一组超过150份来自美国及其他地区的数据显示，以特定比例摄取关键营养的生产系统可以带来玉米的高产——氮和磷的比例是5：1，氮和钾的比例是1：1，不考虑玉米的产地，高产与营养元素摄取比例直接相关。

“农业科学家往往重视氮素的作用，将其视为增产的一种手段，但是这项研究强调了营养均衡更为重要。”普渡大学农学教授tonyvyn说，“如果不能提供充分均衡的营养，产量将无法持续增加，食品安全也将无法实现。”

一直以来，美国主要依赖氮肥来提高玉米的产量，在vyn看来，种植者也不应该轻视磷、钾等其他营养元素的作用。

“种植者应该像关注氮素一样关注玉米可获得的钾的数量，”vyn说，“玉米对氮和钾的需求是一样的，我们要关注氮和钾的均衡。这是我们在实际生产中最大的不足，特别是在东部玉米种植带。”

美国堪萨斯州立大学的农学助理教授lgnaciociampitti说，在世界范围内缩小玉米产量的差距，即挖掘特定土壤和气候条件下的生产潜力的最主要障碍在于，肥料的费用高且难以获取，以及缺乏土壤中固有营养物。

“从全球来看，营养均衡摄取对增产效果显著，”ciampitti说，“美国之外的种植者也应该重视建立兼顾最优种植日期、种植密度和害虫管理等因素的综合管理系统。”

这项研究揭示了美国与其他地区在土壤的氮供给上的显著差别。举例来说，在没有额外氮肥料供给的条件下，美国种植的玉米平均每英亩摄取120磅氮肥，相比之下，其他地区种植的玉米平均每英亩只摄取52磅氮肥。vyn认为，美国土壤中氮的高含量与多种因素相关，比如土壤中固有的较大量的有机物、玉米带施肥的历史以及超级玉米杂交品种的使用。

尽管美国土壤中氮的含量更高，但是美国的玉米在吸收氮肥料时并没有比其他地区更有效率，氮素营养效率这个测量植物（地表以上）吸收土壤中氮素多少的指标在美国和其他地区都是48%。

vyn认为，美国玉米的氮素营养效率之所以不高于其他地区，部分原因在于：越来越多的肥料使用量会导致“回报率下降”，肥料使用越多，从玉米中提取同比例的营养也更困难。

“优化氮肥使用的时间和发展氮素的替代资源或许能够提高美国玉米生产系统的回报效率。”vyn说。

1976年至2012年的数据显示，虽然玉米以更高的密度种植，但是单个玉米吸收利用的氮素、钾素和磷素的效率是相对稳定的。

“从单个植株来看，相比于之前，玉米作物并没有吸收更多的养分，”ciampitti说，“因为种植得更为紧密，它们可能还吸收了更少的养分，不过它们以同样的养分摄取生产了更多的果实。”

不过，vyn表示，种植者需要注意收获时节土壤中养分的减少，维持土壤养分的含量，确保未来的产量不受影响。

“种植者不应该过于依赖现代基因技术来增产，而应花费相当的努力去保持植物生长季节中均衡营养的获取。”