复合种植模式下喷施多效唑对不同结荚习性大豆品种农艺性状及产量的影响

Effects of Paclobutrazol Spraying on Agronomic Traits and Yield of Soybean Varieties with Different Pod-Bearing Habits under Intercropping Mode

摘要: 研究旨在探究大豆玉米带状复合种植模式下(2:3行比)，在初花期喷施15%多效唑可湿性粉剂(70 g/亩)对不同结荚习性大豆品种农艺性状及产量的影响。选取了4个有限结荚习性品种和4个亚有限结荚习性品种作为试验材料。结果表明，多效唑处理显著降低了大豆株高(平均降幅26.04%)和结荚高度，且亚有限结荚品种的降幅大于有限结荚品种。同时，多效唑处理增加了大豆的分枝数、单株荚数和单株重量，最终导致产量增加(平均增幅5.67%)，其中亚有限结荚品种的产量增幅(8.07%)优于有限结荚品种(3.27%)。研究结论认为多效唑能有效控旺防倒，且对亚有限结荚习性品种的增产效果更佳，并推荐了秦豆2018等三个适宜复合种植的大豆品种。

Abstract: This study aimed to explore the effects of spraying 15% paclobutrazol wettable powder (70 g per mu) at the initial flowering stage on agronomic traits and yield of soybean varieties with different pod-bearing habits under the soybean-maize strip intercropping pattern (2:3 row ratio). Four determinate pod-bearing soybean varieties and four semi-determinate pod-bearing soybean varieties were selected as the test materials. The results showed that paclobutrazol treatment significantly reduced soybean plant height (with an average decrease of 26.04%) and pod height, and the reduction amplitudes of semi-determinate pod-bearing varieties were higher than those of determinate ones. Meanwhile, paclobutrazol treatment increased the branch number, pod number per plant, and plant weight per plant of soybean, which ultimately led to a yield increase (with an average increase of 5.67%). Among them, the yield increase amplitude of semi-determinate pod-bearing varieties (8.07%) was better than that of determinate ones (3.27%). It is concluded that paclobutrazol can effectively control excessive vegetative growth and prevent lodging, and has a better yield-increasing effect on semi-determinate pod-bearing soybean varieties. In addition, three soybean varieties suitable for strip intercropping, such as Qindou 2018, were recommended in this study.

1. 引言

大豆是我国重要的蛋白和油料来源，年消费量巨大，也是我国对外依存度最高的农产品，2024年进口量1.05亿吨，占我国粮食进口量66.7% [1]。因此，广泛开发利用新技术、新模式扩大大豆种植面积，提升大豆总产，对保障我国粮食安全具有重要的现实意义。大豆玉米带状复合种植技术通过优化作物空间配置，实现了“玉米不减产、增收一季豆”的目标，土地当量比达到1.4以上，为提高我国大豆自给率提供了新的技术途径[2]。然而，复合种植体系中玉米与大豆存在光热资源竞争，导致大豆植株徒长和倒伏风险增加，进而影响产量形成。现有研究表明，大豆净作模式下，多效唑对大豆的控旺效果及产量的影响与品种特性、施用浓度、喷药时期等因素密切相关[3]-[5]。狄红艳研究证实，在大豆玉米复合种植模式下，分枝期亩用5%烯效唑可湿性粉剂35~40 g、初花期亩用5%烯效唑可湿性粉剂70~75 g可以提高大豆产量[6]。田梓岐研究表明，10%多效唑·甲哌鎓可湿性粉剂对大豆、玉米的控旺效果较好，且能抑制倒伏，提高产量[7]。多效唑作为常用的植物生长调节剂，可通过抑制赤霉素合成，调控植株生长态势，增强抗倒伏能力，在作物栽培中应用广泛。本研究基于大豆玉米带状行比2:3种植模式，研究喷施多效唑对不同大豆品种农艺性状及产量的影响，旨在为大豆玉米复合种植技术提供实践指导。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

供试大豆品种共8个，分别为安豆203、秦豆2014、秦豆2018、陕豆10号等4个有限结荚习性品种和秦豆8号、宝豆1519、冀豆17、秦豆2017等4个亚有限结荚习性品种；玉米品种选用陕西复合种植推荐的高杆大棒型玉米品种延科288。

