硫肥不同用量對花生生理性狀及產量、品質的影響

王媛媛　高波　張佳蕾　李向東

摘要：為探究花生在不同硫素水平下的生理特性、產量、品質特點，選用606為試驗材料，設4個硫水平，分析不同生育時期植株性狀、光合特性、抗氧化酶活性及莢果產量與籽仁品質。結果表明，施硫提高了主莖高和側枝長，顯著增加了葉片葉綠素含量和光合速率；明顯提高了葉片中過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性，顯著降低了丙二醛（MDA）積累量，延緩了葉片衰老；施硫不僅顯著增加了花生莢果產量，而且明顯提高了籽仁中蛋白質和脂肪含量及油酸/亞油酸（O/L）比值，其中施硫量為40 kg/hm2時效果最好。

關鍵詞：花生；硫肥；生理特性；產量；品質

中圖分類號：S565.201文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0067-05

硫被認為是作物必需的第4大營養元素，僅次于氮、磷、鉀。但由于傳統農業對硫肥的忽視導致土壤中的硫元素日益減少，并成為限制農業生產的重要因子，估計中國3 000 萬公頃土壤 （30%的可耕地） 缺硫，需要及時補充硫肥以提高土壤肥力，增加作物產量 [1]。

花生對硫的需求量較大，施用硫肥能改善花生生育性狀，促進花生成熟[2～4]。前人在硫肥對花生營養生長和產量、品質的影響方面都做過研究，但多集中在花生的某一時期，動態研究較少，且對花生生理特性方面的研究不夠深入。本研究在大田條件下，研究硫肥不同用量對花生各時期生理特性及產量、品質的影響，以期為花生品質生理和合理施肥提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2010～2012年在山東農業大學農學實驗站花生試驗田進行。0～20 cm土壤肥力狀況：有機質14.10 g/kg，堿解氮49.0 mg/kg，速效磷（P2O5）55.2 mg/kg，速效鉀（K2O）76.0 mg/kg，有效硫2.28 mg/kg。選用大花生品種606，行距30 cm，穴距20 cm，每穴播2粒，種植密度為15 萬穴/hm2。硫肥用硫酸銨，于苗期一次性深施。播前基施尿素500 kg/hm2，過磷酸鈣1 000 kg/hm2，按一般大田管理。

1.2試驗設計

試驗設4個處理，分別為：①CK：不施硫；②S10：10 kg/hm2（純S，下同）；③S40：40 kg/hm2；④S70：70 kg/hm2。各處理除按處理要求施硫肥外，加施不同量的尿素以使不同處理的氮素施用量相同。小區面積為12.6 m2，隨機區組排列，重復3次。

于5月18日播種，9月19日收獲。生長期間分別于花針期、結莢期、飽果期和成熟期測定主莖倒3葉光合速率，同時取主莖倒3 葉，一部分擦拭干凈后置于低溫取樣盒內帶回實驗室測定葉片葉綠素含量；另一部分快速置于液氮中，冷凍3～5 min 后置于低溫取樣盒內帶回實驗室于-20℃保存，以備測抗氧化酶活性和丙二醛積累量。于收獲期選取代表地段收獲莢果，自然風干，用于測定莢果產量、調查公斤果數、單株結果數和出仁率。于收獲期挑選發育一致的莢果10個，烘干、保存，以備測定籽仁中蛋白質含量、脂肪含量、可溶性糖含量、脂肪酸組分及含量、油酸/亞油酸和氨基酸組分。

1.3測定項目與方法

1.3.1植株性狀考察于各生育時期取各處理中長勢一致的植株5株進行性狀考察。

1.3.2葉綠素含量采用Arnon法測定。

1.3.3凈光合速率（Pn）于各生育時期晴天上午9∶00～11∶00用美國產L-6400型便攜式光合儀測定不同處理花生植株主莖倒3葉的凈光合速率。

1.3.4POD、CAT、SOD活性和MDA含量測定葉片鮮樣去主脈，剪碎，稱取0.5 g于研缽中，加pH 7.8的磷酸緩沖液5 mL，冰浴研磨至勻漿，倒入離心管，4 000 r/min冷凍離心20 min，上清液即為酶液，于0～4℃保存待用。采用愈創木酚法測定POD活性；參照Chance方法測定CAT活性；參照王愛國方法測定SOD活性，以抑制氮藍四唑（NBT）還原50%為一個酶活性單位；采用林植芳方法測定MDA含量。

