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    ①作物生理生化：运用现代作物生理学、生化学方法与技术，研究与主要农作物生产密切相关的生理生化过程，解释作物生长发育及产量品质形成的生理生化机制，探讨作物优质高产高效生态安全生产与抗（耐）非生物胁迫生产的技术途径。
　　
　　②作物生态学：研究作物与环境间物质循环、能量转化和信号传递的关系，生态环境对作物生理过程及产量品质形成的影响，作物生态特性对环境因子的反应及改造和合理利用生态环境资源的理论。
　　
　　③作物栽培理论与技术：研究作物生长发育与产量品质形成规律及其与环境和基因型的关系，探讨通过栽培管理、生长调控、优化决策等途径，实现作物高产、优质、高效及可持续性生产的理论、方法和技术。
　　
　　④耕作制度：研究高效优质安全耕作制度设计原理和分析评价方法、农田间套复种技术和模式、耕作制度和作物生产技术规范标准等。
　　
　　⑤作物系统模拟：研究作物生长模拟模型与作物环境（气候与土壤）模拟模型、作物管理知识模型及数字化和可视化农作系统模型。
　　
　　⑥精确农业与数字农业：研究农作系统精确化和数字化管理的关键技术与应用系统，重点围绕农业空间信息管理、、农情监测预测、农作系统模拟与设计、农作系统控制与管理决策等。
　　
　　⑦生态农业与持续农业：研究立体农业和生态农业模式、生态农业系统模拟及优化、生态农业评价分析指标等，以及可持续农作制度、区域农业可持续发展评估和设计等。
　　
　　⑧设施农业技术：研究设施作物生长模拟模型和设施作物栽培与设施环境调控管理决策支持系统。