施硫?qū)ㄉa(chǎn)質(zhì)量和硫吸收利用的影響

司賢宗 張翔 索炎炎

摘要：采用大田隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，研究施硫?qū)ㄉa(chǎn)質(zhì)量和硫吸收利用的影響，為花生合理施用硫肥提供技術(shù)支撐。結(jié)果表明，隨著施硫量的增加，花生的飽果質(zhì)量、出仁率、百果質(zhì)量、產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)，其最大值分別為29.2 g/株、68.8%、224.5 g、5 836.5 kg/hm2;油酸、亞油酸的含量呈增加趨勢(shì)，最高值分別為37.83%、39.83%;硬脂酸、花生酸的含量呈拋物線變化趨勢(shì)，最大值分別為3.45%、1.48%;蛋氨酸、色氨酸的含量呈增加趨勢(shì)，最大值分別為0.26%、0.30%?；ㄉ?、莖、果殼、葉、根中硫積累量分別占總積累量的44.4%～47.7%、29.4%～31.5%、12.1%～13.6%、6.7%～7.5%、1.9%～5.2%，隨著施硫量的增加，花生仁、果殼、莖中硫的積累量呈拋物線變化趨勢(shì)，葉、根中硫的積累量呈增加趨勢(shì)?；ㄉ蛩胤e累量、硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率均隨著施硫量的增加呈拋物線變化趨勢(shì)，最大值分別為19.65 kg/hm2、8.4%、9.8 kg/kg。在本試驗(yàn)條件下，施硫量在60～90 kg/hm2時(shí)，花生產(chǎn)量為5 665.5～5 802.0 kg/hm2，硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率分別為7.1%～8.4%、8.0～9.8 kg/kg。

關(guān)鍵詞：花生;硫肥;產(chǎn)質(zhì)量;吸收;利用

中圖分類號(hào)： S565.206;S143.7+1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2020）06-0059-05

花生是需硫較多的作物，隨著花生產(chǎn)量的增加，每年從土壤中攜走較多的硫，同時(shí)，農(nóng)家肥、含硫化肥投入量減少，易導(dǎo)致土壤中的硫不能滿足整個(gè)花生生育期對(duì)硫的需求，進(jìn)而影響花生的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。因此，研究硫?qū)ㄉa(chǎn)質(zhì)量和硫吸收利用的影響，對(duì)花生產(chǎn)量增加、品質(zhì)改善和硫肥高效利用具有重要意義。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)硫營養(yǎng)的研究主要集中在冬小麥[2]、玉米[3-4]、水稻[5]、油菜[6]、烤煙[7]、卷心菜[8]等作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量增加和品質(zhì)改善上，而對(duì)花生硫營養(yǎng)研究較少，且研究內(nèi)容多集中在花生缺硫矯正施肥和產(chǎn)量效益方面，如周可金等采用盆栽方法，研究供硫水平對(duì)花生葉片硫素含量與形態(tài)的影響，認(rèn)為不同葉齡葉片對(duì)缺硫反應(yīng)差異明顯，幼葉對(duì)缺硫反應(yīng)更為敏感[9];魏林根等對(duì)花生硫素營養(yǎng)特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，施硫均能顯著提高花生各生育階段對(duì)硫的吸收量，提高花生植株硫的含量[10];楊杰等對(duì)花生施硫效應(yīng)進(jìn)行了研究，認(rèn)為施硫能改善花生的農(nóng)藝性狀，顯著增加花生的產(chǎn)量[11-14]。在硫與其他營養(yǎng)元素肥料配施的綜合效應(yīng)方面，熊金燕等研究了控緩釋含硫尿素對(duì)花生產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，施用控緩釋含硫尿素可以促進(jìn)花生營養(yǎng)生長與生殖生長，改善農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀，提高花生產(chǎn)量[15];何春梅等利用盆栽試驗(yàn)方法，研究了鉀、鎂、硫元素不同配比對(duì)花生養(yǎng)分吸收、累積及分配的影響，認(rèn)為鉀、鎂、硫配比有利于增加花生生物產(chǎn)量、提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[16]?？傮w來說，對(duì)花生硫營養(yǎng)的研究遠(yuǎn)不及對(duì)氮、磷、鉀營養(yǎng)的研究全面、系統(tǒng)，有關(guān)施硫?qū)ㄉa(chǎn)量、品質(zhì)和硫的吸收利用等方面的研究還鮮見報(bào)道。因此，本研究圍繞豫南花生產(chǎn)區(qū)不重視硫肥的施用，制約花生產(chǎn)量增加和品質(zhì)提高等問題，研究了施用硫肥對(duì)花生產(chǎn)量、脂肪酸組分、蛋白質(zhì)組分以及對(duì)硫的吸收、利用的影響，為豫南砂姜黑土區(qū)花生產(chǎn)量增加、品質(zhì)改善和硫肥的高效利用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017年6—10月在河南省正陽縣蘭青鄉(xiāng)大余村花生試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為砂姜黑土，質(zhì)地黏重，土壤肥力均勻，排灌條件良好。0～20 cm 耕層土壤基礎(chǔ)地力情況：有機(jī)質(zhì)含量為 19.2 g/kg，全氮含量為1.28 g/kg，速效氮含量為131.4 mg/kg，速效磷含量為30.3 mg/kg，速效鉀含量155.4 mg/kg，有效硫含量為26.2 mg/kg，全硫含量為 145.3 mg/kg，pH值=4.1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為T1：對(duì)照（不施硫）;T2：施硫30 kg/hm2;T3：施硫60 kg/hm2;T4：施硫 90 kg/hm2;T5：施硫120 kg/hm2。

