行距配置方式對夏玉米氮素吸收利用及產(chǎn)量的影響*

萇建峰 董朋飛 張海紅 張競元 李潮海

（河南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 鄭州 450002）

行距配置方式對夏玉米氮素吸收利用及產(chǎn)量的影響*

萇建峰 董朋飛 張海紅 張競元 李潮海**

（河南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院 鄭州 450002）

為確定黃淮南部夏玉米產(chǎn)區(qū)機械化生產(chǎn)適宜的行距配置方式，2012—2013年同時在河南省方城縣和輝縣兩個試驗點設(shè)置大田試驗，以高、中、低3種株高類型的玉米雜交種‘先玉335’、‘鄭單958’和‘512-4’為材料，設(shè)置2個種植密度（低： 60 000 株·hm-2； 高： 75 000 株·hm-2）、5個行距配置方式（50 cm、60 cm、70 cm、80 cm等行距和80 cm+40 cm寬窄行距），研究了不同株型玉米品種在不同密度和行距配置條件下對氮素吸收利用效率和產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示，低密度種植條件下，高稈的‘XY335’和矮稈的‘512-4’均以60 cm等行距處理產(chǎn)量優(yōu)勢明顯； 中稈的‘ZD958’在輝縣和方城分別以60 cm和70 cm等行距產(chǎn)量最高。在高密度種植條件下，高稈的‘XY335’和中稈的‘ZD958’均以60 cm等行距處理產(chǎn)量最高； 而矮稈的‘512-4’則以50 cm等行距種植產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，但與60 cm等行距處理差異不顯著。植株氮積累量隨行距的擴大呈先升高后降低的趨勢，以60 cm等行距的氮積累量較大，低密度時顯著高于80 cm等行距和80 cm+40 cm寬窄行距處理，而高密度下與各行距處理差異不顯著； 不同品種植株氮積累量對行距反應(yīng)不同，高稈品種在行距間差異不顯著，中稈品種 80 cm等行距最低且與其余行距處理差異顯著，矮稈品種50 cm和60 cm等行距氮積累量最高且與其余行距差異顯著。兩個密度種植條件下，籽粒氮積累量和氮素收獲指數(shù)均隨行距的擴大先升高后降低，在60 cm等行距處理達到最大值，并且均顯著高于其他行距處理； 氮肥偏生產(chǎn)力隨行距的擴大呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，60 cm等行距處理較高，但在低密度下與其他行距處理差異不顯著，高密度時與80 cm等行距處理差異顯著。與其他行距處理相比，60 cm等行距處理具有相對較高的氮素吸收利用效率和產(chǎn)量，能夠較好地協(xié)調(diào)玉米土壤與植株的氮素吸收利用關(guān)系，兼顧不同株高類型玉米品種在一定密度范圍內(nèi)獲得高產(chǎn)，可作為目前黃淮南部地區(qū)夏玉米統(tǒng)一的行距配置方式進行推廣。

