Sachverhalt:
A. Das Bezirksgericht Gersau sprach X._ am 10. Oktober 2008 der Widerhandlung gegen Art. 19 Ziff. 1 Abs. 1-6 BetmG schuldig. Es bestrafte ihn mit einer bedingt vollziehbaren Geldstrafe von 150 Tagessätzen zu Fr. 30.-- und einer Busse von Fr. 2'000.--, bei einer Ersatzfreiheitsstrafe von 20 Tagen.
B. Auf Berufung von X._ hin bestätigte das Kantonsgericht Schwyz, Strafkammer, am 1. September 2009 den erstinstanzlichen Schuldspruch und verurteilte ihn in teilweiser Gutheissung der Berufung zu einer bedingt vollziehbaren Geldstrafe von 130 Tagessätzen zu Fr. 30.-- und einer Busse von Fr. 600.--, bei einer Ersatzfreiheitsstrafe von 20 Tagen. Es hielt für erwiesen, dass X._ im Zeitraum von November 2002 bis am 4. April 2005 wissentlich und willentlich Hanfkraut zur Gewinnung von Betäubungsmitteln unbefugt angebaut, verarbeitet, gelagert, angeboten, besessen und aufbewahrt bzw. hierzu Anstalten getroffen hatte (angefochtenes Urteil S. 18).
C. X._ führt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, (1) er sei in Aufhebung der Dispositiv-Ziffern 1, 3 und 4 des Urteils des Kantonsgerichts vom Vorwurf der Widerhandlung gegen das Betäubungsmittelgesetz freizusprechen, (2) in teilweiser Aufhebung der Dispositiv-Ziffer 2 seien die Untersuchungskosten von Fr. 15'000.-- auf die Staatskasse zu nehmen, (3) in teilweiser Aufhebung der Dispositiv-Ziffer 5 sei ihm für das Berufungsverfahren eine Entschädigung von Fr. 12'303.85 aus der Staatskasse zu bezahlen, und (4) es sei ihm für das vorliegende Verfahren eine angemessene Entschädigung aus der Staatskasse zu bezahlen.
D. Vernehmlassungen wurden keine eingeholt.
Erwägungen:
1. 1.1 Das Bundesgericht wendet das Recht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Die Verletzung von Grundrechten (einschliesslich der willkürlichen Anwendung von kantonalem Recht und Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung) prüft das Bundesgericht nur insoweit, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (Art. 106 Abs. 2 BGG; BGE 134 II 244 E. 2.2 S. 246 mit Hinweisen). Die Beschwerdeschrift muss die wesentlichen Tatsachen und eine kurz gefasste Darlegung darüber enthalten, welche verfassungsmässigen Rechte bzw. welche Rechtssätze inwiefern durch den angefochtenen Erlass oder Entscheid verletzt worden sind. Das Bundesgericht prüft nur klar und detailliert erhobene und, soweit möglich, belegte Rügen. Auf rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid tritt es nicht ein. Wird eine Verletzung des Willkürverbots geltend gemacht, muss anhand der angefochtenen Subsumtion im Einzelnen dargelegt werden, inwiefern der Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (BGE 134 II 244 E. 2.2 S. 246 mit Hinweis).
1.2 Art. 9 BV gewährleistet den Anspruch darauf, von den staatlichen Organen ohne Willkür behandelt zu werden. Willkürlich ist ein Entscheid nicht schon, wenn eine andere Lösung ebenfalls vertretbar erscheint oder gar vorzuziehen wäre, sondern erst, wenn er offensichtlich unhaltbar ist, zur tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Willkür liegt nur vor, wenn nicht bloss die Begründung eines Entscheids, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist (BGE 135 V 2 E. 1.3 S. 4 f. mit Hinweisen). Willkürlich ist insbesondere auch die Beweiswürdigung im Strafverfahren, die sich in unhaltbarer Weise nicht auf den sich aus den Akten ergebenden Sachverhalt abstützt und wesentliche Parteivorbringen unberücksichtigt lässt (BGE 128 I 129 E. 3.2 S. 135).
1.3 Der in Art. 29 Abs. 2 BV gewährleistete Anspruch auf rechtliches Gehör verlangt, dass die Behörden die Vorbringen des vom Entscheid in seiner Rechtsstellung Betroffenen auch tatsächlich hören, prüfen und in der Entscheidfindung berücksichtigen (BGE 134 I 83 E. 4.1 S. 88 mit Hinweisen). Keine Verletzung des rechtlichen Gehörs liegt vor, wenn eine Behörde auf die Abnahme beantragter Beweismittel verzichtet, weil sie aufgrund der bereits abgenommenen Beweise ihre Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener Beweiswürdigung annehmen kann, dass ihre Überzeugung durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert würde (BGE 134 I 140 E. 5.3 S. 148 mit Hinweis).
