玉米‖大豆间作模式下植物生长调节剂对作物生长及产量的影响

摘要：探究植物生长调节剂对间作模式下玉米和大豆生长发育的影响，为一喷双控技术在大豆玉米复合种植生产上的应用提供理论依据和技术支撑。以苏玉29为供试玉米品种，临豆10号为供试大豆品种，设置5个调节剂外施处理，以清水处理为对照，研究不同植物生长调节剂对间作模式下大豆和玉米茎秆性状、农艺性状及产量的影响。结果表明，与对照相比，外施稀施保使间作玉米每穗粒数减少15.2%，百粒重降低2.3%，玉米减产20.3%；并使间作玉米株高和穗位高分别降低16.1%和14.8%，显著缩短间作玉米第7～10节节长，增加第2～9节茎粗。此外，该处理使间作大豆增产15.4%，株高降低16.9%，显著缩短间作大豆第4～10节节长，增加第1～10节茎粗。综上，在大豆‖玉米带状间作模式下，外施稀施保能降低大豆和玉米株高，增加节间茎粗，具有一喷双控的效果，但稀施保在显著提高间作大豆产量的同时，造成间作玉米减产。因此，生产上还需将稀施保与其他调节物质进行复配，通过协同作用达到大豆、玉米矮化抗倒和增产稳产的目的。

关键词：玉米‖大豆带状间作；植物生长调节剂；产量；抗倒伏性状

中图分类号：S344.2" 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）23-0060-05

文章荣，文廷刚，宋佳敏，等. 玉米‖大豆间作模式下植物生长调节剂对作物生长及产量的影响［J］. 江苏农业科学，2024，52（23）：60-65.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.23.008

收稿日期：2024-05-16

基金项目：淮安市自然科学研究计划（编号：HAB202245）。

作者简介：文章荣（1994—），男，江苏淮安人，硕士，研究实习员，主要从事玉米化控栽培技术研究。E-mail：2562549221@qq.com。

通信作者：顾大路，硕士，研究员，主要从事作物逆境调控技术研究。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

在粮食安全战略大背景下，口粮型主粮小麦和水稻基本能实现自给，进口依赖性较小。2023年稻谷及大米进口量为2.63×106 t，同比下降57.5%；小麦进口量为1.21×107 t，同比增长21.5%，而具有油料和饲料双功能的大豆和玉米则对进口的依赖度较大，尤其是大豆［1］。2023年玉米进口量为2.71×107 t，同比增长31.6%；大豆进口量为9.94×107 t，同比增长11.4%。若要实现玉米、大豆自给，在单作生产方式下需要近1×108 hm2耕地。在耕地资源有限的情况下，大豆与玉米争地矛盾突出，因此在适宜地区大力推广大豆玉米带状复合种植，既可保证玉米产能，又能大幅度提高大豆自给率，达到玉米基本不减产、增收1季豆的种植目标。

扩间增光、缩株保密是发挥植株边行优势，实现带状复合种植增产的核心环节。在间作系统中，玉米由于种植面积被压缩，导致单位面积种植密度过大，生长中后期田间通风性、透光性都会相对减弱，田间荫蔽，茎秆柔嫩，根系不发达，容易出现倒伏。间作模式下大豆与玉米同时播种，玉米在播种后40～50 d开始对大豆构成遮阴，期间大豆能接受的光照仅有单作的40%左右，荫蔽会促使大豆茎秆伸长、落花落荚［2］，不仅降低产量和品质，还增加后期倒伏发生概率。

