Сентябрьский пленум наметил курс на интенсификацию сельского хозяйства, увеличения продукции путем повышения урожайности полей и продуктивности животноводства. Это предполагало комплексную механизацию и электрификацию сельского хозяйства на основе тракторостроения, сельхозмашиностроения, строительства гидро– и тепловых электростанций. Курс включал в себя орошение и обводнение полей путем строительства каналов и оросительных систем, создание полезащитных полос, правильные севообороты, селекцию, семеноводство, породное районирование скота и др.
Однако уже в 1954 г. интенсификацию заменили экстенсивным развитием сельского хозяйства. Смену курса аграрной политики Хрущев обосновал на февральско-мартовском (1954 г.) пленуме ЦК в докладе «О дальнейшем увеличении производства зерна в стране и освоении целинных и залежных земель». Целина должна была быстро решить острую зерновую проблему, т. к. народ жил впроголодь. Целина стала альфой и омегой аграрной политики «великого десятилетия». Она заслонила старые, высокопродуктивные сельскохозяйственные экономические районы (Украина, Северный Кавказ, Центрально-Черноземная область, Поволжье, Сибирь), которые стали пасынками правительства. Единственный, кто критиковал хрущевский проект подъема целины, был В. М. Молотов. Он предостерегал против огромных масштабов целинных работ и против перехода от интенсивного к экстенсивному способу ведения сельского хозяйства. Но «против» не голосовал.
На целинные земли Казахстана и Сибири прибыли сотни тысяч новоселов, в том числе более 350 тыс. юношей и девушек. По призыву комсомола на целину ежегодно выезжали студенческие отряды. Там было создано 425 зерновых совхозов, построены склады, элеваторы, проложены дороги. За пять лет (1954–1958) было освоено 42 млн. га целинных и залежных земель. Страна получила дополнительно десятки миллионов тонн зерна.
Но целина не решила зерновую проблему. Для этого требовалось производить зерна в расчете 1000 кг на человека в год. В 1959 г. в СССР произвели немногим более 500 кг на человека. Проблема производства зерна на корм скота и птицы (фуражного) сохранилась.
Недостатком целинной эпопеи было отсутствие севооборотов, пренебрежение правилами агротехники, посев зерна по зерну. Все это обусловило разрушение структуры почвы. К началу 60-х годов на миллионах гектар бывшей целины появилась и разрослась эрозия земли. Черные бури поднимали и уносили самый плодородный слой почвы за сотни километров. Огромные территории посевов зерна превратились в океан сорняков. Урожайность полей упала с 14 до 8 ц/га. Средняя по стране урожайность зерновых в 1961–1964 гг. составила 8,3 центнера с гектара (в 1940 г. – 8,6 ц/га).
Старые зерновые районы, оказавшись в подчиненном положении, также начали снижать урожайность. Вначале их укрепление связывали с реформой кадровой политики, поскольку 2/3 специалистов-аграрников работало в городе. Поэтому в 1954–1955 гг. из города в деревню было направлено более 30 тыс. партийных работников с аграрным образованием («тридцатитысячники») для работы в качестве председателей колхозов. Вслед за ними из управленческого аппарата в село перевели свыше 120 тыс. специалистов сельского хозяйства.
В 1956–1957 гг. Хрущев объявил борьбу травопольной системе земледелия академика Вильямса, обязав расширить сверх разумных пределов посевы зерна. Фаворитом зерновых сначала была пшеница, а в годы семилетки (1959–1965) «царицей полей» стала кукуруза. На основании своих американских впечатлений (1959 г.)Н.С. Хрущев пришел к выводу, что с помощью кукурузы можно поднять «мясную целину», решив проблему кормопроизводства, поскольку кукуруза дает и зерно, и зеленую массу на силос. От травополья и пшеницы перешли к повсеместным посевам кукурузы. Там же, где она не росла, Хрущев требовал решительно менять руководителей, которые «сами засохли и кукурузу сушат». Глава правительства России Д. С. Полянский сразу назвал кукурузу «Никитичной». Он был уверен, что она подобно космической ракете выведет страну «на орбиту коммунистического изобилия». А первый секретарь ЦК ВЛКСМ С. П. Павлов заявил, что кукуруза для комсомола – «экзамен на политическую зрелость».