供试药剂为国光牌15%多效唑可湿性粉剂，规格为200 g每袋，购自当地农药店。

2.2. 试验设计

试验种植在陕西省杂交油菜研究中心试验基地内，该地块土地平整，肥力均匀，前茬为油菜。试验播种前旋地两遍，第二遍旋地时亩施史丹利N-P2O5-K2O比例为15-15-15的复合肥20公斤作为底肥。2024年6月18日，大豆、玉米同时人工点播。防虫、防病及水肥管理统一进行。

大豆玉米带状复合种植模式行比设置为2行玉米间作3行大豆(2:3行比模式)，玉米带行距0.40 m，株距0.10 m，玉米复合种植亩密度为6000株/亩。大豆带行距0.30 m，株距0.10 m，大豆复合种植亩密度为9000株/亩。玉米与大豆间距0.6 m。试验设2个处理：喷施多效唑和空白对照(CK)，每个处理3次重复，随机区组排列，每个重复设两个复合种植单元；每重复小区宽4.4 m，长6.0 m，面积26.4 m²。

多效唑施用时期为大豆品种初花期，施用量为70克/亩兑水40公斤/亩，使用电动喷雾器叶面均匀喷施。

2.3. 农艺性状及产量测定

大豆成熟期，每个小区均匀选取10株样本考种，测定株高、底荚高度、有效分枝数、茎节数、单株荚数等农艺性状均值，脱粒干燥后测定单株重量。大豆成熟后各小区全区收获，晾干、去除杂质，称重，最后根据收获面积折算复合种植单产。

2.4. 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2019进行数据整理，使用DPS软件进行统计分析，通过独立样本t检验比较处理组与对照间的差异显著性，显著性水平设为P < 0.05。

3. 结果与分析

3.1. 多效唑对大豆农艺性状的影响

3.1.1. 株高与结荚高

喷施多效唑后，所有供试大豆品种株高均下降，除陕豆10号外，其余品种下降趋势均显著(表1)。株高平均降幅为26.04%，株高整体降幅在8.22%~40.45%之间，其中秦豆8号降幅最大，达40.45%；陕豆10号降幅最小，为8.22%。从结荚习性看，喷施多效唑后安豆203、秦豆2014、秦豆2018、陕豆10号等4个有限结荚习性品种株高降幅明显小于秦豆8号、宝豆1519、冀豆17、秦豆2017等4个亚有限结荚习性品种的株高降幅。有限结荚习性品种的株高降幅在8.22%~21.91%之间，平均为15.95%；亚有限结荚习性品种的株高降幅在34.15%~40.45%之间，平均为36.14% (表2)。

结荚高度方面，处理组与对照相比，仅秦豆2017结荚高度显著降低，其他品种结荚高度虽然也降低，但差异不显著(表1)。8个大豆品种的结荚高度平均降幅为11.89%，亚有限结荚品种较有限结荚品种的结荚高度降幅要大，降幅在8.79%~22.85%之间，平均降幅为15.82%；有限结荚习性品种的结荚高度降幅在2.93%~16.54%之间，平均为7.96% (表2)。

Table 1. Effects of paclobutrazol spraying on soybean agronomic traits under intercropping mode

