脉冲聚光太阳辐射（PCSR）
乌马罗夫最具创新性的贡献之一是开发了脉冲聚光太阳辐射（PCSR）作为农业种子处理技术。这一概念看似简单但科学上十分精妙：在播种前将种子暴露在短暂而强烈的聚光阳光脉冲下。聚光辐射触发种子的生物响应——加速发芽、增强幼苗活力，并最终提高作物产量。
与化学种子处理不同，PCSR不需要任何合成投入品。能源来源免费、充沛，且恰好在最需要的地方可得——中亚阳光充沛的农业地区。这项技术完美地结合了乌马罗夫在太阳能聚光光学方面的专业知识和实际农业需求。
棉花种子处理与增产
棉花是乌兹别克斯坦的主要作物，也是中亚苏维埃共和国的经济支柱。棉花产量的任何提高都具有巨大的经济意义。乌马罗夫的团队证明，播种前对棉花种子进行PCSR处理可以产生可测量的改善：
- 与未处理的对照地块相比，棉花产量增加8–15%
- 提早成熟——处理过的种子长成的植株成熟更快，这对在大陆性气候中最大化利用生长季节至关重要
- 提高发芽率——处理后种子的发芽成功率更高
- 增强幼苗活力——更强壮的早期生长带来更健壮的植株
这些成果的取得无需化学投入品、无需基因改造，也无需初始太阳能曝光之外的任何持续能源成本。该技术本质上是可持续的，且对资源有限的农村社区来说是可及的。
农产品太阳能干燥
采后损失是农业面临的最重要挑战之一，特别是在炎热气候中，收获的作物可能迅速变质。乌马罗夫的团队为农产品开发了优化的太阳能干燥系统，设计了仅利用太阳能即可高效去除水果、蔬菜和谷物中水分的集热器和干燥室。
工程挑战在于精确控制干燥速率：太快则产品表面硬化而内部仍然潮湿（表面硬化现象）；太慢则腐败微生物大量繁殖。乌马罗夫的太阳能干燥器使用精心设计的气流模式和温度控制来实现均匀、高质量的干燥。
太阳能海水淡化
水资源短缺和土壤盐碱化过去是——现在仍然是——中亚农业面临的关键挑战。咸海危机是更深层次水资源管理危机最显眼的症状，乌马罗夫在生命最后几年积极参与了咸海拯救运动。他的团队开发了太阳能海水淡化系统，能够仅利用太阳热能从咸水或盐水中生产淡水。
这些系统被设计用于部署在电网供电不可靠或不可用的农村农业地区，使太阳能驱动的海水淡化成为灌溉水净化的实用解决方案。
光降解聚合物地膜
乌马罗夫的团队与聚合物科学家合作，开发了用于棉田农业覆盖的光降解聚合物薄膜。这种薄塑料膜铺设在棉花床上，用于抑制杂草、保持土壤水分和提高土壤温度——所有这些都是棉花种植的关键因素。
创新之处在于薄膜的成分：它被设计为在紫外线太阳辐射下于可控时间内降解。在生长季节初期，薄膜提供其覆盖效益。随着季节推进和棉花植株生长，薄膜分解为无害成分，无需人工清除，也避免了持久性农业塑料废物的环境问题。
脊状棉花种植床
乌马罗夫与普拉托夫教授合作，研究了不同棉花种植床几何形状的热特性。他们对脊状棉花种植床的研究表明，种植床的形状对土壤温度分布和保水性有显著影响——这两个因素对棉花发芽和早期生长都至关重要。
脊状剖面增加了暴露于太阳辐射的土壤表面积，在春季更早地提高土壤温度，从而允许提前播种。结合光降解地膜，脊状种植床为棉花种植创造了优化的微环境。
1988年专利：温水灌溉
乌马罗夫最后一项获得专利的发明申请于1988年——他生命的最后一年——是一种从水库上层抽取加热灌溉水的装置。该原理利用了自然的热分层：在暴露于阳光的水库中，上层水温明显高于深层水温。通过有选择地从这些温暖的上层抽取灌溉水，农民可以向田地输送加温后的水，促进植物更快生长并延长有效生长季节。
这项专利具有典型的实用性：不需要外部能源输入，不使用复杂的机械设备，可以通过对现有灌溉基础设施的简单工程改造来实施。这是乌马罗夫的最后一项科学贡献——它直接瞄准了帮助农民。
印度验证：1999年CSMCRI巴夫纳加尔
在乌马罗夫逝世十多年后，他的太阳能农业技术获得了独立的国际验证。1999年，印度巴夫纳加尔中央盐业与海洋化学研究所（CSMCRI）的研究人员在《科学与工业研究杂志》（JSIR）上发表了一篇全面的综述。
印度研究人员证实了PCSR技术在种子处理和作物增产方面的有效性。他们的综述验证了乌马罗夫农业太阳能研究的核心发现，并证明这些技术不仅适用于中亚棉花，还适用于其他作物和气候条件。
CSMCRI的验证表明，乌马罗夫的太阳能农业技术不仅是乌兹别克斯坦棉花种植的地方性创新，而是适用于不同作物、不同气候和不同农业体系的通用科学原理。
统一的愿景
乌马罗夫的太阳能农业研究并非他在物理学和工程学领域"真正"工作的附属品。它是他核心科学信念的直接体现：太阳能可以而且应该被应用于解决实际的人类问题。在一个农业是主要生计、水资源短缺是生存威胁的地区，用于作物改良、食物保存和水净化的太阳能解决方案不是学术练习——而是攸关生存的大事。