Precision Agriculture Approaches for Nutrient Management in Maize: A Comprehensive Review of Productivity, Efficiency and Economic Benefits

玉米养分管理对精准农业而言是一个异常苛刻的目标，因为作物需求、土壤养分供应、天气、根系条件和管理历史在空间和时间上同时变化。因此，均匀施肥方案在田块某一部分可能高效，而在另一部分则可能低效；而播种前适宜的推荐方案，在降雨、矿化和作物建成改变养分有效性之后，也可能变得次优。这篇批判性叙述综述评估了玉米养分管理的精准方法，重点关注生产力、养分利用效率和农场层面经济表现。利用农业与多学科学术来源，检索了1990年1月1日至2026年8月2日发表的文献，并以引文检索和书目核验作为补充。证据围绕连接测量、诊断、处方和养分施用的决策链进行组织。最强的实证支持存在于位点特异性和季内氮管理，因为氮具有移动性、与天气强耦合，并易于在冠层信号中表达。叶绿素仪、主动光学传感器、航空和无人机影像、管理分区、作物模型和机器学习方法可以改善氮的施用时机或空间靶向，但诊断准确性并不会自动转化为经济上更优的施肥处方。多养分决策支持系统将精准管理扩展到氮之外，并能改善氮、磷、钾的平衡，尤其是在农户实践与作物需求严重不匹配的情况下。在整个证据基础中，当常规施肥已经充足时，产量增益往往有限；效益更一致地来自减少过量养分使用、提高养分利用效率、改善风险管理或纠正施肥不足。盈利能力高度取决于田块异质性、肥料和谷物价格、基线管理、技术成本、规模和天气。未来进展需要对完整决策链进行多年农场验证，更有力地处理不确定性和多胁迫混杂，改进多养分诊断，以及纳入固定成本、交易成本和信息成本的经济评价。精准养分管理最好被理解为一个适应性决策框架