夏玉米形态指标、氮肥利用及抗倒特性对密度与氮肥耦合效应的响应

2022-06-24李长红许海涛孙联合

江苏农业科学 2022年11期

李长红许海涛孙联合

摘要：旨在明确夏玉米形态指标、氮肥利用及抗倒特性对密度与氮肥耦合效应的响应，为河南省玉米生产中合理的种植密度与氮肥施用量提供理论依据。以驻玉216、郑单958为材料，2019年和2020年进行大田试验，采用裂区试验设计，分别设置3种种植密度（6.75万、7.50万、8.25万株/hm，分别以D1、D2、D3表示）与3种氮肥施用量（0、150、300 kg/hm，分别以N1、N2、N3表示）。试验结合2个品种、3种密度、3种氮肥水平，研究了夏玉米形态指标、氮肥利用及抗倒特性对密度与氮肥耦合效应的响应。结果表明，D1密度条件下，施氮提高2个品种的茎粗，过度施氮反而显著降低了郑单958的株高（P<0.05）;D3密度条件下，施氮降低了驻玉216的株高和茎粗，而郑单958的茎粗差异不显著。驻玉216的LAI以D2N2处理最大，郑单958以D2N3、D3N3较大。密度与氮肥耦合下，驻玉216的穗上叶、穗位叶叶倾角在D3N2处理最大，穗下叶叶倾角在D1N1处理最大，而郑单958穗三叶叶倾角均在D2N2处理达到最大值，在适宜密度下适当增加氮肥可降低叶倾角，利于植株获得更多光能。N2施氮条件下适当增加密度能够有效增加氮肥偏生产力，而施氮量过多即使提高密度氮肥偏生产力也不能有效提高;过量使用氮肥显著降低了氮肥农学效率，密度调控未能弥补氮肥农学效率的降低;D2密度与N2氮肥耦合可以显著提高氮肥利用效率。密度与氮肥耦合可显著提高驻玉216和郑单958品种的抗倒伏特性，2个品种在D2N2处理压碎强度和抗折力最大，与多数处理间差异达显著水平。密度D2（7.50万株/hm）、氮肥N2（150 kg/hm）耦合有利于夏玉米形态指标、氮肥利用、抗倒特性的协同提高。

关键词：玉米;密度;氮肥;形态指标;氮肥利用;抗倒特性;耦合效应

中图分类号：S513.06 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2022）11-0063-08

收稿日期：2021-09-13

基金项目：河南省重大科技专项（编号：161100110500-0108）;河南现代玉米产业技术体系驻马店综合试验站建设项目（编号：Z2019-02-04）。

作者简介：李长红（1972—），女，河南驻马店人，高级农艺师，主要从事农业技術推广工作。E-mail：lichanghong669@126.com。

通信作者：许海涛，副研究员，主要从事玉米遗传育种与栽培技术研究。E-mail：xuht0101@126.com。

玉米是河南省重要的夏粮作物之一，提高种植密度是增加玉米产量关键栽培措施之一，合理密植可构建良好的群体结构，增加叶面积指数，优化玉米群体生理光合指标，提高光照热量资源的利用效率，依靠群体充分挖掘玉米产量潜力，进而实现增产目的。随着种植密度的增加，玉米植株的株高及穗位高也会增加，茎基部节间粗度缩小，长度伸长，植株重心点上移，抗倒伏性能下降，群体结构平衡被打破。玉米生育过程中氮素是不可或缺的关键营养元素之一，对玉米生理代谢与增产具有决定作用，适量增施氮肥可提升营养器官对氮素的运转量，是玉米物质生产时的养分保障，当氮肥施用量超过适度范围时将导致玉米产量下降，过量施氮降低了氮肥的利用效率。