表1. 复合种植模式下喷施多效唑对大豆农艺性状的影响

品种名称	处理	株高(cm)	结荚高度(cm)	分枝数(个)	茎节数(个)	单株荚数(个)
安豆203	CK	71.97 ± 1.33a	21.84 ± 1.80a	0.26 ± 0.07a	13.27 ± 0.46a	17.68 ± 1.26a
	多效唑	57.90 ± 2.22b	18.22 ± 0.85a	0.55 ± 0.15b	13.02 ± 0.24a	18.51 ± 2.02a
秦豆2014	CK	83.06 ± 10.46a	18.87 ± 3.29a	1.47 ± 0.40a	14.48 ± 0.37a	22.37 ± 0.40a
	多效唑	64.87 ± 2.31b	18.32 ± 0.23a	1.67 ± 0.25a	14.93 ± 1.02a	24.40 ± 0.87b
秦豆2018	CK	73.38 ± 1.71a	21.72 ± 1.14a	0.43 ± 0.49a	13.86 ± 1.04a	24.43 ± 9.86a
	多效唑	63.00 ± 1.32b	20.14 ± 2.89a	0.73 ± 0.68a	13.23 ± 0.64a	26.80 ± 5.20a
陕豆10号	CK	76.49 ± 3.27a	19.67 ± 1.66a	0.24 ± 0.28a	12.95 ± 0.51a	28.41 ± 5.59a
	多效唑	70.20 ± 7.14a	18.67 ± 2.44a	0.37 ± 0.15a	12.37 ± 0.47a	28.67 ± 4.46a
秦豆8号	CK	128.69 ± 1.29a	22.10 ± 3.51a	0.48 ± 0.03a	16.16 ± 0.74a	18.17 ± 0.92a
	多效唑	76.63 ± 2.51b	17.19 ± 2.17a	0.51 ± 0.03a	15.75 ± 0.42a	20.75 ± 4.71a
宝豆1519	CK	107.92 ± 3.51a	24.35 ± 3.29a	0.23 ± 0.06a	14.63 ± 1.17a	26.73 ± 6.66a
	多效唑	71.06 ± 7.35b	18.78 ± 2.05a	0.61 ± 0.24a	14.82 ± 0.81a	27.11 ± 1.94a
冀豆17	CK	110.45 ± 8.78a	21.24 ± 4.11a	0.63 ± 0.42a	15.31 ± 0.90a	22.78 ± 0.69a
	多效唑	71.17 ± 1.48b	19.37 ± 0.96a	0.71 ± 0.17a	14.81 ± 0.27a	23.46 ± 3.97a
秦豆2017	CK	121.64 ± 2.20a	18.47 ± 1.32a	0.40 ± 0.34a	15.80 ± 1.12a	27.07 ± 7.08a
	多效唑	79.82 ± 5.60b	16.73 ± 1.75b	0.47 ± 0.21a	15.37 ± 0.64a	27.80 ± 1.97a

注：同列数据后不同小写字母表示同一品种处理间在P < 0.05水平差异显著；数据为平均值 ± 标准差(n = 3)。

Table 2. Effect of paclobutrazol spraying on the variation of soybean agronomic traits

表2. 喷施多效唑对大豆农艺性状影响幅度

品种	株高(cm)				结荚高度(cm)				分枝数(个)
	CK	多效唑	比对照±%		CK	多效唑	比对照±%		CK	多效唑	比对照±%
安豆203	71.97	57.90	−19.54		21.84	18.22	−16.54		0.26	0.55	110.47
秦豆2014	83.06	64.87	−21.91		18.87	18.32	−2.93		1.47	1.67	13.35
秦豆2018	73.38	63.00	−14.14		21.72	20.14	−7.26		0.43	0.73	69.23
陕豆10号	76.49	70.20	−8.22		19.67	18.67	−5.10		0.24	0.37	51.25
秦豆8号	128.69	76.63	−40.45		22.10	17.19	−22.22		0.48	0.51	6.92
宝豆1519	107.92	71.06	−34.15		24.35	18.78	−22.85		0.23	0.61	161.90
冀豆17	110.45	71.17	−35.56		21.24	19.37	−8.79		0.63	0.71	12.93
秦豆2017	121.64	79.82	−34.38		18.47	16.73	−9.41		0.40	0.47	15.60
平均	96.70	69.33	−26.04		21.03	18.43	−11.89		0.52	0.70	55.21
品种	茎节数(个)						单株荚数(个)
	CK		多效唑	比对照±%			CK	多效唑			比对照±%
安豆203	13.27		13.02	−1.83			17.68	18.51			4.72
秦豆2014	14.48		14.93	3.15			22.37	24.40			9.09
秦豆2018	13.86		13.23	−4.54			24.43	26.80			9.70
陕豆10号	12.95		12.37	−4.47			28.41	28.67			0.90
秦豆8号	16.16		15.75	−2.56			18.17	20.75			14.22
宝豆1519	14.63		14.82	1.25			26.73	27.11			1.41
冀豆17	15.31		14.81	−3.25			22.78	23.46			3.01
秦豆2017	15.80		15.37	−2.72			27.07	27.80			2.70
平均	14.56		14.29	−1.87			23.45	24.69			5.72