各個(gè)處理氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）用量均分別為150、120、90 kg/hm2，硫肥為硫酸銨（含硫量為23.5%，含氮量為20.5%），其他肥料品種為尿素（含氮量為46%）、重鈣（P2O5的含量為44%）、氯化鉀（K2O含量為60%）;肥料全部作基肥施用，整地后，肥料撒施，旋耕，起壟播種花生。試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m2，3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)排列。供試花生品種為豫花22。種植方式為起壟種植，花生種植密度18萬穴/hm2，每穴播種2粒。于6月1日播種，9月14日收獲。其他田間管理按照一般豐產(chǎn)大田進(jìn)行管理。

1.3 樣品采集與分析

土壤樣品采集與測(cè)定，整地施肥前采集1 kg基礎(chǔ)土壤（0～20 cm）樣品，測(cè)定基礎(chǔ)地力。

在花生收獲時(shí)，每個(gè)處理取有代表性的5株花生，分別按照花生莖、葉、根、果殼和花生仁等部位分開，65 ℃恒溫烘干，測(cè)定其干物質(zhì)量，樣品粉碎后，測(cè)定全硫含量。

花生品質(zhì)分析：按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》測(cè)定粗脂肪含量;按照GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》測(cè)定脂肪酸組分相對(duì)百分含量;氨基酸組分測(cè)定采用氨基酸自動(dòng)分析儀。

1.4 收獲與計(jì)產(chǎn)

花生收獲時(shí)，每個(gè)處理分別取4 m2花生進(jìn)行收獲、晾曬、稱質(zhì)量計(jì)產(chǎn);同時(shí)每個(gè)處理取有代表性的10株花生進(jìn)行考種，測(cè)定單株飽果數(shù)和秕果數(shù)、單株飽果質(zhì)量和秕果質(zhì)量、百果質(zhì)量等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

硫肥利用率=（施硫區(qū)硫素吸收量/不施硫區(qū)硫素吸收量）/施硫量×100%;

硫肥農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）=（施硫區(qū)籽粒產(chǎn)量/不施硫區(qū)籽粒產(chǎn)量）/施硫量;

