主要針對水稻、小麥和玉米三大主糧作物生產實踐中高產不穩、產量差異大、高產不高效等共性問題，以限度地挖掘作物高產潛力和資源利用效率、實現可持續高產高效為根本目標，重點闡述了三大主糧作物可持續高產栽培共性理論，系統研發了輕簡化、機械化、環境友好的高產栽培關鍵技術，並通過模式集成與示範驗證，形成了適於大面積應用的三大主糧作物可持續高產栽培理論與關鍵技術。
《三大主糧作物可持續高產栽培理論與技術》重點研究了以三大主糧作物水熱資源配置、作物地上地下協同和強弱勢籽粒協同為核心的可持續高產栽培共性理論，構建了三大主糧作物個體群體均衡調控、肥水定量調控、環境友好輪耕和抗倒防衰化學調控等栽培關鍵技術。在作物高產和高效協同的酶學機制、激素機制等生理生態研究方面取得了突破，豐富和發展了作物高產栽培理論，為作物可持續高產栽培模式創新和集成應用提供了理論依據和技術支撐。
《三大主糧作物可持續高產栽培理論與技術》重點研究了以三大主糧作物水熱資源配置、作物地上地下協同和強弱勢籽粒協同為核心的可持續高產栽培共性理論，構建了三大主糧作物個體群體均衡調控、肥水定量調控、環境友好輪耕和抗倒防衰化學調控等栽培關鍵技術。在作物高產和高效協同的酶學機制、激素機制等生理生態研究方面取得了突破，豐富和發展了作物高產栽培理論，為作物可持續高產栽培模式創新和集成應用提供了理論依據和技術支撐。