เกษตรกรส่วนใหญ่ในพื้นที่ดอนของภาคเหนือ นิยมปลูกพืชล้มลุกครั้งเดียวในฤดูฝนพืชที่ปลูกมากที่สนุด ได้แก่ ข้าวไร่ ซึ่งเกษตรกรมักปลูกติดต่อกันมานานโดยมิได้มีการบำรุงรักาาความอุดมสมบูรณ์ของดินอย่างถูกต้อง จึงก่อให้เกิดความเสื่ิมโทรมของดินทั้งด้านกายภาพและเคมี ดังนั้นวัตถุประสงค์ของโปรแกรมระบบการปลูกพืช โครงการพัฒนาที่ดินเพื่อเกษตรภาคเหนือ ก็คือ การหาลู่ทางพัฒนาระบบการปลูกพืชซึ่งมีเสถียรภาพ ให้ผลตอบแทนทางเศรษฐกิจที่คุ้มค่า และในขณะเดียวกันก็ยังสามารถบำรุงรักษาคุณสมบัติที่ดีของดิน โดยลดการสูญเสียอินทรีย์วัตถุด้วยการคืนเศษเหลือของซากพืชเข้าสู่ดินตามเดิม ระบบการปลูกพืชที่ได้จากการทดลองนั้น มักมีข้าวไร่เป็นพืชหลัก ระบบที่สำคัญ ได้แก่ การปลูกหมุนเวียนระหว่างข้าวไร่แลพพืชตระกูลถั่ว โดยมีรูปแบบต่างๆ เช่น ถั่วเมล็ด-ข้าวไร่ ข้าวไร่-ถั่วพืชคลุมดิน และการปลูกแซมข้าวไร่ลงในแถวถั่วรากลึก (กระถินและถั่วมะแฮะ) เพื่อใช้ใบทำปุ๋ยพืชสดและวัสดุคลุมดิน ในด้านการส่งเสริมวิทยาการแก่เกษตรกร ทางโครงการได้เน้นหนักระบบการปลูกข้าวไร่หมุนเวียนกับถั่วเมล็ด และวิธีการปลูกพืชโดยให้มีการไถพรวนน้อยที่สุด โดยทำการทดสอบ-ส่งเสริมทั้งในเขตพื้นที่ดินเสื่อมโทรมเพื่อปรับปรุงสภาพที่ดิน และในเขตที่ดินซึ่งเปิดใหม่เพื่อชะลอการเสื่อมโทรมของดิน