全 文 ：中国生态农业学报 2016年 7月 第 24卷 第 7期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jul. 2016, 24(7): 853863


* 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
收稿日期: 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
Received Nov. 29, 2015; accepted Mar. 31, 2016
http://www.ecoagri.ac.cn
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.151227
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)
摘 要 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。
关键词 夏玉米 株高 品种 行距 密度 氮素吸收利用 产量
中图分类号: S513 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2016)07-0853-11
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)
Abstract 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2 and 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 showed
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that 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.
Keywords Summer maize; Plant height; Variety; Row spacing; Plant density; Nitrogen uptake and utilization; Grain yield
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
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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, P2O5
120 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
1.4.1 土壤 NO3-N含量测定
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。
氮积累量(kg·hm2)=含氮量(%)×生物量 (1)
氮收获指数(NHI)=籽粒氮积累量/地上部植株
总氮量 (2)
氮肥偏生产力(PPNF, kg·kg1)＝籽粒产量 /施
氮量 (3)
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。
2.2 行距配置方式对土壤 NO3-N含量的影响
在辉县对同一土层距行间 1/2 处的土壤 NO3-N
比较发现(表 2), 相同处理下的土壤NO3-N向下层移
动并富集。相同种植方式下, 在 0~20 cm和 20~40 cm
土层中的 NO3-N 含量, 低密度处理分别比高密度高
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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)
1/2行距处土壤硝态氮
Soil NO3-N at 1/2 row spacing
距植株 25 cm处土壤硝态氮
Soil NO3-N at 25 cm from plant 变异来源
Variance source
产量
Yield
0~20 cm 20~40 cm 0~20 cm 20~40 cm
植株氮积累量
N in plant
品种 Variety (V) 27.40** 34.65** 105.97** 2.96 1.65 704.24**
密度 Density (D) 22.02** 25.64** 91.01** 8.97* 4.96 14.33**
行距 Row spacing (R) 19.30** 55.62** 114.27** 2.83* 3.56* 16.04**
品种×密度 V×D 0.22 1.11 36.99** 0.30 0.56 12.59**
密度×行距 D×R 3.07* 1.35 0.27 0.09 0.01 0.07
品种×行距 V×R 0.71 0.94 1.61 0.20 0.08 0.18
品种×密度×行距 V×D×S 1.37 0.96 0.95 0.15 0.05 0.36
*和**分别表示差异达到 0.05和 0.01显著水平。* and ** indicate significant difference at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
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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 NO3-N含量(辉县)
Table 2 Soil NO3-N accumulation 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
XY335 ZD958 512-4 土层
Soil layer
(cm)
种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
0~20 60 000 50 30.12±0.59a 26.61±0.84a 30.18±1.05a 26.04±1.08a 31.22±0.84a 26.45±0.34ab 28.44a
60 30.57±0.76a 25.75±0.65ab 29.60±0.94ab 25.19±0.87a 31.50±0.17a 27.17±0.52a 28.22a
70 28.86±0.96ab 24.48±0.57ab 29.56±0.64ab 25.83±0.39a 30.17±1.21ab 26.11±1.13ab 27.72a
80 26.84±1.50b 23.11 ±1.57b 27.82±0.57b 23.20±1.32b 28.42±0.56b 24.31±1.86b 26.17b
80+40 28.40±0.67ab 25.50±1.14ab 29.47±0.82ab 25.62±0.51a 30.51±0.33ab 25.45±0.71ab 27.78a
75 000 50 28.25±0.49a 25.38±0.86a 29.92±0.78a 24.56±1.18a 30.79±0.80a 26.64±0.37a 27.59a
60 28.26±1.09a 25.71±0.53a 30.37±0.49a 23.50±0.56ab 30.88±0.64a 25.59±0.55a 27.39a
70 27.64±0.84a 23.61±1.19ab 27.95±1.02b 23.28±0.70ab 29.46±0.45ab 23.75±0.64b 25.95b
80 26.56±0.90b 21.23±1.39b 27.09±0.40b 22.85±0.42b 28.25±1.15b 23.0±0.67b 24.83c
80+40 27.91±0.74a 22.44±1.41b 28.19±0.51ab 23.40±0.22ab 28.76±0.57b 25.96±0.40a 26.11b
20~40 60 000 50 40.40±0.52a 36.31±0.42a 42.22±0.76a 35.02±0.52a 41.89±0.54a 37.48±0.87a 38.89a
60 40.24±0.46a 36.42±0.39a 39.43±0.57b 35.41±0.97a 42.30±0.61a 37.92±0.56a 38.62a
70 38.35±0.47ab 35.39±0.39ab 37.72±1.09bc 33.62±1.02ab 39.66±0.91ab 36.48±0.59ab 36.87b
80 36.98±0.72b 33.27±1.23b 36.19±1.32c 31.45±1.06b 37.49±1.33b 35.73±0.41b 36.87c
80+40 38.17±1.24ab 35.40±0.45ab 38.00±1.26b 34.41±1.30a 39.49 ±0.51ab 36.59±0.51ab 37.01b
75 000 50 36.86±0.54a 33.44±0.49a 40.48±1.36a 34.25±1.14a 40.97±0.64a 34.36±0.66a 36.73a
60 36.95±0.60a 33.32±0.38a 38.43±1.05ab 34.80±0.55a 39.63±0.42ab 34.46±0.36a 36.26a
70 35.05±1.31ab 31.38±1.30ab 36.67±0.55b 33.15±0.73ab 38.19±1.29ab 33.12±0.32ab 34.59b
80 34.31±1.24b 28.41±1.21b 35.13±1.19b 30.89±1.14b 36.78±0.64b 31.68±0.62b 32.87c
80+40 35.89±0.77ab 30.68±0.51ab 36.85±0.38b 31.86±0.94b 39.05±1.04ab 32.32±0.97ab 34.44b
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.

