玉米是我国主要粮食作物之一，合理增大种植密度可以提高玉米的产量。请回答玉米增产的有关问题。
(1)种植过密会使玉米产量下降。从植物细胞代谢角度分析，过度密植_____（写出两点原因），导致植株群体光合速率下降，而_____增加，使得产量下降。
(2)适当多施氮肥，可以提高玉米植株光合作用的能力，其原因是叶肉细胞中与光合作用有直接关系的_____物质增加所导致的（写出三种）。
(3)农民常采用小麦一玉米套种、玉米一大豆间作等传统种植模式。这些种植模式使得农田群落结构复杂，从而提高了____。
(4)研究发现叶片喷施褪黑素能促进干旱处理后复水条件下玉米净光合速率的恢复。请设计实验进行验证。（写出实验思路和结果）____。