Физика деятельного слоя атмосферы, агрометеорология и агроклиматология;
Физические, физиологические и генетические основы биологической продуктивности почвенно-растительного комплекса в естественных и регулируемых условиях;
Светофизиология и светокультура растений;
Точное земледелие - производство сельскохозяйственной продукции на основе применения информационных технологий;
Физико-агрономические основы управления продукционным процессом, мелиорацией, рекультивацией и охраной земель;
Физические свойства сельскохозяйственных материалов;
Математическое моделирование процессов в агропромышленном комплексе и проблемы управления;
Физическое и натурное моделирование процессов в агроэкологических системах;
Приборы, информационно-измерительные системы и информационное обеспечение сельскохозяйственных исследований и агротехнологий.