适宜机械收获株行距对黄土旱塬春玉米产量及水分利用效率的影响

王 磊, 李雅文, 樊廷录, 张建军, 赵 刚, 党 翼, 李尚中

(1.甘肃省农业科学院 旱地农业研究所, 兰州 730070;2.甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室, 兰州 730070; 3.中国农学会, 北京 100125)

适宜机械收获株行距对黄土旱塬春玉米产量及水分利用效率的影响

王 磊1,2, 李雅文3, 樊廷录1,2, 张建军1, 赵 刚1, 党 翼1, 李尚中1,2

(1.甘肃省农业科学院 旱地农业研究所, 兰州 730070;2.甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室, 兰州 730070; 3.中国农学会, 北京 100125)

通过黄土旱塬适宜机械化收获的不同株行距种植模式，研究不同株行距对春玉米产量和水分利用效率的影响，为该春玉米生产力提升提供理论依据。以紧凑型高产先玉335为供试品种，设置适宜机械化收获的55 cm和75 cm两种行距，通过株距调整设置6.0万株/hm2，7.5万株/hm2，9.0万株/hm2，10.5万株/hm2共4种栽培密度，于2014年和2015年连续2年定位试验，研究株行距对春玉米生长发育及水分利用效率的影响。结果表明：与55 cm行距相比，75 cm行距在干旱条件下能够有效延缓叶片衰老，成熟期依然具有较高的SPAD值、叶面积和叶面积指数，持绿性良好，为光合产物提高给予了支撑。不同株行距种植模式WUE表现不同，吐丝期WUEF基本随密度增加而增大，2种行距下2014年和2015年均是9.0万株/hm2，10.5万株/hm2密度处理WUEF较高；收获期2014年55 cm行距9.0万株/hm2，10.5万株/hm2密度处理WUEH较高，75 cm行距7.5万株/hm2，10.5万株/hm2密度处理WUEH较高，2015年2种行距下均为6.0万株/hm2，10.5万株/hm2密度处理WUEH较高。产量水分利用效率WUEY，55 cm行距变化无规律，75 cm行距随密度增加而增大。55 cm行距和75 cm行距均可以作为黄土旱塬区春玉米机械化收获种植行距，综合土壤水分变化、叶面积指数、SPAD值、收获指数、产量及水分利用效率等，75 cm行距7.5万株/hm2种植密度可以作为紧凑型春玉米试验区域内最佳株行距设置。

