不同浓度烯效唑拌种对套作夏大豆农艺性状及产量的影响

陈文杰 汤复跃 韦清源 郭小红 梁江 陈渊

摘要：【目的】探索广西套作夏大豆适宜的烯效唑拌种浓度，为解决与春玉米后期套作夏大豆的倒伏问题提供技术参考。【方法】采用单因素随机区组试验设计，设0（CK）、1.67、3.33、6.67、13.33、20.00、26.67和33.33 mg/kg 8个烯效唑拌种浓度梯度，研究不同烯效唑拌种浓度对春玉米套作的夏大豆出苗率、叶面积、真叶SPAD值、地上部分鲜重和干重、倒伏性及产量的影响。【结果】随着烯效唑拌种浓度的增加，套作夏大豆的田間出苗率、真叶叶面积、地面到子叶节长度和子叶节到真叶节长度逐渐减小，真叶SPAD值和第1节间茎粗逐渐增加。拌种浓度超过3.33 mg/kg时，大豆第1片复叶叶面积、第6片复叶期的地上部分干重显著降低（P<0.05，下同）。真叶叶面积、地面到子叶节长度、子叶节到真叶节长度对烯效唑拌种较其他性状敏感。拌种浓度越高，对套种夏大豆的影响时间越长。适宜浓度的烯效唑拌种可防止夏大豆倒伏，显著增加夏大豆产量，其中3.33 mg/kg拌种浓度下大豆产量最高（2129.71 kg/ha）。但各烯效唑拌种浓度对大豆籽粒蛋白含量、油分含量及百粒重均无显著影响（P>0.05）。【结论】综合田间出苗率、倒伏性和大豆产量等性状，烯效唑拌种浓度为3.33 mg/kg时用于套作夏大豆较适宜。

关键词： 烯效唑;夏大豆;套作;农艺性状;倒伏性;产量

中图分类号： S351.1                                      文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）09-1960-07

Abstract：【Objective】In order to provide technical reference for solving the lodging problem of summer soybean intercropped with late spring maize，suitable concentration of uniconazole mixed with soybean seeds was explored for intercropping summer soybean in Guangxi. 【Method】Eight uniconazole concentration gradients：0（CK），1.67，3.33，6.67， 13.33，20.00，26.67 and 33.33 mg/kg were designed，and single-factor random block test method was used to research the effects of uniconazole in different concentrations mixed with seeds on soybean emergence，leaf areas，true leaf SPAD，fresh weight and dry weight of aboveground part，lodging，yield and so on. 【Result】Along with uniconazole concentration increased，the intercropping soybean field emergence，true leaf areas，length from earth to cotyledon，internode from cotyledon to the true leaf was decreased gradually. And true leaf SPAD and the first internode diameter was increased gradually. Over 3.33 mg/kg of the treatment concentration，first trifoliolate leaf area and the dry weight of aboveground part at the sixth trifoliolate leaf stage was decreased significantly（P<0.05，the same below）. True leaf areas，length from earth to cotyledon and internode from cotyledon to the true leaf was more sensitive to uniconazole treatment than other traits. The higher the concentration of seed dressing，the longer the influence time on the soybean growth. Suitable concentration uniconazole could prevent lodging，and increase soybean yield significantly. When the concentration was 3.33 mg/kg， the soybean yield reached the peak（2129.71 kg/ha）. But it had no significant effect on protein content，oil content and 100-seed weight（P>0.05）. 【Conclusion】Considering soybean field emergence， lodging and yield，3.33 mg/kg is the best concentration for uniconazole to mix seeds of summer intercropping soybean.

