施硫对花生生长发育、品质和土壤供硫能力的影响

司贤宗，张 翔，索炎炎，毛家伟，李 亮，余 琼，李国平，余 辉

（1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所，河南郑州450002；2.正阳县花生研究所，河南正阳463600）

硫对花生生长发育、产量形成和品质改善具有重要的影响。近年来，随着花生产量水平的增加，每年从土壤中携走较多的硫，同时，又不重视农家肥、含硫化肥的施用，易导致土壤中的硫不能满足花生整个生育期对硫的需求，不仅导致花生减产，而且降低了花生仁中蛋白质和脂肪的含量[1]。因此，研究施硫对花生生长发育、品质和土壤供硫能力的影响，对花生产量增加、品质改善和硫肥的高效利用具有重要的意义。国内外学者对硫营养的研究主要集中在冬小麦[2]、玉米[3-4]、水稻[5]、油菜[6]、烤烟[7]、卷心菜[8]等作物的生长发育、产量增加和品质改善方面，而对花生硫营养研究较少，且研究内容多集中在花生缺硫矫正施肥和产量效益方面，如周可金等[9]采用盆栽方法研究了供硫水平对花生叶片硫素含量与形态的影响，认为不同叶龄叶片对缺硫反应不同，幼叶对缺硫反应更为敏感；杨杰等[10]、周跃良等[11]、吴德淮等[12]、苑学亮等[13]对花生施硫效应进行了研究，结果表明，施硫能够改善花生的农艺性状，可显著增加花生的产量；王媛媛等[14-15]、汪仁等[16]研究表明，施硫不仅能提高花生主茎高和侧枝长，延缓叶片衰老，而且能显著增加花生荚果产量、提高花生品质。硫与其他营养元素肥料配施的综合效应方面，如何春梅等[17]利用盆栽试验方法，研究了钾、镁、硫元素不同配比对花生养分吸收、累积及分配的影响，钾、镁、硫配比有利于增加花生生物产量、提高经济产量；熊金燕等[18]研究结果表明，施用控缓释含硫尿素可以促进花生营养生长与生殖生长，改善提高作物农艺性状与产量性状，增加花生产量，提高籽粒中蛋白质和粗脂肪含量；RADWAN 等[19]研究结果表明，硫肥和根瘤菌配施能增加花生产量，提高品质；ABD EL-KADER 等[20]研究了硫与锌、硼配合施用对花生产量和品质的的影响，结果表明，硫与锌、硼配施能增加花生荚果产量，提高花生仁中脂肪和蛋白质的含量。总之，对花生硫营养的研究远不及对氮、磷、钾营养的研究全面、系统，有关施硫对花生生长发育、品质和土壤供硫能力等方面的研究还未见报道。

针对豫南花生产区因不重视硫肥施用而制约花生增产和提质等问题，本试验研究了施用硫肥对不同生育时期叶片SPAD 值、农艺性状、花生产量、脂肪产量、蛋白质产量以及耕层土壤全硫、有效硫含量的影响，旨在为豫南砂姜黑土区花生产量增加、品质改善和硫肥的高效利用提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2017 年6—10 月在河南省正阳县兰青乡大余村花生试验田进行。供试土壤为砂姜黑土，质地黏壤，地势平坦，土壤肥力均匀。耕层土壤基本理化性状为：有机质19.2 g/kg，全氮1.28 g/kg，速效氮131.4 mg/kg，速效磷30.3 mg/kg，速效钾155.4 mg/kg，有效硫26.2 mg/kg，全硫145.3 mg/kg，pH 值4.5。

1.2 试验材料

供试花生品种为豫花22，由河南省农业科学院经济作物研究所提供。

1.3 试验设计

试验共设5 个处理，分别为：T1.不施硫（CK）；T2.施 硫30 kg/hm2；T3.施 硫60 kg/hm2；T4.施 硫90 kg/hm2；T5.施硫120 kg/hm2。各个处理氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）施用量分别为150，120，90 kg/hm2，肥料品种为硫酸铵、尿素、重钙、氯化钾；肥料全部作基肥施用，起垄后撒施。小区面积为15 m2，3 个重复，随机排列。种植方式为起垄种植，花生种植密度18 万穴/hm2，每穴播种2 粒。于6 月1 日播种，9 月14 日收获。其他田间管理按照一般丰产大田进行。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤样品采集与测定 整地施肥前，采集基础土壤（0～20 cm）样品1 kg，测定基础地力。分别在花生苗期、花针期、结荚期、饱果期、收获期取0～20 cm 耕层土壤，采用硫酸钡比浊法测定土壤全硫含量和有效硫含量[21]。