1.4 Der Anklagegrundsatz verteilt nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung die Aufgaben zwischen den Untersuchungs- bzw. Anklagebehörden einerseits und den Gerichten andererseits. Er bestimmt den Gegenstand des Gerichtsverfahrens. Die Anklage hat die dem Beschuldigten zur Last gelegten Delikte in ihrem Sachverhalt so präzise zu umschreiben, dass die Vorwürfe genügend konkretisiert sind. Das Anklageprinzip bezweckt zugleich den Schutz der Verteidigungsrechte des Angeschuldigten und dient dem Anspruch auf rechtliches Gehör (BGE 126 I 19 E. 2a S. 21 mit Hinweisen).
1.5 Aufgrund des Aussageverweigerungsrechts ist der in einem Strafverfahren Beschuldigte berechtigt zu schweigen, ohne dass ihm aus seinem Schweigen Nachteile erwachsen dürfen (BGE 130 I 126 E. 2.1 S. 128 mit Hinweisen).
2. Nach Ansicht der Vorinstanz ist zusammenfassend erwiesen, dass der Beschwerdeführer die Hanfprodukte nicht nur zur Herstellung von Bier und Essenzen, sondern auch für Betäubungsmittelzwecke verwandte. Dies ergebe sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Indizien, wobei ein direkter Beweis fehle. So habe der Beschwerdeführer durchwegs Hanf in Betäubungsmittelqualität produziert, es habe ein Missverhältnis zwischen den produzierten Hanfmengen und dem effektiven Bedarf für die Bierproduktion bestanden, und es sei in handelsüblicher Form zu 80 Gramm vakuumverpacktes Marihuana mit einem THC-Gehalt von 14 % aufgefunden worden. Dass der Beschwerdeführer angesichts der hohen Investitionskosten ausschliesslich für eine verlustreiche Verwendung Hanf produziert habe, sei auszuschliessen.
3. Die Beschwerde genügt den Begründungsanforderungen von Art. 106 Abs. 2 BGG teilweise nicht. So legt der Beschwerdeführer beispielsweise unter dem Titel der Willkür (Beweiswürdigung, willkürliche Sachverhaltsfeststellung) lediglich seine eigene abweichende Sicht der Dinge dar in Bezug auf die mangelnde Kapazität zur Betreuung der vier Hanffelder (Beschwerde S. 10; wobei auch bei einer etwas geringeren Erntedichte eine massive Überproduktion an Hanf im Verhältnis zum Bedarf für die Biersude bestünde) sowie die Bewertung des Auffindens von vakuumverpacktem und handelsüblich portioniertem Hanf als belastendes Indiz (Beschwerde S. 14 f.). Er zeigt dabei nicht auf, dass und weshalb die Beweiswürdigung der Vorinstanz (auch im Ergebnis) unhaltbar sein sollte. Auf diese rein appellatorische Kritik ist ebenso wenig einzutreten wie auf seine eigenen Darstellungen zum Sachverhalt, die er den vorinstanzlichen Erwägungen gegenüberstellt, sowie die nur ungenügend substantiierte Rüge der Verletzung des Anspruchs auf rechtliches Gehör betreffend die Fragen der alleinigen Verwendung von Hanfblüten für die Bierproduktion (Beschwerde S. 7 f.), der Bewertung des Auffindens von vakuumverpacktem und portioniertem Hanf als belastendes Indiz (Beschwerde S. 14 f.) und der angeblich fehlenden Auseinandersetzung der Vorinstanz mit den Ausführungen des Beschwerdeführers zu den Kapitalaufstockungen (Beschwerde S. 15 f.). Gleiches gilt, soweit der Beschwerdeführer eine Verletzung des Aussageverweigerungsrechts rügt (Beschwerde S. 20). Er begründet diese Rüge nicht in rechtsgenüglicher Weise und legt nicht dar, dass und inwiefern seine Grundrechte verletzt sein sollen.
4. 4.1 Der Beschwerdeführer macht eine Verletzung des Anklagegrundsatzes geltend. Die Vorinstanz verkenne, dass das angebliche ökonomische Missverhältnis zwischen den Kosten bzw. Investitionen und dem aus der Bierproduktion erzielten Ertrag auch nicht "implizit" zur Anklage gebracht worden sei (Beschwerde S. 16).
