Faits:
A. A.a F._, né en 1962, a été engagé le 1er février 1986 en qualité d'ouvrier qualifié (jardinier) au service de la Ville de Genève. Le 14 novembre 1990, il a été nommé sous-chef de culture au service de X._.
Dans le courant de l'année 2007, la Ville a décidé de délocaliser la production des plantes du site de Y._ à celui, plus excentré, de Z._. A cette fin, elle a loué des serres à un maraîcher. M._, chef des cultures à X._, et F._ ont été affectés à ce nouveau site.
O._, alors âgée de 16 ans, était apprentie horticultrice de deuxième année à l'établissement de Z._. Par lettre du 16 janvier 2009, sa mère, A._, s'est plainte de ce que sa fille faisait l'objet de remarques désobligeantes de la part de M._.
O._ a été entendue le 28 janvier 2009 par le chef du service et une adjointe administrative. A cette occasion, elle a exposé que M._ et F._, de même que certains horticulteurs et apprentis, buvaient de la bière sur leur lieu de travail et que les employés cessaient leur travail trente minutes avant l'horaire pour boire. Parfois, ils buvaient de l'alcool pendant les heures de travail. Elle a aussi signalé qu'un horticulteur faisait pousser du cannabis dans les serres. Il en consommait quotidiennement sur place, de même que certains apprentis. M._ et F._ fermaient les yeux sur cette consommation. Enfin, elle a expliqué que ces derniers prélevaient des plantes, par cageots entiers, manifestement à des fins privées. L'apprentie a confirmé faire l'objet de brimades, de gestes et de paroles déplacés et de discriminations de la part de M._.
La direction de X._ a mené diverses investigations préliminaires. Le 10 février 2009, le maire de la Ville a signifié à F._ une interdiction de travailler jusqu'à la saisine du Conseil administratif. Le 18 février suivant, le Conseil administratif a décidé d'ouvrir une enquête administrative contre F._ et il a confirmé la suspension temporaire d'activité de l'intéressé qui lui avait été provisoirement signifiée précédemment. L'enquête a été confiée à B._, assisté de D._.
M._ a fait l'objet des mêmes mesures et de la même enquête administrative.
A.b Les enquêteurs ont mené une enquête commune pour les deux fonctionnaires impliqués. Ils ont tenu une audience de comparution personnelle, ont procédé à l'audition de douze témoins et se sont rendus en transport sur place au centre horticole de Z._. Ils ont rendu leur rapport le 2 juin 2009. Ils ont constaté que M._ et F._ n'avaient pas respecté certaines obligations découlant de leur statut de fonctionnaire. D'abord ils avaient consommé de l'alcool sur le lieu de travail durant les heures travaillées et toléré la consommation de boissons alcoolisées par les employés et apprentis dont ils avaient la charge. Ils avaient aussi toléré la culture de cannabis sur le site du centre. En outre, ils avaient procédé à des prélèvements de plantes appartenant à la Ville sans disposer des autorisations nécessaires. M._ avait aussi, pour sa part, autorisé les employés et apprentis à prélever des plantes sans autorisation du magistrat compétent ou de la direction du service. En revanche, l'enquête n'avait pas permis d'établir que les personnes mises en cause aient toléré la consommation de cannabis sur le lieu de travail, pas plus qu'elle n'avait permis d'établir que M._ ou F._ se soient livrés à des discriminations ou aient exercé des pressions psychologiques sur le lieu de travail à l'égard de certains employés et apprentis dont ils avaient la charge. De même, il n'avait pas été établi que l'une ou l'autre des personnes mises en cause ait eu des paroles ou des gestes déplacés envers les apprenties.
A.c Le rapport d'enquête a été transmis à F._, qui s'est déterminé à son sujet. Le 2 juillet 2009, le Conseil administratif a informé l'intéressé qu'il envisageait de le révoquer. Après que celui-ci se fut une nouvelle fois déterminé, le Conseil administratif a pris la décision de le révoquer; une indemnité correspondant à trois mois de salaire lui serait néanmoins versée. Cette décision, déclarée exécutoire nonobstant recours, a été communiquée à F._ le 23 septembre 2009.
A.d Celui-ci a recouru contre cette décision devant le Tribunal administratif de la République et canton de Genève (depuis le 1er janvier 2011, Chambre administrative de la Cour de justice). Après avoir procédé à diverses auditions de témoin, le Tribunal administratif a annulé la décision attaquée en tant qu'elle prononçait la révocation de l'intéressé et prononcé en lieu et place une réduction de traitement pour une durée de trois ans dans les limites de la catégorie dès le 10 février 2009 (jugement du 28 septembre 2010).
