Các biện pháp tổng hợp bảo vệ đất, chống xói mòn, phục hồi quản lý nâng cao độ phì nhiêu đất dốc cho sản xuất nông nghiệp lâu bền và bảo vệ môi trường đã được thực hiện trên các vùng đất đai khí hậu sinh thái khác nhau có ý nghĩa lớn về phát triển kinh tế của đất nước (đất nâu đỏ trên đá bazan, đất nâu vàng trên phù sa cổ, đất đỏ vàng trên phiến thạch sét, đất vàng xám trên đá macma axit, đất vàng nhạt trên đá cát). Các biện pháp thâm canh tăng năng suất các loại cây trồng (lúa cạn, sắn, dứa, cà phê, dâu tằm…) cũng đã được nghiên cứu, triển khai trên nhiều địa bàn.

Nhiều kết quả nghiên cứu của Viện đã được xây dựng thành mô hình và áp dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất trên diện tích hàng vạn hecta ở nhiều tỉnh trên toàn quốc, đã góp phần đáng kể trong việc nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng. 

Việc nghiên cứu và sử dụng hiệu quả đất dốc cũng được tiến hành ở các quy mô khác nhau, từ cấp vùng đến tỉnh, huyện và cấp lưu vực. Trên quy mô vùng, kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Nhà nước KHCN 08 - 07 “Nghiên cứu quy trình công nghệ sử dụng và bảo vệ đất dốc cho sản xuất nông lâm nghiệp” đã xác định được thực trạng về độ phì nhiêu, các yếu tố hạn chế của đất trong sản xuất nông lâm nghiệp và đề xuất hướng sử dụng những vùng đất dốc ở nước ta đến năm 2010. Đồng thời cũng đánh giá được ảnh hưởng của các phương thức sử dụng đất, phương thức canh tác đến tính chất đất và khẳng định đối với vùng đất dốc, phương thức nông lâm kết hợp là hiệu quả nhất và bảo đảm sử dụng đất bền vững nhất. Hệ thống hóa được các biện pháp chính chống xói mòn, cải tạo, sử dụng và bảo vệ trong quy trình công nghệ sử dụng đất. Các kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng thông qua 20 mô hình ở 18 tỉnh miền núi, rút ra được hiệu quả của mô hình so với phương pháp canh tác truyền thống của nông dân địa phương.

Nghiên cứu những yếu tố hạn chế chính trong canh tác nông nghiệp vùng miền núi Tây Bắc đã được thực hiện, trong đó đã xây dựng bộ cơ sở dữ liệu về số lượng, chất lượng đất sản xuất nông nghiệp cho 06 tỉnh trong vùng Tây Bắc, bao gồm: Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình; đề xuất được các giải pháp sử dụng hợp lý đất cho các cây trồng chính trong vùng; đã xây dựng thành công 10 mô hình trình diễn các tiến bộ kỹ thuật về đất, phân bón nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất cho vùng miền núi Tây Bắc. Áp dụng các mô hình làm tăng hiệu quả sử dụng đất từ 20 - 30% về mặt kinh tế, hạn chế được xói mòn đất và mất cân đối trong bón phân, thâm canh cho cây trồng.

Viện đã tập trung nghiên cứu quản lý đất dốc theo lưu vực, trong đó chú trọng đến các biện pháp kỹ thuật sử dụng đất, bón phân cùng các biện pháp canh tác kèm theo nhằm ổn định được độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng, tăng sản lượng trên đơn vị diện tích đất. Các nghiên cứu chỉ ra rằng sự thay đổi sử dụng đất trong lưu vực đã tác động mạnh đến dòng chảy mặt và xói mòn đất hơn là sự thay đổi lượng mưa, đặc biệt là sự thay đổi từ trồng sắn thuần sang trồng cỏ và rừng; trồng cỏ Bracaria và canh tác theo hướng nông lâm kết hợp (sắn xen keo) đã làm giảm dòng chảy mặt đồng thời giảm lượng đất xói mòn rất đáng kể (chỉ 2 tấn/ha/năm) so với lượng đất xói mòn khi trồng sắn thuần (hơn 9 tấn/ha/năm). Viện cũng đã nghiên cứu ứng dụng đồng vị phóng xạ Cesium (Cs137), Berylium (Be7) để đánh giá mức độ xói mòn đất và khả năng bồi lắng đất, tái phân bố các chất dinh dưỡng trong đất.