硫对洋葱生长、产量及品质影响的研究综述

高 亮，王 冲，郑俊涛

（中国农业大学资源与环境学院，北京海淀 100193）

洋葱又名圆葱、玉葱、葱头等，为百合科葱属2 年生草本植物，原产于中亚或西亚，已有五千多年的栽培历史，被誉为“蔬菜皇后”[1]。洋葱营养极为丰富，食用价值非常高，含有维生素A、维生素C、蛋白质及铁、钙、硫等多种矿物元素。此外，其还具有降血压、降血脂、防癌抗癌和抗菌抗氧化等功效，是理想的保健型蔬菜[2]。

洋葱在世界各地均有种植，18 世纪传入中国，由于其适应性强、产量高及耐储藏，目前中国各地广泛栽培[3]。据FAO 统计，2018 年中国洋葱种植面积为112万hm2，总产量为2477 万t，两者分别位居世界第二和世界第一。同时，洋葱也逐渐成为中国出口创汇的主要蔬菜之一。洋葱出口量由2008 年的54 万t 增加到2017 年的92 万t，而同期洋葱出口额也从1.34 亿美元增加到5.07 亿美元，增幅达278.36%。虽然我国洋葱产业发展迅猛，但存在单产低、品质较差等问题。2018 年中国洋葱单产为22120kg/hm2，而发达国家美国、韩国洋葱单产为62330kg/hm2和57560kg/hm2，分别是我国的2.82 倍和2.60 倍。所以，迫切需要先进栽培技术来进一步提高我国洋葱单产和品质。

硫被列为仅次于氮磷钾的第四大植物营养元素，其既是许多酶和辅酶的活性物质，又是氨基酸和蛋白质的构成组分，参与细胞内许多重要代谢过程[4-5]。洋葱是喜硫作物，需硫量大，硫对洋葱高产优质生产具有重要作用[6]。但近年来由于有机肥施用量减少、低硫或无硫高浓度化肥的大量施用，高产品种引用、复种指数增加以及二氧化硫排放量减控等原因，造成了包括中国在内的70 多个国家和地区土壤存在缺硫或潜在缺硫现象[7-8]。相较于氮磷钾的大量施用，硫肥在我国农业生产上的合理施用还没得到足够重视，尤其在需硫较大的洋葱栽培中，很少有人将硫肥纳入养分管理范畴。因此，综述了近年来国内外学者关于硫肥对洋葱生长、产量及品质影响的研究，期望能为洋葱生产中合理施用硫肥提供科学依据和理论指导，以进一步提高我国洋葱单产和品质。

1 硫对洋葱生产发育的影响

硫参与植物的呼吸作用、光合作用及碳水化合物的代谢，对植物的生长发育具有重要作用。研究表明，硫肥对洋葱不同生育时期的生长速率均有显著影响[9]。R.Meher 等[10]通过研究硫肥对洋葱生长发育的影响，发现与不施硫相比，施硫显著提高了洋葱的株高、叶片数、叶面积、假茎长和假茎粗。P.Tripathy 等[11]进行了不同硫肥施用量对洋葱生长发育的研究，结果表明，当硫肥施用量为30kg/hm2时，洋葱的株高和叶片数均达到最大值，分别为54.51cm 和14.80cm，较空白对照提高了12.72%和10.70%。此外，Luiz Felipe Gevenez de Souza 等[12]研究报道了洋葱株高与硫肥用量之间存在一元二次函数关系，表达式为Y（hight）=71.74+0.1469X-0.00128X2，即当施硫量为57kg/hm2时洋葱株高达到最大值，为75.90cm。而M.Mustafa Hm2ris 等[13]研究了不同硫肥用量对滴灌条件下洋葱生长的影响，结果表明洋葱株高、叶片数、茎粗均先随着硫肥用量的增加而逐渐增加，当施硫量为45kg/hm2时各项指标达到最大值，之后又随着施硫量的增加而降低。这可能是由于硫肥用量过大导致洋葱根际养分不平衡，造成了植株养分吸收不良。可见，低量或过量的硫都不利于洋葱茁壮生长，只有合理施用硫肥才能促进洋葱生长发育。

