玉米‖大豆間作模式下植物生長調節劑對作物生長及產量的影響

摘要：探究植物生長調節劑對間作模式下玉米和大豆生長發育的影響，為一噴雙控技術在大豆玉米復合種植生產上的應用提供理論依據和技術支撐。以蘇玉29為供試玉米品種，臨豆10號為供試大豆品種，設置5個調節劑外施處理，以清水處理為對照，研究不同植物生長調節劑對間作模式下大豆和玉米莖稈性狀、農藝性狀及產量的影響。結果表明，與對照相比，外施稀施保使間作玉米每穗粒數減少15.2%，百粒重降低2.3%，玉米減產20.3%；并使間作玉米株高和穗位高分別降低16.1%和14.8%，顯著縮短間作玉米第7～10節節長，增加第2～9節莖粗。此外，該處理使間作大豆增產15.4%，株高降低16.9%，顯著縮短間作大豆第4～10節節長，增加第1～10節莖粗。綜上，在大豆‖玉米帶狀間作模式下，外施稀施保能降低大豆和玉米株高，增加節間莖粗，具有一噴雙控的效果，但稀施保在顯著提高間作大豆產量的同時，造成間作玉米減產。因此，生產上還需將稀施保與其他調節物質進行復配，通過協同作用達到大豆、玉米矮化抗倒和增產穩產的目的。

關鍵詞：玉米‖大豆帶狀間作；植物生長調節劑；產量；抗倒伏性狀

中圖分類號：S344.2" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）23-0060-05

文章榮，文廷剛，宋佳敏，等. 玉米‖大豆間作模式下植物生長調節劑對作物生長及產量的影響［J］. 江蘇農業科學，2024，52（23）：60-65.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.23.008

收稿日期：2024-05-16

基金項目：淮安市自然科學研究計劃（編號：HAB202245）。

作者簡介：文章榮（1994—），男，江蘇淮安人，碩士，研究實習員，主要從事玉米化控栽培技術研究。E-mail：2562549221@qq.com。

通信作者：顧大路，碩士，研究員，主要從事作物逆境調控技術研究。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

在糧食安全戰略大背景下，口糧型主糧小麥和水稻基本能實現自給，進口依賴性較小。2023年稻谷及大米進口量為2.63×106 t，同比下降57.5%；小麥進口量為1.21×107 t，同比增長21.5%，而具有油料和飼料雙功能的大豆和玉米則對進口的依賴度較大，尤其是大豆［1］。2023年玉米進口量為2.71×107 t，同比增長31.6%；大豆進口量為9.94×107 t，同比增長11.4%。若要實現玉米、大豆自給，在單作生產方式下需要近1×108 hm2耕地。在耕地資源有限的情況下，大豆與玉米爭地矛盾突出，因此在適宜地區大力推廣大豆玉米帶狀復合種植，既可保證玉米產能，又能大幅度提高大豆自給率，達到玉米基本不減產、增收1季豆的種植目標。

擴間增光、縮株保密是發揮植株邊行優勢，實現帶狀復合種植增產的核心環節。在間作系統中，玉米由于種植面積被壓縮，導致單位面積種植密度過大，生長中后期田間通風性、透光性都會相對減弱，田間蔭蔽，莖稈柔嫩，根系不發達，容易出現倒伏。間作模式下大豆與玉米同時播種，玉米在播種后40～50 d開始對大豆構成遮陰，期間大豆能接受的光照僅有單作的40%左右，蔭蔽會促使大豆莖稈伸長、落花落莢［2］，不僅降低產量和品質，還增加后期倒伏發生概率。

