Под его руководством была проведена детальная почвенная съемка Голодной степи. В результате ее было установлено, что для северо-восточной части Голодной степи 56% почв вполне пригодны для орошения, 38% почв являются «небезнадежными» и только 6% было отнесено к «безнадежным». Результаты своих работ в Голодной степи Николай Александрович обобщил в работах « Отчет по почвенным исследованиям в районе восточной части Голодной степи Самаркандской области» (1910 г.), «Влияние искусственного орошения и повышенного естественного увлажнения на процессы почвообразования и перемещения солей в почво-грунтах Самаркандской области» (1911 г.) и ряде других. Эти работы сыграли большую роль в развитии науки о почвообразовании в условиях засушливого климата и влиянии природных условий на процессы соленакопления в почвах. Детально проведенное картирование почв, уровня и степени минерализации грунтовых вод в Голодной степи в последующем на многие годы явились отправными для исследования динамики почвенных и гидрогеологических процессов в Голодной степи. Н.А.Димо воспитал в Голодной степи целую плеяду ученых-почвоведов, которые затем внесли огромный вклад в развитие мелиоративного почвоведения Средней Азии — Ю.А. и А.А.Скворцовы, М.А.Панков, А.Н.Розанов и др. Начало орошения Голодной степи показало, что на базе новых ирригационных сооружений можно широко развивать земледелие в этом крае. Потребность в увеличении производства хлопка, а также стремление увеличить за счет эксплуатации новых земель свои прибыли толкали правительство к необходимости продолжения работ по орошению земель Голодной степи. Первый обоснованный проект орошения Голодной степи был составлен инженером Н.А.Петровым — крупным специалистом, заведовавшим тогда всей ирригацией Туркестанского края. Он сам протрассировал магистральный канал, выбрал точку для головного сооружения, предложил перегородить Сырдарью каменной набросной плотиной у кишлака Канзак, в 15 км ниже Ходжента ( в советские времена — Ленинабада). По этому проекту будущий канал мог оросить 500 тыс.десятин, из которых на первую очередь предусматривалось всего 50 тыс. Технический комитет в Петербурге не утвердил проект Петрова, мотивирую тем, что сооружение каменной плотины обойдется слишком дорого, и постановил составить другой проект орошения северо-восточной части Голодной степи. В 1899 г., когда был отвергнут этот проект, инженер-технолог Ф.П.Елистратов под нажимом генерал-губернатора меньше чем за два месяца составил новый проект орошения 45 тыс. десятин северо-восточной части Голодной степи. По существу это был не детально разработанный проект, а схема реконструкции уже существующего канала. Место головного сооружения и выхода на основное плато Голодной степи не менялось, изменения касались только трассы, которая во избежание подмыва Сырдарьей относилась возможно дальше от реки в сторону Кията — 24