行距配置方式对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响*

苌建峰 董朋飞 张海红 张竞元 李潮海

（河南农业大学农学院 郑州 450002）

行距配置方式对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响*

苌建峰 董朋飞 张海红 张竞元 李潮海**

（河南农业大学农学院 郑州 450002）

为确定黄淮南部夏玉米产区机械化生产适宜的行距配置方式，2012—2013年同时在河南省方城县和辉县两个试验点设置大田试验，以高、中、低3种株高类型的玉米杂交种‘先玉335’、‘郑单958’和‘512-4’为材料，设置2个种植密度（低： 60 000 株·hm-2； 高： 75 000 株·hm-2）、5个行距配置方式（50 cm、60 cm、70 cm、80 cm等行距和80 cm+40 cm宽窄行距），研究了不同株型玉米品种在不同密度和行距配置条件下对氮素吸收利用效率和产量的影响。结果显示，低密度种植条件下，高秆的‘XY335’和矮秆的‘512-4’均以60 cm等行距处理产量优势明显； 中秆的‘ZD958’在辉县和方城分别以60 cm和70 cm等行距产量最高。在高密度种植条件下，高秆的‘XY335’和中秆的‘ZD958’均以60 cm等行距处理产量最高； 而矮秆的‘512-4’则以50 cm等行距种植产量优势明显，但与60 cm等行距处理差异不显著。植株氮积累量随行距的扩大呈先升高后降低的趋势，以60 cm等行距的氮积累量较大，低密度时显著高于80 cm等行距和80 cm+40 cm宽窄行距处理，而高密度下与各行距处理差异不显著； 不同品种植株氮积累量对行距反应不同，高秆品种在行距间差异不显著，中秆品种 80 cm等行距最低且与其余行距处理差异显著，矮秆品种50 cm和60 cm等行距氮积累量最高且与其余行距差异显著。两个密度种植条件下，籽粒氮积累量和氮素收获指数均随行距的扩大先升高后降低，在60 cm等行距处理达到最大值，并且均显著高于其他行距处理； 氮肥偏生产力随行距的扩大呈现先升高后降低的趋势，60 cm等行距处理较高，但在低密度下与其他行距处理差异不显著，高密度时与80 cm等行距处理差异显著。与其他行距处理相比，60 cm等行距处理具有相对较高的氮素吸收利用效率和产量，能够较好地协调玉米土壤与植株的氮素吸收利用关系，兼顾不同株高类型玉米品种在一定密度范围内获得高产，可作为目前黄淮南部地区夏玉米统一的行距配置方式进行推广。

夏玉米 株高 品种 行距 密度 氮素吸收利用 产量

随着农业机械化的快速发展，生产中对玉米种植方式的标准化提出了更高的要求［1］。在我国黄淮海玉米产区，玉米行距配置不统一，导致了玉米机械收获效率下降，生产成本提高，效益降低［2］。而美国76 cm主体定型行距的经验对我国玉米机械化生产有一定的借鉴意义［3］。玉米适宜种植行距受株型、种植模式和生态条件等因素的影响［4-5］，但如果按照种植条件的不同而随机调整种植行距将会大大降低机械作业效率。另外，玉米生长空间的变化也能显著影响玉米对氮素的吸收利用［6-8］。因此，研究不同种植模式下玉米对氮肥的利用效率和统一播种行距，对提高玉米产量、减少土壤污染、降低氮素排放和提高玉米机械化生产效率具有重要意义。综合国内外玉米发展状况，矮秆、耐密、抗逆、适应机械化、资源高效将是未来玉米生产发展的主趋势［3，9］。前人研究表明，提高种植密度是玉米增产的有效途径之一［10］，但密度过高，植株间相互遮挡，植株易早衰、倒伏，最终导致产量下降［11-12］； 而在密度一定时，适当调节种植行距能够有效调节地上部与地下部各种资源的分布与利用，缓解高密度对群体生长发育和产量造成的不利影响［13-14］。调控植株生长环境能够影响植株对水肥的利用［15］，对氮肥肥效的影响尤为显著［16］。刘金平等［17］研究表明，相同密度条件下，窄行距土壤硝态氮的残留量高于宽行距处理。Barbieri等［18］研究发现，在施肥一致情况下，窄行距处理的植株氮素吸收和利用效率高于宽行距处理。王宏庭等［19］认为，宽窄行种植方式下的肥料效益与利用效率高于等行距种植。前人就玉米行距配置方式对氮素吸收利用效率虽然做过不少研究，但均与施肥、灌水等栽培措施相结合； 而在大田条件下，结合不同株型的品种研究行距配置对氮素吸收利用方面的报道较少。本研究以3个不同株高类型的玉米品种为材料，在2个密度条件下，设置5种行距，在黄淮南部地区研究行距配置对玉米产量和氮素积累利用的影响，筛选出能够兼顾资源高效利用与高产的种植行距，为本地区玉米生产统一行距提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于 2012—2013年在河南省方城县（北纬33°19′，东经 112°89′）和辉县（北纬 35°45′，东经113°77′）进行。方城试验地土壤为砂姜黑土，质地偏黏，0～20 cm土壤有机质12.8 g·kg-1，全氮0.97 mg·kg-1，速效磷10.2 mg·kg-1，速效钾186.3 mg·kg-1。辉县试验地土壤为潮土，0～20 cm 土壤有机质 10.5 mg·kg-1，全氮 0.83 mg·kg-1，速效磷 13.3 mg·kg-1，速效钾177.4 mg·kg-1。

