玉米‖大豆間作模式下植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

摘要：探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)間作模式下玉米和大豆生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為一噴雙控技術(shù)在大豆玉米復(fù)合種植生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。以蘇玉29為供試玉米品種，臨豆10號(hào)為供試大豆品種，設(shè)置5個(gè)調(diào)節(jié)劑外施處理，以清水處理為對(duì)照，研究不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)間作模式下大豆和玉米莖稈性狀、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與對(duì)照相比，外施稀施保使間作玉米每穗粒數(shù)減少15.2%，百粒重降低2.3%，玉米減產(chǎn)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(jié)節(jié)長(zhǎng)，增加第2～9節(jié)莖粗。此外，該處理使間作大豆增產(chǎn)15.4%，株高降低16.9%，顯著縮短間作大豆第4～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)，增加第1～10節(jié)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(jié)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(chǎn)量的同時(shí)，造成間作玉米減產(chǎn)。因此，生產(chǎn)上還需將稀施保與其他調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，通過(guò)協(xié)同作用達(dá)到大豆、玉米矮化抗倒和增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：玉米‖大豆帶狀間作；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑；產(chǎn)量；抗倒伏性狀

中圖分類號(hào)：S344.2" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，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(xiàng)目：淮安市自然科學(xué)研究計(jì)劃（編號(hào)：HAB202245）。

作者簡(jiǎn)介：文章榮（1994—），男，江蘇淮安人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，主要從事玉米化控栽培技術(shù)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(diào)控技術(shù)研究。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

在糧食安全戰(zhàn)略大背景下，口糧型主糧小麥和水稻基本能實(shí)現(xiàn)自給，進(jìn)口依賴性較小。2023年稻谷及大米進(jìn)口量為2.63×106 t，同比下降57.5%；小麥進(jìn)口量為1.21×107 t，同比增長(zhǎng)21.5%，而具有油料和飼料雙功能的大豆和玉米則對(duì)進(jìn)口的依賴度較大，尤其是大豆［1］。2023年玉米進(jìn)口量為2.71×107 t，同比增長(zhǎng)31.6%；大豆進(jìn)口量為9.94×107 t，同比增長(zhǎng)11.4%。若要實(shí)現(xiàn)玉米、大豆自給，在單作生產(chǎn)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(zhēng)地矛盾突出，因此在適宜地區(qū)大力推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植，既可保證玉米產(chǎn)能，又能大幅度提高大豆自給率，達(dá)到玉米基本不減產(chǎn)、增收1季豆的種植目標(biāo)。

擴(kuò)間增光、縮株保密是發(fā)揮植株邊行優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)帶狀復(fù)合種植增產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)。在間作系統(tǒng)中，玉米由于種植面積被壓縮，導(dǎo)致單位面積種植密度過(guò)大，生長(zhǎng)中后期田間通風(fēng)性、透光性都會(huì)相對(duì)減弱，田間蔭蔽，莖稈柔嫩，根系不發(fā)達(dá)，容易出現(xiàn)倒伏。間作模式下大豆與玉米同時(shí)播種，玉米在播種后40～50 d開(kāi)始對(duì)大豆構(gòu)成遮陰，期間大豆能接受的光照僅有單作的40%左右，蔭蔽會(huì)促使大豆莖稈伸長(zhǎng)、落花落莢［2］，不僅降低產(chǎn)量和品質(zhì)，還增加后期倒伏發(fā)生概率。

化學(xué)調(diào)控是生產(chǎn)上防止作物倒伏的有效措施之一?？茖W(xué)化控不僅可以有效提高植株的抗倒能力，預(yù)防倒伏，還能調(diào)節(jié)植株的性狀發(fā)育，塑造理想株型，增加作物產(chǎn)量，改善籽粒品質(zhì)［3-5］。研究表明，玉黃金（30%胺鮮酯·乙烯利水劑）可通過(guò)增加葉綠素含量、降低過(guò)氧化物酶活性來(lái)增強(qiáng)春玉米莖折強(qiáng)度，并能通過(guò)改善玉米抗倒伏性能與穗位葉光合能力，進(jìn)一步提高夏玉米產(chǎn)量［6-7］。稀施保是一種以乙烯利為主要化學(xué)成分的調(diào)節(jié)劑，在玉米大喇叭口后期（14葉展開(kāi)期）施用，能顯著降低株高、穗位高，提高抗倒能力，增產(chǎn)效果顯著［8-9］。矮壯素是一種季銨鹽類植物生長(zhǎng)延緩劑，能有效控制玉米植株徒長(zhǎng)，降低株高和穗位高，減少倒伏風(fēng)險(xiǎn)［10］。張偉等研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施矮壯素、多效唑、玉黃金等化控調(diào)節(jié)劑均可以提高雜交大豆葉片的生理機(jī)能，優(yōu)化株型，增強(qiáng)抗倒性，發(fā)揮產(chǎn)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(fā)優(yōu)勢(shì)，降低葉面積指數(shù)，利于田間透光，從而顯著增加單株粒重［12］。關(guān)方碩等研究發(fā)現(xiàn)，在大豆始莢期噴施縮節(jié)胺可以顯著降低大豆株高，并能優(yōu)化大豆產(chǎn)量構(gòu)成，進(jìn)而提高產(chǎn)量［13］。當(dāng)前利用化控技術(shù)調(diào)控單作大豆或玉米抗倒伏性的研究較多，但關(guān)于化控劑“一噴雙控”對(duì)復(fù)種模式下大豆和玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響鮮有報(bào)道，調(diào)控效果有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)收集5種市場(chǎng)上常見(jiàn)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，比較分析帶狀間作模式下不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑同時(shí)噴施對(duì)大豆、玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，篩選高效、適宜的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，以期為大豆‖玉米帶狀復(fù)合種植模式的高質(zhì)量發(fā)展提供理論依據(jù)。

