主要关注土壤生物肥力培育与作物健康相关研究。提出了有机肥替代化肥策略中无机养分替代阈值模型，发现了有机培肥过程中CNP耦合下养分转化核心微生物种群活性的驱动因素，揭示了有机培肥中土壤微生物库培育与土壤多功能稳定性在保障植物健康上的积极作用，并提出了土壤生物肥力定向培育优化策略。近年，利用土壤微生物信息学、同位素¹³C和¹⁸O的微生物活体标记技术等研究方法，围绕有机肥料输入后土壤微生物在肥料-土壤-植物系统中的行为特征与作用机理、根系分泌物介导的植物-微生物互作过程等方面的研究成果以第一作者或者通讯作者发表在PNAS, Nature Communications（2篇），Microbiome，Global Change Biology（2篇）, New Phytologist（2篇），Soil Biology & Biochemistry（6篇），mBIO, mSystems（2篇），Molecular Ecology，Functional Ecology等环境微生物学、土壤学、生态学领域的权威期刊上。发表的SCI论文中有6篇为ESI高被引论文，其中1篇ESI热点论文。近五年来，主持了3项国家自然科学基金项目研究，并作为技术骨干参与了国家重点研发计划课题的研究工作。2021-2023 年入选斯坦福大学发布的“全球前 2%顶尖科学家”榜单（World's Top 2% Scientists），2022-2023 年入选 Research.com 网站公布的“中国植物科学与农学顶尖科学家”榜单。