80多年来，围绕黄土高原地区乃至西部旱区干旱缺水、水土流失严重、土壤肥力低下等自然因素以及人为不合理利用引起的土壤质量退化、农田地力低下、土肥资源利用效率偏低以及由此引起的农业生态环境恶化等问题，瞄准国家和区域重大需求，跟踪国际上学科前沿问题，进行了一系列面向农业生产和生态环境建设主战场及学科热点领域的研究工作，逐步形成了具有特色优势的研究方向和领域。农业资源与环境学科在旱区土壤水分、旱地土壤肥力演变及土壤及生物热力学、土壤土地资源利用、旱地作物营养与水肥调控等领域获取了一批具有国际水平的研究成果。环境科学与工程学科研究领域已拓展至土壤环境化学、环境生物学、环境微生物学及生态环境修复等领域；围绕土壤重金属污染污染风险评估及修复、污泥资源化利用、资源清洁高效利用等开展了大量研究。近年来，先后承担国家和省部级科研课题近300项，取得100余项科技成果。其中，获国家级科技进步二等奖2项（主持、参加各1项），省部级科技进步奖20余项，厅局级奖20余项；校级优秀教学成果近40项，出版教材和专著50余本，在国内外学术刊物上发表论文近3000篇。
学院目前拥有农业部西北植物营养与农业环境重点实验室、农业部合阳农业环境与耕地保育科学观测实验站（富平现代农业综合试验示范站）、杨凌国家黄土肥力与肥料效益定位监测基地、校级“环境污染过程与控制研究中心”、资源与环境科学研究中心等科研平台及数量众多的校外教学实习基地。“十三五”期间，我院将积极承担学校建设世界一流农业大学宏伟蓝图下的学院职责，以追赶和超越国内外一流同类学院为己任，开拓进取，坚持以建设一流学科为学院事业发展的龙头，着力打造一流师资队伍，大力改善教学科研条件，努力培养高质量人才，使我院各项事业不断取得进步，并力争在“十三五”末，把学院初步建成在国内具有重要影响力的研究型学院。
学院在昆虫分类与标本馆建设、小麦条锈病、蚜虫传毒专化性和植物源农药研究与开发等方面的科研工作居国内领先水平。学院始终坚持以农作物病虫害成灾机理与综合治理为主攻方向，先后对影响我国农业生产可持续发展的重大病虫害的发生规律和控制技术开展了系统深入的研究，并取得了重大研究成果，其中小麦吸浆虫的发生规律、小麦条锈病大区流行规律、品种抗病性和病菌毒性变异、杀虫活性物质苦皮藤素的发现与应用研究、小麦赤霉病致病机理与防控关键技术等研究成果曾获国家科学大会奖、国家自然科学二等奖、国家科技进步一、二等奖等多项奖励。
五年来，科研项目的级别和经费力度不断提高，科学研究在国内外的影响力、竞争力不断增加，研究经费稳步增长。学院共承担国家“973”、“863”项目、国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、公益性行业专项及省、部级等各类科研项目近600项，科研到位经费2.2亿元。发表学术论文1203篇，其中SCI收录814篇，国家一级学报389篇，在Genome Research、Nature Communications、PNAS、Nature Microbiology、Annual Review of Phytopathology、Annual Review of Entomology、New Phytologist等高水平期刊发表研究论文 65篇。
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