Abstract This study aimed to develop a novel regression model for prescription of required nitrogen (N) for maize by combining spectral reflectance data from GreenSeeker sensor and agronomic efficiency. For this end, two field trials at two sites were carried out with maize (Zea mays L.) on Oxisols under no-till systems in Southern Brazil. For both experiments, a randomized complete block design, with three replications in a split-plot arrangement, was used. The main plots consisted of four urea-N rates at sowing (0, 20, 40, and 60 kg N ha−1) and subplots included four urea-N rates in top dressing (0, 80, 160, and 240 kg N ha−1). Based on the results, a novel model for prescription of N rate in top dressing for maize was defined. The increases in maize yields with the N rates estimated by the model (16% to 39%) were similar to that obtained with the N rates used for maximum economic yield (15% to 42%). The estimated N rate by the model provided an economic return 36.5% and 7.0% higher than the N rate for maximum yield, and only 6.6% and 2.0% lower than the N rate for maximum economic yield, at sites 1 and 2, respectively. Thus, the economic return obtained using the model was closer to that reached with the N rate for maximum economic yield than that for maximum yield. Therefore, the developed model, combining spectral reflectance and agronomic efficiency, exhibited great potential to improve the maize N fertilization efficiency.

中文翻译：

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结合光谱反射率和农艺效率回归模拟玉米作物的氮肥需求

摘要 本研究旨在通过结合 GreenSeeker 传感器的光谱反射数据和农艺效率，开发一种新的回归模型，用于玉米所需氮 (N) 的处方。为此，在巴西南部的免耕系统下，在 Oxisols 上使用玉米 (Zea mays L.) 在两个地点进行了两次田间试验。对于这两个实验，使用了随机完整区组设计，在裂区布置中进行了三个重复。主要地块包括播种时的四种尿素氮用量（0、20、40 和 60 kg N ha-1），子地块包括四种追肥中的尿素氮用量（0、80、160 和 240 kg N ha-1） -1). 在此基础上，定义了一种新的玉米追肥氮肥处方模型。使用模型估计的氮肥率（16% 至 39%）获得的玉米产量增加与使用用于最大经济产量的氮肥率（15% 至 42%）获得的增幅相似。模型估计的氮肥率比最大产量的氮肥率高 36.5% 和 7.0%，仅比站点 1 和 2 的最大经济产量的氮肥率低 6.6% 和 2.0%。因此，使用该模型获得的经济回报更接近于最大经济产量的 N 率而不是最大产量。因此，所开发的模型结合光谱反射率和农艺效率，在提高玉米施氮效率方面表现出巨大潜力。比最大产量的施氮量高 0%，仅比最大经济产量的施氮量低 6.6% 和 2.0%，分别在地点 1 和地点 2。因此，使用该模型获得的经济回报更接近于最大经济产量的 N 率而不是最大产量。因此，所开发的模型结合光谱反射率和农艺效率，在提高玉米施氮效率方面表现出巨大潜力。比最大产量的施氮量高 0%，仅比最大经济产量的施氮量低 6.6% 和 2.0%，分别在地点 1 和 2。因此，使用该模型获得的经济回报更接近于最大经济产量的 N 率而不是最大产量。因此，所开发的模型结合光谱反射率和农艺效率，在提高玉米施氮效率方面表现出巨大潜力。