Katedra, kot je razvidno že iz njenega imena, združuje aplikativna agronomska področja, ki sodijo med bistvena znanja agronomov na vseh stopnjah študija. Tako profesorji, asistenti ter drugi sodelavci katedre izvajamo obsežno pedagoško delo na področjih fitomedicine, poljedelstva, travništva in pašništva ter kmetijske mehanizacije, tako za študente agronomije kot tudi študente sorodnih študijev. Ker gre za aplikativna področja, je poučevanje močno povezano z našim raziskovalnim in strokovnim delom.
Na področju fitomedicine preučujemo okoljsko sprejemljive načine zatiranja škodljivih organizmov rastlin. Naš namen je razviti učinkovite nove načine varstva rastlin, uporabne v pridelavi hrane, krme, okrasnih rastlin ter športnih trat. Velik poudarek namenjamo biotičnemu in biotehniškemu varstvu rastlin, to je zatiranju škodljivih organizmov z naravnimi sovražniki, s feromonskimi vabami in lepljivimi ploščami, rastlinskimi izvlečki in podobno. Preučujemo tudi vpliv inertnih prašiv na skladiščne škodljivce, vpliv biostimulantov na škodljivce in povzročitelje bolezni poljščin in vrtnin ter dejavnike naravne odpornosti rastlin pred škodljivci. Obenem pa še vedno preizkušamo tudi učinkovitost fitofarmacevtskih sredstev, saj so, in bodo tudi v prihodnje, pomemben sestavni del integrirane pridelave kmetijskih rastlin. Za hiter prenos novega znanja v prakso izvajamo izobraževanja za odgovorne osebe in predavatelje iz fitomedicine, Fitosanitarni upravi RS pa nudimo strokovno podporo na področju zdravstvenega varstva rastlin, v največji meri na področju biotičnega varstva rastlin, sodelujemo pa tudi pri posebnih nadzorih škodljivih organizmov. Vodimo tudi Društvo za varstvo rastlin Slovenije, osrednjo stanovsko organizacijo domačih fitomedicinskih strokovnjakov.
Na področju poljedelstva se raziskovalno osredotočamo na širjenje žitnega kolobarja in povečevanje njegove biotske pestrosti na njivah v Sloveniji s poudarkom na preučevanju prezrtih in alternativnih kultur (proso, ajda), še posebej pa z uvajanjem zrnatih stročnic, kot so soja, volčji bob, fižol in grah. S pomočjo poljskih in lončnih poskusov vrednotimo njihov meliorativni, fitosanitarni in gnojilni vpliv na druge poljščine v kolobarju. Z novim metodološkim pristopom ugotavljanja nodulacije in nanašanjem inokulantov na seme pred setvijo, poglabljamo bazična znanja o procesu fiksacije dušika iz zraka in njegovem deležu v celokupni bilanci v tleh. V zadnjih letih dajemo velik poudarek raziskavam navadne konoplje, tako industrijske kot tudi medicinske, kjer z različnimi žlahtniteljskimi postopki pridobivamo nove sorte. Na Laboratorijskem polju Biotehniške fakultete vzdržujemo tudi gensko banko koruze in sodelujemo pri izobraževanju in praktičnemu usposabljanju pridelovalcev semena domačih sort graha in fižola o pomenu kontrole kakovosti semena na polju in v laboratoriju. Skupaj s sodelavci na ciljnih raziskovalnih projektih, projektih inovativnega partnerstva, pilotnih in drugih projektih, s študenti in diplomanti s področja poljedelstva predstavljamo nove izsledke raziskav o agrotehničnih in uporabniških lastnostih poljščin kmetijskim svetovalcem in kmetom s predavanji in praktičnimi prikazi na delavnicah, posvetih in simpozijih oziroma ter jih objavljamo domačih in tujih časopisih in revijah.
Raziskave na področju travništva in pridelovanja krme so v enem delu usmerjene v reševanje tehnoloških vprašanj, povezanih s pridelkom krme in pašno rabo travne ruše krasa in hribovitega sveta, pa tudi v preučevanje učinkovite uporabe rastnih virov, ohranjanja trajnega travinja in varovanja narave. V drugem delu pa so usmerjene v preučevanje ekoloških odnosov v travniških in njivskih agroekosistemih in odnosov med razvojem krmnih rastlin ter kakovostjo in količino pridelka. V prakso smo vpeljali inovativne načine soobstoja pašne živinoreje in velikih zveri in smo začetniki proučevanja prezimovanja nekaterih rejnih živali na prostem. Sodelujemo v slovenski rastlinski genski banki pri ohranjanju, opisovanju in vrednotenju avtohtonih populacij trav in metuljnic. Na našem naslovu ima sedež tudi Društvo za gospodarjenje na travinju Slovenije, katerega namen je povezovanje kmetijskih strokovnjakov, kmetov in drugih, ki se zanimajo za travinje in pridelovanje krme.
Na področju kmetijske tehnike se ukvarjamo z razvojem novih kmetijskih strojev in novih tehnologij pridelave hrane. V sodelovanju z drugimi slovenskimi institucijami smo razvili več novih kmetijskih strojev, denimo stroj za drobljenje lupinarjev, okopalno nogačo, trosilnik hlevskega gnoja za hribovite terene, stroj za sočasno saditev krompirja in oblikovanje končnih grebenov ter stroj za termično ožiganje plevelov. Preučujemo različne kmetijske stroje v uporabi, načine obdelave tal, nege in varstva rastlin ter delovanje bioplinskih naprav. Najpomembnejši del našega strokovnega dela je terensko pregledovanje naprav za nanašanje fitofarmacevtskih sredstev.