劉中良，劉世琦

（1.滁州職業(yè)技術(shù)學院，安徽滁州，239000；2.山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院/作物生物學國家重點實驗室）

硫?qū)Υ笏馍L發(fā)育及根系活力的影響

劉中良1，劉世琦2

（1.滁州職業(yè)技術(shù)學院，安徽滁州，239000；2.山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院/作物生物學國家重點實驗室）

以金鄉(xiāng)紫皮蒜為材料，采用設(shè)施水培研究硫?qū)Υ笏馍L發(fā)育、酶活性及根系活力的影響。研究結(jié)果表明，在0～2.25 mmol/L硫濃度范圍內(nèi)，硫?qū)Υ笏獾闹旮?、葉長、葉面積和假莖粗有一定的促進作用，超過這一范圍則產(chǎn)生抑制作用。當營養(yǎng)液硫處理濃度為2.25 mmol/L時，SOD（超氧化物歧化酶）活性最高；營養(yǎng)液硫處理濃度為1.50 mmol/L時，NR（硝酸還原酶）活力、POD（過氧化物酶）活性和CAT（過氧化氫酶）活性最高。同時，當營養(yǎng)液硫處理濃度為2.25 mmol/L時，根系活力最高，較不施硫處理增加59.14%。

硫；大蒜；生長發(fā)育；酶活性；根系活力

硫是繼氮、磷和鉀之后第4位植物生長必需的大量元素，在植物的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著不可替代的作用[1，2]。通過根系進入植物體內(nèi)，再通過蒸騰流運輸?shù)降厣喜浚┢渖L發(fā)育之需。

大蒜（Allium sativumL.）屬于百合科喜硫蔬菜，以其獨特風味、豐富營養(yǎng)、殺菌及提高人體免疫力的作用等而深受人們喜愛[3]，其體內(nèi)累積的硫可達0.3%～0.6%（以干基計）。研究發(fā)現(xiàn)硫肥供應不足或過量均不利于大蒜的生長發(fā)育。

試驗以金鄉(xiāng)紫皮蒜為研究對象，探究不同硫濃度處理對大蒜生長發(fā)育及生理生化指標的影響，以期為合理施用硫肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2008年10至2009年5月在山東農(nóng)業(yè)大學科技創(chuàng)新園、作物生物學國家重點實驗室及教育部園藝作物生物學重點開放實驗室中進行。供試品種為金鄉(xiāng)紫皮蒜，硫由Na2SO4提供。

1.2 試驗處理

試驗在Hoagland營養(yǎng)液基礎(chǔ)上[4]，設(shè)6個硫處理梯度：S1（0 mmol/L）、S2（0.75 mmol/L）、S3（1.50 mmol/L）、S4（2.25 mmol/L）、S5（3.00 mmol/L）、S6（3.75 mmol/L），培養(yǎng)初期，營養(yǎng)液每12 d換1次，旺盛生長期每7 d換1次，pH值均調(diào)至5.2～6.8。

1.3 試驗方法

葉面積用LT-3000型葉面積測定儀測定。隨機固定5株用直尺測量大蒜植株葉長和株高；假莖粗用游標卡尺測量，分別于2月20日，4月20日進行。SOD（超氧化物歧化酶）、POD（過氧化物酶）和CAT（過氧化氫酶）活性分別采用NBT還原法、愈創(chuàng)木酚法和紫外吸收法測定[5]。NR（硝酸還原酶）活性采用離體法測定，根系活力測定采用TTC法[6]。

試驗數(shù)據(jù)采用DPS和Excel軟件統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫?qū)Υ笏庵仓晟L發(fā)育的影響

如表1所示，在2月20日，硫?qū)Υ笏庵旮哂绊懖幻黠@，各硫濃度處里間差異不顯著。隨生育期推進，至4月20日，硫顯著提高大蒜株高，增加葉長、葉面積及假莖粗，在S1～S4處理濃度范圍內(nèi)，大蒜生長指標隨硫處理濃度的增加而增大，S4處理濃度時最大，較不施硫處理分別增加了17.59 cm，3.13 cm，4.01 cm2和0.09 cm；硫濃度大于2.25 mmol/L時，大蒜植株的營養(yǎng)生長受到不同程度的抑制。

