華北熱資源限制區實現夏玉米高產高效和機械粒收的適宜種植密度和施氮量

劉 夢，葛均筑*，吳錫冬，楊永安，侯海鵬，張 垚，馬志琪

（1 天津農學院農學與資源環境學院，天津 300392；2 天津市優質農產品開發示范中心，天津 301500；3 天津市農業發展服務中心，天津 300061）

華北平原夏玉米產量和播種面積分別約占全國的30%和29%，對保障國家糧食安全具有重要意義[1]。華北平原是我國重要的夏玉米種植區，以冬小麥-夏玉米一年兩熟種植體系為主。但由于華北平原北部熱量資源不夠充分，夏玉米受冬小麥播期和收獲期限制，成熟和脫水期熱量資源緊張，籽粒含水率較高[2]，難以達到機械收獲要求的28%或25%的含水量標準[3]，只能進行機械穗收，難以實現機械粒收[4]。“雙晚技術”推遲夏玉米收獲可以在不增加成本前提下，延長夏玉米灌漿脫水時間，促進生育后期物質積累及向籽粒轉運[5]，研究表明夏玉米生理成熟后田間站稈晾曬使百粒重提高[6]，夏玉米脫水時間延長45天含水量降低至14.4%～17.3%，周年增產6.7%～7.9%[7]，同時提高籽粒氮素積累量39.0%～57.3%，實現氮素利用效率提高[8]。周寶元等[4]研究表明，在華北平原中南部熱量資源相對豐沛區，夏玉米延遲收獲后可以通過增大播量提高冬小麥基本苗數量，彌補播期延遲冬小麥群體數量不足的問題；但在平原北部熱量資源緊張區，延遲夏玉米收獲難以播種冬小麥，可將冬小麥變革為春小麥，實現夏玉米粒收技術與周年產量及氣候資源協同提高。因此，我們提出了在華北平原北部熱資源限制區，將冬小麥變革為春小麥的春小麥-夏玉米種植體系，通過延遲夏玉米收獲，實現玉米的機械粒收，進而實現種植體系的周年穩產高產增效。通過改善栽培管理措施提高夏玉米單產是農學研究永恒的課題，大量研究表明增加種植密度和合理施用氮肥是提高玉米生產力，實現高產穩產的重要措施[5,9]。合理密植可協調作物個體與群體的關系，從而影響產量[10]，提高耐密品種干物質積累的最大增長速率和氮素利用率[11-12]。但密度過大導致群體郁閉遮陰，單株莖葉穗發育競爭而穗粒數減少和粒重降低，產量和氮素利用效率顯著降低[10,13]。同樣，合理施氮促進植株生長發育，提高干物質積累能力、籽粒灌漿速率，產量提升的同時也促進氮素的吸收和利用[14]。但華北平原高度集約化的冬小麥-夏玉米體系中大量施氮問題突出[15]，僅夏玉米季農田氮肥投入量平均達276 kg/hm2，利用率低于25%，且氨揮發損失較高[16]，導致肥料利用率低和環境污染等問題[17]。因此，我們研究了夏玉米延遲收獲條件下，種植密度和施氮量對產量形成及氮肥利用效率的影響，以期建立科學的春小麥-夏玉米連作系統栽培和養分管理技術體系，充分利用華北熱量資源限制區的周年熱量資源，并獲得滿足夏玉米籽粒機收技術要求的籽粒質量。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2018和2019年在天津市優質農產品開發示范中心(117°49'E，39°42'N)進行。前茬為春小麥。0—20 cm土層土壤基礎養分含量為：有機質18.6 g/kg、全氮1.09 g/kg、堿解氮77.7 mg/kg、速效磷64.8 mg/kg、速效鉀296 mg/kg。試驗期間夏玉米生育期氣象數據如圖1所示。

圖1 2018和2019年夏玉米生育期氣象數據Fig.1 Daily meteorological date during summer maize growing duration in 2018 and 2019

玉米品種選用‘京農科728’，于6月25日播種，10月30日收獲，比夏玉米傳統收獲期延遲收獲30天。試驗采用裂區設計，主區為種植密度，設7.5×104株/hm2(D7.5)和 9.0×104株/hm2(D9.0)；副區為施氮水平，設5個施氮(N) 水平：0、180、240、300 和 360 kg/hm2，表示為 N0、N180、N240、N300和N360。采用60 cm等行距播種，株距分別為22.2和18.5 cm，小區長7.0 m、寬4.2 m，種植7行，各小區間設置1 m隔離帶，3個重復小區。氮肥按照50%、30%、20%的比例分別作種肥、拔節期肥、大喇叭口期肥施用；磷肥 (P2O5) 120 kg/hm2全部基施；鉀肥（K2O）150 kg/hm2分為 50% 基施，50% 在大喇叭口期開溝追施，其它管理條件隨大田管理措施進行。