夏玉米 株高 品種 行距 密度 氮素吸收利用 產(chǎn)量

隨著農(nóng)業(yè)機械化的快速發(fā)展，生產(chǎn)中對玉米種植方式的標準化提出了更高的要求［1］。在我國黃淮海玉米產(chǎn)區(qū)，玉米行距配置不統(tǒng)一，導致了玉米機械收獲效率下降，生產(chǎn)成本提高，效益降低［2］。而美國76 cm主體定型行距的經(jīng)驗對我國玉米機械化生產(chǎn)有一定的借鑒意義［3］。玉米適宜種植行距受株型、種植模式和生態(tài)條件等因素的影響［4-5］，但如果按照種植條件的不同而隨機調(diào)整種植行距將會大大降低機械作業(yè)效率。另外，玉米生長空間的變化也能顯著影響玉米對氮素的吸收利用［6-8］。因此，研究不同種植模式下玉米對氮肥的利用效率和統(tǒng)一播種行距，對提高玉米產(chǎn)量、減少土壤污染、降低氮素排放和提高玉米機械化生產(chǎn)效率具有重要意義。綜合國內(nèi)外玉米發(fā)展狀況，矮稈、耐密、抗逆、適應(yīng)機械化、資源高效將是未來玉米生產(chǎn)發(fā)展的主趨勢［3，9］。前人研究表明，提高種植密度是玉米增產(chǎn)的有效途徑之一［10］，但密度過高，植株間相互遮擋，植株易早衰、倒伏，最終導致產(chǎn)量下降［11-12］； 而在密度一定時，適當調(diào)節(jié)種植行距能夠有效調(diào)節(jié)地上部與地下部各種資源的分布與利用，緩解高密度對群體生長發(fā)育和產(chǎn)量造成的不利影響［13-14］。調(diào)控植株生長環(huán)境能夠影響植株對水肥的利用［15］，對氮肥肥效的影響尤為顯著［16］。劉金平等［17］研究表明，相同密度條件下，窄行距土壤硝態(tài)氮的殘留量高于寬行距處理。Barbieri等［18］研究發(fā)現(xiàn)，在施肥一致情況下，窄行距處理的植株氮素吸收和利用效率高于寬行距處理。王宏庭等［19］認為，寬窄行種植方式下的肥料效益與利用效率高于等行距種植。前人就玉米行距配置方式對氮素吸收利用效率雖然做過不少研究，但均與施肥、灌水等栽培措施相結(jié)合； 而在大田條件下，結(jié)合不同株型的品種研究行距配置對氮素吸收利用方面的報道較少。本研究以3個不同株高類型的玉米品種為材料，在2個密度條件下，設(shè)置5種行距，在黃淮南部地區(qū)研究行距配置對玉米產(chǎn)量和氮素積累利用的影響，篩選出能夠兼顧資源高效利用與高產(chǎn)的種植行距，為本地區(qū)玉米生產(chǎn)統(tǒng)一行距提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于 2012—2013年在河南省方城縣（北緯33°19′，東經(jīng) 112°89′）和輝縣（北緯 35°45′，東經(jīng)113°77′）進行。方城試驗地土壤為砂姜黑土，質(zhì)地偏黏，0～20 cm土壤有機質(zhì)12.8 g·kg-1，全氮0.97 mg·kg-1，速效磷10.2 mg·kg-1，速效鉀186.3 mg·kg-1。輝縣試驗地土壤為潮土，0～20 cm 土壤有機質(zhì) 10.5 mg·kg-1，全氮 0.83 mg·kg-1，速效磷 13.3 mg·kg-1，速效鉀177.4 mg·kg-1。

方城縣在2012年和2013年的6—9月，平均氣溫為 25.88 ℃和 26.38 ℃，降水量為 463.7 mm和358.3 mm； 輝縣在2012年和2013年的6—9月，平均氣溫為25.5 ℃和 26.63 ℃，降水量為 315.4 mm和304.9 mm。

1.2 試驗材料與方法

根據(jù)試驗需求，選取了 3個不同株高的品種進行試驗。其中高稈和中稈品種選取了我國種植面積最大的兩個玉米雜交種‘先玉 335’（XY335，株高約280 cm，適宜種植密度 60 000株.hm-2）和‘鄭單 958’（ZD958，株高約250 cm，適宜種植密度67 500株.hm-2）。由于目前生產(chǎn)上矮稈、耐密品種較少，故矮稈品種選取了未審定但試驗中表現(xiàn)較好的雜交組合‘512-4’（512-4，株高約220 cm，適宜種植密度75 000株.hm-2）。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗采用3因素裂區(qū)試驗設(shè)計。主區(qū)為3個不同株高玉米品種； 副區(qū)為5種行距配置方式： 50 cm、60 cm、70 cm、80 cm等行距和80 cm+40 cm寬窄行； 副副區(qū)為 2個種植密度： 60 000株·hm-2和75 000株·hm-2，共30個處理。各小區(qū)均為6行區(qū)，行長6 m，3次重復。

