一組超過150份來自美國及其他地區的數據顯示，以特定比例攝取關鍵營養的生產系統可以帶來玉米的高產——氮和磷的比例是5：1，氮和鉀的比例是1：1，不考慮玉米的產地，高產與營養元素攝取比例直接相關。

“農業科學家往往重視氮素的作用，將其視為增產的一種手段，但是這項研究強調了營養均衡更為重要。”普渡大學農學教授tonyvyn說，“如果不能提供充分均衡的營養，產量將無法持續增加，食品安全也將無法實現。”

一直以來，美國主要依賴氮肥來提高玉米的產量，在vyn看來，種植者也不應該輕視磷、鉀等其他營養元素的作用。

“種植者應該像關注氮素一樣關注玉米可獲得的鉀的數量，”vyn說，“玉米對氮和鉀的需求是一樣的，我們要關注氮和鉀的均衡。這是我們在實際生產中最大的不足，特別是在東部玉米種植帶。”

美國堪薩斯州立大學的農學助理教授lgnaciociampitti說，在世界范圍內縮小玉米產量的差距，即挖掘特定土壤和氣候條件下的生產潛力的最主要障礙在于，肥料的費用高且難以獲取，以及缺乏土壤中固有營養物。

“從全球來看，營養均衡攝取對增產效果顯著，”ciampitti說，“美國之外的種植者也應該重視建立兼顧最優種植日期、種植密度和害蟲管理等因素的綜合管理系統。”

這項研究揭示了美國與其他地區在土壤的氮供給上的顯著差別。舉例來說，在沒有額外氮肥料供給的條件下，美國種植的玉米平均每英畝攝取120磅氮肥，相比之下，其他地區種植的玉米平均每英畝只攝取52磅氮肥。vyn認為，美國土壤中氮的高含量與多種因素相關，比如土壤中固有的較大量的有機物、玉米帶施肥的歷史以及超級玉米雜交品種的使用。

盡管美國土壤中氮的含量更高，但是美國的玉米在吸收氮肥料時并沒有比其他地區更有效率，氮素營養效率這個測量植物（地表以上）吸收土壤中氮素多少的指標在美國和其他地區都是48%。

vyn認為，美國玉米的氮素營養效率之所以不高于其他地區，部分原因在于：越來越多的肥料使用量會導致“回報率下降”，肥料使用越多，從玉米中提取同比例的營養也更困難。

“優化氮肥使用的時間和發展氮素的替代資源或許能夠提高美國玉米生產系統的回報效率。”vyn說。

1976年至2012年的數據顯示，雖然玉米以更高的密度種植，但是單個玉米吸收利用的氮素、鉀素和磷素的效率是相對穩定的。

“從單個植株來看，相比于之前，玉米作物并沒有吸收更多的養分，”ciampitti說，“因為種植得更為緊密，它們可能還吸收了更少的養分，不過它們以同樣的養分攝取生產了更多的果實。”

不過，vyn表示，種植者需要注意收獲時節土壤中養分的減少，維持土壤養分的含量，確保未來的產量不受影響。

“種植者不應該過于依賴現代基因技術來增產，而應花費相當的努力去保持植物生長季節中均衡營養的獲取。”