1.2 測定指標及方法

1.2.1 SPAD值 每小區選取生長均勻一致的代表性植株60株，分別于拔節期(V6)、大喇叭口期(V12)、吐絲期(R1)及吐絲后每10天直至穗位葉干枯，采用SPAD-502計測定功能葉SPAD值(V6和V12期測最上部展開葉，R1后測穗位葉)。

1.2.2 葉面積指數 于V6、R1期及2018年吐絲后20、40天和2019年吐絲后30、50 天，每小區選取代表性樣株3株，測定綠葉長和寬，計算葉面積指數。

1.2.3 干物質積累量 于V6、R1和收獲期(R6)，每小區取樣株3株，105℃殺青30 min，85℃烘干至恒重后稱重。

1.2.4 籽粒灌漿動態 吐絲期每小區選取吐絲一致植株30株掛牌標記，每10天取2個果穗，每穗取中部籽粒50粒，105℃殺青30 min后85℃烘干至恒重，稱干重(g/100-grain)，以天數為自變量，以粒重(GW)為因變量，按曹玉軍等[14]方法用Logistic方程GW=a/(1+be-cd))擬合籽粒增重過程并計算籽粒灌漿參數。

1.2.5 產量及其構成因素 R6期每小區連續收獲20穗，風干后考種，數穗行數、行粒數，脫粒后稱取1000粒籽粒重和20穗的粒重，用PM8188-A谷物水分儀測定籽粒含水量，按14%安全含水量計算千粒重和產量。

1.2.6 氮肥利用效率計算

氮肥偏生產力(kg/kg)=籽粒產量/施氮量

氮肥農學效率(kg/kg)=(施氮區玉米產量-不施氮區玉米產量)/施氮量

1.3 數據處理與分析

采用Excel 2013、SigmaPlot 12.0進行數據處理和作圖，采用SPSS 19.0進行數據統計及方差分析。

2 結果與分析

2.1 葉片SPAD值

夏玉米葉片SPAD值隨生育時期呈先升高后降低的趨勢(圖2)。同一施氮水平下，D7.5密度處理SPAD值除V12和R1+10時期外均顯著高于D9.0密度處理；施氮后SPAD值顯著高于N0。比較密度對SPAD＞值影響可看出，N0水平下，密度對葉片SPAD值無顯著影響，在N180、N240、N300水平下，D9.0密度的SPAD值自R1+20起顯著低于D7.5密度，N360水平下D7.5密度處理在R1后的SPAD值顯著高于D9.0密度。在D7.5密度處理下，吐絲(R1)前施氮水平間SPAD值無顯著差異，N180處理的SPAD值自吐絲后20～30天顯著低于N240，且一直低于N300和N360(P＜0.05)；N240處理的 SPAD 值在 R1+30～R1+40期顯著低于N300，且一直顯著低于N360；N300的SPAD值2018年自R1+20起顯著低于N360，2019年無顯著差異。在D9.0密度處理下，2018年N180水平R1后SPAD值顯著低于其它施氮水平，但2019年R1+20顯著低于N300和N360水平；N240水平SPAD值自R1+20顯著低于N300和N360水平，N300和N360水平無顯著差異。

圖2 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米葉片SPAD值的影響Fig.2 Effects of plant density and nitrogen application rate on delayed harvest summer maize leaf SPAD value

2.2 葉面積指數(LAI)

同一施氮水平下，D9.0處理LAI顯著高于D7.5密度(圖3)；與N0相比，施氮顯著提高夏玉米LAI(3.5%～171.3%)，且隨施氮量增加LAI顯著升高。比較密度對LAI影響可看出，與D7.5處理相比，D9.0處理V6和R1期LAI提高5.0%～26.3%；N0和N360處理下D9.0密度在R1期顯著高于D7.5密度，N180、N240、N300處理下D9.0在V6和R1+20時期顯著高于D7.5。在D7.5密度處理下，2018年N180水平各時期LAI顯著低于其他施氮水平；2019年N180水平LAI與N240水平無顯著差異，R1期后顯著小于N300與N360水平；N240水平V6和R1期LAI顯著小于N300水平，N240水平各生育期LAI顯著低于N360水平；N300和N360水平的LAI在2019年灌漿期差異達顯著水平。在D9.0密度處理下，2018年N180水平灌漿期LAI顯著低于其他施氮水平，2019年從R1期到R1+30期顯著低于N300水平，各時期均顯著低于N360水平；N240水平LAI與N300水平無顯著差異，但顯著低于N360水平；N300水平LAI在2018年R1期后顯著小于N360水平，2019年在R1+50期差異顯著。

