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国际农学杂志/2021/文章

研究文章|开放获取

体积 2021 |文章的ID 5537549 | https://doi.org/10.1155/2021/5537549

Csaba Bojtor， Árpád Illés, Seyed Mohammad Nasir Mousavi, Adrienn Széles, Brigitta Tóth, János纳吉，Csaba L. Marton， ＂基于多元分析方法的不同氮磷钾施肥水平玉米养分组成评价”,国际农学杂志， 卷。2021， 文章的ID5537549， 13 页面， 2021． https://doi.org/10.1155/2021/5537549

基于多元分析方法的不同氮磷钾施肥水平玉米养分组成评价

Csaba Bojtor，1 亚珥拔Illes，1 赛义德·穆罕默德·纳西尔·穆萨维，1 Adrienn Szeles，1 布姬塔托斯，2 诺伊，1 而且 Csaba L. Marton1，3.

1德布勒森大学农业、食品科学和环境管理学院土地利用、技术和区域发展研究所，德布勒森H-4032, 138 Böszörményi St，匈牙利

2德布勒森大学农业、食品科学和环境管理学院食品科学研究所，德布勒森H-4032, 138 Böszörményi St，匈牙利

3.Eötvös Loránd研究网络，农业研究所农业研究中心，H-2462 Martonvásár, 2布伦茨维克街，匈牙利

学术编辑器:维拉瑞尔
收到了 2021年3月2日
修改后的 2021年3月19日
接受 2021年3月22日
发表 2021年4月2日

摘要

使用微量元素肥料的关键问题之一是使用方法和用量的比较，这从增产和经济角度来说都是非常重要的。本研究的目的是分析玉米不同部位的营养成分(玉米L. FAO 490)在生长季节，在五个物候期提供6级氮肥。在不同叶期的处理中，研究包括氮(N)、磷(P)、钾(K)和硫(S)(第一组)以及钙(Ca)和镁(Mg)(第二组)等必需营养物质。各生长阶段根据实际需要量有不同的营养需求。在植株茎部氮磷钾处理中，第一类包括氮和硫，第二类包括钙和锌。氮和钾对玉米茎秆的影响在生长季节最大。在不同生育期和处理中，镁和铜是影响茎秆生长的第二重要和最理想的因素。氮、钙在产量形成期影响最大，氮、磷在灌浆期影响最优。施氮对玉米定量和定性性状的影响表明，施氮增加了玉米干物质的产量、籽粒产量及其组成成分。植物吸收的最大量发生在施肥积累之前，这是产生最大生物量的前奏。

1.简介

玉米(玉米L.)是人类食物和牲畜饲料中最重要的作物之一。其主要种植目标是在保持作物质量的同时，最大限度地提高生产力和产量[1］．与前几年相比，玉米养分吸收和分配的生物学特征没有变化。具有最新遗传砧木的杂交种产量和生物量的提高可能与增加植物养分吸收和提高土壤养分含量的利用有关[2］．最佳氮供应对植物的生长特性具有重要作用，它是植物细胞成分的主要因素，主要是由于它在光合作用装置中发挥作用[3.］．据估计，全球玉米的氮利用效率(NUE)为33%，这受到根区下的肥料淋滤和反硝化作用的负面影响[4］．根据Surendran等人。[5]时，玉米在V4期吸收量约为总氮需必威2490要量的10-20%，而从V4期到VT期的6周内，氮积累量接近总氮吸收量的60-70%。

在农学研究中，采用了两种不同的方法来评估玉米的适足营养供应。第一个是种子营养储备耗尽后，整个植物早期营养阶段(V4-V6)的分析[6］．二是抽雄期穗叶分析。早期的整株取样方法可在分析显示营养缺乏时进行补充营养[7］．在VT期，穗叶取样太迟，无法确定额外的养分施用量以校正植株的养分[8］．养分浓度可在成熟阶段重新测定，这些值提供了关于每种养分的吸收以及不同植物器官之间和土壤-植物系统之间养分平衡的可靠信息[9］．