4.2 Die dem Beschwerdeführer vorgeworfenen Sachverhalte werden in der Anklageschrift klar dargestellt. Es handelt sich vorliegend weder um eine Änderung des Sachverhalts noch um eine andere rechtliche Würdigung desselben. Die Daten, welche die Vorinstanz zur Begründung des ökonomischen Missverhältnisses verwendet, werden in der Anklageschrift dargelegt (beispielsweise das Missverhältnis zwischen der Produktion und dem angeblichen Verwendungszweck, die Investitionskosten [Anklageschrift S. 4], die Verluste [Anklageschrift S. 3] und die temporären Arbeitskräfte [Anklageschrift S. 2]). Im angefochtenen Urteil werden die einzelnen Elemente verknüpft und gewürdigt. Die Vorinstanz zieht daraus ihre Schlüsse hinsichtlich der behaupteten Motivation des Beschwerdeführers, unter den gegebenen finanziellen Prämissen eine rentable Bierproduktion anzustreben. Entgegen der Darstellung des Beschwerdeführers ist das Missverhältnis zwischen den Kosten bzw. Investitionen und den ausgewiesenen Verlusten in der Anklage zumindest implizit mitumfasst (vgl. Urteil des Bundesgerichts 6B_708/2009 vom 14. Dezember 2009 E. 1.3.2). Dem Beschwerdeführer wird ein selbständig strafbares Verhalten durch ökonomisches Missverhalten denn auch nicht vorgeworfen. Die betreffenden Elemente stellen vielmehr Umstände bzw. Indizien dafür dar, dass der Hanf Betäubungsmittelzwecken zugeführt werden sollte.
Die Verteidigungsrechte des Beschwerdeführers waren in keiner Weise beeinträchtigt. Dies macht er auch nicht geltend.
5. 5.1 Der Beschwerdeführer rügt, die Vorinstanz habe A._ nicht als Zeugen zum Thema der Essenz-Herstellung befragt (Beschwerde S. 6). Zudem sei B._ nicht als Zeugin befragt worden. Sie hätte bestätigen können, dass er nie für einen illegalen Verwendungszweck Hanf angebaut habe bzw. habe anbauen wollen (Beschwerde S. 19). Dadurch sei sein Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt worden.
5.2 Nachdem die Vorinstanz feststellt, dass die Trennung des Materials beziehungsweise die ausschliessliche Verwendung der Hanfblüten kein aussagekräftiges Indiz für die illegale Verwendung darstelle (angefochtenes Urteil S. 10), ist nicht ersichtlich, weshalb ihr Verzicht auf eine diesbezügliche Befragung von A._ eine Verletzung des Anspruchs des Beschwerdeführers auf rechtliches Gehör darstellen soll.
Die Vorinstanz geht gestützt auf das umfangreiche Beweisverfahren willkürfrei davon aus, dass eine Befragung von B._ - der Partnerin des Beschwerdeführers - als Zeugin voraussichtlich nichts an der Beweiswürdigung ändern würde.
6. 6.1 Auch indirekte, mittelbare Beweise, sog. Anzeichen oder Indizien, können einen für die Beweisführung bedeutsamen Schluss erlauben. Indizien sind Tatsachen, die einen Schluss auf eine andere, unmittelbar erhebliche Tatsache zulassen. Beim Indizienbeweis wird vermutet, dass eine nicht bewiesene Tatsache gegeben ist, weil sich diese Schlussfolgerung aus bewiesenen Tatsachen (Indizien) nach der Lebenserfahrung aufdrängt. Der Indizienbeweis ist dem direkten Beweis gleichwertig. Da ein Indiz jedoch immer nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auf die Täterschaft oder die Tat hinweist, lässt es, einzeln betrachtet, die Möglichkeit des Andersseins offen, enthält daher auch den Zweifel. Es ist jedoch zulässig, aus der Gesamtheit der verschiedenen Indizien, welche je für sich allein betrachtet nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auf eine bestimmte Tatsache oder Täterschaft hindeuten und insofern Zweifel offen lassen, auf den vollen rechtsgenügenden Beweis von Tat oder Täter zu schliessen (Urteil des Bundesgerichts 6B_332/2009 vom 4. August 2009 E. 2.3 mit Hinweisen).
