พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวมีแนวพระราชดำริเกี่ยวกับระบบการเกษตรของประเทศ ดังนี้ ๑) การปลูกพืชหมุนเวียน ได้แก่ พืชตระกูลถั่วชนิดต่าง ๆ ภายหลังการเก็บเกี่ยวข้าว ถั่วเขียว ถั่วเหลือง ถั่วลิสง เนื่องจากพืชตระกูลถั่วสามารถสร้างธาตุไนโตรเจนในดินซึ่งจะทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์โดยวิธีการธรรมชาติ และไม่เสียค่าใช้จ่าย ๒) การปลูกพืชผสมผสาน ตามแนว "ทฤษฎีใหม่" โดยการปลูกข้าว พืชผัก พืชไร่ ไม้ผล ร่วมกับการเลี้ยงสัตว์ จำพวกหมูไก่ และปลาในสระที่ขุดไว้ในบริเวณบ้าน ๓) เกษตรกรรมแบบยั่งยืน หรือเกษตรธรรมชาติ เป็นการใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ในไร่นาให้เกิดประโยชน์โดยลดอันตรายจากการใช้สารเคมีในไร่นา เช่น ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก ปุ๋ยพืชสด และปลูกพืชหมุนเวียนเพื่อตัดวงจรการระบาดของโรคและแมลงศัตรูพืช แนวพระราชดำริดังกล่าวทรงได้มาจากผลการทดลองดำเนินการที่เกี่ยวข้องกับการเกษตรมาเป็นระยะเวลานาน หากมองย้อนกลับไปยังโครงการและศูนย์ศึกษาการพัฒนาต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากพระราชประสงค์ ที่จะช่วยแก้ไขและปรับปรุงคุณภาพชีวิตของพสกนิกรที่อยู่ในพื้นที่ทุรกันดารหรืออยู่ในพื้นที่ไม่เหมาะสมต่อการเกษตรแล้ว จะเห็นว่าทรงพยายามทดลองทุกวิถีทางที่จะหาพันธุ์พืชใหม่ที่เหมาะสมต่อพื้นที่และให้ผลผลิตมากเพียงพอ ที่เกษตรกรสามารถนำมาบริโภคและมีผลผลิตเหลือใช้สำหรับนำไปจำหน่ายเพื่อหารายได้สำหรับการยังชีพต่อไปด้วย โดยโครงการที่เป็นที่รู้จักกันดีทั่วประเทศและทั่วโลกนั้น เริ่มตั้งแต่ในปี พ.ศ. ๒๕๐๙-๒๕๑๔ ทรงขอความร่วมมือจากรัฐบาลของประเทศอิสราเอลตั้งโครงการไทย -อิสราเอล เพื่อการพัฒนาชนบท (หุบกะพง) ขึ้นที่ ต.หุบกะพง อ.ชะอำ จ.เพชรบุรี ซึ่งเป็นพื้นที่แห้งแล้ง ดินเป็นดินทรายระบายน้ำได้เร็วเกินไป มีการคัดเลือกพืชทนแล้ง และปรับปรุงระบบการให้น้ำ จนสามารถปลูกหน่อไม้ฝรั่ง ซึ่งสั่งพันธุ์มาจากประเทศอิสราเอลได้ผลเป็นอย่างดี การปลูกป่านศรนารายณ์เพื่อนำเส้นใยจากใบมาทำเครื่องจักสานส่งออกจำหน่าย การปลูกแตงแคนตาลูป กะหล่ำปลีพันธุ์ทนร้อน ผักกาดพันธุ์ทนร้อน ซึ่งไม่จำเป็นต้องปลูกในเขตที่มีอากาศหนาวเย็น เช่นทางภาคเหนือของประเทศไทยได้ ในปี พ.