農業化學組的四項核心任務為：1.執行自然資源基礎調查與農業環境品質監測；2. 研究土壤之各種物理、化學、生物性的過程現象及其與作物生產之關係；3. 建置農業環境資訊及土壤植體分析診斷服務；4. 開發農產特性與其加值利用，共分為土壤調查與土地利用、土壤物理、分析與資訊服務、植物營養、農產化學加工、農業環境保護、應用微生物、土壤肥力以及原住民農業9個研究室；另成立了「土壤及植物體營養診斷中心」，以及「台灣土壤陳列館」。

1. 土壤調查與土地利用研究室

   農業試驗所是國內唯一持續百年的土壤調查單位。歷年調查繪製二萬五千分一的耕地土壤詳測圖、土壤肥力分佈圖及各種土壤闡釋主題圖，在水田生產管理、地下水管理、農田經營管理與土壤液化風險評估有重大貢獻。目前進行台灣土壤資源資訊建置計畫，著重於土壤屬性資料項目擴充及定量化品質提昇。另建立農地土地覆蓋資料庫，提供在農業統計調查、土地利用規劃及發展客製化農田管理資訊等應用。

2. 土壤物理研究室

   研究土壤水分管理、保育耕犁技術為主。研究成果主要有：建立田間尺度下的土壤水分平衡模式、水旱輪作田深耕耙整地、旱地節水灌溉、開發植物工廠關鍵技術以及引進不整地耕犁技術等。未來研發朝向灌溉節水、肥灌、保育耕犁等與物理性肥力相關之管理技術。

3. 分析與資訊服務研究室

   分析能力為本組的重要價值與特色，已建立實驗室管理、土壤肥力與植體營養診斷及合理化施肥等資訊系統，並制定標準作業程序，大幅提升土壤、植體、肥料和灌溉水檢測量能，免費提供農民檢測服務。未來將朝向開發有機物分析技術，探討植物生物化學及作物與環境間交互作用機制，擴展本所農業環境管理及各項基礎研究深度。

4. 植物營養研究室

   研究各種作物之營養診斷、施肥技術改進及養液肥培管理技術之合理施用。成果有：楊桃、蜜棗、西施柚、葡萄…等良好的水分及肥培管理，以及災後利用葉面施肥及土壤施肥使劍蘭快速恢復生機。未來將建立「安全高品質且週年生產養液栽培技術系統模式」。

5. 農產化學加工研究室

   進行農產品及其成分等分析與多元利用之研究。成果有：開發柳橙高纖粉末、柳橙乳酸機能性飲料，甘藷在銀髮族食品之利用，梅精副產品之梅沾醬，及利用多醣預處理改進脫水花椰菜品質。為提振國產米食，利用米穀粉取代麵粉開發米製加工品。未來以研發新穎加工技術及優質安全加工農產品為目標。

6. 農業環境保護研究室

   以提升台灣農業生產環境品質和增加土壤碳匯為研究主軸。成果有：完成畜牧廢水農地再利用之評估，已作為農業委員會開放個案再利用依據。建立4處農業生態系長期研究場址，探求永續農耕方式並監測氣候變遷對農業之影響。調查台灣農業施肥管理對地下水質之影響。未來以降低農業生產過程之碳排放為目標。

7. 應用微生物研究室

   以微生物進行生物性農業資材、農產品與農業資源物之加值利用以及土壤微生物生態研究。成果包括：固氮滿江紅與水田共作，可抑制雜草並提供水稻 60 kg/ha 氮肥；施用溶磷菌增加洋香瓜生長勢與糖度2° 及草莓產量 4.7%；已蒐集600株叢枝菌根菌分離株，且發現7個世界新菌種，並出版菌根菌應用技術手冊，菌根菌種源生產技術已移轉3家廠商並有商品上市，接種菌根菌可減少氮肥與磷肥施用量，且可增加作物產量，並可降低作物病害發生率10–30％；甜瓜及番茄離地有機養液栽培，可省工並生產安全、高品質的有機蔬果，甜瓜糖度可達12°-13°。未來展望為應用微生物發展生物性農業資材及開發生物經濟產業產品。

8. 土壤肥力研究室

   進行土壤肥力分析方法之改進、診斷、改良等為主軸，近年成果為：研究長期不同耕作制度對永續土壤生產力之影響，以維持糧食安全生產，並利用與發展土壤適性機能，進而調整耕作制度與栽培技術，以因應氣候變遷之衝擊；從事休耕田之地力監測與輔導復耕技術，從土壤-作物營養-環境系統之蔬果、糧食作物之養分利用率與肥料需要量；應用土壤資訊系統，執行合理化施肥政策，有效減少肥料用量與水稻倒伏問題；發展控釋型肥料，以提高養分利用率。

9. 原住民農業研究室

   研究原鄉地區的農業發展。原鄉多位於偏遠山區，氣候冷涼，為夏季蔬菜供應區，而面臨著許多困境，如：高齡化、灌溉系統不足、耕地零散及欠缺肥培管理等技術，導致產量銳減…等，然而，農業是部落發展的根，期許未來輔導規劃建立具地方特色的農業生產體系 。

農業化學研究將在現有基礎上，持續努力加強基礎科學之研究與實用性栽培新技術之開發；並提供自然資源資訊與決策，支援維護土壤、水與其他自然資源；且整合土地利用系統與促進農村社區永續發展；另積極進行農業生產環境管理與創新技術開發農產物加值的新產品；以增進農業發展與自然環境之永續利用為總體目標。