已有研究表明，密度和氮肥耦合呈显著性效应，在一定适宜范围内二者能够互相促进，当密度过大或者氮肥施用过量时密度和氮肥耦合呈现负效应，反而抑制了玉米对养分的吸收利用。由此可见，种植密度、施氮量需高度协同，才有利于玉米群体结构的优化，进而促进养分的吸收利用和物质积累，使氮肥的利用效率与产量可协同提高。肖万欣等研究发现，适量施用氮肥能较好地协调玉米密植群体的形态特征，可有效调控玉米茎秆基部节间的纵横向生育及穗位叶倾角，增加穗位叶的光合能力，确保生长发育后期群体物质转化获得相对较高的效率。张丽琼对小麦的研究表明，密植引起的抗倒伏特性降低可通过减少氮肥施用量来补偿，高密度低氮肥耦合在增加产量的同时又可提升小麦的抗倒伏特性，玉米也值得借鉴这一特点进行深入研究。魏淑丽等研究指出，在一定密度条件下，氮肥利用效率随氮肥施用量的增加呈现先升后降的变化趋势，而增密减氮使氮肥利用效率得到大幅提升，与氮素在玉米籽粒中分配的多少无关。前人已研究证实，密度和氮肥耦合效应显著，适宜施氮量对密植玉米群体起一定协调作用，通过调控形态指标可提高玉米光合能力。因此，在一定条件下密氮调控能够互相促进，可有效利用密氮之间的耦合效应实现玉米增产。大量研究进一步证明了株型不同的玉米品种其光合性能、物质生产分配、形态结构及产量等对密度和氮肥调控的响应程度存在显著差异。而周江明等对水稻研究发现，密度与氮肥耦合呈负相关效应，对产量反而有互相抑制的作用，增加密度时施氮量不宜过多，这说明密度氮肥耦合效应对作物产量影响的作用机制尚未明确，当前无法定论。

目前河南省玉米主产区播种密度为 5.25万株/hm，与发达国家7.5万～9.0万株/hm的密植标准相比还有较大差距，成为玉米产量提高的主要限制因素。而且还存在施用氮肥过量、氮素淋溶损失、氮肥利用率低等问題，密度低与氮肥过量是该区玉米生产普遍存在的主要问题。在玉米实际生产过程中，密度和施氮量耦合的氮肥利用效率常常难以评价，尤其是在特定土壤肥力和生态环境条件下，不同氮肥供应水平怎样和密度匹配才能改善玉米形态特征、群体结构、氮肥吸收与利用、抗倒特性方面缺乏研究，特别是在产量最高、最佳密度条件下密氮协同互利机制尚未见报道。针对目前密度和氮肥互作中存在这些问题，本试验以“密植降氮”作物生产趋势大背影条件为出发点，选用不同耐密玉米品种，旨在研究不同玉米品种形态特征、氮肥利用及抗倒特性对密度和氮肥耦合效应的差异形成机理，深入研究倒伏规律与抗倒机制，明确玉米在确保未倒伏情况下，探寻合适密度及施氮量，以期为玉米高效生产提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2019年和2020年的6—9月在河南省驻马店市农业农村局同一试验地进行（114°17′ E，33°01′ N），地处亚热带区域向暖温带过渡地带，该区阳光充裕，雨热同季。前茬种植作物是小麦，麦秸粉碎后还田。试验地土壤类型为黏壤，播前0～40 cm土壤基础营养成分：有机质含量为11.81 g/kg，速效氮含量为135.09 mg/kg，速效磷含量为34.66 mg/kg，速效钾含量为79.50 mg/kg。玉米生长发育期内气象特征见图1和图2，2019年6—9月降水量为 301.9 mm，日照时数为821.8 h，月平均气温为 25.9℃;2020年6—9月降水量为817.3 mm，日照时数为553.9 h，月平均气温为25.3℃。

1.2 试验材料

试验用玉米品种为驻玉216、郑单958，由驻马店市农业科学院玉米研究所提供;试验用氮肥为河南骏马化工集团有限公司生产的尿素（含N量为46%），磷肥为湖北中化施特尔化工有限公司生产的含PO 12%的过磷酸钙，钾肥为国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产的硫酸钾（含KO量为52%）。

