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束怀瑞教授从事果树教学科研及推广50余年。从五十年代开始苹果根系生物学研究，根据根系发生演化规律提出了果树根系是“生态变异大，对环境反应敏感，功能性不完整的补偿结构”论点，在技术上提出“局部效应、界面效应、结构及周年补偿”的观点，发明了“地膜覆盖穴贮肥水技术”，被国家科委列为重点推广项目，在全国17省市推广470万亩，创经济效益7.6亿元；倡导的“平原地起垅沟草制”、“界面培养基质诱导生根”、“基质转化培养”等技术对解决逆境早衰等效果极为显著。在国内较早开始了果树栽培生理特别是营养生理的研究，对苹果碳氮营养物质运转、分配、贮藏再利用规律研究，1989年获国家教委科技进步二等奖，提出了“看碳施氮、以氮促碳、养根壮树”的观点指导生产；首先提出苹果三大主枝主干疏层形、枝类组成、枝组概念、优质丰产的合理树体结构及调控措施，成为苹果整形修剪经典一直沿用至今。在学科建设中注重学科交叉借鉴，将数学、化学等引进果树学，研究果树优质丰产生物数学模型，指导标准化生产；重视高新技术应用，开展果树特色资源分子生物学研究，已筛选出甜仁杏、无核枣、苹果柱形等标记基因，建立了矮化苹果BAC基因库；已取得M26与平邑甜茶细胞融合植株、转抗病基因苹果；积极倡导果树保护地生产，创建了预备苗生产、限根栽培、地下加温、地上冷控和利用逆境效应改善品质的技术体系。1990年主持“山东省百万亩苹果幼树优质丰产综合技术研究”课题，开发108万亩，使产量提高到1010公斤，接近发达国家水平，创造经济效益56亿元，该项目1996年获国家科技进步二等奖。积极推动果树产业化进程，组建了山东省苹果工程技术研究中心并任主任，目前承担国家级和省级项目4项。
主编了《果树栽培生理学》、《果树研究法》、《苹果学》等6部专著，发表论文30余篇。率领果树学科建成硕士、博士点和博士后流动站，并成为国家重点学科。培养博士后、博士、硕士研究生60余人。1997年获中华农业科教基金颁发的中华农业科教奖，1999年全国科普先进工作者，2001年获全国农业科技先进工作者。
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