Key words： uniconazole; summer soybean; intercropping; agronomic characters; lodging; yield

0 引言

【研究意义】我国是大豆消费大国，2017年大豆消费量超过1亿t，但85%以上依赖进口（杨京，2018）。为缓解国内大豆需求对国外市场的依赖程度，2019年我国提出“大豆振兴计划”，扩大大豆种植面积。间套种可有效解决作物之间的争地矛盾，成为扩大大豆种植面积的重要途径之一。玉米与大豆间套作是南方大豆种植中的重要模式，但玉米套种夏大豆时，由于两者共生期较长，夏大豆出苗后需经历一段荫蔽环境，致使大豆茎节间伸长而易倒伏（刘卫国等，2014;武晓玲等，2015;罗晓峰等，2018），不仅影响后期大豆产量，也不利于机械化收获。烯效唑是一种可抑制植物节间伸长、提高植物抗逆性的植物生长调节剂，已被广泛应用于小麦（黄康龙等，2010;樊高琼等，2012）、玉米（廖尔华等，2014）、花生（倪皖莉等，2014）、高粱（梁笃等，2016）和甜荞（刘星贝等，2015）等作物上。因此，研究烯效唑对苗期大豆抗倒性的影响，对解决套种种植中大豆的倒伏问题具有重要意义。【前人研究进展】研究表明，大豆在营养生长早期合理喷施烯效唑等可明显缩短节间长度（孟娜等，2017）、增强光合能力（宫香伟等，2017）、提高耐涝能力（张洪鹏等，2017）及大豆产量（曾红等，2016;梁建秋等，2018），花期喷施还可提高大豆种子蛋白含量（闫艳红等，2010）。龚万灼等（2007）研究表明，针对四川省的麦/玉/豆种植模式，当烯效唑拌种浓度为3.2 mg/kg时大豆增产效果最佳。罗庆明等（2009）研究表明，烯效唑干拌种浓度为6～12 mg/kg时有利于大豆苗期叶片形态发展，以9 mg/kg拌种浓度最适宜。闫艳红等（2011）研究表明，4 mg/kg烯效唑干拌种可改善套作大豆苗期生长状况。Yan等（2015）研究表明，2 mg/kg烯效唑拌种最有利于增加大豆的净光合速率、气孔导度、干物质积累及叶面积指数等。Liu和Zhang（2017）研究发现，4 mg/kg烯效唑拌种有利于增加大豆花期抗旱性。不同学者研究得出的适宜间套种大豆的烯效唑拌种浓度存在差异，可能与烯效唑拌种受各地气候及土壤条件影响有关。【本研究切入点】广西春玉米套种夏大豆历史悠久，且近几年玉米大豆带状复合种植技术发展迅速，但由于目前套种时经常出现“高脚苗”，其造成的倒伏问题严重影响夏大豆后期的机械化收获。本课题组前期关于春玉米套种夏大豆技术的研究多集中在品种筛选（汤复跃等，2011）及种植模式（汤复跃等，2012）方面，尚未利用化學调控方法来解决套种中夏大豆的倒伏问题。采用化学调控方法直接有效，但在广西生产条件下，烯效唑拌种解决套种夏大豆倒伏问题是否可行，以及适宜拌种的烯效唑浓度等尚需深入探讨。【拟解决的关键问题】在前人关于烯效唑拌种浓度试验（龚万灼等，2007;罗庆明等，2009;闫艳红等，2011）的基础上，采用单因素随机区组试验方法，探讨不同浓度烯效唑拌种对大豆出苗、节间长度、干物质重及产量等性状的影响，筛选适合广西套种夏大豆拌种的烯效唑浓度，为解决广西生产上套种夏大豆倒伏问题提供理论参考。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况及试验材料

试验于2017年在广西农业科学院明阳试验基地进行。试验地土壤基本理化性质：pH 6.9、速效氮75.0 mg/kg、速效磷116.5 mg/kg、速效钾440.0 mg/kg。

前茬间种的春大豆为桂春15号，生育期101 d，夏大豆品种为桂夏7号，生育期106 d，均由广西农业科学院经济作物研究所提供;春种玉米品种为桂单162，生育期126 d，由广西兆和种业有限公司提供;烯效唑为江苏剑牌农化股份有限公司生产的可湿性粉剂，有效成分含量5%。