化學調控是生產上防止作物倒伏的有效措施之一。科學化控不僅可以有效提高植株的抗倒能力，預防倒伏，還能調節植株的性狀發育，塑造理想株型，增加作物產量，改善籽粒品質［3-5］。研究表明，玉黃金（30%胺鮮酯·乙烯利水劑）可通過增加葉綠素含量、降低過氧化物酶活性來增強春玉米莖折強度，并能通過改善玉米抗倒伏性能與穗位葉光合能力，進一步提高夏玉米產量［6-7］。稀施保是一種以乙烯利為主要化學成分的調節劑，在玉米大喇叭口后期（14葉展開期）施用，能顯著降低株高、穗位高，提高抗倒能力，增產效果顯著［8-9］。矮壯素是一種季銨鹽類植物生長延緩劑，能有效控制玉米植株徒長，降低株高和穗位高，減少倒伏風險［10］。張偉等研究發現，葉面噴施矮壯素、多效唑、玉黃金等化控調節劑均可以提高雜交大豆葉片的生理機能，優化株型，增強抗倒性，發揮產量潛力［11］。黃甜等的研究也證明，多效唑能控制繁茂型雜交大豆品種的早發優勢，降低葉面積指數，利于田間透光，從而顯著增加單株粒重［12］。關方碩等研究發現，在大豆始莢期噴施縮節胺可以顯著降低大豆株高，并能優化大豆產量構成，進而提高產量［13］。當前利用化控技術調控單作大豆或玉米抗倒伏性的研究較多，但關于化控劑“一噴雙控”對復種模式下大豆和玉米生長發育的影響鮮有報道，調控效果有待進一步研究。本試驗收集5種市場上常見的植物生長調節劑，比較分析帶狀間作模式下不同植物生長調節劑同時噴施對大豆、玉米農藝性狀及產量的影響，篩選高效、適宜的植物生長調節劑，以期為大豆‖玉米帶狀復合種植模式的高質量發展提供理論依據。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

供試玉米品種為蘇玉29（江蘇省農業科學院提供），該品種株型緊湊，綜合性狀突出，適應性廣，適宜在淮北地區夏播種植；大豆品種為臨豆10號（臨沂市農業科學院提供），該品種抗倒伏，宜機收，適宜在淮北地區夏播種植。供試化學調控劑有玉黃金、多效唑、矮壯素、稀施保、甲哌，分別由江蘇浩倫農業科技有限公司、四川國光農化股份有限公司、山東萬豪化工股份有限公司、江蘇徐淮地區淮陰農科所、河南省中威春雨植物營養有限公司生產，市場購買，相關信息詳見表1。

1.2" 試驗設計及方法

1.2.1" 試驗地點

試驗于2022年6月25日在淮陰區馬頭鎮二安村進行。試驗地前茬作物為小麥，土壤為沙壤土，肥力中等。

1.2.2" 試驗設計

試驗設5個植物生長調節劑處理（甲哌750 g/hm2、矮壯素450 g/hm2、多效唑750 g/hm2、稀施保375 mL/hm2、玉黃金300 mL/hm2），以清水處理為對照（CK），采用葉面噴施的方式，在玉米8～10展葉期/大豆分枝期—初花期同時噴藥。一個生產單元4行大豆、2行玉米，寬度為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，玉米帶和大豆帶間距70 cm。每個小區寬5.4 m，長25.4 m，3次重復。玉米基施復合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）600 kg/hm2，并在拔節期追施尿素（46%）750 kg/hm2，大豆僅基施復合肥（N、P、K含量均為15%）225 kg/hm2。

1.3" 測定指標與方法

1.3.1" 農藝性狀

在大豆/玉米成熟期，各小區隨機選取30株長勢較均勻且具有代表性的植株，測量玉米株高（地表到雄穗頂端的高度）、穗位高（地表到第1果穗著生節的高度）、節長、莖粗以及大豆株高（地表到主莖頂端生長點的高度）、節長、莖粗等指標。

1.3.2" 產量測定

成熟期，在各小區玉米帶連續取30株，去除苞葉后自然風干，測定穗粒數，并在水分低于14%時脫粒測定百粒重，最后計算產量；同時在大豆帶邊行和內行各連續取15株，晾曬、脫粒后，測定并記錄大豆單株粒數、百粒重以及產量。

1.4" 數據處理

采用Microsoft Excel 2016和IBM SPSS Statistics 23統計軟件進行數據處理與分析。

2" 結果與分析

2.1" 植物生長調節劑對間作大豆、玉米產量及構成的影響

由表2可知，化控劑對間作玉米產量、穗粒數和間作大豆產量、百粒重有極顯著影響，對玉米百粒重無顯著影響。

與CK相比，玉黃金、多效唑、矮壯素、稀施保和甲哌使間作玉米產量分別降低31.8%、11.1%、2.2%、20.3%、14.5%，僅矮壯素處理減產不顯著。玉黃金和稀施保使間作玉米穗粒數分別顯著減少18.6%、15.2%；多效唑、矮壯素和甲哌使間作玉米穗粒數分別減少5.5%、3.9%、6.2%，但無顯著差異。多效唑和甲哌使間作玉米百粒重分別顯著降低4.8%、5.8%，玉黃金、矮壯素和稀施保使間作玉米百粒重分別降低3.0%、2.8%、2.3%，但無顯著差異。