3.1.2. 分枝数、茎节数和单株荚数

整体来看，多效唑处理对所有品种的分枝数、茎节数和单株荚数有一定增减影响。在多效唑处理的差异显著性方面，所有品种的茎节数差异均不显著；分枝数除安豆203外、单株荚数除秦豆2014外，其他品种在分枝数、单株荚数变化方面差异均不显著(表1)。

喷施多效唑后，所有品种分枝数均不同程度增多，增加幅度在6.92%~161.90%之间，平均为55.21%，其中宝豆1519增加幅度最大(161.90%)，安豆203 (110.47%)、秦豆2018 (69.23%)、陕豆10号(51.25%)分枝数增加幅度也较大，秦豆8号增加幅度最小(6.92%)。安豆203等有限结荚品种较秦豆8号等亚有限结荚品种的平均增加幅度要大，有限结荚品种平均增加61.07%，亚有限结荚品种平均增加49.34% (表2)。

喷施多效唑对茎节数的影响方面，秦豆2014和宝豆1519均表现茎节数小幅增多，分别增加3.15%和1.25%；其他供试大豆品种茎节数均不同程度小幅减少，降幅在1.83%~4.54%之间，安豆203等有限结荚品种和秦豆8号等亚有限结荚品种的茎节数增减无明显差异和规律(表2)。

喷施多效唑后所有品种单株荚数均有所增加，增加幅度在0.90%~14.22%之间，平均为5.72%。增幅最大的品种为秦豆8号(14.22%)，其次为秦豆2018 (9.70%)、秦豆2014 (9.09%)。安豆203等有限结荚品种较秦豆8号等亚有限结荚品种平均增加幅度略大，有限结荚品种平均增加6.10%，亚有限结荚品种平均增加5.33% (表2)。

3.2. 多效唑对大豆产量的影响

3.2.1. 单株重量与百粒重

单株重量方面，喷施多效唑后，秦豆2018单株重量较对照增加达显著水平，增幅为15.18%，其他品种的单株重量虽然处理较对照有不同程度的增加，但二者差异不显著(表3)。单株重量的增加幅度上，秦豆2018最大(15.18%)，其次为宝豆1519 (14.99%)、秦豆2014 (8.40%)、秦豆8号(6.32%)、安豆203 (5.89%)，冀豆17增加幅度最小(0.49%)。安豆203等有限结荚品种较秦豆8号等亚有限结荚品种的平均增加幅度要大，有限结荚品种平均增加8.11%，亚有限结荚品种平均增加6.21% (表4)。

百粒重方面，喷施多效唑后，秦豆8号百粒重较对照增加达到显著水平，增幅为3.75%，其他品种的百粒重较对照均不同程度小幅增加，但增加未达到显著差异水平(表3)。百粒重增加幅度上，宝豆1519最大(5.19%)，其次为秦豆8号(3.75%)、陕豆10号(3.07%)、秦豆2017 (1.98%)、安豆203 (1.77%)，秦豆2014增加幅度最小(0.16%)。安豆203等有限结荚品种的百粒重平均增幅(1.32%)略小于秦豆8号等亚有限结荚品种的百粒重平均增幅(3.00%) (表4)。

Table 3. Effects of paclobutrazol spraying on soybean yield traits under intercropping mode