方城縣兩年均在 6月 10日播種； 輝縣 2012年于6月12日播種，2013年于6月15日播種，均在9月底收獲。施肥量均為純氮240 kg·hm-2，P2O5120 kg·hm-2，K2O150 kg·hm-2。磷、鉀肥隨底肥一次施入。氮肥按1∶1比例在5葉期和9葉期分兩次施入。其他田間管理同一般高產(chǎn)田。

1.4 測定項目與方法

玉米成熟期，至少兩周內(nèi)無有效降水和田間灌溉等影響土壤含水量條件時取樣，每個小區(qū)選3點，于1/2行距處和距離植株基部25 cm處（寬窄行處理的窄行取至1/2行間處）用土鉆分別向下取0～20 cm、20～40 cm土樣，測定土壤含水量，采用注射式流動分析儀測定土壤硝態(tài)氮含量。

1.4.2 植株養(yǎng)分測定

玉米成熟期，每個小區(qū)選取長勢一致的3株玉米，分為莖（含鞘）、葉、籽粒和其他共4部分，烘干至恒重后稱重，并粉碎、過篩，采用凱氏定氮法測定各部分氮百分含量。植株氮積累和氮肥偏生產(chǎn)力參考Jiang等［8］和呂麗華等［20］的計算方法。

1.4.3 計產(chǎn)

玉米成熟期，收獲小區(qū)中間 2行全部果穗，脫粒后稱重計產(chǎn)，以14％籽粒含水量計算產(chǎn)量。

1.5 統(tǒng)計分析

本試驗的產(chǎn)量數(shù)據(jù)為方城、輝縣兩點； 其他數(shù)據(jù)為輝縣一點。試驗數(shù)據(jù)利用DPS 14.5進行差異顯著性檢驗（LSD法），利用SigmaPlot 12.5軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 行距配置方式對玉米產(chǎn)量的影響

由圖 1可見，兩年兩點的產(chǎn)量平均，高稈品種‘XY335’平均比中稈品種‘ZD958’增產(chǎn) 4.70％，差異不顯著； 比低稈品種‘512-4’增產(chǎn)7.74 ％，差異顯著。3個株高類型品種在相同行距配置下，高密度比低密度處理增產(chǎn)8.27％，差異顯著。從表 1可以看出，產(chǎn)量在品種、密度和行距間均差異極顯著。

高稈品種‘XY335’，低密度下，方城縣兩年均以60 cm行距處理產(chǎn)量最高； 2012年與其他行距差異不顯著，2013年與寬窄行差異顯著。輝縣2012年以60 cm行距產(chǎn)量最高，與70 cm等行距差異不顯著，與其余行距處理均差異顯著； 2013年則以寬窄行產(chǎn)量最高，與其他行距差異不顯著。高密度條件下，兩試驗點兩年均以60 cm行距產(chǎn)量較高，方城縣2012年和2013年分別和80 cm和寬窄行處理差異顯著；輝縣2012年與80 cm行距、寬窄行差異顯著，2013年與50 cm和80 cm行距差異顯著。

中稈品種‘ZD958’，低密度下，方城縣兩年均以70 cm行距處理產(chǎn)量最高，均與80 cm等行距和寬窄行差異顯著； 輝縣兩年均以 60 cm行距產(chǎn)量最高，2012年與50 cm行距差異顯著，2013年與80 cm行距差異顯著。高密度下，方城縣2012年、2013年分別以60 cm和50 cm行距產(chǎn)量最高，分別與50 cm、80 cm行距和70 cm、80 cm、寬窄行處理差異顯著；輝縣兩年均以60 cm行距產(chǎn)量最高，均與80 cm行距差異顯著。