1.3.5產量指標測定收獲時按小區測產，小區面積為6.6 m2，待晾干后室內考察不同處理的公斤果數、出仁率、單株結果數等產量指標。

1.3.6品質指標測定收獲時取不同處理中發育一致的莢果，風干后將籽仁磨碎測定粗脂肪含量、脂肪酸組分及含量、蛋白質含量、可溶性糖含量等品質指標。

粗脂肪含量采用索氏提取法測定；粗蛋白含量采用微量凱氏法測定；可溶性糖含量的測定參照何照范《籽粒糧油品質測定》，采用蒽酮比色法進行。

脂肪酸組分及含量的測定參照鄭芳蘭《大豆營養分析技術》，采用KOH-CH3OH室溫快速酯化法進行脂肪酸的提取，所得上清液用氣相色譜儀進行色譜分析。

氨基酸組分由山東農業大學質量檢測中心用氨基酸自動分析儀進行測定。

1.4數據處理

采用DPS7.05軟件對數據進行分析，用LSD法進行多重比較；采用Origin8軟件作圖。

2結果與分析

2.1硫肥不同用量對花生營養生長的影響

主莖高和側枝長是反映花生植株性狀的主要指標。施硫顯著提高了花生主莖高和側枝長（圖1），并隨施硫量的增加呈上升趨勢；結莢期后，主莖高和側枝長增幅降低，這可能是因為結莢后植株生長中心從營養生長轉移至生殖生長，有利于莢果充實及避免后期由于營養生長過旺導致的倒伏和貪青晚熟。

2.2硫肥不同用量對花生生理特性的影響

2.2.1葉片葉綠素含量和凈光合速率葉綠素是植物進行光合作用的物質基礎，其含量的變化與光合速率的強弱密切相關。由圖2可以看出，增施硫肥顯著增加了花生各時期葉片中葉綠素含量，隨施硫量增加，其含量呈先上升后下降的趨勢，其中施硫量為40 kg/hm2時效果最好，增加13.73%～25.66%。

施用硫肥顯著提高了花生各時期葉片凈光合速率（圖3），其中施硫量為40 kg/hm2時效果最好，增加15.76%～39.74%。當施硫量為0～40 kg/hm2時，光合速率隨施硫量增加呈上升趨勢；施硫量為40～70 kg/hm2時，其隨施硫量增加呈下降趨勢。

2.2.2葉片POD、CAT和SOD活性和MDA積累量POD、CAT、SOD是植物體內的三種保護酶，其活性高低與植物的抗氧化活性密切相關，較高的酶活性有利于提高植物的抗氧化性，延緩衰老。施用硫肥顯著提高了花生各時期葉片中POD、CAT和SOD活性（圖4、圖5、圖6），施硫量為40 kg/hm2時酶活性最高，分別提高19.96%～42.44%、15.31%～51.27%和14.20%～25.79%，表明增施硫肥有利于提高花生葉片的抗氧化活性。

MDA是植物受到逆境脅迫時膜脂過氧化作用的最終產物，其含量反映植物細胞膜受傷害程度。隨生育進程的推進，花生主莖倒三葉中MDA積累量呈上升趨勢（圖7）。施用硫肥顯著降低了各時期MDA含量，施硫量為40 kg/hm2時效果最好，降低8.00%～37.15%。當施硫量低于40 kg/hm2時，MDA含量隨施硫量增加呈下降趨勢；而當施硫量為40～70 kg/hm2時，其隨施硫量增加呈上升趨勢。這與對POD、CAT和SOD酶活性的影響一致。

2.3硫肥不同用量對花生產量的影響

施用硫肥顯著增加了花生莢果產量（表1），以中等施硫量（40 kg/hm2）產量最高，增產28.73%。從產量構成因素來看，施用硫肥增加了單株結果數和出仁率，降低了公斤果數。