化学调控是生产上防止作物倒伏的有效措施之一。科学化控不仅可以有效提高植株的抗倒能力，预防倒伏，还能调节植株的性状发育，塑造理想株型，增加作物产量，改善籽粒品质［3-5］。研究表明，玉黄金（30%胺鲜酯·乙烯利水剂）可通过增加叶绿素含量、降低过氧化物酶活性来增强春玉米茎折强度，并能通过改善玉米抗倒伏性能与穗位叶光合能力，进一步提高夏玉米产量［6-7］。稀施保是一种以乙烯利为主要化学成分的调节剂，在玉米大喇叭口后期（14叶展开期）施用，能显著降低株高、穗位高，提高抗倒能力，增产效果显著［8-9］。矮壮素是一种季铵盐类植物生长延缓剂，能有效控制玉米植株徒长，降低株高和穗位高，减少倒伏风险［10］。张伟等研究发现，叶面喷施矮壮素、多效唑、玉黄金等化控调节剂均可以提高杂交大豆叶片的生理机能，优化株型，增强抗倒性，发挥产量潜力［11］。黄甜等的研究也证明，多效唑能控制繁茂型杂交大豆品种的早发优势，降低叶面积指数，利于田间透光，从而显著增加单株粒重［12］。关方硕等研究发现，在大豆始荚期喷施缩节胺可以显著降低大豆株高，并能优化大豆产量构成，进而提高产量［13］。当前利用化控技术调控单作大豆或玉米抗倒伏性的研究较多，但关于化控剂“一喷双控”对复种模式下大豆和玉米生长发育的影响鲜有报道，调控效果有待进一步研究。本试验收集5种市场上常见的植物生长调节剂，比较分析带状间作模式下不同植物生长调节剂同时喷施对大豆、玉米农艺性状及产量的影响，筛选高效、适宜的植物生长调节剂，以期为大豆‖玉米带状复合种植模式的高质量发展提供理论依据。

1" 材料与方法

1.1" 试验材料

供试玉米品种为苏玉29（江苏省农业科学院提供），该品种株型紧凑，综合性状突出，适应性广，适宜在淮北地区夏播种植；大豆品种为临豆10号（临沂市农业科学院提供），该品种抗倒伏，宜机收，适宜在淮北地区夏播种植。供试化学调控剂有玉黄金、多效唑、矮壮素、稀施保、甲哌，分别由江苏浩伦农业科技有限公司、四川国光农化股份有限公司、山东万豪化工股份有限公司、江苏徐淮地区淮阴农科所、河南省中威春雨植物营养有限公司生产，市场购买，相关信息详见表1。

1.2" 试验设计及方法

1.2.1" 试验地点

试验于2022年6月25日在淮阴区马头镇二安村进行。试验地前茬作物为小麦，土壤为沙壤土，肥力中等。

1.2.2" 试验设计

试验设5个植物生长调节剂处理（甲哌750 g/hm2、矮壮素450 g/hm2、多效唑750 g/hm2、稀施保375 mL/hm2、玉黄金300 mL/hm2），以清水处理为对照（CK），采用叶面喷施的方式，在玉米8～10展叶期/大豆分枝期—初花期同时喷药。一个生产单元4行大豆、2行玉米，宽度为2.7 m。大豆行距30 cm，株距9～10 cm；玉米行距40 cm，株距10～12 cm，玉米带和大豆带间距70 cm。每个小区宽5.4 m，长25.4 m，3次重复。玉米基施复合肥（N、P2O5、K2O含量均为15%）600 kg/hm2，并在拔节期追施尿素（46%）750 kg/hm2，大豆仅基施复合肥（N、P、K含量均为15%）225 kg/hm2。

1.3" 测定指标与方法

1.3.1" 农艺性状

在大豆/玉米成熟期，各小区随机选取30株长势较均匀且具有代表性的植株，测量玉米株高（地表到雄穗顶端的高度）、穗位高（地表到第1果穗着生节的高度）、节长、茎粗以及大豆株高（地表到主茎顶端生长点的高度）、节长、茎粗等指标。

1.3.2" 产量测定

成熟期，在各小区玉米带连续取30株，去除苞叶后自然风干，测定穗粒数，并在水分低于14%时脱粒测定百粒重，最后计算产量；同时在大豆带边行和内行各连续取15株，晾晒、脱粒后，测定并记录大豆单株粒数、百粒重以及产量。

