פיתוח שיטות יעילות וידידותיות לסביבה של השקיה, דישון בקרת אקלים, והקטנת התאדות; שימוש בטוח במים מאיכויות שונות ומניעת המלחה וניתרון קרקעות, צמצום נגר עילי וסחף קרקע; פיתוח מודלים לתנועת מים ומומסים בחתך הקרקע והערכת הסיכונים לזיהום קרקע וגופי מים עיליים ותחתיים כתוצאה מפעילות חקלאית; לימוד תהליכים כימיים משמעותיים בסביבה בכלל ובקרקע בפרט, כולל השפעת החומר האורגני (טבעי ו/או מוסף) וטיפול בפסולות; אפיון תנועת מים בצמח, לימוד המיקרוביום בשורשים ובקרקע ופיתוח הדברה מיקרוביאלית.