该项研究成果属于农业科学技术研究领域。 河南省是中国粮食主产省，但在小麦生产中普遍存在大水漫灌、氮肥投入过量等问题，直接导致氮肥利用效率和小麦品质下降，给农田生态系统造成严重威胁。节本增效、优质安全是实现农业转型和绿色发展的必由之路。通过承担国家和省部级项目，经10年系统研究，创建了小麦减氮丰产优质高效栽培综合技术体系，经大面积示范推广，取得了显著的经济、社会和生态效益。主要研究成果： (1)采用大田定位试验与盆栽模拟、田间调查与室内分析相结合的方式，从形态、生理及分子水平上揭示了氮素胁迫影响小麦产量形成和品质性状的阈值范围及其生理机制； (2)利用长期定位试验，采用原状土柱和15N标记技术，探明了不同产量水平和不同土壤类型土壤氮素分布特征、淋失规律及根系生长特征，明确了适量减少氮肥施用对实现小麦丰产增效生产目标的理论可行性； (3)通过品种、氮肥、种植密度和水氮耦合等专题试验，明确了叶氮含量、籽粒氨基酸及蛋白质含量之间关系，利用冠层光谱分析手段实时监测植株氮素状况，构建了实现小麦产量品质协同提高的无损监测指标与氮肥管理技术； (4)在明确不同农艺措施对产量品质调控效应的基础上，确立了小麦减氮丰产保优关键栽培技术，创新集成出以品种优化布局为基础，以水肥联合调控为关键，以增强氮素吸收能力为核心的小麦减氮丰产保优栽培技术体系； (5)采用“农技、农机、农资”三农合一和“核心区-示范区-辐射区”同心圆放大推广模式，在河南省不同麦区建立示范和辐射基地，实现小麦增产10％以上，总体经济效益提高15％以上。近三年(2017-2019)累计推广减氮丰产保质栽培技术500万亩，实现增产增效累计3.43亿元。 该项研究成果整体居国内领先水平，在水肥调控根系生长以及氮肥监测研究方面达国际先进水平。围绕该研究，在《Frontiers in plantSCIence》、《Field crops research》、《Journal of CerealSCIence》以及《作物学报》、《水土保持学报》、《麦类作物学报》等刊物上发表学术论文36篇，其中SCI论文12篇；在科学出版社、中国农业出版社出版《小麦生态栽培》、《小麦高产稳产与抗逆减灾技术》、《黄淮海小麦适应气候变化技术研究》等学术著作5部；制定河南省地方标准2项；培养博士、硕士20名，培训基层科技人员和示范户5万人次，印发小麦减氮丰产与保优增效栽培技术培训资料和光盘3万份。该研究成果为黄淮麦区小麦减氮丰产优质增效提供了理论和技术支撑。