2.4硫肥不同用量對花生籽仁品質的影響

2.4.1硫肥不同用量對花生品質指標的影響粗蛋白、粗脂肪和可溶性糖含量是鑒定花生籽仁品質優劣的主要指標。由表2可以看出，施用硫肥顯著提高了花生籽仁中粗蛋白和粗脂肪含量，降低了可溶性糖含量。總體而言，以中等施硫肥量（40 kg/hm2）品質最好。

2.4.2硫肥不同用量對花生脂肪酸組分的影響花生油脂的脂肪酸含量超過總量1%的有八種，僅油酸、亞油酸、棕櫚酸就占90%以上；油酸與亞油酸比值（O/L）也是評價花生籽仁品質優劣的一項重要指標，是花生加工制品耐貯藏性及油脂穩定性的重要指標，O/L越高，油脂越穩定。施用硫肥明顯提高了花生籽仁中棕櫚酸、油酸、花生酸、山崳酸的含量和O/L值（表3），降低了亞油酸含量。

2.4.3硫肥不同用量對花生籽仁氨基酸組分的影響就人體必需的8種氨基酸而言，花生蛋白富含亮氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸，而蛋氨酸、賴氨酸和蘇氨酸含量相對較低。施用硫肥對增加籽仁中賴氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和谷氨酸有一定的作用，而對含量相對較多的苯丙氨酸、異亮氨酸有不同程度的抑制作用（表4）。總體而言當施硫量為10 kg/hm2時，人體必需的8種氨基酸含量最高。

3結論與討論

有研究表明：施用硫肥能夠提高葉面積系數，葉片濃綠，植株粗壯，分枝數增加，從而增加了干物質積累[3，5]。本研究結果表明：施用硫肥顯著促進了花生植株的生長，且在一定施硫量范圍內（0～70 kg/hm2）主莖高和側枝長隨施硫量的增加呈上升趨勢，與前人研究結果一致，表明增施硫肥可為花生高產打下良好的基礎。

馬春英等研究表明，增施硫肥提高小麥各時期功能葉的葉綠素含量和光合速率，且在一定的施硫量范圍內，其隨施硫量的增加呈上升趨勢[6]。劉中良研究表明，增施硫素顯著增加了大蒜SOD、POD和CAT活性[7]。本研究結果表明：施用硫肥不僅顯著提高了花生各時期葉片中葉綠素含量和凈光合速率，還提高了POD、CAT及SOD活性，降低了MDA積累量，且施硫量為40 kg/hm2時，效果最好。表明增施硫肥改善了花生葉片的生理活性，延緩了其衰老。

王東等研究表明增施適量硫肥可以增加小麥的籽粒產量[8]；隨施硫量的增加，魯麥22和煙農15的產量呈上升趨勢，施硫量為90.0、67.5 kg/hm2時，魯麥22和煙農 15增產效果最佳[9]。李玉影研究表明，施硫顯著增加了大豆產量，增產5.2%～15.0%。主要是因施硫增加了大豆的株莢數和株粒數[10]。本試驗結果表明：在本試驗土壤肥力條件下，增施硫肥40 kg/hm2時產量最高，增產28.73%；從產量構成因素來看，主要是增加單株結果數和出仁率。

施硫能顯著增加花生籽仁中蛋白質和脂肪含量，施硫量為80 mg/kg時效果最好，分別比對照增加20.10%、21.50%[11]。施硫提高了大豆高蛋白品種（黑農35）和豐產型品種（北9395）氨基酸組分含量，尤其是含硫氨基酸；降低了高油品種（東農46）的氨基酸總量，除組氨酸和精氨酸含量有所升高外，其它組分均下降。施硫對大豆油酸、亞油酸等的影響較顯著，對棕櫚酸和硬脂酸的影響較小，尤其是高油品種[12]。本研究表明，施用硫肥顯著提高籽仁中蛋白質和脂肪含量，降低了可溶性糖含量，以施硫40 kg/hm2效果最好；同時施硫增加了蛋白質組分中含量相對不足的賴氨酸和蛋氨酸含量，提高了O/L值，有利于延長花生制品的儲藏期。

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