该课题自2017年开始实施，野外大田实验与室内仪器及软件研发相结合，通过多次野外实验及室内研究，进行了in-stiu 以及on-the-go 土壤光谱预测土壤有机质以及全氮的研究。在此基础上进行了车载土壤肥力装置的设计研发。
基础研究方面进行了基于ASD地物光谱仪和基于海洋光学的野外土壤光谱预测土壤有机质和全氮的研究，包括水分等影响因素的去除研究，通过机器学习算法提高土壤属性预测研究。
软硬件研发，借助Java（JavaFX）语言进行土壤光谱检测分析平台的开发，硬件方面采用海洋光学LEDPRO-50光谱仪。初步完成野外土壤肥力快速检测装置，包括便携式光谱仪的改制、车载装置的研制、检测平台的设计以及基础模型的研究。
进行了土壤有机质及全氮等的实时分析，建立快速决策模型，同时收集了土壤EM38、作物NDVI数据等进行农田管理分区研究，确定各分区单元的施肥决策模型，为变量施肥提供决策依据。