1.4.2 叶片叶绿素含量的测定 在花生苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片的叶绿素含量，每个处理取有代表性5 株，每株取5 片新展开叶，采用植物养分测定仪（TYS-4N 型）测定花生叶片的SPAD 值。

1.4.3 花生品质测定 花生籽粒蛋白质含量测定采用凯氏定氮法[19]，粗脂肪含量测定按照GB/T 14772—2008 标准进行。计算蛋白质产量和脂肪产量。

1.4.4 花生产量及农艺性状的测定 花生收获时，每个处理分别取4 m2花生进行收获、晾晒、称质量计产；同时每个处理取有代表性的10 株进行考种，测定其主茎高、侧枝长、分枝数、结果枝数、单株结果数（饱果数、秕果数）、单株果质量、饱果质量、秕果质量、百果质量等。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 2007 软件进行初步整理；采用SPSS 软件对试验数据进行方差分析；采用Duncan's 新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施硫量对花生不同生育时期叶片SPAD值的影响

从表1 可以看出，与不施硫肥相比，施硫能增加花生叶片SPAD 值，苗期、花针期、结荚期、饱果期花生叶片SPAD 值平均增加2.9，4.1，3.5，2.8；随着花生生育期的推进，不同处理花生叶片SPAD 值呈抛物线变化趋势，花生叶片SPAD 值在结荚期均最高，T1，T2，T3，T4，T5 处理分别为43.1，45.3，46.4，47.2，47.6；随着施硫量的增加，不同生育期花生叶片SPAD 值呈增加趋势。

表1 不同施硫量对花生各生育时期叶片SPAD 值的影响

2.2 不同施硫量对花生农艺性状的影响

由表2 可知，与不施硫肥处理相比，施硫能增加花生主茎高、侧枝长、分枝数和饱果数，平均增加2.5，4.6 cm，0.4 条/株，2.7 个/株；秕果数平均降低1 个/株。随着施硫量的增加，花生株高、侧枝长、分枝数和饱果数呈增加趋势，秕果数呈降低趋势。

2.3 不同施硫量对花生产量和品质的影响

由表3 可知，随着施硫量的增加，蛋白质含量呈抛物线变化趋势，T3 处理的花生仁中蛋白质含量最高，为25.1%；脂肪含量随着施硫量的增加呈增加趋势，T5 处理的脂肪含量最高，为50.1%。荚果产量、蛋白质产量和脂肪产量均随施硫量的增加呈增加趋势。T5 处理的荚果产量、蛋白质产量和脂肪产量最高，分别为5 836.5，979.8，2 011.8 kg/hm2。

表2 不同施硫量对花生农艺性状的影响

表3 不同施硫量对花生产量和品质的影响

2.4 不同施硫量对花生不同生育时期耕层土壤全硫含量的影响

表4 不同施硫量对花生各生育时期耕层土壤全硫含量的影响 mg/kg

由表4 可知，随着花生生育期的推移，不同处理耕层土壤全硫含量呈降低趋势。同一生育时期，随着施硫量的增加，耕层土壤全硫含量呈增加趋势。与花生播种前耕层土壤全硫含量（145.3 mg/kg）相比，T1，T2，T3，T4，T5 处理收获期的耕层土壤全硫含量分别增加-41.3，-26.3，-4.3，15.7，12.7 mg/kg。表明T3 处理的施硫量（60 kg/hm2）在满足花生生长发育的同时，基本能达到土壤全硫的供给平衡。

