硫肥對大蒜生長、產量及品質的影響

張碧薇，樊繼德，陸信娟，劉燦玉，趙永強，楊青青，葛 潔，楊 峰

（江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所，江蘇 徐州 221121）

大蒜是我國重要的冬季農作物品種之一，種植面積廣泛，且在特色蔬菜的供應上占有重要地位。為了提高大蒜的產量和品質，促進大蒜品種優良品質性狀的發揮，合理施用肥料十分必要［1-2］。硫素是植物代謝過程中必不可少的營養元素，參與植物蛋白質、氨基酸的合成，促進重要生理活性物質的積累，輔助植物光合作用以及提高植物的抗逆性能［3-4］。近年來，在生產上大量施用高濃度的氮磷鉀復合肥，導致我國42%左右的土壤出現缺硫癥狀，土壤缺硫成為限制農作物高產優質高效生產的障礙因子［5］。目前，隨著我國大蒜產業的不斷發展，大蒜的栽培技術也比較成熟，施用硫肥是否能夠增加大蒜產量、提高大蒜品質，還有待進一步的探討和研究。

因此，筆者通過田間試驗，以徐蒜917為試驗材料，研究了不同硫肥用量對大蒜產量和品質的影響，找出了最適的硫肥施用量，并探討了大蒜施用硫肥的可行性，旨在為實現大蒜優質高產的合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以徐蒜917為供試材料，試驗于2020年10月至 2021年5月在徐州市現代農業試驗示范基地進行。試驗地塊連續2年以上種植大蒜。試驗區土壤基礎地力為：有機質18.01 g/kg，全氮0.70 g/kg，速效磷33.24 mg/kg，速效鉀96.12 mg/kg，pH值6.24。

供試肥料：三元復合肥（N∶P∶K=15%∶15% ∶15%），硫磺（S 99%）。

1.2 試驗設計

試驗設置5個處理，以不施硫肥作為對照，硫肥用量分別為0（CK）、90（T1）、120（T2）、150（T3）、180（T4）kg/hm2。小區面積20 m2（2 m×10 m）。株距12 cm，行距20 cm。每個處理重復3次，試驗小區按隨機區組排列。其他田間管理均按常規方法進行。

1.3 測定項目與方法

大蒜返青后，參照《大蒜種質資源描述規范和數據標準》調查大蒜生長指標，包括株高、葉長、假莖高等［6］，每個處理隨機選取10株進行測定。在大蒜返青期和抽薹期，測定大蒜葉片光合色素含量與大蒜植株各部分器官干鮮重，每個處理測定5株，即重復5次，取5次測定結果的平均值。5月20日，采收大蒜鱗莖，并調查鱗莖品質，鱗莖自然晾曬20 d后，每個處理分別抽取100頭大蒜調查其鱗莖性狀指標，并測定小區產量。

采用趙世杰等［7］的乙醇提取法測定大蒜葉片光合色素含量；采用高俊鳳［8］的鉬藍比色法測定大蒜鱗莖中VC含量；參照趙世杰等［7］的蒽酮比色法測定大蒜鱗莖可溶性糖含量；采用王月福等［9］的考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量；采用張麗霞等［10］的苯腙比色法測定大蒜素含量。游離氨基酸含量采用Saladin等［11］的方法測定。

1.4 數據處理與分析

試驗數據采用DPS 7.0和Excel軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 硫肥用量對大蒜植株生長特性的影響

從表1可以看出，不同硫肥用量對大蒜植株生長發育狀況的影響基本上呈先升后降的趨勢， 以T2和T3處理的效果較好。與不施硫肥CK相比，T2處理的大蒜株高、假莖高和假莖粗顯著增加，分別提高了7.94%、6.72%和10.35%；T3處理的大蒜葉寬較CK顯著增加了12.01%。因此，當硫肥用量達到120～150 kg/hm2時，可以促進大蒜植株的生長。

