Chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn giai đoạn 2011-2020 đã đưa ra nhiều chỉ tiêu phát triển nông nghiệp nông thôn Việt Nam trong đó có đề cập đến việc áp dụng thành công và nhân rộng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp và đời sống nông thôn.
Chiến lược này đã đánh giá thực trạng nông nghiệp từ năm 2000 đến năm 2010: khoa học công nghệ mới được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp góp phần đáng kể làm tăng năng suất và chất lượng của nông nghiệp, các quy trình canh tác cải tiến, những tiến bộ về giống, tỷ lệ cơ giới hóa và áp dụng điện trong mọi khâu sản xuất nông nghiệp ngày càng tăng.
Lúa là loại cây trồng truyền thống của nông dân Việt Nam nói chung và trong tỉnh nói riêng, được gieo cấy vào hai vụ chính là vụ xuân và vụ mùa. Cùng với việc chuyển dịch cơ cấu mùa vụ, các giống lúa vụ xuân ngắn ngày từ 90-105 ngày được thay thế các giống lúa chiêm xuân dài ngày, thời vụ của lúa xuân từ tháng 2 đến tháng 5 đã tránh được tác hại của rét hại và mưa bão. Ở vụ mùa, cũng có các bộ giống ngắn ngày thay thế các giống cũ, đồng thời chịu thâm canh hơn nên cho năng suất cao và ổn định hơn. Thời gian trồng trọt ngắn hơn đã giúp nông dân trong tỉnh làm thêm được vụ thứ ba - vụ đông. Hiện nay, phổ biến trên đồng ruộng Thái Nguyên là các giống lúa: GS9, SYN6, TH3-3, TH3-5, VL 20, HT6, HT9…
Năm 2015, nông dân trong tỉnh gieo cấy trên được 72 nghìn ha lúa, năng suất lúa cả năm đạt 50,86 tạ/ha. Sản lượng lúa cả năm đạt gần 380 nghìn tấn. Các giống lúa mới hiện nay đòi hỏi kỹ thuật thâm canh cao hơn, quy trình đòi hỏi khắt khe hơn nên buộc nông dân phải học để nắm công nghệ mới và làm theo quy trình sản xuất.
Mô hình thâm canh lúa cải tiến (SRI) được thực hiện tại huyện Phú Lương từ vụ xuân năm 2009 đến nay, hiệu quả của chương trình đã góp phần làm giảm chi phí vật tư, giảm lượng giống, giảm thuốc bảo vệ thực vật và giảm nước tưới. Đồng thời làm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, tăng hiệu quả kinh tế và hạn chế ô nhiễm môi trường. Thực hiện chuyển giao kỹ thuật canh tác lúa cải tiến SRI ở các địa phương gặp rất nhiều thuận lợi bởi các đồng chí cán bộ xã thấy biện pháp này có lợi cho nông dân nên đã chỉ đạo trưởng xóm, bí thư chi bộ khuyến khích bà con thực hiện chương trình canh tác lúa cải tiến SRI. Ông Hoàng Văn Dương, Phó xóm Làng Phan, xã Cổ Lũng cho hay: Khi mới thực hiện phương pháp canh tác cải tiến SRI, bà con nông dân vẫn còn e ngại. Bởi nhiều người dân cho rằng chỉ cần kinh nghiệm, không phải học kỹ thuật sản xuất lúa vì nông dân đã làm lúa từ bao đời nay. Tuy nhiên, sau 2 vụ lúa, gần 80 hộ nông dân của xóm Làng Phan đã áp dụng biện pháp canh tác này và đã thấy được hiệu quả, thứ nhất là năng suất, thứ hai là giảm chi phí. Gia đình ông Dương cũng thực hiện phương pháp canh tác này trên 7 sào ruộng. Điều rõ nhất là khi làm cỏ sục bùn không phải phun thuốc trừ cỏ (giảm 1 bình thuốc trừ cỏ mỗi sào); hai là dễ diệt trừ được ốc bươu vàng, và thuốc trừ sâu. Còn bà Phạm Thị Hợi, nông dân xóm Làng Mới, xã Kim Phượng (Định Hóa) cho biết: Đây là biện pháp rất tốt, dễ làm mà đem lại hiệu quả cao.
