Abstract The gap between scientifically sound nitrogen (N) fertilizer application rates and the actual rates used by farmers in maize is still significant. The improvement of nitrogen use efficiency in such a highly N-demanding crop is necessary to decrease the negative effects of N fertilization. The objective was to compare the performance of different N management treatments in maize grown under semiarid Mediterranean sprinkler-irrigated conditions to the standard farmer practice. We compared an agronomically sound fixed rate of N fertilizer (FR) with a variable N rate obtained based on a soil mineral balance at pre-planting (SB) or based on a portable chlorophyll meter readings (CM) made just before tasseling. Additional treatments were a N control, without fertilizer (T0), and a non-limiting N (NL) treatment wich was typical of the current farmer practice. The study was replicated at 5 sites in one-year experiments and under 3 pre-planting soil mineral nitrogen environments (SMN, Low, Medium, and High). The results demonstrate the potential to reduce N rates from zero to 236 kg N ha−1 compared to the NL in irrigated maize fields without compromising yields in most of the situations with a subsequent increase of NUE. Averaging over sites, the use of fine-tuning N fertilizer strategies that considered field-specific conditions (SB and CM) reduced N rates (38 %) compared to the reductions under the FR strategy (26 %) relative to the NL conditions, which is the treatment closest to a typical farmer`s application rate.

中文翻译：

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喷灌玉米不同氮肥管理优化方法的比较

摘要 科学合理的氮肥施用量与农民实际使用的玉米施用量之间的差距仍然很大。在这种对氮要求很高的作物中提高氮的利用效率对于减少施氮的负面影响是必要的。目的是将在地中海半干旱喷灌条件下种植的玉米中不同氮管理处理的性能与标准农民实践进行比较。我们比较了农艺上合理的氮肥固定率 (FR) 与基于种植前 (SB) 的土壤矿物质平衡或基于在雄蕊前进行的便携式叶绿素计读数 (CM) 获得的可变氮率。其他处理是 N 对照，不施肥 (T0)，和非限制性的 N (NL) 处理，这是当前农民实践的典型代表。该研究在 5 个地点进行了为期一年的实验，并在 3 个种植前土壤矿质氮环境（SMN、低、中和高）下进行了重复。结果表明，与灌溉玉米田中的 NL 相比，在不影响产量且随后 NUE 增加的大多数情况下，有可能将 N 比率从零降低到 236 kg N ha-1。对场地进行平均，使用考虑田间特定条件（SB 和 CM）的微调氮肥策略降低了氮肥率（38 %），而 FR 策略下的氮肥率（26 %）相对于 NL 条件降低了是最接近典型农民施用率的处理方式。该研究在 5 个地点进行了为期一年的实验，并在 3 个种植前土壤矿质氮环境（SMN、低、中和高）下进行了重复。结果表明，与灌溉玉米田中的 NL 相比，在不影响产量且随后 NUE 增加的大多数情况下，有可能将 N 比率从零降低到 236 kg N ha-1。对场地进行平均，使用考虑田间特定条件（SB 和 CM）的微调氮肥策略降低了氮肥率（38 %），而 FR 策略下的氮肥率（26 %）相对于 NL 条件降低了是最接近典型农民施用率的处理方式。该研究在 5 个地点进行了为期一年的实验，并在 3 个种植前土壤矿质氮环境（SMN、低、中和高）下进行了重复。结果表明，与灌溉玉米田中的 NL 相比，在不影响产量且随后 NUE 增加的大多数情况下，有可能将 N 比率从零减少到 236 kg N ha-1。对场地进行平均，使用考虑田间特定条件（SB 和 CM）的微调氮肥策略降低了氮肥率（38 %），而 FR 策略下的氮肥率（26 %）相对于 NL 条件降低了是最接近典型农民施用率的处理方式。结果表明，与灌溉玉米田中的 NL 相比，在不影响产量且随后 NUE 增加的大多数情况下，有可能将 N 比率从零降低到 236 kg N ha-1。对场地进行平均，使用考虑田间特定条件（SB 和 CM）的微调氮肥策略降低了氮肥率（38 %），而 FR 策略下的氮肥率（26 %）相对于 NL 条件降低了是最接近典型农民施用率的处理方式。结果表明，与灌溉玉米田中的 NL 相比，在不影响产量且随后 NUE 增加的大多数情况下，有可能将 N 比率从零降低到 236 kg N ha-1。对场地进行平均，使用考虑田间特定条件（SB 和 CM）的微调氮肥策略降低了氮肥率（38 %），而 FR 策略下的氮肥率（26 %）相对于 NL 条件降低了是最接近典型农民施用率的处理方式。