表1 硫?qū)Υ笏庵仓晟L發(fā)育的影響

表2 硫?qū)ν⑸L期大蒜葉片酶活性的影響

圖1 硫?qū)Υ笏飧祷盍Φ挠绊?/p>

2.2 硫?qū)Υ笏馊~片酶活性的影響

NR是植物氮同化體系中的第一個限速酶，影響植株體內(nèi)氮素代謝等其他代謝。從表2可以看出，在S1～S3處理濃度范圍內(nèi)，NR的活性隨硫處理濃度的增加而升高，S3處理的NR活性最高。硫?qū)Υ笏馊~片內(nèi)SOD、POD、CAT活性也有顯著的促進作用，當硫濃度為2.25 mmol/L時，SOD活性最高，高于不施硫處理的55.26%；POD和CAT活性均以硫處理濃度1.50 mmol/L時活力最高，各處理之間差異顯著。

2.3 硫?qū)Υ笏飧祷盍Φ挠绊?/h3>

由圖1可知，隨著大蒜植株生長進入旺盛生長期，根系活力逐漸增強。在0～2.25 mmol/L硫濃度處理范圍內(nèi)，隨著硫處理濃度提高，根系活力逐漸增大，在2.25 mmol/L時達到最大，之后根系活力逐漸下降，但仍高于未處理。

3 小結(jié)與討論

硫與大蒜生長發(fā)育緊密相關(guān)，只有在適宜的硫濃度條件下，大蒜生長發(fā)育才能正常進行。本研究中，在生育期內(nèi)，隨供硫濃度的提高，大蒜的株高、葉長、葉面積和假莖粗逐漸增加，至2.25 mmol/L時最大，與閆冰杰[7]研究結(jié)果一致。劉勤等[8]、李煥鋒等[9]、張翔等[10]研究認為硫能增加大蒜株高；李冰等[11]研究認為施硫不僅能增加大蒜的株高，而且還能增加大蒜假莖粗和葉面積；段愛儒[12]、秦光蔚等[13]研究表明施硫能增加油菜株高；吳英等[14]、申惠波[15]、李金鳳等[16]研究也表明施硫可增加大豆株高和莖粗。閆冰潔[7]試驗表明，各施硫處理下大蒜株高比對照增加1.7～4.8 cm，葉面積增加0.9～6.5 cm2，假莖粗增加0.03～0.20 cm。

試驗結(jié)果還表明，硫可顯著提高大蒜葉片酶活性，與楊鳳娟等[17]在土壤施硫栽培大蒜的結(jié)果一致。NR活性在硫濃度為 1.50 mmol/L時最高。Stewart等[18]、祁葆滋[19]和李金鳳等[16]研究報道了大豆缺S引起NR活性降低。李玉影[20]用薄層黑土進行的盆栽試驗研究發(fā)現(xiàn)，中（0.2 g/kg）、低量（0.1 g/kg）硫提高了大豆各個生育期的硝酸還原酶活性。馬友華等[21]研究表明施150 μg/g硫，煙草葉片SOD和POD活性最高。根系是植物吸收營養(yǎng)物質(zhì)、水分及某些活性物質(zhì)的重要器官，其生長狀況直接影響地上部的生長，根系越發(fā)達，活性越強，植物生長發(fā)育越好，對作物的產(chǎn)量及品質(zhì)越有利。王空軍等[22]通過對玉米研究發(fā)現(xiàn)，缺S玉米根系活力顯著降低，隨供硫水平的提高，根系活性增強，在硫過量（4.0 mmol/L）時根系活力降低，呈單峰曲線變化。本研究表明，2.25 mmol/L硫處理的大蒜根系活力最高。

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Effects of Sulfur Content on Growth,Development and Root Activity of Garlic

LIU Zhongliang1,LIU Shiqi2
(1.Chuzhou Vocational Technology College,Chuzhou,Anhui 239000; 2.College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology)

Effects of sulfur content on the growth and development,enzyme activity and root activity of garlic(Jinxiang Violet Garlic)were studied by nutrient solution.The results showed that from 0-2.25 mmol/L,the plant height,leaf length, leaf area and stem diameter were all distinctively increased;beyond the range,the growth of garlic was restrained.When sulfur content was 2.25 mmol/L,the SOD activity in garlic leaves was higher.While the NR,POD and CAT activities were higher when sulfur content was 1.50 mmol/L.When sulfur content was 2.25 mmol/L,the root activity was increased by 59.14%.

Sulfur;Garlic;Growth and development;Enzyme activity;Root activity

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.04.018

國家科技支撐項目（2006BAD13B06-4-9），

劉中良（1984-），男，助教，碩士，主要從事大蒜栽培生物學研究，E-mail:sdau0525@126.com

劉世琦（1959-），男，通信作者，教授，博士生導師，研究方向為蔬菜生物學，電話：0538-8246818，E-mail：liusq99@sdau.edu

2010-12-24