4.7%和 7.1%。3个品种综合比较, 在两种密度下, 不
同土层的土壤 NO3-N 含量均随行距扩大逐渐降低
(宽窄行除外)。行距间比较发现, 3个品种两年平均,
在 0~20 cm土层低密度条件下, 50 cm、60 cm、70 cm
行距和宽窄行处理之间均差异不显著, 但均和 80 cm
行距差异显著; 高密度处理条件下, 0~20 cm和 20~
40 cm土层的两个密度中, 均表现为 50 cm、60 cm
行距差异不显著, 但均和 70 cm、80 cm、宽窄行处
理差异显著。
同一土层距植株 25 cm处的土壤NO3-N含量(表
3)具有同 1/2 行间处相似的变化趋势, 3 个株高类型
品种在不同密度下, 土壤 NO3-N 随行距扩大逐渐降
低(宽窄行除外)。行距间比较, 3个品种两年平均, 在
0~20 cm土层, 低密度条件下 50 cm和 60 cm行距差
异不显著, 但二者均和 80 cm 行距差异显著; 在高密
度条件下, 50 cm行距和其他行距处理间差异显著, 但
其余 4个行距处理间差异不显著。在 20~40 cm土层中,
在低密度和高密度条件下均表现为 50 cm和 60 cm间
差异不显著, 但两者均和其余行距处理差异显著。
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,
858 中国生态农业学报 2016 第 24卷