氮供应在植物衰老过程中起着重要作用，并可极大地影响不同营养物质从营养器官到生殖器官的再循环[10］．许多微量营养素(如铁、锰、铜和锌)的再动员和转运主要依赖于不同的有机酸和烟胺基螯合物[11，12］．氮的过量或缺乏可作为这一过程的修饰因素，影响这些含氮螯合物的合成调节[13］．必须实施以每一种必需营养素为重点的优化、平衡的营养体系，以最大限度地提高玉米产量和产量质量。通过探索生理特征(不同作物生长阶段宏观和微量养分在不同植物器官间的吸收和分配)，可以更好地理解养分平衡[14］．

本研究旨在分析6级施氮条件下玉米生长季不同部位的必需养分组成。用不同的多元统计方法分析氮肥对现代玉米杂交种营养状况和分配的影响，可以为农民实施杂交和特定地点的营养管理系统提供基础，以减少过度施肥对环境的影响。

2.材料与方法

实验在匈牙利德布勒森大学(47°33′N, 21°26′)Látókép实验场地进行。E， 111m asl)。一种中期成熟的杂交玉米(玉米L. FAO 490)具有良好的表型特征。通过植物各器官营养成分的组成和分配，研究了不同氮素供给对变速率非生物胁迫的影响以及必需营养物质之间的相互关系。

试验区土壤类型为钙质黑钙土，液限(LL) 43 ~ 45，腐殖质含量(Hu %) 2.7 ~ 2.8，腐殖质层厚度约80 cm [15］．所调查的地块是在玉米单一种植区进行的一项为期35年的长期多因子氮肥试验的一部分，该试验可以研究和评估不同氮供应剂量的长期影响(表2)1)．
受精水平 N (kg ha)−1） P2O5(公斤公顷−1） K2O(公斤公顷)−1） 总(公斤公顷)−1）
N0 0 0 0 0
N1 60 184 216 460
N2 120 184 216 520
N3 180 184 216 580
陶瓷 240 184 216 640
它们被 300 184 216 700
表1
长期多因素试验中施用氮磷钾的剂量。

播种日期为20/04/2019，用时760万2实验区面积密度为73000株公顷−1．在生长季中，采用5个不同物候期，分别为2叶期(V2)、4叶期(V4)、8叶期(V8)、抽雄期(VT)和生理成熟期(R6)，分析了营养器官和生殖器官的营养成分。在生长季节的120株整株植物中，在6个不同氮水平的每个采样时间采集4株代表性植物。将所有植物样品分离成叶、茎、R6期的穗轴和籽粒，在60℃下烘干至恒重，称量得到植物干物质(DM)，研磨成细粉。在经过认可的实验室中，利用微波辅助多元素分析确定了在五个采样阶段(分别为叶子、茎、籽粒和穗轴)获得的不同植物器官的复杂矿物剖面[16］．

实验室分析的样品制备如下:对每个样品进行两次平行测量。称取0.4 g样品，然后加入2 ml高纯水和4 ml cc.硝酸。充分的消化程序是根据里程碑公司的微波系统手册(里程碑公司，美国)。样品在200℃下用微波消解提取，保温时间为10分钟。采用ICP-OES法测定磷、钾、镁、钙、硫、铁、锰的浓度。将5ml的样品移液到塑料试管中，在样品中加入5ml去离子水、0.2 ml酸性混合物和0.2 ml 100ppm含y的ISTD(内标)。将混合物均质，然后放入5900 ICP-OES (Agilent Technologies Inc.， USA)。样品中的锌、铜、钼和镍浓度用7900 ICP-MS(安捷伦技术公司，美国)从均质混合物中测定。提取样品5ml，酸混合物1ml，去离子水4ml加入试管进行分析。每种基质类型的样品制备两次。 Blank samples were prepared in each series of measurements by measuring water of the same quantity instead of a sample. Due to possible inhomogeneity, two parallel digests were made from each sample and the final result was calculated from the average of these.

