張碧薇 樊繼德 陸信娟 劉燦玉 趙永強(qiáng) 楊峰

摘要：在大田栽培條件下，研究葉面噴施不同含量的硫酸鈉對(duì)大蒜生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，葉面連續(xù)噴施硫酸鈉溶液，大蒜植株的地上部長(zhǎng)勢(shì)與植株各部分干鮮質(zhì)量隨施硫量增加呈先增后降趨勢(shì)，以S2處理最好，與對(duì)照相比，施硫處理的大蒜植株株高、假莖長(zhǎng)、葉長(zhǎng)和假莖粗分別提高9.86%、11.86%、3.47%和8.44%，大蒜植株的假莖、葉片和鱗莖鮮質(zhì)量分別比對(duì)照顯著增加14.03%、27.56%和13.96%（P<0.05），大蒜鱗莖的干質(zhì)量較對(duì)照顯著提高20.12%;葉面連續(xù)噴施硫酸鈉溶液能明顯提高大蒜葉片中光合色素的含量，以S3處理最好，顯著增加單頭鱗莖質(zhì)量和一級(jí)鱗莖比例，較對(duì)照增產(chǎn)7.81%;施硫處理有利于提高大蒜鱗莖可溶性蛋白和游離氨基酸的含量，大蒜鱗莖中維生素C、可溶性糖、大蒜素的含量均以S3處理最好，分別較對(duì)照顯著增加9.42%、18.16%、35.93%。因此，當(dāng)大蒜葉面噴施硫含量達(dá)300 mg/L時(shí)，大蒜產(chǎn)量最高且營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最佳。

關(guān)鍵詞：大蒜;硫;生長(zhǎng)特性;產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)： S633.406文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）04-0096-04

收稿日期：2021-04-20

基金項(xiàng)目：江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：JATS[2020]043）;江蘇中晚熟大蒜產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：張碧薇（1991—），女，江蘇徐州人，碩士，研究實(shí)習(xí)員，主要從事大蒜品質(zhì)等研究。E-mail：zhangbiwei1015@163.com。

通信作者：楊 峰，博士，研究員，現(xiàn)主要從事大蒜育種及栽培技術(shù)等研究。E-mai：xz-yangfeng@163.com。

大蒜（Allium sativum L.）是百合科蔥屬植物[1]，大蒜鱗莖（即蒜頭）含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、多糖、多種氨基酸、維生素以及具有獨(dú)特風(fēng)味的含硫化合物，具有較高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值[2-4]。

硫是繼氮、磷、鉀3種元素之后的重要營(yíng)養(yǎng)元素，在植物生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中起著非常重要的作用。近年來(lái)，硫?qū)μ岣咦魑锂a(chǎn)量、改善作物品質(zhì)的研究屢見(jiàn)報(bào)道。Mishu等研究發(fā)現(xiàn)，硫肥的施用能顯著提高洋蔥的產(chǎn)量，可增產(chǎn)39.92%[5]。張國(guó)芹等研究發(fā)現(xiàn)，莧菜施硫能夠提高株高、單株質(zhì)量等生長(zhǎng)指標(biāo)[6]。宋麗芳等研究發(fā)現(xiàn)，施硫能夠顯著提高甜蕎籽?？傸S酮含量，提高甜蕎籽粒品質(zhì)[7]。大蒜作為一種喜硫作物，其體內(nèi)累積的硫可高達(dá) 0.3%～0.6%（以干基計(jì)）[8]。隨著我國(guó)大蒜產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，學(xué)者逐漸開(kāi)始關(guān)注硫?qū)Υ笏猱a(chǎn)量和品質(zhì)的影響，但是有關(guān)葉面施硫?qū)Υ笏猱a(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究較少。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)大蒜葉面噴施硫酸鈉的方式，探究不同施硫水平對(duì)大蒜植株生長(zhǎng)特性以及大蒜鱗莖產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以便為硫肥在大蒜生產(chǎn)中的合理施用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以徐蒜6號(hào)為供試材料，硫元素由硫酸鈉（Na2SO4）提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年10月至 2020年5月在徐州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地進(jìn)行，試驗(yàn)地塊連續(xù)2年以上種植大蒜。試驗(yàn)區(qū)土壤基礎(chǔ)地力為：全氮含量 0.70 g/kg，速效磷含量33.24 mg/kg，速效鉀含量96.12 mg/kg，有效硫含量11.6 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量18.01 g/kg，pH值6.24。