方城县在2012年和2013年的6—9月，平均气温为 25.88 ℃和 26.38 ℃，降水量为 463.7 mm和358.3 mm； 辉县在2012年和2013年的6—9月，平均气温为25.5 ℃和 26.63 ℃，降水量为 315.4 mm和304.9 mm。

1.2 试验材料与方法

根据试验需求，选取了 3个不同株高的品种进行试验。其中高秆和中秆品种选取了我国种植面积最大的两个玉米杂交种‘先玉 335’（XY335，株高约280 cm，适宜种植密度 60 000株.hm-2）和‘郑单 958’（ZD958，株高约250 cm，适宜种植密度67 500株.hm-2）。由于目前生产上矮秆、耐密品种较少，故矮秆品种选取了未审定但试验中表现较好的杂交组合‘512-4’（512-4，株高约220 cm，适宜种植密度75 000株.hm-2）。

1.3 试验设计

本试验采用3因素裂区试验设计。主区为3个不同株高玉米品种； 副区为5种行距配置方式： 50 cm、60 cm、70 cm、80 cm等行距和80 cm+40 cm宽窄行； 副副区为 2个种植密度： 60 000株·hm-2和75 000株·hm-2，共30个处理。各小区均为6行区，行长6 m，3次重复。

方城县两年均在 6月 10日播种； 辉县 2012年于6月12日播种，2013年于6月15日播种，均在9月底收获。施肥量均为纯氮240 kg·hm-2，P2O5120 kg·hm-2，K2O150 kg·hm-2。磷、钾肥随底肥一次施入。氮肥按1∶1比例在5叶期和9叶期分两次施入。其他田间管理同一般高产田。

1.4 测定项目与方法

玉米成熟期，至少两周内无有效降水和田间灌溉等影响土壤含水量条件时取样，每个小区选3点，于1/2行距处和距离植株基部25 cm处（宽窄行处理的窄行取至1/2行间处）用土钻分别向下取0～20 cm、20～40 cm土样，测定土壤含水量，采用注射式流动分析仪测定土壤硝态氮含量。

1.4.2 植株养分测定

玉米成熟期，每个小区选取长势一致的3株玉米，分为茎（含鞘）、叶、籽粒和其他共4部分，烘干至恒重后称重，并粉碎、过筛，采用凯氏定氮法测定各部分氮百分含量。植株氮积累和氮肥偏生产力参考Jiang等［8］和吕丽华等［20］的计算方法。

1.4.3 计产

玉米成熟期，收获小区中间 2行全部果穗，脱粒后称重计产，以14％籽粒含水量计算产量。

1.5 统计分析

本试验的产量数据为方城、辉县两点； 其他数据为辉县一点。试验数据利用DPS 14.5进行差异显著性检验（LSD法），利用SigmaPlot 12.5软件制图。

2 结果与分析

2.1 行距配置方式对玉米产量的影响

由图 1可见，两年两点的产量平均，高秆品种‘XY335’平均比中秆品种‘ZD958’增产 4.70％，差异不显著； 比低秆品种‘512-4’增产7.74 ％，差异显著。3个株高类型品种在相同行距配置下，高密度比低密度处理增产8.27％，差异显著。从表 1可以看出，产量在品种、密度和行距间均差异极显著。

