1.水稻可持续高产组合模式筛选：在分析浙江及长江中下游稻区生态条件与技术、经济发展状况的基础上，通过茬口配对、技术组装与熟化完善，形成4种水稻高产与地力培肥相结合的稻田可持续高产组合模式。
　　2.稻田土壤多元化培肥新途径及关键技术研究：研究建立以生物培肥、生态培肥、秸秆还田、保护性耕作等为主要内容的稻田土壤培肥新途径，稻田周年资源高效利用技术取得突破。
　　3.氧营养的根系效应研究：研究了氧营养对水稻根系的影响，分析了氧营养与植株早衰的关系。提出氧是改善土壤氧化还原环境、促进水稻根系生长发育和构建良性稻田生态环境的关键性因素，形成了防止水稻早衰的调控理论。
　　4.高产水稻的产量构成与株型特点研究：通过分析水稻超高产典型的产量构成与植株形态特点、我国水稻品种演变过程中植株形态的改良，研究高产水稻的产量构成与株型特点。
　　5.水稻垄畦栽培技术研究：通过分析垄畦栽培水稻的微生态效应、株型形态与生理特征以及产量、品质效应，建立以垄畦栽培为核心的水稻可持续高产和超高产集成技术。