China está experimentando actualmente un grave problema de fertilización excesiva. La tecnología de fertilización de tasa variable (VRF) es clave para resolver este problema en la agricultura de precisión, y una forma de implementar VRF es a través de la delimitación de zonas de manejo (MZ). Este estudio tiene como objetivo evaluar la viabilidad y los posibles beneficios de VRF basado en MZ específicas del sitio en campos agrícolas de pequeños agricultores. Este estudio determinó las cantidades de fertilizantes de base y de cobertura en diferentes unidades espaciales, basadas en MZ de nutrientes del suelo y MZ de crecimiento de cultivos, respectivamente. Las posibles ventajas agronómicas, económicas y ambientales de la fertilización de tasa variable espacial fueron evaluadas comparando el tratamiento del agricultor, el tratamiento del experto y el tratamiento de fertilización de tasa variable basado en zonas de manejo (VR-MZ). Los resultados mostraron que VR-MZ redujo el uso de fertilizantes de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) en un 22.90-43.95%, 59.11-100% y 8.21-100%, respectivamente, y también aumentó la eficiencia de uso de N, P y K en 12.27-28.71, 89.64-176.85 y 5.48-266.89 kg/kg, respectivamente, sin pérdida de rendimiento. Los ingresos netos de VR-MZ fueron de 15.5-449.61 USD/ha más altos que los de la fertilización uniforme espacial tradicional. Mientras tanto, se encontraron menores emisiones de óxido nitroso (23.50-45.81%), volatilización de amoníaco (19.38-51.60%) y cantidades de lixiviación de iones nitrato (28.77-53.98%) en VR-MZ en comparación con las de la fertilización uniforme. Los resultados sugieren que VR-MZ tiene un gran potencial para ahorrar fertilizantes, aumentar significativamente los ingresos netos de los agricultores, reducir la contaminación ambiental y promover el uso sostenible de los recursos. Este estudio proporciona una base teórica y apoyo técnico para explorar una VRF adecuada para la agricultura a escala de aldea.