方向1：土壤营养(C/N/P)物质循环与养分资源高效利用
机理层面：典型土壤的养分循环转化、迁移途径与污染控制机理；土壤-作物交互作用对土壤养分生物有效性的影响与根际调控；植物营养逆境生物学与养分高效利用技术调控
技术层面：土壤调理剂与稳定型肥料创制；农田生态环境保护与耕地质量构建技术

方向2：功能基因的对环境的响应及其生态效应
机理层面：土壤碳氮转化微生物功能基因对土壤环境的响应与环境污染；新型有机污染物/重金属污染对土壤生物功能及微生物多样性影响的机理与高级氧化发修复技术；土壤有益功能微生物多样性对环境扰动的响应与调控
技术层面：生化抑制剂、环境修复剂、复合有益微生物制剂的研制

长期科研合作单位：
浙江大学、中国农业大学、南京农业大学、中国科学院南京土壤研究所、中国农业科学院资源区划研究所、石河子大学、新疆农业大学等大学与研究机构建立了紧密的合作关系