春玉米; SPAD值; 株行距; 水分利用效率; 叶面积指数

春玉米是黄土旱塬区主要粮食作物之一，也是该区域重要的粮饲兼用作物。随着产业结构及种植业结构调整，黄土旱塬区果树、药材等经济作物面积扩大，粮食作物土地空间受到压缩，而养殖业与草食畜牧业的不断发展对粮饲兼用作物生产力的提高有着迫切的需求[1]。黄土旱塬属半湿润偏旱区，该地区地表水资源匮乏，地下水埋深通常在100 m左右，农业生产用水主要依靠自然降水，是典型的旱作雨养农业区，水分是该地区玉米产量提升的主要限制因素，如何提高水分利用效率是旱作雨养农业研究的重要问题[2]。水分利用效率能够反映玉米植株水分利用状况，水分利用效率与作物产量联系紧密，增加作物种植密度能够提高作物产量[3-5]，但密度增加改变了农田小气候条件[6]，同时也改变水分养分及光热资源分配，影响植株物质转运、光合及呼吸作用，进而影响作物产量形成[7-8]。通过调整株行距配置，能够构建合理群体结构、提高群体光合及呼吸作用，是最终实现作物高产和提升作物水分利用效率的可行措施[9-14]。多年来，前人围绕株行距配置做了大量研究工作。李洪等[15]研究认为株行距合理配置可以提高玉米种植密度达到增产效果，宽窄行种植增产效果与等行距种植差异较小。梁曦彤等[16]研究认为在设置试验条件下等行距种植能够有较高增产潜力。杨吉顺等[17]研究认为玉米产量提升要选择高密度种植，配合宽窄行种植能够改善植株冠层结构，提高光合作用。段宏凯等[11]研究认为等行距种植有利于玉米群体产量提升。苌建峰等[18]认为等行距种植可以提高群体整齐度，有利于产量提升。以上研究表明，调整株行距配置可以改善农田小气候，提升群体光合作用，提高玉米产量。提升产量必然造成劳动强度增加，传统人力收获已经不能满足玉米现代化生产的需要，玉米机械化生产是提升玉米生产现代化的重要措施，随着机械化收获的普及，玉米收获机械研发与应用取得了较大进展，同一收获机可适应不同行距进行收获，对行收获行距为40—50 cm，55 cm和60—75 cm，不对行收获行距适应范围为30—80 cm，由于我国现用收获机型多为“辊式收获”设计，不对行收获时会出现收拢器一次收进多行玉米，较对行收获出现收获籽粒及果穗损失率大、作业效率低等情况[19-22]，对玉米种植全程机械化推广产生一定影响，而以往研究对黄土旱塬区适宜机械收获株行距配置方面研究较少。适宜机械化收获等行距种植模式可以有效解决不对行收获问题，减少因机械化收获造成籽粒及果穗损失率大的影响，由于黄土旱塬区对行收获机多数为收获行距60—80 cm 3行与收获行距55 cm 4行收获机，而且小于55 cm行距种植因为行距过窄会造成田间管理不便，因此本研究以对行收获行距55 cm和75 cm等行距种植模式为基础，通过不同密度处理，研究株行距对黄土旱塬区春玉米产量及水分利用效率的影响，以期为该地区玉米生产力提升和玉米种植全程机械化生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2014—2015年在甘肃省农业科学院镇原综合试验站进行(107°39′E，35°30′N)，试验站位于我国黄土旱塬西北部，隶属于我国北方典型的半湿润偏旱雨养农业区，该地区海拔1 297 m，平均气温8.59℃，年日照时数2 300～2 500 h，日照百分率达50%～55%，≥0℃积温3 400～3 800℃，≥10℃积温2 700～3 200℃，无霜期166 d，土壤为黑垆土，0—200 cm土层平均容重为1.3 g/cm3，有机质含量10.93 g/kg，全氮0.89 g/kg，碱解氮85 mg/kg，速效磷11 mg/kg，速效钾230 mg/kg，肥力中等。该地区多年平均年降水量547 mm，降水主要分布在7—9月3个月，属完全依靠自然降雨的西北半湿润偏旱区。

1.2 试验设计

指示品种为当地广泛种植紧凑型高产品种先玉335，试验采用裂区设计，主处理为55 cm和75 cm两种行距(播前起垄全地面覆盖，55 cm行距垄宽55 cm，75 cm行距垄宽75 cm，等行距种植)，副处理为不同种植密度：6.0万株/hm2，7.5万株/hm2，9.0万株/hm2，和10.5万株/hm2。肥料施用尿素(含N46%)、过磷酸钙(含P2O514%)，覆盖选用幅宽120 cm地膜，地膜厚度为0.008 mm。试验自2014年起定位实施，设置3次重复，当年收获后留膜保墒，次年春季3月中旬揭膜、翻耕，顶凌覆膜，4月中下旬播种，9月中旬收获。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤含水量及水分利用效率 土壤含水量采用烘干称重法测定。用土钻人工分层取土，于每年玉米播种前、吐丝期及收获后由地表向下依次取0—200 cm土层，每隔20 cm为一层，分10层测定土壤含水量。土壤容重选取0—200 cm平均值，为1.3 g/cm3。

土壤含水量=(湿土质量—烘干土质量)/烘干土质量×100%。

土壤贮水量=土壤质量含水量×土壤容重×土层深度

ET=P+I+ΔW

WUEY=Y/ET

WUEF=YF/ET

WUEH=YH/ET

式中：ET为作物耗水量(mm)；P为作物生育期间降水量(mm)；I为玉米生育期内灌溉量(本试验不灌溉，I取值为0)；ΔW为玉米播前和收获土壤贮水量的变化(mm)；WUEY为产量水分利用效率[kg/(hm2·mm)]；Y为籽粒产量(kg/hm2)；WUEF为吐丝期全生物水分利用效率[kg/(hm2·mm)]；YF为吐丝期干物质量(kg/hm2)；WUEH为收获期全生物水分利用效率[kg/(hm2·mm)]；YH为收获期干物质量(kg/hm2)。试验区域降水量通过MM-950自动气象站记录仪获得。

