随着日本农业人口的老龄化问题日益严重、从事农业生产的劳动力严重不足以及水稻种植的收益减少，日本国内提倡低成本水稻种植方式，将通过扩大农业经营规模、农田改造和轮作等方式来实现。
为了提高水田的有效利用，日本政府鼓励农户轮作种植小麦、大豆、蔬菜等作物。但是，在这种轮作田块种植水稻，由于耕土层深度和土壤肥沃度的不同，培肥管理非常困难，因此施肥过量的地方容易出现水稻倒伏，造成大米的品质、产量以及口感下降。此外，收割倒伏水稻时，不仅大大降低联合收割机的作业效率，而且还会增加联合收割机的故障率。为此，日本井关农机公司通过7年的科学研究和认证试验，研发了全球先进的变量施肥插秧机。
井关变量施肥插秧机是一款高科技产品，通过插秧机上装载的3种传感器分别监测田块的耕土层深度、土壤肥沃度以及土壤温度。耕土层深度是通过左右辅助载苗架下方的超声波传感器监测车轮下沉位置的距离A和到水面距离B（如图），计算出耕土层深度；土壤肥沃度是通过左右前轮内侧的电极传感器监测传感器之间的电阻值，计算出耕土层的土壤肥沃度；秧箱后下方装载的温度传感器测定土壤温度。插秧机根据传感器监测的数据以每秒5次的频率实时精准地调节施肥量进行变量施肥，在土壤耕土层深和土壤肥沃度高的地方减少施肥，自动控制最科学合理的施肥量，这样不但能大大减少水稻生长不均匀和倒伏现象，还能有效降低肥料的使用量。
此外，插秧机上还装载了GPS，将测定的田块土壤状态（耕土层深度、土壤肥沃度）和自动施肥结果保存在数据地图内，这些数据是可视化的，合作社机手之间可以共享这些信息，为第二年的水稻施肥方案提供改善的科学理论依据，还可以为其它作业提供帮助。
在日本经过多年的验证，使用该机的田块水稻生长不均和倒伏的面积大大减少，试验数据显示平均减少17.4%的施肥量，收获过程中的损失也明显减少，该项技术还可用于海水淡化后的田地以及水稻的直播，得到了机手们的高度评价。日本井关希望通过智能农机的产品开发和技术服务，为实现日本农业的智能化做出新贡献。
据悉，该款变量施肥插秧机近年被引进到中国，并在2020中国国际农机展上首次亮相，备受关注。目前，北大荒农垦建三江管理局正通过该机使水稻生产降本增效，并促进了农业“三减”工作的有效落实。