稻、麥“良種＋良法”的科學種植模式
農業生産上，一個優良品種潛能的實現，必須有相應的栽培種植的“良法”相配合；只有“良種＋良法”，才能達到高産優質的目標。我國先後通過“三係雜交”“兩係雜交”的途徑選育出一大批水稻良種之後，農業專家提出了新的糧食高産路徑，實行“良種＋良法”科學種植模式。
超級稻栽培模式研究
1996 年，農業部啟動旨在提高水稻産量潛力的“中國超級稻研究”重大項目，明確提出超級稻要通過理想株型塑造與雜種優勢利用相結合的技術路線，培育大幅提高單産、重點提升大米品質、綜合抗性較強的新型水稻品種。2000 年前後，“協優 9308”“兩優培九”“沈農 265”等一批超高産新品種完成第一階段超級稻育種目標，進入大面積推廣階段。此後，超級稻百畝示範的單産水準不斷取得突破，每公頃産量先後於 2004 年、2011 年和 2014 年達到 12 000 千克、13 500 千克和 15 000 千克的高産目標。截至 2017 年，農業部先後 12 批次確認了 166 個超級稻品種。由此可見，超級稻已經實現了單季畝産超過 1 噸的高産目標。
圍繞雜交稻高産高效開展綜合配套高産栽培技術整合應用研究，發明瞭許多因地制宜的高産栽培模式。例如：南方稻區整合和推廣了“稀少平”“葉齡模式”“小群體、壯個體、高積累”“少免耕與拋秧高産”“三高一增”“雙兩大”“紙筒育苗拋秧”和“多蘗壯秧少本”等栽培技術；東北稻區形成了“旱育稀植高産”與“節水灌溉”等栽培技術。這些技術從不同層面推動了我國稻作水準的大幅提升。水稻新品種選育與栽培種植技術進步，帶動我國水稻單産實現新的飛躍。1998 年全國平均單産達到 6．37 噸／公頃，比 1976 年增長 84％，比 1952 年增幅達到 164％。
進入 21 世紀以來，農業科學家在系統探明水稻高産群體生育基本規律的基礎上，完善了“葉齡模式”“群體品質指標”等理論，建立了“水稻生育各期診斷指標”，創建了“水稻精確定量栽培理論”，指導水稻栽培技術的創新。此外，提出了“水稻實地氮肥管理理論與技術”“水稻籽粒灌漿與調控”“水稻主要生長指標的光譜監測機理與定量診斷技術”等創新理論和技術改進方面的新技術與新方法，為水稻高産高效栽培提供了理論指導和技術方法。
通過水稻栽培理論和新技術的綜合運用，注重高産與高效協同演進的一系列技術模式的應用，實現了“精確定量栽培”“雙季稻旺根壯稈重穗栽培”“實地養分氮肥管理栽培”“水稻高産與水分養分高效利用栽培”“水稻缽形毯狀秧苗機插技術”“超級稻高産栽培”“超級稻三定栽培”“機插水稻高産栽培”“基於模型與 GIS 耦合水稻管理決策支援系統”等在各水稻産區增産提優中發揮重要作用。
稻、麥栽培技術的重獎成果
2008 年，“中國小麥品種品質評價體系建立與分子改良技術研究”榮獲國家科學技術進步獎一等獎。該成果採用常規分析與生物技術相結合的方法，從分子標記—生化標記—籽粒和麵粉性狀—食品加工品質 4 個層次首次創立了符合國際標準的中國小麥品種品質評價體系，包括 7 類 72 個指標及其標準化的測試方法，其中 24 個指標（佔 33％）為國際最早報道；建立了中國麵條的標準化實驗室製作與評價方法，提出並驗證麵條小麥的選種指標和分子標記選擇體系。我國用 20 年時間使原來落後國際 50 年的小麥品質研究在國際上佔有了重要一席。
2010 年，“抗條紋葉枯病高産優質粳稻新品種選育及應用”榮獲國家科學技術進步獎一等獎。針對我國水稻條紋葉枯病抗性鑒定和分子標記聚合育種技術體系尚未建立，以及抗病種質、基因和品種匱乏等突出問題，開展了抗條紋葉枯病高産優質粳稻新品種選育及應用研究，育成不同生態類型的抗條紋葉枯病優質高産水稻新品種 10 個，實現了南方粳稻區抗病品種的快速覆蓋。通過種質、基因、技術和資訊共用，構建了南方粳稻品種選育與應用的綜合平臺，圍繞抗條紋葉枯病育種開展聯合攻關。2009 年推廣面積佔南方粳稻區種植面積的 78％，有效解決了南方粳稻區受條紋葉枯病流行危害的難題，極大地促進了水稻生産的發展，為保障我國糧食安全、農民增收和農業可持續發展作出了重要貢獻。
2017 年，“水稻高産優質性狀形成的分子機理及品種設計”榮獲國家自然科學獎一等獎。圍繞“水稻理想株型與品質形成的分子機理”這一重大科學問題，鑒定、創制和利用水稻資源，創建了直接利用自然材料與生産品種進行複雜性狀遺傳解析的新方法；揭示了影響水稻産量的理想株型形成的關鍵基因和分子基礎；闡明瞭稻米食用品質精細調控網路，用於指導優質稻米品種培育；示範了高産優質為基礎的分子設計育種，為解決水稻産量品質協同改良的難題提供了有效策略。研究成果引領了水稻遺傳學的發展，是“綠色革命”的新突破和新起點。