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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 NO3-N含量(辉县)
Table 3 Soil NO3-N accumulation at 25 cm from plant of different summer maize varieties with different plant heights under
different planting patterns in Huixian mg·kg1
XY335 ZD958 512-4 土层
Soil layer
(cm)
种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
0~20 60 000 50 30.12±0.59a 26.61±0.84a 30.18±1.05a 26.04±1.08a 31.22±0.84a 26.45±0.34ab 28.44a
60 29.71±0.51a 26.76±0.49a 28.78±0.53b 25.25±1.27ab 30.96±0.57ab 26.45±0.71a 27.99ab
70 29.87±0.90a 24.40±0.72b 28.45±0.46b 24.53±1.10b 31.13±1.19ab 26.19±0.73a 27.43b
80 28.21±0.83b 24.56±0.89b 27.59±0.78b 23.06±1.21b 28.93±1.13b 25.59±0.96a 26.32c
80+40 29.88±0.70a 26.55±0.77a 28.97±0.95b 24.02±1.14b 30.53±0.78b 25.45±0.95a 27.29b
75 000 50 28.25±0.49a 25.38±0.86a 29.92±0.78a 24.56±1.18a 30.79±0.80a 26.64±0.37a 27.59a
60 28.32±0.35a 24.04±0.41ab 27.82±0.23b 22.53±0.79b 29.69±0.52ab 25.16±1.15ab 26.21b
70 27.40±0.39b 24.15±0.44ab 27.75±0.40b 22.62±0.26b 28.41±0.89b 25.73±0.86ab 26.01b
80 27.02±0.19b 23.07±1.22b 27.39±0.71b 23.28±0.50ab 28.19±1.18b 23.13±1.05b 25.35b
80+40 28.48±0.40a 21.80±0.21c 27.93±0.40b 24.04±0.78a 29.26±0.80b 24.2±1.01b 25.97b
20~40 60 000 50 40.40±0.52a 36.31±0.42a 42.22±0.76a 35.02±0.52a 41.89±0.54a 37.48±0.87a 38.89a
60 39.24±10.15ab 36.01±0.71a 40.43±1.10a 34.28±1.23a 41.30±0.77a 36.58±1.32a 37.97a
70 37.35±1.07b 32.65±0.30c 37.72±0.91b 34.43±0.74a 38.66±1.04ab 34.84±0.47b 35.94b
80 36.98±1.13b 32.75±0.16c 36.19±1.11b 30.75±1.16b 37.49±1.02b 34.01±1.13b 34.76c
80+40 38.17±1.04b 34.87±0.33b 38.00±1.21b 32.11±0.62ab 39.49±0.96ab 34.92±0.74b 36.13b
75 000 50 36.86±0.54a 33.44±0.49a 40.48±1.36a 34.25±1.14a 40.97±0.64a 34.36±0.66a 36.73a
60 37.95±0.97a 33.52±0.29a 38.43±0.45b 33.80±0.80a 39.63±1.28ab 34.57±0.92a 36.32a
70 35.05±1.25b 30.91±0.34b 36.67±1.02c 32.68±0.40ab 38.19±0.70ab 32.40±0.84b 34.32c
80 34.81±0.46b 30.21±1.34b 35.13±0.94c 31.81±0.33b 36.78±1.22b 32.09±1.17b 33.47d
80+40 35.89±0.49b 31.85±1.31b 36.85±0.43c 32.71±0.40ab 39.05±1.13ab 33.30±0.68ab 34.94b
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
XY335 ZD958 512-4 种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
50 178.16±1.41ab 186.80±1.41ab 153.91±3.18a 166.04±2.66ab 127.72±2.15a 133.92±2.06ab 157.76ab
60 181.42±1.48a 190.22±2.58a 155.67±2.59a 168.76±1.78a 130.94±2.69a 135.58±2.16a 160.43a
70 175.43±1.94ab 183.95±2.48b 153.79±4.62a 164.31±3.78ab 122.30±3.53b 128.25±1.66b 154.67ab
80 173.71±3.56b 182.14±2.48b 152.81±1.95a 160.25±4.16b 119.81±3.45bc 125.68±2.80b 152.40b
60 000
80+40 172.79±2.15b 182.38±4.85b 151.75±1.77a 162.74±2.60ab 116.89±3.99c 126.32±1.78b 152.14b
50 187.80±1.89a 188.43±6.13a 177.99±6.06a 188.96±2.99a 136.42±3.31a 146.51±6.89a 171.02a
60 189.75±3.19a 190.61±6.62a 179.02±7.83a 189.14±3.28a 140.11±7.90a 147.08±4.56a 172.62a
70 185.47±4.96a 186.12±4.52a 175.32±7.28a 183.90±6.48ab 135.19±5.61a 141.75±6.30a 167.96a
80 183.65±5.39a 184.97±7.23a 166.97±6.33b 179.04±7.71b 134.35±4.40a 140.80±6.91a 164.98a
75 000
80+40 184.42±4.11a 185.21±8.27a 164.68±8.89b 183.64±6.39ab 128.51±1.62b 142.77±6.94a 164.87a

