O Programa apresenta três linhas de pesquisa, que são: manejo fitossanitário em sistemas de produção; tecnologias para a produção vegetal no cerrado e pantanal e manejo e conservação do solo e da água no cerrado e pantanal.

Manejo Fitossanitário em Sistemas de Produção: A sanidade de plantas é um grande desafio à agricultura brasileira, pois representa grande parte dos custos de produção das culturas. Esta área visa estudar e pesquisar os problemas fitossanitários que afetam culturas de interesse agrícola, englobando o estudo de nematoides fitoparasitos (compreendendo sua identificação, distribuição e controle, pesquisando suas relações com as plantas hospedeiras, especialmente as espécies vegetais de interesse agrícola, buscando minimizar os prejuízos por eles causados), perdas causadas por doenças fúngicas e bacterianas de plantas com interesse para agricultura (através da utilização de cultivares resistentes ou outros métodos de controle e de manejo integrado) e manejo de plantas daninhas (estudando a biologia, distribuição e formas de controle destas em agrossistemas desenvolvidos no bioma Cerrado), bem como os estudos relacionados a insetos de importância agrícola e estudos sobre as relações inseto-planta-parasito visando à obtenção de cultivares resistentes, manejo integrado e conhecimento de estudos biológicos sobre insetos. Esta linha de pesquisa deverá gerar e difundir resultados que levem ao controle de insetos, nematoides, bactérias, fungos, vírus e plantas daninhas, com métodos que procuram preservar o ambiente, propiciando a segurança dos alimentos de origem vegetal e assegurando a situação sanitária.

Tecnologias para a Produção Vegetal no Cerrado e Pantanal: A produção agrícola de vegetais visa melhorar a produção em alta escala para comercialização, bem como diminuir o impacto ambiental e aumentar a produção das áreas de agricultores familiares, povos originários e indíginas, com o uso de tecnologia e inovação. Esta linha de pesquisa busca suprir a demanda pela produção agrícola (que ocupa o território da bacia do Paraná dentro do estado de Mato Grosso do Sul, especialmente a região sul e nordeste, que concentram as atividades agrícolas), cultivo e manejo de pastagens (que ocupam áreas em dois grandes ecossistemas brasileiros, o Cerrado e o Pantanal) e a horticultura (que envolve o cultivo de olerícolas, plantas medicinais e o desenvolvimento da fruticultura dentro do Estado, seja pelo cultivo ou pela exploração de espécies nativas).

Manejo e conservação do solo e da água no Cerrado e Pantanal: Esta linha de pesquisa engloba manejo das características químicas, físicas e biológicas do solo, bem como o ciclo da água, influencia diretamente tanto na produção  agrícola como na qualidade de vida da população. Neste enfoque, esta área visa contribuir na utilização agrícola dos solos no Cerrado, na conservação do solo e da água no Pantanal e no desenvolvimento para manejo químico-físico-biológico dos solos  nestes dois biomas, bem como em seu ecótono, englobando estudos pedologia aplicados aos solos do Cerrado/Pantanal, manejo das características físicas e biológicas do solo, manejo e conservação da água em agrossistemas e irrigação, além de produzir conhecimento aplicado para a adubação das culturas, bem como propiciar o desenvolvimento da nutrição de plantas, seja em aspectos básicos, ligados a bioquímica e fisiologia de plantas, seja em aspectos aplicados, que subsidiem diretamente a produção agrícola.