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玉米是我国乃至世界的第一大粮食作物,适宜密植与施氮是实现玉米产量效率协同提高的有效途径,研究玉米不同品种对增密、减氮的响应,明确玉米个体、群体的生物建成、源库关系、产量及养分利用效率,综合氮营养条件下的生理特征分析,对于解析玉米密植高产高效,实现玉米产量效率协同具有重要意义。本研究通过两年田间试验,2017年设3个玉米品种（正红6号、仲玉3号、郑单958,分别记为ZH6、ZY3、ZD958）、5个密度（5.25、6.00、6.75、7.50和8.25万株/hm2分别记为D5.25、D6、D6.75、D7.5、D8.25）,2个氮水平（200和250kg/hm2,分别记为N200和N250）;2018年设2个玉米品种（ZY3、ZD958）、4个种植密度（4.50、6.00、7.50和9.00万株/hm2,分别记为D4.5、D6、D7.5、D9）和4个氮水平（0、120、180和240 kg/hm2,分别记为N0、N120、N180和N240）研究了不同玉米品种-密度-氮量互作对玉米农艺性态、生物建成、源库关系、产量、养分吸收利用及土壤有机碳、氮及微生物学特征变化的影响,主要研究结果如下:（1）玉米株高、穗位高、茎粗在品种间均表现为ZH6>ZY3>ZD958,随种植密度增加,玉米株高、穗位高增大,茎粗减小,玉米收获期倒折率、倒伏率提高,尤其在高密高氮处理,倒折率与倒伏率显著提高,施氮量与密度协调可以调节玉米株高、穗位高与茎粗之间的关系,从而控制玉米的倒折和倒伏的情况。玉米单株叶面积与群体叶面积指数在品种间的表现均为:ZY3>ZH6>ZD958,随着种植密度的增加,单株叶面积下降,群体叶面积指数增加,玉米群体光合势增加,穗位叶SPAD值下降,净同化率则无显著差异。氮用量超过180～200 kg/hm2范围时,玉米单株叶面积、群体叶面积指数下降,穗位叶SPAD值随着氮用量的增加而增加,枯叶数占比在施氮处理显著低于不施氮处理,吐丝期至吐丝期后20天这一阶段,2017年群体光合势与净同化率在氮用量处理间无显著差异,2018年均在180 kg/hm2（N180）时有最大值,氮用量超过180 kg/hm2时,呈现出下降趋势。（2）玉米单株干物质量与群体干物质量在品种间均表现为:收获期ZY3分别显著大于ZD958与ZH6,随种植密度的增加,单株干物质量降低,而群体干物质量增加。干物质最大积累速率在品种间的表现为ZY3>ZD958>ZH6,密度增加,干物质最大积累速率下降,吐丝期前干物质积累分配比例下降,吐丝期后干物质积累分配比例增加,叶与茎鞘干物质转运量呈现出增加的趋势,叶与茎鞘转运率与对籽粒的贡献率则无明显的规律,收获期各部位干物质分配比例的变化顺序均为:籽粒>茎>叶>穗轴>苞叶>叶鞘。施氮可以增加玉米单株干物质量、群体干物质量与干物质最大积累速率,氮用量超过180～200 kg/hm2范围时,均表现出下降的趋势,施氮对干物质分配的影响不显著。（3）密植会使空杆率、倒折率、倒伏率显著增加,双穗率减小,施氮可以增加双穗率,减少空杆率,却增加了倒折与倒伏发生的几率。同样密植会造成玉米穗部性状变差,穗长、穗粗减少,秃尖长增加,施氮会使玉米穗部性状得以改善。玉米品种不同,产量表现不同,单株籽粒产量在2017年表现为ZD958与ZY3显著高于ZH6,2018年表现为ZY3显著大于ZD958,种植密度增加单株籽粒产量下降,氮用量超过180～200 kg/hm2范围时,玉米单株籽粒产量下降;群体籽粒产量在各个品种间表现为:2017年ZH6>ZY3>ZD958,2018年ZY3<ZD958,群体籽粒产量在不同氮用量条件下,各个品种的增密空间不同,增产潜力也不相同,2017年平均群体籽粒产量在N200处理高出N250处理8.32%,在250 kg/hm2氮用量条件下ZD958、ZY3、ZH6分别在7.50、6.75、7.50万株/hm2密度下产量最大,氮用量增加,2018年平均群体籽粒产量先增加后降低,在180 kg/hm2时产量最大,实现增产17.24%,N0、N120、N180处理下ZD958与ZY3分别在7.50、6.00万株/hm2密度下产量最大,氮用量240 kg/hm2条件下可以支撑9.00万株/hm2的高密度玉米群体,籽粒产量没有下降,增密调氮可充分发挥群体增产潜力且实现氮肥供应与作物需求之间的平衡,达到增产目的。（4）随着生育期的推进,玉米茎、叶、叶鞘的氮含量下降,群体氮素积累量随着生育期的推进而增加,在收获期达到最大值,收获期不同部位氮素积累量大致表现为籽粒>茎>叶>穗轴、叶鞘>苞叶。种植密度增加,玉米各部位氮含量显著下降,而群体氮素积累量显著提高,2017、2018年收获期群体氮素积累量分别在D8.25与D9.00处理下有最大值,2017年在N200处理下显著高于N250处理,2018年施氮处理均显著高于不施氮处理。氮素转运量随着密度的增加先增加后降低,2017、2018年均在D7.50处理下有最大值,氮用量增加,氮素转运量、转运率和对籽粒的贡献率在2017年均表现出N250处理高于N200处理,2018年氮素转运量、转运率和对籽粒的贡献率表现出先增后降的趋势,氮用量超过180 kg/hm2时开始下降。密度增加氮肥偏生产力显著增加,2017、2018年均在D7.50处理下有最大值,氮素利用效率与氮肥农学利用率下降,氮用量超过200 kg/hm2时,2017年氮肥偏生产力、氮素利用效率下降,2018年氮肥偏生产力、氮素利用效率与氮肥农学利用率随着氮用量的增加先增加后降低,分别在N120、N180、N180处理有最大值。（5）氮用量的增加,0-20 cm土壤全氮含量、微生物量碳、氮先增加后降低,均在N180处理有最大值,土壤硝态氮表现出一直增加的趋势,土壤铵态氮与土壤硝态氮表现相反。0-20 cm土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶活性表现一致,随着氮用量的增加显著增加,当超过180 kg/hm2时开始下降,过氧化氢酶活性在超过120 kg/hm2时表现出下降趋势,适宜的氮用量可以显著提高土壤全氮含量、微生物量碳氮及土壤酶活性。综上,四川川中丘陵玉米区,适宜种植密度的增加,增产效果显著,氮用量在180～200 kg/hm2范围内,实现了玉米产量与效率的协同提高,同时显著提高了土壤全氮含量、微生物量碳、氮及土壤酶活性。综合玉米农艺性状、生物建成、产量、养分吸收利用、土壤有机碳、氮及微生物学特征的各项指标,全国供试玉米品种ZD95与四川主栽玉米品种ZY3与ZH6适宜的种植密度分别为7.50万株/hm2,6.75～7.50万株/hm2、7.50万株/hm2,适宜的氮用量为180～200 kg/hm2。