1" 材料與方法

1.1" 試驗(yàn)材料

供試玉米品種為蘇玉29（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供），該品種株型緊湊，綜合性狀突出，適應(yīng)性廣，適宜在淮北地區(qū)夏播種植；大豆品種為臨豆10號(hào)（臨沂市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供），該品種抗倒伏，宜機(jī)收，適宜在淮北地區(qū)夏播種植。供試化學(xué)調(diào)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(nóng)業(yè)科技有限公司、四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司、山東萬(wàn)豪化工股份有限公司、江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)科所、河南省中威春雨植物營(yíng)養(yǎng)有限公司生產(chǎn)，市場(chǎng)購(gòu)買，相關(guān)信息詳見(jiàn)表1。

1.2" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

1.2.1" 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022年6月25日在淮陰區(qū)馬頭鎮(zhèn)二安村進(jìn)行。試驗(yàn)地前茬作物為小麥，土壤為沙壤土，肥力中等。

1.2.2" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)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(duì)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(shí)噴藥。一個(gè)生產(chǎn)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(gè)小區(qū)寬5.4 m，長(zhǎng)25.4 m，3次重復(fù)。玉米基施復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量均為15%）600 kg/hm2，并在拔節(jié)期追施尿素（46%）750 kg/hm2，大豆僅基施復(fù)合肥（N、P、K含量均為15%）225 kg/hm2。

1.3" 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1" 農(nóng)藝性狀

在大豆/玉米成熟期，各小區(qū)隨機(jī)選取30株長(zhǎng)勢(shì)較均勻且具有代表性的植株，測(cè)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(jié)的高度）、節(jié)長(zhǎng)、莖粗以及大豆株高（地表到主莖頂端生長(zhǎng)點(diǎn)的高度）、節(jié)長(zhǎng)、莖粗等指標(biāo)。

1.3.2" 產(chǎn)量測(cè)定

成熟期，在各小區(qū)玉米帶連續(xù)取30株，去除苞葉后自然風(fēng)干，測(cè)定穗粒數(shù)，并在水分低于14%時(shí)脫粒測(cè)定百粒重，最后計(jì)算產(chǎn)量；同時(shí)在大豆帶邊行和內(nèi)行各連續(xù)取15株，晾曬、脫粒后，測(cè)定并記錄大豆單株粒數(shù)、百粒重以及產(chǎn)量。

1.4" 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016和IBM SPSS Statistics 23統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)間作大豆、玉米產(chǎn)量及構(gòu)成的影響

由表2可知，化控劑對(duì)間作玉米產(chǎn)量、穗粒數(shù)和間作大豆產(chǎn)量、百粒重有極顯著影響，對(duì)玉米百粒重?zé)o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(chǎn)量分別降低31.8%、11.1%、2.2%、20.3%、14.5%，僅矮壯素處理減產(chǎn)不顯著。玉黃金和稀施保使間作玉米穗粒數(shù)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(shù)分別減少5.5%、3.9%、6.2%，但無(wú)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(wú)顯著差異。

稀施保和甲哌使間作大豆產(chǎn)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(chǎn)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(shù)減少3.9%～18.6%，減產(chǎn)2.2%～31.8%，表明間作玉米產(chǎn)量主要受穗粒數(shù)影響，穗粒數(shù)下降越多，玉米減產(chǎn)越嚴(yán)重；而間作大豆產(chǎn)量和百粒重沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，表明大豆產(chǎn)量還受單株粒數(shù)的影響。

2.2" 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)間作大豆、玉米農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，化控劑對(duì)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(duì)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(shí)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(xiàn)最優(yōu)。

由表4可知，化控劑對(duì)間作玉米第1～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)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(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅分別為16.2%、24.4%。其中，玉黃金和稀施保使第3節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短5.0%、9.9%，第4節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短9.2%、13.2%，第5節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短7.5%、15.6%，第6節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短8.0%、14.1%，第7節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短11.3%、22.0%，第8節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短27.7%、36.1%，第9節(jié)節(jié)長(zhǎng)分別縮短35.4%、44.5%，第10節(jié)節(jié)長(zhǎng)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(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅為18.6%。矮壯素和甲哌對(duì)間作玉米第 1～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)沒(méi)有抑制效果，玉黃金、多效唑和稀施保能控制間作玉米節(jié)間伸長(zhǎng)，其中稀施保效果最為顯著。

