硫?qū)ρ笫[生長、產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究綜述

高 亮，王 沖，鄭俊濤

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京海淀 100193）

洋蔥又名圓蔥、玉蔥、蔥頭等，為百合科蔥屬2 年生草本植物，原產(chǎn)于中亞或西亞，已有五千多年的栽培歷史，被譽為“蔬菜皇后”[1]。洋蔥營養(yǎng)極為豐富，食用價值非常高，含有維生素A、維生素C、蛋白質(zhì)及鐵、鈣、硫等多種礦物元素。此外，其還具有降血壓、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]。

洋蔥在世界各地均有種植，18 世紀傳入中國，由于其適應(yīng)性強、產(chǎn)量高及耐儲藏，目前中國各地廣泛栽培[3]。據(jù)FAO 統(tǒng)計，2018 年中國洋蔥種植面積為112萬hm2，總產(chǎn)量為2477 萬t，兩者分別位居世界第二和世界第一。同時，洋蔥也逐漸成為中國出口創(chuàng)匯的主要蔬菜之一。洋蔥出口量由2008 年的54 萬t 增加到2017 年的92 萬t，而同期洋蔥出口額也從1.34 億美元增加到5.07 億美元，增幅達278.36%。雖然我國洋蔥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但存在單產(chǎn)低、品質(zhì)較差等問題。2018 年中國洋蔥單產(chǎn)為22120kg/hm2，而發(fā)達國家美國、韓國洋蔥單產(chǎn)為62330kg/hm2和57560kg/hm2，分別是我國的2.82 倍和2.60 倍。所以，迫切需要先進栽培技術(shù)來進一步提高我國洋蔥單產(chǎn)和品質(zhì)。

硫被列為僅次于氮磷鉀的第四大植物營養(yǎng)元素，其既是許多酶和輔酶的活性物質(zhì)，又是氨基酸和蛋白質(zhì)的構(gòu)成組分，參與細胞內(nèi)許多重要代謝過程[4-5]。洋蔥是喜硫作物，需硫量大，硫?qū)ρ笫[高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)具有重要作用[6]。但近年來由于有機肥施用量減少、低硫或無硫高濃度化肥的大量施用，高產(chǎn)品種引用、復(fù)種指數(shù)增加以及二氧化硫排放量減控等原因，造成了包括中國在內(nèi)的70 多個國家和地區(qū)土壤存在缺硫或潛在缺硫現(xiàn)象[7-8]。相較于氮磷鉀的大量施用，硫肥在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的合理施用還沒得到足夠重視，尤其在需硫較大的洋蔥栽培中，很少有人將硫肥納入養(yǎng)分管理范疇。因此，綜述了近年來國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于硫肥對洋蔥生長、產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究，期望能為洋蔥生產(chǎn)中合理施用硫肥提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)，以進一步提高我國洋蔥單產(chǎn)和品質(zhì)。

1 硫?qū)ρ笫[生產(chǎn)發(fā)育的影響

硫參與植物的呼吸作用、光合作用及碳水化合物的代謝，對植物的生長發(fā)育具有重要作用。研究表明，硫肥對洋蔥不同生育時期的生長速率均有顯著影響[9]。R.Meher 等[10]通過研究硫肥對洋蔥生長發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)與不施硫相比，施硫顯著提高了洋蔥的株高、葉片數(shù)、葉面積、假莖長和假莖粗。P.Tripathy 等[11]進行了不同硫肥施用量對洋蔥生長發(fā)育的研究，結(jié)果表明，當硫肥施用量為30kg/hm2時，洋蔥的株高和葉片數(shù)均達到最大值，分別為54.51cm 和14.80cm，較空白對照提高了12.72%和10.70%。此外，Luiz Felipe Gevenez de Souza 等[12]研究報道了洋蔥株高與硫肥用量之間存在一元二次函數(shù)關(guān)系，表達式為Y（hight）=71.74+0.1469X-0.00128X2，即當施硫量為57kg/hm2時洋蔥株高達到最大值，為75.90cm。而M.Mustafa Hm2ris 等[13]研究了不同硫肥用量對滴灌條件下洋蔥生長的影響，結(jié)果表明洋蔥株高、葉片數(shù)、莖粗均先隨著硫肥用量的增加而逐漸增加，當施硫量為45kg/hm2時各項指標達到最大值，之后又隨著施硫量的增加而降低。這可能是由于硫肥用量過大導(dǎo)致洋蔥根際養(yǎng)分不平衡，造成了植株養(yǎng)分吸收不良?？梢?，低量或過量的硫都不利于洋蔥茁壯生長，只有合理施用硫肥才能促進洋蔥生長發(fā)育。