A.e Par arrêt du 8 juillet 2011 (8C_906/2010), le Tribunal fédéral a admis le recours en matière de droit public formé par la Ville de Genève et renvoyé la cause à la juridiction cantonale pour qu'elle rende une nouvelle décision après avoir établi les faits et apprécié les preuves dans le respect de l'art. 9 Cst.
B. Le 22 novembre 2011, la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève a rendu un arrêt dont le dispositif est identique à celui de son jugement du 28 septembre 2010 susmentionné.
C. La Ville de Genève forme un recours en matière de droit public en demandant préalablement l'octroi de l'effet suspensif. Elle conclut à l'annulation du jugement cantonal et à la confirmation de la décision du Conseil administratif du 23 septembre 2009. Subsidiairement, elle demande le renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouveau jugement.
F._ s'est opposé à l'octroi de l'effet suspensif et conclut au rejet du recours, sous suite de frais et dépens.
D. Par ordonnance du 5 avril 2012, l'effet suspensif au recours a été accordé.
Considérant en droit:
1. 1.1 Selon l'art. 83 let. g LTF, en matière de rapports de travail de droit public (lorsque, comme en l'espèce, la question de l'égalité des sexes n'est pas en cause), le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions qui concernent une contestation non pécuniaire. Pour que le recours soit recevable, il faut encore, en principe, que la valeur litigieuse minimale de 15'000 fr. soit atteinte (art. 85 al. 1 let. b LTF).
Dans son arrêt du 8 juillet 2011 (8C_906/2010), rendu en la présente cause, le Tribunal fédéral a déjà retenu qu'il s'agissait d'une contestation pécuniaire, que le motif d'exclusion de l'art. 83 let. g LTF n'entrait pas en considération (cons. 1.1) et que le seuil de la valeur litigieuse déterminante était largement dépassé (cons. 1.2). il suffit par conséquent d'y renvoyer.
1.2 Selon l'art. 89 al. 2 let. c LTF, les communes et les autres collectivités publiques ont qualité pour recourir en invoquant la violation de garanties qui leur sont reconnues par les constitutions cantonale ou fédérale. La Ville de Genève invoque en l'espèce l'autonomie qui lui est reconnue dans le domaine de la gestion du personnel. Il y a donc lieu de lui reconnaître la qualité pour agir sur la base déjà de cette disposition. La question de savoir si elle est réellement autonome dans le domaine considéré relève du fond (ATF 135 I 43 consid. 1.2 p. 45; 129 I 313 consid. 4.2 p. 319). Au reste, la recourante peut également, comme elle l'affirme, agir sur la base de l'art. 89 al. 1 LTF; obligée de réintégrer un employé par l'autorité cantonale, la recourante est touchée de manière analogue à un employeur privé (cf. ATF 134 I 204 consid. 2.3 p. 207).
1.3 Pour le surplus, interjeté en temps utile et dans les formes requises contre une décision finale prise en dernière instance cantonale non susceptible de recours devant le Tribunal administratif fédéral, le recours respecte les exigences des art. 42, 86 al. 1 let. d, 90 et 100 al. 1 LTF.
2. 2.1 Selon l'art. 30 al. 1 let. w de la loi genevoise sur l'administration des communes du 13 avril 1984 (RS/GE B 6 05), le conseil municipal délibère lui-même sur le statut du personnel communal, ainsi que sur l'échelle des traitements et des salaires. Comme l'a retenu le Tribunal fédéral dans son arrêt du 8 juillet 2011 précité (8C_906/2010), il s'agit donc d'un domaine du droit communal autonome, dans lequel la commune peut se plaindre d'une violation de son autonomie. Par ailleurs, selon le même arrêt, les sanctions disciplinaires contre le personnel prévues dans un texte normatif communal relèvent aussi du droit communal autonome (arrêt 8C_906/2010, précité, consid. 4.1 et les références).
2.2 Reconnue autonome dans un domaine, une commune peut se plaindre d'un excès voire d'un abus du pouvoir d'appréciation ou d'une fausse application par la juridiction cantonale des normes cantonales ou communales régissant le domaine en cause. Le Tribunal fédéral examine librement l'interprétation du droit constitutionnel cantonal ou fédéral; en revanche il ne vérifie l'application des règles de rang inférieur à la Constitution et la constatation des faits que sous l'angle restreint de l'arbitraire (ATF 128 I 3 consid. 2b p. 9; 126 I 133 consid. 2 p. 136; 122 I 279 consid. 8c p. 291).
3. 3.1 Le Statut du personnel de l'administration municipale de la Ville de Genève du 3 juin 1986 (ci-après : aStatut) a été modifié le 31 décembre 2010, par un texte au même intitulé adopté le 29 juin 2010. D'après les règles générales régissant la détermination du droit applicable, qui sont valables - comme en l'espèce - en l'absence de dispositions transitoires particulières (cf. ATF 131 V 425 consid. 5.1 p. 429), l'application d'une norme à des faits entièrement révolus avant son entrée en vigueur est interdite (ATF 137 II 371 consid. 4.2 p. 373). Par conséquent, sont déterminantes les dispositions légales en vigueur lors de la réalisation de l'état de fait qui a des conséquences juridiques (ATF 137 II 409 consid. 7.4.5 p. 417).