硫肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=施硫區(qū)籽粒產(chǎn)量/施硫量[17]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行初步整理;用DPS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析;用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)花生經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響

由表1可知，與不施硫肥相比，施硫能增加花生飽果質(zhì)量、出仁率、百果質(zhì)量、產(chǎn)量，降低秕果質(zhì)量。隨著施硫量的增加，花生的飽果質(zhì)量，出仁率、百果質(zhì)量、產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)，其最大值分別為29.2 g/株、68.8%、224.5 g、5 836.5 kg/hm2?；ㄉv果與施硫量的關(guān)系經(jīng)線性加平臺(tái)模型檢驗(yàn)（P=0.020 2）， 平臺(tái)產(chǎn)量為5 819.3 kg/hm2，平臺(tái)拐點(diǎn)施硫量為 79.6 kg/hm2，在0～79.6 kg/hm2施硫量范圍，y（花生莢果產(chǎn)量）=5 040.8+9.775x（施硫量），施硫量高于79.6 kg/hm2，y（花生莢果產(chǎn)量）=5 819.3。因此可以認(rèn)為，施硫量的臨界值或最優(yōu)施用量為 79.6 kg/hm2。

2.2 不同處理對(duì)花生仁中脂肪酸組分含量的影響

由表2可知，隨著施硫量的增加，油酸、亞油酸的含量呈增加趨勢(shì)，T5處理最高，分別為 37.83%、39.83%;硬脂酸、花生酸的含量呈拋物線變化趨勢(shì)，T3處理均最高，分別為3.45%、1.48%;棕櫚酸、花生一烯酸、山崳酸、木焦油酸的含量呈降低趨勢(shì)，T1處理均最高，分別為13.85%、0.89%、2.84%、1.41%。

2.3 不同處理對(duì)花生仁中人體必需氨基酸組分含量的影響

由表3可知，在8種人體必需氨基酸中，隨著施硫量的增加，蛋氨酸、色氨酸的含量呈增加趨勢(shì)，T5處理最高，分別為0.26%、0.30%;纈氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸的含量呈降低趨勢(shì)，T1處理均最高，分別為1.19%、1.11%、073%、0.89%、1.72%、1.42%。說明施硫能增加含硫氨基酸組分含量，如蛋氨酸含量;色氨酸是生長素的合成前體，施硫增加則色氨酸組分含量增加，在一定程度上能提高生長素的合成，延緩花生的衰老。

2.4 不同處理對(duì)花生不同器官硫含量的影響

由表4可知，花生植株硫含量在0.10%～0.31%，不同器官硫含量的大小順序依次為根>花生仁>葉>莖>果殼，平均值分別為0.23%、0.21%、0.19%、0.18%、0.12%;隨著施硫量的增加，花生葉、果殼中硫含量呈線性加平臺(tái)變化趨勢(shì)，表明施硫量超過T2處理后，葉、果殼中硫含量變化幅度較小;花生仁、莖中硫含量隨著施硫量的增加呈拋物線變化趨勢(shì)，T4處理的花生仁、莖中硫含量均最高，分別為0.23%、0.20%，說明施硫量超過一定范圍，花生仁、莖中硫含量不增，反而降低;根中硫含量隨著施硫量的增加呈增加趨勢(shì)，T5處理的硫含量最大，為0.31%，表明施硫量過大時(shí)，根中硫含量急劇增加。

2.5 不同處理對(duì)硫積累、分配的影響

由表5可知，花生不同器官硫積累量的大小順序依次為花生仁>莖>果殼>葉>根，其中花生仁、莖、果殼、葉、根中硫積累量分別占總積累量的44.4%～47.7%、29.4%～31.5%、12.1%～13.6%、6.7%～7.5%、1.9%～5.2%。隨著施硫量的增加，花生仁、果殼、莖中硫的積累量呈拋物線變化趨勢(shì)，T4處理的硫積累量均最大，分別為9.07、2.41、6.16 kg/hm2;葉、根中硫的積累量隨著施硫量的增加呈增加趨勢(shì)，T5處理的硫積累量均最大，分別為1.34、0.99 kg/hm2。

