【摘 要】
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宁夏南部地区是典型的雨养农业区,降水有限且时空分布不均是该地区典型的气候特点,该地区农业生产中采用的集雨种植方式,能够提高资源的利用效率和作物产量。为进一步优化集雨种植技术,探明改变集雨种植的垄沟比例和种植密度对春玉米干物质和氮素累积的影响,于2020～2021年在宁夏彭阳设置了垄沟比与种植密度的两因素随机区组试验,开展了连续两年的定位研究。设置3个垄沟比（垄宽:沟宽为80cm:40 cm,R8F
【基金项目】
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国家外国专家项目“丝路农业绿色发展与土壤健康管理研究”（DL20200027007）；
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宁夏南部地区是典型的雨养农业区,降水有限且时空分布不均是该地区典型的气候特点,该地区农业生产中采用的集雨种植方式,能够提高资源的利用效率和作物产量。为进一步优化集雨种植技术,探明改变集雨种植的垄沟比例和种植密度对春玉米干物质和氮素累积的影响,于2020～2021年在宁夏彭阳设置了垄沟比与种植密度的两因素随机区组试验,开展了连续两年的定位研究。设置3个垄沟比（垄宽:沟宽为80cm:40 cm,R8F4;垄宽:沟宽为50 cm:10 cm,R5F1;常规垄宽:沟宽为60 cm:60cm为对照,CK）和3个种植密度(低密度67500株·ha-1,L;中密度82500株·ha-1,M;高密度97500株·ha-1,H)。主要研究结果如下:（1）不同垄沟比所造成的宽窄行种植结构影响了玉米的群体结构及光合特性。垂直空间上,在同一种植密度下,株高随垄沟比例的增大而增大,表现为,R5F1＞R8F4＞CK;在同一垄沟比例下,株高随密度的增大而降低。水平空间上,叶面积指数随着垄沟比和种植密度的增大而增大。同一垄沟比下,冠层底部透光率与种植密度呈现负相关关系,随着种植密度的增大而逐渐降低。光合速率与垄沟比呈正相关关系,2020年,各种植密度下R5F1的光合速率均显著大于CK,在L、M和H密度下分别提高30%、24%和25%（P＜0.05）。在同一垄沟比例下,增加种植密度降低了吐丝期穗位叶的光合速率。2021年,各密度下R5F1和R8F4的净光合速率均大于对照处理CK,但各处理之间差异不显著,R5F1在L、M和H密度下的光合速率较CK分别提高了7%、16%和13%。（2）玉米群体结构的变化影响着玉米的生长和发育进程,最终导致玉米地上部干物质积累的变化。在同一垄沟比例下,随着密度增加,植株群体干物质量先增加后降低,在M密度处最大。2020年,M密度下,成熟期R5F1较CK的干物质量显著提高了17.0%（P＜0.05）,R8F4与其它两个垄沟比差异均不显著,比CK提高了8.8%;2021年,在M密度下,成熟期R5F1较CK的干物质量显著提高了10.9%（P＜0.05）,R8F4比CK提高了2.7%。在成熟期,同一种植密度下,随着垄沟比的增大,玉米植株的叶片、茎秆、籽粒、穗轴和苞叶的群体干物质积累量均逐渐增大;在同一垄沟比下,叶片、茎秆的群体干物质量随着密度的增加而增加,苞叶的群体干物质量则随着密度的增加而减小,籽粒和穗轴的群体干物质随着密度的增加,先增加后减小。（3）在籽粒产量的形成离不开干物质的积累,增大垄沟比可以提高籽粒产量,与CK相比,R5F1的籽粒产量在L、M和H密度下,2020年分别显著提高了13.2%、14.3%和9%;2021年分别显著提高了27.6%、28.6%和23.9%（P＜0.05）。比较两年试验,在M密度R5F1取得最大籽粒产量(12026.0 kg·ha-1)。（4）植株地上部氮素的吸收和积累与干物质积累密切相关。在同一垄沟比例下,随着密度增加,玉米植株氮素积累总量先变大后降低,M密度处最大。在同一密度下,增大垄沟比例,可以显著提高成熟期玉米植株氮素积累量。与CK相比,R5F1在M密度下的氮素积累量,2020年显著提高了19.1%;2021年显著提高了9.2%。综上所述,在集雨种植模式的基础上,相较于常规垄宽:沟宽为60 cm:60 cm,中密度82500株·ha-1下设置垄沟比为R5F1（垄宽:沟宽为50 cm:10 cm）的种植方式,可以优化玉米群体的冠层结构,促进玉米的生长发育,提高玉米光合产物的形成和氮素的累积,并获得最高的玉米籽粒产量。
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