Padi merupakan dasar olahan beras yang termasuk komoditi bahan pangan pokok terbesar di dunia. Indonesia menempati peringkat ke-3 untuk luas lahan tanam padi, produksi padi, dan tingkat konsumsi beras. Indonesia pernah mengalami era swasembada beras, namun tidak bertahan lama dan Indonesia harus mengimpor beras. Segala usaha peningkatan produksi beras salah satunya adalah dengan sistem pemupukan berimbang yaitu tepat waktu, spesifik varietas dan spesifik lokasi. Selain hal tersebut, inefisiensi pemupukan memberi peluang tanaman padi terinfeksi patogen atau dirusak hama. Harga jual pupuk yang tinggi juga menjadi permasalahan tersendiri bagi petani. Oleh karena itu rekomendasi dosis pemberian pupuk dan pestisida yang optimal dan rasional sangat bermanfaat karena efisiensi pemupukan tidak hanya berperan penting dalam meningkatkan pendapatan petani, tetapi juga terkait dengan keberlanjutan sistem produksi. Sebelumnya metode algoritma evolusi telah banyak digunakan untuk sistem optimasi seperti Algoritma genetika yang digunakan untuk mengoptimasi pemberian dosis pupuk pada tumbuhan hortikultura dengan memperhatikan keadaan hara tanah dan bertujuan meminimalisir biaya. Sedangkan metode Parallel Time Variant Particle Swarm Optimization (PTVPSO) digunakan untuk meningkatkan performansi PSO untuk pengklasifikasian kebangkrutan suatu perusahaan. Oleh karena itu, metode PTVPSO dipilih karena proses implementasi yang mudah, cepat, serta efektif dalam mencari solusi untuk setiap ruang pencarian dengan teliti. Dalam pengujian terhadap kasus tertentu dijumpai bahwa rekomendasi dosis yang dihasilkan sistem dapat menghemat biaya sebesar 5% per hektar dan memenuhi kebutuhan untuk memenuhi hara tanah.