作物耕作与栽培中心面向保障国家粮食安全与现代农业建设主战场，以主要粮油作物为对象，聚焦作物生理生态学基础理论，创新栽培耕作关键技术，强化技术示范与应用服务，致力于实现作物生产的高产、优质、高效、生态、安全协同发展。中心主要研究方向包括：作物产量品质形成的生理生态机制与高产优质技术、作物资源高效利用的生理生态机制与高产高效技术、作物系统丰产减排的生理生态机制与低碳耕作技术、作物表型信息智能化获取与精准栽培管理技术。中心现有8个创新研究组，在职研究人员39名，其中正高级13人，副高级11人，形成了一支结构合理、创新能力强的科研队伍。

中心标志性成果如下：

解析了作物高产与资源高效的光合生理与分子机制，发现水稻高产基因OsDREB1C可协同提升光合作用效率和氮素利用效率，水稻田间产量提高30%以上，相关研究发表在《科学（Science）》。

构建了玉米密植高产水肥精准调控技术体系，成为玉米单产提升工程核心技术，入选中国农业农村重大新技术和引领性技术。该技术体系创新集成合理增密、精准包衣、精细整地、行距配置、导航精播、滴水齐苗、化控防倒、精准水肥、一喷多促和减损收获十大关键技术， 2025年在全国18个主产省区推广应用超过1亿亩，亩均增产超150公斤。

创新了水稻丰产优质与甲烷减排关键技术，提出“增氧→强根→促氧化”水稻丰产减排耕作栽培协同途径，构建了旱耕湿整好氧耕作、增密控水增氧栽培技术模式，获2022-2023年神农中华农业科技二等奖。

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