1.3 试验设计

试验设计2个因素，按照裂区设计进行排列，主区为密度，副区为氮肥，其中密度设置3个水平：D1（6.75万株/hm）、D2（7.50万株/hm）、D3（8.25万株/hm）;氮肥设置3个水平：N1（0 kg/hm）、N2（150 kg/hm）、N3（300 kg/hm）。小区行长10 m，5行/区，行距0.6 m，小区面积30 m，重复3次，重复间走道为1.3 m，共27个试验小区。氮肥40%基施，60%大喇叭口期追施，均采取人工开沟条施方法;过磷酸钙（180 kg/hm）和硫酸钾（120 kg/hm）在旋耕前一次性均匀基施，各小区间磷钾肥水平确保一致。试验分别于2019年6月9日和2020年6月12日播种，按照试验方案规定的密度，参照标杆规定株距进行点播，四周种植2.4 m保护行，试验播种前人工开沟，沟深4～5 cm，沟内浇足底墒水，确保试验能够一播全苗，每标点放籽粒3粒，出苗后定苗保留1株。分别于9月26、30日收获，管理措施与本地大田生产基本保持一致。

1.4 项目测定及方法

1.4.1 形态指标测定灌浆期各处理选择5株具有一定代表性的植株，用标尺从茎基部到雄穗上端测定株高;茎粗用游标卡尺（分度值0.01 mm，DL310150）测定茎基部第一茎节中部窄面直径。叶面积指数测定：在拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期、乳熟期对各处理选择5株具有一定代表性植株用直尺（0.1 cm，DL8100）测量每株全部绿叶面积;叶面积=∑L×D×r，其中：L为叶片最大长度，D为叶片最大宽度，r为常用系数，完全展开叶取r=0.75，未展开叶取r=0.5，衰老叶片不计。叶面积指数（LAI）=单位土地面积内株数×平均单株叶面积÷单位土地面积。采用肖万欣等的方法测定叶倾角，各处理群体内部选择5株生长基本一致植株，用浙江金丝猴文具公司生产的半圆量角器测量穗三叶（穗位叶、穗上叶、穗下叶）的主叶脉和茎秆夹角。

1.4.2 氮肥利用测定参照侯云鹏等的研究，采用福斯（FOSS）凯氏全自动定氮仪测定植株氮素含量，并进行以下计算：氮肥偏生产力（kg/kg）=施氮区籽粒产量/施氮量;氮肥农学效率（kg/kg）=（施氮区籽粒产量-未施氮区籽粒产量）/施氮量;氮肥利用效率（kg/kg）=（施氮区植株氮素累积量-未施氮区植株氮素累积量）/施氮量。

1.4.3 抗倒特性测定采用伍舒悦等的方法，于吐丝期选取5株具有一定代表性的植株，使用浙江托普仪器公司生产YYD-1数显植物茎秆强度检测仪测定，压碎强度测定把茎秆基部去除叶鞘，截取第3～5茎节，每节放在支架上面，将横断面为 1 cm 测头对茎节中部匀速缓慢压下，确保茎节的扁平面和压力方向垂直，读取茎节压碎时测量值，求各茎节平均值;植株抗折力测定采用弯曲探测头，放于玉米果穗着生茎节处，使探测头垂直茎秆匀速推茎秆至折断时读其测量值。