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理：葉面噴施去離子水（CK）和葉面分別噴施100 mg/L（S1）、200 mg/L（S2）、300 mg/L（S3）、400 mg/L（S4）硫酸鈉溶液。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，株距12 cm，行距20 cm，小區(qū)面積 20 m2（2 m×10 m），重復(fù)3次。自2020年3月下旬大蒜返青后開(kāi)始噴施大蒜葉面，每7 d噴施1次，至5月中旬停止噴施。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在大蒜抽薹期（2020年4月23日），采用趙世杰的乙醇提取法[9]測(cè)定大蒜葉片光合色素含量，參照李錫香等的方法[10]調(diào)查大蒜生長(zhǎng)指標(biāo)，包括株高、假莖高、葉長(zhǎng)、葉寬和假莖粗等。在大蒜抽薹期測(cè)定大蒜植株各部分的干鮮質(zhì)量。鱗莖采收（5月20日）后調(diào)查鱗莖品質(zhì)，鱗莖自然晾曬20 d后調(diào)查大蒜鱗莖性狀指標(biāo)及產(chǎn)量，大蒜鱗莖性狀指標(biāo)包括鱗莖橫徑、單頭鱗莖質(zhì)量、一級(jí)鱗莖比例（即鱗莖橫徑大于5 cm的鱗莖個(gè)數(shù)占小區(qū)收獲總數(shù)的比例）等。

采用高俊鳳的鉬藍(lán)比色法[11]測(cè)定大蒜鱗莖中維生素C含量;參照趙世杰等的蒽酮比色法[9]測(cè)定大蒜鱗莖可溶性糖含量;可溶性蛋白含量和大蒜素含量的測(cè)定分別采用王月福等的考馬斯亮藍(lán)法[12]和張麗霞等的苯腙比色法[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.0和Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面施硫?qū)Υ笏庵仓晟L(zhǎng)特性的影響

從表1可以看出，大蒜葉片施硫處理對(duì)大蒜植株生長(zhǎng)特性的影響基本隨著施硫量的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)。多以S2處理效果最好，S2與S3處理的差異不大;與CK相比，S2處理的株高、假莖長(zhǎng)、葉長(zhǎng)和假莖粗分別提高9.86%、11.87%、3.47%和8.44%。由此可見(jiàn)， 葉面施硫處理可以促進(jìn)大蒜植株的生長(zhǎng)發(fā)育。

2.2 葉片施硫?qū)Υ笏庵仓旮鞑糠指甚r質(zhì)量的影響

由表2可知，大蒜根部、假莖、葉片和鱗莖的生物量隨施硫量的增加呈先增加后減少的拋物線趨勢(shì)。與CK相比，S2處理的假莖、葉片和鱗莖的鮮質(zhì)量變化顯著，分別為114.30、157.34、233.41 g，較對(duì)照增加14.03%、27.56%、13.96%。干物質(zhì)量是衡量植物體內(nèi)有機(jī)物累積的重要指標(biāo)之一。從表2還可以看出，干質(zhì)量變化趨勢(shì)與鮮質(zhì)量相同，大蒜植株各部分干質(zhì)量隨著施硫水平的增加呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)（蒜薹除外）。與CK相比，施硫處理鱗莖的干質(zhì)量明顯增加，在S2處理達(dá)到最大，比對(duì)照提高20.12%。因此，大蒜葉面施硫處理能夠促進(jìn)大蒜植株各部分生物量的積累和干物質(zhì)量的增加。