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%。
第 7期 苌建峰等: 行距配置方式对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响 859


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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
XY335 ZD958 512-4 种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
50 144.36±3.55b 137.56±3.54b 122.65±4.98b 118.37±5.12b 95.93±3.03b 94.41±4.31b 118.88b
60 156.60±1.66a 152.88±4.65a 136.05±5.25a 127.66±3.80a 106.40±1.96a 103.89±3.10a 130.58a
70 139.34±3.08bc 133.92±5.97b 115.43±5.62c 108.00±4.16c 88.64±2.99c 84.48±1.71c 111.64 c
80 127.35±4.31d 118.16±4.64d 109.94±4.58d 104.76±3.47c 79.98±3.08d 78.29±1.47 d 103.08d
60 000
80+40 137.65±3.43c 127.79±5.55c 124.37±4.49b 118.43±5.12b 85.30±4.34c 81.03±4.57cd 112.43c
50 144.04±4.47b 144.13±6.01b 132.43±4.64b 126.67±4.18b 102.30±4.36b 96.59±3.47 b 124.36b
60 160.63±4.72a 153.09±4.47a 144.67±3.92a 136.83±3.47a 109.60±3.87a 102.25±4.89a 134.51a
70 140.63±4.75bc 139.29±2.19c 126.30±6.46c 120.32±5.96c 89.41±5.49d 89.61±3.94 c 117.59c
80 129.51±5.11d 120.06±4.22d 114.24±4.49d 105.32±3.79d 87.01±3.26d 84.17±2.19 d 106.72d
75 000
80+40 136.10±3.07c 129.70±4.89c 127.20±5.02bc 115.97±2.40c 94.59±3.29c 84.95±1.28d 114.75c

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
XY335 ZD958 512-4 种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
60 000 50 0.77±0.01b 0.77±0.02b 0.74±0.02b 0.77±0.02b 0.72±0.02b 0.74±0.02b 0.75b
60 0.82±0.01a 0.84±0.03a 0.81±0.01a 0.82±0.01a 0.78±0.02a 0.79±0.01a 0.81a
70 0.76±0.02b 0.76±0.02b 0.70±0.03c 0.70±0.03c 0.69±0.02c 0.69±0.03c 0.72c
80 0.70±0.02c 0.68±0.02c 0.69±0.02c 0.69±0.03c 0.64±0.01d 0.65±0.02d 0.68d
80+40 0.75±0.03b 0.74±0.01b 0.76±0.01b 0.78±0.02b 0.68±0.01c 0.69±0.02c 0.73bc
75 000 50 0.74±0.02b 0.77±0.02b 0.70±0.01b 0.71±0.02b 0.70±0.02b 0.71±0.02a 0.72b
60 0.81±0.01a 0.81±0.02a 0.77±0.02a 0.76±0.03a 0.75±0.03a 0.73±0.03a 0.77a
70 0.72±0.02bc 0.75±0.02b 0.69±0.02b 0.69±0.02b 0.63±0.01cd 0.66±0.01b 0.69c
80 0.66±0.01d 0.65±0.01d 0.64±0.01c 0.63±0.01c 0.62±0.01d 0.63±0.01c 0.64d
80+40 0.69±0.02c 0.70±0.01c 0.69±0.02b 0.70±0.02b 0.66±0.02c 0.66±0.02b 0.68c

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 NO3-N 含量存在一定的负相关; 种植行距
与氮收获指数、行间 NO3-N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’
860 中国生态农业学报 2016 第 24卷


