通过模型策略优化种植密度对于提高现代玉米生产系统的资源利用效率和生产力至关重要。植物功能-结构模型如GreenLab等能精确模拟作物生长和产量形成，然而，在模拟高密度条件下株间竞争方面的能力有待提升。

近期，安徽农业大学作物生理生态与模拟研究团队完成的题为“Modeling interplant competition in maize: Integrating density-dependent specific leaf area plasticity enhances canopy light and nitrogen use efficiency”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先上线发表。

该研究设置了2年田间试验，以郑单958（ZD958）为供试材料，设置了3 plants m-2（PD3，对照，模拟低或无竞争）、6 plants m-2（PD6，当前普遍采用的，轻度竞争）、9 plants m-2（PD9，未来种植密度，中度竞争）和12 plants m-2（PD12，高竞争力）4个种植密度处理，主要测定了叶片结构和功能性状变化，并评估比叶面积（SLA）可塑性在调控冠层光能及氮素利用效率中的作用。

该研究发现，增加种植密度显著改变了冠层结构和资源分布。与PD3相比，高密度处理（PD6、PD9和PD12）提高了叶向值、SLA、光合氮素利用效率（PNUE）、辐射利用效率和作物生长速率，但同时降低了单株叶面积、比叶氮含量和光饱和光合速率。进一步分析表明，密度诱导的SLA可塑性提高了PNUE，并调整了氮素与光的消光系数之比，从而部分补偿了因SLN降低所导致的叶片光合能力下降。

将观察到的SLA对种植密度的响应进行参数化，并整合到GreenLab-Maize模型中。与标准模型相比，修订后的模型显著改善了对高密度条件下叶面积、叶面积指数、光能利用效率和生物量积累的模拟精度。总之，本研究确立了SLA可塑性作为密植条件下资源优化的关键适应性性状，并提供了一种经过验证的方法，以增强功能-结构植物模型中株间竞争模拟的真实性。

安徽农业大学作物生理生态与模拟团队宋有洪教授为论文的通讯作者，安徽农业大学农学院农学院已毕业博士生张鹏鹏博士为该文第一作者。该研究得到国家重点研发计划（2023YFD2301500）的资助。

Cite the article:

Pengpeng Zhang, Cheng Li, Hongbo Wang, Xiujuan Wang, Mengzhen Kang, Jun Xue, Youhong Song. 2026. Modeling interplant competition in maize: Integrating density-dependent specific leaf area plasticity enhances canopy light and nitrogen use efficiency. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.03.049

https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.049

Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》, JIA）由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。