3.2 Selon l'art. 33 aStatut, le fonctionnaire qui enfreint ses devoirs de service, soit intentionnellement, soit par négligence, est passible d'une sanction disciplinaire (al. 1). Les sanctions disciplinaires énumérées dans l'ordre croissant de gravité de la sanction à l'art. 34 aStatut sont les suivantes:
l'avertissement;
le blâme;
la mise à pied jusqu'à deux jours avec suppression de traitement;
la suppression de l'augmentation annuelle de traitement pour l'année à venir;
la mise à pied jusqu'à un mois avec suppression de traitement;
la réduction du traitement, temporaire ou définitive, dans les limites de la catégorie;
la mise au temporaire, l'intéressé perdant sa qualité de fonctionnaire, mais restant engagé sur la base d'un contrat de droit privé;
la rétrogradation temporaire ou définitive dans une classe inférieure, avec réduction de traitement dans les limites de la nouvelle catégorie;
la révocation.
La révocation est prononcée par le Conseil administratif.
4. 4.1 Les premiers juges ont retenu que F._ avait contrevenu à ses devoirs en consommant lui-même de l'alcool au travail et en tolérant que ses subordonnés en fissent de même, ainsi qu'en permettant la culture du cannabis sur le site dont il avait la coresponsabilité. Ils n'ont en revanche pas considéré que l'intimé avait violé ses obligations en s'appropriant une partie des plantes cultivées en surplus dans son service et destinées à être jetées. A cet égard, la cour cantonale a considéré qu'il s'agissait-là de biens en déréliction et que la recourante n'avait pas pu démontrer l'existence d'une règle claire interdisant cette pratique.
4.2 La recourante reproche à juste titre aux premiers juges de n'avoir pas, sur ce dernier point, retenu également une violation des devoirs de fonction. Selon l'art. 25 aStatut, il est interdit aux fonctionnaires de solliciter, de se faire promettre ou d'accepter, en raison de leur fonction, pour eux ou pour autrui, des dons ou des avantages quelconques. Cette disposition a été reprise telle quelle à l'art. 95, 1ère phrase, du règlement d'application du Statut du personnel de la Ville de Genève du 14 octobre 2009, entré en vigueur le 31 décembre 2010 (REGAP). En outre, la Ville de Genève a produit, en procédure cantonale, une note du directeur de X._ du 25 février 2000 à ses subordonnés, aux termes de laquelle toute utilisation de matériel ou de véhicule appartenant à l'administration municipale à des fins privées n'était plus autorisée. Enfin, le supérieur hiérarchique de l'intimé, L._, a déclaré au cours de l'enquête administrative que les employés n'étaient pas autorisés à se servir des plantes qui allaient être jetées, confirmant les règles précitées. Ces règles doivent s'appliquer de toute évidence aussi, sans clarification particulière, aux biens produits par un service comme X._. Tolérer que les responsables de cette production s'approprient les plantes cultivées en surplus, sans autorisation particulière, viderait l'interdiction susmentionnée de son contenu et ouvrirait la voie à des abus. Certes, selon N._, contre-maître principal en poste au centre Z._, la direction de X._ fermait les yeux sur le fait que certains employés prélevaient quelques plantes à des fins privées (déposition du 10 mars 2009). Certes, postérieurement aux faits incriminés, les responsables de ce service ont éprouvé le besoin de bien formaliser la pratique concernant les prélèvements en cause. Cela ressort en effet de la déposition en cours d'enquête de P._, adjointe administrative à X._. En outre, une communication de L._ au personnel de ce service du 26 août 2009, indique qu'un important surplus de végétaux produits au centre de Z._ a été mis à la disposition du personnel, en accord avec la direction, sur commande écrite. Cependant, on ne saurait déduire de ce qui précède que les responsables dudit centre pouvaient auparavant ignorer l'interdiction de principe de s'approprier de tels biens. F._ a d'ailleurs déclaré qu'il en avait conscience, mais qu'il ne pouvait se résoudre à jeter des plantes cultivées avec amour (déposition du 7 mai 2009).
Cela étant, la juridiction cantonale n'aurait pas dû écarter une violation de ses devoirs par l'intimé sur ce point.
5. 5.1 A propos de l'appréciation de la gravité des actes retenus contre F._, la recourante reproche à la cour cantonale notamment d'avoir écarté certains témoignages et apprécié la gravité des manquements de l'intimé de manière arbitraire. Ces griefs sont également fondés.