矮稈品種‘512-4’，低密度下，兩年、兩點均以60 cm行距產(chǎn)量最高，在方城縣兩年分別與50 cm和80 cm行距差異顯著； 在輝縣兩年分別與70 cm、80 cm 和50 cm、寬窄行行距差異顯著。高密度下，方城縣兩年均以50 cm等行距產(chǎn)量最高，與寬窄行處理差異顯著； 輝縣2012年以60 cm行距產(chǎn)量最高，與80 cm行距、寬窄行差異顯著，2013年以60 cm等行距產(chǎn)量最高，與80 cm行距差異顯著。

圖1　不同行距和種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響Fig. 1 Effects of different row spacings and planting densities on yield of different maize varieties不同字母表示差異達5％顯著水平。Values with different letters are significantly different at P ＜ 0.05.

表1　不同處理方式對玉米產(chǎn)量、土壤氮、植株氮積累量的影響分析（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　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種1/2行距處土壤含量（輝縣）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　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種1/2行距處土壤含量（輝縣）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

不同字母表示差異達5％顯著水平，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 行距配置方式對玉米地上部氮素吸收利用的影響

2.3.1 行距配置方式對玉米植株氮積累量的影響

對成熟期單株氮積累量比較發(fā)現(xiàn)（表4），不同品種綜合比較，高密度條件下平均氮素積累量比低密度處理高 8.24％，且差異顯著。相同密度條件下，3個品種兩年的單株氮積累量平均值均以60 cm等行距處理最高，且在低密度條件下與 80 cm和寬窄行處理比較差異顯著。

高稈品種‘XY335’的單株氮積累量在行距間差異不顯著。中稈品種‘ZD958’在低密度下，2012年各行距處理間單株氮積累量差異不顯著，2013年60 cm等行距處理與80 cm等行距處理差異顯著。高密度下，2012年，50 cm、60 cm和70 cm等行距處理間差異不顯著，但均顯著高于 80 cm等行距和寬窄行處理； 2013年，60 cm行距與80 cm行距差異顯著，與其他行距差異不顯著。矮稈品種‘512-4’在低密度下，2012年和2013年均表現(xiàn)為60 cm行距與50 cm差異不顯著，但均顯著高于其他行距處理； 高密度下，2012年與寬窄行差異顯著，與其他行距處理差異不顯著，2013年不同行距處理間差異均不顯著。由表1可見，玉米單株氮素積累量在品種、行距和密度等不同種植方式間均差異顯著。

2.3.2 行距配置方式對籽粒氮積累量的影響

成熟期籽粒氮積累量（表5），不同密度間比較，高密度比低密度處理高3.7 ％，但差異不顯著。各品種綜合比較，兩個密度下，兩年均以 60 cm行距最高，兩種密度下與其他行距比較均差異顯著。兩年平均，60 cm在低密度和高密度下分別比50 cm、70 cm、80 cm、寬窄行高 9.8％、17.0％、21.1％、16.4％和8.2％、14.4％、26.0％、17.2％。

表3　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種行間距玉米25 cm處土壤含量（輝縣）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　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種行間距玉米25 cm處土壤含量（輝縣）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　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種植株氮積累量（輝縣）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　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種籽粒氮積累量（輝縣）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 行距配置方式對氮素收獲指數(shù)的影響

對成熟期氮素收獲指數(shù)比較發(fā)現(xiàn)（表6），低密度比高密度平均高 5.18％，且差異顯著。同一密度下，各品種綜合比較，兩年平均均以 60 cm 行距最高，且與其他行距比較差異顯著。在低密度和高密度條件下，60 cm行距與其他行距比較均差異顯著，分別比50 cm、70 cm、80 cm、寬窄行高8.0％、12.5％、19.1％、11.0％和6.5％、11.6％、20.3％、13.2％。

表6　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種氮收獲指數(shù)（輝縣）Table 6 N harvest index of different summer maize varieties with different plant heights under different planting patterns in Huixian