2.3 葉面施硫?qū)Υ笏馊~片葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響

由表3可以看出，不同施硫水平都增加了大蒜葉片中葉綠素和類胡蘿卜素的含量。隨著施硫量的升高，大蒜葉片的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉綠素a+b的含量均呈先升后降的趨勢(shì)，均在施硫量為300 mg/L（S3處理）時(shí)達(dá)到最大值;與CK相比，葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素a+b的含量分別增加33.74%、26.17%、12.78%和31.69%。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施硫量為 300 mg/L（S3處理）時(shí)有利于增強(qiáng)大蒜葉片的光合作用。

2.4 葉面施硫?qū)Υ笏怊[莖性狀和產(chǎn)量的影響

由表4可知，大蒜鱗莖性狀指標(biāo)隨著施硫量的增加呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，以S3處理效果最好。S3處理的鱗莖橫徑、單頭鱗莖質(zhì)量、一級(jí)鱗莖比例以及產(chǎn)量均顯著增加，較CK分別增加7.55%、9.70%、12.25%和7.81%。 因此，大蒜葉面施硫處理能夠促進(jìn)大蒜生長(zhǎng)，提高大蒜一級(jí)鱗莖比例和鱗莖的產(chǎn)量。

2.5 葉面施硫?qū)Υ笏怊[莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表5可知，不同施硫處理對(duì)大蒜鱗莖營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)影響有所不同。不同的施硫量對(duì)大蒜鱗莖中游離氨基酸含量的影響不顯著，但對(duì)鱗莖中維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白和大蒜素含量有顯著影響。隨著施硫量的增加，大蒜鱗莖中維生素C含量呈增加趨勢(shì)，S3處理達(dá)到最大值，較CK顯著增加9.42%。大蒜鱗莖中可溶性糖與大蒜素的含量均表現(xiàn)為S3>S2>S4>S1>CK，即隨著施硫量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，S3處理分別較CK顯著增加18.16%與35.93%?？扇苄缘鞍缀恳搽S著施硫量的增加呈先增后降的趨勢(shì)，以S2處理最高，較CK顯著增加42.23%，S2處理與S3處理差異不顯著，但均顯著高于CK。

3 結(jié)論與討論

植物的生長(zhǎng)狀態(tài)是植物重要的生物學(xué)特征之一，硫作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中的重要元素，參與氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的構(gòu)成，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起關(guān)鍵作用[14-15]。韓會(huì)閣等的研究表明，合理的施硫水平可以促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育，而大量施用硫肥則會(huì)對(duì)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響[16]。Meher等研究發(fā)現(xiàn)，施硫能夠顯著提高洋蔥的株高、葉片數(shù)、假莖長(zhǎng)和假莖粗等生理指標(biāo)[17]。秦梅等研究發(fā)現(xiàn)，施硫量在35～105 mg/kg范圍時(shí)，可以明顯促進(jìn)春油菜幼苗植株鮮質(zhì)量的增加[18]。孫旭東等研究發(fā)現(xiàn)，施硫能夠提高玉米苗期干物質(zhì)量的積累[19]。劉中良等研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)氖┝蛄靠娠@著增加大蒜的株高、假莖粗等生長(zhǎng)指標(biāo)，而當(dāng)施硫量高于 2.25 mmol/L 時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生抑制作用[8]。本研究結(jié)果表明，適宜的施硫量促進(jìn)了大蒜植株地上部的長(zhǎng)勢(shì)，株高、假莖長(zhǎng)、葉長(zhǎng)、假莖粗和各部分干鮮質(zhì)量均顯著增加，這與有關(guān)研究結(jié)果[20]一致。大蒜是喜硫植物，適宜的施硫量可以促進(jìn)大蒜植株的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)成分的積累，但施硫量過(guò)大又可能會(huì)影響大蒜的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)一步影響大蒜的產(chǎn)量和鱗莖品質(zhì)。

