株型结构与光截获能力是限制密植玉米产量提升的重要因素。如何在增加种植密度的同时，优化株型结构并协同提升群体光能利用率，是当前的研究热点。以往研究多集中在种植密度对玉米常规农艺性状、生理指标及产量的影响，但复杂密植环境下玉米三维株型的时空发育规律，及其对冠层光截获的影响尚待深入阐释。

近期，北京市农林科学院信息技术研究中心赵春江院士团队和河南农业大学马新明教授团队联合完成的题为“A study on the response of planting density to 3D plant shape plasticity and population light transmittance of maize”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）2026年8期正式发表。

该研究以郑单958、京农科728和MC812品种为材料，设置3种不同种植密度处理：37500（LD）、67500（MD）和97500（HD）株/公顷。利用运动恢复结构技术和多视角三维表型平台（MVS-Pheno）探究不同玉米品种和种植密度下的株形可塑性。研究开发了7种新的三维（3D）植株结构参数，并构建了3D冠层模型用于光分布仿真。

结果表明，在营养生长期，随着种植密度的增加，玉米植株的垂直和水平发育增强；而在吐丝期，密度增加使植株空间占有率降低，横向生长受到明显抑制。3D冠层模型能较好地模拟冠层光分布（R²=0.83，RMSE=8.53%）。结合3D植株结构参数和支持向量回归构建的冠层底部透光率估算模型具有较高预测精度（R²=0.76，RMSE=2.89%）。植株体素体积和植株投影面积是影响冠层底部透光率的关键参数，可作为玉米耐密性育种的新型指标。这些发现揭示了特定阶段的株型可塑性和光截获特征，为玉米耐密分子设计育种提供了支持。

北京市农林科学院信息技术研究中心和河南农业大学联合培养的博士生王光涛为该文第一作者，北京市农林科学院信息技术研究中心赵春江院士、郭新宇研究员和河南农业大学马新明教授为该文的共同通信作者。

该研究得到北京市农林科学院协同创新中心建设项目（KJCX20240406）、国家自然科学基金重点项目（32330075）和中国博士后科学基金（2023M730314）的资助。

Cite the article:

Guangtao Wang, Guanmin Huang, Weiliang Wen, Sheng Wu, Xianju Lu, Bo Chen, Xinming Ma, Xinyu Guo, Chunjiang Zhao. 2026. A study on the response of planting density to 3D plant shape plasticity and population light transmittance of maize. Journal of Integrative Agriculture, 25(8): 3208-3217.

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5.7，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。

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