Bà Lê Thị Phương Lan, Trưởng phòng Kiểm dịch Chi cục Bảo vệ thực vật trực tiếp theo dõi và chỉ đạo các mô hình canh tác lúa cải tiến ở các địa phương cho biết: Quá trình triển khai, chúng tôi thực hiện song song hai phương pháp: một bên là tập quán canh tác cũ, một bên là SRI. Ở tập quán canh tác truyền thống, người dân nhổ mạ đi cấy khi cây mạ được 4-5 lá thậm chí còn già hơn; thường cấy 5-7 dảnh/khóm đã khiến cho cây mạ bị đứt rễ, gây chột, lâu hồi xanh, dẫn đến đẻ nhánh kém, số dảnh hữu hiệu thấp và bông nhỏ, hạt ít. Mặt khác, bà con nông dân thường bón phân hóa học theo đợt, không chú trọng cân đối giữa các loại phân so với nhu cầu của cây lúa. Việc cấy nhiều dảnh, bón phân chưa đúng lúc, đúng cách là nguyên nhân gây bùng phát các loại sâu bệnh hại, việc phun thuốc trừ cỏ, trừ sâu hại lúa làm cho đất canh tác ngày càng xấu, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và sức khoẻ cộng đồng. Với 5 nguyên tắc: cấy mạ non; cấy 1 dảnh, cấy thưa vuông mắt sàng; làm cỏ sục bùn; quản lý nước và sử dụng phân hữu cơ.
Các biện pháp canh tác lúa hiệu quả đang được ứng dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh như: ba giảm, ba tăng; canh tác lúa cải tiến đã góp phần giảm lượng giống 75%, tăng năng suất 12-15%, tăng chất lượng; ít sâu bệnh, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. hiện nay, hiệu ứng từ các mô hình canh tác lúa SRI rất tích cực, hầu hết các địa phương đều áp dụng từ 3-4 trong 5 nguyên tắc của SRI. Cụ thể SRI chỉ cần gieo 2-3 kg thóc giống cho 1.000m2 ruộng cấy, trong khi đó làm theo tập quán phải sử dụng giống trung bình là 5-6kg/1.000m2; giảm lượng nước tưới do tháo cạn nước ở giai đoạn đẻ nhánh. Việc cấy ít dảnh, cấy thưa và bón phân cây đối giúp cây lúa khoẻ, gốc cây lúa thông thoáng, sạch; các loại sâu bệnh như cuốn lá, khô vằn, rầy các loại gây hại giảm so với canh tác theo tập quán, bình quân giảm 1-2 lần phun thuốc/vụ. Năng suất tăng bình quân từ 2-5 tạ/ha. Giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm.
Để đạt được mục tiêu nền nông nghiệp hiện đại và hiệu quả, hình thành các vùng nông nghiệp chuyên môn hóa… thì việc chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật cho nông dân cần được khuyến khích. Khi thực hiện phương thức này, cán bộ ngành Nông nghiệp đã giúp nông dân phát huy tối đa kiến thức và khuyến khích sự sáng tạo của họ. Và từ các mô hình này, với kinh nghiệm thực tế và kiến thức bản địa, nông dân có thể học hỏi từ chính nông dân. Quy trình canh tác lúa cải tiến phòng trừ sâu bệnh tổng hợp không dùng hóa chất đã góp phần nâng cao năng suất lao động, nâng cao năng suất lao động của đất đai và các tư liệu sản xuất khác đã đem lại lợi ích kinh tế, góp phần bảo vệ môi trường và chống biến đổi khí hậu.