圖3 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米葉面積指數(LAI)的影響Fig.3 Effects of plant density and nitrogen application rate on delayed harvest summer maize leaf area index (LAI)

2.3 干物質積累量

由圖4可知，增密顯著提高同一施氮水平下干物質積累量；施氮后夏玉米不同生育時期的干物質積累量顯著提高5.0%～177.7%，且隨施氮量增加干物質積累量顯著增加。同一施氮水平下，D9.0處理V6、R1和R6期干物質積累量分別比D7.5顯著提高5.6%～34.8%、3.7%～25.7%和10.5%～78.4%。在D7.5處理下，N180與N240水平間R1期干物質積累量差異顯著，有些時期顯著低于N300和N360水平；N240水平R6期干物質積累量在2018年顯著低于N300，兩年間均顯著低于N360；N300與N360在R6期干物質積累量差異顯著。在D9.0處理下，N180與N240間干物質積累量僅在2019年R1期差異顯著，2018年不同時期顯著低于N300和N360水平，2019年僅與N360在R6期差異顯著；年際間N240與N300水平干物質積累量無顯著差異，且2018年多數時期及2019年R6期N240與N300干物質積累量均顯著低于N360水平。

圖4 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米干物質積累量的影響Fig.4 Effects of plant density and nitrogen application rate on dry matter accumulation of delayed harvest summer maize

2.4 籽粒灌漿動態

夏玉米百粒重隨灌漿進程呈S型曲線增長趨勢(圖5)，密度對百粒重無顯著影響。收獲期，施氮處理百粒重比N0提高0.5%～18.4%，N240和N360水平百粒重最高，兩年平均分別達到35.60和33.10 g。2018年，同一施氮水平下D7.5和D9.0密度百粒重差異不顯著；2019年，在N0和N240水平下D9.0密度的百粒重分別比D7.5密度顯著降低了2.90和2.92 g。在D7.5密度處理下，2018年施氮水平間灌漿期百粒重無顯著差異，在R1+10期比N0水平顯著提高16.8%～70.5%；2019年施氮后灌漿期百粒重比N0顯著提高，收獲期N240、N300和N360水平增幅達7.8%～11.1%(P＜0.05)，N180水平百粒重與N240和N300水平無顯著差異，但顯著低于N360水平。在D9.0密度處理下，2018年各施氮處理百粒重在R1+10期比N0顯著提高13.0%～79.7%，且N240、N300和N360水平百粒重比N180水平提高20.3%～59.0% (P＜0.05)；2019年各施氮處理灌漿期百粒重與N0差異顯著，收獲期百粒重比N0顯著提高9.0%～26.6%，施氮水平間灌漿前期百粒重無顯著差異，N360水平自花后60天起顯著高于N180和N240水平，收獲期分別提高11.1%和16.1%。

圖5 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米灌漿期百粒重的影響Fig.5 Effects of plant density and nitrogen application rate on 100-grain weight of delayed harvest summer maize

