上世纪90年代，张立祯开始研究棉花。他提出的SUCROS-cotton模型，引入了我国特有的棉麦间套作种植体系以及地膜覆盖等栽培管理措施，在生态环境、种植密度、棉花品种等具有较大差异的黄河流域棉区和西北内陆棉区均取得较好的模拟效果，为中国不同棉区的种植区划、理想株型塑造和管理措施优化提供了理论和技术支持。

张立祯研究的COTGROW棉花生理生态过程模型，对棉花生长发育、干物质积累、产量形成等过程进行定量模拟，基于田间试验数据系统，分析了棉花各器官的生物量-形态间的定量关系，构建了基于棉花生理生态过程的形态结构模拟模型，改进后实现了棉花地上部器官形态建成和生长过程模拟的三维可视化。他经过不断地研究、实践和改进，历经千锤百炼，终于对棉花这个复杂的作物建成了一系列具有自主知识产权的作物模拟模型系统和全国多个生态点的多年累积的田间试验数据库，模型系统已经在新疆部分棉区开始实践应用，并初见成效。

近年来，张立祯和他的团队，着力研发棉花产业数字化平台。2021年12月20日，“数字棉花产业科技平台”正式启动，该平台依托于北京飞花科技有限公司，中国农业大学、华中农业大学等单位，利用现有的科技成果，结合数据库技术，基于物联网与棉花功能结构模型，成为国内外第一个报道的气候智慧型的棉花生产数字化系统平台。该平台整合棉花的种植面积、产量、销售和存储等交易信息，形成棉花产业生态信息网络，为企业和政府管理提供服务。

“世界棉花看中国，中国棉花看新疆。”中国是世界上最大的棉花消费国，是世界上第二大棉花生产国。****占中国棉花总产量87.3%（2020年统计），****的产量和种植面积、单产连续26年位居全国第一。数字棉花产业科技平台，将助力****产业高质量发展，把先进的智慧农业技术落实到田间地头，让棉花种植者实现精准智能的信息化生产管理，促进我国棉花、特别是****产业增产提质、节本增效、绿色低碳，为提升我国棉花产业竞争力提供了技术保障。

张立祯利用数字棉花产业科技平台，将其广泛地服务于新疆乃至全国的棉花优质生产，有效地助力****早日实现“数字化、轻简化、低碳化”的产业化发展。