สำหรับประเทศไทยได้นำเทคนิคการปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยวิธีการฉายรังสีมาใช้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2508 จนสามารถคัดเลือกข้าวพันธุ์ใหม่ได้อีกหลายสายพันธุ์ เช่น ข้าวเหนียวพันธุ์ กข 6 ข้าวเหนียวพันธุ์ กข 10 และข้าวเจ้าพันธุ์ กข 15 นอกจากจะให้ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์ดั้งเดิมแล้วยังมีคุณสมบัติทนทานต่อโรคพืชและความแห้งแล้วด้วย แต่ในปัจจุบัน สภาพแวดล้อมและปัจจัยที่เกี่ยวเนื่องกับการทำการเกษตรเปลี่ยนแปลงไป ส่งผลให้ปริมาณผลผลิตข้าวและรายได้ของเกษตรกรลดลง

สทน. จึงได้ดำเนินโครงการพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์ข้าวด้วยเทคโนโลยีนิวเคลียร์ จำนวน 4 โครงการ ได้แก่
1) โครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวปทุมธานี 1 ด้วยรังสีแกมมา เพื่อเพื่อคุณค่าทางโภชนาการ และบรรเทาภาวการณ์ขาดธาตุอาหารสำคัญในประเทศไทย โดยมีวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวปทุมธานี 1 ให้มีปริมาณธาตุเหล็กหรือสังกะสีในเมล็ดสูง เพื่อบรรเทาภาวการณ์ขาดธาตุอาหารและส่งเสริมสุขภาพของประชาชนให้ดีขึ้น และสายพันธุ์ข้าวที่ได้จะเป็นพันธุ์พื้นฐานสำหรับการต่อยอดในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวเชิงโภชนาการในอนาคต เกษตรกรจะได้มีพันธุ์ข้าวโภชนาการสูงสำหรับเพาะปลูก อีกทั้งยังช่วยเพิ่มศักยภาพของข้าวไทยในการแข่งขันทางการตลาด

2) โครงการพัฒนาพันธุ์ข้าว?หอมรังสี? ด้วยรังสีแกมมาให้ทนดินเปรี้ยว โดยการนำสายพันธุ์ข้าวหอมมะลิ KDML 105 (เป็นพันธุ์ข้าวที่ สทน. ร่วมพัฒนากับกรมวิชาการเกษตรด้วยเทคนิคการฉายรังสี) มาฉายรังสีเพื่อปรับปรุงพันธุ์ เพื่อทำให้ผลผลิตข้าวหอมรังสีสามารถปลูกในพื้นที่ดินกรดจัดในเขตจังหวัดนครนายกและฉะเชิงเทราได้ สามารถปลูกได้ในฤดูนาปีและนาปรังได้ ขณะเดียวกันก็ให้ผลผลิตสูงด้วย

3) โครงการลดการใช้สารเคมีเกษตรและเพิ่มผลผลิตข้าวโดยการเพิ่มผลผลิตและพัฒนาข้าวทนดินเปรี้ยว สาเหตุเนื่องจากมีพื้นที่บริเวณราบลุ่มภาคกลางประมาณ 5.6 ล้านไร่ มีสภาพเป็นดินเปรี้ยวไม่เหมาะสมกับการเพาะปลูก ซึ่งพบมากในบริเวณจังหวัดปทุมธานี นครนายก ปราจีนบุรี ฉะเชิงเทรา ชลบุรี และบางส่วนของจังหวัดสระบุรี พระนครศรีอยุธยา นครปฐม สุพรรณบุรี และนอกจากพื้นที่ดินเปรี้ยวในภาคกลางแล้ว บริเวณพื้นที่ชายฝั่งทะเลตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศ และชายฝั่งทะเลตะวันออกของภาคใต้ประมาณ 3.8 ล้านไร่ โครงการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาข้าวให้เหมาะสมต่อการปลูกในพื้นที่ดินเปรี้ยวในเขตภาคกลาง ภาคตะวันออกและภาคใต้ของประเทศ ในขณะเดียวกันก็ให้ผลผลิตสูง เพื่อเป็นทางเลือกในอาชีพเกษตรกรรมและเพิ่มรายได้ให้แก่เกษตรกร

4) โครงการศึกษาผลของการใช้ปุ๋ยอินทรีย์ร่วมกับธาตุหายากต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าว ในพื้นที่ราบลุ่มส่วนใหญ่ ผืนดินผ่านการทำเกษตรกรรมานาน ดินที่ถูกใช้ในการเพาะปลูกพืชโดยการใช้ปุ๋ยเคมีสารเคมี และยาฆ่าเมลงอย่างต่อเนื่องมาเป็นระยะเวลายาวนาน ส่งผลให้ความอุดมสมบูรณ์ลดลง ก่อให้เกิดปัญหาการขาดแคลนธาตุอาหารพืช สภาพดินส่วนใหญ่เป็นดินเนื้อหยาบและมีปริมาณอินทรียวัตถุต่ำ ซึ่งปัญหาสภาพดินเสื่อมโทรมเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการผลิตข้าวของประเทศไทย การนำธาตุหายากในปริมาณที่เหมาะสมมาใช้ในการเพาะปลูก จะส่งผลดีต่อการเกษตรหลายประการ เช่น ช่วยเพิ่มผลผลิตต่อพื้นที่ได้, ปรับปรุงคุณภาพดิน, ลดการปนเปื้อนโลหะหนักและสารกำจัดศัตรูพืชได้ ซึ่งเป็นการส่งเสริมทางด้านความปลอดภัยของอาหารได้อีกทางหนึ่งด้วย

ดังนั้นงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาผลของการนำแร่ธาตุหายากมาประยุกต์ใช้เป็นสารเติมเต็มในปุ๋ยอินทรีย์สำหรับการเพาะปลูกข้าว เพื่อเพิ่มอัตราการผลิตข้าวต่อพื้นที่ และเป็นการปรับปรุงสภาพดินเปรี้ยวในเวลาเดียวกัน โดยกลวิธีนี้จะช่วยลดการใช้ปุ๋ยเคมีและลดการสะสมของสารเคมีในดินในระยะยาวได้อีกด้วย โดยทั้ง 4 โครงการดังกล่าวมีระยะเวลาดำเนินงาน 3 ปี คือ ปี 2563-2566