采用杜马斯燃烧法测定氮浓度[17］．样品在高温(900°C)控制氧气供应。产生的烟道气通过使用CO的氧化铜-铂催化剂2载气，从而保证完全氧化。经过后续的还原过程和载气净化后，CO中剩余的氮含量2载气在热导率检测器(VELP NDA 702, VELP Scientific，意大利)中检测。N2体积提供了一个电测量信号，根据预先准备好的校准曲线，测量和计算各种燃烧样品的氮含量。

2.1.统计分析

试验设计为双因子条状样地式，有4个重复，为结果的统计评价提供了充分的布局。统计分析采用方差分析、相关分析、聚类分析和AMMI分析。聚类的目的是将观测数据分成相似的组，使每个聚类的数据相似度最高，不同聚类的观测数据相似度最低。在不考虑相互作用的情况下，使用AMMI模型的可求和组件来证明实验的方差。这个模型被称为AMMI，如果AMMI的乘法部分也考虑了交互作用，则称为模型F，这取决于使用的是哪个部分。

3.结果

方差分析表明，在茎叶1%水平上，采样时间对各营养物质均有显著影响。对干物质、氮、钾、锌、锰、镍的处理效果显著。不同采样次数对茎秆中干物质、锌、铁、铜、锰、钼和镍的交互作用显著。处理对叶片干物质、氮、磷、钾、镁、硫和铜均有显著影响。取样次数和处理互作对叶片干物质、磷、锌、铁和铜的影响显著。方差分析表明，处理对玉米穗轴干物质、籽粒干物质、籽粒锌、铁含量均有显著影响(表2 - 4)2)．
DM N P K 毫克 Ca 年代 锌 菲 铜 锰 莫 倪
圣 采样时间 1383.48 436.48 412.76 131.14 26.22 475.99 399.10 212.57 245.94 151.87 212.03 40.04 32.34
治疗 4.84 3.36 1.97 7.76 1.40 1.24 2.15 2.75 1.10 1.33 2.35 1.76 2.32
ST x TR 1.92 1.22 1.10 1.11 1.34 1.03 1.17 2.25 2.28 3.56 2.53 1.18 0.86
l 采样时间 2935.72 183.42 466.78 100.93 64.08 294.32 125.65 212.32 192.00 57.77 28.28 4.11 7.42
治疗 19.05 3.10 5.93 4.57 3.45 1.65 6.80 1.67 1.45 10.04 0.35 1.33 1.49
ST x TR 5.09 0.37 2.27 0.72 0.87 0.81 1.22 2.90 2.50 5.16 1.11 1.67 1.09
C 治疗 7.82 0.76 0.76 0.21 0.54 0.45 1.56 2.59 0.84 1.56 0.49 1.54 0.85
G 治疗 32.23 0.54 2.47 2.44 2.28 0.74 2.09 3.64 4.46 0.22 0.49 0.79 0.85
ST:茎，L:叶，C:穗轴，G:籽粒，DM:干物质，氮(N)，钾(K)，磷(P)，镁(Mg)，钙(Ca)，硫(S)，锌(Zn)，铁(Fe)，铜(Cu)，锰(Mn)，镍(Ni)，钼(Mo)。 ， 在0.01和0.05上显著。
表2
F值对营养物质进行方差分析。
3.1.相关分析