表3. 复合种植模式下喷施多效唑对大豆产量性状的影响

品种名称	处理	单株重量(g)	百粒重(g)	产量(kg/hm^2)
安豆203	CK	11.21 ± 0.98a	28.23 ± 0.95a	1310.68 ± 28.18a
	多效唑	11.87 ± 0.37a	28.73 ± 1.46a	1326.32 ± 54.35a
秦豆2014	CK	14.79 ± 3.02a	20.93 ± 0.86a	1264.35 ± 34.59a
	多效唑	16.04 ± 0.89a	20.97 ± 0.65a	1338.63 ± 81.54a
秦豆2018	CK	12.50 ± 0.77a	24.83 ± 0.60a	1482.97 ± 56.40a
	多效唑	14.39 ± 1.30b	24.90 ± 0.40a	1538.48 ± 61.61a
陕豆10号	CK	13.96 ± 0.72a	26.03 ± 2.57a	1388.04 ± 42.22a
	多效唑	14.38 ± 0.66a	26.83 ± 0.67a	1419.71 ± 44.60a
秦豆8号	CK	7.70 ± 0.28a	21.33 ± 0.60a	871.24 ± 7.59a
	多效唑	8.18 ± 1.18a	22.13 ± 0.29b	950.47 ± 70.91a
宝豆1519	CK	12.36 ± 3.51a	23.10 ± 1.39a	1301.91 ± 188.94a
	多效唑	14.22 ± 1.43a	24.30 ± 1.56a	1423.40 ± 37.94a
冀豆17	CK	12.31 ± 1.56a	21.30 ± 0.62a	1262.81 ± 57.22a
	多效唑	12.37 ± 0.62a	21.53 ± 0.55a	1339.96 ± 109.10a
秦豆2017	CK	11.45 ± 2.92a	21.90 ± 0.62a	1170.29 ± 220.46a
	多效唑	11.80 ± 0.94a	22.33 ± 1.10a	1261.07 ± 79.67a

注：同列数据后不同小写字母表示同一品种处理间在P < 0.05水平差异显著；数据为平均值 ± 标准差(n = 3)。

Table 4. Effect of paclobutrazol spraying on the variation of soybean yield traits

表4. 喷施多效唑对大豆产量影响幅度

品种	单株重量/g			百粒重/g			产量(kg/hm^2)
	CK	多效唑	比对照±%	CK	多效唑	比对照±%	CK	多效唑	比对照±%
安豆203	11.21	11.87	5.89	28.23	28.73	1.77	1310.68	1326.32	1.19
秦豆2014	14.79	16.04	8.40	20.93	20.97	0.16	1264.35	1338.63	5.88
秦豆2018	12.50	14.39	15.18	24.83	24.90	0.27	1482.97	1538.48	3.74
陕豆10号	13.96	14.38	2.98	26.03	26.83	3.07	1388.04	1419.71	2.28
秦豆8号	7.70	8.18	6.32	21.33	22.13	3.75	871.24	950.47	9.09
宝豆1519	12.36	14.22	14.99	23.10	24.30	5.19	1301.91	1423.40	9.33
冀豆17	12.31	12.37	0.49	21.30	21.53	1.10	1262.81	1339.96	6.11
秦豆2017	11.45	11.80	3.03	21.90	22.33	1.98	1170.29	1261.07	7.76
平均	12.04	12.91	7.16	23.46	23.97	2.16	1256.54	1324.75	5.67

3.2.2. 大豆产量

喷施多效唑后，所有品种的产量均较其对照增加，但差异未达到显著水平(表3)。从增产幅度看，多效唑处理供试品种的平均增产幅度达到5.67%，其中宝豆1519增幅最大(9.33%)，增产幅度最小的为安豆203 (1.19%)。从品种结荚习性看，亚有限品种的平均增产幅度(8.07%)大于有限结荚品种的平均增产幅度(3.27%)；有限结荚品种增产变幅为1.19%~5.88%，增产幅度最大的是秦豆2014；亚结荚品种增产变幅为6.11%~9.33%，增产幅度最大的是宝豆1519。从品种单产看，秦豆2018使用多效唑的产量为1538.48 kg·hm⁻²，其对照处理(不喷施多效唑)产量为1482.97 kg·hm⁻²，均在所有供试品种对应处理下最高。其次，陕豆10号、宝豆1519在使用多效唑处理时的产量分别为1419.71 kg·hm⁻²和1423.40 kg·hm⁻²，两品种的对照处理(不喷施多效唑)产量分别为1388.04 kg·hm⁻²和1301.91 kg·hm⁻²，这表明秦豆2018、陕豆10号、宝豆1519可作为供试品种中适宜大豆玉米复合种植的优先选用品种。

