Kluczowym elementem dla rolnictwa precyzyjnego jest optymalizacja aplikacji składników pokarmowych  i dostosowanie dawek nawożenia do warunków glebowych oraz terminów i rodzajów upraw.  Inaczej ma to się w rolnictwie tradycyjnym gdzie wielkość dawki stosowanego nawozu jest ustalana dla całego pola. Z uwagi na duże przestrzenne zróżnicowanie warunków  glebowych w skali pola może wystąpić istotne zróżnicowanie pod względem potrzeb nawozowych. W takim przypadku część upraw może cierpieć na niedobory składników pokarmowych  lub nadmierna ilość dostarczonych im składników pokarmowych będzie przenikała do wód gruntowych lub powierzchniowych powodując negatywne skutki środowiskowe. Dzięki zoptymalizowanemu stosowaniu nawożenia precyzyjnego możliwe są wymierne korzyści w postaci zmniejszenia nakładów finansowych oraz niezwykle istotne korzyści środowiskowe, zmniejszające ryzyko przenawożenia upraw. Dawki składników pokarmowych dostosowane są do rzeczywistych potrzeb danej uprawy.

Podstawą do prawidłowego ustalenia potrzeb nawozowych roślin jest znajomość zasobności gleby i jej przestrzennej zmienności w skali pola. Dlatego tak ważne jest w rolnictwie precyzyjnym bardzo dokładne określenie potrzeb nawozowych roślin uprawnych. Przy konwencjonalnym poborze próbek glebowych, sporządza się próbkę zbiorczą reprezentującą obszar do 4 ha, co na potrzeby rolnictwa precyzyjnego jest zdecydowanie niewystarczające, gdyż zawartość składników pokarmowych w glebie może zmieniać się nawet na niewielkich obszarach. Dlatego też wymagana jest bardzo duża gęstość próbowania co z kolei przyczynia się do wzrostu kosztów wykonania analiz w Stacjach Chemiczno – Rolniczych.

Z uwagi na czasochłonność oraz wysoki koszt klasycznego poboru próbek glebowych i wykonania analiz laboratoryjnych,  co raz częściej wykorzystuje się różnego rodzaju techniki pośredniej oceny przestrzennej właściwości glebowych. Wykorzystuje się do tego celu różnego rodzaju mobilne czujniki (on-the-go) rejestrujące z bardzo dużą rozdzielczością różne właściwości glebowe. Do najczęściej stosowanych czujników określających przestrzenną zmienność glebową dla potrzeb rolnictwa precyzyjnego metodą elektromagnetyczną, jest konduktometr przewodności elektromagnetycznej EM 38MK2 Geonics Ltd (Canada) (Fot.1), zintegrowany z urządzeniem GPS. Praktycznym celem wykonania pomiarów sensorem EM38 jest przygotowanie operacyjnych map na potrzeby optymalizacji agrotechniki.

Kolejnymi coraz częściej stosowanymi urządzeniami do określania zmienności glebowej na potrzeby tworzenia map zasobności są mobilne spektrofotometry (Fot.2) pracujące w zakresie światła widzialnego i bliskiej podczerwieni (VIS/NIR). Właściwości, które można określić za pomocą spektrofotometru to: azot, potas, fosfor, magnez, wapnia, próchnica, zawartość piasku, iłu, pH i wiele innych.