1.5 数据分析

本试验中2019年与2020年各项指标参数变化规律相同，采用2年平均试验数据统计和分析，使用DPS 3.01与Excel 2003分析和作图。

2 结果与分析

2.1 夏玉米株高和茎粗对密度与氮肥耦合效应的响应

株高是玉米植株相对稳定的形态指标之一，由自身遺传性状决定，但外部生态环境影响也显著，茎粗是与茎秆抗倒性密切相关的重要形态指标。夏玉米株高和茎粗对密度与氮肥耦合效应的响应见图3，驻玉216和郑单958这2个品种的响应规律不同，处理间存在显著差异。驻玉216株高在低密度D1条件下，株高随氮肥的增加呈现先增后降低趋势，茎粗则随之增加;在中、高密度D2、D3条件下，株高随施氮量的增加呈现降低趋势，茎粗在高密度D3条件下随氮肥的增加呈现降低趋势。郑单958在相同密度条件下，株高随氮肥的增加均呈现先增后降趋势，在低密度D1条件下茎粗随氮肥的增加呈增加趋势，在中、高密度D2、D3条件下则呈现先减小后增加趋势。N1施氮条件下，驻玉216株高随着密度的增加呈现先增后降趋势，郑单958在不施氮N1、低氮N2条件下则呈现逐渐降低趋势，在高氮N3条件下呈现先增后降趋势;不施氮N1条件下，驻玉216茎粗随着密度的增加呈现逐渐增加趋势，施氮N2、N3条件下，随着密度的增加呈现先增加后减小趋势;施氮量N1、N2条件下，郑单958茎粗随着密度的增加而先降低后增加，施氮量N3条件下茎粗不断降低。在低密度条件下，施氮明显提高2个品种的茎粗，过度施氮反而降低了郑单958的株高，高密度条件下，施氮明显降低了驻玉216的株高、茎粗，而对郑单958的茎粗差异不明显，说明郑单958的茎粗对密度与氮肥耦合响应不敏感，茎粗主要受自身遗传特性决定。驻玉216的株高以D2N1处理最高，郑单958的株高以D1N2处理最高，驻玉216的茎粗以D2N3、D3N1处理较高，D2N3处理显著高于D1N1、D1N2、D1N3处理，郑单958的茎粗以D1N3处理最高。

2.2 夏玉米叶面积指数（LAI）对密度与氮肥耦合效应的响应

叶片是玉米光合作用产物形成的关键器官，叶面积的大小受品种遗传和生育环境两重因子的影响，LAI是衡量叶面积高低的常用评价指标。由图4可知，随着生育进程的推进，驻玉216和郑单958的LAI大体呈先增加后降低的变化趋势，各处理均于抽雄期达到峰值，且各处理间差异不显著，密度与氮肥无显著耦合效应。不同生育时期驻玉216的LAI以D2N2处理最大，郑单958的LAI以D2N2、D2N3、D3N3处理较大。说明郑单958较驻玉216耐密耐肥，适当增加种植密度和增施氮肥有利于郑单958群体LAI的提高，利于光合物质的形成;中密度和低氮水平则有利于驻玉216 LAI的提高。

2.3 夏玉米叶倾角对密度与氮肥耦合效应的响应

玉米叶倾角是形态指标的重要组成部分，显著影响玉米植株的受光状态，可以用来衡量株型的紧凑或平展情况，叶倾角越小，植株叶片直立的程度就越大，截获的光源也更多。由图5可知，穗三叶叶倾角比较发现，2个品种总体表现为穗上叶叶倾角<穗位叶叶倾角<穗下叶叶倾角（驻玉216的D3N2、D3N3处理除外），属合紧凑型玉米典型特征，密度与氮肥耦合效应显著，处理间存在显著差异。在低密度D1、中密度D2条件下驻玉216和郑单958穗三叶叶倾角随施氮量的增加呈现出先增加后降低的变化趋势（驻玉216的穗下叶呈不断降低趋势）;在高密度D3条件下，驻玉216的穗上叶、穗位叶叶倾角随施氮量的增加呈现出先增加后降低的趋势，而驻玉216穗下叶、郑单958穗三叶叶倾角则随施氮量的增加呈逐渐降低趋势;在高密度条件下郑单958叶倾角对氮肥调控的响应要大于驻玉216。同一施氮量条件下，驻玉216和郑单958叶倾角对密度的响应规律不同，在不同施氮量条件下，驻玉216穗上叶、穗位叶叶倾角随着密度的增加呈逐渐增加的变化趋势;而驻玉216穗下叶叶倾角则呈现出逐渐降低的变化趋势，在高施氮量N3条件下，郑单958穗上叶、穗位叶叶倾角随着密度的增加呈逐渐降低的变化趋势，在不施氮N1、低施氮量N2条件下，郑单958穗三叶叶倾角则呈先增加后降低的变化趋势。密度与氮肥耦合下，驻玉216的穗上叶、穗位叶叶倾角在D3N2处理达到最大值，穗下叶叶倾角在D1N1处理达到最大值，而郑单958穗三叶叶倾角均在D2N2处理达到最大值，在适宜密度下适当增加氮肥可降低叶倾角，利于植株获得更多光能。