表1 不同硫肥用量對大蒜植株生長發育狀況的影響

2.2 硫肥用量對大蒜植株各部分生物量的影響

由表2可知，施用硫肥對不同時期大蒜植株生物量的積累均有促進作用。在返青期，大蒜植株開始迅速生長，大蒜根部、假莖和葉片的生物量隨硫肥用量的增加呈現出先增后減的趨勢，特別是T2處理的葉片鮮重較CK顯著提高了43.37%；但各施硫處理間大蒜根部和假莖的鮮重差異不顯著。抽薹期是大蒜全面生長的旺盛時期，也是大蒜增產的關鍵時期。由表2可知，在抽薹期，施硫處理的大蒜根部鮮重顯著高于CK，增加率在22.16%～26.83%，但4個施硫處理間的差異不顯著；T3處理的假莖鮮重最大，達到49.71 g，較CK顯著提高了22.17%；T2和T3處理的葉片鮮重顯著高于CK，分別提高了23.32%和23.13%；T2和T3處理的大蒜蒜薹和鱗莖鮮重較CK都有了一定的提高，但差異不顯著。

表2 不同硫肥用量對大蒜植株各部分生物量的影響 g

2.3 硫肥用量對大蒜植株各部分干物質量的影響

由表3可知，適當的施硫處理可以提高大蒜植株的干物質量。在返青期，T2處理下的葉片干物質量顯著高于CK，較CK增加了43.71%。在抽薹期，大蒜根部、假莖、葉片、蒜薹和鱗莖的干物質量隨硫肥用量的增加基本上呈現出先增后減的趨勢。與CK相比，施硫處理顯著提高了大蒜根部的干物質量，增幅在30.22%～41.76%，但各施硫處理間的差異不顯著；T2處理下的假莖干物質量達到最大6.15 g，比對照增加了30.30%；T2處理的葉片、蒜薹和鱗莖的干物質量最大，分別達到8.06、1.51和9.89 g，說明施用硫肥促進了大蒜葉片、蒜薹和鱗莖干物質量的增加，以T2處理表現最好，但各施硫處理間的差異不顯著。

表3 不同硫肥用量對大蒜植株各部分干物質量的影響 g

2.4 硫肥用量對大蒜葉片光合色素含量的影響

硫肥用量對大蒜葉片光合色素含量的影響見圖1。由圖1a可知，在返青期，隨著施硫量的增加，大蒜葉片葉綠素a的含量均呈現出先升后降的趨勢。葉綠素a含量在T2處理下最大，與CK相比，葉綠素a含量增幅達38.13%；不同于返青期的表現，施硫處理對抽薹期的葉片葉綠素a含量影響不大。如圖1b所示，在返青期，硫肥的施用提高了大蒜葉片葉綠素b含量，與CK相比，葉綠素b含量增幅為2.02%～25.84%，并且大蒜葉片葉綠素b的含量隨著施硫量的增加呈現先增后減的趨勢；在抽薹期，施硫處理對葉片葉綠素b含量的影響不大。由圖1c可知，無論是在返青期還是在抽薹期，類胡蘿卜素含量整體上都隨著施硫量的增加呈現先增后減的趨勢，均以T3處理表現最好。由圖1d可知，葉綠素（a+b）含量的變化趨勢與葉綠素a相同；在返青期，葉綠素（a+b）含量在T2處理下最大，而在抽薹期，施硫處理對葉綠素（a+b）含量的影響不大。

圖1 不同硫肥用量對大蒜葉片光合色素含量的影響

2.5 硫肥用量對大蒜鱗莖性狀和產量的影響

如表4所示，施用硫肥顯著提高了大蒜鱗莖產量，隨著硫肥用量的增加大蒜鱗莖產量呈現先增后降的趨勢，增幅在0.50%～13.40%，其中以T2處理的增產效果最好；施硫處理對大蒜鱗莖縱徑的影響不大，各處理間差異不明顯；與CK相比，T2處理的鱗莖橫徑、單頭鱗莖重以及1級鱗莖比例顯著增加，較CK分別增加了10.28%、12.51%和20.17%。