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

由表6可知，化控劑對(duì)間作大豆第1～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)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(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅分別為4.9%、7.1%，其中玉黃金顯著縮短第5節(jié)節(jié)長(zhǎng)（-10.3%），矮壯素主要縮短第5節(jié)節(jié)長(zhǎng)和第6節(jié)節(jié)長(zhǎng)，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(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅分別為23.8%、21.3%，其中多效唑顯著縮短第4～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅為26.4%；稀施保也顯著縮短了第4～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)，降幅為23.6%。甲哌不能控制間作大豆節(jié)間伸長(zhǎng)，沒(méi)有矮化間作大豆的效果。

由表7可知，化控劑對(duì)間作大豆第1～10節(jié)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(jié)莖粗，其中玉黃金對(duì)間作大豆中部節(jié)間莖粗影響較大，使第3節(jié)莖粗增加6.3%，第4節(jié)莖粗增加6.6%，第5節(jié)莖粗增加4.9%，第6節(jié)莖粗增加4.9%。矮壯素主要增加間作大豆第4～10節(jié)莖粗，主要使第6節(jié)莖粗增加3.3%，第7節(jié)莖粗增加3.3%，第8節(jié)莖粗增加1.7%，第9節(jié)莖粗增加1.7%。多效唑顯著降低間作大豆第1～10節(jié)莖粗。表明多效唑和甲哌沒(méi)有增加間作大豆莖粗的效果。

3" 討論

產(chǎn)量是評(píng)價(jià)作物群體優(yōu)劣的重要指標(biāo)，受產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。眾多研究表明，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑主要通過(guò)影響穗粒數(shù)影響玉米產(chǎn)量［14-16］。本試驗(yàn)采用5種化控劑進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在大豆‖玉米間作模式下，噴施化控劑可減少玉米每穗粒數(shù)，造成減產(chǎn)。說(shuō)明當(dāng)植株未發(fā)生倒伏時(shí)，噴施化控劑會(huì)導(dǎo)致玉米減產(chǎn)［16］。稀施保處理后玉米每穗粒數(shù)較CK減少15.2%，產(chǎn)量降低20.3%，這與楊文飛等的研究結(jié)果［8-9］相差較大，可能與稀施保的濃度和噴施時(shí)期以及種植模式有關(guān)。袁曉婷等發(fā)現(xiàn)，化控能最大程度增加大豆分枝粒數(shù)和百粒重，使大豆群體產(chǎn)量提高26.0%［17］，本研究中稀施保處理的間作大豆產(chǎn)量較CK增加15.4%。本試驗(yàn)中5種化控劑均導(dǎo)致玉米減產(chǎn)，僅稀施保和甲哌能促進(jìn)間作大豆增產(chǎn)。

塑造理想株型對(duì)于合理控制群體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)具有重要作用［18］。水稻能通過(guò)缽苗機(jī)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(shí)現(xiàn)增產(chǎn)；同時(shí)還能縮短基部節(jié)長(zhǎng)，促使莖稈增粗，增強(qiáng)水稻抗倒性能［19］。玉米和大豆主要通過(guò)化學(xué)調(diào)控改善株型結(jié)構(gòu)，降低株高，縮短節(jié)間長(zhǎng)，提升抗倒伏指數(shù)［16，20］。本研究發(fā)現(xiàn)，間作復(fù)合種植模式下不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)2種作物株高和節(jié)長(zhǎng)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(jié)間伸長(zhǎng)，玉黃金和稀施保能顯著縮短間作玉米第3～10節(jié)節(jié)長(zhǎng)，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(shí)還增加間作玉米第2～9節(jié)節(jié)間直徑，矮化增粗效果最明顯。本試驗(yàn)結(jié)果與前人的研究結(jié)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?yàn)閲娛r(shí)期提前，效果持續(xù)性更久。甲哌沒(méi)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(jié)節(jié)長(zhǎng)，還能增加間作大豆第4～10節(jié)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(jié)間增粗效果較好。汪寶卿等研究表明，在所有農(nóng)藝性狀中株高對(duì)大豆產(chǎn)量的間接作用最大，通過(guò)控制莖粗與株高間的比值，能充分發(fā)揮有限型大豆品種的產(chǎn)量潛力［21］。本試驗(yàn)中稀施?？娠@著降低間作大豆株高，同時(shí)增加間作大豆莖粗，使間作大豆增產(chǎn)15.4%，證明植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可通過(guò)協(xié)調(diào)大豆莖粗與株高間的平衡提高產(chǎn)量。

4" 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)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(jié)節(jié)間長(zhǎng)度，增加第 2～9節(jié)節(jié)間直徑，同時(shí)稀施保還能降低間作大豆株高，顯著縮短第4～10節(jié)節(jié)間長(zhǎng)度，增加第1～10節(jié)節(jié)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(chǎn)量雖然顯著增加15.4%，但間作玉米產(chǎn)量比對(duì)照低20.3%，減產(chǎn)嚴(yán)重。因此，生產(chǎn)中需將稀施保與促進(jìn)光合作用的調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，通過(guò)協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)間作模式下大豆、玉米的抗倒、增產(chǎn)，促進(jìn)大豆、玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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