6.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz habe den Umstand, dass er Hanf in Betäubungsmittelqualität angebaut habe, unter Anführung weiterer Indizien unzutreffenderweise als Anzeichen für den unbefugten Umgang mit Hanf gewürdigt. Die von ihr angeführten weiteren Indizien basierten auf aktenwidrigen und somit willkürlichen Annahmen (Beschwerde S. 6 ff.).
6.2 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz habe den Umstand, dass er Hanf in Betäubungsmittelqualität angebaut habe, unter Anführung weiterer Indizien unzutreffenderweise als Anzeichen für den unbefugten Umgang mit Hanf gewürdigt. Die von ihr angeführten weiteren Indizien basierten auf aktenwidrigen und somit willkürlichen Annahmen (Beschwerde S. 6 ff.).
6.3 6.3.1 Entgegen den Ausführungen des Beschwerdeführers (Beschwerde S. 7 f.) geht die Vorinstanz nicht in willkürlicher Weise "zumindest sinngemäss" davon aus, dass für die Bierproduktion vor dem Herbst 2004 nicht ausschliesslich Hanfblüten verwendet worden seien. Im angefochtenen Urteil wird festgehalten, es sei nicht zu widerlegen, dass der Beschwerdeführer ab dem Herbst 2004 zur Erzielung eines besseren Geschmacks nur noch Hanfblüten für die Bierproduktion verwendete. Deshalb werde die bei der Hausdurchsuchung im April 2005 festgestellte Trennung des Materials in Blüten, Stengel usw. nicht als aussagekräftiges Indiz für die illegale Verwendung des Hanfs gewertet. Es sei nicht erwiesen, dass für die Biersude von Juni 2003 bis Juni 2004 lediglich Hanfblüten eingesetzt worden seien. Inwiefern diese Feststellung der Vorinstanz willkürlich sein soll, ist nicht ersichtlich. Im Übrigen wurde sie nicht zulasten des Beschwerdeführers gewertet. Schliesslich schildert der Beschwerdeführer selbst Brauvorgänge aus dem Jahr 2003, bei welchen nicht ausschliesslich Hanfblüten verwendet worden seien.
6.3.2 Der Beschwerdeführer macht weiter geltend, die Vorinstanz gehe in offensichtlich aktenwidriger Weise und willkürlich davon aus, er habe über die Zusammensetzung des an die Brauerei gelieferten Hanfs nicht genau Bescheid gewusst, und bezeichne seine Aussagen unzutreffenderweise als nicht widerspruchsfrei (Beschwerde S. 8 f.). Im angefochtenen Urteil werden zu dieser Thematik verschiedene Aktenstellen angegeben (angefochtenes Urteil S. 10), wobei beim dritten Zitat irrtümlicherweise auf eine falsche Aktenstelle verwiesen wird. Wird die Aktenstelle "7.03 Nr. 41 ff." durch "5.3.06 Nr. 41 ff." ersetzt, ergibt sich hinsichtlich der Materialverwendung zur Bierproduktion ein gewisser Widerspruch zu den beiden anderen zitierten Aussagen des Beschwerdeführers. Der Schluss der Vorinstanz, der Beschwerdeführer habe über die Zusammensetzung der Hanflieferungen nicht genau Bescheid gewusst, ist weder aktenwidrig noch willkürlich.
6.3.3 Die Vorinstanz geht gestützt auf die jeweils zehn Wochen dauernde Wachstums- und Blütezeit sowie die Schilderungen des Beschwerdeführers von vier Ernten pro Jahr (drei Felder mit je 800 Pflanzen) aus. Entgegen den Ausführungen des Beschwerdeführers ist dieser Schluss nicht offensichtlich unhaltbar. Er sprach nicht von "höchstens drei Ernten", sondern von "ca. drei" und "jedoch nicht vier" Ernten, vier Ernten sei etwas hoch gegriffen (vorinstanzliche Akten act. 22 S. 21). Selbst eine etwas geringere Erntedichte würde im Übrigen nichts an der massiven Überproduktion des Hanfs im Verhältnis zum benötigten Material für die Biersude ändern. Die Gesamtproduktion wird zudem nach oben korrigiert, da anlässlich der Hausdurchsuchung vom April 2005 nicht 2'400, sondern 3'716 Hanfpflanzen sichergestellt wurden (angefochtenes Urteil S. 12). Schliesslich ist nicht ersichtlich, weshalb aus dem Umstand, dass die Felder nicht zur gleichen Zeit bepflanzt werden, geschlossen werden müsste, bloss zwei Felder könnten gleichzeitig bewirtschaftet werden. Dies entspricht auch nicht den bei der Hausdurchsuchung gemachten Feststellungen (angefochtenes Urteil S. 11; vorinstanzliche Akten act. 4.39 S. 3).
