Sachverhalt: A. Am 2. Mai 2006 meldete X._ beim Amt für Landwirtschaft und Wald des Kantons Luzern auf dem entsprechenden Formular "Meldung Hanfanbau 2006" den Anbau von Hanfpflanzen der Sorte Bauernhanf auf einer Fläche von 30 Aren. Als Bezugsquelle für das Saatgut gab er die Firma A._ GmbH und als Verwendungszweck des Hanfs "Eigenbedarf" an. Mit Verfügung vom 11. September 2006 erteilte das Amtsstatthalteramt Sursee der Kantonspolizei Luzern den Auftrag, vom Hanffeld Proben zu nehmen und diese dem Kantonalen Labor Luzern zwecks Bestimmung des THC-Gehalts zu überbringen. Mit Verfügung vom gleichen Tag (11. September 2006) ordnete das Amtsstatthalteramt Sursee die Beschlagnahme sämtlicher Hanfpflanzen auf dem fraglichen Feld an. Zur Begründung wurde ausgeführt, es sei nicht bekannt, wofür X._ den Hanf verwenden wolle. Es bestehe der Verdacht, dass er den Hanf an seine Tiere verfüttern wolle, was unzulässig sei. X._ wurde unter der Strafandrohung gemäss Art. 292 StGB darauf hingewiesen, dass eine Ernte der Hanfpflanzen ohne vorherige Einwilligung der Strafverfolgungsbehörden unzulässig sei. Über das weitere Vorgehen bezüglich der Hanfpflanzen sollte nach dem Bekanntwerden des THC-Gehalts entschieden werden. Die Analyse der am 2. Oktober 2006 vom Feld entnommenen beiden Hanfpflanzen durch das Amt für Lebensmittelkontrolle und Verbraucherschutz des Kantons Luzern ergab gemäss dessen Untersuchungsbericht vom 17. Oktober 2006 THC-Gehalte von 1,5 beziehungsweise 2,7 Prozent. X._ erntete am 5. Oktober 2006 das Hanffeld und brachte die Hanfpflanzen in die Grastrocknungsanlage B._, wo sie zu Futterwürfeln verarbeitet wurden. Die Ernte ergab 675 kg Futterwürfel, welche X._, abgepackt in 13,5 Säcke zu 50 kg, in seiner Scheune lagerte mit dem Plan, sie an seine Nutztiere zu verfüttern. B. Das Obergericht des Kantons Luzern sprach X._ am 15. Juli 2008 vom Vorwurf des versuchten Inverkehrbringens von der Zulassungspflicht unterstellten landwirtschaftlichen Produktionsmitteln gemäss Art. 173 Abs. 1 lit. k LwG in Verbindung mit Art. 22 StGB frei. Es ordnete aber gestützt auf Art. 69 StGB die Einziehung der beschlagnahmten Hanffutterwürfel zwecks Vernichtung an. C. Die Strafrechtliche Abteilung des Bundesgerichts hiess mit Entscheid vom 2. Juni 2009 (6B_927/2008) die von der Staatsanwaltschaft des Kantons Luzern gegen das Urteil des Obergerichts vom 15. Juli 2008 erhobene Beschwerde in Strafsachen gut und wies die Sache zur neuen Entscheidung im Sinne der Erwägungen an das Obergericht zurück. D. Das Obergericht des Kantons Luzern sprach X._ mit Urteil vom 25. September 2009 der versuchten Anwendung von verbotenen Stoffen bei der landwirtschaftlichen Produktion nach Art. 48 Abs. 1 lit. b in Verbindung mit Art. 48 Abs. 2 LMG und Art. 21 Abs. 1 aStGB schuldig und bestrafte ihn mit einer Busse von 400 Franken. Es ordnete die Einziehung zwecks Vernichtung der mit Verfügung vom 11. September 2006 beschlagnahmten Futterwürfel nach Art. 69 Abs. 1 StGB an. E. X._ erhebt Beschwerde in Strafsachen. Darin beantragt er sinngemäss, er sei zufolge Rechtsirrtums freizusprechen. F. Die Staatsanwaltschaft und das Obergericht des Kantons Luzern beantragen die Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Gesundheit und das Bundesamt für Landwirtschaft verzichten auf eine Stellungnahme zum subjektiven Tatbestand. Das Bundesamt für Landwirtschaft äussert sich in seiner Vernehmlassung aber zur Tragweite von Art. 1 Abs. 2 lit. a und Art. 23a Abs. 1 der Futtermittel-Verordnung. 