高秆品种‘XY335’，低密度下，方城县两年均以60 cm行距处理产量最高； 2012年与其他行距差异不显著，2013年与宽窄行差异显著。辉县2012年以60 cm行距产量最高，与70 cm等行距差异不显著，与其余行距处理均差异显著； 2013年则以宽窄行产量最高，与其他行距差异不显著。高密度条件下，两试验点两年均以60 cm行距产量较高，方城县2012年和2013年分别和80 cm和宽窄行处理差异显著；辉县2012年与80 cm行距、宽窄行差异显著，2013年与50 cm和80 cm行距差异显著。

中秆品种‘ZD958’，低密度下，方城县两年均以70 cm行距处理产量最高，均与80 cm等行距和宽窄行差异显著； 辉县两年均以 60 cm行距产量最高，2012年与50 cm行距差异显著，2013年与80 cm行距差异显著。高密度下，方城县2012年、2013年分别以60 cm和50 cm行距产量最高，分别与50 cm、80 cm行距和70 cm、80 cm、宽窄行处理差异显著；辉县两年均以60 cm行距产量最高，均与80 cm行距差异显著。

矮秆品种‘512-4’，低密度下，两年、两点均以60 cm行距产量最高，在方城县两年分别与50 cm和80 cm行距差异显著； 在辉县两年分别与70 cm、80 cm 和50 cm、宽窄行行距差异显著。高密度下，方城县两年均以50 cm等行距产量最高，与宽窄行处理差异显著； 辉县2012年以60 cm行距产量最高，与80 cm行距、宽窄行差异显著，2013年以60 cm等行距产量最高，与80 cm行距差异显著。

图1　不同行距和种植密度对不同玉米品种产量的影响Fig. 1 Effects of different row spacings and planting densities on yield of different maize varieties不同字母表示差异达5％显著水平。Values with different letters are significantly different at P ＜ 0.05.

表1　不同处理方式对玉米产量、土壤氮、植株氮积累量的影响分析（F值，Multi ANOVA）Table 1 Effects of different treatments on yield，soil nitrogen and plant nitrogen accumulation in maize（F values，Multi ANOVA）

表2　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种1/2行距处土壤含量（辉县）Table 2 Soilaccumulation at 1/2 of row spaces of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian County mg·kg-1

表2　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种1/2行距处土壤含量（辉县）Table 2 Soilaccumulation at 1/2 of row spaces of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian County mg·kg-1

不同字母表示差异达5％显著水平，下同。Values in each column followed by different letters are significantly different at P ＜ 0.05. The same below.

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2.3 行距配置方式对玉米地上部氮素吸收利用的影响

2.3.1 行距配置方式对玉米植株氮积累量的影响

对成熟期单株氮积累量比较发现（表4），不同品种综合比较，高密度条件下平均氮素积累量比低密度处理高 8.24％，且差异显著。相同密度条件下，3个品种两年的单株氮积累量平均值均以60 cm等行距处理最高，且在低密度条件下与 80 cm和宽窄行处理比较差异显著。

高秆品种‘XY335’的单株氮积累量在行距间差异不显著。中秆品种‘ZD958’在低密度下，2012年各行距处理间单株氮积累量差异不显著，2013年60 cm等行距处理与80 cm等行距处理差异显著。高密度下，2012年，50 cm、60 cm和70 cm等行距处理间差异不显著，但均显著高于 80 cm等行距和宽窄行处理； 2013年，60 cm行距与80 cm行距差异显著，与其他行距差异不显著。矮秆品种‘512-4’在低密度下，2012年和2013年均表现为60 cm行距与50 cm差异不显著，但均显著高于其他行距处理； 高密度下，2012年与宽窄行差异显著，与其他行距处理差异不显著，2013年不同行距处理间差异均不显著。由表1可见，玉米单株氮素积累量在品种、行距和密度等不同种植方式间均差异显著。

2.3.2 行距配置方式对籽粒氮积累量的影响

成熟期籽粒氮积累量（表5），不同密度间比较，高密度比低密度处理高3.7 ％，但差异不显著。各品种综合比较，两个密度下，两年均以 60 cm行距最高，两种密度下与其他行距比较均差异显著。两年平均，60 cm在低密度和高密度下分别比50 cm、70 cm、80 cm、宽窄行高 9.8％、17.0％、21.1％、16.4％和8.2％、14.4％、26.0％、17.2％。

表3　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种行间距玉米25 cm处土壤含量（辉县）Table 3 Soilaccumulation at 25 cm from plant of different summer maize varieties with different plant heights underdifferent planting patterns in Huixian mg·kg-1