ศ. ๒๕๑๒ ทรงก่อตั้งโครงการหลวงเพื่อหาพืชทดแทนการปลูกฝิ่น จนทำให้เกิดพืชเศรษฐกิจสำหรับที่สูงมากมายหลายชนิด ได้แก่ ไม้ผลเขตหนาว พืชผัก ไม้ดอกไม้ประดับ พืชสมุนไพร กาแฟอราบิกา ฯลฯ นับตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๕๒๗ เป็นต้นมา ทรงเริ่มโครงการเพาะเห็ดขึ้นในพระราชวังสวนจิตรลดา และทรงมอบหมายให้กองโรคพืชและจุลชีววิทยา กรมวิชาการเกษตร ส่งเสริมและแนะนำการนำเศษซากพืช และวัสดุเหลือใช้จากพืช เช่น เศษฟางข้าว เศษต้นถั่วเหลือง ขี้เลื่อย ไม้ยางพารา มาทำอาหารเลี้ยงเห็ดที่สามารถรับประทานได้ โดยสาธิตการทำเชื้อและเพาะเห็ดที่เจริญเติบโตเร็ว ดูแลรักษาง่าย ให้ผลผลิตสูง แก่เกษตรกรในศูนย์ศึกษาการพัฒนาภูพาน พิกุลทอง ห้วยทราย ห้วย ฮ่องไคร้ เขาหินซ้อน อ่าวคุ้งกระเบน และวัดชัยมงคลพัฒนา ได้แก่ เห็ดนางฟ้า เห็ดนางรม เห็ดตีนแรด เห็ดนางรมภูฐาน เห็ดนางรมฮังการี เห็ดเป๋าฮื้อ และยังมีการพัฒนาเพาะเห็ดที่มีราคาแพงคือเห็ดหอม และเห็ดหลินจือ เพื่อเพิ่มรายได้ให้มากขึ้น ส่วนการเพาะเห็ดหูหนู และเห็ดหอมนั้นก็มีการปรับหาวัสดุอื่นทดแทนการเพาะบนลำต้นหรือกิ่งขนาดใหญ่ของต้นไม้ เช่น ก่อ มะม่วง เพื่อลดการตัดไม้ทำลายป่า โดยเห็ดที่เกษตรกรผลิตได้นี้ยังสามารถนำมาสมทบเป็นอาหารกลางวันให้แก่นักเรียนในโรงเรียนที่ขาดแคลนอาหารกลางวัน และเป็นอาหารถวายพระในวัดของชุมชนได้ด้วย เนื่องจากเห็ดเป็นอาหารที่มีคุณค่าทางอาหารสูง สามารถใช้ทดแทนโปรตีนบางส่วนจากเนื้อสัตว์ได้ เพื่อแก้ไขปัญหาทางภาคใต้ของประเทศซึ่งประสบปัญหาดินพรุ มีน้ำท่วมขังและดินมีสภาพเป็นกรดสูงนั้น พระองค์ทรงหาวิธีการระบายน้ำออกจากพื้นที่ และปรับปรุงคุณภาพดินให้เหมาะสมต่อการปลูกพืช โดยทรงแนะนำพันธุ์พืชที่สามารถปลูกได้ง่าย และมีราคาผลผลิตสูงทดแทนการนำเข้าจากแหล่งผลิตทางภาคเหนือและภาคกลางของประเทศ ได้แก่ ไม้ตัดดอกชนิดต่าง ๆ คือ สร้อยทอง แกลดิโอลัส เบญจมาศ เฮลิโคเนีย ปทุมา ซ่อนกลิ่น หน้าวัว ดาวเรือง บานชื่น แอสเตอร์

| ทดลองพืชใหม่ | พืชตามสภาพแวดล้อม | พืชเพื่อผลผลิต พืชเส้นใย และพืชพลังงาน | พืชสกัดเอาสารเคมี พืชเพื่อการรักษาสภาพแวดล้อม พืชเสริมป่า และการอนุรักษ์พันธุ์พืช |

| ระดับใหญ่เชิงวิวัฒนาการของชีวิต | ระดับกลางเชิงนิเวศ | ระดับละเอียดของพืชแต่ละชนิด |

| สรรพศิลปศาสตราธิราช | สาขาพฤกษ์เศรษฐกิจ |