稀施保和甲哌使間作大豆產量顯著增加15.4%、13.1%，玉黃金、多效唑和矮壯素使間作大豆產量分別顯著降低9.1%、18.7%、31.5%。玉黃金、矮壯素、稀施保和甲哌使間作大豆百粒重分別降低13.2%、10.5%、0.5%、16.8%，多效唑使間作大豆百粒重顯著增加9.1%。

化控處理后間作玉米百粒重降低2.3%～5.8%，穗粒數減少3.9%～18.6%，減產2.2%～31.8%，表明間作玉米產量主要受穗粒數影響，穗粒數下降越多，玉米減產越嚴重；而間作大豆產量和百粒重沒有對應關系，表明大豆產量還受單株粒數的影響。

2.2" 植物生長調節劑對間作大豆、玉米農藝性狀的影響

由表3可知，化控劑對間作玉米株高、穗位高和間作大豆株高有極顯著影響。與CK相比，化控劑普遍降低間作玉米株高，玉黃金、多效唑、矮壯素、稀施保和甲哌使間作玉米株高分別降低14.8%、9.7%、2.4%、16.1%、0.7%，僅甲哌處理降幅不顯著；玉黃金、多效唑、稀施保還可顯著降低間作玉米穗位高，降幅分別為16.0%、6.2%、14.8%。

化控劑對間作大豆同樣具有矮化作用。玉黃金、多效唑、矮壯素、稀施保使間作大豆株高分別顯著降低16.3%、50.4%、12.4%、16.9%。玉黃金、多效唑和稀施保能同時顯著降低間作玉米株高、穗位高和間作大豆株高，其中稀施保綜合表現最優。

由表4可知，化控劑對間作玉米第1～10節節長有極顯著影響。與CK相比，玉黃金和稀施保顯著縮短間作玉米第3～10節節長，降幅分別為16.2%、24.4%。其中，玉黃金和稀施保使第3節節長分別縮短5.0%、9.9%，第4節節長分別縮短9.2%、13.2%，第5節節長分別縮短7.5%、15.6%，第6節節長分別縮短8.0%、14.1%，第7節節長分別縮短11.3%、22.0%，第8節節長分別縮短27.7%、36.1%，第9節節長分別縮短35.4%、44.5%，第10節節長分別縮短24.0%、37.7%。多效唑主要能顯著縮短間作玉米第7～10節節長，降幅為18.6%。矮壯素和甲哌對間作玉米第 1～10節節長沒有抑制效果，玉黃金、多效唑和稀施保能控制間作玉米節間伸長，其中稀施保效果最為顯著。

由表5可知，化控劑對間作玉米第9～10節莖粗有極顯著影響，對第1～8節莖粗無顯著影響。與CK相比，稀施保可增加間作玉米第2～9節莖粗，主要使第5節莖粗增加8.5%，第6節莖粗增加9.5%，第7節莖粗增加9.7%，第8節莖粗增加9.0%，第9節莖粗加12.7%。多效唑和矮壯素同樣能增加玉米第6～9節莖粗，但效果沒有稀施保明顯。玉黃金和甲哌沒有增加間作玉米節間直徑的作用。

由表6可知，化控劑對間作大豆第1～10節節長有極顯著影響。與CK相比，玉黃金和矮壯素主要縮短間作大豆第4～8節節長，降幅分別為4.9%、7.1%，其中玉黃金顯著縮短第5節節長（-10.3%），矮壯素主要縮短第5節節長和第6節節長，分別縮短10.3%和7.0%。多效唑和稀施保縮短間作大豆第1～10節節長，降幅分別為23.8%、21.3%，其中多效唑顯著縮短第4～10節節長，降幅為26.4%；稀施保也顯著縮短了第4～10節節長，降幅為23.6%。甲哌不能控制間作大豆節間伸長，沒有矮化間作大豆的效果。

