王麗 吳忠東 沈新磊
一、土壤缺硫的癥狀表現(xiàn)
由于硫是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,當(dāng)環(huán)境中有效硫供應(yīng)不足,不能滿足植物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)硫的需要時(shí),植物就表現(xiàn)出缺硫癥狀,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)均會(huì)受到影響。不同植物的缺硫癥狀不盡相同,但都表現(xiàn)為葉片失綠發(fā)黃,功能期變短,心葉失綠黃化,莖稈細(xì)弱,植株矮小,發(fā)育不良,開花結(jié)果時(shí)間延長(zhǎng),果實(shí)減少等。嚴(yán)重的難以形成生殖器官,不能完成生長(zhǎng)史。
二、土壤缺硫的原因
近年來,由于氮肥和磷肥的過度施用,雖提高了作物產(chǎn)量,但造成了土壤中硫元素的大量耗竭,同時(shí)還造成土壤養(yǎng)分平衡的失調(diào),進(jìn)而影響到硫的吸收和利用。此外,隨著化肥結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,過磷酸鈣、重鈣、有機(jī)肥等含硫肥料用量的逐年減少,土壤中硫養(yǎng)分的補(bǔ)給越來越少;且隨著全球環(huán)境質(zhì)量的改善,大氣中二氧化硫的釋放量逐漸減少,土壤有效硫不足已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的制約因素。長(zhǎng)期以來,氮肥、磷肥、鉀肥的不平衡施用以及含硫化肥和農(nóng)藥的施用,掩蓋了土壤缺硫和作物缺硫現(xiàn)象。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中含硫肥料的減少,缺硫已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中限制作物產(chǎn)量進(jìn)一步提高的因素之一。據(jù)我國(guó)15省8954個(gè)土壤樣品測(cè)定結(jié)果顯示,有效硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于臨界值的樣品有2779個(gè),占樣品總數(shù)的31%。我國(guó)缺硫面積逐年擴(kuò)大,約有400萬hm2的耕地缺硫,超過耕地面積的30%,潛在缺硫的面積也達(dá)到400萬hm2。
三、硫肥對(duì)作物和土壤的影響
(一)對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
研究發(fā)現(xiàn),施用硫肥對(duì)大多數(shù)作物都有顯著的增產(chǎn)效果。在水稻上的研究表明,增施硫肥可增加產(chǎn)量,平均增幅6.8%~11.4%,同時(shí)還可降低稻米碎米率和堊白米率,提高水稻的外觀品質(zhì)。在夏玉米上的研究表明,夏玉米施硫肥可以提高玉米產(chǎn)量,改善玉米生物學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀。在花生上的研究也表現(xiàn)出類似的結(jié)果,施用硫肥可以改善花生的生育性狀,增加葉綠素含量,單株結(jié)果枝數(shù)、單株飽果數(shù)、百粒質(zhì)量均有所增加,增產(chǎn)效果明顯。
(二)對(duì)作物農(nóng)藝性狀的影響
硫不但影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),而且對(duì)其農(nóng)藝性狀也有較大的影響。在生姜上的研究發(fā)現(xiàn),增施硫肥可以改善其生育性狀,株高、莖粗、分枝數(shù)均有所增加。在水稻上的研究發(fā)現(xiàn),適度增施硫肥可加快水稻返青、分蘗、抽穗和成熟,與對(duì)照相比,增施硫肥可以增加株高,提高分蘗率,同時(shí)也可增加水稻的葉面積指數(shù)和葉綠素含量。在苜蓿上施用硫肥,可以加快苜蓿的生長(zhǎng)速度,縮短刈割間隔,增加干物質(zhì)產(chǎn)量,改善其品質(zhì)。在玉米上的研究發(fā)現(xiàn),施用硫肥可以增大玉米的葉面積指數(shù),提高其葉綠素含量。在花生上施用硫肥可促進(jìn)植株生長(zhǎng),提高葉面積系數(shù),增加主莖高和側(cè)枝長(zhǎng),使葉片持青時(shí)間長(zhǎng),提高光合速率。
(三)對(duì)作物生理活性的影響
硫是植物體內(nèi)脂肪酶、羧化酶、氨基轉(zhuǎn)移酶、磷酸化酶的組成成分,并參與某些生物活性物質(zhì)如硫胺素、輔酶A、乙酰輔酶A的組成,對(duì)作物的生理活性影響較大。在大蒜上的研究發(fā)現(xiàn),增施硫肥后,大蒜的營(yíng)養(yǎng)狀況得到了明顯改善,可溶性蛋白質(zhì)、含硫氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著施硫量的增加而增加,同時(shí)還增強(qiáng)了抗葉銹病的能力。在花生上施用硫肥,可顯著提高花生不同生育時(shí)期葉片中硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脫氫酶(GDH)的活性。在小油菜上增施硫肥,可顯著提高小油菜的鮮質(zhì)量,增加葉片可溶性糖和VC的含量,顯著提高葉片超氧化物歧化酶和過氧化物酶的活性,改善葉片氮素代謝酶的活性,延緩葉片衰老。
(四)硫肥對(duì)土壤化學(xué)性狀的影響
硫肥肥效與土壤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和形態(tài)關(guān)系極大。一般而言,硫肥施入土壤后,經(jīng)氧化作用生成SO42-,進(jìn)而被作物吸收。因此,長(zhǎng)期連續(xù)施用含硫化肥會(huì)造成土壤pH值下降。此外,由于H+與鹽基離子的代換作用,使K+、Na+、Ca2+、Mg2+淋失量增加,同時(shí)土壤酸化增加了活性鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),加劇土壤酸化。有研究表明,水稻田長(zhǎng)期施用含硫化肥可顯著降低水稻對(duì)Fe、Mo、B、Mg、Cl的吸收。夏來坤等的研究發(fā)現(xiàn),適量增施硫肥可以緩解土壤過量的銅、鎘對(duì)小麥植株造成的危害。
四、硫肥施用技術(shù)
各種土壤類型由于成土母質(zhì)、風(fēng)化程度不同,導(dǎo)致土壤含硫量及有效性差別很大,直接影響作物施用硫肥的效果。
硫肥的施用方法較多,主要以基肥為主,可以和氮肥、磷肥、鉀肥混合施用;也可將肥料與碎土混合后均勻撒施于土壤表面,再結(jié)合耕耙深翻入土作基肥;還可以開溝條施、穴施,也可結(jié)合播種用作種肥。如在作物生長(zhǎng)過程中發(fā)現(xiàn)缺硫,可以用硫酸銨等速效性硫肥作追肥或噴施。施肥量應(yīng)根據(jù)作物需要硫的多少和土壤缺硫程度來決定。一般而言,施硫20~25 kg/hm2即可滿足作物正常生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)硫的需求。