1.4" 数据处理

采用Microsoft Excel 2016和IBM SPSS Statistics 23统计软件进行数据处理与分析。

2" 结果与分析

2.1" 植物生长调节剂对间作大豆、玉米产量及构成的影响

由表2可知，化控剂对间作玉米产量、穗粒数和间作大豆产量、百粒重有极显著影响，对玉米百粒重无显著影响。

与CK相比，玉黄金、多效唑、矮壮素、稀施保和甲哌使间作玉米产量分别降低31.8%、11.1%、2.2%、20.3%、14.5%，仅矮壮素处理减产不显著。玉黄金和稀施保使间作玉米穗粒数分别显著减少18.6%、15.2%；多效唑、矮壮素和甲哌使间作玉米穗粒数分别减少5.5%、3.9%、6.2%，但无显著差异。多效唑和甲哌使间作玉米百粒重分别显著降低4.8%、5.8%，玉黄金、矮壮素和稀施保使间作玉米百粒重分别降低3.0%、2.8%、2.3%，但无显著差异。

稀施保和甲哌使间作大豆产量显著增加15.4%、13.1%，玉黄金、多效唑和矮壮素使间作大豆产量分别显著降低9.1%、18.7%、31.5%。玉黄金、矮壮素、稀施保和甲哌使间作大豆百粒重分别降低13.2%、10.5%、0.5%、16.8%，多效唑使间作大豆百粒重显著增加9.1%。

化控处理后间作玉米百粒重降低2.3%～5.8%，穗粒数减少3.9%～18.6%，减产2.2%～31.8%，表明间作玉米产量主要受穗粒数影响，穗粒数下降越多，玉米减产越严重；而间作大豆产量和百粒重没有对应关系，表明大豆产量还受单株粒数的影响。

2.2" 植物生长调节剂对间作大豆、玉米农艺性状的影响

由表3可知，化控剂对间作玉米株高、穗位高和间作大豆株高有极显著影响。与CK相比，化控剂普遍降低间作玉米株高，玉黄金、多效唑、矮壮素、稀施保和甲哌使间作玉米株高分别降低14.8%、9.7%、2.4%、16.1%、0.7%，仅甲哌处理降幅不显著；玉黄金、多效唑、稀施保还可显著降低间作玉米穗位高，降幅分别为16.0%、6.2%、14.8%。

化控剂对间作大豆同样具有矮化作用。玉黄金、多效唑、矮壮素、稀施保使间作大豆株高分别显著降低16.3%、50.4%、12.4%、16.9%。玉黄金、多效唑和稀施保能同时显著降低间作玉米株高、穗位高和间作大豆株高，其中稀施保综合表现最优。

由表4可知，化控剂对间作玉米第1～10节节长有极显著影响。与CK相比，玉黄金和稀施保显著缩短间作玉米第3～10节节长，降幅分别为16.2%、24.4%。其中，玉黄金和稀施保使第3节节长分别缩短5.0%、9.9%，第4节节长分别缩短9.2%、13.2%，第5节节长分别缩短7.5%、15.6%，第6节节长分别缩短8.0%、14.1%，第7节节长分别缩短11.3%、22.0%，第8节节长分别缩短27.7%、36.1%，第9节节长分别缩短35.4%、44.5%，第10节节长分别缩短24.0%、37.7%。多效唑主要能显著缩短间作玉米第7～10节节长，降幅为18.6%。矮壮素和甲哌对间作玉米第 1～10节节长没有抑制效果，玉黄金、多效唑和稀施保能控制间作玉米节间伸长，其中稀施保效果最为显著。

由表5可知，化控剂对间作玉米第9～10节茎粗有极显著影响，对第1～8节茎粗无显著影响。与CK相比，稀施保可增加间作玉米第2～9节茎粗，主要使第5节茎粗增加8.5%，第6节茎粗增加9.5%，第7节茎粗增加9.7%，第8节茎粗增加9.0%，第9节茎粗加12.7%。多效唑和矮壮素同样能增加玉米第6～9节茎粗，但效果没有稀施保明显。玉黄金和甲哌没有增加间作玉米节间直径的作用。

由表6可知，化控剂对间作大豆第1～10节节长有极显著影响。与CK相比，玉黄金和矮壮素主要缩短间作大豆第4～8节节长，降幅分别为4.9%、7.1%，其中玉黄金显著缩短第5节节长（-10.3%），矮壮素主要缩短第5节节长和第6节节长，分别缩短10.3%和7.0%。多效唑和稀施保缩短间作大豆第1～10节节长，降幅分别为23.8%、21.3%，其中多效唑显著缩短第4～10节节长，降幅为26.4%；稀施保也显著缩短了第4～10节节长，降幅为23.6%。甲哌不能控制间作大豆节间伸长，没有矮化间作大豆的效果。