由圖6可知，2018年，與D7.5密度相比，D9.0密度處理在N240和N300水平下最大灌漿速率(Gmax)分別顯著提高1.33和1.26 g/(100-grain·d)，在N240水平下積累起始勢(R0)提高17.1%，但灌漿持續期縮短6.9天；2019年，在N0水平下D9.0比D7.5處理Gmax和 R0分別顯著提高 0.35 g/(100-grain·d)和42.6%，到達Gmax時間(Tmax)提前4.4天，但灌漿持續期縮短12.2天(P＜0.05)，施氮后密度處理間灌漿參數無顯著差異。與N0相比，施氮后Gmax提高0.04～0.13 g/(100-grain·d)，其中 N240和 N300水平增幅達顯著水平，Gmax峰值達1.33～1.39 g/(100-grain·d)；Tmax提前4.1～4.6天，灌漿速率最大時生長量(Wmax)提高5.7%～9.4%，R0和P無顯著差異。在D7.5處理下，2018年施氮水平間灌漿參數無顯著差異；2019年，與N0相比，施氮后Gmax顯著提高0.21～0.35 g/(100-grain·d)，Tmax提前 10.6～12.1 天，Wmax提高1.4～2.6 g/100-grain，R0提高9.0%～13.9%，灌漿持續期縮短3.4～5.0天。在D9.0處理下，2018年，N180和N360灌漿參數與N0無顯著差異，但N240和N300水平Gmax和R0比N0分別顯著提高0.16～0.24 g/(100-grain·d)和16.6%，同時灌漿持續期分別縮短6.8天；與N180和N360相比，N240、N300處理Gmax分別顯著提高18.7%和21.3%、11.9%和14.3%，N240水平R0顯著提高15.7%和17.1%，但灌漿持續期縮短6.4和7.0天；2019年，N0和N300水平間Gmax無顯著差異，但比其他施氮水平分別顯著提高6.4%～9.5%和8.3%～11.3%，與N0水平相比，施氮后Tmax提前了4.5～6.5天，但灌漿持續期縮短了5.1～10.8天，Wmax提高了1.8～3.3 g/100-grain，R0降低15.2%～27.4%；施氮水平間Tmax和Wmax無顯著差異，N180～N300水平R0比N360提高9.6%～16.6%，但灌漿持續期縮短3.4～5.6天。

圖6 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米籽粒灌漿速率的影響Fig.6 Effects of plant density and nitrogen application rate on grain filling rate of delayed harvest summer maize

2.5 產量及產量構成因素

由圖7可以看出，隨密度增加夏玉米產量提高2.4%～28.3% (P＜0.05)，達 7.36×103～12.22×103kg/hm2；施氮后玉米產量比N0顯著提高3.2%～115.7%，達 10.10×103～11.33×103kg/hm2；D9.0處理在 N180～N360水平下產量為 10.74×103～12.22×103kg/hm2，分別比D7.5處理的顯著提高11.5%～15.8%、8.7%～11.8%、2.4%～13.0%和7.6%～28.3%。在D7.5處理下，N240與N180處理間產量無顯著差異，年際間N300和N360處理比N180處理分別顯著提高8.3%～11.1%和9.7%～10.5%，達9.54×103～11.25×103kg/hm2，而 N300與 N240和 N360差異不顯著。在D9.0處理下，2018年，在N180、N240和N300水平玉米產量介于 10.20×103～10.77×103kg/hm2，比N360水平降低13.1%～17.8% (P＜0.05)；2019年施氮水平間玉米產量無顯著差異，在N180～N240水平，玉米產量即達 10.74×103～12.36×103kg/hm2。

圖7 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米產量的影響Fig.7 Effects of plant density and nitrogen application rate on grain yield of delayed harvest summer maize

由表1可以看出，D7.5比D9.0處理行粒數和穗粒數分別增加1.3～3.3和15.0～51.3粒(P＜0.05)，穗行數和千粒重無顯著差異；與N0相比，施氮使夏玉米穗行數、行粒數和穗粒數分別顯著增加0.5～1.0行、3.8～4.5粒和62.8～79.2粒，千粒重顯著提高15.0～42.3 g/1000-grain。在D7.5處理下，N0和N180處理穗行數比N240～N360處理顯著減少0.4～1.1行，施氮處理間行粒數和穗粒數無顯著差異；N240～N360處理千粒重比N0顯著提高11.7～48.1 g/1000-grain，N180比 N360處理降低 36.4 g/1000-grain (P＜0.05)。在D9.0處理下，施氮后穗行數、行粒數、穗粒數和千粒重比N0分別顯著增加0.4～0.9行、5.0～6.2粒、72.9～105.1粒和18.3～37.6 g/1000-grain，但施氮處理間差異未達顯著水平。夏玉米籽粒含水量2018年降低至22.5%～24.8%，處理間籽粒含水量無顯著差異，2019年低至15.4%～21.6%，D9.0處理下施氮處理夏玉米籽粒含水率比N0顯著下降4.1～5.6個百分點。

表1 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米產量構成因素的影響Table 1 Effects of plant density and nitrogen application rate on delayed harvest summer maize yield components

