养分资源综合管理（IPNM或INM）是由联合国粮农组织（FAO）、国际水稻所（IRRI）和一些西方国家于20世纪90年代提出的，它的目标是综合施用各种植物养分，使产量的维持或增长建立在养分资源高效利用与环境友好，同时又没有牺牲后代土壤生产力的基础上。张福锁等将养分资源综合管理概括为：养分资源综合管理是从农业生态系统论的观点出发，协调农业生态系统中养分投入与产出平衡、调节养分循环与利用强度，实现养分资源高效利用，使生产、生态、环境和经济得到协调发展 。养分资源综合管理是传统的施肥理念在概念、内涵和目标等方面的拓展。在概念上，其核心特征是“养分资源”和“综合管理”；在内涵上它不仅强调肥料的重要性，也注重各种养分资源的综合利用，在调控理念上由传统施肥的肥料均衡施用向农田生态系统养分循环的动态管理转变；在目标上，养分资源综合管理的目标是协调高产、资源高效和环境保护，而不是单纯的追求高产。养分资源综合管理既是养分管理的理论，也是养分管理的技术。
我国从1995年提出养分资源的概念至今，其理论与技术的研究在不断深入，并在水稻、小麦和玉米 等作物中已取得了较大的成果。我国从2002年开始，在全国范围内开展了养分资源综合管理的研究与应用工作，涉及小麦、玉米、水稻、水旱轮作、间套作、蔬菜等12个主要的作物体系。研究的主要内容是在理解作物体系的养分输入、输出平衡和养分循环过程的基础上，建立基于作物需求，挖掘作物生物学潜力的综合管理技术体系。随着日趋普及与应用，养分资源综合管理的理论和技术将在其中发挥越来越大的作用，并使自身得到不断发展。
5.杂种优势理论
杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本产生的杂种一代在生活力、生长势、抗逆性、产量等方面优于亲本的现象。当欧洲人早期到北美开始殖民时，他们带着印第安人培育的“北方硬粒种”玉米向内地迁移，在中西部一带与另一个“南部马齿种”相串粉，经过选择，产生了玉米带现代的马齿品种，其生长势和生产力都比亲本种显著提高。达尔文（1876）曾以自己的实验结果，首先报道了自交和异交对玉米生长的显著差别。1880年W.J. Beal最早用隔离区和摘除雄穗的方法产生了玉米品种间杂交的种子，观察到一代杂交种的产量有比亲本品种高出51%的情况，但始终没有在生产上得到应用。1896年C.G. Hopkins采用穗行选择法来提高玉米籽粒的蛋白质和含油量。G.H. Shull在先后于1908年和1909年发表了两篇文章，揭示了玉米自交系导致衰退、杂交产生生长优势的现象，从而奠定了近代玉米育种方法的基础，并提出超显性学说。而显性学说的首创人是A.B. Bruce（1910）和D.F. Jones（1917），在生产上改用了双交种种子，把玉米杂种优势利用引向蓬勃发展的道路。到20世纪30年代初，第一批商用杂交种开始问世；到了1960年，玉米杂交种几乎在全美普及了。
解放初期，我国受遗传学争论的干扰，搞过一段时期的玉米品种间杂交。仅少数农业院校在艰苦条件下从事自交系的选育。50年代末，自选的第一批双交种在山西、山东、北京、河北等地试验，表现出生长整齐，抗倒增产，远比农家种金黄后、白马牙优越，受到农民的普遍欢迎。一批苏制双交种同时引入新疆和华北推广，也有良好表现。到了60年代末，由于自交系产量有所提高，生产上应用的玉米双交种逐渐改成单交种。此后，随着研究工作的加强，全国玉米杂交种的种植面积不断扩大。
杂交种替代了原有的农家品种后，玉米生产面貌发生了惊人的变化，无论哪个国家都是如此。我国无法精确估算玉米杂交种的遗传增益，只有它的产量增益数据，通常者则以30－40%作为诸种增产因素中杂交种所占的比重。从经济效益考虑，玉米杂交种的产出与投入之比是高于其他农业科学技术的，特别是在它的发展初期。玉米杂交优势的成功应用，不仅需要育种本身的技术进步，而且必须得到其他学科的配合支持，如抗病育种、雄花不育性的应用、群体改良等。
