В работе представлены результаты прецизионного эксперимента и мониторинговых исследований по формированию базы данных для решения задач точного земледелия. Методика предусматривала физическое моделирование на тестовых площадках с посевами трех зерновых культур с различным уровнем азотного питания растений на фоне оптимального обеспечения макроэлементами (фосфор и калий) и на фоне дефицита калия. В основные фенологические фазы проводились мультиспектральная аэрофотосъемка посевов, контактные измерения оптических характеристик растений в различных спектральных диапазонах и расчет индексов отражения растительного покрова. Сформированная база данных используется для выделения по оптическим критериям, аэрокосмическим снимкам и наземной опорной информации однородных зон управления с различным уровнем азотного обеспечения растений. Проведен анализ зависимости значений индекса NDVI и урожайности изучаемых культур от внесенной дозы азота. Полученные результаты свидетельствуют, что вегетационный индекс NDVIпозволяет диагностировать степень обеспеченности растений азотом лишь на ранних этапах развития. В этой связи подчеркивается целесообразность комплексного использования различных вегетационных индексов для дистанционной оценки и выделения на поле участков, на которых наблюдается дефицит азотного питания.