由表7可知，化控剂对间作大豆第1～10节茎粗有极显著影响。与CK相比，玉黄金和稀施保可增加间作大豆第1～10节茎粗，其中玉黄金对间作大豆中部节间茎粗影响较大，使第3节茎粗增加6.3%，第4节茎粗增加6.6%，第5节茎粗增加4.9%，第6节茎粗增加4.9%。矮壮素主要增加间作大豆第4～10节茎粗，主要使第6节茎粗增加3.3%，第7节茎粗增加3.3%，第8节茎粗增加1.7%，第9节茎粗增加1.7%。多效唑显著降低间作大豆第1～10节茎粗。表明多效唑和甲哌没有增加间作大豆茎粗的效果。

3" 讨论

产量是评价作物群体优劣的重要指标，受产量构成因素的影响。众多研究表明，植物生长调节剂主要通过影响穗粒数影响玉米产量［14-16］。本试验采用5种化控剂进行试验，结果发现，在大豆‖玉米间作模式下，喷施化控剂可减少玉米每穗粒数，造成减产。说明当植株未发生倒伏时，喷施化控剂会导致玉米减产［16］。稀施保处理后玉米每穗粒数较CK减少15.2%，产量降低20.3%，这与杨文飞等的研究结果［8-9］相差较大，可能与稀施保的浓度和喷施时期以及种植模式有关。袁晓婷等发现，化控能最大程度增加大豆分枝粒数和百粒重，使大豆群体产量提高26.0%［17］，本研究中稀施保处理的间作大豆产量较CK增加15.4%。本试验中5种化控剂均导致玉米减产，仅稀施保和甲哌能促进间作大豆增产。

塑造理想株型对于合理控制群体结构，优化个体长势具有重要作用［18］。水稻能通过钵苗机插方式改善穗部性状，增加上3叶叶面积，提高粒叶比，从而改良水稻株型，实现增产；同时还能缩短基部节长，促使茎秆增粗，增强水稻抗倒性能［19］。玉米和大豆主要通过化学调控改善株型结构，降低株高，缩短节间长，提升抗倒伏指数［16，20］。本研究发现，间作复合种植模式下不同植物生长调节剂对2种作物株高和节长的影响存在较大差异。矮壮素和甲哌不能有效控制间作玉米节间伸长，玉黄金和稀施保能显著缩短间作玉米第3～10节节长，其中稀施保使间作玉米株高和穗位高分别降低 41.2 cm 和17.7 cm，同时还增加间作玉米第2～9节节间直径，矮化增粗效果最明显。本试验结果与前人的研究结果［9］基本一致，稀施保处理下玉米株高和穗位高降幅增大可能是因为喷施时期提前，效果持续性更久。甲哌没有矮化大豆的效果，而稀施保、玉黄金和矮壮素不仅能缩短间作大豆第4～8节节长，还能增加间作大豆第4～10节茎粗，其中稀施保使间作大豆株高降低22.6 cm，株高降幅合理，节间增粗效果较好。汪宝卿等研究表明，在所有农艺性状中株高对大豆产量的间接作用最大，通过控制茎粗与株高间的比值，能充分发挥有限型大豆品种的产量潜力［21］。本试验中稀施保可显著降低间作大豆株高，同时增加间作大豆茎粗，使间作大豆增产15.4%，证明植物生长调节剂可通过协调大豆茎粗与株高间的平衡提高产量。

4" 结论

试验结果表明，外施稀施保能够降低间作玉米株高、穗位高，缩短第7～10节节间长度，增加第 2～9节节间直径，同时稀施保还能降低间作大豆株高，显著缩短第4～10节节间长度，增加第1～10节节间直径，从而提高间作模式下大豆、玉米抗倒伏能力，具有一喷双控效果。稀施保处理后，间作大豆产量虽然显著增加15.4%，但间作玉米产量比对照低20.3%，减产严重。因此，生产中需将稀施保与促进光合作用的调节物质进行复配，通过协同作用实现间作模式下大豆、玉米的抗倒、增产，促进大豆、玉米产业发展。

参考文献：

［1］王" 禹，李干琼，喻" 闻，等. 中国大豆生产现状与前景展望［J］. 湖北农业科学，2020，59（21）：201-207.