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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
XY335 ZD958 512-4 种植密度
Plant density
(plants·hm2)
行距
Row spacing
(cm) 2012 2013 2012 2013 2012 2013
平均
Average
50 45.40±0.47ab 40.20±0.85a 42.07±0.43a 36.92±0.79b 42.20±0.54a 39.04±1.20b 40.97a
60 47.48±0.95a 40.90±1.19a 43.75±1.83a 38.77±1.02a 42.99±1.12a 40.46±0.37a 42.39a
70 47.15±0.96ab 40.84±0.90a 42.97±1.54a 37.48±1.12ab 41.30±0.90ab 40.03±0.48b 41.63a
80 44.83±0.54b 40.25±0.94a 42.43±1.65a 35.79±1.12b 40.81±1.04b 39.91±1.12b 40.67a
60 000
80+40 45.39±2.46ab 41.21±0.47a 42.94±0.45a 36.07±0.77b 41.72±0.99ab 39.39±1.53b 41.12a
50 48.55±0.55a 43.29±1.56b 44.15±0.96a 41.54±1.10a 46.09±0.65a 42.34±0.95a 44.33a
60 48.43±0.73a 46.30±1.54a 44.56±0.99a 41.85±0.41a 46.36±0.50a 41.91±1.20a 44.90a
70 48.05±1.01ab 45.64±0.81a 43.63±1.03a 41.64±0.92a 45.23±1.24ab 40.74±1.17ab 44.16a
80 45.82±1.78b 43.60±0.34b 42.88±2.31a 38.81±1.02b 43.58±0.91b 39.89±1.04b 42.43b
75 000
80+40 45.75±1.65b 45.05±0.93ab 43.74±2.44 a 40.14±1.09ab 42.93±1.63b 41.51±0.94a 43.19ab
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

行距
Row
spacing
产量
Yield
植株氮积累量
N accumulation
of plant
籽粒氮积累量
N accumulation
of grain
氮收获指数
N harvest
index
氮肥偏生产力
Partial
productivity of
N fertilizer
土壤 NO3-N (25 cm)
Soil NO3-N content
at 25 cm from plant
土壤 NO3-N (1/2行距)
Soil NO3-N content at
1/2 of row spacing
行距
Row spacing
1.00 0.26 0.11 0.35 0.67* 0.26 0.84** 0.82**
产量 Yield 0.26 1.00 0.56* 0.69** 0.67* 1.00** 0.03 0.13
植株氮积累量
N in plant
0.11 0.56* 1.00 0.93** 0.51 0.56* 0.41 0.47
籽粒氮积累量
N in grain
0.35 0.69** 0.93** 1.00 0.78** 0.69** 0.16 0.24
氮收获指数
N harvest index
0.67* 0.67* 0.51 0.78** 1.00 0.67* 0.33 0.25
氮肥偏生产力
Partial
productivity of N
fertilizer
0.26 1.00** 0.56* 0.69** 0.67* 1.00 0.03 0.13
土壤 NO3-N
(25 cm)
Soil NO3-N at
25 cm from plant
0.84** 0.03 0.41 0.16 0.33 0.03 1.00 0.97**
土壤 NO3-N
(1/2行距)
Soil NO3-N at 1/2
of row spacing
0.82** 0.13 0.47 0.24 0.25 0.13 0.97** 1.00
*和**分别表示在 P<0.05和 P<0.01水平显著。* and ** indicate significant correlation at P < 0.05 and P < 0.01, respectively.

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。
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]。NO3-N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NO3-N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NO3-N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
第 7期 苌建峰等: 行距配置方式对夏玉米氮素吸收利用及产量的影响 861


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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。
本研究结果表明, 70~80 cm行距处理土壤中残
留的 NO3-N 较少, 而植株积累的氮素也相对较低。
可见, 土壤 NO3-N 含量降低, 并非单纯由于作物吸
收利用增多所致, 也可能受到土壤 NO3-N 淋失的影
响。一般认为, 土壤中的 NO3-N 随水分的下渗而向
下层移动富集[21]。本研究结果是以 0~40 cm土层试
验数据为基础, 对更深层次土壤的 NO3-N 含量变化
有待进一步研究验证。
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。
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