煙草在線專稿　　摘要：在煙草生長發(fā)育過程中，需要氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)，同時也需要鈣、鎂、硫、鐵、錳、鉬、硼等中、微量元素。硫是僅次于N、P、K的植物第四大必需營養(yǎng)元素【1】。本文結(jié)合國內(nèi)外的研究進(jìn)展主要對硫元素對煙草的生理、影響煙草土壤硫含量的因素以及硫元素對煙草品質(zhì)的影響進(jìn)行了綜述。

　　關(guān)鍵詞：煙草　硫素　生長　煙葉品質(zhì)

　　煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物和國民收入的重要來源。隨著近年來，人們對鉀肥重要性認(rèn)識提高，硫酸鉀施用量越來越高，給土壤帶入了過量的硫素。加之過磷酸鈣和有機(jī)肥中也含有一定量的硫，使煙葉中硫含量不斷提高。硫過量已成為影響我國某些煙區(qū)煙葉品質(zhì)的因素之一。因此，研究煙草硫素營養(yǎng)及其調(diào)控對增加煙葉產(chǎn)量、提高煙葉品質(zhì)、增加經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義，已成為近年來煙草營養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。

　　1、硫素對煙草生理的影響

　　1.1　硫素在煙草上的分布

　　地殼中的硫含量平均為300mg/kg，在組成地殼的105種元素中排名第17【2】。煙草體內(nèi)的硫可分為有機(jī)態(tài)硫和無機(jī)態(tài)硫兩大類，并且不同部位煙葉硫含量明顯不同。而煙草中韌皮部長距離運(yùn)輸?shù)挠袡C(jī)硫主要是谷胱甘肽占67%，其余甲硫氨酸占27%，半胱氨酸占2%～4%【3】。絕大部分有機(jī)硫以蛋白質(zhì)形式存在，少量以含硫氨基酸的形式存在，并且有機(jī)態(tài)硫的形態(tài)和含量比較穩(wěn)定。

　　硫元素在根、莖、葉、頂權(quán)的含量分別為0.27%，0.23%，0.45%，0.57%。另外，煙草體內(nèi)硫元素含量的變化與部位密切相關(guān)。由于煙株上不同部位煙葉營養(yǎng)條件不同，硫元素含量也有很大差異，上部葉硫元素含量為0.52%，中部葉為0.43%，下部葉為0.41%【4】。

　　1.2　硫素的吸收和運(yùn)輸

　　煙草和其它植物一樣，根系和地上部都可以吸收多種形態(tài)的硫，但主要途徑是根系吸收土壤中的SO42-離子。硫在植物體內(nèi)可以移動，但是這種移動十分有限，所以缺硫癥狀首先表現(xiàn)在植物的幼嫩器官【5】。硫在植株體內(nèi)的移動稱為再分配，通常是以無機(jī)硫即硫酸根的形式輸出，在葉片成熟時，沒有合成為有機(jī)硫的無機(jī)硫通過一定的循環(huán)通道進(jìn)入正發(fā)育的部位被再次利用。

　　根系吸收的硫可通過蒸騰流向地上部輸進(jìn)。硫酸鹽主要在成熟葉片中光合作用下還原同化為有機(jī)物，根系蛋白質(zhì)合成所需的還原硫依賴于地上部向根的運(yùn)輸。另外，運(yùn)輸來的谷胱甘肽也作為根系硫營養(yǎng)的一種信號，調(diào)節(jié)根系硫的吸收【6】。

　　硫素的運(yùn)轉(zhuǎn)取決于該部位細(xì)胞組織的硫素供應(yīng)以及其他部位對硫素的需求狀況，一般情況下，硫素不發(fā)生移動，在代謝加強(qiáng)或者是硫脅迫時才會出現(xiàn)硫的轉(zhuǎn)移。Adiputra【7】和Bell【8】的研究均表明發(fā)生硫脅迫時，從根部的液泡和成熟葉片中輸出的硫的數(shù)量與需求部位的要求不一致，不能滿足生長需要，因此，植物生長的各個時期都需要有硫肥的供應(yīng)。