1.3.2 叶面积与相对叶绿素含量测定 每小区在苗期标定3株长势良好植株，在关键生育期测定全株叶面积，展开叶面积=长×宽×0.75，未展开叶面积=长×宽×0.5。同时在关键生育期每小区选取10株代表性植株，用日本产手持式相对叶绿素测定仪(SPAD-502)测定SPAD值，苗期测植株顶部完全展开叶，抽雄后测定穗位部叶片，每个叶片测5个点，取平均值。

1.3.3 气孔导度测定 在玉米苗期、吐丝期、灌浆期等关键生育期每小区选取5株代表性植株，用美国产手持式稳态气孔计(SC-1)测定气孔导度，苗期测植株顶部完全展开叶，抽雄后测定穗位部叶片，每个叶片测3个点，取平均值。

1.3.4 产量及产量性状测定 成熟时每小区除去边际4株植株后按整行逐株取20株进行测产和室内考种，测定秃尖、百粒重等产量性状，产量以籽粒14%含水量计算。收获指数=收获期籽粒干重/收获期干物质量×100%

1.4 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007软件处理数据和制图，DPS7.01软件进行统计分析，最小显著极差法(LSD)进行差异显著性检验(p<0.05或p<0.01)。

2 结果与分析

2.1 试验年份玉米生育期降水量变化

由表1可见，试验年份玉米生育期降水变化分布不均。随气温升高，5—8月春玉米生长进入旺盛期，该时期是春玉米干物质积累和产量形成的主要耗水阶段，与多年平均值(293.4 mm)相比，2014年和2015年分别减少37.8%和21.2%，说明2014年与2015年均为玉米生育期欠水年份。充足降水在满足春玉米生长发育需求的同时还能将富余降水蓄积在土壤中，对深层土壤水分进行补给；降水不能满足春玉米生长发育需求时，土壤蓄积水分是春玉米水分消耗的主要供给方式。黄土旱塬春玉米7月以后开始抽雄、吐丝，进入灌浆阶段，该阶段是春玉米产量形成关键阶段。2014年7月降水仅为多年同期降水的13.1%，且仅在7月初有12.3 mm降水，剩余2.5 mm为零星降水对土壤水分补给作用较弱，2015年7月降水为多年同期降水的39.8%，降水少有利于扬花授粉，但降水过少会造成干旱发生，影响植株蒸腾作用降低水分运移与养分转移效率，对密度提升造成一定影响。

表1 玉米生育期降水量变化 mm

2.2 株行距对春玉米土壤水分的影响

图1，图2是2014年和2015年不同株行距春玉米土壤含水量的变化。吐丝期土壤含水量，相同处理2014年和2015年差异不显著；收获期土壤含水量，相同处理2014年和2015年差异显著，2015年高于2014年。2014年7月降水较少春玉米生长发育对土壤深层水分消耗增加，显著降低了60 cm以下土壤含水量。说明受春玉米生长发育的影响，7—8月降水能够显著影响土壤含水量。由图可以看出，55 cm行距和75 cm行距在0—200 cm土壤含水量变化趋势相同，不同行距相同密度下土壤含水量没有显著差异，说明不同行距处理株距缩短对土壤水分没有显著影响。

图1株行距对春玉米吐丝期土壤水分的影响

图2株行距对春玉米收获期土壤水分的影响

2.3 株行距对春玉米叶面积和叶面积指数的影响

叶片是作物光能截获并进行光合作用的重要器官，叶面积指数反映了作物光合利用面积[23-24]。由表2可知，2个试验年中，吐丝、灌浆、收获期LAI均随密度增加而增大，受株距缩短、密度增加的影响各阶段单株叶面积呈逐渐减小趋势。吐丝期2014年和2015年2种行距下，相同密度LAI和单株叶面积无显著差异，灌浆期和收获期LAI和单株叶面积2014年6.0万株/hm2，7.5万株/hm2密度处理55 cm和75 cm行距差异显著(p<0.05)，其余密度处理虽然差异不显著，但整体趋势75 cm行距大于55 cm行距。灌浆期75 cm行距平均单株叶面积与55 cm行距相比，2014年、2015年分别高7.7%和1.5%，收获期分别高9.5%和4.2%，说明植株叶片发育75 cm行距较55 cm行距有一定优势。从单株叶面积减少率来看，2014年由于受到7月干旱的影响，加速了吐丝至灌浆阶段叶片衰亡，2015年灌浆至收获期单株叶面积减少率随着春玉米叶片衰亡加快而增加。单株叶面积减少率除2014年10.5万株/hm2密度处理75 cm行距高于55 cm行距外，其余处理均为75 cm行距低于55 cm行距，说明75 cm行距较55 cm行距能够有效改善群体环境，减缓叶片衰老，为提高植株光合产物奠定基础。