表3　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种行间距玉米25 cm处土壤含量（辉县）Table 3 Soilaccumulation at 25 cm from plant of different summer maize varieties with different plant heights underdifferent planting patterns in Huixian mg·kg-1

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表4　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种植株氮积累量（辉县）Table 4 Plant N accumulation of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian kg·hm-2

表5　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种籽粒氮积累量（辉县）Table 5 Grain N accumulation of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian kg·hm-2

2.3.3 行距配置方式对氮素收获指数的影响

对成熟期氮素收获指数比较发现（表6），低密度比高密度平均高 5.18％，且差异显著。同一密度下，各品种综合比较，两年平均均以 60 cm 行距最高，且与其他行距比较差异显著。在低密度和高密度条件下，60 cm行距与其他行距比较均差异显著，分别比50 cm、70 cm、80 cm、宽窄行高8.0％、12.5％、19.1％、11.0％和6.5％、11.6％、20.3％、13.2％。

表6　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种氮收获指数（辉县）Table 6 N harvest index of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian

2.3.4 行距配置方式对氮肥偏生产力的影响

对氮肥偏生产力比较发现（表7），高密度处理平均比低密度处理高7.79％，且差异显著。同一密度下，不同品种综合比较，两年平均值均以 60 cm行距最高。低密度条件下，各行距处理间差异不显著； 高密度条件下，60 cm行距与80 cm比较差异显著，与其他行距比较差异均不显著。

2.4 行距配置方式、产量与氮素吸收利用特性的相关性分析

各因素间的相关性分析发现（表8），玉米产量与地上部植株氮积累量、籽粒氮积累量和N收获指数间存在显著或极显著的正相关关系，而与行间中部土壤中的含量存在一定的负相关； 种植行距与氮收获指数、行间含量存在显著的负相关。可见，与窄行距相比，宽行距氮素吸收利用效率较低，适当缩小种植行距能够促进不同株高类型品种在不同密度条件下氮素吸收利用效率的提高，增加群体产量。

3 讨论与结论

随着玉米机械化生产的发展，生产中亟需统一播种行距，提高生产效率。在密度一定的条件下，合理的行距配置有利于构建良好的冠层结构，提高玉米产量［20］。目前生产中的玉米品种还是以‘XY335’和‘ZD958’为代表的高、中秆株型为主，但随着玉米机械化生产的发展，会逐渐向耐密、抗倒、矮秆的品种过渡。在本试验中，不同株高的3个品种对密度和行距的反应有明显差异。在低密度条件下，高秆的‘XY335’和矮秆的‘512-4’均以60 cm等行距处理产量优势明显； 中秆的‘ZD958’在辉县和方城分别以60 cm和70 cm产量最高。在高密度种植条件下，高秆的‘XY335’和中秆的‘ZD958’均以60 cm等行距处理产量最高； 而矮秆的‘512-4’则以50 cm等行距种植产量优势明显，但和60 cm等行距处理差异不显著。

表7　不同种植模式下不同株高的夏玉米品种的氮肥偏生产力（辉县）Table 7 Partial productivity of N fertilizer（PPNF） of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian kg·kg-1

表8　夏玉米行距配置方式、产量与氮素吸收利用特性的相关性分析（辉县，2012年和2013年）Table 8 Correlation analyses among row spacing，yield and nitrogen absorption and utilization efficiency in summer maize in Huixian in 2012 and 2013

作物对土壤氮素的吸收量是反映其生长状况的重要指标［15］。是能够被植物直接吸收利用的氮素形态，土壤中积累量的多少显著影响肥效。土壤中的依靠水分在土壤中移动［21］，密度一定时，随行距扩大，土壤无效蒸发增大，土壤含水量降低［22］，不利于土壤硝态氮的存留［21］。刘金平等［17］研究发现，在施肥一致的情况下，宽行距不利于土壤养分的积累。本研究结果显示，相同密度条件下，随行距扩大，玉米行间土壤含量逐渐降低，与前人研究结果一致，说明适当缩小行距对于提高氮肥的利用率是有利的。但是，玉米的生长发育受到地上、地下等多种因素的影响。行距过小，不利于地上部光、热资源的合理布局，降低光合效率［10］。根据本试验和前期研究的结果［10，23］，不同株高类型的品种植株氮吸收量在行距间有差异，主要表现为高秆品种对行距不敏感； 中秆品种在宽行距下氮吸收量较低； 矮秆品种在窄行距下氮吸收量较高。可见，缩小行距有利于增加中、低秆品种对氮素的吸收。

