将系统学原理应用于作物管理系统的定量化分析，构建作物生产管理知识模型，包括产前栽培方案设计模型和产中生长指标设计模型；进一步结合GIS技术，研究空间分区方法及按需投入处方，并集成构建基于模型和GIS的作物精确管理决策技术，通过农机与农艺相结合，实现不同时空尺度下播前栽培方案的精确化设计（产量目标、品种选用、播栽方案和肥水运筹等）、产中指标动态的定量化设计（生长指标及养分指标动态等）以及实时管理措施的数字化调控（追肥和灌溉等）。