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硫对植物生长的作用

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硫对植物生长的作用

发布日期:2019-05-22 编辑: 点击:

硫对植物生长的作用硫(s) 是所有植物生长发育不可缺少的营养元素之一,在植物生长发育及代 谢过程中具有重要的生理功能, 是生命物质的结构组分, 并且参与生物体内许多 重要的生化反应,缺硫条件下植物的正常生长会严重受阻,甚至枯萎、死亡。因 此,硫又被称为是继氮、磷、钾之后第四位植物生长必需的营养元素。 

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硫在自然界中以单质硫、硫化物、硫酸盐和有机态与碳、氢结合而存在。土壤中总硫含量主要由0.01%变为0.5%,平均为0.085%。土壤硫源包括母质、大气沉降、灌溉水、施肥等。大气硫源可分为天然硫源和人工硫源。天然硫源主要是指大气中的硫化合物,少量气态硫氧化物或硫化氢气体从火山、热液和沼泽中排出。人为硫源主要燃烧煤、原油等含硫物质,向大气排放含硫气体。大气中的二氧化硫可以被植物直接吸取。大气中二氧化硫的正常浓度为0.05g/m。

江淮丘陵区大气中的硫输入量约为9kg/hm,大气中的一部分含硫气体通过雨水带回到地面。当含硫气体浓度较高时,会形成酸雨。每年从雨水到土壤的硫含量约为3-4.5 kg/hm,而从中国南方来的硫含量为6.9 kg/hm。灌溉水中也含有硫。在世界干旱地区,灌溉水中硫的浓度一般为300-1500mg/l,硫含量高到足以满足农作物的需要。在温带地区,灌溉水中SO4的浓度为5-100 mg/l,华南地区土壤中化肥所携带的平均硫量为16.99 kg/hm,而江淮丘陵地区化肥所输入的硫量约为22.5 kg/hm。作为氮肥、磷肥和钾肥,有些化肥如硫酸铰链(含S 24%)、过磷酸钙(含S 12%)和硫酸钾(含S 18%)为植物提供氮、磷、钾和硫。农作物秸秆、绿肥、粪肥中含有一定量的硫。作物秸秆的硫含量因品种而异,从0.036%到0.383%。畜禽粪便中硫含量为0.15%,猪粪中硫含量为0.12%,羊粪中硫含量为0.08%,牛粪中硫含量为0.02%。可以看出,土壤中各种形式硫的有效性是不同的。水溶性硫酸盐是农作物容易吸取的部分。吸附硫和有机硫是土壤溶液中硫酸盐的补充。因此,在评价土壤有效硫状况时,应考虑上部土壤中不同形式硫的贡献。

硫是一种非金属元素,广泛存在于自然界中,是农作物的16种必需营养素之一。硫在生理学和生物化学中与氮相似。是蛋白质和氨基酸的组成部分,是酶反应活性中心的基本元素,也是植物结构的组成元素。主要由含硫氨基酸、谷胱甘肽、硫胺素、生物素、铁氧还蛋白、辅酶A等组成。硫也在植物生长调节、解毒、防御和抗逆境中发挥作用。细胞中许多重要的代谢过程与硫有关。

(1) 硫对氨基酸合成的重要性

植物体内几乎所有的蛋白质都含有硫。一般蛋白质含硫 0.3%-2.2%,而植物 体内 90%的硫都存在于 3 种含硫氨基酸中(氨胱酸、半胱氨酸、蛋氨酸) ,其含 硫量可达 21%-27%。这三种氨基酸是蛋白质和酶的成分,其中蛋氨酸既是蛋白质 和酶的成分, 又是构成植物性蛋白不可缺少的氨基酸。  施硫能提高作物蛋氨酸的 含量。而蛋氨酸在许多生化反应中可作为甲基的供体,  它不仅是蛋白质合成的起 始物,也是评价蛋白质质量的重要指标。 蛋白质的合成常因胱氨酸、 蛋氨酸的缺 乏而受到抑制。 另有试验表明, 缺硫会导致含硫氨基酸含量降低, 而其他氨基酸尤其是精氨酸的含量增加。 硫还可形成二硫键 (-S-S) ,这对于确定和稳定蛋白质 的结构十分重要。 Friedrish 认为,缺硫时阻碍蛋白质合成,使非蛋白质在体内 积累,限制了植株的正常生长。

(2)硫对面粉品质的影响

 尽管面包不同烘方法的品质参数不同,但面包体积是烘烤品质最重要指标。 二硫键 /巯基是面包烘烤过程中粘弹性所必需的, 对小麦粉烘烤品质起重要作用。 二硫键来源于巯基的缩合, 而巯基主要来源于含硫氨基酸的侧链。 施硫增加面粉 硫丰富贮存蛋白 (如α-醇溶蛋白; β-醇溶蛋白 )比例,降低含硫少蛋白的比例 (ω- 醇溶蛋白 )。面粉中硫含量与生面延展性呈正相关,与抗延伸呈负相关。低硫含 量的面粉较硬, 含硫较多的生面比缺硫面粉更易仲展。 有研究表明, 每公顷分别施用 20kg 和 100kg S,谷物中全硫含量分别比对照增加  10%和 20 %。因此,适 当增施硫可以增大面包体积,显著改善了烘烤品质。 

硫有三类化合物:1、硫酸( H2SO4)。肥料中的硫酸根离子吸取土壤水分,生成硫酸,增加土壤 酸性,腐蚀作物根系 (如寿光近两年丝瓜和辣椒在生长期, 都会出现不同程度的 不明死棵和萎蔫,作物根系内部有发黑症状,即为受腐蚀的表现) ,同时,多余 的硫酸根离子存在下土壤中活性铝、铁含量升高,加剧了对作物的毒害。

2、硫化氢( H2S)。在旱田中,硫化氢不会直接对农作物造成危害,但硫化 氢可以在土壤形成厌氧层(又称隔氧层) ,破坏好氧有益菌的生存环境,使大量 厌氧真菌,如镰刀菌(猝倒病、根腐病的病原菌)得以繁殖,造成土传病害的泛 滥;在水田中,过多的硫酸根会被细菌还原生成硫化氢,使根系生长发育受阻, 白根少,根系短,呈黄褐色,甚至黑色,严重时发生根腐。或者硫化氢与重金属 反应而生成高度不溶性的硫化物, 如果土壤系统后来被氧化, 这些硫化物氧化成 元素硫,再通过生物氧化过程转化为 H2SO4 ,引起土壤酸化。在实践中应结合排 水晒田措施,改善通气状况。

3、硫酸钙( CaSO4)。在石灰性土壤中,硫酸根与土壤中钙离子生成不易溶 解的硫酸钙 ( 石膏) 。硫酸钙过多会造成土壤板结, 所以, 使用硫酸根肥料要适量并且与农家肥、碱性磷肥和石灰配合,降低酸性。


 

 


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