Lượng phân bón thừa thãi thường gây ảnh hưởng đến môi sinh, đặc biệt là các dòng sông. Chỉ riêng ở miền Trung nước Mỹ, mỗi năm lượng nitrat mà cây trồng không hấp thụ hết chảy xuống dòng sông Missisippi, tạo ra một vùng “nước chết” không có ô xy rộng hơn 18.000 km² ở vịnh Mexico. Chính từ thực trạng này, các nhà khoa học thuộc Bộ Nông nghiệp Mỹ nghiên cứu phát triển hệ thống cảm biến có thể tính toán chuẩn xác lượng nitơ cần bón cho một mùa vụ.

Hệ thống được lắp vào máy cày, khi hoạt động sẽ chiếu xung ánh sáng đỏ và hồng ngoại lên tán lá cây và các bộ cảm biến sẽ dò tìm ánh sáng phản chiếu. Những lá cây tươi khỏe thì hấp thu ánh sáng đỏ và cận hồng ngoại trong khi lá cây còi cọc thiếu dưỡng chất phản ứng với ánh sáng cực tím tốt hơn so với những lá cây khỏe mạnh.

Chỉ cần đối chiếu tỷ lệ tia hồng ngoại và tia đỏ của ánh sáng phản chiếu, hệ thống có thể đếm được số lá hiện hữu trên một đồng ruộng đồng thời đánh giá độ tươi tốt của cành lá để từ đó tính toán lượng phân bón cần thiết cho cây trồng. Hệ thống cảm ứng này đang được thực hiện trên 500 ha hoa màu ở Mỹ với kết quả bước đầu cho thấy có thể giúp hạn chế hơn 100 kg phân bón sử dụng trên mỗi ha. Không những giúp nhà nông tiết kiệm chi phí cho phân bón, nó có thể hạn chế lượng phân bón dư thừa và giảm tình trạng ô nhiễm nitrat các nguồn nước. Ngoài ra, nông dân có thể sử dụng hệ thống này để dự đoán sản lượng mùa vụ dựa trên tình trạng sức khỏe của cành lá.