1. 2 试验方法

试验设8个烯效唑湿拌种浓度梯度，分别为：T0（CK），0 mg/kg;T1，1.67 mg/kg;T2，3.33 mg/kg;T3，6.67 mg/kg;T4，13.33 mg/kg;T5，20.00 mg/kg;T6，26.67 mg/kg和T7，33.33 mg/kg。拌种比例为悬浮液∶大豆种子=1 L∶15 kg，拌种后晾干备用。

田间试验采用单因素随机区组设计，3次重复，小区长4 m、宽4 m。玉米采用宽窄行种植方式，每小区种4行。玉米间种大豆3月15日播种，玉米宽窄行种植模式：宽行160 cm，窄行40 cm。玉米宽行间间种3行春大豆，春大豆收获后于7月15日播种夏大豆，夏大豆行距50 cm，株距20 cm，玉米大豆间距30 cm。播种时每穴播6粒，大豆长至真叶期时间苗至2株/穴，春玉米和夏大豆共生期20 d。春大豆和玉米间种播种时施入基肥复合肥（N∶P∶K=18∶18∶18）375 kg/ha，并于玉米拔节期施用尿素（总N含量≥46.3%）150 kg/ha追肥1次，夏大豆不再施底肥和追肥。

1. 3 测定项目及方法

夏大豆播种10 d后，统计出苗情况，计算每小区出苗率。当夏大豆长至第2片复叶期（V2）时利用直尺测量真叶长（a）和真叶宽（b），并计算真叶叶面积（LS），LS=a×b×0.67，利用日本产SPAD-502叶绿素测定仪测定真叶的SPAD值，每处理测定10株，取每小区平均值。

大豆长至第6片复叶期（V6）时，每小区取10株用直尺测定地面到子叶节长度、子叶节到真叶节的第1节间长度、真叶节到第1片复叶节的第2节间长度、第1片复叶节到第2片复叶节的第3节间长度、第2片复叶节到第3片复叶节的第四节间长度及株高。利用游标卡尺测量第1节间茎粗。利用直尺测量各复叶中间一片叶片的长和宽，并计算第1片、第2片和第3片复叶的叶面积，计算方法同真叶叶面积。分别称取各处理茎秆、叶和植株的鲜重，然后置于105 ℃烘箱中杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，再分别测定茎秆、叶和植株的干重。

大豆成熟时调查各处理的倒伏性，根据《大豆种质资源描述规范和数据标准》划分各处理倒伏等级，分别为：1级，不倒（小区所有植株无倒伏）;3级，轻倒（0<倒伏植株比率≤25%）;5级，中倒（25%<倒伏植株比率≤50%）;7级，重倒（50%<倒伏植株比率≤75%）;9级，严重倒（倒伏植株比率>75%）。每小区取一个宽行大豆进行测产，用DA7200近红外谷物分析仪测定各处理的种子蛋白和油分含量。

1. 4 统计分析

用Excel 2013进行数据整理，用SPSS 19.0进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行处理间的多重比较。

2 结果与分析

2. 1 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆出苗率的影响

大豆发芽时对烯效唑较敏感。由图1可看出，1.67 mg/kg拌种浓度（T1处理）即对大豆田间出苗率产生显著影响（P<0.05，下同），T1处理较对照出苗率降低8.37%，且随着烯效唑浓度的增大，大豆田间出苗率逐渐降低。