2.4 夏玉米氮肥利用对密度与氮肥耦合效应的响应

氮肥偏生产力是氮肥单位施量条件下形成的籽粒产量，值越高，籽粒产量受施用氮肥绝对影响也越高，氮肥农学效率是氮肥单位施量条件下玉米吸收的氮肥形成的籽粒产量，值越高籽粒产量受玉米利用氮肥相对影响也越高。由图6可知，密度与氮肥耦合效应显著，同一密度条件下，氮肥施用量的增加使驻玉216和郑单958氮肥偏生产力均显著降低;驻玉216在低密度D1条件下增施氮肥，氮肥农学效率也显著提高，在中密度D2、高密度D3条件下增施氮肥，氮肥农学效率则降低;郑单958同一密度条件下增施氮肥，氮肥农学效率均显著降低。同一密度条件下增施氮肥，驻玉216、郑单958氮肥利用效率显著降低。在N2施氮条件下，由低密度D1增加到中密度D2，驻玉216的氮肥偏生产力显著增加，郑单958的氮肥偏生产力有增加但差异未达显著水平，同中密度D2增加到高密度D3条件下，驻玉216和郑单958氮肥偏生产力差异未达显著水平。密度与氮肥耦合下，驻玉216的氮肥偏生产力、氮肥利用效率在D2N2处理达到最大值，氮肥农学效率在D1N3处理达到最大值，郑单958的氮肥偏生产力、氮肥利用效率在D3N2处理达到最大值，氮肥农学效率在D2N2处理达到最大值。说明低氮施用量条件下适当增加密度能够有效增加氮肥偏生产力，而施氮量过多即使提高密度氮肥偏生产力也不能有效提高;过量施用氮肥显著降低了氮肥农学效率，密度调控未能弥补氮肥农学效率的降低;低施氮量中密度耦合可以显著提高氮肥利用效率。

2.5 夏玉米抗倒特性对密度与氮肥耦合效应的响应

压碎强度和抗折力是评价玉米植株茎秆抗倒伏特性的常用指标，抗折力可用来评价玉米茎秆的拉伸强度。由图7可知，在同一密度条件下，驻玉216和郑单958压碎强度和抗折力变化趋势大体一致，随施氮量的增加均呈现出先增加后降低的变化趋势（驻玉216的D3密度处理除外），过量施氮有增加倒伏的风险;在同一施氮量条件下，随着密度的增加，压碎强度和抗折力同样呈现出先增加后降低的变化趋势，减施氮肥通过增加密度不能有效提高玉米抗倒伏特性。密度与氮肥耦合可以提高驻玉216和郑单958品种的压碎强度和抗折力，说明密度与氮肥耦合效应与抗倒特性的相关性属于玉米品种的共性，其可显著提高品种的抗倒特性，但高密度高氮肥则会使茎秆的压碎强度和抗折力降低。驻玉216在D2N2处理的压碎强度和抗折力最大，D2N3处理的压碎强度次之，2个处理的压碎强度显著高于其他处理;郑单958在D2N2处理的压碎强度和抗折力最大，D2N2、D3N2处理的压碎强度显著高于其他处理。

3 讨论

3.1 夏玉米株高和茎粗对密度与氮肥耦合效应的响应

株高、茎粗可反映玉米生长的形态特征，密度与氮肥对玉米植株形态特征及功能影响侧重各异。任佰朝等的研究认为，密度与氮肥互作对玉米植株高度、茎秆茎粗的影响差异未达显著水平，与本试验密度与氮肥耦合对株高、茎粗的影响差异显著不同，可能与品种特性、密度高低、施氮量多少差异有关。本试验结果表明，在低密度条件下，施氮能提高2个品种的茎粗，与佟桐等的研究结果相吻合。过度施氮反而降低了郑单958的株高，高密度条件下，施氮降低了驻玉216的株高、茎粗，驻玉216和郑单958株高分别在D2N1、D1N2处理最大，茎粗分别在D2N3、D1N3处理最大，这与夏颖的研究结果类似。贾凯研究发现，施氮量和株高、茎粗呈正相关关系，密度和株高呈显著正相关关系，而和茎粗呈极显著负相关关系，这与本试验随着密度的增加，株高、茎粗大致呈现先增加后降低趋势，随施氮量的增加也呈现出相同变化趋势的结论有所不同，可能因本试验和贾凯所做试验生态区域差异较大所致。