提高地上部氮素的积累与利用有利于产量的形成与提高，而田间行距配置方式能够影响植株对氮的吸收利用［3］，在低氮情况下，窄行距能够显著增加植株氮素积累［24］，而较高的氮素积累量能促进玉米群体产量的提高［25-26］。本研究结果表明，80 cm宽行距和宽窄行处理的氮素积累量较其他行距处理最低。氮肥偏生产力是评价肥料利用效率的重要指标，而氮素收获指数（NHI）是衡量作物体内氮素向籽粒转移的重要参数，反映氮素在植株体内的分配情况［27］，营养器官中的氮素向穗部转运有利于氮素利用效率的提高［28］。前人研究表明，宽行距不利于植株氮素的吸收积累，且氮素回收率和利用效率等均低于窄行距处理［18］，窄行距显著提高了氮素收获指数、利用效率和转运效率以及群体产量［8，29］。本研究结果表明，与宽行距处理相比，50～70 cm窄行距处理氮素向籽粒转运增多，其他器官中残留的氮素较少，单位质量氮素能够生产出较多的籽粒产量，与前人研究结果相似。

土壤是作物生长发育所需水肥资源的基础。适宜的田间行距配置方式有利于改善土壤的养分分布与理化性质［17，30］，促进植株的生长发育和养分利用，最终提高群体产量［18］。本研究结果表明，不同品种和密度下，适宜的种植行距能够显著影响土壤养分环境，适当缩小种植行距有利于促进地上部植株的养分积累与利用，并提高玉米群体产量。

降低株高、增加种植密度和提高抗倒性，是提高玉米产量和资源利用效率的发展趋势［31］。前人研究表明，玉米对空间的变化具有一定的自我调节能力，密度扩大后群体产量和生长发育显著变化［32-34］。本研究选用高、中、低 3种株高类型品种和两个种植密度，从高产和资源高效两个方面研究统一行距配置方式的可行性。结果显示，3个株高类型品种在不同密度下，在50～70 cm行距范围内，群体的氮素吸收利用效率和产量变化不显著，但过宽的 80 cm行距超过了玉米自身的调节能力，氮素吸收利用效率和产量显著降低。

土壤是作物生长发育所需水肥资源的基础。适宜的田间行距配置方式有利于改善土壤的养分分布与理化性质［17，30］，促进植株的生长发育和养分利用，最终提高群体产量［18］。本研究结果表明，不同品种和密度下，适宜的种植行距能够显著影响土壤养分环境，适当缩小种植行距有利于促进植株养分积累与利用，并提高产量。60 cm等行距处理氮素吸收利用效率较高，且在不同的株高类型品种和种植密度下均有产量优势，宜作为黄淮南部地区机械化生产普遍的播种行距推广应用。

References

［1］ 李少昆，王崇桃. 中国玉米生产技术的演变与发展［J］. 中国农业科学，2009，42（6）： 1941-1951 Li S K，Wang C T. Evolution and development of maize production techniques in China［J］. Scientia Agricultura Sinica，2009，42（6）： 1941-1951

［2］ 赵久然，王荣焕. 30年来我国玉米主要栽培技术发展［J］.玉米科学，2012，20（1）： 146-152 Zhao J R，Wang R H. Development of main cultivation technology in Chinese maize production since reform and opening up［J］. Journal of Maize Sciences，2012，20（1）： 146-152

［3］ 赵明，李少昆，董树亭，等. 美国玉米生产关键技术与中国现代玉米生产发展的思考——赴美国考察报告［J］. 作物杂志，2011（2）： 1-3 Zhao M，Li S K，Dong S T，et al. The key technology in American production and the thought of China’s maize production development — investigation report to the United States［J］. Crops，2011（2）： 1-3

［4］ 李娜娜，李慧，裴艳婷，等. 行株距配置对不同穗型冬小麦品种光合特性及产量结构的影响［J］. 中国农业科学，2010，43（14）： 2869-2878 Li N N，Li H，Pei Y T，et al. Effects of allocations of rowspacing on photosynthetic characteristics and yield structure of winter wheat cultivars with different spike types［J］. Scientia Agricultura Sinica，2010，43（14）： 2869-2878

［5］ 韩成卫，孔晓民，刘丽，等. 不同种植模式对玉米生长发育、产量及机械化收获效率的影响［J］. 玉米科学，2012，20（6）： 89-93 Han C W，Kong X M，Liu L，et al. Contrast test for maize different planting patterns under the mechanize harvest［J］. Journal of Maize Sciences，2012，20（6）： 89-93

