《Food and Energy Security》：Nitrogen Uptake Dynamics and Yield Response of Maize to Planting Density and Nitrogen Application Rate Under Surface Drip Fertigation
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本文通过两年田间试验系统研究地表滴灌施肥条件下玉米氮素吸收动态与产量形成机制。研究发现优化种植密度（90,000株/公顷）与施氮量（240公斤/公顷）组合能显著提升群体叶面积持续期（LAD）、干物质积累（DMA）和氮素积累（NA），并形成V12-R1和R3-R5双峰氮素吸收特征。该模式在维持单株生物量的同时，使群体氮素吸收总量提升36.42%，产量提高48.49%，为玉米高产高效栽培提供理论依据。
引言
粮食安全与农业可持续发展是全球关注的焦点问题。中国玉米生产中存在种植密度偏低、氮肥一次性过量施用等问题，导致耕地和化肥浪费，成为限制玉米产量提升的主要因素。合理密植与氮肥管理的协同优化，结合地表滴灌施肥技术，可实现水肥精准调控，为玉米高产高效生产提供新途径。
材料与方法
试验于2022-2023年在河北高阳县进行，采用裂区设计，以品种为主区，设置两种种植密度（D1:60,000株/公顷，D2:90,000株/公顷）和三种施氮水平（N1:180公斤/公顷，N2:240公斤/公顷，N3:300公斤/公顷）。对照处理采用传统灌溉施肥方式。测定指标包括叶面积持续期、干物质积累、氮素积累及产量构成要素。
结果
产量与穗部性状
D2N2处理获得最高籽粒产量，较传统栽培增产46.92%-50.07%。增加种植密度导致穗长、穗径、行粒数和千粒重降低，但通过滴灌分次施肥可维持稳定的穗部性状。高密度条件下，适量增施氮肥可显著提升单位面积穗数，补偿单穗产量的下降。
氮素积累动态
地表滴灌施肥处理呈现独特的双峰氮素吸收特征，峰值分别出现在12展叶期至吐丝期和乳熟期至蜡熟期。D2密度下，N2处理在全生育期氮素积累量较对照提高36.42%，且氮素收获指数提升12.53%-13.32%。
个体与群体干物质积累
增加种植密度使单株干物质积累降低15.52%-21.15%，但群体干物质积累提升10.57%-93.72%。D2N2处理在群体水平上干物质积累较对照增加11.19%-175.05%，且保持较高的单株生物量。
叶面积持续期
优化栽培模式显著提升各生育阶段叶面积持续期。D2N2处理在VE-V6至R5-R6各阶段叶面积持续期较对照提高25.98%-71.58%，且随生育进程呈持续增长趋势，为群体光合作用奠定基础。
讨论
地表滴灌分次施肥通过V9、V12、R1和R3期四次追肥，实现氮素供应与玉米需求的动态同步。双峰氮素吸收模式有效满足吐丝期和灌浆期关键需氮特征。适度增密与减氮优化可缓解高密度下个体竞争压力，通过调控群体结构提升光能利用效率。氮肥分次施用还能减少硝态氮淋失风险，维持后期叶片持绿性和光合功能。
结论
地表滴灌施肥条件下，90,000株/公顷种植密度配合240公斤/公顷施氮量可实现氮素供需时空耦合。该模式通过形成V12-R1和R3-R5双峰氮素吸收特征，显著提升群体叶面积持续期和干物质转化效率，在维持个体发育的同时优化群体结构，为玉米高产高效栽培提供有效技术途径。
