水稻与立枯丝核菌互作机制解析：以水稻-立枯丝核菌互作系统为研究对象，在生理生化和分子水平开展植物抗纹枯病机制研究，致力于水稻抗病基因发掘及信号转导途径鉴定，为作物抗病育种提供基因资源和理论指导；同时分析环境因子对立枯丝核菌致病性影响，并对病菌致病相关因子进行分离鉴定，解析立枯丝核菌致病机制，为植物与病原互作机制解析奠定理论基础。 秸秆炭化循环利用技术产品的研究开发：侧重土壤中秸秆生物炭添加对苏打盐碱土改良和玉米栽培促生抗逆机理，以及生物炭在克服中药材、杂粮和棚室蔬菜的连作障碍中的作用机制研究，并致力开发作物专用炭基有机配方肥、土壤改良剂及营养基质。致力于构建秸秆的增值生态循环利用、土壤的保育改良以及作物可持续生产的农业生态模式。 光谱胁迫生理与光谱技术应用研究：致力于解析不同剂量UV-B辐射及其复合逆境，尤其是UV-B与生物逆境的复合胁迫对蔬菜和杂粮作物的生理生化机制，并构建棚室蔬菜栽培过程中基于紫外辐射的绿色病虫防控技术；同时开展红外和拉曼光谱技术在作物种质分型、化学品质分析和病害预测等应用研究，通过构建的光谱快速无损检测模型，为作物生产和企业决策提供技术支持。