2.5 不同施硫量对花生不同生育时期耕层土壤有效硫含量的影响

表5 不同施硫量对花生各生育时期耕层土壤有效硫含量的影响 mg/kg

从表5 可以看出，随着花生生育时期的推进，不同处理耕层土壤有效硫含量呈降低趋势。同一生育时期，随着施硫量的增加，耕层土壤有效硫含量呈增加趋势。与花生播种前耕层土壤有效硫含量（26.2 mg/kg）相比，T1，T2，T3，T4，T5 处理收获期的耕层土壤有效硫含量分别增加-7.1，-3.5，-0.1，8.6，14.3 mg/kg。表明T3 处理的施硫量（60 kg/hm2）在满足花生生长发育的同时，能达到土壤有效硫的供给平衡。

3 结论与讨论

3.1 施硫对花生生长发育和产质量的影响

RADWAN 等[19]和ABD EL-KADER 等[20]研究认为，施用硫肥能促进花生生长发育，改善花生经济性状，增加花生产量，提高花生蛋白质和脂肪的产量。杨杰等[10]研究结果表明，在土壤有效硫含量为1～2 mg/kg 的耕地上，施硫量在20～60 kg/hm2时，能明显改善花生的农艺性状，平均增产15%左右，其中，施硫量为40 kg/hm2时，花生增产效果最大。周跃良等[11]、吴德淮等[12]研究结果表明，花生施用硫肥有明显的增产效果，增产幅度达6.8%～15.0%。苑学亮等[13]研究认为，施硫量为60 kg/hm2时，花生的产量最高，为5 359.5 kg/hm2，比对照增产793.1 kg/hm2，增产率达17.4%。本研究结果表明，随着施硫量的增加，花生产量呈增加趋势，最高产量为5 836.5 kg/hm2，与不施硫相比，增产15.0%，与前人研究结果基本一致。王媛媛等[14-15]研究认为，施硫提高了花生主茎高和侧枝长，显著增加了叶片叶绿素含量和光合速率，延缓了叶片衰老；施硫不仅显著增加了花生荚果产量，而且明显提高了籽仁中蛋白质和脂肪含量，其中，施硫量为40 kg/hm2时，籽仁蛋白质含量最高。熊金燕等[18]研究结果表明，施用控缓释含硫尿素可以促进花生营养生长与生殖生长，提高作物农艺性状与产量性状，使花生产量提高23.36%，花生籽粒蛋白质和粗脂肪含量分别提高了5.4%和4.9%，改善了作物品质。汪仁等[16]盆栽试验结果表明，与对照相比，每千克土中施硫量为80 mg 时，花生增产17%，花生果仁中蛋白质产量增加20.1%，脂肪产量增加21.5%。本研究表明，施硫能增加花生叶片SPAD 值，平均增加3.3，改善了花生农艺性状，促进花生生长发育，荚果产量、蛋白产量和脂肪产量平均分别增加11.1%，19.4%，19.2%。

3.2 施硫对土壤营养元素的影响

杨杰等[10]研究结果表明，土壤有效硫含量在1～2 mg/kg 时，施硫肥为20～60 kg/hm2，能明显提高土壤的有效硫残留量。RADWAN 等[19]和ABDELKADER 等[20]在石灰土壤上研究结果表明，施单质硫能降低土壤的pH 值，提高土壤有效氮磷钾含量，增加有效锌、硼、钼等微量营养元素的含量，从而促进花生的生长发育，提高花生的产量和质量。本研究结果表明，随着施硫量的增加，耕层土壤全硫含量和有效硫含量呈增加趋势，施硫量为60 kg/hm2时，耕层土壤全硫含量、有效硫含量能达到供给平衡。考虑到本试验土壤的pH 值为4.5，应结合土壤改良，进一步研究施用硫酸盐形态硫对花生生长发育和土壤有效养分的影响，从而为硫肥在酸性土壤上的合理施用提供依据。

本试验条件下，在氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）施用量分别为150，120，90 kg/hm2的基础上，施硫量为60～90 kg/hm2能满足花生生长发育对硫的需求，花生产量为5 665.5～5 802.0 kg/hm2，蛋白质产量和脂肪产量分别为956.5～968.6 kg/hm2和1 894.0～1 968.8 kg/hm2；花生收获期土壤全硫含量、有效硫含量分别141～158，26.1～34.8 mg/kg，能达到耕层土壤全硫含量、有效硫的供给平衡。