La razón principal del desarrollo de la brecha de rendimiento en la producción de cultivos es la gestión ineficiente del nitrógeno (N). La brecha de nitrógeno (NG) no puede ser mejorada sin una indicación y cuantificación de las características del suelo que limitan la absorción de N por parte de una planta cultivada. La oferta insuficiente de N a una planta durante sus etapas cardinales de formación de rendimiento es resultado de dos principales variabilidades. La primera es la variabilidad espacial en las características del suelo responsables del suministro de agua a una planta, que también sirve como portador de nutrientes. La segunda es la variabilidad vertical en factores del suelo, decisivos para los depósitos de nutrientes disponibles y su accesibilidad en temporada para el cultivo crecido. La estrategia a largo plazo para cubrir la brecha de NG debe enfocarse primero en las características del suelo (reserva de humus, pH, contenido de nutrientes) responsables del almacenamiento de agua y su disponibilidad para la planta actualmente cultivada. Los diagnósticos de la disponibilidad de nutrientes de la planta deberían proporcionar datos sobre sus contenidos tanto en la capa superficial como en la sub-superficial. El uso combinado de herramientas de diagnóstico clásicas e imágenes espectrales es una forma de dividir un solo campo en unidades, diferenciadas en productividad. Las técnicas de teledetección ofrecen un amplio número de herramientas para definir los requisitos del dosaje de fertilizante N en la cubierta del cultivo en temporada en unidades de campo homogéneas.