表2 株行距对春玉米叶面积指数(LAI)和单株叶面积的影响

注：处理间不同小写字母表示0.05水平上差异显著(p<0.05)，下同。

2.4 株行距对春玉米SPAD和气孔导度的影响

由表3可知，株行距对春玉米SPAD的影响规律相同，均呈现先增高后下降趋势，并且随着密度增加SPAD呈减小趋势。8月12日之前各处理SPAD均呈增加趋势，8月12日以后SPAD显著下降，75 cm行距斜率大于55 cm行距，说明8月12日以后75 cm行距处理SPAD下降速率高于55 cm行距处理，但75 cm行距处理相同密度下相对叶绿素含量均高于55 cm行距处理，说明75 cm行距处理能够提升植株叶片持绿时间。气孔导度各阶段变化无明显规律(图3)，苗期气孔导度最高的是55 cm行距9.0万株/hm2密度处理为387.1 mmol/(m2·s)，其次是75 cm行距6.0万株/hm2密度处理为352.5 mmol/(m2·s)；吐丝期气孔导度最高的是75 cm行距9.0万株/hm2密度处理为401.1 mmol/(m2·s)，其次是55 cm行距10.5万株/hm2密度处理为375.8 mmol/(m2·s)；灌浆期气孔导度最高的是75 cm行距9.0万株/hm2密度处理为408.4 mmol/(m2·s)，其次是55 cm行距6.0万株/hm2密度处理为402.9 mmol/(m2·s)。气孔导度灌浆期75 cm行距7.5万、9.0万、10.5万株/hm2密度处理显著高于55 cm行距，主要是由于行距增大，田间郁闭程度减弱，植株光合作用、叶片呼吸作用增加，水分和养分运移效果75 cm行距较55 cm行距显著。

表3 不同株行距SPAD值差异性分析

图3 不同密度不同株行距对春玉米气孔导度的影响

2.5 株行距对春玉米产量及产量构成因素的影响

由表4可以看出，不同株行距处理对春玉米产量及产量构成因素有显著影响(p<0.05)。不同年份春玉米产量变化趋势不同，主要是受气候影响不同年份间春玉米生育期降水量变化与分布不同对产量构成因素造成影响。7—9月是试验区玉米抽雄吐丝至灌浆的产量形成重要时期，适宜的降水可以补充本时期植株生长水分消耗，促进物质运移与产量形成，本时期高温干旱则限制物质运移与产量形成。两个试验年春玉米在抽雄吐丝至灌浆阶段均遭受不同程度干旱灾害，2014年7月10日至8月6日近一个月时间降水稀少，仅为2.5 mm，最高气温30℃以上天数达18 d，连续3 d出现35℃以上高温，而此前10 d总降水仅为15.7 mm，造成春玉米抽雄吐丝至灌浆初期长时间干旱，受高温少雨影响春玉米花药及花丝活力降低[25]，影响授粉造成秃顶较长、千粒重、穗行数及行粒数减少。2015年6月29日至7月15日连续17 d没有降水，但该时期仅有1 d 出现30℃以上高温，且持续时间较短，而此前10 d降水量达57.2 mm,对土壤水分进行有效补充，充足的水分和适宜的温度使春玉米有良好的授粉环境，果穗生长良好，

秃顶较短、千粒重、穗行数及行粒数较2014年增加，但2015年7月23日至8月2日、8月12日至9月2日连续遇到连阴干旱天气，造成春玉米灌浆中后期光照不足和水分缺乏引起物质转运减缓，灌浆减慢，生育期推迟，对后期籽粒成熟度有不利影响。

