研究领域
全球气候变化，土壤C, N循环，温室气体减排，生物固氮，生物质炭，生物能源，废弃生物质资源化利用，植物营养，稀土生物效应
建立了直接定量研究生物固氮的近自然15N2气体气密控制系统，解决了生物固氮直接定量难题；创建了生物质炭化技术，解决了生物质资源化利用问题；建立了分根法研究稀土生物效应的方法，解决了长期困扰稀土研究中磷－镧共存时的沉淀问题；创建了研究根系呼吸的分根生长集气箱法，使根系正常生长状态下根系呼吸的测定成为现实。提出了秸秆“旱重水轻”的农田固碳减排管理策略，已由中科院办公厅呈报中央办公厅。研制成功秸秆制炭设备（授权专利号200920232191.9）和野外智能控制植物生长系统(授权发明专利ZL 200910232184.3)。

2014年被美国Texas A& M大学（部分资助），丹麦技术大学（全额资助）和2017年被美国Auburn大学(部分资助）邀请讲学。