Pengembangan sistem pertanian berkelanjutan dapat dilaksanakan melalui penelitian yang meliputi metode survei dan metode eksperimen. Metode survey merupakan kegiatan yang dilakukan pada periode awal. Dapat ditempuh dengan metode wawancara menggunakan teknik Rapid Rural Appraisal (RRA) atau Partisipatif Rural Appraisal (PRA) yaitu memahami desa secara lebih cepat dengan melibatkan petani dan kelompok kelompok tertentu yang di anggap perlu. Kedua metode ini merupakan survei informasi tanpa kuisioner yang terstruktur.

Secara harfiah metode ini diartikan sebagai pengkajian pedesaan atau pesisir secara partisipatif. Menurut Robert Chambers (yang mengembangkan metode ini ) mengartikan sebagai sekumpulan pendekatan dan metode yang mendorong masyarakat pedesaan dan atau pesisir untuk turut serta meningkatkan dan mengkaji pengetahuan mereka mengenai hidup dan keadaan mereka sendiri agar mereka dapat menyusun rencana dan tindakan pelaksanaannya. PTP merupakan salah satu jalan menuju LEISA (Low External Input and Sustainable Agriculture). PTP mengandalkan pengetahuan petani dan praktek pertanian, serta mendorong penggunaan semua sumber berdasarkan setempat yang tersedia secara optimal, dilengkapi pengetahuan luar dan input luar yang tersedia dan dapat diterapkan. Pelaksanaan PTP berjalan pada dua arah, yaitu perkembangan teknologi dan sistem agroekologi dan perkembangan sosial carriers teknologi dan sistem.

Pola Analisis Pertanyaan Analisis Agroekosistem (AES) Pola Ruang, untuk menjawab pertanyaan apa dan dimana. Pola Waktu, untuk menjawab pertanyaan kapan. Pola Aliran, untuk mejawab pertanyaan bagaimana. Pola Keputusan, untuk menjawab pertanyaan siapa dan mengapa.

Dari keempat pola tersebut, tiga diantaranya yaitu pola ruang, pola waktu, dan pola aliran merupakan kepentingan untuk memahami sifat-sifat ekologi. Ketiga pola tersebut juga dinilai netral dari segi disiplin ilmu dan merupakan pola-pola penting analisis fisik maupun sosial, sehingga dapat digunakan sebagai dasar untuk menghasilkan pandangan-pandangan antar disiplin. Sedangkan pola keempat yaitu pola keputusan yang akan menampilkan proses-proses pengelolaan agroekosistem oleh manusia.

Terdapat dua tujan yang ingin dicapai, yaitu : Tujuan jangka pendek : melaksanakan kegiatan bersama masyarakat untuk memenuhi kebutuhan praktis dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Tujuan jangka panjang : untuk mencapai pemberdayaan masyarakat dan perubahan sosial dengan pengembangan masyarakat melalui proses pembelajaran. Mencakup : Mendapatkan pemahaman bersama tentang ciri utama dan perubahan sistim agroekologi tertentu Menetukan prioritas masalah Melakukan ujicoba lokal dengan berbagai pilihan yang berasal dari ilmu pengetahuan formal Meningkatkan kapasitas petani dalam beruji coba dan meningkatkan komunikasi antar petani Pendekatan PTP juga berupaya membantu pengembangan suatu jaringan kerja organisasi desa, untuk mengintensifkan komunikasi tentang pengujicobaan setempat. Dan untuk meningkatkan hubungan dengan organisasi dan institusi terkait yang mendukung.

Enam jenis aktivitas dalam pengembangan teknologi partisipatoris (participatory technology development PTD):

Memulai, mencakup: membangun hubungan kerja sama, analisis situasi awal, dan mobilisasi kesadaran Mencari hal yang bisa dicoba, mencakup: identifikasi prioritas, identifikasi komunitas dan pengetahuan ilmiah/informasi lokal, penyaringan opsi dan pemilihan kriteria seleksi Merancang uji coba, mencakup: mangkaji praktek uji coba yang ada, merencanakan dan merancang uji coba, merancang protokol evaluasi Melakukan uji coba, mencakup: menerapkan uji coba, mengukur/mengamati, evaluasi Berbagi hasil, mencakup: mengkomunikasikan gagasan dan prinsip-prinsip dasar, hasil dan proses PTD, pelatihan dalam keterampilan, teknologi yang telah terbukti serta penggunaan metode uji coba Melanjutkan proses, mencakup: menciptakan kondisi yang mendukung untuk keberlanjutan pengujicobaan dan pengembangan pertanian.

Sistem pertanian berkelanjutan (suistanable agriculture system) melalui pendekatan yang partisipatif memiliki tujuan untuk meningkatkan kapasitas petani dalam mengambil keputusan dan merangsang tumbuhnya inovasi inovasi lokal dengan melakukan uji coba dan pembaruan teknologi. Selama ini partisipasi petani dalam pengembangan teknologi diperlihatkan oleh mereka melalui berbagai uji coba dan penggabungan penegtahuan baru dengan teknologi tradisional dalam kegiatan usaha tani. Mereka merasakan sistem pertanian yang sudah ada mengalami perubahan terus seiring dengan bertambahnya pengalaman, informasi baru, meningktanya jumlah penduduk, munculnya aspirasi baru, produktivitas lahan yang menurun dan sumber daya alam yang terbatas.