相关分析表明，氮与磷、钾、镁、钙、硫、锌、铁、铜、锰、钼呈显著正相关。磷与钾、镁、钙、硫、锌、铁、铜、锰、钼呈极显著正相关。钾与硫、锰呈极显著正相关。镁与钙、硫、锌、铁、锰呈显著正相关。钙与硫、锌、铁、铜、锰呈显著正相关。硫与锌、铁、铜、锰、钼、镍呈显著正相关。微量元素中，锌与铁、锰呈极显著正相关，铁与铜、锰、铜与锰、锰与钼、钼与镍在茎部呈极显著正相关。叶片氮与磷、钾、硫、锌、铁、锰显著正相关，磷与钾、镁、硫、锌、铁、锰显著正相关，钾与硫、锌、铁、锰显著正相关，镁与钙、锌、铁显著正相关，硫与锌、锰显著正相关，钙与锌、锌、铁、铁与锰显著正相关，镍与钼显著正相关。磷与镁、钙、硫、钼呈显著正相关，镁与钙、硫、钙、锌、硫与铜、钼、铁与钼、镍、钼与镍呈显著正相关。谷物中磷与钾、镁、锌、铁、钾与镁、镁与锌、铁显著相关(表2)3.)．
N P K 毫克 Ca 年代 锌 菲 铜 锰 莫
茎 P 0.852
K 0.563 0.600
毫克 0.721 0.782 0.498
Ca 0.784 0.826 0.220 0.659
年代 0.942 0.871 0.566 0.739 0.808
锌 0.719 0.878 0.333 0.786 0.842 0.752
菲 0.835 0.802 0.269 0.684 0.870 0.821 0.793
铜 0.608 0.439 0.082 0.293 0.681 0.617 0.418 0.639
锰 0.859 0.820 0.519 0.747 0.723 0.883 0.742 0.720 0.526
莫 0.628 0.426 0.345 0.462 0.352 0.593 0.331 0.449 0.362 0.598
倪 0.664 0.473 0.371 0.451 0.401 0.642 0.325 0.492 0.387 0.567 0.852
叶子 P 0.794
K 0.787 0.713
毫克 0.485 0.516 0.266
Ca 0.192 0.361 0.005 0.748
年代 0.808 0.834 0.808 0.343 0.180
锌 0.670 0.878 0.563 0.687 0.573 0.639
菲 0.806 0.829 0.639 0.629 0.453 0.729 0.803
铜 −0.196 −0.243 −0.283 0.119 0.413 −0.136 −0.170 −0.133
锰 0.636 0.554 0.600 0.196 −0.038 0.584 0.390 0.554 −0.112
莫 0.120 0.081 0.150 −0.109 −0.184 0.055 0.049 0.108 −0.200 0.202
倪 0.171 0.095 0.184 −0.027 −0.183 0.113 0.094 0.160 −0.214 0.127 0.609
结实的矮 P 0.093
K 0.076 0.230
毫克 0.180 0.759 0.002
Ca −0.025 0.617 0.476 0.603
年代 0.368 0.771 0.431 0.668 0.587
锌 −0.334 0.366 0.248 0.273 0.533 0.012
菲 0.027 0.361 −0.005 0.276 0.173 0.427 0.025
铜 0.323 0.476 −0.009 0.362 0.256 0.711 −0.370 0.308
锰 −0.102 −0.022 0.061 0.076 0.087 0.162 −0.185 0.420 0.045
莫 0.006 0.606 0.075 0.439 0.273 0.571 0.093 0.605 0.420 0.118
倪 −0.031 0.322 −0.030 0.189 0.120 0.341 0.053 0.989 0.253 0.394 0.616
粮食 P 0.130
K −0.006 0.908
毫克 0.139 0.974 0.834
Ca −0.045 0.007 −0.030 −0.015
年代 0.015 0.370 0.191 0.428 0.066
锌 −0.154 0.570 0.677 0.525 0.055 0.265
菲 0.225 0.509 0.379 0.556 −0.017 0.448 −0.058
铜 −0.289 −0.007 0.149 −0.010 0.111 −0.174 0.055 0.313
锰 0.069 0.318 0.337 0.314 −0.161 0.232 0.103 0.220 −0.108
莫 −0.193 −0.294 −0.354 −0.326 0.298 0.014 −0.298 −0.020 0.143 −0.185
倪 −0.157 0.100 0.122 0.054 −0.255 −0.247 0.245 −0.073 0.112 0.106 0.070
氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)、钼(Mo)。 ， 在0.01和0.05上显著。
表3
营养素间相关性分析。
3.2.叶片营养成分

聚类分析表明，在对照处理(N0)中，第一聚类包括氮、钾、锰、磷、硫、铁和钼，第二聚类包括镍，第三聚类包括镁、钙、锌和铜。对第二个处理(N1)的聚类分析表明，第一个聚类包括氮、磷、锌、铁、锰、钾和硫，而第二个聚类包括镁、钙和铜，第三个聚类包括钼和镍。第一组包括氮、磷、锌、铁、钾、硫和锰，第二组包括钼和镍，第三组包括锰、钙和铜。第四组(N3)第一组包括氮、硫、磷、锌、铁、钾、镁和钙，第二组包括锰、钼和镍，第三组包括铜。对第5个处理(N4)的聚类分析表明，第1个聚类包括氮、钾、磷、锌、铁、硫、锰和镍，第2个聚类包括钼，第3个聚类包括镁、钙和铜。在第6个处理(N5)中，第一簇包括氮、钾、硫、磷、锌、铁、锰、钼和镍，第二簇包括镁和钙，第三簇包括叶片参数上的铜(图5)1)．聚类分析表明，第一聚类包括氮、镁、铁和铜，第二聚类包括磷、硫、锌、钾和钙，第三聚类包括锰、镍和钼。对V4期(V4)的聚类分析显示，第1组包括氮和钾，第2组包括磷、铜、铁、锰、镁、锌，第3组包括钙、硫、钼、镍。第一组包括氮、铜、钾、硫、磷和镍，第二组包括钙、锰、铁和钼，第三组包括V8阶段(V8)的镁和锌。VT阶段(VT)第一簇包括氮、硫、铁和锰，第二簇包括磷、钾、钙和铜，第三簇包括镁、锌、钼和镍。R6阶段(R6)聚类分析显示，第一类包括氮、钾、硫、铜、铁和锰，第二类包括磷、锌、镁、锰和钙，第三类包括叶片上的镍参数(图2)．