　　1.3　硫素在煙草上的生理代謝功能

　　硫可以作為蛋白質(zhì)和酶的組成成分，它能在煙草體內(nèi)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的調(diào)節(jié)。硫還能消除重金屬離子對煙株的毒害，由于半胱氨酸中的巰基是一個反應(yīng)性極強(qiáng)的基團(tuán)，它能與重金屬離子如鉛、鎘等形成穩(wěn)定的螯合物，因此，對消除重金屬污染具有重要的作用。硫在葉綠素形成、光合作用、氮代謝等重要生理代謝中都具有十分重要意義。硫作為煙草必需營養(yǎng)元索，是煙草體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的成分。此外，硫和煙草根系生長、葉綠素的形成、煙草體內(nèi)能量代謝和氧化還原過程都有一定關(guān)系【9】。

　　1.4　硫素與氮、鉬等元素的交互作用

　　煙草硫與植物營養(yǎng)過程是一個相互聯(lián)系、相互作用的復(fù)雜的生命代謝過程。它與氮、磷、鉀和硒等元素的交互作用較為密切，氮、硫兩元素在生理代謝，特別是蛋白質(zhì)合成方面就表現(xiàn)出高度的互助關(guān)系。氮營養(yǎng)對硫代謝有強(qiáng)烈的影響。用白肋煙Ky14試驗，SO42-供給較少時，組織中如果有機(jī)氰積累，ATP硫酸化酶活性升高。如缺氮則導(dǎo)致ATP硫酸化酶活性下降。硝酸還原酶是NO3-；誘導(dǎo)酶，缺NO3-；和缺S都抑制硝酸還原酶的活性【10】。

　　硫、鉬、硒和氯被植物吸收的形態(tài)都為陰離子。因而各元素之間可能有吸收的拮抗作用。有試驗表明，煙草施用KCl，降低硫的吸收【11】。白肋煙溫室試驗下，SO42-抑制Mo的吸收.降低植株中Mo的濃度。缺Mo時SO42-影響比Mo濃度較高時更顯著【12】。

　　1.5　缺硫素的癥狀

　　煙株缺硫時，由于體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成受阻，葉綠體不能形成，因此，煙株缺硫首先表現(xiàn)的癥狀是生長緩慢，葉片失綠黃化。嚴(yán)重缺硫時，下部葉片從頂端開始干枯死亡，死葉不脫落，抑制生殖生長，現(xiàn)蕾遲，有些甚至不能現(xiàn)蕾【13】。而化學(xué)診斷首先需要選擇適宜的采樣時期（植物生育期）和采樣部位（植物器官），由于植物幼苗期對硫的需要還不如氮、磷、鉀那樣多，也就是說幼苗對硫不太敏感，因此，一般作物的幼苗診斷不能說明作物是否缺硫。當(dāng)植物進(jìn)入營養(yǎng)生長與生殖生長都很旺盛的時期時，對硫的需要量明顯增大，這時植物對環(huán)境中硫的狀況比較敏感，是硫診斷的較好時期。由于植株體內(nèi)硫酸鹽遠(yuǎn)比全硫環(huán)境變化的敏感程度要強(qiáng)得多，即認(rèn)為前者是植物缺硫診斷的較好指標(biāo)。另外，由于作物體內(nèi)硫含量受氮×硫交互作用的影響較大，植株體內(nèi)的氮硫比是診斷作物任何生育階段上硫素營養(yǎng)的可靠指標(biāo)。【14】。　

　　2、影響煙草土壤硫含量的因素

　　傳統(tǒng)的施肥方法，片面強(qiáng)調(diào)氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)的施用，而對中微量營養(yǎng)元素很少或根本不施用，長此以往，不但造成煙田土壤板結(jié)，也使病蟲害逐年加劇。致使煙葉的產(chǎn)量下降，品質(zhì)降低。由于我國煙區(qū)面積居世界第一，南北分布廣.橫跨熱帶、亞熱帶、南溫帶、北溫帶等，在煙區(qū)土壤硫素狀況看，南方北方都存在硫的問題。南方主要是硫的缺乏問題。而北方石灰性土壤則主要是硫的有效性問題【15】。由于硫經(jīng)常隨一些營養(yǎng)元素的硫酸鹽施入土壤中，有時會造成煙株中硫過量，煙葉中硫含量過高會對煙葉燃燒性產(chǎn)生不良影響。

