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为解决玉米种植中氮肥过量施用问题，研究人员开展构建滴灌春玉米通用临界氮稀释曲线（CNDC）研究。通过实验，明确了贝叶斯与经典方法构建 CNDC 的参数差异，建立通用曲线，为精准氮管理提供依据。
在农业生产的大舞台上，玉米（
Zea mays L.）可是一位 “超级巨星”。它不仅是人们餐桌上的美食原料，还是动物饲料、发酵产品和各类化学品的重要来源，在保障全球粮食安全方面扮演着关键角色。氮（N）元素作为作物生长和产量形成的 “生命密码”，其在作物生长全程的供应情况，直接决定了最终的收成。
然而，在现实的玉米种植场景中，却出现了氮肥 “滥用” 的乱象。在中国，为追求玉米高产，部分地区的氮肥施用量竟高达 528 kg ha?1，是常规推荐量的约 1.5 倍。过量施肥不仅让氮肥的利用效率大打折扣，还像一颗 “生态炸弹”，引发了水土污染等一系列环境问题。如何在玉米生长的各个阶段，精准地评估其氮营养状况，优化氮肥管理策略，成为农业领域亟待攻克的难题。
此时，临界氮稀释曲线（CNDC）应运而生，它就像是一把衡量作物氮营养状况的 “精准标尺”。但传统构建 CNDC 的经典方法，存在诸多 “短板”。人工分组容易出现误差，而且在确定临界氮浓度（Nc）时，常常忽视各种不确定因素，导致参数估计出现偏差。比如，同一玉米品种在不同土壤肥力和气候条件下，对氮的需求差异巨大，经典方法却难以精准捕捉这些变化。
为了打破这一困境，新疆的研究人员挺身而出。他们来自国内科研机构，在国家重点农业科技项目的支持下，踏上了构建滴灌春玉米通用 CNDC 的探索之旅。他们深知，新疆作为我国重要的玉米高产地区，种植密度高，干物质产量惊人，传统灌溉和施肥方式下建立的 CNDC，在广泛应用的滴灌和 fertigation 系统中，适用性存疑。而滴灌系统能够精确控制水肥供应，为构建更精准的 CNDC 提供了可能。
研究人员开展了一系列田间实验，在新疆北部的石河子、胡杨河和白杨三个地点，选用五种广泛种植的玉米品种，设置不同的氮肥处理。他们运用经典方法和贝叶斯方法，双管齐下构建 CNDC。
在实验过程中，研究人员发现，随着地上生物量（AGB）的增加，玉米氮浓度呈下降趋势。贝叶斯方法得到的参数 a 和 b 值略高于经典方法。在低生物量水平时，贝叶斯 CNDC 曲线位于经典曲线之上，随着生物量增加，两条曲线逐渐靠拢。而且不同品种间，参数值差异明显。例如，经典方法下，参数 a 的范围在 3.52 - 3.76 之间，参数 b 在 0.23 - 某个值之间。
进一步分析发现，不同基因型、环境条件和管理实践都会对 CNDC 参数产生影响。地上生物量在营养生长阶段的增加速度（AGB-V）与参数 a 呈强负相关，这意味着在营养生长阶段，品种的 AGB-V 增长越快、达到的生物量越高，达到临界氮浓度所需的氮浓度就越高。
通过深入研究，研究人员成功建立了新疆北部滴灌春玉米的通用 CNDC，并系统评估了区域和品种因素对 CNDC 参数的影响。这一成果意义非凡，为干旱和半干旱地区春玉米的精准田间氮肥管理提供了便捷、准确的方法，有力推动了精准农业的发展，就像为农业生产装上了 “智能导航”，让氮肥施用更加科学合理，在提高作物产量的同时，守护了生态环境。该研究成果发表在《Field Crops Research》上。
在研究方法上，研究人员主要采用了田间实验法，在新疆北部三个不同地点开展实验获取数据。同时运用了经典方法和贝叶斯方法进行数据分析，其中贝叶斯方法借助马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）技术，充分利用先验知识，更精准地估计 CNDC 参数并量化不确定性。
研究结果表明：一是明确了贝叶斯方法在构建 CNDC 时，相比经典方法能更好地拟合数据，尤其在高生物量水平时，更准确地反映了 AGB 与氮浓度之间的关系。二是发现品种和区域因素显著影响 CNDC 参数，尽管存在这些差异，但依然能够构建出通用的 CNDC。三是贝叶斯方法在验证相对产量 - 氮营养指数（RY-NNI）关系方面表现更优。
研究结论部分指出，成功建立通用 CNDC，为滴灌春玉米精准氮肥管理提供了有力支持。在讨论环节，研究人员强调，虽然构建了通用曲线，但区域和品种差异对曲线参数的影响不可忽视。未来，还需要进一步研究如何在不同环境条件下，更精准地应用该曲线，优化氮肥管理策略。这一研究成果为精准农业领域注入了新的活力，为实现农业可持续发展提供了重要的理论和实践依据，有望在全球范围内为玉米种植的氮肥管理带来新的变革。
