Наукові дослідження у ботанічному саду ведуться у напрямах інтродукції та акліматизації рослин, охорони рідкісних і зникаючих видів рослин, фізіології та біохімії рослин, раціонального природокористування та багатьох інших.  З перших років існування Київського ботанічного саду на його базі проводяться широкі дослідження з флористики, екології та селекції. Одним із традиційних напрямів науково-дослідної роботи закладу є вивчення рослин-інтродуцентів та впровадження найбільш цінних із них у виробництво, що сприяє поліпшенню культури садівництва на Україні. Багато сил віддали науковці та співробітники саду вирощуванню рослин, що використовуються для озеленення міста й укріплення крутих берегів Дніпра. Звідси поширилися по українській землі тополі, біла акація, гледичія, айлант, багато екзотичних рослин, а також славнозвісний каштан, масові посадки якого здійснено в 60-х роках минулого століття. Вагомий внесок у розвиток знань про флору України та інших природнокліматичних зон нашої країни зробили такі видатні вчені, як Р.Е. Траутфеттер, О.С. Рогович, І.Ф. Шмальгаузен, О.В. Фомін, С.Г. Навашин, Д.К. Зеров, Є.І. Бордзіловський, М.В. Дубовик та інші, чия діяльність тісно пов'язана з Київським університетом та Ботанічним садом. Велику роботу у галузі флористики та садівництва здійснював Р.Е. Траутфеттер. Під його керівництвом в саду почали розводити виноград, абрикоси, персики та інші південні рослини, які потім розповсюджувались у помірній зоні. У Києві та навколишніх селах було висаджено 15 сортів винограду, що виявились стійкими до несприятливих умов. До наших днів у гербарії Ботанічного музею збереглася колекція, що налічує понад 500 видів рослин, зібраних О.С. Роговичем під час вивчення флори Київської, Чернігівської, Полтавської, Волинської, Подільської губерній. Широко відомі праці І.Ф. Шмальгаузена, що увійшли в скарбницю ботанічної науки, наприклад, - "Флора Средней и Южной России, Крыма и Северного Кавказа", створена на основі власного гербарного матеріалу, що нині зберігається в Інституті ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України. Блискучі дослідження місцевої флори викладені у працях О.В. Фоміна - "Флора УРСР. Папоротеподібні і голонасінні", "Обзор крымско-кавказских видов можевельников", "Рteridophyta флоры СССР".  Подією світового значення було відкриття С.Г. Навашиним у 1898 році у результаті численних дослідів над зав'язками лісової лілії та рябчика явища подвійного запліднення у покритонасінних рослин, що стало революційним у біологічній науці. Пізніше, у 1910 році, вивчаючи цитологію гіацинту, він виявив так звані супутники хромосом. Дослідження з фізіології рослин традиційні для Ботанічного саду імені акад. О.В. Фоміна. Питаннями росту та розвитку рослин займалися ще В.Г. Бессер та Р.Е. Траутфеттер. Поглиблені фізіологічні дослідження, зокрема щодо реакції протоплазми на світло різних частин спектра й вивчення ролі окремих рослинних пігментів почав здійснювати в 60-х роках XIX століття талановитий вчений І.Г.Борщов. Питанням використання рослинами сонячної енергії, впливу світла на дихання грибів, перетворення речовин у рослинних об'єктах під час проростання насіння були присвячені праці К.А. Пурієвича, які відіграли велику роль у розвитку фізіології рослин. У ХХ столітті дослідження з фізіології та біохімії рослин у Ботанічному саду набули подальшого розвитку. Світову славу здобули праці академіка М.Г. Холодного з вивчення фітогормонів. Професор Н.Т. Гаморак провадив дослідження та опублікував праці з питань інтродукції та фізіології рослин. Значна увага приділялась вирішенню проблем морозостійкості рослин (Д.П. Проценко). Вивчались аспекти різноякісності рослинних тканин (І.П. Білокінь), фізіолого-біохімічні та екологічні особливості рослин (Л.М. Поліщук). Значних успіхів було досягнуто у галузі інтродукції декоративних та плодових культур, створено формовий сад (К.І. Богомаз). Значний вклад у розвиток фізіології та біохімії інтродукованих рослин внесли в останні роки В.Ф. Лапчик, К.І. Богомаз, Т.П. Коршук, В.І. Северин, В.П. Кучеренко, Г.С. Білокінь, Т.В. Юрчишина, Л.В. Багрій, Д.М. Глеба, В.М. Цап, В.О. Ступницький, Л.С. Школьна, Г.О. Рудік, Р.М. Палагеча, А.В. Голубенко та інші науковці. Успішна інтродукція рослин в ряді випадків неможлива без ретельного вивчення їх біологічних та фізіолого-біохімічних особливостей. Чільне місце тут посідають дослідження стійкості рослин до несприятливих умов зростання; розмноження рослин за допомогою сучасних біотехнологічних методів; вивчення біохімічного складу; розробка методів біологічного захисту рослин від шкідників тощо. Саме цим питанням присвячені дослідження, що проводяться у секторі фізіології та біохімії інтродуцентів протягом останніх років. Сьогодні до складу сектора входять лабораторії: культури рослинних тканин, біологічно-активних речовин, стійкості та хемотаксономії інтродуцентів, насіннєва, біологічних методів захисту рослин, рупа інтродукції та дослідження листопадних магнолій. Співробітники сектору (2003 р.): Лапчик В.Ф., Кучеренко В.П., Школьна Л.С., Ступницький В.О., Голубенко А.В., Пахомова Ю., Коваль Л.І., Рудік Г.О., Палагеча Р.М.  У наш час наукові пошуки у Ботанічному саду в основному ведуться у напрямі інтродукції та акліматизації в умовах Полісся й Лісостепу України нових корисних видів, форм і сортів рослин. З цією метою встановлюється відповідність екологічних вимог чужоземних рослин до місцевих природних умов за допомогою інтегральних показників життєздатності. У 1200 таксонів вивчені ритми сезонного розвитку, ступінь зимостійкості та здатність до збереження життєвої форми й відтворення. На підставі одержаних результатів відбираються перспективні для вирощування види й форми, які можуть істотно доповнити районований асортимент культурних рослин. Розробляються способи використання інтродуцентів та агротехніка їх розведення. Наукова робота у галузі вивчення трав'янистих рослин на даному етапі ведеться у трьох напрямах - інтродукційному, флористичному та природоохоронному. Головним є інтродукційний. Вчені постійно збільшують колекції за рахунок нових корисних (кормових, лікарських, декоративних, медоносних), а також рідкісних і зникаючих видів рослин. Вивчають їх біологію, зокрема ритміку сезонного розвитку, насіннєву продуктивність, засоби вегетативного і насіннєвого розмноження, зимостійкість. Аналізуючи результати первинної інтродукції, визначають перспективність вирощування інтродуцентів в умовах Полісся та Лісостепу України. Значна увага приділяється вивченню декоративних особливостей тропічних і субтропічних рослин та їх застосуванню в фітодизайні. В 1976 р. було створено насіннєву лабораторію, яка виконує всі операції по обміну насінням та частково посадковим матеріалом, а також веде спостереження за якістю насіння місцевої репродукції в залежності від строків його зберігання в лабораторних умовах. На сьогодні більшість рослин відкритого ґрунту та оранжерейних вирощується з насіння, що надсилають вітчизняні та зарубіжні ботанічні сади. Щорічно лабораторія одержує понад 500 зразків насіння з вітчизняних та близько трьох тисяч - із зарубіжних ботанічних закладів. |
