O crescimento da população mundial vem aumentando a demanda por alimentos, água e insumos agrícolas. Várias estratégias de produção agrícola estão sendo avaliadas, para determinar como melhorar a produção de alimentos, minimizar o impacto ambiental e reduzir custos. Dentre estas estratégias, a agricultura de precisão evoluiu como um sistema viável, para melhorar a rentabilidade e produtividade. Agricultura de precisão é um processo para ajustar aspectos como insumos agrícolas (por exemplo, água, nutrientes) e práticas de campo (por exemplo, irrigação, fertilização), mediante o uso de informações específicas do local e imagens espaciais, para melhorar as medidas de produtividade agrícola (por exemplo, o rendimento, a renda agrícola líquida).
Ao mesmo tempo, há uma crescente preocupação com os agroecossistemas e com a segurança alimentar, o que exige a identificação de um sistema sustentável, amigável e com produtividade. Logo, o plantio direto é definido como um sistema com menor manipulação mecânica do solo para fins de produção agrícola, que afetam significativamente suas características, tais como a conservação da água e do próprio solo, sua temperatura, a infiltração e os processos de evapotranspiração. Isto sugere que há um impacto menor sobre o solo propositadamente para produzir a cultura e, consequentemente, acaba por afetar o meio ambiente.
O anseio por aumentos de produtividade, para atender à crescente demanda, deve ser feito de forma que a degradação do solo seja mínima. Assim, o manejo conservacionista da lavoura, objetivando reduzir a erosão, junto com algumas práticas complementares, como cobertura do solo e diversidade de culturas, surge como uma opção viável para garantir a produção sustentável de alimentos e manter a integridade ambiental.
Assim, o desempenho das culturas e de propriedades do solo (rendimento, água e absorção de nutrientes); os impactos ambientais (contaminação das águas subterrâneas com pesticidas e nitrato, eutrofização dos sistemas aquáticos de água doce com fosfato do escoamento superficial e sedimentos, a emissão de gases de óxido de nitrogênio, que desempenham papéis críticos na troposfera, processos químicos e poluição atmosférica) e a degradação acelerada do próprio solo (perda de matéria orgânica do solo, diminuição da biodiversidade, erosão) também serão variáveis no espaço.