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玉米大豆带状套作具有增加大豆播种面积、高效利用光热资源、提高土地利用率等优势,在中国西南地区广泛种植。但套作大豆苗期受到高位作物玉米的荫蔽,光合产物不足,根系发育不良,磷活化能力差,吸收能力弱,导致苗细、苗弱,产量进一步提升受到限制。钛（Ti）被认为是植物生长的有益元素,它可以通过刺激植物酶的活性,增加叶绿素含量,提高光合作用,促进养分吸收,从而提高作物抗（耐）性和产量,但其在大豆、特别是在低磷地区玉米大豆带状套作系统处于荫蔽胁迫中的大豆的作用尚不清楚。因此,我们通过2018、2019两年的大田试验,在典型的低磷紫色土上,对带状套作大豆叶面喷施5种不同浓度的离子Ti(T0=0,T1=1.25,T2=2.5,T3=5和T4=10 mg Plant-1),研究叶片光合、地上部磷积累、干物质积累、产量构成因素与产量等,明确其增产作用;通过温室盆栽,在正常光（NL）和模拟套作荫蔽环境（SC）条件下,使用与大田试验相同Ti处理水平和土壤,增加低磷(P=10 mg kg-1)和高磷(P=100 mg kg-1)两个磷处理,分析叶绿素荧光、光合、抗氧化特性等地上部叶片性状和根系构型、激素含量、根际土壤PH值等地下特征,揭示低磷土壤上离子Ti缓解带状套作大豆所受荫蔽胁迫、提高磷利用效率的生理机制,结果如下:1、叶面喷施离子Ti处理能促进套作大豆的光合作用。在大田环境下的V5（玉米收获前）和R5（玉米收获后）两个取样时期,与对照（T0）相比,离子Ti的施用使T1（分别为31.69%和21.21%）和T2（21.55%和22.19%）处理中叶片的SPAD值显著增加,光合速率分别提高了33.15%和22.80%,其差异达显著水平;T1和T2两处理使V5期大豆叶片气孔导度（Gs）分别增加44.39%和31.30%,而T1处理使R5期大豆叶片气孔导度增加了29.85%,其差异达显著水平。2、荫蔽和低磷胁迫下叶面喷施离子Ti能提高大豆光能利用率。与正常光环境相比,在荫蔽下,离子Ti显著增加了高磷处理的PSII（除T3差异不显著外）。同样,与对照相比,在低磷土壤中大豆的PSII随离子Ti浓度的增加而增加。总体而言,在荫蔽条件下,PSⅡ在T3处理时最大（0.194）,比T0显著提高33.33%,在T1处理时最小（0.15）,表明此时大豆有更高的光能利用效率。3、在大田低磷土壤上,叶面喷施离子Ti能显著提高套作大豆地上部磷积累量。在V5时期,与T0对照比,T1和T2处理地上部单株磷积累分别提高了45.91%和51.89%,而T4处理单株积累量最低,其值为9.122 mg Plant-1;而在R5期,T1处理单株磷积累量提高了33.73%,同样是T4处的磷积累量最低。4、离子Ti提高了荫蔽和低磷环境下大豆叶片抗氧化酶活性,降低丙二醛（MDA）含量。光环境和土壤磷含量对大豆叶片抗氧化酶活性存在极显著的互作关系。荫蔽(SC和高磷（HP）环境下,除T3外其他离子Ti处理均能提高大豆叶片CAT活性,T1和T2提高SOD活性,T2和T4提高POD活性,而T1、T2和T3分别降低MDA含量19.94%、20.22%和18.79%;在低磷土壤（LP）中,离子Ti处理提高大豆叶片CAT（除T4外）、SOD、POD活性,T2和T3分别降低MDA含量34.01%和9.04%,其差异均达显著水平。5、叶面喷施离子Ti能显著促进套作大豆的地上部生长。在V5和R5两个取样时期,Ti处理使套作大豆地上部的生物量显著增加（除R5期T4处理外）,同时提高了大豆茎秆直径和强度,降低因苗细苗弱而发生倒伏的风险。6、离子Ti提高了荫蔽和低磷环境下大豆根系中生长素的含量。荫蔽（SC）会显著降低大豆根系生长素含量;在荫蔽（SC）和高磷（HP）环境下,离子Ti对大豆根系生长素影响不显著;而在LP土壤中,T2显著提高了（23.56%）大豆根系中生长素含量,其值在所有处理中最高（69.91 ng/g）。7、叶面喷施离子Ti可显著促进套作荫蔽和低磷土壤条件下大豆根系生长。在荫蔽（SC）和低磷（LP）显著降低大豆根系长度、表面积、体积和直径;在荫蔽（SC）和高磷（HP）环境下,与对照T0相比,T2、T3、和T4均能显著提高根系长度和根系表面积,T2处理的根系体积提高26.12%;而在低磷（LP）土壤中,T3处理的根系长度提高32.60%,T2处理的根系表面积提高35.13%,但T4显著降低了根系体积（51.31%）,其它处理间差异不显著;无论在哪种环境下,离子Ti处理对大豆根系直径的影响不显著。8、叶面喷施离子Ti提高低磷土壤上套作大豆的产量。与对照T0比,T1和T2处理大豆两年（2018和2019年）的单株粒数平均增加14.01%;而所有处理的大豆百粒重差异不显著。除T4外,离子Ti处理的大豆产量均显著增加,其中T2处理两年平均产量最高（较对照平均高出18.63%）,达到1634.63kg/hm~2。综上所述,在玉米大豆套作苗期荫蔽和土壤缺磷的环境下,叶面喷施适宜浓度（T2和T3）的离子Ti能提高大豆苗期根系生长素含量,促进根系生长和对磷的吸收,从而提高植株地上部磷积累量;磷的增加能提高大豆叶面抗氧化能力,弱光利用能力增强,光合速率提高,苗期耐荫性增强,干物质积累增多,产量高。