雨养与灌溉条件下现代玉米杂交种营养浓度评估及参考充足范围验证

这篇研究通过两年田间试验，评估了现代玉米杂交种在雨养和灌溉条件下的氮(N)、磷(P)、钾(K)营养动态，验证了美国南部地区沿用数十年的参考充足范围(RSR)。研究发现灌溉显著提升玉米生育前期的氮吸收并增产(p<0.05)，而现行RSR在苗期诊断值偏低、成熟期偏高，亟需根据现代杂交种特性更新营养诊断标准。

　　

Highlight

研究亮点

本研究首次系统评估了现代玉米杂交种在雨养与灌溉系统中的营养动态，揭示了现行参考充足范围(RSR)与当代品种的适配性缺口，为精准农业的营养管理提供了关键数据支撑。

ANOVA results

方差分析结果

如表2所示，两年数据中水分管理(R)、杂交种(H)、施肥(F)三因素的交互作用(R×H×F)对多数生育阶段的N、P、K浓度无显著影响(p≥0.05)，仅2022年成熟期磷浓度存在显著交互。值得注意的是，水分与杂交种的二元交互(R×H)显著影响吐丝期钾浓度(p<0.05)，而水分与施肥的交互(R×F)对早期营养阶段氮浓度具有决定性作用。

Conclusions

结论

• 灌溉显著提升氮肥处理组的植株氮浓度(p<0.05)，带动产量双年度持续增长

• 雨养条件下磷肥处理使苗期磷浓度提高13%-15%，但现行RSR阈值未能准确识别实际需求

• 现行RSR在苗期诊断值较实际需求低18%-22%，成熟期则高出临界值9%-11%

• 建议建立基于现代杂交种动态营养模型的RSR更新机制

CRediT authorship contribution statement

作者贡献声明

Xinhua Yin主导实验设计、数据分析和论文撰写；Nutifafa Adotey完成可视化与统计分析；Angela McClure提供方法论指导；Zhongqi He参与结果验证；田间实施团队来自田纳西大学米兰研究中心。

Funding

资助声明

本研究由田纳西州玉米推广委员会(Tennessee Corn Promotion Board)全额资助。

Declaration of Competing Interest

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响研究结果的财务或个人关系。

Acknowledgments

致谢

特别感谢田纳西大学West Tennessee研究中心Robert Sharp的技术支持，USDA-ARS专家Zhongqi He的学术指导。