谷子，作为营养丰富、耐旱耐瘠、节水节肥且适应性广的粮食作物，在华北平原种植结构调整中发挥着重要作用。然而，谷子茎秆柔软导致其在生育后期容易发生倒伏，严重制约了谷子产量和品质。优化冠层结构被视为降低倒伏风险、提升作物产量的有效策略。研究谷子种植的适宜冠层间距配置及其作用机制具有重要意义。

2020-2021年在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行田间试验，发现优化冠层间距配置，改善茎秆抗倒伏能力，提高谷子产量和水分生产力。在30+50 cm行距配置下，谷子茎秆形态与力学特性有所改善，抗倒伏能力明显提高。由于倒伏率的降低，籽粒产量和水分生产力也显著提升。地上30-90 cm位置的光能截获率对谷子茎秆特性和抗倒伏能力起到了关键作用。合理调整冠层间距配置，改善谷子冠层中部光分布以提升茎秆质量，增强茎秆抗倒伏能力，是促进谷子增产节水的可行方案。

研究成果以“Optimizing canopy spacing configuration enhances foxtail millet grain yield and water productivity by improving stalk lodging resistance in the North China Plain”为题，于2024年6月4日在线发表于European Journal of Agronomy。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心硕士研究生钟苑宁该论文的第一作者，董宝娣研究员和马玉诏特别研究助理为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2023YFD1902604）、中国科学院战略性先导科技专项（XDA0440303）和河北省重点研发计划项目（21327004D，19226436D）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.eja.2024.127230

图1 图文摘要

图2 冠层空间配置对谷子力学特征的影响

图3 冠层间距配置对谷子冠层结构特征的影响

图4 冠层间距配置对谷子抗倒伏能力、产量和水分生产力的影响（PLS-SEM）