杂种优势是一个复杂的生物学现象，由生理、生化和分子机制共同决定。在群体水平上，作物产量取决于个体与环境、个体与群体、个体各个器官之间的协调，因此，杂交育种追求的不是植株的个别性状优势和个体优势，而是群体优势。在个体水平上追求的是在特定群体条件下有利于单株产量形成的性状集合，该集合由优势性状、零优势性状和负优势性状组成。杂种优势的利用非常复杂，是一个通过基因*过程形成协调基因表达谱的过程，涉及到显性基因和隐性基因的利用，上位性效应和杂合效应的利用，超显性、共显性基因等的协调等。具有高特殊配合力的亲本自交系之间在基因组成上具有一定的一致性和互补性，其中亲本自交系一方会出现较多的隐性纯合基因。亲本自交系的选育过程就是一个不断累积和发展在基因组成上的一致性和互补性的过程。
6.阶段发育学说
阶段发育学说（theory of phasic develop-ment）是前苏联农学家T．Д．李森科提出的学说，试图概括植物的发育规律和阐明植物与环境之间、个体发育与系统发育之间的关系。中国农民早就有用低温处理种子的经验，如“闷麦法”，就是把萌发的冬小麦种子装在罐中，放在冬季的低温下40～50天，以便于春季播种时，获得和秋播同样的收成。1918年德国植物学家G.加斯纳发现黑麦有冬性和春性之分，春黑麦不需要经过低温时期就可以抽穗，因此可以春播。而冬黑麦则需在发芽前后经过一段1～2℃的低温时期才能抽穗，所以必须秋播.1928年苏联农学家T.Д.李森科发现：禾谷类作物的冬性品种如不经低温，则长期处于分蘖阶段而不拔节开花；如将黑麦、小麦和大麦的种子播种在积雪的田间经受一段时间的自然冷冻后，就能拔节开花；把刚刚发芽的冬性禾谷类种子在播种之前用0～5℃冷冻一定天数，则不论何时播种，均能正常拔节。他和他的同事把这种低温处理方法应用于农业生产，并称之为“春化”；解决了禾谷类作物、豌豆、马铃薯和甜菜等在苏联气候条件下的春化处理技术。李森科在探讨了春化作用的原理和植物发育规律之后，于1935年发表了《春化作用的理论基础》一书，系统地提出了阶段发育学说。
从播种到新的种子成熟，叫做玉米的一生。它经过若干个生育阶段和生育时期，才能完成其生活周期。生育阶段 在玉米的一生中，按形态特征、生育特点和生理特性，可分为3个不同的生育阶段，每个阶段有包括不同的生育时期。播种后，种子吸水膨胀，开始萌发，首先胚根突破皮层伸长下扎，随后胚芽向上生长，第一片真叶出土展开，进入出苗期。在穗期阶段，玉米根茎叶等营养器官旺盛生长并基本建成，一般增生节根3～5层，占节根总层数50%左右，而根量增加却占总根量70%以上；节间伸长、加粗、茎秆定型；展开叶数约占总叶数70%。在这阶段，玉米完成了雄穗和雌穗的分化发育过程。从开花期始，玉米进入以开花、吐丝、受精结实为中心的生殖生长阶段，籽粒居该阶段生长和营养物质积累的主要地位。玉米成熟籽粒干物质的85%～90%是绿叶在这阶段合成的，其余部分来自茎叶的贮存性物质。这些不同的阶段与时期既有各自的特点，又有密切的联系。
7.生态因子综合作用
环境是由诸种因子组成的复合体，生态因子综合作用是环境中各种生态因子彼此联系、互相促进、互相制约作用的总体。生态因子不是孤立存在的，任何一个生态单因子的变化，必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。生态因子所发生的作用虽然有直接和间接、主要和次要、重要和不重要之分，但它们在一定条件下又可以互相转化。如光和温度的关系密不可分；温度的变化不仅影响空气的温度和湿度，同时也会影响土壤的温度、湿度的变化。生物对某一个因子的耐受度，会因其他因子的改变而变化，所以生态因子对生物的作用不是单一的而是综合的。