［2］吴雨珊，龚万灼，廖敦平，等. 带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种（系）生长及产量的影响［J］. 作物学报，2015，41（11）：1740-1747.

［3］康蓉蓉，吕美琴，李明松，等. 不同植物生长调节剂对大豆产量及主要性状的影响［J］. 福建农业科技，2013，44（7）：61-63.

［4］李" 宁，李建民，翟志席，等. 化控技术对玉米植株抗倒伏性状、农艺性状及产量的影响［J］. 玉米科学，2010，18（6）：38-42.

［5］刘春娟，冯乃杰，郑殿峰，等. 植物生长调节剂S3307和DTA-6对大豆源库碳水化合物代谢及产量的影响［J］. 中国农业科学，2016，49（4）：657-666.

［6］王明杰，张佳琪，武敏桦，等. 30%胺鲜酯·乙烯利水剂（玉黄金）对密植春玉米茎折强度及生理特性的影响［J］. 江苏农业科学，2022，50（20）：101-107.

［7］王英华，盛中飞，曲树杰，等. 喷施“玉黄金” 对夏玉米抗倒伏性能和产量的影响［J］. 玉米科学，2021，29（6）：83-89.

［8］杨文飞，翟中凯，杨礼军，等. 稀施保在玉米上的应用效果［J］. 江苏农业科学，2014，42（2）：70-71.

［9］杨文飞，贾艳艳，文廷刚，等. 新型调节剂稀施保对玉米植株性状的影响和增产效果［J］. 江苏农业科学，2020，48（17）：100-103.

［10］仇多传，张业文，裴文东，等. 不同品牌矮壮素对玉米株高和产量的影响［J］. 种子科技，2022，40（11）：1-3.

［11］张" 伟，邱" 强，赵" 婧，等. 不同化控调节剂对杂交大豆产量及产量相关性状的调控效应［J］. 作物杂志，2015（4）：81-84.

［12］黄" 甜，黄俊霞，闫晓艳，等. 多效唑对繁茂度不同株型大豆产量及生理调控的影响［J］. 东北农业科学，2021，46（3）：20-23，33.

［13］关方硕，陈" 晶，杨" 亮，等. 不同种植密度下施加甲哌对大豆产量及品质的影响［J］. 黑龙江农业科学，2022（11）：27-30.

［14］李" 东，郑殿峰，冯乃杰，等. S3307和KT对春玉米叶片碳代谢及产量的影响［J］. 中国农学通报，2017，33（7）：16-21.

［15］吴" 思，陶明德，周迎鑫，等. 化控对夏玉米产量与茎秆抗倒伏性状的影响［J］. 江苏农业科学，2023，51（1）：91-98.

［16］唐" 倩. 不同密度下化控剂影响玉米抗倒性和产量的生理机制［D］. 保定：河北农业大学，2023.

［17］袁晓婷，罗" 凯，刘姗姗，等. 化控对玉米带状间作大豆主茎分枝光合特性、物质积累及产量的影响［J］. 核农学报，2024，38（4）：776-784.

［18］赵睿涵，钱建财，张" 莉，等. 作物理想株型研究进展［J］. 江苏农业科学，2024，52（4）：31-40.

［19］邢志鹏，吴" 培，朱" 明，等. 机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响［J］. 农业工程学报，2017，33（1）：52-62.

［20］梁建秋，于晓波，吴海英，等. 密度及烯效唑喷施对套作大豆南夏豆25抗倒性及产量的影响［J］. 大豆科学，2017，36（1）：33-40.

［21］汪宝卿，张礼凤，慈敦伟，等. 黄淮海地区夏大豆农艺性状与产量的多元回归和通径分析［J］. 大豆科学，2010，29（2）：255-259.