硫肥对大蒜生长、产量及品质的影响

张碧薇，樊继德，陆信娟，刘灿玉，赵永强，杨青青，葛 洁，杨 峰

（江苏徐淮地区徐州农业科学研究所，江苏 徐州 221121）

大蒜是我国重要的冬季农作物品种之一，种植面积广泛，且在特色蔬菜的供应上占有重要地位。为了提高大蒜的产量和品质，促进大蒜品种优良品质性状的发挥，合理施用肥料十分必要［1-2］。硫素是植物代谢过程中必不可少的营养元素，参与植物蛋白质、氨基酸的合成，促进重要生理活性物质的积累，辅助植物光合作用以及提高植物的抗逆性能［3-4］。近年来，在生产上大量施用高浓度的氮磷钾复合肥，导致我国42%左右的土壤出现缺硫症状，土壤缺硫成为限制农作物高产优质高效生产的障碍因子［5］。目前，随着我国大蒜产业的不断发展，大蒜的栽培技术也比较成熟，施用硫肥是否能够增加大蒜产量、提高大蒜品质，还有待进一步的探讨和研究。

因此，笔者通过田间试验，以徐蒜917为试验材料，研究了不同硫肥用量对大蒜产量和品质的影响，找出了最适的硫肥施用量，并探讨了大蒜施用硫肥的可行性，旨在为实现大蒜优质高产的合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以徐蒜917为供试材料，试验于2020年10月至 2021年5月在徐州市现代农业试验示范基地进行。试验地块连续2年以上种植大蒜。试验区土壤基础地力为：有机质18.01 g/kg，全氮0.70 g/kg，速效磷33.24 mg/kg，速效钾96.12 mg/kg，pH值6.24。

供试肥料：三元复合肥（N∶P∶K=15%∶15% ∶15%），硫磺（S 99%）。

1.2 试验设计

试验设置5个处理，以不施硫肥作为对照，硫肥用量分别为0（CK）、90（T1）、120（T2）、150（T3）、180（T4）kg/hm2。小区面积20 m2（2 m×10 m）。株距12 cm，行距20 cm。每个处理重复3次，试验小区按随机区组排列。其他田间管理均按常规方法进行。

1.3 测定项目与方法

大蒜返青后，参照《大蒜种质资源描述规范和数据标准》调查大蒜生长指标，包括株高、叶长、假茎高等［6］，每个处理随机选取10株进行测定。在大蒜返青期和抽薹期，测定大蒜叶片光合色素含量与大蒜植株各部分器官干鲜重，每个处理测定5株，即重复5次，取5次测定结果的平均值。5月20日，采收大蒜鳞茎，并调查鳞茎品质，鳞茎自然晾晒20 d后，每个处理分别抽取100头大蒜调查其鳞茎性状指标，并测定小区产量。

采用赵世杰等［7］的乙醇提取法测定大蒜叶片光合色素含量；采用高俊凤［8］的钼蓝比色法测定大蒜鳞茎中VC含量；参照赵世杰等［7］的蒽酮比色法测定大蒜鳞茎可溶性糖含量；采用王月福等［9］的考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量；采用张丽霞等［10］的苯腙比色法测定大蒜素含量。游离氨基酸含量采用Saladin等［11］的方法测定。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用DPS 7.0和Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 硫肥用量对大蒜植株生长特性的影响

从表1可以看出，不同硫肥用量对大蒜植株生长发育状况的影响基本上呈先升后降的趋势， 以T2和T3处理的效果较好。与不施硫肥CK相比，T2处理的大蒜株高、假茎高和假茎粗显著增加，分别提高了7.94%、6.72%和10.35%；T3处理的大蒜叶宽较CK显著增加了12.01%。因此，当硫肥用量达到120～150 kg/hm2时，可以促进大蒜植株的生长。

