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河北农业大学玉米栽培团队明确化控提升玉米氮素利用效率及收获指数

• 玉米是我国主要粮食作物，生产中普遍存在氮肥利用率偏低、光合产物分配不合理等问题，制约着玉米产量与种植效益提升。化控作为玉米防倒的重要手段，可通过调控植株形态改善群体生长环境，但关于其如何通过优化植株横纵比及维管束形态，进而调控玉米氮素利用效率和物质分配，目前仍缺乏系统且深入的研究，成为进一步提升玉米养分利用效率的关键瓶颈。

  近期，河北农业大学玉米栽培团队完成的题为“Plant growth retardant increases nitrogen utilization efficiency and harvest index in maize by optimizing the plant horizontal-vertical ratio and vascular bundle morphology”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年5期发表。

  该研究以郑单958为试验材料，采用裂区试验设计，主区为4.5、6.0、7.5、9.0 株/m²四个种植密度；副区为七展叶期喷施0（对照）、450、900 mL/hm²的化控剂EC（乙烯利+矮壮素）。试验系统测定不同生育时期玉米植株的横纵比相关形态指标、茎秆维管束的数量、面积、结构等解剖学特征，同时检测植株各器官氮素积累、转运及分配规律，揭示植物生长延缓剂调控玉米氮素利用的生理结构机制。

  研究发现，喷施化控剂可显著优化玉米植株横纵比（基部节间直径与株高比；最高可增加22.9%），有效降低植株株高、穗位高，增加茎粗与冠层通透性，构建更合理的株型结构；同时该处理能明显改善玉米茎秆维管束形态，提升维管束数量，增大维管束横截面积，增强植株养分运输的结构基础。植株形态与维管束结构的协同优化，大幅促进了玉米干物质和氮素向籽粒的转运分配，使氮素利用效率显著提升了9.8%—31.1%；同时推动光合产物更多向籽粒富集，有效提高玉米收获指数。

  

  玉米在不同密度和喷施植物生长延缓剂下的植株横纵比率（PHVR）

  

  植株茎秆维管束形态与干物质转运、氮素利用、植株横纵比率间的相关性分析

  

  植株横纵比率（PHVR）与单株干物质转运（|DMRp|）、干物质转运对籽粒的贡献（|CDMRp|）、氮素利用效率（NUtE）和收获指数（HI）间的关系

  
  

  综上，该研究明确了植物生长延缓剂通过调控玉米植株横纵比率和维管束形态，提升氮素利用效率与收获指数的关键机制，为提高玉米氮肥利用效率，推动绿色高效生产提供了理论与技术支撑。

  河北农业大学玉米栽培团队唐倩（现为华中农业大学博士研究生）及任建宏副教授为论文第一作者，河北农大高震教授及华中农大王创教授为论文通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划(2023YFD2301500)的支持。

  Cite the article:

  Qian Tang, Jianhong Ren, Xinru Zhang, Cai Wu, Yarong Zhang, Dahong Bian, Guangzhou Liu, Yanhong Cui, Xiong Du, Chuang Wang, Zhen Gao. 2026. Plant growth retardant increases nitrogen utilization efficiency and harvest index in maize by optimizing the plant horizontal-vertical ratio and vascular bundle morphology. Journal of Integrative Agriculture, 25(5): 1913-1926.

Pubdate： 2026-05-27    Viewed： 3