图1
叶片养分中氮磷钾的聚类与采样次数的关系。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。

图2
养分采样次数与叶片氮磷钾含量的聚类分析。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。
3.3.秸秆营养成分

聚类分析表明，在对照处理(N0)中，第一类包括氮、硫、铜、镍、磷、钙、铁和锰，第二类包括钼，第三类包括钾、镁和锌。对第二种处理(N1)的聚类分析表明，第一种聚类包括氮、硫、锰、磷、镁、锌、钙和铁，第二种聚类包括钾，第三种聚类包括铜、钼和镍。第一组包括氮、硫、锰、镁和钾，第二组包括磷、钙、锌、铁和钙，第三组包括第三个处理(N2)中的钼和镍。第四组(N3)第一组包括氮、硫、镁、锰、磷、锌、钙和铁，第二组包括铜，第三组包括钾、钼和镍。对第5个处理(N4)的聚类分析表明，第1个聚类包括氮、锰、钼和镍，第2个聚类包括磷、硫、铁、钙、锌和铜，第3个聚类包括钾和镁。在第6个处理(N5)中，第1个聚类包括氮、硫、磷、锰、镁、钙、锌和铁，第2个聚类包括钾、钼和镍，第3个聚类包括秸秆参数上的铜(图3.)．聚类分析表明，第一聚类包括氮、钼、铁、铜、镁和镍，第二聚类包括磷和钙，第三聚类包括钾、锌和硫在V2阶段(V2)。对V4期(V4)的聚类分析显示，第一类包括氮、钾、硫和铁，第二类包括镁、锌和钙，第三类包括铜、锰、钼和镍。第一组包括氮、铜、磷、钾和硫，第二组包括铁、钼和镍，第三组包括V8阶段(V8)的镁、锌、钙和锰。VT阶段(VT)第一簇包括氮、钾、钼和镍，第二簇包括磷、锌和镁，第三簇包括钙、硫、铜、铁和锰。R6期(R6)聚类分析表明，茎秆参数上，第一聚类包括氮、钼、镍、磷、硫、钾、镁和铁，第二聚类包括锌和锰，第三聚类包括钙和铜(图)4)．


图3
氮磷钾在营养物质中的聚类与茎部取样次数的关系。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。

图4
以茎部氮磷钾为指标的养分采样次数聚类。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。茎叶AMMI分析。