千粒重、穗长、穗行数、行粒数两种行距配置下均随密度增加而减少，75 cm行距千粒重、穗长均高于55 cm行距同密度处理，秃顶、穗行数、行粒数、穗粗不同行距间无明显变化规律。籽粒产量随密度增加整体呈增加趋势，受干旱气候影响2014年55 cm行距10.5万株/hm2密度下产量低于9.0万株/hm2，75 cm行距10.5万株/hm2密度下产量高于9.0万株/hm2密度但差异不显著(p>0.05)。表明适度增密是提高产量的有效途径，75 cm行距耐密性优于55 cm行距。对产量及产量构成因素方差分析表明(表5)，不同年份对产量及穗行数影响显著(p<0.05)，对穗长、秃顶及行粒数影响影响极显著(p<0.01)，行距对产量、千粒重及穗长影响显著(p<0.05)，密度对产量、千粒重、穗长、秃顶、行粒数及穗粗影响极显著(p<0.01)，不同年份与密度交互作用对秃顶和行粒数影响分别达极显著和显著水平(p<0.01，p<0.05)，不同年份株行距配置交互作用下，春玉米产量及产量构成因素差异不显著(p>0.05)，说明行距与密度交互作用对春玉米产量及产量构成因素影响不大。可以看出75 cm行距10.5万株/hm2密度种植条件下2014年、2015年两个试验年度均获得了最高产量，分别为16 809.8 kg/hm2，17 774.0 kg/hm2，但随着株行距调整，株距缩小玉米灌浆期倒伏风险增大，因此高密度种植还需要进一步研究，就试验结果来看，两种行距种植方式下选择7.5万株/hm2密度种植在试验区域较为适宜。

表4 株行距对春玉米产量及产量构成因素的影响

表5 春玉米产量及产量构成因素方差分析

注：*表示0.05水平上差异显著(p<0.05)，**表示0.01水平上差异显著(p<0.01)。

2.6 株行距对春玉米水分利用效率和收获指数的影响

总体来看，2014年吐丝期水分利用效率(WUEF)、收获期水分利用效率(WUEH)和产量水分利用效率(WUEY)相同密度下75 cm行距高于55 cm行距。2015年6.0万株/hm2，7.5万株/hm2密度处理吐丝期水分利用效率75 cm行距低于55 cm行距，说明吐丝期55 cm行距在较低密度下水分利用效率较高；6.0万株/hm2密度55 cm行距收获期水分利用效率和产量水分利用效率均高于75 cm行距，但其他密度处理75 cm行距收获期水分利用效率和产量水分利用效率均高于55 cm行距，说明75 cm行距处理随密度提高植株对水分利用效率高于55 cm行距处理，原因是在相同种植密度条件下，75 cm行距有利于通风透光，加快了玉米生长发育，提高了对土壤水分消耗，同时，也提高了光合产物向籽粒的转运速率，进而改变了不同生育阶段的水分利用效率。相同处理收获指数2014年均高于2015年，这主要是由于2014年7月干旱对植株生长发育造成不利影响，抑制了茎秆和叶片的生长，而2015年水分相对2014年较为充足，茎秆和叶片生长较为旺盛，并且在灌浆关键期低温少雨影响了玉米灌浆程度，从而降低了收获指数。

