งานวิจัยนี้เก็บข้อมูลภาคสนามปีการผลิต 2545 – 46 จากเกษตรกรตัวอย่าง 1,001 ครัวเรือน ในจังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย และลำพูน เพื่อศึกษาระบบการผลิต ผลิตภาพ และทางเลือกในการใช้ที่ดินเพื่อการผลิตพืชสำคัญในสภาพภูมินิเวศน์ที่ต่างกัน พบว่า ระบบพืชสำคัญบนที่ราบชลประทาน คือ ระบบที่มีข้าวเป็นพืชหลักในฤดูฝน ตามด้วยพืชรองทั้งพืชไร่และพืชผักช่วงฤดูแล้ง ที่ราบอาศัยน้ำฝนเกษตรกรปลูกพืชฤดูเดียวโดยมีข้าวนาปีเป็นหลัก บนที่ดอนและที่สูงอาศัยน้ำฝน เกษตรกรปลูกพืชฤดูเดียว พืชที่พบมาก คือ ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ ข้าวไร่ และพืชผัก ส่วนพื้นที่มีแหล่งน้ำเกษตรกรปลูกพืชมากว่า 2 ครั้งต่อปี สำหรับผลตอบแทนจากการผลิตต่อไร่บนที่ราบชลประทาน พบว่า ระบบข้าวตามด้วยพืชผัก เช่น มันฝรั่ง หอมหัวใหญ่ และกระเทียมขายผลผลิตแห้ง ให้ผลตอบแทนเหนือต้นทุนเงินสดต่อไร่สูง 12,000–30,000 บาท/ไร่ แต่พืชบางระบบ เช่น ข้าว-ถั่วเหลือง ข้าว-ข้าว ถ้าคิดต้นทุนทั้งหมดพบว่าไม่คุ้มทุน และมีผลตอบแทนต่อแรงงานต่ำกว่าค่าจ้างแรงงานเกษตรในพื้นที่ อย่างไรก็ตาม ถ้าคิดเฉพาะต้นทุนเงินสด โดยไม่รวมค่าแรงตนเอง/แลกเปลี่ยน ก็จะไม่ขาดทุน ด้านการลงทุน พบว่าพืชที่ได้กำไรสูง มักเป็นพืชที่ต้องลงทุนเงินสดสูง 10,000 –15,000 บาท/ไร่ ซึ่งอาจเสี่ยงต่อการขาดทุนสูงในบางปีด้วย แต่สำหรับข้าวซึ่งเป็นพืชที่ให้ผลตอบแทนต่ำแต่เกษตรกรยังเลือกปลูกเป็นพืชหลัก เนื่องจากเป็นพืชที่ให้ความมั่นคงทางอาหาร