AMMI分析表明，主成分分析与叶片NPK养分(50.35%)、叶片NPK养分(49.98%)、秸秆NPK养分(48.54%)、秸秆NPK养分(68.17%)的交互作用显著。养分对氮磷钾中养分与茎秆中养分取样次数的相互作用影响显著(表2)4)．AMMI双标图显示，锰、铜、磷的取样时间V2和R6对茎秆养分交互取样次数的稳定性或产量影响最大。此外，R6与氮、铁、镁、锰在叶期养分相互作用采样次数上具有可持续性。N5、N4、N2与铜、镁、锰对茎秆养分NPK相互作用的影响最大或可持续性最强。此外，N4与氮、钼、硫、钾和铁在叶片期对生产性能的影响最大，对养分NPK相互作用的稳定性有利(图5)．
源 自由度 平方和 平方均值 F值 方差解释
叶片中NPK的营养成分
总计 1559 224897 144.3
治疗 77 10046 130.5 0.89
氮磷钾 5 613 122.6 0.84
营养物质 12 867 72.2 0.65
块 39 4333 111.1 0.76
的相互作用 60 8567 142.8 0.98
IPCA1 16 4314 269.6 1.85 50.35%
IPCA2 14 2892 206.5 1.42 33.76%
残差 30. 1361 45.4 0.31 15.89%
错误 1443 210518 145.9
叶片上取样的营养成分 总计 1559 224897 144.3
治疗 64 7754 121.2 0.83
采样时间 4 945 236.3 1.62
营养物质 12 867 72.2 0.65
块 39 4333 111.1 0.76
的相互作用 48 5942 123.8 0.85
IPCA1 15 2970 198.0 1.35 49.98%
IPCA2 13 1897 145.9 1.00 31.92%
残差 20. 1076 53.8 0.37 18.10%
错误 1456 212810 146.2
秸秆上氮磷钾的营养成分 总计 1559 231325 148.4
治疗 77 12519 162.6 1.09
氮磷钾 5 285 57.0 0.38
营养物质 12 2330 194.2 1.79
块 39 4232 108.5 0.73
的相互作用 60 9904 165.1 1.11
IPCA1 16 4807 300.5 2.02 48.54%
IPCA2 14 3657 261.2 1.76 36.93%
残差 30. 1439 48.0 0.32 14.53%
错误 1443 214574 148.7
茎秆取样的营养成分 总计 1559 231325 148.4
治疗 64 10418 162.8 1.09
采样时间 4 383 95.8 0.64
营养物质 12 2330 194.2 1.79
块 39 4232 108.5 0.73
的相互作用 48 7704 160.5 1.08
IPCA1 15 5252 350.1 2.35 68.17%
IPCA2 13 1601 123.2 0.83 20.78%
残差 20. 851 42.6 0.29 11.05%
错误 1456 216675 148.8
表4
叶和茎的AMMI方差分析。
(一)＂name=
(一)
(b)＂name=
(b)
(c)＂name=
(c)
(d)＂name=
(d)
图5
叶子和茎上的AMMI双标线。(a)茎上养分的AMMI Biplot相互作用采样次数，(b)茎上养分的AMMI Biplot相互作用NPK， (c)叶上养分的AMMI Biplot相互作用采样次数，(d)叶上养分的AMMI Biplot相互作用NPK。G1-G6(处理量N0 -N5)， A-E(采样次数)。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。籽粒和穗轴的营养成分。

聚类分析表明，对照处理(N0)中，第一类包括氮和铜，第二类包括磷、镁和锰，第三类包括钾、钼、钙、锌、硫、铁和镍。对第二个处理(N1)的聚类分析表明，第一个聚类包括氮、钙和钾，第二个聚类包括磷、镁和锌，第三个聚类包括硫、铜、铁、镍、钼和锰。第一组包括氮和锰，第二组包括磷、镁、硫、铁、镍、钼、钾、钙和锌，第三组包括第三个处理(N2)中的铜。第四组处理(N3)第一组包括氮，第二组包括磷、硫、钾和锰，第三组包括镁、铜、钙、铁、镍、钼和锌。对第5个处理(N4)的聚类分析表明，第1个聚类包括氮、磷、钼、镍、钾、硫和铁，第2个聚类包括镁、钙和铜，第3个聚类包括锌和锰。在第6个处理(N5)中，第1组包括氮、钾和锰，第2组包括磷、锌、镁、钙、硫和铜，第3组包括铁、钼和镍(图5)6)．聚类分析表明，对照处理(N0)中，第一类包括氮、钙、钼和硫，第二类包括磷、镁、钾、锌、锰和铁，第三类包括铜和镍。对第二个处理(N1)的聚类分析表明，第一个聚类包括氮、钾、铜、钙、磷、锌和镁，第二个聚类包括硫、钼和铁，第三个聚类包括锰和镍。第一组包括氮、镍和铜，第二组包括磷、钙、锰、镁、钼、钾和铁，第三组包括硫和锌。第四组处理(N3)第一组包括氮和钙，第二组包括磷、镁、钾、铁和钼，第三组包括硫、锌、镍、铜和锰。对第5个处理(N4)的聚类分析表明，第1个聚类包括氮、锌、磷、锰、镁、钾和镍，第2个聚类包括硫和钼，第3个聚类包括钙、铁和铜。在第六种处理(N5)中，晶粒参数上的第一簇包括氮、铜、钼、钙和镍，第二簇包括铁和锰，第三簇包括磷、镁、钾、硫和锌(图5)7)．