2. 2 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆叶面积和真叶SPAD值的影响

由表1可知，不同浓度烯效唑拌种对套种夏大豆真叶、第1片复叶、第2片复叶和第3片复叶的叶片大小及真叶SPAD值均有明显影响。夏大豆真叶叶面积受烯效唑拌种影响最明显，与CK相比，1.67 mg/kg烯效唑拌种（T1处理）即可使真叶叶面积显著减少17.02%，随着烯效唑拌种浓度增加，真叶叶面积逐渐减小，33.33 mg/kg浓度（T7处理）下真叶叶面积较CK显著减少44.90%。随着植株的生长，烯效唑拌种对第1片复叶、第2片复叶和第3片复叶叶面积的影响逐渐减弱，从第2片复叶起，浓度低于6.67 mg/kg（T3处理）后已对复叶叶面积无显著影响（P>0.05，下同），但浓度高于13.33 mg/kg（T4处理）时烯效唑拌种仍能显著影响第2片和第3片复叶的叶面积。烯效唑拌种对大豆真叶SPAD值也有显著影响，随拌种浓度增加，真叶SPAD值逐渐增加，T7处理的真叶SPAD值较CK增加22.17。

2. 3 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆生长及鲜重和干重的影响

2. 3. 1 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆植株节间长度、株高和茎粗的影响 由表2可知，随着烯效唑拌种浓度的增加，夏大豆植株整体上表现出节间长度变短、株高降低、第1节间增粗的趋势。烯效唑拌种对地面到子叶节长度和第1节间长度的影响最明显，T1～T7处理下两指标均较CK显著缩短，T7处理对其影响最大，两指标分别较CK缩短90.38%和90.20%;烯效唑拌种对第2～4节间的影响逐渐减弱，T0～T4处理下的第2～4节间长度均无显著差异;T1～T7处理下夏大豆的株高显著降低、第1节间茎粗显著增大，其中T7处理的株高较CK降低60.12%、茎粗較CK增加38.70%。

2. 3. 2 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆植株鲜重和干重的影响 由表3可知，不同浓度烯效唑拌种对夏大豆的茎、叶及地上部分干重和鲜重均存在一定程度的影响。随烯效唑拌种浓度的增加，夏大豆茎、叶及地上部分的干重和鲜重均逐渐减小，其中，T1和T2处理的茎、叶及地上部分干重和鲜重与CK无显著差异;当拌种浓度达6.67 mg/kg（T3处理）时，夏大豆的茎、叶及地上部分干重和鲜重较CK显著降低，至T7处理时影响最严重，夏大豆茎、叶和地上部分的鲜重分别较CK降低51.40%、45.54%和47.71%，干重分别较CK降低63.29%、47.37%和53.63%。

2. 4 不同浓度烯效唑拌种对夏大豆倒伏性、品质及产量性状的影响

由表4可知，烯效唑拌种对夏大豆种子的蛋白含量、油分含量和百粒重均无显著影响，但对植株倒伏性和产量影响明显。烯效唑拌种可提高夏大豆植株的抗倒伏能力，除T1处理发生轻微倒伏外，T2～T7处理均未出现倒伏现象。不同浓度的烯效唑拌种处理也显著提高了套种夏大豆的产量，但随着烯效唑浓度的增加，增产效果波动减弱，其中3.33 mg/kg（T2处理）拌种浓度下大豆产量最高，较CK增产26.14%。

3 讨论

大豆在荫蔽条件下常发生节间伸长现象（武晓玲等，2015;任胜茂等，2018），研究表明，大豆苗期茎秆发生藤蔓化现象的原因是弱光诱导大豆内源赤霉素合成促使细胞伸长所致（罗玲等，2015），这可能是大豆适应环境的一项本领，有利于其在自然条件下与杂草竞争光资源。但在套种系统里，大豆苗期出现节间伸长形成“高脚苗”，极易发生倒伏导致减产，同时给机械化收获造成困难。本研究结果显示，烯效唑拌种能明显缩短节间长度，降低大豆株高，增加第1节间茎粗，且烯效唑浓度越高，效果越显著，最终达到防止大豆出现“高脚苗”，有效提高大豆的抗倒伏能力，与龚万灼等（2007）关于烯效唑干拌种对大豆形态特征和产量的研究结果一致。拌种浓度越高，对大豆茎节伸长的抑制作用越强，但由于高浓度烯效唑缩短大豆节间长度的效果显著，大豆发芽过程中节间伸长受抑制严重而导致难以破土，使得大豆出苗率降低，随着烯效唑浓度的增加，出苗率持续降低，当烯效唑浓度达33.33 mg/kg时，大豆出苗率降低至50.00%左右，与宋胜等（2008）的研究结果一致。因此，大豆生产中使用烯效唑拌种时，应根据大豆与玉米共生期的长短来确定拌种浓度，共生期长时拌种浓度可稍高，同时要控制播种深度，以防影响大豆出苗。