6.3.4 Der Beschwerdeführer rügt, er habe nach der polizeilichen Intervention vom November 2002 erstmals anfangs September 2003 wieder Hanf ernten können (Beschwerde S. 11). Die Vorinstanz geht vor dem Hintergrund der bereits im Juni 2003 erfolgten Bierproduktion (angefochtenes Urteil S. 10) mit entsprechender vorgängiger Hanfproduktion, der ab 2003 rasch steigenden Stromrechnungen (vorinstanzliche Akten act. 5.1.12 S. 9; angefochtenes Urteil S. 12) und der zeitlichen Situierung der finanziellen Zuschüsse (angefochtenes Urteil S. 12 f.) willkürfrei von einem rund zweijährigen Produktionszeitraum hinsichtlich der Hanfpflanzen aus. Es ist kein offenkundiger Widerspruch zur tatsächlichen Situation ersichtlich. Daran ändert die Angabe des Beschwerdeführers an der Berufungsverhandlung nichts, es habe im Jahr 2002 keine Produktion stattgefunden, sondern erst ab Mitte des Jahrs 2003.
Durch ihre Schlussfolgerung, die Überproduktion könne nicht durch die vom Beschwerdeführer behauptete Bier- und Essenzenproduktion nachvollzogen werden (angefochtenes Urteil S. 12), verfiel die Vorinstanz nicht in Willkür.
6.3.5 Der Beschwerdeführer macht geltend, die Vorinstanz gehe in aktenwidriger Weise davon aus, das von ihm produzierte Bier habe nur zu einem nicht konkurrenzfähigen, hohen Preis verkauft werden können (Beschwerde S. 18). Der von ihm vorgenommene Vergleich der Herstellungskosten von Fr. 2.40 pro Liter mit dem Verkaufspreis von Fr. 5.40 pro Liter genügt jedoch nicht zur Bestimmung der Konkurrenzfähigkeit. Diese wird unter anderem definiert über die Attraktivität des Produkts auf dem Markt, den Preis für die Konsumenten und die verkaufte Menge. Die Vorinstanz weist gestützt auf die Aussagen C._ und D._ (angefochtenes Urteil S. 16) auf die mangelnde Konkurrenzfähigkeit des Produkts hin, was nicht unhaltbar ist. Die Einschätzung wird durch die Verluste aufweisenden Geschäftszahlen (vgl. beispielsweise vorinstanzliche Akten act. 15.03 Ziff. 4) bestätigt. Auch der Beschwerdeführer sprach von einer zeitweisen Absatzreduktion (angefochtenes Urteil S. 15 f.; vorinstanzliche Akten act. 5.3.06 Frage 30).
6.3.6 Es ist nicht ersichtlich, inwiefern der Beizug einer Aussage des Beschwerdeführers, die er im Zusammenhang mit der E._ GmbH im Jahr 2002 machte (Beschwerde S. 19; angefochtenes Urteil S. 11), willkürlich und aktenwidrig sein soll. Sie dient als Orientierung für die Bepflanzungsmöglichkeiten und Ertragsaussichten, auch für einen späteren Zeitpunkt. Diese Angaben des Beschwerdeführers werden präzisiert und ergänzt durch weitere Beweismittel, wie beispielsweise die Ergebnisse der Hausdurchsuchung vom April 2005 und den Einsatz von Hilfskräften (angefochtenes Urteil S. 11 f.).
6.4 Im Ergebnis stützt sich die Vorinstanz willkürfrei auf verschiedene Indizien und würdigt diese in ihrer Gesamtheit. Weder hinsichtlich einzelner Punkte noch insgesamt liegt eine willkürliche Beweiswürdigung vor. Der Beschwerdeführer vermag nicht darzulegen, dass die Beweiswürdigung der Vorinstanz - auch im Ergebnis - offensichtlich unhaltbar ist und sich eine andere Schlussfolgerung geradezu aufgedrängt hätte.
7. Die Anträge des Beschwerdeführers auf Kostenauflage an den Staat und Entschädigung sind abzuweisen. Sie werden im Zusammenhang mit seiner Freisprechung begründet, es bleibt aber bei seiner Verurteilung.
8. Die Beschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Verfahrensausgang sind die bundesgerichtlichen Kosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 Satz 1 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf eingetreten wird.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Kantonsgericht des Kantons Schwyz, Strafkammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 22. April 2010
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Favre Häne