En effet, quand bien même ils ont retenu que certaines personnes entendues lors de l'enquête administrative avaient parlé de consommation « à tout moment » ou pendant les heures de travail et que ces comportements avaient été admis par les intéressés eux-mêmes, les premiers juges ont pris en considération, pour apprécier la gravité des manquements commis, la consommation d'alcool seulement durant les pauses de midi et les apéritifs occasionnels, sans indiquer pour quels motifs ils avaient écarté les dépositions relatées précédemment dans leur jugement.
5.2 En ce qui concerne la tolérance de plants de cannabis sur le site du service concerné, les premiers juges ont retenu que cette culture semblait avoir été faite à des fins personnelle et qu'au regard de ses conséquences sur le bon fonctionnement de l'institution, la gravité objective de la faute devait être relativisée. Ils ont relevé que le chanvre ne tombait sous le coup de la loi sur les stupéfiants qu'à certaines conditions et qu'on ignorait si celles-ci étaient réalisées en l'occurrence. Ils ont aussi considéré qu'on ne saurait ériger en interdiction absolue la culture du chanvre à titre ornemental et ils ont indiqué qu'un concordat intercantonal (non encore en vigueur au moment du jugement attaqué) exempterait de l'obligation d'annonce celui qui cultive moins de cinq plants de cannabis sans fins commerciales.
Ces considérations sont arbitraires. Il est en effet contradictoire de retenir que la culture incriminée était intervenue à des fins personnelles d'une part, et, d'autre part, d'apprécier la gravité des faits en fonction d'une pratique, prétendument connue dans diverses collectivités publiques du pays, consistant à cultiver le cannabis dans un but ornemental. De plus, en mettant l'accent sur la gravité objective de la faute de l'intimé, la cour cantonale a fait abstraction de sa qualité de responsable et de l'image que les fonctionnaires doivent donner de la fonction publique.
5.3 Par conséquent, il y a lieu de constater que les manquements retenus par la cour cantonale dans le jugement entrepris à l'encontre de l'intimé sont incomplets et que l'appréciation du degré de leur gravité n'y est pas soutenable. Les premiers juges ont substitué arbitrairement leur appréciation à celle de la recourante et ont violé l'autonomie dont elle jouit.
6. 6.1 Lorsque l'autorité choisit la sanction disciplinaire qu'elle considère appropriée, elle dispose d'un large pouvoir d'appréciation, lequel est toutefois subordonné au respect du principe de la proportionnalité. Son choix ne dépend pas seulement des circonstances subjectives de la violation incriminée ou de la prévention générale, mais aussi de l'intérêt objectif à la restauration, vis-à-vis du public, du rapport de confiance qui a été compromis par la violation du devoir de fonction (5A_112/2009 du 7 mai 2009 consid. 2.2; 1P.273/1999 du 12 octobre 1999 consid. 3c; 2P.168/1997 du 10 février 1998 consid. 4c; voir également PIERRE MOOR, Droit administratif, vol. III, Berne 1992, p. 240).
6.2 En l'espèce, il apparaît que F._ n'a pas respecté plusieurs des devoirs généraux que lui imposait le statut du personnel de l'administration municipale en vigueur au moment des faits (aStatut). Il a ainsi consommé des boissons alcoolisées sur le lieu de son travail, ce qui était proscrit par l'art. 19 aStatut. Il s'est approprié des plantes, contrairement aux instructions de ses supérieurs (art. 14 aStatut), s'octroyant ainsi des avantages en principe interdits (art. 25 aStatut). Il a enfin toléré que soient cultivés, dans le service dont il avait la coresponsabilité, des plants de cannabis destinés à un usage personnel, ce qui était de nature à nuire à la considération et à la confiance dont la fonction publique doit être l'objet (art. 13 al. 1 let. c aStatut). Venant d'un sous-chef chargé en particulier de la responsabilité d'encadrer plusieurs membres du personnel et des apprentis, ce comportement, qui n'avait rien d'un fait isolé, revêtait un degré de gravité suffisant pour fonder la perte immédiate du rapport de confiance nécessaire à la poursuite des rapports de service. Aussi, la recourante n'a-t-elle pas abusé de son large pouvoir d'appréciation en sanctionnant ce comportement par la révocation.
7. Vu ce qui précède, le recours est bien fondé et le jugement attaqué doit être annulé.
8. Etant donné l'issue du litige, l'intimé supportera les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF). Bien qu'elle obtienne gain de cause, la recourante n'a pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. Le jugement du 22 novembre 2011 de la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève est annulé et la décision du Conseil administratif de la Ville de Genève du 23 septembre 2009 est confirmée.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge de F._.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Chambre administrative de la Cour de justice de la République et canton de Genève.
Lucerne, le 14 janvier 2013
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Juge présidant: Ursprung
Le Greffier: Beauverd