การปรับปรุงบำรุงดิน การปรับปรุงบำรุงดินเป็นการพัฒนาที่ดินที่ไม่เหมาะสมกับการเกษตร ให้สามารถทำการเพาะปลูกพืชให้เจริญเติบโตและให้ผลผลิตได้ ประกอบด้วย

-การปรับปรุงบำรุงดินด้วยปุ๋ยอินทรีย์เป็นปุ๋ยที่ได้มาจากพืชและสัตว์ รวมทั้งส่วนต่างๆของพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว ตลอดจนสิ่งขับถ่ายออกมาจากสัตว์ ซึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมี 3 ชนิด คือ ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก และปุ๋ยพืชสด สำหรับการผลิตปุ๋ยหมัก สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ ได้พระราชทานวิธีการผลิตเป็นองค์ความรู้แก่ประชาชน โดยกรมพัฒนาที่ดินได้สนองพระราชดำริศึกษาวิจัยจุลินทรีย์ผลิตปุ๋ยหมักช่วยลดต้นทุน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ จึงกราบบังคมทูลขอพระราชทานพระราชานุญาต นำสูตรปุ๋ยดังกล่าวไปขยายผลให้เกษตรกรนำไปปรับใช้ในการทำเกษตร และกรมพัฒนาที่ดินได้ทำการส่งเสริมตั้งแต่ปี 2557 เป็นต้นมา

-การปรับปรุงบำรุงดินด้วยเทคโนโลยีชีวภาพทางดิน กรมพัฒนาที่ดินได้ศึกษาวิจัยจุลินทรีย์เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ทางการเกษตร และผลิตเป็นผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ ได้แก่ สารเร่งซุปเปอร์ พด.1 สำหรับผลิตปุ๋ยหมัก สารเร่งซุปเปอร์ พด.2 ผลิตน้ำหมักชีวภาพ สารเร่งซุปเปอร์ พด.3 ใช้ควบคุมเชื้อที่เป็นสาเหตุของโรคพืชในดิน สารเร่งซุปเปอร์ พด.7 ใช้ผลิตสารควบคุมแมลงศัตรูพืช จุลินทรีย์ซุปเปอร์ พด.9 เพิ่มความเป็นประโยชน์ของฟอสฟอรัสในดินกรดดินเปรี้ยว จุลินทรีย์สำหรับพืชบำรุงดิน พด.11 มีประสิทธิภาพสูงในการตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศเพื่อเพิ่มมวลชีวภาพให้แก่พืชปรับปรุงบำรุงดิน และปุ๋ยชีวภาพ พด.12 เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่สร้างธาตุอาหารพืช ช่วยให้ธาตุอาหารในดินเป็นประโยชน์ต่อพืชยิ่งขึ้น

-การปรับปรุงบำรุงดินด้วยปุ๋ยเคมี การปรับปรุงบำรุงดินทางกายภาพจะเน้นการใช้ปุ๋ยอินทรีย์เพื่อเพิ่มอินทรียวัตถุในดิน ส่วนการปรับปรุงบำรุงดินด้านเคมีโดยเฉพาะธาตุอาหารพืช จำเป็นต้องใช้ปุ๋ยเพื่อเพิ่มธาตุอาหารให้เพียงพอต่อความต้องการของพืช โดยต้องทราบชนิดพืช ปริมาณธาตุอาหารสร้างผลผลิต สมบัติของดิน และการสูญเสียธาตุอาหาร ด้วยการใช้โปรแกรมปุ๋ยรายแปลงและชุดตรวจสอบดินภาคสนาม