我省是我国主要的商品粮基地之一，小麦玉米种植面积分别达到 6000 万亩和 4700 万亩，面积和单产均居全国前列。我省光热资源分布较为丰富，近年来，随着全球气候变暖，这一区域农耕期内≥0℃和≥10℃积温的倾向率分别为 46.3和 23.1℃.d.（10a）-1，上升趋势明显，我省冬前麦田普遍多生 2-3 片叶，多增1-2 个分蘖，冬前群体普遍旺长，容易造成冬季冻害，大量分蘖受冻死亡，造成养分丧失；中期群体郁蔽，叶片早衰不利灌浆；后期群体过大易倒伏，导致15%-30%的产量损失。同时，全球尺度大气 CO2 浓度急剧升高导致的全球变暖然使我省降雨出现显著变化，突出表现为小麦季冬季雨水偏多、孕穗期干旱严重，灌浆期干热风天气频发，给我省小麦高产稳产造成障碍。
我省小麦常年种植面积 5600 万亩左右，总产量 2200 多万吨，分别约为全国的 15%和 18%，是保障全国粮源供应的重要根据地。小麦是我省农作物播种面积最大作物，占农作物播种面积的 36.77%。当前大田生产中，极端天气频发，我省冬麦区小麦灌浆期间经常出现高温、干旱、干热风等天气，导致小麦植株衰老加快，灌浆期缩短，籽粒产量和品质显著下降。在农业公益性行业科研专项等项目的资助下，山东农业大学等单位针对冬小麦生育后期容易遭受干旱、高温、干热风等非生物胁迫的影响，研究确立了冬小麦抗逆延衰增粒重化控技术参数，该技术以外源化控物质协调内源激素平衡，具有前期灌浆提速率、中期延长持续期、后期促进干物质转运的特点，最终实现增源强库增粒重，小麦功能叶片衰老延迟 3-8 天，粒重提高 3.0-5.5 g，产量提高 6.5%-8.7%，光温水肥利用效率提高 4.2%以上，使小麦在逆境下增产、增效。
我省是我国重要的粮食生产基地，冬小麦播种面积和总产约占全国的 16%和 18%。然而，我省目前冬小麦生产平均产量远低于高产纪录和品种区试产量，区域氮肥利用率不到 30%，大面积均衡提高冬小麦产量是增强粮食生产能力的必然选择。因此，在兼顾粮食安全与生态环境可持续发展的前提下，如何维持土壤高肥力和健康是我省粮食稳产增产面临的重要挑战。秸秆还田是增加土壤有机质、改善土壤养分释放与固定的一条主要途径，在我省可持续农业和小麦绿色生态安全生产中发挥重要作用。旋耕还田兼具省时和省工优势，但长期浅旋耕造成我省耕层普遍变浅、土壤表富里贫、地上病虫害加重、犁底层变厚等突出问题制约了全省小麦持续稳定增产增效。2012 年以来，山东农业大学在国家公益性行业（农业）科研专项、山东省现代农业产业体系等的支持下，从制约我省连年旋耕造成的土壤浅层化、可持续增产增效能力低入手，重点突破了秸秆还田模式、小麦生产系统地下养分循环、小麦生产固碳减排、秸秆腐解高效等关键问题，结合该我省主要土壤类型和水资源分布特点，研究建立了冬小麦秸秆还田“两旋一深”增产增效技术，实现了农机农艺轻简易用和土壤地力显著提升，取得了良好的生态和社会
针对山东省乃至黄淮海区域夏玉米生产中生产管理复杂、机械化程度低、劳动强度大，导致生产成本高、比较效益低、缺乏市场竞争力的问题，在单项关键技术熟化、示范和应用的基础上，集成夏玉米全程机械化稳产高效生产技术体系，推进玉米生产全程机械化，逐步做到品种布局区域化、生产经营规模化和机械化、种植专业化、产品标准化和管理信息化，显著降低生产成本，同步提高质量和效益，提高玉米产业竞争力，带动农民收入和产业增效。
功能性大分子多糖材料在药物递送、组织工程、伤口敷料、骨科应用、医美等生物医用领域具有广泛的应用前景，是高端医疗器械的核心原材料。团队经过十余年的研究，结合临床需求导向设计，实现了多糖材料的结构精准修饰和功能调控，其中，促再生多糖材料、抗菌性多糖材料、免疫调控多糖材料、多糖止血材料已经实现了小批量生产，部分多糖材料已经成功申报国家 II 类医疗器械。相关多糖材料已获国家发明专利 15 项。
针对于传统的 PVA 止血海绵依赖于化学试剂、毒性高，难清洗、材料可反应位点少等挑战，采用课题组提出的冷冻组装策略新工艺，完全摒弃传统工艺中的化学交联剂及发泡剂等毒性分子；通过冰晶生长控制 PVA 物理交联（氢键），实现力学性能及稳定性可控，同时利用可控冰晶颗粒实现无表面活性剂造孔；因此无需大量水洗且止血性能基本达到行标：YY/T 1803-2021《聚乙烯醇止血海绵》