Zróżnicowanie w wielkości i kształcie roślin jest często obserwowanym zjawiskiem, nawet na pozornie jednorodnych powierzchniach utrzymanych w wysokiej kulturze. Są one wywołane zmiennością glebową, mikroklimatem, a także przez agrofagi, których nasilenie występowania nie jest jednakowe w obrębie rozpatrywanego pola. Logiczne rozumowanie nakazuje uwzględnienie lokalnego zróżnicowania i odejście od jednakowego traktowania wszystkich roślin na rzecz dostosowania nakładów do miejscowych potrzeb. Takie podejście leży u postaw koncepcji Rolnictwa Precyzyjnego (Precision Farming). Można je zdefiniować jako strategię zarządzania, która — na podstawie oceny miejscowych specyficznych cech roślin, ich środowiska, zdrowotności i okresowej zmienności warunków atmo­sferycznych — umożliwia stosowanie zmiennych dawek (środków ochrony, nawozów, nasion, itp.) lub parametrów roboczych maszyn w celu optymalnego wykorzystania zasobów gleby i potencjału produkcyjnego roślin przy minimalnych zagrożeniach dla środowiska.

Obecne metody uprawy uwzględniają tylko w niewielkim stopniu miejscową zmienność, a dostosowanie dawek nawozów, ś.o.r., nasion i parametrów roboczych maszyn odnosi się do przeciętnych warunków panujących na polu. W związku z tym nie uzyskuje się wysokich plonów w miejscach, w których większa jest żyzność gleb, i odwrotnie — na mniej zasobnych glebach obserwuje się przedawkowanie nawozów. Podobnie w ochronie roślin, ś.o.r. stosuje się równomiernie na całej powierzchni pola, niezależnie od wielkości i gęstości roślin oraz miejsca występowania chorób, szkodników i chwastów. Jakkolwiek jednolite traktowanie całego pola znacznie ułatwiło organizację Mi wprowadzenie zmechanizowanych procesów produkcyjnych, to jednakowe stosowanie agrochemikaliów na całej powierzchni pola jest źródłem strat w wymiarze ekonomicznym i przeczy koncepcji zrównoważonego rozwoju.

Pozornie odległa koncepcja Rolnictwa Precyzyjnego nabiera coraz szerszego znaczenia praktycznego. Obecnie obejmuje ono zarówno zróżnicowaną aplikację nawozów, ś.o.r., nasion, nawadnianie, jak i stosowanie zmiennych parametrów roboczych opryskiwaczy, a nawet głębokości orki. Realizacja koncepcji Rolnictwa Precyzyjnego wymaga identyfikacji zmienności miejscowej i jej położenia na polu. Następnie sporządzana jest mapa zmiennej aplikacji i wreszcie można przystąpić do realizacji procesu zmiennej aplikacji. Taką procedurę można przeprowadzić na podstawie zdjęć satelitarnych i układów pozycjonowania GPS (Global Positioning System). Pozycjonowanie jest najlepiej rozwiniętym elementem Rolnictwa Precyzyjnego i wykorzystywane jest nie tylko w nawigacji do orientacji w terenie, ale również do szybkiego pomiaru powierzchni. Osiągana obecnie dokładność sięga 3–5 m, a w skrajnych przypadkach nawet do 1,0 cm. Dostępne są urządzenia do precyzyjnego prowadzenia maszyn, na przykład podczas siewu lub sadzenia, które nie wymagają wytyczania linii rzędów. Najwięcej jest do zrobienia w identyfikacji zróżnicowanych cech roślin, a także w wykrywaniu chorób i szkodników. Zdjęcia satelitarne są zbyt mało dokładne, a ich ocena i sporządzanie map zmiennej aplikacji są długotrwałe i sięgają nieraz kilku tygodni. W ochronie roślin bardzo ważna jest terminowość wykonania zabiegów, a czas pomiędzy identyfikacją agrofagów i ich chemicznym zwalczaniem jest liczony niekiedy w godzinach. Dlatego bardziej przydatne są rozwiązania pracujące w "czasie rzeczywistym", które nie wymagają układów pozycjonowania GPS, ponieważ układy identyfikacji przekazują informację do układów wykonawczych podczas wykonywania zabiegów. Takie rozwiązania są już komercyjnie dostępne. Należą do nich sadownicze opryskiwacze sensorowe, które kierują ciecz użytkową tylko na rośliny uprawne lub na chwasty. Innym rozwiązaniem jest N-Sensor. Znalazł on praktyczne zastosowanie w aplikacji zmiennych dawek nawozów azotowych, w zależności od przebarwienia łanu.

Koncepcja Rolnictwa Precyzyjnego uwzględnia również okresową zmienność warunków atmosferycznych, zwłaszcza prędkości i kierunku wiatru, które są znanym utrudnieniem podczas opryskiwania sadów. W związku z tym opracowywane są samoregulujące się opryskiwacze o zmieniającej się geometrii strumienia powietrza, na podstawie prędkości oraz kierunku wiatru atmosferycznego i wiatru względnego (powstającego podczas ruchu opryskiwacza). Dostępne są już opryskiwacze dostosowujące wielkość kropel do prędkości wiatru.

Skala zastosowania i liczba dostępnych rozwiązań realizujących koncepcję Rolnictwa Precyzyjnego w ogrodnictwie jest jeszcze niewielka. Przyczyną są wysokie koszty i niewielka jeszcze liczba dostępnych rozwiązań. Należy jednak oczekiwać, że dynamiczny rozwój technik komputerowych i optoelektroniki już niedługo zaowocuje nowymi i bardziej przystępnymi koncepcjami.