3.2 夏玉米叶面积指数（LAI）对密度与氮肥耦合效应的响应

LAI能够评价玉米光合性能的大小，适宜的栽培技术措施可有效增加LAI，进一步影响到玉米的形态特征。前人研究指出，LAI随着密度与氮肥的增加而升高，本研究表明，

随着生育期的推进，驻玉216和郑单958的LAI均呈先增加后降低的变化趋势，各处理均于抽雄期达到峰值。相同施氮条件下，驻玉216和郑单958大体呈先上升后下降的变化趋势，这与佟桐等的结论一致，进一步验证了本研究结果的可靠性。本研究发现，中密度D2、低施氮量N2耦合可提高群体LAI，但密度与氮肥无显著耦合效应，氮肥一定程度上可增加LAI，但高施氮量又会降低LAI，增加密度可增加同一施氮量条件下LAI，过高密度反而会使LAI降低，与已有研究结果相同。

3.3 夏玉米叶倾角对密度与氮肥耦合效应的响应

玉米叶倾角可反映植株的形态特征，路明等研究发现，玉米茎叶叶倾角越大，叶片就越接近水平状态，相反叶倾角越小叶片直立性反而越好。本研究表明，密度与氮肥耦合效应显著，各处理间存在显著差异，在D1、D2密度水平下，驻玉216和郑单958穗三叶叶倾角随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势（驻玉216的穗下叶呈不断降低趋势），而在D3密度水平下郑单958穗三叶叶倾角随施氮量的增加呈现逐渐降低趋势，与佟桐等的结论相同。本研究表明，不同施氮量条件下驻玉216穗上叶、穗位叶叶倾角随着密度的增加呈现出逐渐增加的变化趋势，在高施氮量N3条件下郑单958穗上叶、穗位叶叶倾角随着密度的增加呈现出逐渐降低的变化趋势，在适宜密度下适当增加氮肥可降低叶倾角，有利于植株获得更多光能，这与张倩等过量施用氮肥叶倾角将逐渐提高的结论相反，而肖万欣等研究表明，密氮互作可有效调节紧凑型玉米穗三叶的叶倾角，使植株的形态结构更趋向紧凑，有利于穗三叶光合特性的提高。

3.4 夏玉米氮肥利用對密度与氮肥耦合效应的响应

中国玉米的氮肥平均利用效率为26.1%，远未达到国际33.0%的水平，近10年来我国玉米氮肥的表观利用效率平均值约为29%。曹冰等研究认为，低施氮量条件下适当提高密度可有效增加氮肥偏生产力，高施氮量条件下即使提升密度，氮肥偏生产力增加的幅度也仍然有限，究其原因主要是高施氮量条件下，提升密度后籽粒产量增加的效果不佳，甚至还会出现产量降低的情况。驻玉216中，D2N2处理的氮肥偏生产力最大，其次是D3N2处理，D3N3处理的氮肥偏生产力最低。郑单958中，D3N2处理的氮肥偏生产力最大。这与刘梦等有关高密度水平下氮肥偏生产力明显大于低密度结论不一致，可能是因为本试验土壤基础地力比较高，高密度条件下加剧了植株个体间的竞争，抑制单株叶片的生长伸长，进一步影响到籽粒产量的形成。有关研究表明，密度与氮肥对氮肥农学效率呈显著互作效应，同一密度水平下，氮肥农学效率随施氮量的增加呈现降低趋势。这与本试验驻玉216在低密度D1条件下增施氮肥氮肥农学效率提高的结论有所不同，但马延华等的结论与本试验结果一致，因此，探明密度与氮肥对氮肥农学效率的耦合效应还需连续进行多年试验。马延华等研究表明，在一定密度水平下氮肥利用效率随氮肥增加呈先增后降趋势，在一定氮肥施量水平下，随着密度的增加而提高，本研究发现，低施氮量中密度耦合可以显著提高氮肥利用效率，这与侯云鹏等的结论相同，说明低氮水平可维持较高氮肥利用效率，但会使土壤基础肥力严重消耗，施氮过量无法使产量持续增加，氮肥利用效率显著降低。