葉綠素在植物的光合作用中發(fā)揮著不可替代的作用，它直接影響植株的光合效率，進(jìn)一步影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量。梁魁景等的研究表明，外源硫可通過(guò)促進(jìn)蘋果葉片葉綠素的合成來(lái)增強(qiáng)蘋果葉片的光合作用[21]。王竹承等研究發(fā)現(xiàn)，外源硫能夠提高馬齒莧葉綠素的含量，增強(qiáng)馬齒莧葉綠素的合成[22]。在本研究中，適量（300 mg/L）的硫肥噴施大蒜葉面能夠顯著提高大蒜葉片葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素和葉綠素a+b的含量，這與相關(guān)研究結(jié)果[23]類似。這可能是施硫促進(jìn)了植株氮素代謝，提高了葉片中葉綠素含量，從而促進(jìn)植株光合作用，增加光合產(chǎn)物，為后期大蒜鱗莖膨大提供營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備，為大蒜高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

合理施硫可以促進(jìn)作物產(chǎn)量的增加。宋麗芳等在甜蕎試驗(yàn)中研究發(fā)現(xiàn)，施硫能夠顯著提高甜蕎千粒質(zhì)量以及產(chǎn)量[7]。Garg等的研究表明，與不施硫相比，合理施硫能夠顯著提高洋蔥鱗莖產(chǎn)量，增產(chǎn)率高達(dá)14.82%[24]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，大蒜鱗莖性狀指標(biāo)隨著施硫量的增加而呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，適當(dāng)?shù)氖┝蛩侥軌虼龠M(jìn)大蒜的生長(zhǎng)，提高大蒜一級(jí)鱗莖比例和鱗莖的產(chǎn)量。在本試驗(yàn)中，當(dāng)施硫水平達(dá)到300 mg/L（S3處理）時(shí)，與CK相比，其大蒜鱗莖橫徑、單頭鱗莖質(zhì)量以及產(chǎn)量均顯著增加，這可能是適宜的施硫水平可以在一定程度上彌補(bǔ)土壤施肥的不足，促進(jìn)大蒜營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，最終提高鱗莖產(chǎn)量。

硫是大蒜的品質(zhì)元素，適當(dāng)施硫可以提高大蒜鱗莖中維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸和大蒜素的含量，改善大蒜鱗莖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。維生素C是植物體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì)，是衡量蔬菜品質(zhì)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)[25]。在本研究中，施硫處理均可以提高大蒜鱗莖中的維生素C含量，隨著施硫量的增加，維生素C含量呈先增后降的趨勢(shì)，這與劉中良等的研究結(jié)果[8]類似?？扇苄蕴遣粌H是重要的光合產(chǎn)物，也是評(píng)價(jià)大蒜品質(zhì)的重要指標(biāo)[26]。在本試驗(yàn)S3處理的中硫水平下，鱗莖中的可溶性糖含量達(dá)到最高，這可能是在該施硫水平條件下，大蒜的生長(zhǎng)狀態(tài)好，葉片葉綠素含量較高，光合作用較強(qiáng)，光合產(chǎn)物的積累較多。硫參與蛋白的構(gòu)成，在本試驗(yàn)中硫水平（S2、S3處理）下，大蒜鱗莖中的可溶性蛋白含量顯著增加;而大蒜鱗莖中的游離氨基酸含量增加不顯著。這可能是由游離氨基酸水平受大蒜品種及生長(zhǎng)環(huán)境等因素影響所引起的。有機(jī)硫化合物是衡量大蒜品質(zhì)的特征性營(yíng)養(yǎng)成分，而大蒜素又被認(rèn)為是評(píng)價(jià)大蒜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵性指標(biāo)[27]。閆冰潔等的研究表明，施硫能夠明顯提高大蒜鱗莖中的大蒜素含量[28-30]，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。在本試驗(yàn)中，隨著施硫量的增加，大蒜鱗莖中的大蒜素含量呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，施硫水平為300 mg/L（S3處理）時(shí)，鱗莖中大蒜素含量達(dá)到最大，由此可知，適當(dāng)?shù)氖┝蛩侥軌虼龠M(jìn)大蒜素的合成。

綜上所述，葉面施硫可以改善植株長(zhǎng)勢(shì)，增強(qiáng)大蒜的光合性能，提高大蒜產(chǎn)量和鱗莖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。當(dāng)施硫量達(dá)300 mg/L時(shí)，最有利于提高大蒜鱗莖的產(chǎn)量以及大蒜鱗莖的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

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