［6］ 孙浒，张吉旺，靳立斌. 玉米高产与氮肥高效协同实现存在的问题及其途径［J］. 玉米科学，2014，22（1）： 143-148 Sun H，Zhang J W，Jin L B. Problems and approaches of achieving high yield and high nitrogen use efficiency in maize production［J］. Journal of Maize Sciences，2014，22（1）：143-148

［7］ Peng Y F，Yu P，Zhang Y，et al. Temporal and spatial dynamics in root length density of field-grown maize and NPK in the soil profile［J］. Field Crops Research，2012，131： 9-16

［8］ Jiang W S，Wang K J，Wu Q P，et al. Effects of narrow plant spacing on root distribution and physiological nitrogen use efficiency in summer maize［J］. The Crop Journal，2013，1（1）：77-83

［9］ 佟屏亚. 从植株形态指标评价玉米育种方向［J］. 玉米科学，2006，14（6）： 1-3 Tong P Y. Evaluation of the maize breeding direction basis on the plant morphological index［J］. Journal of Maize Sciences，2006，14（6）： 1-3

［10］ 苌建峰，张海红，董朋飞，等. 种植模式对不同株型夏玉米品种生理生态效应比较［J］. 玉米科学，2014，22（3）： 115-120 Chang J F，Zhang H H，Dong P F，et al. Comparison on physiological and ecological effects of planting patterns in summer maize with different morphological types［J］. Journal of Maize Science，2014，22（3）： 115-120

［11］ 李洪岐，蔺海明，梁书荣，等. 密度和种植方式对夏玉米酶活性和产量的影响［J］. 生态学报，2012，32（20）： 6584-6590 Li H Q，Lin H M，Liang S R，et al. Effects of planting densities and modes on activities of some enzymes and yield in summer maize［J］. Acta Ecologica Sinica，2012，32（20）：6584-6590

［12］ 杨吉顺，高辉远，刘鹏，等. 种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响［J］. 作物学报，2010，36（7）：1226-1233 Yang J S，Gao H Y，Liu P，et al. Effects of planting density and row spacing on canopy apparent photosynthesis of high-yield summer corn［J］. Acta Agronomica Sinica，2010，36（7）：1226-1233

［13］ 姜兴芳，陶洪斌，郑志芳，等. 株行距配置对玉米根系性状及产量的影响［J］. 玉米科学，2013，21（2）： 116-121 Jiang X F，Tao H B，Zheng Z F，et al. Effect of spacing allocation on the root system characters and yield of maize［J］. Journal of Maize Science，2013，21（2）： 116-121

［14］ Mohammad G R，Ghobadi M E，Sheikheh-Poor S. Phosphate biofertilizer，row spacing and plant density effects on corn（Zea mays L.） yield and weed growth［J］. American Journal of Plant Sciences，2012，3（4）： 425-429

［15］ 安慧，上官周平. 植物氮素循环过程及其根域调控机制［J］.水土保持研究，2006，13（1）： 83-85 An H，Shangguan Z P. The nitrogen cycling of plants and it’s physiological mechanism of root-zone environment［J］. Research of Soil and Water Conservation，2006，13（1）： 83-85

［16］ 王树丽，贺明荣，代兴龙，等. 种植密度对冬小麦根系时空分布和氮素利用效率的影响［J］. 应用生态学报，2012，23（7）：1839-1845 Wang S L，He M R，Dai X L，et al. Effects of planting density on root spatiotemporal distribution and plant nitrogen use efficiency of winter wheat［J］. Chinese Journal of Applied Ecology，2012，23（7）： 1839-1845

［17］ 刘金平，游明鸿. 行距对老芒麦种群地下部及土壤特性的影响［J］. 中国草地学报，2012，34（4）： 55-60 Liu J P，You M H. Influence of row space on underground biomass structure of Elymus sibiricus L. populations and soil chemical properties［J］. Chinese Journal of Grassland，2012，34（4）： 55-60

［18］ Barbieri P A，Echeverria H E，Sainz Rozas H R，et al. Nitrogen use efficiency in maize as affected by nitrogen availability and row spacing［J］. Agronomy Journal，2008，100（4）：1094-1100

［19］ 王宏庭，王斌，赵萍萍，等. 种植方式、密度、施肥量对玉米产量和肥料利用率的影响［J］. 玉米科学，2009，17（5）：104-107 Wang H T，Wang B，Zhao P P，et al. Influence of plant arrangement，density and the rate of fertilizer applied on maize yield and fertilizer use efficiency［J］. Journal of Maize Science，2009，17（5）： 104-107

