ข้าว เป็นพืชอาหารหลักและพืชเศรษฐกิจของประเทศไทย ในปี 2554 ผลผลิตข้าวเปลือกเฉลี่ยของประเทศไทยอยู่ที่ประมาณ 460 กก.ต่อไร่ ซึ่งถือว่าอยู่ในเกณฑ์ที่ต่ำ เมื่อเทียบกับประเทศอื่นๆ (กรมการข้าว, 2554) ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากความแตกต่างของปัจจัยต่างๆ ในการผลิต เช่น สภาพดิน สภาพอากาศ การชลประทาน การจัดการของเกษตรกร ซึ่งมีความแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่  วัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้ คือ การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยการผลิตหลักแต่ละตัวในเชิงปริมาณต่อผลผลิตข้าว โดยใช้แบบจำลองทางการเกษตร คือ WaNuLCAS model เข้ามาเป็นเครื่องมือวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ดังกล่าว โดยข้อมูลที่นำมาศึกษา มาจากพื้นที่เพาะปลูกในจังหวัดพิษณุโลกทั้ง 9 อำเภอ แบ่งออกเป็นนอกเขตและในเขตชลประทาน ในระหว่างการวิจัย ฐานข้อมูลดิน ฐานข้อมูลพันธุกรรมข้าว ข้อมูลภูมิอากาศ และแฟ้มข้อมูลด้านการจัดการระหว่างการปลูกข้าว ได้ถูกสร้างขึ้น และ ถูกนำไปใช้ทดสอบความแม่นยำของแบบจำลอง จากนั้นจึงทำการจำลองการเจริญเติบโตและผลผลิตข้าวบนเงื่อนไข วิธีการปลูก การใส่ปุ๋ย การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ เป็นต้น  ผลจากแบบจำลอง WaNuLCAS แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองสามารถทำนายผลผลิตข้าวจากแปลงทดลองจริงได้ค่อนข้างแม่นยำ และสามารถใช้เป็นเครื่องมือที่ช่วยสนับสนุนการตัดสินใจ เพื่อเป็นแนวทางในการปรับปรุงแผนการผลิตให้เหมาะสมต่อการส่งเสริมการปลูกข้าวในพื้นอื่นๆ ทั้งนี้แบบจำลองได้แสดงให้เห็นว่าปัจจัยจำกัดในเรื่องธาตุอาหารส่งผลต่อผลผลิตข้าวไม่มากนักเมื่อเทียบกับการปลูกข้าวที่มีปัจจัยจำกัดในเรื่องของน้ำร่วมกับการกระจายตัวของน้ำฝนที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งหากเกษตรกรปลูกข้าว 3 รอบต่อปี และในแต่ละรอบการปลูกข้าวมีน้ำไม่เพียงพอ จะส่งผลทำให้ผลผลิตข้าวแต่ละรอบการปลูกแตกต่างกันมาก นอกจากนี้ผลจากแบบจำลอง WaNuLCAS แสดงให้เห็นว่าการใส่ปุ๋ยไนโตรเจนในปริมาณที่เพิ่มขึ้นเป็น 35 และ 45 กก.ต่อไร่ มิได้ทำให้ผลผลิตข้าวสูงขึ้น ซึ่งทำให้ได้ข้อเสนอแนะคือ (1) ควรมีการศึกษาเรื่องการจัดการน้ำในไร่นา และ (2) ควรมีการแนะนำให้เกษตรกรใส่ปุ๋ยตามผลจากการวิเคราะห์ดิน ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดต้นทุนการผลิตในเรื่องปุ๋