张宪臣教授是我国植物营养学领域的杰出专家之一，长期从事植物营养和土壤肥料学方面的教学、研究工作。1996年至今，在土壤肥料学和农业资源与环境科学两个博士点指导下，培养了60多名硕士和博士研究生，指导的研究项目覆盖了我国的东、中、西部，研究资助金额达3000余万元。
他深入研究土壤与植物之间不同作物及生态系统中养分的效应和规律，开展植物养分资源管理、土壤养分作用、缓控释肥料、化肥效应与肥雨关系、土壤有机质肥效多功能田间试验、小麦氮磷钾最佳施肥技术、盆栽树木养分管理等问题的研究。其研究成果被国际权威刊物SCIENCE、NATURE等高水平刊物广泛报道。
张宪臣教授一直秉承求真务实的工作态度，多次获得国家科技进步奖、农业部科技创新奖和中国土壤学会荣誉称号。