2.6 氮肥利用效率

表2顯示，在D7.5和D9.0處理下，隨施氮量增加夏玉米PFPN分別顯著降低24.2%～46.6% 和21.2%～43.1%；D9.0處理下夏玉米PFPN為34.0～59.7 kg/kg，比D7.5處理顯著提高10.1%～17.2%；N240～N360水平PFPN分別為44.0、35.3和31.5 kg/kg，分別比N180水平 56.9 kg/kg顯著降低22.7%、38.0%和44.8%。在D7.5處理下，2018年，N240～N360水平下PFPN比N180水平降低28.8%～82.3% (P＜0.05)，施氮水平間差異均達顯著水平；2019年，N300～N360水平下PFPN分別比N180水平顯著降低33.3%和44.7%，N240與N180和N300水平間差異不顯著，N360水平顯著低于N240和N300水平。在D9.0處理下，年際間N240～N360水平PFPN分別比 N180水平顯著降低33.3%～64.5%和17.8%～46.6%，N300與N360水平間無顯著差異且均顯著低于N240水平。

由表2可看出，在D7.5和D9.0下，隨施氮量的增加，夏玉米AEN分別顯著降低了 21.1%～32.5%和13.0%～32.9%；與D7.5處理AEN(7.2～10.7 kg/kg)相比，D9.0處理極顯著提高了72.0%～94.4%，達12.6～18.8 kg/kg；2018年N180水平AEN(4.2 kg/kg)與N240水平下無顯著差異，而N300和N360水平分別比N180水平顯著提高12.5%和52.6%，2019年N240～N360水平AEN比N180顯著降低16.0%～39.3%。在D7.5處理下，2018年增施氮肥處理AEN比N180顯著提高59.0%～116.5%，而2019年比N180顯著降低27.4%～43.2%。在D9.0處理下，2018年，N240水平AEN比N180顯著降低24.9%，而N360比N180顯著提高40.4%；2019年，與N180水平AEN相比，N240～N360水平下顯著降低10.4%～43.2%，施氮處理間差異均達顯著水平。

表2 種植密度和施氮量對延遲收獲夏玉米氮肥偏生產力(PFPN)和氮肥農學利用效率(AEN) 的影響Table 2 Effects of plant density and nitrogen application on nitrogen partial factor productivity (PFPN) and agronomic nitrogen efficiency (AEN) of delayed harvest summer maize

3 討論

玉米葉片葉綠素含量(SPAD值)和葉面積指數(LAI)反映了葉片光合能力，提高SPAD值和LAI可以提高光能截獲，促進干物質積累[18]；玉米生長后期葉片早衰、LAI降低導致葉片功能期縮短，影響玉米產量、品質和抗逆性[19]。已有研究表明，種植密度增大群體數量增多使LAI提高，但密度增加到一定程度LAI達到平臺值后就不再提高[19]，密植群體內個體競爭加劇導致葉片保綠性變差，SPAD值降低[20]。施氮量的增加顯著延長了葉片功能期，SPAD值下降趨勢變緩[18]，維持灌漿后期有效光合能力；LAI隨施氮量增加先增后減，施氮210 kg/hm2時LAI最高[21]。本試驗結果表明，施氮量增加顯著提高華北平原夏玉米葉片SPAD值和LAI，增密顯著降低灌漿期葉片SPAD值和LAI，高密度(D9.0)條件下施氮對SPAD值和LAI影響更加顯著，李廣浩等[22]研究也表明種植密度增加導致花后葉片保綠性變差，分析原因在于吐絲期前玉米葉片發育及葉綠體形成與氮素密切相關，高密群體灌漿期個體競爭加劇引起植株衰老。夏玉米產量形成主要來源于干物質積累與轉運[23]，密度與干物質積累速率及最大積累速率出現時間呈負相關性而調控群體干物質積累量[11,24]，高密群體由于灌漿期葉片衰老加快[22]，顯著降低灌漿期群體干物質積累[25]；施氮促進植株光合產物積累，顯著影響灌漿期干物質積累實現增產[26]。本研究表明，增加密度夏玉米群體干物質積累量顯著增加，施氮顯著提高干物質積累量，原因在于施氮量提高夏玉米葉片SPAD值和LAI，促進光合產物合成和積累，因此在華北平原夏玉米適度增密可挖掘群體干物質積累潛力。

