Основы оптимизации агроландшафтов и создание адаптивно-ландшафтных систем земледелия, разработка энергосберегающих адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур (озимая пшеница, яровой ячмень, просо, горчица, сафлор, сорго, суданская трава), обоснование основных конструктивных и технологических параметров серийно выпускаемых орудий, модернизация новых почвообрабатывающих машин, орудий и рабочих органов.