［20］ 吕丽华，陶洪斌，夏来坤，等. 不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性［J］. 作物学报，2008，34（3）： 447-455 Lü L H，Tao H B，Xia L K，et al. Canopy structure and photosynthesis traits of summer maize under different planting densities［J］. Acta Agronomica Sinica，2008，34（3）： 447-455

［21］ 宋海星，李生秀. 根系的吸收作用及土壤水分对硝态氮、铵态氮分布的影响［J］. 中国农业科学，2005，38（1）： 96-101 Song H X，Li S X. Effects of root uptake function and soil water onand NH4+-N distribution［J］. Scientia Agricultura Sinica，2005，38（1）： 96-101

［22］ 陈素英，张喜英，陈四龙，等. 种植行距对冬小麦田土壤蒸发与水分利用的影响［J］. 中国生态农业学报，2007，14（3）：86-89 Chen S Y，Zhang X Y，Chen S L，et al. Effects of different row spaces on the soil evaporation and water use in winter wheat field［J］. Chinese Journal of Eco-Agriculture，2007，14（3）： 86-89

［23］ 苌建峰，张海红，李鸿萍，等. 不同行距配置方式对夏玉米冠层结构和群体抗性的影响［J］. 作物学报，2016，42（1）：104-112 Chang J F，Zhang H H，Li H P，et al. Effects of different row spaces on canopy structure and resistance of summer maize［J］. Acat Agronomica Sinica，2016，42（1）： 104-112

［24］ 吕丽华，董志强，张经廷，等. 水氮对冬小麦-夏玉米产量及氮利用效应研究［J］. 中国农业科学，2014，47（19）：3839-3849 Lü L H，Dong Z Q，Zhang J T，et al. Effect of water and nitrogen on yield and nitrogen utilization of winter wheat and summer maize［J］. Scientia Agricultura Sinica，2014，47（19）：3839-3849

［25］ Uhart S A，Andrade F H. Nitrogen deficiency in maize： Ⅰ. effects on crop growth，development，dry matter partitioning，and kernel set［J］. Crop Science，1995，35（5）： 1376-1383

［26］ Barbieri P A，Sainz Rozas H R，Andrade F H，et al. Row spacing effects at different levels of nitrogen availability in maize［J］. Agronomy Journal，2000，92（2）： 283-288

［27］ 范霞，张吉旺，任佰朝，等. 不同株高夏玉米品种的氮素吸收与利用特性［J］. 作物学报，2014，40（10）： 1830-1838 Fan X，Zhang J W，Ren B Z，et al. Nitrogen uptake and utilization of summer maize hybrids with different plant heights［J］. Acta Agronomica Sinica，2014，40（10）： 1830-1838

［28］ 董桂春，王熠，于小凤，等. 不同生育期水稻品种氮素吸收利用的差异［J］. 中国农业科学，2011，44（22）： 4570-4582 Dong G C，Wang Y，Yu X F，et al. Differences of nitrogen uptake and utilization of conventional rice varieties with different growth duration［J］. Scientia Agricultura Sinica，2011，44（22）： 4570-4582

［29］ Barbieri P A，Echeverria H E，Rozas H R S，et al. Nitrogen status in maize grown at different row spacings and nitrogen availability［J］. Canadian Journal of Plant Science，2013，93（6）：1049-1058

［30］ 刘武仁，边少锋，郑金玉，等. 玉米宽窄行种植的土壤环境变化研究［J］. 玉米科学，2002，10（4）： 52-55 Liu W R，Bian S F，Zheng J Y，et al. Study on the changes to soil environment in maize planted in narrow/wide form［J］. Journal of Maize Sciences，2002，10（4）： 52-55

［31］ 董树亭，张吉旺. 建立玉米现代产业技术体系，加快玉米生产发展［J］. 玉米科学，2008，16（4）： 18-20 Dong S T，Zhang J W. The establishment of maize modern industrial technology system，accelerate the development of maize production［J］. Journal of Maize Sciences，2008，16（4）：18-20

［32］ 刘伟，张吉旺，吕鹏，等. 种植密度对高产夏玉米登海 661产量及干物质积累与分配的影响［J］. 作物学报，2011，37（7）：1301-1307 Liu W，Zhang J W，Lü P，et al. Effect of plant density on grain yield dry matter accumulation and partitioning in summer maize cultivar denghai 661［J］. Acta Agronomica Sinica，2011，37（7）： 1301-1307

