Tối ưu hóa trong canh tác nông nghiệp là khái niệm làm thế nào để gia tăng sản xuất và khai thác hiệu quả từ tài nguyên vốn có. Nó thường liên quan đến ứng dụng công nghệ. Chẳng hạn, ở các nước phát triển đã ứng dụng xe máy kéo có máy tính hướng dẫn với bộ tích hợp chuyên dụng. Máy tính được dùng để điều khiển và tiếp nhận tín hiệu dẫn đường từ vệ tinh thông qua hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Công nghệ GPS giúp thiết bị máy kéo cắt các hàng cây theo 1 đường thẳng đã thiết kế và sử dụng lượng phân bón đúng vị trí cần bón.
Ông Jimmy Messick, người dân ở miền bắc Virginia cách thủ đô Washington không xa cho biết: Hệ thống hướng dẫn định vị toàn cầu được tích hợp vào bộ điều khiển máy kéo để hướng dẫn tự động tác nghiệp bón phân hay canh tác trên bề mặt đất. Sau khi hoàn thành các công đoạn chuẩn bị đất trồng, nó sẽ trở lại và gieo hạt trên đúng trên thửa đất được đánh dấu. Nhờ hệ thống định vị GPS mà hiện nay ông Messick chỉ tốn 1 nửa lượng phân bón so với trước kia.
Theo ông Bruce Erickson – Nhà nông học tại trường Đại học Purdue (Ấn Độ) thì ứng dụng thiết bị dẫn đường để tiết kiệm lượng hạt giống, thuốc trừ sâu hoặc phân bón, do đó nó có thể tiết kiệm chi phí và ít gây tổn hại đến môi trường.
Một nhà nông học Raj Khosla thuộc trường ĐH công lập Colorado cho rằng, nông dân ở các nước đang phát triển có thể ứng dụng “tối ưu hóa trong sản xuất nông nghiệp” mà không cần sử dụng máy kéo công nghệ cao. Chúng ta không cần thiết phải có những máy móc lớn, phức tạp để thực hiện nhưng chúng ta có thể thực hiện bằng cách sử dụng nắp chai. Ý tưởng sử dụng nắp chai là bón lượng phân bón vừa đủ lót vào mỗi hố cây trồng. Tuy nhiên, công việc này tốn nhiều công sức hơn việc rải phân bón trên cánh đồng nhưng lại tiết kiệm lượng lớn phân bón.
Các nhà nghiên cứu đã hướng dẫn phương pháp này cho người dân ở khu vực cận sa mạc Saharan của châu Phi nhằm giảm thiểu lượng phân bón. Theo lời ông Khosla: “ Sự khác biệt lớn khi áp dụng công nghệ này là năng suất tăng gấp 2 lần.” Tất nhiên, công nghệ mới luôn không rẻ, nhưng nông dân có thể thành lập hợp tác xã hoặc kết hợp những nguồn tài nguyên sẵn có để mua thiết bị mới. Ông Khosla cùng các cộng sự thử nghiệm trực tiếp trên cánh đồng của một nông dân ở Ấn Độ để tưới tiêu cho cánh đồng lúa mì bằng phương pháp tối ưu. Thử nghiệm này đã hạn chế những nhân tố làm giảm năng suất cây trồng như nguy cơ tăng độ ẩm và khô hạn trong đất. Nông dân có thể tăng lượng phân bón và khống chế được sâu bọ. Do vậy, người nông dân có thể trồng tối đa đến 3 vụ lúa mì trên cùng thửa đất. Ông Khosla cho biết với lợi nhuận từ vụ thử nghiệm cùng với 1 khoản vay nhỏ, ông đã đủ tiền để mua máy tối ưu cho riêng mình. Hiện nay chi phí cho thiết bị tối ưu hóa trong canh tác nông nghiệp được hiểu như là một khoản chi phí dịch vụ dành cho những người hàng xóm và nhiều nhà nông khác.
