Систематичні дослідження із проблемних напрямків землеробства, зокрема способів обробітку ґрунту, удобрення сільськогосподарських культур на базі поєднання органічної та мінеральної систем, що є основою стабілізації родючості ґрунту і дієвим фактором підвищення урожайності сільськогосподарських культур розпочаті з часу створення наукової установи.

   В різний час над розробкою та вдосконаленням систем обробітку ґрунту працювали кандидати с.-г. наук Сазанов В.І., Фомічов І.М., Осєнній М.Г., Тараненко В.І., Покуленко А.П., Коритник В.М., Вишнєвська М.О., Новіков М.М., Голоха В.В., Вишнякова К.М., Романько Ю.О.; захисту ґрунтів від ерозії – професор Підгорний В.К., Вишнєвський В.П., Рядовий В.О., Веретельников В.П.; технології вирощування зернових культур – професор Томашевський Д.П., кандидати с.-г. наук Войта С.К., Головко М.І., Осєнній М.Г., Покуленко А.П., Іншин М.А., Собко М.Г..

   Розроблені, апробовані та впроваджені у виробництво:

• енергоощадні технології обробітку ґрунту в довго- та коротко-ротаційних сівозмінах;
• технології плоскорізного обробітку ґрунту в зерно-просапних сівозмінах;
• науково обґрунтовані основи побудови короткоротаційних сівозмін зернового, зерно-просапного та кормового напрямків.

   Сьогодні співробітники відділу виконують науково-дослідні роботи з 3-х завдань по 2-х програмах наукових досліджень на базі стаціонарного та ряду тимчасових дослідів.

 Колектив відділу: кандидати сільськогосподарських наук Собко М.Г. (завідувач), Захарченко Е.А., молодші наукові співробітники Медвідь С.І., Шевченко О.Л., лаборанти Свердленко Н.Г., Мусієнко С.С.

   Основні напрями діяльності:

– розробка систем мінімального обробітку ґрунту, які забезпечують збереження його родючості;

– наукове обґрунтування способів оптимізації агрофізичних показників чорнозему типового;

– розроблення способів і прийомів контролювання забур’яненості агроценозів в короткоротаційних сівозмінах при вирощуванні органічної продукції;

– вивчення схем сівозмін для господарств різного напрямку спеціалізації північно-східного лівобережжя Лісостепу;

– розробка та вдосконалення технологій вирощування зернових колосових культур, які зменшують енергозатрати та підвищують використання генетичного потенціалу сортів в умовах зміни клімату;

– екологічне випробування сортів зернових колосових культур в умовах нестійкого зволоження північно-східного Лісостепу.

   Практичні розробки для сільськогосподарських формувань:

– схеми короткоротаційних сівозмін для господарств з різною спеціалізацією для Лісостепу Північного Сходу;

– комбінована система мінімального обробітку ґрунту в сівозміні;

– енергоощадні технології вирощування зернових колосових культур;

– спосіб підвищення продуктивності пшениці озимої та ячменю озимого в умовах зміни клімату;

– спосіб регулювання забур’яненості в агроценозах короткоротаційної сівозміни при вирощуванні органічної продукції;

– високоякісний насіннєвий матеріал пшениці озимої, ячменю ярого та вівса.