2 硫?qū)ρ笫[產(chǎn)量的影響

硫在洋蔥營養(yǎng)生長中發(fā)揮著重要作用，同時其對于洋蔥鱗莖的發(fā)育也是必不可少的。由表1 可以看出，合理施用硫肥能夠顯著提高洋蔥鱗莖產(chǎn)量，與不施硫肥相比，增產(chǎn)幅度為2.38%～80.99%，平均增產(chǎn)率達29.82%。施硫?qū)ρ笫[增產(chǎn)的主要原因是硫參與作物的許多重要代謝過程，而洋蔥相較于其他作物而言需硫量又大，在有效硫較低的土壤上施硫，一方面能補充洋蔥對硫的需求量，另一方面還能起到平衡施肥的作用，有利于洋蔥吸收養(yǎng)分，進而提高產(chǎn)量。此外，在堿性土壤上，施硫降低了作物根際pH 值，增加了磷、鋅、鐵等養(yǎng)分的有效性。同時，由表1 還可以看出，不同研究中關(guān)于洋蔥施用硫肥的最佳用量為30～60kg/hm2[10-24]。M.R.Amin 等[25]研究認為，當洋蔥施硫量為30kg/hm2時，洋蔥的球莖直徑、單球重以及產(chǎn)量均達到最大值，較不施硫肥顯著增加了34.13%、59.37%和46.88%。之后隨著硫肥施用量的增加，洋蔥產(chǎn)量隨之下降，即硫肥與產(chǎn)量之間也存在一元二次函數(shù)關(guān)系，表達式為Y（yield）=-0.0042X2+0.2747X+10.091。Hm2san Mahmud Mishu等[26]通過研究不同水平硫肥對洋蔥產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明在40kg/hm2施硫水平下洋蔥產(chǎn)量最高，為10650kg/hm2。并且此時洋蔥球莖直徑也達到最大值，為3.97cm，與不施硫肥相比增加6.72%。造成這種硫素增產(chǎn)幅度不同和最佳施用量差異的原因可能是由于不同地區(qū)土壤硫素背景值的差異以及施用硫肥品種中硫素含量的不同。

3 硫?qū)ρ笫[品質(zhì)的影響

硫是構(gòu)成含硫氨基酸（胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸）的必要物質(zhì)，而這些氨基酸對植物蛋白質(zhì)的合成至關(guān)重要，同時硫還參與酶、脂肪、葉綠素和維生素的構(gòu)成，在洋蔥栽培過程中合理施用硫肥，不僅能夠促進洋蔥的生長發(fā)育，提高鱗莖產(chǎn)量，而且也能有效改善洋蔥的品質(zhì)[19]?？扇苄怨绦挝锛氨岷渴呛饬垦笫[鱗莖品質(zhì)的重要生理指標。S.K.Shm2rma 等[22]研究表明，當硫肥施用量為30kg/hm2時，洋蔥可溶性固形物含量最高，為11.20%，較對照提高了13.82%。R.Meher 等[10]通過研究不同硫肥施用量對洋蔥品質(zhì)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在施硫水平為40kg/hm2時，洋蔥鱗莖中的丙酮酸含量達到最大值，為7.41μmol/g，較對照提高了24.75%。R.F.Chm2nnagoudra 等[18]研究表明，施硫顯著提高了洋蔥可溶性固形物和丙酮酸的含量，在施硫量為40kg/hm2時達到最大值，分別為12.13%和3.02μmol/g，之后隨著硫肥用量的增加而逐漸下降。此外，劉長江等[17]研究發(fā)現(xiàn)，施用硫肥能顯著提高洋蔥Vc、可溶性蛋白質(zhì)及可溶性糖的含量，較不施硫肥分別提高了8.25%、8.63%和10.42%，顯著改善了洋蔥品質(zhì)。Balvir Kaur 等[23]報道了在施用氮磷鉀肥的基礎(chǔ)上，施用40kg/hm2的硫肥能夠降低洋蔥儲藏時期的發(fā)芽率和腐爛率，減少鱗莖的失重量。其中不施硫肥的發(fā)芽率和腐爛率分別為4.81%和25.33%，而施硫以后發(fā)芽率和腐爛率能夠降低到2.38%和12.18%，更有利于洋蔥的儲藏。

表1 不同硫肥施用量對洋蔥產(chǎn)量的影響

4 結(jié)語

硫作為僅次于氮磷鉀的第四大植物營養(yǎng)元素，其不僅是氨基酸、酶、葉綠素、維生素的重要組分，而且還參與蛋白質(zhì)的合成，對植物呼吸作用、光合作用等代謝過程具有重要作用。但硫肥用量與洋蔥的生長發(fā)育及產(chǎn)量之間存在一元二次函數(shù)關(guān)系，即施硫過量或不足都不利于洋蔥的生長和產(chǎn)量的提高，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)土壤硫素狀況來確定適宜的硫肥品種及用量。而洋蔥的適宜硫肥用量一般是30～60kg/hm2，增產(chǎn)幅度為2.38%～80.99%，平均增產(chǎn)率達29.82%。因此，在洋蔥栽培中合理施用硫肥不僅能夠促進植株的生長發(fā)育，提高洋蔥產(chǎn)量，而且還能顯著增加洋蔥中可溶性固形物、丙酮酸、維生素C、可溶性糖及可溶性蛋白的含量，改善洋蔥鱗莖品質(zhì)。