［33］ 马冬云，郭天财，查菲娜，等. 种植密度对两种穗型冬小麦旗叶氮代谢酶活性及籽粒蛋白质含量的影响［J］. 作物学报，2007，33（3）： 514-517 Ma D Y，Guo T C，Zha F N，et al. Effects of planting density on activities of nitrogen metabolism enzymes in flag leaves and grain protein content in winter wheat with two spike types［J］. Acta Agronomica Sinica，2007，33（3）： 514-517

［34］ 吴雪梅，陈源泉，李宗新，等. 玉米空间布局种植方式研究进展评述［J］. 玉米科学，2012，20（3）： 115-121 Wu X M，Chen Y Q，Li Z X，et al. Research progress of maize planting spatial layout pattern［J］. Journal of Maize Sciences，2012，20（3）： 115-121

Effect of row spacing on nitrogen uptake, nitrogen utilization and yield of summer maize*

CHANG Jianfeng，DONG Pengfei，ZHANG Haihong，ZHANG Jingyuan，LI Chaohai**
（College of Agronomy，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China）

To identify the row spacing suitable for mechanization of maize production in the south of Huanghuai maize region，field experiments were conducted at two experimental sites（Fangcheng and Huixian） in Henan Province in 2012 and 2013，respectively. Three varieties of hybrid maize with different plant heights（high — ‘Xianyu 335’，medium — ‘Zhengdan 958’and dwarf — ‘512-4’） were planted under two planting densities（low density — 60 000 plants·hm-2and high density —75 000 plants·hm-2） and five row spacings（50 cm，60 cm，70 cm，80 cm，and 80 cm + 40 cm） conditions. The study determined the effects of row spacing and planting density on nitrogen uptake，nitrogen utilization and yield of maize. The results showedthat grain yield of both ‘Xianyu 335’ and ‘512-4’ with 60 cm row spacing was obviously higher than those of other row spacings. Also yield of medium height variety ‘Zhengdan 958’ with 60 cm and 70 cm row spacings was higher than that of others row spacings under low density treatments. The study also showed that under high plant density，grain yield of high-height variety ‘Xianyu 335’ and medium-height variety ‘Zhengdan 958’ with 60 cm row spacing was obviously the highest，followed by dwarf-height variety ‘512-4’ with 50 cm row spacing and treatments with other row spacings. Initially，plant nitrogen accumulation increased with increasing row spacing，reached peak level at 60 cm row spacing，and then decreased. Nitrogen accumulation in plant under 60 cm row spacing was significantly higher than that under 80 cm and 80 cm + 40 cm row spacings in low planting density treatment，while no significant difference among different row spacings under high planting density. Nitrogen accumulation in different maize varieties varied with different row spacings. As for high-height maize variety，nitrogen accumulation was not difference among different row spacings. For medium-height maize variety，nitrogen accumulation in plant of 80 cm row spacing was significantly decreased compared with that of other row spacings. However，nitrogen accumulation in plants of 50 cm and 60 cm row spacing were obviously higher than that of other row spacings. Seed nitrogen accumulation and nitrogen harvest index initially increased with increasing row spacing，reached the highest in 60 cm row spacing，and then decreased. Similarity，nitrogen partial factor productivity was increased firstly，and then decreased with increasing of row spacing，and it was significantly higher in 60 cm row spacing treatment than that in 80 cm row spacing under high density condition，but no obvious difference was found among different row spacings under low density conditions. Compared with other row spacings，nitrogen utilization efficiency and grain yield were relatively higher under 60 cm row spacing condition. In conclusion，60 cm row spacing was the optimal planting pattern for summer maize in the south of Huanghuai maize region.

Summer maize； Plant height； Variety； Row spacing； Plant density； Nitrogen uptake and utilization； Grain yield

Nov. 29，2015； accepted Mar. 31，2016

S513

A

1671-3990（2016）07-0853-11

10.13930/j.cnki.cjea.151227

* 国家现代农业产业技术体系（CARS-02-19）和公益性行业（农业）科研专项（201203100）资助

** 通讯作者： 李潮海，主要研究方向为作物生理生态。E-mail： lichaohai2005@163.com

苌建峰，主要研究方向为作物生理生态。E-mail： chjfchina@163.com

2015-11-29 接受日期： 2016-03-31

* This study was supported by the China Agriculture Research System（CARS-02-19） and the Special Fund for Agro-scientific Research in the Public Interest of China（201203100）.

** Corresponding author，E-mail： lichaohai2005@163.com