表4 不同硫肥用量對大蒜鱗莖性狀和產量的影響

2.6 硫肥用量對大蒜鱗莖營養品質的影響

如表5所示，硫肥的施用顯著提高了大蒜鱗莖的營養品質。施硫處理提高了大蒜鱗莖中的VC含量，較CK增加了1.73%～7.91%，且隨著硫肥用量的增加呈現出先升高后下降的變化趨勢。硫肥的施用較CK增加了大蒜鱗莖中可溶性糖的含量，表現為T2＞T4＞T3＞T1＞CK，T2處理較CK顯著增加了9.68%，但各施硫處理間的差異不顯著。可溶性蛋白含量也隨著硫肥用量的增加呈先增后減的趨勢，以T3處理最高，達到8.692 mg/g，較CK顯著增加了16.97%。大蒜鱗莖中游離氨基酸含量的變化趨勢與可溶性蛋白相似，均表現出先增后減的趨勢，其中以T2處理的表現最好，游離氨基酸含量最高，達到303.963 μg/g。施硫處理顯著提高了大蒜鱗莖中大蒜素含量，以T2處理的表現最好，各施硫處理間差異不顯著，較CK分別增加了6.43%、15.11%、14.58%和13.13%。

表5 不同硫肥用量對大蒜鱗莖品質的影響

3 結論與討論

硫參與植物體蛋白質等物質的合成，是植物生長發育過程中必不可少的元素［12-13］。合理施用硫肥能夠促進植物的生長發育［14-15］。韓會閣等［16］認為增施硫肥可以促進烤煙生長發育，硫對烤煙的生理和生長發育產生影響。劉爍然等［17］研究發現施硫能夠促進玉米生長，顯著提高植株干物質積累。周麗君等［15］和秦梅等［18］分別在青蒜苗和春油菜上開展試驗得出適當地施用硫肥均可以促進作物的生長。本試驗研究結果表明，當硫肥用量達到120～150 kg/hm2時，可顯著提高大蒜植株株高、假莖高、葉寬和假莖粗，促進大蒜植株地上部的長勢，使得大蒜植株各器官的干鮮重顯著增加。

葉綠素是植物進行光合作用的基礎，它直接反映植株的光合代謝的強弱［19］。在本試驗條件下，適量施用硫肥可以促進大蒜葉綠素的合成，提高大蒜葉片光合色素的含量，增強大蒜植株的光合能力，這可能是因為硫是葉綠素合成的重要元素，參與葉綠素的合成［20-21］。

適量地施用硫肥能夠提高作物產量，改善作物的品質［22-23］。司賢宗等［24］在花生上的研究結果表明，花生產量隨著施硫量的增加呈上升趨勢，與不施硫對照相比增產14.9%。在本試驗中，施用硫肥120 kg/hm2時，顯著提高了大蒜鱗莖橫徑、單頭鱗莖重以及1級鱗莖比例，且隨著硫肥用量的增加呈現先增后降的趨勢，說明適量地施用硫肥可以促進大蒜營養生長，提高鱗莖橫徑，增加單頭鱗莖重量，最終使得大蒜鱗莖增產高達13.40%，這與周麗娟等［25］在春玉米上的研究結果相似。VC、可溶性糖、可溶性蛋白和游離氨基酸含量均是評價蔬菜品質的關鍵指標。本試驗發現，當硫肥用量達到120～150 kg/hm2時，可以顯著提高大蒜鱗莖中VC、可溶性糖、可溶性蛋白和游離氨基酸含量。大蒜素是大蒜營養品質的特征性指標。在本試驗中，隨著硫肥用量的增加，大蒜鱗莖中的大蒜素含量呈現先增后降的趨勢，施硫處理顯著提高了大蒜鱗莖中大蒜素含量，當硫肥用量達到120 kg/hm2時，鱗莖中大蒜素含量達到最大，較CK增加了15.11%。

綜上所述，當硫肥用量達到120～150 kg/hm2時，有利于大蒜植株生長，促進植株各部分器官干物質量的增加，顯著提高大蒜產量和改善鱗莖營養品質。