โครงการเกษตรในเขตใช้น้ำฝนเป็นโครงการร่วมมือระหว่างกรมวิชาการเกษตร กรมส่งเสริมการเกษตร และกรมปศุสัตว์ โดยได้รับความช่วยเหลือจากโครงการพัฒนาแห่งสหประชาชาติ (UNDP) และองค์การอาหารและเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) สำหรับกรมวิชาการเกษตร ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักในการดำเนินงานวิจัยและพัฒนาพื้นที่เป้าหมายหลัก ตามโครงการฯ นั้น มีสถาบันวิจัยการทำฟาร์ม เป็นฝ่ายประสานงานโครงการฯ ร่วมด้วยสถาบันวิจัยข้าว สถาบันวิจัยพืชไร่ และกองเกษตรวิศวกรรม พื้นที่เป้าหมายหลักของโครงการเกษตรในเขตใช้น้ำฝนมี 7 จังหวัดด้วยกัน กล่าวคือ จังหวัดพะเยา เชียงราย ลำปาง สุโขทัย มหาสารคาม พัทลุง และนครศรีธรรมราช ทั้งนี้ โดยคำนึงถึงเขตนิเวศน์เกษตร (Agro-Ecological Zone) และเสถียรภาพหรือความแปรปรวนของผลผลิตพืชเป็นหลักในการคัดเลือกพื้นที่เป้าหมาย เป้าหมายระยะยาวของโครงการเกษตรในเขตใช้น้ำฝนคือ การวิจัยและพัฒนาระบบการทำฟาร์มที่เหมาะมและมีเสถียรภาพ เพื่อเพิ่มการผลิตและยกระดับความเป็นอยู่ของเกษตรกรรายย่อยในเขตพื้นที่อาศัยน้ำฝนของประเทศ ส่วนเป้าหมายเฉพาะหน้า คือ การวิจัยและพัฒนารูปแบบการผลิตทางการเกษตรอันเป็นที่ยอมรับของเกษตรกรซึ่งประกอบด้วยวิทยาการด้านการัดระบบการปลูกพืชที่เหมาะสมสำหรับเขตนิเวศน์เกษตร และเขตความแปรปรวนของผลผลิตพืชที่แตกต่างกันออกไป ส่วนเป้าหมายที่เป็นที่คาดหวัง คือการพัฒนาระบบการทำฟาร์มที่สมบูรณ์แบบ อันจะช่วยให้กิจกรรมทุกกิจกรรมภายในฟาร์ม ของเกษตรเป็นไปอย่างผสมผสานซึ่งกันและกัน ผลงานดีเด่นที่ผ่านมา คือ การวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพ ในการผลิตข้าวในพื้นที่ที่มีเสถียรภาพการผลิตต่ำ นั่นก็คือการศึกษาการทำนาหยอด ซึ่งเริ่มต้นจากเกษตรกรเพียง 6 ราย เนื้อที่เพียง 6 ไร่ ทีอ่ำเภอดอกคำใต้ จังหวัดพะเยา ในปี 2524/2525 และจะมีเกษตรกรเข้าร่วมโครงการฯ ในพื้นที่ 4 จังหวัด คือ จังหวัดพะเยา เชียงราย ลำปาง และแพร่ ในปี 2528/2529 เป็นเนื้อที่ประมาณ 15,000 ไร่ ผลงานดีเด่นการวิจัยระบบการปลูกพืชก็คือ การวิจัย และพัฒนาการปลูกถั่วเขียวก่อนการปลูกข้าวในเขตนาน้ำฝน ซึ่งในปีการเพาะปลูก 2528/2529 นี้ จะมีโครงการขยายพื้นที่ใน 4 จังหวัดเช่นกัน การขยายพื้นที่การทำนาหยอด โดยจะมีเกษตรกรเข้าร่วมเป็นเนื้อที่ประมาณ 1,200 ไร่จากการเริ่มต้นเพียง 6 ไร่ ที่อำเภอแม่ใจ จังหวัดพะเยา ในปี 2528/2526