試驗站始建於1986年，研究工作以節水農業為主線，以節水高產栽培技術為重點，是河西綠洲灌區唯一的節水農業專業研究站。先後有30餘人在試驗站從事節水農業的科研工作，試驗站現有科技人員7名，其中高級人員3名，博士1人，客座研究人員2名。擁有自動氣象站1座、中子儀、Sentik、cetaprowater、土壤全鹽測定探頭、張力計、灌溉指示計等儀器。
試驗站歷來重視農田節水技術的研究工作，從試驗站建立之初，研究人員就形成了系統研究的作風。“黑河課題”從土壤水分，葉面蒸騰，棵間蒸發、葉面積係數、水分敏感指數、作物係數等方面，系統地研究了春小麥和玉米的需水量、耗水量和耗水規律，通過這些系統研究，既發現了河西地區主要農作物的需水規律，又掌握了節水技術研究的關鍵點，為技術研究工作提供了突破口，為地膜覆蓋技術的創新性發展奠定了基礎。這種研究方法從“黑河項目”一直延續到“地膜小麥”、“全膜玉米”、“冷涼項目”；從“七.五”開始，對河西主要種植作物春小麥和玉米的需水量及需水規律開展了研究工作，提出6月為春小麥需水高峰期，8月為玉米需水高峰期；從80年代初開始，就開展了地膜覆蓋技術的套用研究，把增產和節水作為研究目的，在國內首創了水地春小麥全生育期地膜覆蓋栽培技術；90年代，根據玉米大喇叭口前棵間蒸發占蒸散量3/4的規律，開創了玉米全地面地膜覆蓋栽培技術；從“十五”開始，針對水資源短缺的矛盾日益加劇和利用不科學帶來的生態環境惡化等問題，提出了河西綠洲灌區保障農業水資源高效利用和農田生態保護的技術體系。張掖節水農業試驗站在節水技術這一領域開展了20多年的研究工作，創新出了一系列的節水高產栽培技術體系，也形成了一系列的技術研究體系和一些獨特的思路，積累了大量技術研究的經驗，培養了一批科研人員。試驗站主動與其它科研單位開展合作研究，在合作研究中吸取經驗，提高自身的科研水平。試驗站先後與中科院高原生物研究所、中國農業大學、甘肅農業大學、甘肅省水利科學院等國家和省級科研院校在5個國家級項目中就節水農業方面開展了富有成效的研究工作。現在試驗站正在承擔農業部948“西北一熟灌區節水農作制度技術研究與示範”；中澳合作 “甘肅省河西走廊固定道保護型農業研究”；國家科技支撐計畫子課題“荒漠灌耕土區非充分灌溉條件下肥水高效耦合技術研究”等科研、示範和推廣課題。20 多年來，張掖節水農業試驗站獲國家科技進步三等獎1項、中科院自然科學一等獎1項、農業部全國農牧漁業豐收二等獎1項，甘肅省科技進步一等獎1項，創新的節水高產技術推廣到全國和全省各地市，產生良好的社會和經濟效益，為甘肅農業發展做出了重大貢獻。