華北平原周年冬小麥-夏玉米生產中，由于熱量資源緊張且受冬小麥播/收期雙重限制，夏玉米灌漿時間短，限制粒重提高和籽粒脫水，成為夏玉米機械粒收技術瓶頸問題[27]。適當延遲收獲可延長籽粒灌漿脫水期，提高籽粒干重，降低籽粒含水量，提高機械粒收質量[28]。玉米粒重受籽粒灌漿速率和持續時間調控[29]，增加種植密度導致灌漿速率下降，灌漿活躍期縮短，粒重下降[14]；施氮可提高灌漿速率，延長灌漿活躍期，減少頂部籽粒敗育，通過增加穗粒數和提高粒重而增產[14,29]。本研究表明，增加密度顯著提高晚收夏玉米最大灌漿速率和灌漿起始勢，但縮短灌漿持續期天數，在本試驗中密度對粒重的調控效應未達顯著水平，可在不影響粒重前提下通過增加單位面積穗數實現增產；施氮顯著提高夏玉米最大灌漿速率及其生長量，到達最大灌漿速率的天數提前4.1～4.6天，在中高施氮水平下(N240～N300)粒重達到最大。已有研究表明，夏玉米延遲收獲，通過提高千粒重實現增產17.4%～19.8%，同時提高籽粒氮素積累量39.0%～57.3%進而提高氮素利用效率[8]；華北平原南部夏玉米生理成熟后延遲收獲可使百粒重提高[6]，籽粒容重提高可實現增產9.72%[8]，大跨度延遲夏玉米收獲期可實現冬小麥-夏玉米周年增產6.7%～7.9%[7]。增密提高夏玉米單位面積穗數但穗粒數減少，且降低籽粒干重增長速率[30]和千粒重影響產量[5,26,29]，施用氮肥改善穗部性狀實現增產[26,31]。本研究表明，夏玉米延遲收獲，籽粒含水量2018和2019年分別降低至22.5%～24.8%和15.4%～21.6%，與李璐璐等[6]和劉志輝等[28]的研究結果相互驗證；晚收夏玉米密度增加行粒數和穗粒數分別減少1.3～3.3和15.0～51.3粒(P＜0.05)，但對粒重無顯著影響，通過增加單位面積穗數實現增產2.4%～28.3%，達 7.36×103～12.22×103kg/hm2；施氮使夏玉米穗行數、行粒數和穗粒數分別顯著增加0.5～1.0行、3.8～4.5粒和62.8～79.2粒，千粒重顯著提高 15.0～42.3 g/1000-grain，產量達到 10.10×103～11.33×103kg/hm2；在D9.0處理下，施氮在180～240 kg/hm2水平，延遲收獲夏玉米產量可達10.74×103～12.36×103kg/hm2。

氮素是作物產量形成過程中重要的營養元素[32]，生產中農戶為追求產量常進行過高施氮[15]，華北平原夏玉米農田氮肥投入量平均為276 kg/hm2[16]，引起肥料利用率低和環境生態問題[16-17]，優化施氮能夠協調氮素積累和轉運，促進植株光合產物積累，顯著提高地上部生物量實現增產[22,29,33]。大量研究表明，施氮量增加顯著降低玉米氮肥利用效率，而適宜增密可提高氮肥偏生產力[20-21]。本研究表明，增加密度可使延遲收獲夏玉米氮肥偏生產力和氮肥農學利用效率分別提高至34.0～59.7 kg/kg和12.6～18.8 kg/kg，顯著提高10.1%～17.2%和72.0%～94.4%；隨施氮量增加，延遲收獲夏玉米氮肥偏生產力降低22.7%～44.8%，但依然高達31.5～56.9 kg/kg；由于研究初期(2018年)土壤基礎地力較高，無氮處理產量較高，導致施氮后氮肥農學利用效率數值偏低，且隨施氮量增加整體呈增加趨勢，但第二年(2019年)施氮量增加延遲收獲夏玉米農學利用效率顯著降低10.4%～43.2%。綜合產量結果，在D9.0處理下，施氮在180～240 kg/hm2水平，延遲收獲夏玉米氮肥偏生產力和農學利用效率可達47.0～59.7 kg/kg (2018年2019年平均)和27.6～30.9 kg/kg (2019)。

4 結論

在華北平原熱量資源限制區春小麥-夏玉米種植體系下，適當提高種植密度可有效提高夏玉米干物質積累速率，籽粒含水量降低至15.4%～24.8%，實現籽粒機收。施氮量控制在180～240 kg/hm2，能夠提高葉片SPAD值、葉面積指數及干物質積累，產量穩定在 10.5×103～11.2×103kg/hm2，氮肥偏生產力和農學利用效率高達47.0～59.7 kg/kg和27.6～30.9 kg/kg。因此，在華北熱資源限制區改為春小麥-夏玉米體系后，機收夏玉米的適宜組合為密度9.0×104株/hm2、施氮 180～240 kg/hm2。