Peamised teadustöö suunad taimekasvatuses on teravilja-, õlikultuuride ja kartulikasvatus ning rohumaaviljelus. Tulenevalt globaalsete keskkonnatingimuste muutumisest on uue suunana päevakorral uute põllukultuuride kasvatamine ja selleks vajalikud uuringud. Taimebioloogias on põhilisteks teemadeks taimede ja nende abiootiliste/biootiliste stressitekitajate vastasmõju selgitamine, fotosünteesist tuleneva produktiivsuse ja lenduvate ühendite emissioonide uuringud, mis võimaldavad täpsustada kliimamudeleid. Rakendusuuringute eesmärgiks on taimede kasvu ja produktiivsuse prognoosimine ning keskkonda säästvate taimekasvatussaaduste tootmistehnoloogiate arendamine, nende parem lõimimine biomajanduse väärtusahelasse.
Teadustööks on olemas maailmatasemel aparatuur ja laboratooriumid taimefüsioloogia uuringuteks. Välikatsed toimuvad katsepõldudel Eerikal, Rõhu katsejaamas, bioenergia kultuuride uuringud ja biosfääri – atmosfääri vastasmõju seire toimub Järvseljal. Tulemuslikumate uuringute jaoks arendame infrastruktuuri, mille osaks on teiste Eesti kolleegidega ühiskasutuseks kavandatud kontrollitava keskkonnaga kasvupinnad ja sensorsüsteemidega varustatud katsepõllud.
Kompetentsuse mõõdupuuks on teadusartiklite avaldamine ning osalus teadusprojektides.
Vastutusvaldkonna teadlased on aastatel 2016-2018 avaldanud ca 130 teadusartiklit rahvusvahelistes ajakirjades (ISI Web of Science’is indekseeritud ajakirjades). Artiklid on ilmunud maailma teaduse tippajakirjades Nature ja Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, taimekasvatuse ja taimebioloogia rahvusvahelistes tippjajakirjades ning laiapõhjalistes taimeteaduse tippajakirjades nagu Trends in Plant Science. Teadustöö edukust näitav H-indeks on kõigi akadeemiliste töötajate kohta keskmisena 9,2. Arenguvõimalusena näeme taimekasvatuse alase teadustöö lõimimist tihedamalt taimebioloogiaga, et olla tervikuna rahvusvaheliselt paremini nähtav ning konkurentsivõimeline.
Eesti-sisene koostöö. Osaleme juba ligi 10 aastat teaduse tippkeskuste töös: EcolChange ja ENVIRON. Oleme osalenud Eesti looduskeskkonna ja biomajandusega seotud kliimamuutuste mõjuanalüüsi ja kohanemisstrateegia koostamisel. Käimas on vahekultuurideks sobivate liikide leidmine ja agrotehnika väljatöötamine. Peame oluliseks tugevdada koostööd maaülikooli teiste teadusrühmadega ning jätkata koostööd kolleegidega Tartu Ülikoolis, Tallinna Tehnikaülikoolis ja Eesti Taimekasvatuse Instituudis. Vastutame rahvusvahelise teadusinfo edastamise, sh eestikeelsete terminite loome eest, Eesti taimekasvatussektori esindajatele nii kirjalikus (eksperthinnangud, ajakiri Agraarteadus, meediakajastused) kui ka suulises vormis (koolitused, Agronoomia konverents, meediasõnavõtud).
Rahvusvahelised projektid. Oleme olnud kaasatud arvukatesse ELi projektidesse, millest olulisemad on A-BIO-VOC, põllukultuuride resistentsusaretus, C3 fotosünteesist C4 fotosünteesini jätkusuutliku põllumajanduse jaoks, ERA-NET SUSFOOD, EUPHRESCO, MACSUR. Taimebioloogia valdkonnas on ellu viidud suur Euroopa Teadusnõukogu kogenud teadlase projekt (SIP-VOL+) stressindutseeritud taimsetest ühenditest. Vastutusvaldkonna teadlased, eelkõige valdkonna juht, prof Ülo Niinemets ja taimebioloogia teadlased on viimase viie aasta jooksul avaldanud ühiseid teadustöid ligi 300 teadlasega rohkem kui 40 riigist.
Professor, akadeemik Ülo Niinemets kuulub maailma mõjukaimate, so 1% eni m viidatavate loodusteadlaste hulka.