龚万灼等（2007）研究发现烯效唑拌种能抑制大豆生长，生长后期却有利于干物质量积累，最终提高产量。罗庆明等（2009）研究表明，烯效唑拌种能抑制大豆第1片复叶的叶柄长度和叶片面积。本研究发现，烯效唑拌种能减少大豆的叶面积和植株干物质重，具有抑制大豆生长的作用，且拌种浓度越高，抑制作用越明显，与罗庆明等（2009）的研究结果一致，但与龚万灼等（2007）的研究结果不完全相同。本研究中，烯效唑浓度为1.67～3.33 mg/kg时，大豆生长受到轻微抑制，但V6期茎、叶及植株鲜重和干重均与对照无显著差异，且3.33 mg/kg拌种处理的产量最高，而烯效唑浓度高于6.67 mg/kg时，随着浓度增加，大豆生长不仅受到抑制，V6时期的茎、叶及地上部分干重也显著减少，但产量却较对照增产。由于本研究的主要目的是解决生产上机械化倒伏问题，重点考察大豆的倒伏性及产量相关性状，并未对大豆后期的光合能力、干物质积累等方面做深入探讨，套种条件下烯效唑拌种的增产效应是后期促大豆生长所致还是提高大豆抗倒伏能力所致尚需进一步探究。

闫艳红等（2010）研究表明花期喷施烯效唑还可提高大豆植株和籽粒蛋白含量，而本研究中烯效唑拌种对大豆籽粒蛋白和油分含量无显著影响。这可能是因为大豆长至营养生长期时，拌种的烯效唑随植株的生长有效浓度被稀释，且烯效唑易降解，以致难以对生长中后期植株产生药效。

在烯效唑拌种浓度方面，龚万灼等（2007）研究表明，当烯效唑拌种浓度为3.2 mg/kg时可有效降低大豆株高，改善其倒伏状况，增产效果最佳。罗庆明等（2009）研究发现，烯效唑拌种浓度在6～12 mg/kg时对大豆苗期叶片形态的发展最适宜。闫艳红等（2011）研究表明，烯效唑干拌种能有效提高大豆的根系活力，提高根、叶中超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性，保护细胞膜完整性和功能性，拌种浓度为4 mg/kg时作用效果最佳。不同研究中得出的烯效唑拌种适宜浓度存在差异的原因可能与土壤、气候环境影响及试验品种不同有关。本研究结果表明，烯效唑拌种可减小生长早期的大豆叶面积和干物质，但真叶SPAD值、第1节间茎粗和产量有增加趋势，且浓度大于3.33 mg/kg时对改善套种夏大豆倒伏性的效果较佳，同时烯效唑拌种对大豆种子的蛋白含量和油分含量无显著影响。综合田间出苗率、抗倒伏性和产量等性状，本研究认为适宜套种夏大豆拌种的烯效唑浓度为3.33 mg/kg。

4 结论

烯效唑拌种可有效抑制大豆苗期节间伸长，达到防止倒伏的效果，但同时降低了大豆田间出苗率;不同浓度烯效唑拌种后，大豆叶面积和地上部分干重减少，真叶SPAD值、第1节间茎粗、抗倒性和产量增加，大豆真叶叶面积、地面到子叶节长度、子叶节到真叶节长度对烯效唑拌种最敏感。综合田间出苗率、抗倒伏性和产量等性状，烯效唑拌种浓度为3.33 mg/kg用于套种夏大豆较适宜，可指导春玉米套作夏大豆生产。

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（责任编辑 王 晖）