3.5 夏玉米抗倒特性对密度与氮肥耦合效应的响应

倒伏已是河南省玉米生产实现机械化收获、密植增产的限制因素之一，可导致产量降低5%～10%。伍舒悦等报道，茎秆压碎强度、推倒强度和玉米倒伏呈显著正相关性。勾玲等研究认为，不同抗倒特性玉米品种其弯曲特性和抗倒性能存在差异，而且同一玉米品种的弯折强度越高其倒伏率也越低，二者间负相性达极显著水平。有关学者已报道，密度与氮肥互作水平下，随着密度增加，茎秆的穿刺强度与弯折强度呈先增后减趋势，随着氮肥增加，第4、5、6茎节的茎秆强度也呈先增后减趋势，这与本试验结论一致，密度与氮肥耦合可以提高驻玉216和郑单958品种的压碎强度和抗折力，可显著提高品种的抗倒特性，但高密度高氮肥则会使茎秆的压碎强度和抗折力降低。这与刘笑鸣等得出的随施氮量增加，玉米茎秆的穿刺强度与抗折力显著降低的结果不同，这可能与其是在高密度 9.0万株/hm 条件下氮肥对抗倒特性的影响，与本试验6.75万～8.25万株/hm密度差异较大有关，其相关机制还需进一步深入研究。本研究表明，密度与氮肥耦合条件下驻玉216、郑单958在D2N2处理的压碎强度和抗折力最大，与其他多数处理差异达显著水平，而驻玉216中D1N1、D1N3处理，郑单958中D2N3、D1N3处理的压碎强度或抗折力偏低，与佟桐等的研究结果一致。

4 结论

驻玉216和郑单958形态指标对密度与氮肥耦合效应各异，驻玉216和郑单958分别在D2N1、D1N2处理达到最大株高，分别在D2N3、D1N3处理达到最大茎粗，在密度与氮肥互作条件下可有效调控不同生育时期玉米群体的LAI和穗三叶叶倾角，不同生育时期驻玉216的LAI在D2N2处理最大，郑单958的LAI在D2N2、D2N3、D3N3处理较大，适当增加种植密度和增施氮肥有利于郑单958群体LAI的提高，有利于光合物质的形成，中密度和低氮量则有利于驻玉216 LAI的提高;驻玉216穗上叶、穗位叶叶倾角在D3N2处理达到最大值，穗下叶叶倾角在D1N1处理达到最大值，而郑单958穗三叶叶倾角均在D2N2处理获得最大值，在适宜密度下适当增加氮肥可降低叶倾角，利于植株获得更多光能。

驻玉216氮肥偏生产力、氮肥利用效率在D2N2处理达到最大值，氮肥农学效率在D1N3处理达到最大值，郑单958氮肥偏生产力、氮肥利用效率均在D3N2处理达到最大值，氮肥农学效率在D2N2处理最大。说明低氮施用量条件下适当增加密度能够有效增加氮肥偏生产力，而施氮量过多即使提高密度氮肥偏生产力也不能有效提高;过量使用氮肥显著降低了氮肥农学效率，密度调控未能弥补氮肥农学效率的降低;低施氮量中密度耦合可以显著提高氮肥利用效率。

驻玉216处理D2N2压碎强度和抗折力最大，D2N3处理的压碎强度次之，2个处理的压碎强度显著高于其他处理;郑单958在D2N2处理的压碎强度和抗折力最大，D2N2、D3N2处理的压碎强度显著高于其他处理。

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