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“糧豐專項”以黃淮海和江淮地區小麥生產系統為主要對象，創新設計了小麥生產系統對氣候變化的響應機制。

該機制取得了一系列重大突破成果：設計了對冰雪和土壤背景不敏感的NDPI植被指數，揭示了冬小麥種植面積、產量及其穩產性的時空特征；在區域尺度上預測未來2.0℃增溫情景下，冬小麥水分利用效率和氮肥吸收利用率變化趨勢；初步明確了CO2濃度、溫度、水分及其互作對小麥生長發育、產量和品質的影響，揭示了小麥應答干旱、高溫和低溫關鍵調節因子及其互作的分子網絡；發現在大氣CO2濃度和溫度同時升高條件下，施用硝化抑制劑復配氮肥平均減排47％，并揭示其減排機理；明確了黃淮海小麥響應全生育期增溫、春季低溫、花后高溫和干旱的根系、農藝、生理和分子機制，建立小麥主要發育指標與冬前積溫的關系模型；明確了江淮地區稻茬小麥耐漬、耐寡照的細胞、生理生化機理和形態特性；初步提出綜合運用耕作、調節播期播量、灌溉、施肥和化學調控等技術，優化小麥溫光利用的栽培途徑。