在束怀瑞近70年的果树教学和科研生涯中，他有30多年是在生产实践中度过的。
1950年，束怀瑞毕业于山东农学院并留校任教。其后十多年时间，他跑遍了烟台地区每个县的果园，深入调查苹果品种，虚心向农民、专家学习。
1958年，他在总结群众经验的基础上，结合自己在果树生理学、生物学等方面的研究，与牟云官一起提出了苹果“三大主枝主干疏层形”，提出“枝组”的概念和枝组培养的观点，修剪技术上提出“以优势部位枝量及枝类调节和树冠枝量布局为关键”等技术观点和方法，这些理论对苹果整形修剪有着重要作用，至今仍在生产上广泛使用。
在上世纪50年代，果树研究大多只考虑地上部分，忽视地下部分的研究。而束怀瑞认为，果树生长、结实出现的许多问题都与根系有关。从1954年开始，他和同事们开展对果树根系的研究，并建立了当时全国最大的根窖，在地下观察根系的生长情况。
经过深入研究，束怀瑞在苹果根系研究方面提出了一系列重要观点。他认为：“根系是农业生产措施的主要调控中心”、“果树根系是提高果品产量和改善果实品质的潜力所在”，并提出了沃土养根、养根壮树、根系局部效应、限根栽培、隔行交替灌溉及通过断根提高果树水分利用效率等对果树生产有重要意义的观点。
上世纪60年代，束怀瑞和同事们运用同位素技术开展了果树碳、氮营养研究，为果树营养生理研究奠定了良好基础。他们对不同植株类型、不同器官、不同负荷条件下的碳素同化、转化、运输、分配和光合胁迫生理进行了深入系统研究，在植株营养的阶段性划分、果实营养与器官产生的影响等方面的研究与取得了一系列重要成果，根据这些研究成果提出了“看碳施氮，以氮促碳，养根壮树，优质丰产”的观点，得到学术界广泛认可。
70年代中期至80年代初，束怀瑞到禹城研究群众抗盐碱的方法，总结出宽行密植、起垄沟草、深层隔草沟栽等技术，既可防夏涝，又抗盐碱，还能为土壤提供较丰富的有机质，利用这些技术，四年生的果园梨亩产达到2500公斤，并获得大面积丰产。
80年代，束怀瑞参加了沂蒙山区农业综合开发研究，他分析了当地的自然条件，结合自己在根系吸收营养方面的研究成果，创造出“地膜覆盖穴贮肥水”的技术。这一技术操作简单、投入少，一般果园平均每亩增产200公斤以上。该技术便被列为国家科委重点推广项目，在全国17省市推广470万亩，创经济效益7.6亿元。现在这项技术在我国西部干旱地区仍然在广泛使用。
1990年，束怀瑞主持“山东省百万亩苹果幼树优质丰产综合技术研究”课题，对18个县108万亩的果园进行早期丰产研究开发，到1993年，开发区亩产由129公斤增加到1010公斤，是全国幼树平均产量的2.6倍，接近世界发达国家水平，果实品质也明显提高，经过四年开发新增经济效益56亿元。
在提高产量的同时，束怀瑞又在思考如何提高果品的品质。1994年他主持“20万亩高档苹果生产技术研究”，推广疏果、套袋、诊断施肥等技术，并提出以营养均衡为前提，合理补用化肥的原则。通过这项研究，高档果的比例由3%增加到10%，每公斤苹果增值3元。
2001年束怀瑞当选中国工程院院士之后，他仍然坚持每年抽出大量时间到生产第一线指导生产，调查研究。
蓬莱果农曲寿彭的苹果园连续多年亩产达10000公斤，没有大小年现象。束怀瑞带领科研人员对他的经验进行了认真分析，从冗余消耗、优质叶发生、土壤微生物系统等方面进行了深入研究，取得了多项重要成果，并探索了果园土三层节水养根技术，该项技术可节水70%，节肥三分之一，并使亩产稳定在5000公斤以上。
由于束怀瑞为我国果树产业发展作出了突出贡献，他先后荣获全国农业科技先进工作者，全国“五一”劳动奖章、中华农业科技奖等荣誉称号，2009年荣获何梁何利基金奖。但束怀瑞始终保持一颗普通人的心，他严于律已，要求别人做到的，自己首先做到。到下面指导生产，从不提条件、摆架子。
多年深入生产实践，束怀瑞养成了肯干务实作风，也培养了与农民的深厚感情。他常说，从事农业科研，必须关注农业、关心农民，对农民负责。研究技术、推广成果，首先要考虑农民能否接受。我们的成果只有简单实用让农民接受，才能更好地发挥作用。
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