表6 株行距对春玉米水分利用效率和收获指数的影响

3 讨论与结论

通过株行距调整方式可以调整玉米群体局部密度，对光、热、水等资源进行再分配，进而影响玉米物质生产和产量形成[26]，试验表明，在试验条件下通过2 a定位研究，75 cm行距处理株距缩小但对土壤水分的影响与55 cm相同密度比较没有显著差异，与2014年相比，2015年5—8月春玉米关键生育期降水量尤其是7月降水量较多，因此植株叶片衰老较慢，植株持绿性较好，有利于物质转运。高英波等[12]研究表明叶片叶绿素相对含量SPAD值低密度高于高密度种植。曹娜等[27]研究表明吐丝期后叶片需要维持较长的功能期才能够保证高产，若灌浆期叶面积衰亡过快，会导致产量降低。本研究表明，75 cm行距处理在干旱条件下能够延缓叶片衰亡，叶面积较55 cm行距处理下降缓慢，SPAD值随密度增加而减小且75 cm行距处理各生育阶段均高于55 cm行距处理，叶片衰亡速度减慢有效延长了叶片光合期，保证了植株通过叶片呼吸作用利用水分运移将养分向各器官运送，提高了光合产物向籽粒的转运速率，并增加了光合产物积累时间促进产量形成。叶片气孔导度表明了春玉米植株水分和养分运移能力的强弱，株行距调整对气孔导度有不同的影响，灌浆期75 cm行距7.5万、9.0万、10.5万株/hm2密度处理显著高于55 cm行距。75 cm行距由于光合期增长有效增加了光合产物，提高了千粒重，增加了产量，提高了水分利用效率。随密度增加在提高了对土壤水分的消耗的同时，也增加了单位面积上的生物量，吐丝期以前光合产物主要向茎秆和叶片转移，吐丝期以后光合产物逐渐向籽粒转运，物质增长主要体现为果穗质量增加，因此改变了不同生育阶段水分利用效率。从试验结果来看，两种行距处理对土壤水分影响没有显著差异，都可以作为黄土旱塬区春玉米机械化收获种植行距，55 cm行距和75 cm行距7.5万株/hm2，9.0万株/hm2密度种植模式能够获得理想产量和较高水分利用效率，9.0万株/hm2密度种植投入较大但产量与7.5万株/hm2密度差异不显著，10.5万株/hm2密度处理虽然产量和水分利用效率最高，但倒伏风险和对土壤水分消耗强度较高，在黄土旱塬区种植还需要进一步研究。

[1] 李尚中,王勇,樊廷录,等.旱地玉米不同覆膜方式的水温及增产效应[J].中国农业科学,2010,43(5):922-931.

[2] 李尚中,樊廷录,王磊,等.不同覆膜方式对旱地玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响[J].干旱地区农业研究,2013,31(6):22-27.

[3] 张仁和,胡富亮,杨晓钦,等.不同栽培模式对旱地春玉米光合特性和水分利用率的影响[J].作物学报,2013,39(9):1619-1627.

[4] 刘伟,吕鹏,苏凯,等.种植密度对夏玉米产量和源库特性的影响[J].应用生态学报,2010,21(7):1737-1743.

[5] 肖继兵,孙占祥,蒋春光,等.垄膜沟种条件下品种和密度对玉米生长的影响[J].水土保持研究,2013,20(1):134-140.

[6] 周勋波,杨国敏,孙淑娟,等.不同株行距配置对夏大豆群体结构及光截获的影响[J].生态学报,2010,30(3):0691-0697.

[7] 梁熠,齐华,王敬亚.行距配置对春玉米群体冠层环境与光合特性的影响[J].西北农业学报,2014,23(8):66-72.

[8] 同小娟,李俊,刘渡.华北平原玉米田生态系统光合作用特征及影响因素[J].生态学报,2011,31(17):4889-4899.

[9] 杜天庆,郝建平,马磊磊,等.密度与行距配置对耐密型春玉米农艺性状及产量的影响[J].玉米科学,2013,21(4):101-106,111.

[10] 李娜,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.

[11] 段宏凯,李卫东,王锦慧,等.密度与行距对玉米“协玉3号”穗部性状及产量的影响[J].中国农学通报,2015,31(24):78-85.

[12] 高英波,陶洪斌,黄收兵,等.密植和行距配置对夏玉米群体光分布及光合特性的影响[J].中国农业大学学报,2015,20(6):9-15.

[13] 高玉红,郭丽琢,牛俊义,等.栽培方式对玉米根系生长及水分利用效率的影响[J].中国生态农业学报,2012,20(2):210-216.

[14] 刘志,肖继兵,崔丽华.垄膜沟种不同沟垄比对春玉米水分利用和产量的影响[J].水土保持研究,2016,23(1):38-43.

[15] 李洪,王斌,李爱军,等.玉米株行距配置的密植增产效果研究[J].中国农学通报,2011,27(9):309-313.

[16] 梁曦彤,陆至远,李文莹,等.种植行距对春玉米干物质积累动态及分配规律的影响[J].玉米科学,2015,23(4):110-116.

[17] 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.

[18] 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.

[19] 张道林,刁培孙,董锋,等.拨禾指式不对行玉米收获装置的试验[J].农业工程学报,2010,26(5):103-106.

[20] 杨富营,余泳昌,高献坤,等.4 YW-2型玉米收获机的性能改进与试验分析[J].农业工程学报,2007,23(12):114-118.