2.6 不同處理對(duì)硫利用效率的影響

由表6可知，隨著施硫量的增加，花生硫素積累量、硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率均呈拋物線變化趨勢(shì)，其中T4處理的硫素積累量最大，為 19.65 kg/hm2，T3處理的硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率最高，分別為8.4%、9.8 kg/kg;硫肥偏生產(chǎn)力隨著施硫量的增加呈降低趨勢(shì)，T2處理的硫肥偏生產(chǎn)力最大，為175.3 kg/kg。

3 結(jié)論與討論

3.1 施硫?qū)ψ魑锂a(chǎn)量和品質(zhì)的影響

曹殿云等在玉米上的研究結(jié)果表明，施硫量為80 kg/hm2時(shí)，能提高玉米產(chǎn)量[3];景金富等研究認(rèn)為，油菜在高氮條件下施硫，籽粒產(chǎn)量增加了127%[6];李娜等的研究結(jié)果表明，隨著施硫水平的增加，玉米產(chǎn)量呈拋物線變化趨勢(shì)，施硫量為 150 kg/hm2 時(shí)，產(chǎn)量最高[4];周躍良等研究結(jié)果表明，花生施用硫肥有明顯的增產(chǎn)效果，幅度達(dá) 6.8%～15.0%[12-13];苑學(xué)亮等研究認(rèn)為，施硫量為60 kg/hm2時(shí)，花生的產(chǎn)量最高，為5 359.5 kg/hm2，增產(chǎn)793.1 kg/hm2，增產(chǎn)率達(dá)17.4%[14]。本研究結(jié)果表明，隨著施硫量的增加，花生產(chǎn)量呈增加趨勢(shì)，其最高產(chǎn)量為 5 836.5 kg/hm2，與不施硫相比，增產(chǎn)14.9%，經(jīng)線性加平臺(tái)模型檢驗(yàn)，平臺(tái)產(chǎn)量為 5 819.3 kg/hm2，平臺(tái)拐點(diǎn)施硫量為79.6 kg/hm2，在0～79.6 kg/hm2施硫量范圍，花生莢果產(chǎn)量與施硫量成正比，施硫量高于79.6 kg/hm2，花生莢果產(chǎn)量不再增加。因此可以認(rèn)為，施硫量的臨界值或最優(yōu)施用量為 79.6 kg/hm2。本研究結(jié)果基本與前人研究一致。王媛媛等研究認(rèn)為，施硫提高了花生主莖高和側(cè)枝長，顯著增加了葉片葉綠素含量和光合速率，延緩了葉片衰老;施硫不僅顯著增加了花生莢果產(chǎn)量，而且明顯提高了花生仁中蛋白質(zhì)和脂肪含量及油酸/亞油酸比值，其中施硫量為40 kg/hm2時(shí)，籽仁蛋白質(zhì)含量最高[18-19]。熊金燕等研究結(jié)果表明，施用控緩釋含硫尿素可以促進(jìn)花生營養(yǎng)生長與生殖生長，提高作物農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀，花生產(chǎn)量提高了23.36%，施用控緩釋含硫尿素使花生仁中蛋白質(zhì)和粗脂肪含量分別提高了5.4%、49%，改善了作物品質(zhì)[15]。汪仁等的盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果表明，與對(duì)照相比，施硫80 mg/kg時(shí)，花生增產(chǎn)17%，花生仁中蛋白質(zhì)產(chǎn)量增加20.1%，脂肪產(chǎn)量增加21.5%[20]。本研究表明，與不施硫肥相比，施硫能增加花生飽果質(zhì)量、出仁率、百果質(zhì)量、產(chǎn)量，降低秕果質(zhì)量;隨著施硫量的增加，花生的飽果質(zhì)量、出仁率、百果質(zhì)量呈增加趨勢(shì)，其最大值分別為29.2 g/株、68.8%、224.5 g;隨著施硫量的增加，油酸、亞油酸的含量呈增加趨勢(shì)，最高值分別為3783%、39.83%;在8種人體必需氨基酸中，隨著施硫量的增加，蛋氨酸、色氨酸的含量呈增加趨勢(shì)，色氨酸是生長素的合成前體，施硫增加則色氨酸組分含量增加，在一定程度上能提高生長素的合成，延緩花生的衰老。

