1985年至今,一直从事于旱区农业节水和节水灌溉的理论与技术研究。先后参加过中科院“百人计划”项目、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金项目、水利部水利水电科技项目等10项课题的研究工作;主持完成了1项国家自然科学基金,主持完成国家十五“863”节水农业重大专项子课题2项。目前主持国家自然科学基金项目等课题的研究工作。1996年”黄土区农田水分微循环理论及其应用的研究”获水利部科技进步一等奖,1998年“土壤—作物系统水分动力学及农业节水的生物学基础研究”获教育部科技进步一等奖,2003年“黄土区水-土-作物关系及其最优调控机制研究”获陕西省科技进步一等奖,2004年“土壤-根系统养分迁移机制及其数值模拟”获国家优秀博士学位论文提名,2005年“地下水浅埋区农田潜水蒸发规律与作物水肥盐环境调控技术研究”获山西省科技进步二等奖,2005年“作物控制性根系分区交替灌溉与调亏灌溉新技术研究及应用”获教育部提名国家科学技术二等奖,2005年“不同地下水埋深农田水量转化与作物水肥盐环境调控技术研究”获大禹水利科学技术进步二等奖,获得国家专利8项。
先后在《Soil Sci. Soc. Am. J.》、《Journal of Integrative Plant Biology》、《Soil and Plant》、《Agricultural Water Management》、《水利学报》、《农业工程学报》、《土壤学报》、《植物生态学报》、《应用生态学报》《中国农业科学》等刊物上发表研究论文130余篇;参编著作5部。