Evaluating the Effect of Year and Fertilisation on the Yield of Mid Ripening (FAO 400–499) Maize Hybrids

Abstract

The high degree of climate variability is one of the highest risk factors of production, which has to be taken into consideration at all times even within the framework of modern agriculture.

One of the most important opportunities of adapting to changing climatic conditions is the evaluation of plant types and genotypes according to fertility and genotypes.

The effect of year on the yield of maize was examined through using a twenty-two year yield sequence. Weather was changeable in the examined period, therefore the effect of fertilisation was very different as well. The relationship between the quantity of precipitation in the winter period and growing season and the unfertilised treatments can be easily detected. The quantitative relationship between the two variables is average, because beside the total quantity of the precipitation the periodical distribution is also a significant factor that influences yield. Significantly small yield is not always accompanied by the lowest amount of precipitation (1994, 1995). Larger yields however, were always accompanied by higher precipitation (1998, 1999, 2001, 2004). It can be well detected that with similar precipitation quantities, different amounts of yields will form due to the periodical distribution of changing precipitation. The accessible spring water resource is decisively influenced by the winter period. Based on the evaluation of our research results we have found that the specific years showed a close correlation with fertilisation. In droughty years or in years with lower or average precipitation, the application of higher fertiliser dosages was more favourable, but only the application of 60 kg N/ha fertiliser dosage is required at most in consecutive dry years. A higher fertiliser dosage (1995) increases the risk of maize production, decreasing the risk associated, thus reducing the efficiency of maize production. In case of favourable water supply — based on experiment results — the application of 120 kg N/ha fertiliser dosage is justified. According to the results of variance analysis, the examined fertiliser effect is significant when jointly examining the twenty-two years. The effect of water supply was different, depending on the degree of water supply, when evaluating the specific years separately.

The yield level of maize hybrids is 10 t/ha in years with favourable water cycles, while in droughty years the harvestable yield was 2–3 t/ha. Yield fluctuation can be reduced through appropriate soil cultivation, water and nutrient supply.

References

  1. Anderson, F.L., Kamprath, F.J., Moll, R.H. 1985. Prolificacy and N-fertilizer effects on yield and N utilization in maize. Crop Sci. 25:598–602.

    Article  Google Scholar 

  2. Barrov, E.M., Hulme, M., Semenov, M.A., Brooks, R.J. 2000. Climate change scenarios. In: Downing, T.E., Harrison, P.A., Butterfield, R.E., Londsdale, K.G. (eds), Climate Change, Climatic Variability and Agriculture in Europe. European Commission, Brussel.

    Google Scholar 

  3. Berényi, D. 1956. A cukorrépa termésátlaga és az időjárási elemk közötti összefüggés. (Relationship between the yield average of sugar-beet and weather elements.) Acta Univ. Debr. L. Kossuth Nyomda, 3:229–249.

    Google Scholar 

  4. Berzsenyi, Z. 1988. A műtrágyázás hatása a kukorica (Zea mays L.) növekedésének és növekedési jellemzőinek dinamikájára. [The effect of fertilisation on the growth and growth dynamics of maize (Zea mays L.).] Növénytermelés 37:527–540.

    CAS  Google Scholar 

  5. Berzsenyi, Z. 1993. A N-műtrágyázás és az évjárat hatása a kukorica hibridek (Zea mays L.) szemtermésére és N-műtrágyareakciójára tartamkísérletekben az 1970–1991. években. [The effect of N fertilisation and year on the grain yield and N-fertiliser reaction of maize hybrids (Zea mays L.) in long term experiments between 1970–1991.] Növénytermelés 42:49–63.

    Google Scholar 

  6. Berzsenyi, Z., Győrffy, B. 1997. Az istállótrágya és a műtrágya hatása a kukorica termésére termésstabilitására monokulturás tartamkísérletben. (The effect of manure and fertilisation on the yield and yield stability of maize in monoculture long-term experiment.) Növénytermelés 46:509–527.

    Google Scholar 

  7. Bocz, E. 1976. Guide to Fertilization. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

    Google Scholar 

  8. Bocz, E. 2001. Magyarország vízellátottságának romlása. (Worsening water supply conditions of Hungary). In: Bocz, E. (ed.), Vízellátottsági és öntözési jelzés. DATE, Debrecen, XXX.3.

  9. Bocz, E., Nagy, J. 1981. A kukorica víz-és tápanyagellátásának optimalizálása és hatása a termés tömegére. (Optimizing water and nutrient supply of maize and its effects on yield weight.) Növénytermelés 30:539–549.

    Google Scholar 

  10. Csathó, P., Lásztity, B., Sarkadi, J. 1991. Az “évjárat” hatása a kukorica termésére és terméselemeire P-műtrágyázási tartamkísérletben. (The effect of “year” on the yield of maize and yield elements in P-fertilisation long-term experiments.) Növénytermelés 40:339–351.

    Google Scholar 

  11. Debreczeni, B., Debreczeni, B-né 1983. A tápanyag-és vízellátás kapcsolata. (Relationships of nutrient and water supply.) Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 267 pp.

    Google Scholar 

  12. Dobos, A., Máthéné Gáspár, G., Nagy, J. 1999. A műtrágyázás és a tőszám hatása eltérő genotípusú kukorica hibridek szemtermésének vízleadás dinamikájára. (The effect of fertilisation and plant density on the water loss dynamics on the grain yield of maize hybrids.) In: Ruzsányi, L., Lesznyák, M-né, Jávor, A. (eds), Tiszántúli Mezőgazdasági Tudományos Napok. Debreceni Agrártudományi Egyetem, Debrecen, pp. 163–170.