3.2 作物對(duì)硫吸收、利用的影響

趙玉霞等在小麥上的研究結(jié)果表明，施硫量在75～225 kg/hm2時(shí)，小麥硫素吸收累積量呈線性加平臺(tái)趨勢(shì)，施硫量在97.35～139.32 kg/hm2時(shí)，硫肥利用率較高[2];李娜等研究結(jié)果表明，玉米硫肥偏生產(chǎn)力和農(nóng)學(xué)利用率隨施硫量的增加而下降，玉米硫肥吸收利用率均在5%以下[4];曹殿云等在玉米上的研究結(jié)果表明，施硫量為80 kg/hm2時(shí)，能提高玉米對(duì)硫吸收、利用效率[3];景金富等研究認(rèn)為，施硫能增加油菜對(duì)硫的吸收和利用[6];周可金等研究結(jié)果表明，當(dāng)硫素供應(yīng)不足時(shí)，不同葉齡葉片對(duì)缺硫反應(yīng)差異明顯，幼葉對(duì)缺硫反應(yīng)更為敏感[9];魏林根等研究認(rèn)為，施硫能顯著提高花生不同生育階段硫的吸收量，花生在始花-盛花期吸收硫的強(qiáng)度最大，同一生育期施硫能提高花生不同器官中硫的含量[10];王照林等在煙草上的研究結(jié)果表明，烤煙從施入的肥料中吸收的硫占煙株全硫量的 42%～59%，在施硫量在0～150 kg/hm2范圍內(nèi)，硫素利用率隨施硫量的提高而降低，硫素利用率為1361%～37.3%[7]。本研究表明，花生植株硫含量在 0.10%～0.31%，根、花生仁、葉、莖、果殼等不同器官硫含量的平均值分別為0.23%、0.21%、019%、0.18%、0.12%;隨著施硫量的增加，花生葉、果殼中硫含量呈線性加平臺(tái)變化趨勢(shì)，花生仁、莖中硫含量隨著施硫量的增加呈拋物線變化趨勢(shì)，根中硫含量呈增加趨勢(shì);花生仁、莖、果殼、葉、根中硫積累量占花生總積累量的44.4%～47.7%、294%～31.5%、12.1%～13.6%、6.7%～7.5%、1.9%～5.2%，花生硫素總積累量隨著施硫量的增加而增加，這與趙玉霞等研究的結(jié)果[2-4，6，9，10]較為一致;隨著施硫量的增加，花生硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率均呈拋物線變化趨勢(shì)，其中，硫肥利用率、硫肥農(nóng)學(xué)效率最高分別為8.4%、9.8 kg/kg;硫肥偏生產(chǎn)力隨著施硫量的增加呈降低趨勢(shì)，硫肥偏生產(chǎn)力最大為175.3 kg/kg;王照林等在煙草上的研究結(jié)果表明，隨著施硫量的增加，硫肥利用率呈降低趨勢(shì)[7]，這可能是作物種類不同引起的。

在氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）施用量為150、120、90 kg/hm2的基礎(chǔ)上，施硫量為60～90 kg/hm2 時(shí)，能提高花生的產(chǎn)量，改善花生品質(zhì)，提高硫肥的利用效率。

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