2.3.4 行距配置方式對氮肥偏生產(chǎn)力的影響

對氮肥偏生產(chǎn)力比較發(fā)現(xiàn)（表7），高密度處理平均比低密度處理高7.79％，且差異顯著。同一密度下，不同品種綜合比較，兩年平均值均以 60 cm行距最高。低密度條件下，各行距處理間差異不顯著； 高密度條件下，60 cm行距與80 cm比較差異顯著，與其他行距比較差異均不顯著。

2.4 行距配置方式、產(chǎn)量與氮素吸收利用特性的相關(guān)性分析

各因素間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)（表8），玉米產(chǎn)量與地上部植株氮積累量、籽粒氮積累量和N收獲指數(shù)間存在顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，而與行間中部土壤中的含量存在一定的負相關(guān)； 種植行距與氮收獲指數(shù)、行間含量存在顯著的負相關(guān)?？梢?，與窄行距相比，寬行距氮素吸收利用效率較低，適當縮小種植行距能夠促進不同株高類型品種在不同密度條件下氮素吸收利用效率的提高，增加群體產(chǎn)量。

3 討論與結(jié)論

隨著玉米機械化生產(chǎn)的發(fā)展，生產(chǎn)中亟需統(tǒng)一播種行距，提高生產(chǎn)效率。在密度一定的條件下，合理的行距配置有利于構(gòu)建良好的冠層結(jié)構(gòu)，提高玉米產(chǎn)量［20］。目前生產(chǎn)中的玉米品種還是以‘XY335’和‘ZD958’為代表的高、中稈株型為主，但隨著玉米機械化生產(chǎn)的發(fā)展，會逐漸向耐密、抗倒、矮稈的品種過渡。在本試驗中，不同株高的3個品種對密度和行距的反應(yīng)有明顯差異。在低密度條件下，高稈的‘XY335’和矮稈的‘512-4’均以60 cm等行距處理產(chǎn)量優(yōu)勢明顯； 中稈的‘ZD958’在輝縣和方城分別以60 cm和70 cm產(chǎn)量最高。在高密度種植條件下，高稈的‘XY335’和中稈的‘ZD958’均以60 cm等行距處理產(chǎn)量最高； 而矮稈的‘512-4’則以50 cm等行距種植產(chǎn)量優(yōu)勢明顯，但和60 cm等行距處理差異不顯著。

表7　不同種植模式下不同株高的夏玉米品種的氮肥偏生產(chǎn)力（輝縣）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、產(chǎn)量與氮素吸收利用特性的相關(guān)性分析（輝縣，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

作物對土壤氮素的吸收量是反映其生長狀況的重要指標［15］。是能夠被植物直接吸收利用的氮素形態(tài)，土壤中積累量的多少顯著影響肥效。土壤中的依靠水分在土壤中移動［21］，密度一定時，隨行距擴大，土壤無效蒸發(fā)增大，土壤含水量降低［22］，不利于土壤硝態(tài)氮的存留［21］。劉金平等［17］研究發(fā)現(xiàn)，在施肥一致的情況下，寬行距不利于土壤養(yǎng)分的積累。本研究結(jié)果顯示，相同密度條件下，隨行距擴大，玉米行間土壤含量逐漸降低，與前人研究結(jié)果一致，說明適當縮小行距對于提高氮肥的利用率是有利的。但是，玉米的生長發(fā)育受到地上、地下等多種因素的影響。行距過小，不利于地上部光、熱資源的合理布局，降低光合效率［10］。根據(jù)本試驗和前期研究的結(jié)果［10，23］，不同株高類型的品種植株氮吸收量在行距間有差異，主要表現(xiàn)為高稈品種對行距不敏感； 中稈品種在寬行距下氮吸收量較低； 矮稈品種在窄行距下氮吸收量較高?？梢?，縮小行距有利于增加中、低稈品種對氮素的吸收。