    Google Scholar 

  13. Dobos, A., Nagy, J. 1999. A műtrágyázás hatása a kukorica (Zea mays L.) szárazanyag-produkciójára eltérő évjáratokban. [The effect of fertilisation on the dry matter production of maize (Zea mays L.) in different years.] In: Ruzsányi, L., Lesznyák, M-né, Jávor, A. (eds), Tiszántúli Mezőgazdasági Tudomȁnyos Napok. Debreceni Agrártudományi Egyetem, Debrecen, pp. 171–180.

    Google Scholar 

  14. Hanway, J.J., Russell, W.A. 1969. Dry-matter accumulations in corn (Zea mays L.) plants: Comparisons among single-cross hybrids. Agron. J. 61:947–951.

    Article  Google Scholar 

  15. Huzsvai, L. 2001. Tartamkísérletek kiértékelése új szemszögből. (Evaluation of long term experiments from new aspects.) Debreceni Egyetem Agrártudományi Közlemények 1:55–60.

    Google Scholar 

  16. Huzsvai, L., Nagy, J. 2003. A műtrágyázás hatása a kukorica (Zea mays L.) termésére öntözés nélküli és öntözéses termesztésben. [The effect of fertilisation on the yield of maize (Zea mays L.) in unirrigated and irrigated cultivation.] Növénytermelés 52:533–541.

    Google Scholar 

  17. Jolánkai, M., Menyhért, Z., Széll, E. 1999. Fajtaérték a növénytermesztésben. (The value of varieties in plant production.) In: Ruzsányi, L., Pepó, P. (eds), Növénytermesztés és környezetvédelem. MTA, Budapest.

    Google Scholar 

  18. Kádár, I. 1992. A növénytáplálás alapelvei és módszerei. (The basic principles and methods of plant supply.) MTA TAKI, Budapest, 398 pp.

    Google Scholar 

  19. Kovács, G.J. 1982. A kukorica víz-és tápanyag-dinamikájának kritikus ökofizikai kapcsolata. (The ecophysical connection of water and nutrient-dynamics of maize.) Növénytermelés 31:355–365.

    Google Scholar 

  20. Kramer, P.I. 1963. Water stress and plant growth. Agron. J. Madison 55:31–35.

    Article  Google Scholar 

  21. Láng, G. 1976. Szántóföldi növénytermesztés. (Arable land plant production.) Mezőgazdasági Kiadó, Budapest.

    Google Scholar 

  22. Márton, L. 2000. Az NPK műtrágyázás hatása a burgonya (Solanum tuberosum L.) termésére. [The effect of NPK fertilisation on the yield of potato (Solanum tuberosum L.).] Doktori (PhD) Értekezés (PhD thesis). VE, Keszthely, 136 pp.

  23. Márton, L. 2002. Az évhatás elemzése az északkelet-magyarországi, nyírlugosi műtrágyázási tartamkísérletben. A természetes csapadék és a tápanyagellátottság hatása a burgonya (Solanum tuberosum L.) termésére. [Evaluating year effect in the long-term experiment of North East Hungary in the Nyírlugos fertilisation long term experiment. The effect of natural precipitation on the yield of potato (Solanum tuberosum L.).] Növénytermelés 51:71–87.

    Google Scholar 

  24. Nagy, J. 2005. 30 years in the service of maize research and development. In: Nagy, J. (ed.), Kukorica hibridek adaptációs képessége és termésbiztonsága. (The adaptation ability of maize hybrids and yield safety.) Debreceni Egyetem Agrártudományi Centrum, Debrecen, pp. 8–53.

    Google Scholar 

  25. Nagy, J., Huzsvai, L. 1995. Az évjárat hatás értékelése a kukorica (Zea mays L.) termésére. [Evaluating the effect of year on the yield of maize (Zea mays L.).] Növénytermelés 44:385–393.

    Google Scholar 

  26. Ruzsányi, L. 1992. The relationship between major crop production factors and the water supply. D.Sc. thesis, Debrecen.

  27. Ruzsányi, L. 1996. Az aszály hatása és enyhítésének lehetőségei a növénytermesztésben. (The effect of drought and possibilities of reducing its effects in plant production.) In: Cselőtei, L., Harnos, Zs. (eds), Éghajlat, időjárás, aszály II. Az aszálykár enyhítésének lehetőségei. (Climate, weather, drought II. Possibilities of reducing drought damage.) KÉE, Budapest, pp. 5–48.

    Google Scholar 

  28. Szász, G. 1972. A talajfelszín közelében képződő csapadékmennyiség meghatározása. (Determining precipitation amount cumulated close to the soil surface.) Időjárás 76:208–222.

    Google Scholar 

  29. Szász, G. 2005. Termésingadozást kiváltó éghajlati változékonyság a Kárpát-medencében. (Climatic changeability in the Carpathian Basin resulting in yield fluctuation.) “Agro-21” No. 40. 33–69.

  30. Tóth, V.R., Mészáros, I., Veres, Sz., Nagy, J. 2002. Effects of the available nitrogen on the photosynthetic activity and xanthophyll cycle pool of maize in field. J. Plant Physiol. 159:627–634.

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to J. Nagy.

Rights and permissions

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons license, and indicate if changes were made.

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Nagy, J. Evaluating the Effect of Year and Fertilisation on the Yield of Mid Ripening (FAO 400–499) Maize Hybrids. CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 35, 1497–1507 (2007). https://doi.org/10.1556/CRC.35.2007.3.14

Download citation

Keywords

  • maize
  • fertilisation
  • different years