2 硫对洋葱产量的影响

硫在洋葱营养生长中发挥着重要作用，同时其对于洋葱鳞茎的发育也是必不可少的。由表1 可以看出，合理施用硫肥能够显著提高洋葱鳞茎产量，与不施硫肥相比，增产幅度为2.38%～80.99%，平均增产率达29.82%。施硫对洋葱增产的主要原因是硫参与作物的许多重要代谢过程，而洋葱相较于其他作物而言需硫量又大，在有效硫较低的土壤上施硫，一方面能补充洋葱对硫的需求量，另一方面还能起到平衡施肥的作用，有利于洋葱吸收养分，进而提高产量。此外，在碱性土壤上，施硫降低了作物根际pH 值，增加了磷、锌、铁等养分的有效性。同时，由表1 还可以看出，不同研究中关于洋葱施用硫肥的最佳用量为30～60kg/hm2[10-24]。M.R.Amin 等[25]研究认为，当洋葱施硫量为30kg/hm2时，洋葱的球茎直径、单球重以及产量均达到最大值，较不施硫肥显著增加了34.13%、59.37%和46.88%。之后随着硫肥施用量的增加，洋葱产量随之下降，即硫肥与产量之间也存在一元二次函数关系，表达式为Y（yield）=-0.0042X2+0.2747X+10.091。Hm2san Mahmud Mishu等[26]通过研究不同水平硫肥对洋葱产量的影响，结果表明在40kg/hm2施硫水平下洋葱产量最高，为10650kg/hm2。并且此时洋葱球茎直径也达到最大值，为3.97cm，与不施硫肥相比增加6.72%。造成这种硫素增产幅度不同和最佳施用量差异的原因可能是由于不同地区土壤硫素背景值的差异以及施用硫肥品种中硫素含量的不同。

3 硫对洋葱品质的影响

硫是构成含硫氨基酸（胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸）的必要物质，而这些氨基酸对植物蛋白质的合成至关重要，同时硫还参与酶、脂肪、叶绿素和维生素的构成，在洋葱栽培过程中合理施用硫肥，不仅能够促进洋葱的生长发育，提高鳞茎产量，而且也能有效改善洋葱的品质[19]。可溶性固形物及丙酮酸含量是衡量洋葱鳞茎品质的重要生理指标。S.K.Shm2rma 等[22]研究表明，当硫肥施用量为30kg/hm2时，洋葱可溶性固形物含量最高，为11.20%，较对照提高了13.82%。R.Meher 等[10]通过研究不同硫肥施用量对洋葱品质的影响，结果发现在施硫水平为40kg/hm2时，洋葱鳞茎中的丙酮酸含量达到最大值，为7.41μmol/g，较对照提高了24.75%。R.F.Chm2nnagoudra 等[18]研究表明，施硫显著提高了洋葱可溶性固形物和丙酮酸的含量，在施硫量为40kg/hm2时达到最大值，分别为12.13%和3.02μmol/g，之后随着硫肥用量的增加而逐渐下降。此外，刘长江等[17]研究发现，施用硫肥能显著提高洋葱Vc、可溶性蛋白质及可溶性糖的含量，较不施硫肥分别提高了8.25%、8.63%和10.42%，显著改善了洋葱品质。Balvir Kaur 等[23]报道了在施用氮磷钾肥的基础上，施用40kg/hm2的硫肥能够降低洋葱储藏时期的发芽率和腐烂率，减少鳞茎的失重量。其中不施硫肥的发芽率和腐烂率分别为4.81%和25.33%，而施硫以后发芽率和腐烂率能够降低到2.38%和12.18%，更有利于洋葱的储藏。

表1 不同硫肥施用量对洋葱产量的影响

4 结语

硫作为仅次于氮磷钾的第四大植物营养元素，其不仅是氨基酸、酶、叶绿素、维生素的重要组分，而且还参与蛋白质的合成，对植物呼吸作用、光合作用等代谢过程具有重要作用。但硫肥用量与洋葱的生长发育及产量之间存在一元二次函数关系，即施硫过量或不足都不利于洋葱的生长和产量的提高，生产中应根据土壤硫素状况来确定适宜的硫肥品种及用量。而洋葱的适宜硫肥用量一般是30～60kg/hm2，增产幅度为2.38%～80.99%，平均增产率达29.82%。因此，在洋葱栽培中合理施用硫肥不仅能够促进植株的生长发育，提高洋葱产量，而且还能显著增加洋葱中可溶性固形物、丙酮酸、维生素C、可溶性糖及可溶性蛋白的含量，改善洋葱鳞茎品质。