图6
玉米穗轴养分中氮磷钾的聚类。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。

图7
氮磷钾在谷物营养物质中的聚集。氮(N)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)、钙(Ca)、硫(S)、锌(Zn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镍(Ni)和钼(Mo)。

4.讨论

全氮是玉米各生育期的必需因子。增加氮肥可提高干物质产量和粮食产量。此外，增加氮加速绿色生长，增加植物的地上质量，增加植物的蒸发，并导致根系扩张和膨胀[18］．大量报告记录了氮对玉米每粒籽粒生长、籽粒重和籽粒产量的积极影响，并倾向于使用更多的氮肥[19- - - - - -21］．

本研究表明，不同叶期的必需营养物质包括氮、磷、钾、硫(第一簇)和钙、镁(第二簇)。玉米生长阶段对养分的需求不同。磷和氮应在植物发芽后立即提供，以开始生长茎、叶和芽。种植一、两周至第六周后氮素供应不足会降低植株的潜在产量[22- - - - - -24］．结果表明，硫、钾、钼和氮对氮磷钾处理的影响最大，钼、钾和铁对叶片生长期的影响最大。播种期磷吸收量最高，成熟期全株磷吸收量下降[23，25］．

铁是光合作用中有用的元素，在植物营养中有特殊的作用。然而，土壤中高浓度的碳酸氢盐和碳酸盐会导致植物缺铁[26］．一些研究表明，铁锰肥对玉米数量性状和质量性状的影响以及这些元素在增加玉米蛋白质方面的积极作用。此外，缺乏这些元素会对蛋白质的百分比和玉米的其他品质特征产生负面影响[27- - - - - -31］．

秸秆上氮磷钾处理的第一类包括氮和硫，第二类包括钙和锌。氮、钾对茎秆的影响在营养生长期最大。锰和铜在不同生育期和处理下对茎秆的生长有重要影响。如果这些元素的含量低于最佳水平，导致叶片中叶绿素以外的变色和植物中生长调节因子的减少，则建议添加铁和锰肥。研究表明，增加氮与锌、铜呈负相关;即氮的增加导致锌和铜的减少。此外，钾的增加导致铁和锰的浓度下降。磷与镍、铜呈负相关。铁和锰肥料的使用增加了光合作用，并将光合物质转移到植物的不同部位，从而使茎长出来。改善营养条件和铁的积极作用有助于光合作用和光学系统的性能，增加生长指标，如茎粗[32- - - - - -34］．氮、钙对籽粒期影响最大，氮、磷对籽粒期影响较好。施氮对玉米定量和定性性状的影响表明，施氮增加了玉米干物质的产量、籽粒产量及其组成成分。如果土壤中氮含量充足，作物就会营养生长，叶面积大，产量高[29，35- - - - - -44］．

5.结论

确定植物生长的不同阶段并根据生长阶段确定其吸收模式是正确管理投入消耗的最佳方法之一，这对于实现适当的管理和确定消耗的数量和时间至关重要，这有助于防止缺乏的影响。植物的最大吸收量发生在最大营养物质的积累之前，这是植物产生最大生物量的前奏。因此，在植物需要的最大阶段之前使用肥料是至关重要的，这可以降低营养缺乏的风险，防止作物产量下降。这种类型的管理减少了肥料浪费，提高了养分效率，是一种对环境敏感的策略。利用土壤试验和植物养分吸收曲线将帮助农民实现所需的投入量和时间。需要指出的是，根据不同生长阶段的植物需求进行更准确的投入，需要在每个地区进行长期研究。

数据可用性

支持本文结论的所有数据都包含在本文中。

作者同意发表他们的研究结果。

利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突。

作者的贡献

CB进行了实验并撰写了手稿。LCM发起并建议了实验，并负责这项研究。AI在野外完成了植物采样。BT进行了实验室测量。SMNM进行了统计分析并审阅了稿件。AS创建了图表并审阅了手稿。JN审阅并定稿。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。

致谢

项目没有。TKP2020-IKA-04在匈牙利国家研究、发展和创新基金的支持下实施，由2020-4.1.1-TKP2020资助计划资助，并得到efop -3.6.3- vekop16 -2017 - 00008项目的支持。

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