由表7可知，化控劑對間作大豆第1～10節莖粗有極顯著影響。與CK相比，玉黃金和稀施保可增加間作大豆第1～10節莖粗，其中玉黃金對間作大豆中部節間莖粗影響較大，使第3節莖粗增加6.3%，第4節莖粗增加6.6%，第5節莖粗增加4.9%，第6節莖粗增加4.9%。矮壯素主要增加間作大豆第4～10節莖粗，主要使第6節莖粗增加3.3%，第7節莖粗增加3.3%，第8節莖粗增加1.7%，第9節莖粗增加1.7%。多效唑顯著降低間作大豆第1～10節莖粗。表明多效唑和甲哌沒有增加間作大豆莖粗的效果。

3" 討論

產量是評價作物群體優劣的重要指標，受產量構成因素的影響。眾多研究表明，植物生長調節劑主要通過影響穗粒數影響玉米產量［14-16］。本試驗采用5種化控劑進行試驗，結果發現，在大豆‖玉米間作模式下，噴施化控劑可減少玉米每穗粒數，造成減產。說明當植株未發生倒伏時，噴施化控劑會導致玉米減產［16］。稀施保處理后玉米每穗粒數較CK減少15.2%，產量降低20.3%，這與楊文飛等的研究結果［8-9］相差較大，可能與稀施保的濃度和噴施時期以及種植模式有關。袁曉婷等發現，化控能最大程度增加大豆分枝粒數和百粒重，使大豆群體產量提高26.0%［17］，本研究中稀施保處理的間作大豆產量較CK增加15.4%。本試驗中5種化控劑均導致玉米減產，僅稀施保和甲哌能促進間作大豆增產。

塑造理想株型對于合理控制群體結構，優化個體長勢具有重要作用［18］。水稻能通過缽苗機插方式改善穗部性狀，增加上3葉葉面積，提高粒葉比，從而改良水稻株型，實現增產；同時還能縮短基部節長，促使莖稈增粗，增強水稻抗倒性能［19］。玉米和大豆主要通過化學調控改善株型結構，降低株高，縮短節間長，提升抗倒伏指數［16，20］。本研究發現，間作復合種植模式下不同植物生長調節劑對2種作物株高和節長的影響存在較大差異。矮壯素和甲哌不能有效控制間作玉米節間伸長，玉黃金和稀施保能顯著縮短間作玉米第3～10節節長，其中稀施保使間作玉米株高和穗位高分別降低 41.2 cm 和17.7 cm，同時還增加間作玉米第2～9節節間直徑，矮化增粗效果最明顯。本試驗結果與前人的研究結果［9］基本一致，稀施保處理下玉米株高和穗位高降幅增大可能是因為噴施時期提前，效果持續性更久。甲哌沒有矮化大豆的效果，而稀施保、玉黃金和矮壯素不僅能縮短間作大豆第4～8節節長，還能增加間作大豆第4～10節莖粗，其中稀施保使間作大豆株高降低22.6 cm，株高降幅合理，節間增粗效果較好。汪寶卿等研究表明，在所有農藝性狀中株高對大豆產量的間接作用最大，通過控制莖粗與株高間的比值，能充分發揮有限型大豆品種的產量潛力［21］。本試驗中稀施保可顯著降低間作大豆株高，同時增加間作大豆莖粗，使間作大豆增產15.4%，證明植物生長調節劑可通過協調大豆莖粗與株高間的平衡提高產量。

4" 結論

試驗結果表明，外施稀施保能夠降低間作玉米株高、穗位高，縮短第7～10節節間長度，增加第 2～9節節間直徑，同時稀施保還能降低間作大豆株高，顯著縮短第4～10節節間長度，增加第1～10節節間直徑，從而提高間作模式下大豆、玉米抗倒伏能力，具有一噴雙控效果。稀施保處理后，間作大豆產量雖然顯著增加15.4%，但間作玉米產量比對照低20.3%，減產嚴重。因此，生產中需將稀施保與促進光合作用的調節物質進行復配，通過協同作用實現間作模式下大豆、玉米的抗倒、增產，促進大豆、玉米產業發展。

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