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在玉米大豆套作种植模式中,大豆苗期受到玉米荫蔽影响,导致叶片光合速率下降、茎秆抗折力降低、根系活力减弱、极易发生倒伏,最终致大豆产量降低。为此,本研究在2017年-2018年设置盆栽试验和大田试验相结合的验证试验。盆栽试验以南豆12和南032-4两个大豆品种为材料,用透光率为50%的黑色遮阳网模拟玉米大豆套作的荫蔽环境;以南豆12和半紧凑型玉米品种（成单30和川单418）为材料,设置大豆净作和玉米大豆套作的两种栽培模式,进行为期两年的大田试验。从提高大豆茎秆抗倒方面考虑,在大豆苗期进行叶面不同硅浓度梯度喷施,分别为:0 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg和300 mg/kg 4个施硅水平,在大豆生育前期（V6）、后期（R5）测定植株各部位的硅积累、叶片的光合参数、叶绿素含量、茎粗和茎秆抗折力、根系形态特征、伤流量、根冠比、干物质积累、可溶性糖含量、茎秆横切面解剖结构、木质素含量及相关合成酶的活性及基因表达等指标,在大豆收获期测定其产量及产量构成。分析硅对提高大豆耐荫抗倒、增加产量的作用机理,为促进套作大豆生长、提高抗倒、增加产量以及硅肥在农业生产上的推广应用提供理论依据。主要结果如下:1.适宜的硅施用可以增加植株体内的各部位的硅积累,叶面喷施Na2SiO3·9H2O水溶液后,不管是正常光还是荫蔽环境下,均能被大豆叶片吸收,并顺利转移到根和茎,从而显著提高其体内硅含量,但器官间存在差异,表现为:根>叶>茎。在正常光环境下,叶面喷施100mg/kg Na2SiO3·9H2O水溶液,南豆12内体硅含量最高,而在荫蔽环境下,200mg/kg为最适浓度;对于南032-4,正常光和荫蔽环境下,其最适浓度分别为200mg/kg和100mg/kg。2.适宜的硅施用可以提高大豆净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）,降低胞间二氧化碳浓度（Ci）。其中,正常光照和荫蔽下南豆12的净光合速率在200mg·kg-1处理分别较CK处理增加了46.4%和33.3%;施硅还可以增加叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量和叶片鲜重,降低叶片面积,进而提高大豆的光合作用。3.适宜的硅施用可以增加大豆的根长、根表面积、根体积、根冠比及根干重,施硅还可以显著增加根系伤流量,并随施硅量的增加大豆伤流量表现为先增大后减小的变化趋势,具体为200 mg·kg-1>300 mg·kg-1>100 mg·kg-1>0 mg·kg-1处理,伤流量的增多,可以说明施硅增强了套作大豆的根系活力。4.适宜的硅施用可以增加大豆的茎粗、茎秆抗折力、茎秆鲜重及抗倒伏指数,进一步增强植株体内的营养物质及水分的运输。硅应用还可以增加套作大豆茎秆横切面解剖结构中木质部和韧皮部的厚度,进而增加木质部占比和韧皮部占比,降低髓部占比,加强茎秆的密实性。硅应用还可以通过增强POD、CAD、4CL及PAL的酶活性,增加大豆生育前期的POD、CAD及PAL基因的表达量,进而增加体内木质素的积累,提高大豆茎秆的抗倒伏能力。5.适宜的硅施用可以显著提高植物中茎秆和叶片的某些碳水化合物的积累,如:可溶性糖、蔗糖等,并随着硅浓度的增加呈现先升高后降低的趋势;硅增加了茎秆中的淀粉含量,降低了叶片中的淀粉含量,适量的硅用则可以显著提高大豆各器官的干物质积累量,促进产量的提高。6.适宜的硅施用可以通过增加大豆单株有效荚数、单株粒数和单株粒重,显著提高大豆的产量,增产率达到了10%-30%,其增产表现为:200 mg·kg-1>100mg·kg-1>300 mg·kg-1。中硅浓度(100 mg·kg-1和200mg·kg-1)更有利于大豆产量的提高。综上所述,施硅对大豆中的硅吸收与积累、光合作用、根系生长、茎秆形态及解剖结构特征、木质素合成及相关酶的活性和表达、抗倒及产量均有显著影响。硅能有效地改善荫蔽胁迫条件下大豆的生长状况,增强大豆的光合作用和根系吸收能力,促进物质积累,有利于植物细胞的木质化,增强茎秆强度和抗倒伏的能力,从而提高大豆产量。