受全球气候变暖影响，黄淮南部冬小麦生育期间温光等气象因子异常变化导致低温冻寒害和高温热害等气象灾害频发，严重威胁该区小麦生产的持续稳定。针对该区域温光异常变化下作物系统不适应、耕作措施不合理、栽培技术应变不及时造成的小麦产量不稳等关键技术瓶颈，按照“作物配置适应-耕层优化缓解-栽培调控抗逆”的技术路线，采取“数据分析与模拟研究和田间验证”相结合的研究方法，历经10多年攻关和应用，取得如下创新：

 1.明确了气候变化背景下黄淮南部冬麦区温光变化规律和趋势，为优化品种布局利用和栽培调控技术研发提供了理论基础。通过对黄淮南部冬麦区近50年温光资源变化的系统分析，明确了气候变化背景下该区温光演变规律和未来变化趋势，表明小麦生长季平均最高气温上升、冬季升温明显，稳定通过0℃和10℃初日提前，≥0℃和≥10℃年积温增加，增温界限北移，半冬性品种适应区域扩大；1980年代以来，越冬期整体呈缩短趋势，小麦生育期间日照时数减少。冬季冻害风险减轻，春季冻害和籽粒形成灌浆期高温胁迫风险增大，限制了黄淮南部冬小麦对温光资源的有效利用。

 2.解析了黄淮南部冬小麦响应温光异常变化的生理生态机理和御逆减灾机制，形成了以“壮苗健株、抗逆延衰”为核心的调控途径。系统研究了越冬前积温增加、拔节期低温和灌浆期高温胁迫等黄淮南部温光异常变化对冬小麦生长发育和光合系统的影响，解析了冬小麦响应温光异常变化的生理生态机理和光合机制；探明了应对温光异常变化的耕作措施优化构建合理耕层结构、播期播量调控构建高质量群体、水肥合理运筹壮苗健株、化学调控抗逆延衰等关键技术的御逆减灾机制，形成了以“壮苗健株、抗逆延衰”为核心的调控技术途径，灾害损失减少10%以上。

 3.集成了以“优化品种布局、构建良好耕层、水肥统筹调控、化学抗逆延衰”为关键技术的抗逆丰产栽培技术体系，稳产增效效果显著。基于适应温光变化，提出了半冬性品种南移北扩、提高周年光热利用效率、减轻低温危害的利用优化布局；创立了旋-免-翻/松轮耕制度，解决了耕层变浅、水热气不畅障碍，实现疏松耕层、增温保墒；建立了播前造墒贮墒和播后镇压抑散、减氮控磷钾肥料综合统筹、重拔节水氮优化根域水分结构和养分供应、构建高质量群体的抗逆延衰关键技术；提出了气候-作物耦合的灾害等级划分标准，制订了冬小麦农业气象观测国家行业标准和冬小麦晚霜冻害防御技术规程、干热风灾害防控技术规程河南省地方标准。集成的抗逆丰产栽培技术体系减灾增产27.9公斤/亩、节本25元/亩。

    获授权发明专利2件、实用新型专利2件、软件著作权4项，制订国家行业标准1项、河南省地方标准1项，发表论文33篇，其中Sci论文2篇。2018-2020年在南阳、驻马店、周口、商丘、新乡等地累计推广应用1884万亩，共增产小麦52485万公斤，新增产值82663.9万元，节本35391.8万元，累计新增效益118055.6万元，经济社会生态效益显著。第三方评价表明，成果整体达国内同类研究先进水平，在冬小麦抗逆丰产生理生态机理研究方面居国内领先。