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    由我院作物科學研究所承擔的“糧食作物可持續超高產理論與技術模式研究”作為“國家糧食豐產科技工程”的4個共性課題之一，在科技部、農業部的領導下，于2004年9月正式立項啟動。課題實施兩年來，在全國20多家優勢科研單位的共同努力下，在超高產理論體系建設、技術模式建設、品種選育與平臺建設等方面都取得了顯著成效。
    據課題主持人、我院一級崗位杰出人才趙明教授介紹，科技人員在搞清“產量構成、光合性能、源庫關系”3個作物產量的理論特點和內在聯系后，首次提出了超高產“三合模式”理論。這一理論是將作物產量提高過程從“源”、“庫”性能的數量向質量過渡，分為獲得性增產、結構性增產和功能性增產3個階段，超高產的實現，正是在充分保證數量的基礎上來挖掘質量的潛能?？萍既藛T還從作物的群體質量、個體間器官協調等入手，從中找出高產的途徑，并創新出高光效生物技術、作物超高產化學調控技術、作物全價營養栽培等一批新技術。通過高產品種選育與高產栽培技術相結合，從有效利用光、溫、水、氣、肥的角度，挖掘出作物的增產潛力。
    根據“三合模式”，結合2年來各實施單位超高產實踐，探明4條產量挖潛的技術途徑，即結構性挖潛、功能性挖潛、結構功能同步挖潛、生態資源挖潛。根據不同熟制、生態條件和品種特性，初步構建了水稻、小麥、玉米3大作物可持續超高產的技術模式22個，并確定了相應的技術原理、技術特征和技術規程。創造出一批超高產典型，其中：福建尤溪再生稻創造世界產量新紀錄，連續2年突破1400公斤/畝的單產記錄；萊州夏玉米實收1402.86公斤/畝，創造世界夏玉米產量新紀錄（2005年）；1.01畝冬小麥－夏玉米田，周年單產1726.02公斤，創造冬小麥－夏玉米兩熟超高產全國新紀錄（2005年）；中國水稻所在浙江江山雙季早稻創693.7公斤的全國早稻單產紀錄（2005年）。
    在明確超高產育種的技術路線和目標的基礎上，課題組在2004～2005年共審定高產新品種12個，其中水稻1個、小麥4個、玉米7個。同時篩選出了一批具有超高產潛力的、超高產達標品種（系）共有41個，這些品種在產量水平與綜合抗性上表現突出，為超高產的實現提供了品種基礎。期間，該課題共獲得國家和省部級獎勵4項、省部級成果鑒定8項、申請專利4項；發表論文106篇，其中SCI收錄5篇；出版專著4部。