Изучение взаимоотношений между растением, почвой, удобрениями. Факторы, определяющие потребность сельскохозяйственных культур в азотных соединениях. Повышение эффективности фосфорных удобрений в земледелии. Вклад Ф.В. Чирикова в изучении питания растений.