其次，構建了小麥和水稻的管理知識模型、生長過程模型和決策支持技術。建立了小麥和水稻管理知識模型，可以定量設計不同條件下的作物產量目標、適宜品種、播期、基本苗、肥料運籌和水分管理方案。構建了小麥和水稻的生理生態過程模型和生產力形成模擬模型，可以定量預測不同情景下的作物生長發育和產量品質指標。建立了基於模型和GIS耦合的麥稻管理決策支持系統(包括單機版、網絡版和手機版)，實現了從田間到區域尺度的作物栽培方案設計、生長動態預測和管理控制決策的量化。研究成果通過示範應用產生了明顯的經濟效益和社會效益，有助於推進整個作物生長管理系統的數字化和信息化。該技術在作物管理知識模型構建方面居國際領先水平，在作物個體發育、品質形成、土壤漬水等過程模型方面取得突破。(2008年獲國家科技進步二等獎)
第三，建立了華南小麥品質形成的生理生態機制和數量質量協調的栽培技術體系。從碳氮同化、運輸利用、微形態、關鍵酶活性和激素平衡等方面，揭示了我國南方小麥蛋白質和澱粉積累及品質形成的生理生化機制。闡述了溫度、光照、水分、養分、播期和密度對小麥品質形成的生理生態效應。建立了數量與質量相協調的專用小麥標準化栽培技術體系。通過推廣應用，研究成果實現了小麥籽粒品質和產量的協同提升，建成了長江下遊全國最大的優質弱筋小麥生產基地，取得了顯著的經濟效益和社會效益。該技術在華南弱筋小麥品質形成機理和調控技術上有明顯創新，“總體研究成果居國際先進水平”。(2006年獲國家科技進步二等獎)
在SCI/EI發表論文112篇，在中國壹級期刊發表論文209篇；出版專著4部，教材4部；註冊國家軟件著作權32項，授權並公開國家發明專利9項；培養博士、碩士、博士後***122。獲國家科技進步二等獎2項，省科技進步壹等獎3項(均排名第壹)，以及國家傑出青年科學基金、中國作物學會科技成就獎、國家留學回國人員成就獎、俄勒岡州立大學傑出服務獎。