[21] 耿爱军,杨建宁,张兆磊,等.国内外玉米收获机械发展现状及展望[J].农机化研究,2016(4):251-257.

[22] 陈志,郝付平,王锋德,等.中国玉米收获技术与装备发展研究[J].农业机械学报,2012,43(12):44-50.

[23] 丁林,王福霞,王以兵,等.调亏条件下春播蚕豆生长动态及其产量效应[J].水土保持研究,2008,15(6):236-240.

[24] 王永宏,王克如,赵如浪,等.高产春玉米源库特征及其关系[J].中国农业科学,2013,46(2):257-269.

[25] 宋凤斌,戴俊英.干旱胁迫对玉米花粉和花丝表面超微结构及两者活力的影响[J].吉林农业大学学报,2004,26(1):1-5.

[26] 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.

[27] 曹娜,于海秋,王绍斌,等.高产玉米群体的冠层结构及光合特性分析[J].玉米科学,2006,14(5):94-97.

EffectofRowSpacingonGrainYieldandWaterUseEfficiencyofMechanicalHarvestSpringMaizeinDrylandoftheLoessPlateau

WANG Lei1,2, LI Yawen3, FAN Tinglu1,2, ZHANG Jianjun1,ZHAO Gang1, DANG Yi1, LI Shangzhong1,2

(1.DrylandAgriculturalInstitute,GansuAcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China; 2.KeyLaboratoryofEfficientWaterUtilizationinDrylandFarming,Lanzhou730070,China; 3.ChineseAssociationofAgriculturalScienceSocieties,Beijing100125,China)

The influence of different plant row spaces on spring maize yield and water use efficiency was investigated under the suitable for mechanical harvesting of different row spacing cropping patterns through the Loess Plateau Dryland in order to provide theoretical basis for the productivity of spring maize. XY335 with compact and high yield was selected as the test variety, suitable for mechanized harvesting 55 cm and 75 cm two plant row spacing were set up. By planting distance adjusting setting 6.0×104plant/hm2, 7.5×104plant/hm2, 9.0×104plant/ hm2, and 10.5×104plant/hm2four planting density, in a row positioning experiment in 2014 and 2015, the influence of the plant row spacing on spring maize growth and water use efficiency were examined. Results showed that compared with 55 cm row spacing, 75 cm row spacing in dry conditions can effectively delay leaf senescence, SPAD value, leaf area and leaf area index are still high in mature period, the green leaf gave support for the increase of photosynthetic product. Different plant row spacing cultivation modes have different WUE, spinning WUEFincreases with increase of density, WUEFwere high in two types of plant row spacing under the densities of 9.0×104plant/hm2and 10.5×104plant/hm2in 2014 and 2015; WUEHwere high in 55 cm row spacing under densities of 9.0×104plant/hm2and 10.5×104plant/hm2in 2014, WUEHwere high in 75 cm row spacing under the densites of 7.5×104plant/hm2and 10.5×104plant/hm2, WUEHwere high in two kinds of plant row spacing under densities of 6.0×104plant/hm2and 10.5×104plant/hm2in 2015. Production water use efficiency irregularly changed in 55 cm row spacing, and increased with the increase of density in 75 cm row spacing. 55 cm and 75 cm row spacing can be used as the row spacing of spring maize under mechanical harvest in Dryland of the Loess Plateau, 75 cm row spacing with the planting density of 7.5×104plant/hm2can be used as a best compact set of planting pattern of spring maize in the test area in terms of soil moisture change, leaf area index, SPAD value, harvest index and yield and water use efficiency.

spring maize; SPAD value; row spacing; water use efficiency; leaf area index

2016-08-21

：2016-09-18

“十二五”国家科技支撑计划(2012BAD09B03,2012BAD20B04-4,2015BAD22B02-02);国家公益性行业(农业)专项(201303104,201503124);国家自然科学基金(31660364，41561067);国家现代玉米产业技术体系(CARS-02-66);农业部创新团队;甘肃省重大专项(1502NKDA003)

王磊(1982—),男,甘肃酒泉人，助理研究员,主要从事旱地作物抗逆防灾减灾及水分高效利用研究。E-mail:qyzlwl@163.com

S513；S152

：A

：1005-3409(2017)05-0363-08