表1 不同硫肥用量对大蒜植株生长发育状况的影响

2.2 硫肥用量对大蒜植株各部分生物量的影响

由表2可知，施用硫肥对不同时期大蒜植株生物量的积累均有促进作用。在返青期，大蒜植株开始迅速生长，大蒜根部、假茎和叶片的生物量随硫肥用量的增加呈现出先增后减的趋势，特别是T2处理的叶片鲜重较CK显著提高了43.37%；但各施硫处理间大蒜根部和假茎的鲜重差异不显著。抽薹期是大蒜全面生长的旺盛时期，也是大蒜增产的关键时期。由表2可知，在抽薹期，施硫处理的大蒜根部鲜重显著高于CK，增加率在22.16%～26.83%，但4个施硫处理间的差异不显著；T3处理的假茎鲜重最大，达到49.71 g，较CK显著提高了22.17%；T2和T3处理的叶片鲜重显著高于CK，分别提高了23.32%和23.13%；T2和T3处理的大蒜蒜薹和鳞茎鲜重较CK都有了一定的提高，但差异不显著。

表2 不同硫肥用量对大蒜植株各部分生物量的影响 g

2.3 硫肥用量对大蒜植株各部分干物质量的影响

由表3可知，适当的施硫处理可以提高大蒜植株的干物质量。在返青期，T2处理下的叶片干物质量显著高于CK，较CK增加了43.71%。在抽薹期，大蒜根部、假茎、叶片、蒜薹和鳞茎的干物质量随硫肥用量的增加基本上呈现出先增后减的趋势。与CK相比，施硫处理显著提高了大蒜根部的干物质量，增幅在30.22%～41.76%，但各施硫处理间的差异不显著；T2处理下的假茎干物质量达到最大6.15 g，比对照增加了30.30%；T2处理的叶片、蒜薹和鳞茎的干物质量最大，分别达到8.06、1.51和9.89 g，说明施用硫肥促进了大蒜叶片、蒜薹和鳞茎干物质量的增加，以T2处理表现最好，但各施硫处理间的差异不显著。

表3 不同硫肥用量对大蒜植株各部分干物质量的影响 g

2.4 硫肥用量对大蒜叶片光合色素含量的影响

硫肥用量对大蒜叶片光合色素含量的影响见图1。由图1a可知，在返青期，随着施硫量的增加，大蒜叶片叶绿素a的含量均呈现出先升后降的趋势。叶绿素a含量在T2处理下最大，与CK相比，叶绿素a含量增幅达38.13%；不同于返青期的表现，施硫处理对抽薹期的叶片叶绿素a含量影响不大。如图1b所示，在返青期，硫肥的施用提高了大蒜叶片叶绿素b含量，与CK相比，叶绿素b含量增幅为2.02%～25.84%，并且大蒜叶片叶绿素b的含量随着施硫量的增加呈现先增后减的趋势；在抽薹期，施硫处理对叶片叶绿素b含量的影响不大。由图1c可知，无论是在返青期还是在抽薹期，类胡萝卜素含量整体上都随着施硫量的增加呈现先增后减的趋势，均以T3处理表现最好。由图1d可知，叶绿素（a+b）含量的变化趋势与叶绿素a相同；在返青期，叶绿素（a+b）含量在T2处理下最大，而在抽薹期，施硫处理对叶绿素（a+b）含量的影响不大。

图1 不同硫肥用量对大蒜叶片光合色素含量的影响

2.5 硫肥用量对大蒜鳞茎性状和产量的影响

如表4所示，施用硫肥显著提高了大蒜鳞茎产量，随着硫肥用量的增加大蒜鳞茎产量呈现先增后降的趋势，增幅在0.50%～13.40%，其中以T2处理的增产效果最好；施硫处理对大蒜鳞茎纵径的影响不大，各处理间差异不明显；与CK相比，T2处理的鳞茎横径、单头鳞茎重以及1级鳞茎比例显著增加，较CK分别增加了10.28%、12.51%和20.17%。

