Meliorační větev ústavu navázala v historickém vývoji na činnost Technické kanceláře zemědělské rady pro Království české, založené v roce 1883, a na činnost Svazu zemědělských a lesnických ústavů. Půdoznalecká větev má své počátky v roce 1919 v rámci Státních výzkumných ústavů zemědělských–Ústavů agropedologických, průzkumná složka vyšla z činnosti Delimitační skupiny, založené v roce 1955 vyčleněním z původního Výzkumného ústavu zemědělsko-lesnických meliorací.
Ústavu při jeho založení v roce 1954 byl vytýčen výhledový plán činnosti a rozvoje, zahrnující oblast zlepšení vodních zásob a zvyšování sklizní vlivem lesních porostů, výzkum rašeliny a rašelinišť pro jejich využití v zemědělství a lesnictví, zvyšování úrodnosti půd ochranou proti vodní a větrné erozi, výzkum zvyšování výnosů závlahou a výzkum meliorací máloplodých zemědělských a lesních půd. Byl zařazen i výzkum delimitace půdního fondu. Následně převzal úkoly se zaměřením na rekultivace hald, na meliorační opatření k zlepšení luk a pastvin, využití větrné energie v zemědělství a na využití radioizotopových metod v hydropedologickém výzkumu.
Těžiště výzkumu v šedesátých letech bylo zaměřeno na sledování a úpravu vodního režimu půd s užitím poznatků o vhodnosti krtčí a křížové drenáže, o mechanizačních prostředcích údržby melioračních kanálů, ekonomické efektivnosti meliorací, technologiích meliorací lesních půd, melioracích a rekultivacích luk a pastvin zejména v horských a podhorských oblastech a využití hnojivých závlah. Byl rozšířen výzkum v oblasti rašelinišť a rašelin, agromeliorací a zúrodňování deficitních půd, využití odpadů k zúrodnění půd a stanovení limitů cizorodých látek, rekultivací devastovaných půd po těžbě uhlí a stanovení rekultivačních postupů pro začlenění těchto ploch do krajiny. Byl zkoumán účinek přirozených a umělých sorbentů k zúrodnění písčitých a vylehčování těžkých půd, včetně využití popílku. Experimentálním výzkumem byly vymezeny oblasti ohrožované větrnou erozí.
Sedmdesátá léta minulého století přenesla zájem do oblasti ochrany půdy a vody, zejména v souvislosti s výstavbou vodárenských nádrží, s výzkumem zaměřeným na plošné zemědělské znečištění, dusičnany v drenážních vodách a transport erozních smyvů v povrchových vodách. Výzkum přinesl poznatky z hlediska efektivnosti zemědělských a lesnických rekultivací, opatření navrhovaných k zúrodnění deficitních půd a náhrad tenčících se těžitelných zásob rašeliny. Byla hodnocena funkce lučního drnu jako vegetační bariéry a pokračoval vývoj mechanizmů k údržbě melioračních odpadů a toků, včetně údržby břehových porostů
V samém počátku osmdesátých let bylo provedeno sloučení pedologické a průzkumné složky s ústavem do jednoho celku. Posláním sloučeného ústavu bylo poznávání činitelů úrodnosti půd, řešení prostředků k jejich melioraci a řešení transformačních a migračních procesů v půdě a funkce jejích jednotlivých složek. Výzkum byl mj. zaměřen na řešení otázek spojených s vodní a větrnou erozí a jejím měřením, na problematiku malých vodních nádrží při zlepšování kvality vody, technologických linek údržby koryt a břehů a na šetření vlivu zemědělského hospodaření na kvalitu vod v povodích nově postavených vodárenských nádrží.
Období počátku devadesátých lét přineslo hledání nových přístupů k řešení vědeckých problémů i potřebu vyrovnání se ze změnou zadávání a výběru výzkumných projektů i způsobu financování. Pro první polovinu tohoto období bylo významné získání a řešení komplexního projektu Minimalizace obsahu nežádoucích látek v systémech půda-voda-rostlina-produkt v rámci programu Ministerstva hospodářství Zdravá výživa; cílem řešení byla detekce obsahu nežádoucích látek, příčiny kontaminace, stanovení limitů, omezení transportu z půdy a vody do konečného produktu, prevenční a asanační opatření, alternativní způsoby zhodnocení rostlinné produkce, minimalizace vstupů do potravního řetězce. Následně řešení projektů, získaných ve veřejných soutěžích, v rámci programů výzkumu Ministerstva zemědělství, grantů podporovaných Grantovou agenturou České republiky a v závěru zahájení řešení prvého výzkumného záměru ústavu.