提高地上部氮素的積累與利用有利于產(chǎn)量的形成與提高，而田間行距配置方式能夠影響植株對氮的吸收利用［3］，在低氮情況下，窄行距能夠顯著增加植株氮素積累［24］，而較高的氮素積累量能促進玉米群體產(chǎn)量的提高［25-26］。本研究結(jié)果表明，80 cm寬行距和寬窄行處理的氮素積累量較其他行距處理最低。氮肥偏生產(chǎn)力是評價肥料利用效率的重要指標，而氮素收獲指數(shù)（NHI）是衡量作物體內(nèi)氮素向籽粒轉(zhuǎn)移的重要參數(shù)，反映氮素在植株體內(nèi)的分配情況［27］，營養(yǎng)器官中的氮素向穗部轉(zhuǎn)運有利于氮素利用效率的提高［28］。前人研究表明，寬行距不利于植株氮素的吸收積累，且氮素回收率和利用效率等均低于窄行距處理［18］，窄行距顯著提高了氮素收獲指數(shù)、利用效率和轉(zhuǎn)運效率以及群體產(chǎn)量［8，29］。本研究結(jié)果表明，與寬行距處理相比，50～70 cm窄行距處理氮素向籽粒轉(zhuǎn)運增多，其他器官中殘留的氮素較少，單位質(zhì)量氮素能夠生產(chǎn)出較多的籽粒產(chǎn)量，與前人研究結(jié)果相似。

土壤是作物生長發(fā)育所需水肥資源的基礎(chǔ)。適宜的田間行距配置方式有利于改善土壤的養(yǎng)分分布與理化性質(zhì)［17，30］，促進植株的生長發(fā)育和養(yǎng)分利用，最終提高群體產(chǎn)量［18］。本研究結(jié)果表明，不同品種和密度下，適宜的種植行距能夠顯著影響土壤養(yǎng)分環(huán)境，適當縮小種植行距有利于促進地上部植株的養(yǎng)分積累與利用，并提高玉米群體產(chǎn)量。

降低株高、增加種植密度和提高抗倒性，是提高玉米產(chǎn)量和資源利用效率的發(fā)展趨勢［31］。前人研究表明，玉米對空間的變化具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，密度擴大后群體產(chǎn)量和生長發(fā)育顯著變化［32-34］。本研究選用高、中、低 3種株高類型品種和兩個種植密度，從高產(chǎn)和資源高效兩個方面研究統(tǒng)一行距配置方式的可行性。結(jié)果顯示，3個株高類型品種在不同密度下，在50～70 cm行距范圍內(nèi)，群體的氮素吸收利用效率和產(chǎn)量變化不顯著，但過寬的 80 cm行距超過了玉米自身的調(diào)節(jié)能力，氮素吸收利用效率和產(chǎn)量顯著降低。

土壤是作物生長發(fā)育所需水肥資源的基礎(chǔ)。適宜的田間行距配置方式有利于改善土壤的養(yǎng)分分布與理化性質(zhì)［17，30］，促進植株的生長發(fā)育和養(yǎng)分利用，最終提高群體產(chǎn)量［18］。本研究結(jié)果表明，不同品種和密度下，適宜的種植行距能夠顯著影響土壤養(yǎng)分環(huán)境，適當縮小種植行距有利于促進植株養(yǎng)分積累與利用，并提高產(chǎn)量。60 cm等行距處理氮素吸收利用效率較高，且在不同的株高類型品種和種植密度下均有產(chǎn)量優(yōu)勢，宜作為黃淮南部地區(qū)機械化生產(chǎn)普遍的播種行距推廣應(yīng)用。

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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

* 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-02-19）和公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201203100）資助

** 通訊作者： 李潮海，主要研究方向為作物生理生態(tài)。E-mail： lichaohai2005@163.com

萇建峰，主要研究方向為作物生理生態(tài)。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