La production agricole mobilise le sol, l’eau, l’air et les êtres vivants. Les chercheurs étudient les principaux risques de dégradation de ces ressources naturelles par l’activité agricole. Il s'agit de considérer conjointement l'évolution des usages des sols, des pratiques agricoles, et l'introduction de contaminants chimiques. Nos recherches concernent les  pollutions par des composés organiques (pesticides, antibiotiques, hormones, détergents...) et les engrais, la contamination par les éléments traces métalliques, la  pollution atmosphérique d’origine agricole, l'érosion des sols, les atteintes à la biodiversité. sont développées des recherches liées à la dynamique des composés potentiellement toxiques, comme à la prise en compte de leur ecotoxicité.

Mais la production agricole est elle-même soumise à diverses contraintes de l’environnement. Les chercheurs étudient notamment comment les insectes ravageurs et champignons pathogènes s’attaquent aux plantes, en vue de mettre au point de nouvelles stratégies de lutte. La neurobiologie et la génomique fonctionnelle offrent ainsi de nouveaux moyens d’étude de la communication entre insectes. La compréhension des mécanismes de reconnaissance de l'hôte ou du partenaire par des signaux chimiques, des gènes de l’olfaction jusqu'aux comportements, permet de mieux expliquer le comportement des insectes phytophages et de proposer de nouvelles cibles ou stratégies en protection intégrée des cultures. Concernant les micro-organismes pathogènes des plantes, la connaissance fine des gènes impliqués dans l'interaction entre la plante hôte et le micro-organisme agresseur permet de mieux comprendre la durabilité des résistances des plantes à leurs maladies.

Par ailleurs, les chercheurs évaluent l’impact de la pollution atmosphérique urbaine et du changement climatique sur la production agricole. A partir des connaissances de base sur le fonctionnement des agrosystèmes, ils travaillent à la mise au point de systèmes de culture innovants, intégrant des objectifs de gestion écologique (conservation du sol, diminution de l’usage des pesticides).

Tenant compte de critères économiques ils étudient, plus largement, l’adaptation des exploitations agricoles et du territoire pour répondre aux enjeux du développement durable.

La mise au point de bio-procédés en lien avec l’agriculture, complète cet ensemble : recyclage de déchets urbains (boues et compost) en agriculture, dépollution des eaux et des sols, valorisation non-alimentaire de produits agricoles (biocarburants, biomatériaux).