4. 讨论

多效唑作为典型的生长调节剂，应用十分广泛。有研究表明，多效唑能提升叶绿素含量，增强光合作用[8]，并使更多光合产物运输到生殖器官[9]，还能抑制植株纵向生长，增强抗倒伏能力[10]。本研究中，复合种植条件下，喷施多效唑后供试大豆品种株高、结荚高度均出现较大幅度下降，且亚有限结荚习性品种的株高降幅要大于有限结荚习性品种株高降幅，这与万远飞[11]、周君[12]等在大豆净作条件下多效唑能控制大豆旺长、降低株高的研究结论基本一致。大豆株高、结荚高度的降低有助于改善复合种植体系中大豆的受光条件，减少因玉米遮阴导致的生长失衡，同时降低作物重心，增强植株抗倒伏能力。本研究在田间观察记载时也确实发现多效唑处理的小区较对照发生倒伏的频次要少、严重程度更低。

大豆玉米复合种植模式下喷施多效唑后，茎节数增减程度不一，与对照相比差异均不显著；分枝数、单株结荚数均不同程度增多，除安豆203、秦豆2014分别在分枝数和单株荚数上较对照的差异达到显著水平外，其他供试品种与对照比较差异均不显著，这与张海生[4]的研究结果一致，与黄甜[3]、董华兵[13]等人的研究结果不尽相同，可能是供试品种遗传特性、种植模式及生态环境、多效唑用量差异所致。从结荚习性看，有限结荚品种较亚有限结荚品种的分枝数、单株荚数增加幅度更大，有限结荚品种的分枝数和单株荚数分别增加61.07%和6.10%；亚有限结荚的分枝数和单株荚数分别增加49.34%和5.33%。

在本研究中，多效唑处理后，所有品种单株重量、百粒重等产量构成性状和最终产量都不同程度增加，与张海生[4]、狄红艳[6]在大豆净作条件的研究结果一致。虽然本研究中单株重量、百粒重、产量都增加，但与对照比较，大多数品种变化不显著，仅有秦豆2018单株重量显著增加，秦豆8号百粒重显著增加，这可能是因为在本研究的环境和多效唑浓度条件下，这两个品种在控旺的同时促进了光合产物更多地向生殖器官分配。喷施多效唑后，所有品种的产量均较其对照增加，但差异未达到显著水平，说明在复合种植模式下，多效唑的增产效果也因品种不同而有所差异，且亚有限品种的平均增产幅度大于有限结荚品种的平均增产幅度。供试大豆品种中，秦豆2018、陕豆10号、宝豆1519三个品种无论多效唑使用与否，都能取得相对较高的籽粒产量。

5. 结论

研究显示，大豆玉米带状复合种植模式下，初花期喷施70克/亩的15%多效唑可湿性粉剂，对大豆株高和结荚高度的降低作用最为明显，株高平均降幅达26.04%，结荚高度平均降低11.89%。亚有限品种株高和结荚高度降低幅度较有限结荚习性品种更大：亚有限品种株高平均降幅为36.14%，有限品种株高平均降幅为15.95%；亚有限品种结荚高度平均降幅为15.82%，有限品种结荚高度平均降幅为7.96%。因此，复合种植模式下大豆喷施多效可有效降低株高和结荚高度，尤其是亚有限结荚习性的品种，进而大幅降低倒伏引起的减产风险。

大豆玉米复合种植模式下喷施多效唑，茎节数增减程度不一，与对照差异均不显著。分枝数、单株接荚数均不同程度增多，平均增幅分别为55.21%和5.72%。有限结荚品种较亚有限结荚品种的分枝数、单株荚数增加幅度更大，有限结荚品种的分枝数和单株荚数分别增加61.07%和6.10%；亚有限结荚的分枝数和单株荚数分别增加49.34%和5.33%，分枝数和单株荚数的增加有利于增加产量。

在本研究中，多效唑处理后能促进单株重量、百粒重、产量不同程度增加，但差异未达到显著水平，说明在复合种植模式下，多效唑的增产效果也因品种不同而有所差异。研究还发现亚有限品种的产量平均增幅(8.07%)明显大于有限结荚品种的产量平均增幅(3.27%)，说明复合种植模式下，亚有限大豆品种使用多效唑后的增产效果要好于有限品种。从本研究供试品种产量结果来看，无论是否使用多效唑，秦豆2018、陕豆10号、宝豆1519三个品种均能收获较高产量，可作为大豆玉米复合种植模式下的优先推荐品种。

基金项目

陕西省重点产业创新链项目：大豆玉米带状复合种植关键技术集成与应用(2023-ZDLNY-10)。