การผลิตเมล็ดพันธุ์ข้าวชั้นพันธุ์หลัก เริ่มจากการนำเมล็ดพันธุ์ข้าวชั้นพันธุ์คัดที่ผ่านมาตรฐาน มาเข้าสู่กระบวนการตกกล้า ก่อนที่จะเข้าสู่ขั้นตอนการปลูก ต้องมีการเตรียมดินที่และแปลงที่เหมาะสม โดยใช้วิธีปลูกระยะห่างระหว่างต้นและระหว่างแถวตามหลักวิชาการ ดำเนินการอย่างพิถีพิถันจนถึงขั้นตอนการเก็บเกี่ยว ก่อนเก็บเกี่ยวต้องผ่านการตรวจแปลงดูข้าวปนและรักษาพันธุ์ข้าวให้บริสุทธิ์โดยเจ้าหน้าที่กลุ่มผลิตเมล็ดพันธุ์ของศูนย์วิจัยข้าว และนักปรับปรุงพันธุ์ที่พัฒนาพันธุ์ข้าวนั้นขึ้นมา และทำการวิเคราะห์คุณภาพมาตรฐานชั้นพันธุ์ข้าวเมล็ดพันธุ์ข้าวที่ผ่านมาตรฐานชั้นพันธุ์หลักแล้ว จะส่งมอบให้กองเมล็ดพันธุ์ข้าวเพื่อนำไปปลูกเป็นเมล็ดพันธุ์ชั้นพันธุ์ขยายต่อไป
นางปาริชาติ อนันท์ เจ้าพนักงานการเกษตรชำนาญงาน ศูนย์วิจัยข้าวชัยนาท กล่าวว่า การผลิตเมล็ดพันธุ์ชั้นพันธุ์หลักจะต้องใช้เมล็ดพันธุ์ของชั้นพันธุ์คัด โดยทางศูนย์วิจัยข้าวชัยนาทจะทำการเก็บเกี่ยวเมล็ดพันธุ์ชั้นพันธุ์คัดและนำไปตากลดความชื้นให้เหลือ 10-11% และไปสู่ขั้นตอนต่อไป คือ การโรยกล้าถาดพร้อมบ่มไว้ 1 คืน เพื่อให้ข้าวแตกตา แล้วจึงนำข้าวที่แตกตาไปลงแปลงถาดที่เตรียมไว้ ในระหว่างนี้ต้องหมั่นตรวจเช็คกล้า ซึ่งในช่วงเช้าต้องคอยตรวจเช็คความงอกของกล้า และโรคแมลง จนเข้าสู่ช่วงปักดำ ซึ่งจะใช้กล้าถาดที่อายุ 15-20 วัน ข้อแตกต่างระหว่างพันธุ์คัดและพันธุ์หลักในการปักดำ คือ ชั้นพันธุ์คัดจะใช้คนปักดำ ส่วนชั้นพันธุ์หลักจะใช้รถดำนาแบบนั่งขับ ระยะห่างระหว่างต้น 18 เซนติเมตร ระหว่างแถว 30 เซนติเมตร เมื่อปักดำเสร็จจะต้องใส่ปุ๋ยครั้งที่ 1 ในช่วงระยะเวลาอายุข้าวไม่เกิน 30 วัน และหมั่นตรวจเช็คโรคแมลงทุกวัน
ในส่วนของขั้นตอนการตรวจตัดพันธุ์ปนของชั้นพันธุ์หลักจะต้องตรวจเช็คตั้งแต่ระยะแตกกอ หากพบพันธุ์ปนใน 1 กอ จะกำจัดโดยการถอนออกทั้งกอและนำไปทิ้งบริเวณข้างนอกแปลงเพื่อป้องกันการงอกขึ้นมาใหม่ ในขั้นตอนการเก็บเกี่ยวข้าวชั้นพันธุ์หลักจะใช้รถเกี่ยวที่ผ่านการตรวจเช็คข้าวพันธุ์ปนและผ่านการทำความสะอาดเรียบร้อย และเมื่อเกี่ยวเสร็จจะต้องนำข้าวไปตากที่ลานตากโดยใช้คนเกลี่ยทุก 10 นาที จนกระทั่งความชื้นลดลงเหลือ 10-11% ก็จะนำเมล็ดข้าวพันธุ์หลักไปบรรจุกระสอบป่านและเก็บในโรงเก็บเมล็ดพันธุ์ข้าวที่สะอาด มิดชิด เพื่อป้องกันแดด ฝน และการเข้าทำลายของแมลงและสัตว์ศัตรูข้าว
กว่าจะได้เมล็ดพันธุ์ข้าวชั้นพันธุ์คัดและชั้นพันธุ์หลัก ต้องผ่านกระบวนการตรวจสอบคุณภาพเมล็ดพันธุ์ โดยการตรวจสอบความชื้น ตรวจสอบความบริสุทธิ์ ตรวจสอบพันธุ์ปน และทดสอบความงอก และอีกหลากหลายขั้นตอนอย่างพิถีพิถัน เพื่อให้ได้เมล็ดพันธุ์ข้าวที่มีคุณภาพ พร้อมแก่การนำไปปลูกเป็นเมล็ดพันธุ์ข้าวชั้นพันธุ์ขยายและชั้นพันธุ์จำหน่ายต่อไป