表4 不同硫肥用量对大蒜鳞茎性状和产量的影响

2.6 硫肥用量对大蒜鳞茎营养品质的影响

如表5所示，硫肥的施用显著提高了大蒜鳞茎的营养品质。施硫处理提高了大蒜鳞茎中的VC含量，较CK增加了1.73%～7.91%，且随着硫肥用量的增加呈现出先升高后下降的变化趋势。硫肥的施用较CK增加了大蒜鳞茎中可溶性糖的含量，表现为T2＞T4＞T3＞T1＞CK，T2处理较CK显著增加了9.68%，但各施硫处理间的差异不显著。可溶性蛋白含量也随着硫肥用量的增加呈先增后减的趋势，以T3处理最高，达到8.692 mg/g，较CK显著增加了16.97%。大蒜鳞茎中游离氨基酸含量的变化趋势与可溶性蛋白相似，均表现出先增后减的趋势，其中以T2处理的表现最好，游离氨基酸含量最高，达到303.963 μg/g。施硫处理显著提高了大蒜鳞茎中大蒜素含量，以T2处理的表现最好，各施硫处理间差异不显著，较CK分别增加了6.43%、15.11%、14.58%和13.13%。

表5 不同硫肥用量对大蒜鳞茎品质的影响

3 结论与讨论

硫参与植物体蛋白质等物质的合成，是植物生长发育过程中必不可少的元素［12-13］。合理施用硫肥能够促进植物的生长发育［14-15］。韩会阁等［16］认为增施硫肥可以促进烤烟生长发育，硫对烤烟的生理和生长发育产生影响。刘烁然等［17］研究发现施硫能够促进玉米生长，显著提高植株干物质积累。周丽君等［15］和秦梅等［18］分别在青蒜苗和春油菜上开展试验得出适当地施用硫肥均可以促进作物的生长。本试验研究结果表明，当硫肥用量达到120～150 kg/hm2时，可显著提高大蒜植株株高、假茎高、叶宽和假茎粗，促进大蒜植株地上部的长势，使得大蒜植株各器官的干鲜重显著增加。

叶绿素是植物进行光合作用的基础，它直接反映植株的光合代谢的强弱［19］。在本试验条件下，适量施用硫肥可以促进大蒜叶绿素的合成，提高大蒜叶片光合色素的含量，增强大蒜植株的光合能力，这可能是因为硫是叶绿素合成的重要元素，参与叶绿素的合成［20-21］。

适量地施用硫肥能够提高作物产量，改善作物的品质［22-23］。司贤宗等［24］在花生上的研究结果表明，花生产量随着施硫量的增加呈上升趋势，与不施硫对照相比增产14.9%。在本试验中，施用硫肥120 kg/hm2时，显著提高了大蒜鳞茎横径、单头鳞茎重以及1级鳞茎比例，且随着硫肥用量的增加呈现先增后降的趋势，说明适量地施用硫肥可以促进大蒜营养生长，提高鳞茎横径，增加单头鳞茎重量，最终使得大蒜鳞茎增产高达13.40%，这与周丽娟等［25］在春玉米上的研究结果相似。VC、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量均是评价蔬菜品质的关键指标。本试验发现，当硫肥用量达到120～150 kg/hm2时，可以显著提高大蒜鳞茎中VC、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量。大蒜素是大蒜营养品质的特征性指标。在本试验中，随着硫肥用量的增加，大蒜鳞茎中的大蒜素含量呈现先增后降的趋势，施硫处理显著提高了大蒜鳞茎中大蒜素含量，当硫肥用量达到120 kg/hm2时，鳞茎中大蒜素含量达到最大，较CK增加了15.11%。

综上所述，当硫肥用量达到120～150 kg/hm2时，有利于大蒜植株生长，促进植株各部分器官干物质量的增加，显著提高大蒜产量和改善鳞茎营养品质。