　　據(jù)朱英華【16】實(shí)驗數(shù)據(jù)顯示：田間試驗供試土壤硫素含量較低（有效硫7.46kg/hm2，施用37.5，l12.5kg/hm2的硫促進(jìn)烤煙生長，增產(chǎn)增值，其中以75.0kg/hm2用量最佳，其產(chǎn)量分別較不施硫的對照增加11.73，10.67；硫用量過大則煙葉品質(zhì)下降，減產(chǎn)減值，硫用量達(dá)到225.0kg/hm2時，產(chǎn)量、產(chǎn)值分別較75.0kg/hm2的處理下降18.77%，17.14%。上等煙比例下降9.9個百分點(diǎn)。在供試土壤有效硫含量范圍內(nèi)（18.9～33.3mg/kg），增施硫素對烤煙煙葉的產(chǎn)量產(chǎn)值影響較小，未達(dá)極顯著差異水平。

　　施硫量增多，土壤溶液中硫含量增多，煙株同樣能大量吸收硫在體內(nèi)累積，植物體本身不能抑制對硫的過量吸收。施硫達(dá)到一定量以后，煙葉硫含量很緩慢增加，這不是植物體本身自我調(diào)節(jié)作用的結(jié)果，而是過量硫在土壤中各種作用過程的結(jié)果在土壤一植物系統(tǒng)中，硫素的輸入主要有大氣干、濕沉降、硫肥施用，硫素的輸出主要有作物吸收、硫淋溶【17，18】。

　　蔡憲杰【19】研究了單質(zhì)硫?qū)A性植煙土壤pH值及烤煙產(chǎn)質(zhì)量影響，結(jié)果表明：施用單質(zhì)硫可明顯降低土壤pH值，隨單質(zhì)硫施用量愈大，降低幅度愈大，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量增加，有機(jī)質(zhì)含量變化不明顯，但容重有增加的趨勢；施用單質(zhì)硫不影響煙株前期發(fā)育，而影響成熟期，隨單質(zhì)硫施用量增加，株高增高，莖圍增粗，適量（300～600kg/hm2）單質(zhì)硫處理，煙株農(nóng)藝性狀較好，煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀較好；施用單質(zhì)硫有利于煙葉鉀含量的提高，施用300kg/hm2單質(zhì)硫煙葉評吸質(zhì)量較好；綜合單質(zhì)硫降土壤pH值效果及煙葉生長、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)質(zhì)量情況，在豫中堿性植煙土壤環(huán)境，建議單質(zhì)硫施用量為300kg/hm2。

　　3、硫素對煙葉品質(zhì)的影響

　　在中國烤煙種植制度中，由于烤煙需要的鉀素大部分由硫酸鉀提供，因此，缺硫?qū)熑~品質(zhì)的影響目前在生產(chǎn)中尚不多見；相反，由于施硫過多，造成煙葉硫含量過多，品質(zhì)降低的現(xiàn)象卻時有發(fā)生。很早就有報道，煙葉硫含量過高，降低其燃燒性【20】。法國、日本、以色列等也都報道煙葉硫含量高，降低燃燒性，質(zhì)量明顯下降【21】。煙草中的硫含量隨類型和栽培條件不同而變化，一般為0.2%～1.0%。硫也是阻燃因子，同樣影響燃燒性，其對燃燒性的影響僅次于氯。缺硫或硫過量都將顯著影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)【22】。

　　1994年利用半葉法對中國云南和貴州煙葉內(nèi)在的化學(xué)品質(zhì)及香吃味與硫含量關(guān)系的統(tǒng)計結(jié)果表明，煙葉煙堿、還原糖和煙葉施木克值均與煙葉硫含量呈負(fù)相關(guān)，評吸總分與煙葉硫含量呈顯著負(fù)相關(guān)。可見，煙葉硫含量過高對香吃味不利。

　　一般認(rèn)為.硫稍散不足反而有利于煙葉烘烤后色澤光亮，對品質(zhì)有利。但如硫過量。則使煙葉色澤黯淡，煙葉燃燒性變差.品質(zhì)下降。過量硫?qū)熑~品質(zhì)產(chǎn)生的負(fù)影響人們早就注意到【23】。我國的試驗證明，硫酸鉀增施到34kg/畝時，煙葉質(zhì)量明顯下降，熄火，已無使用價值【24】。由于煙草為忌氯作物。如煙葉含氯過高，則吸味差，灰色黑，特別是燃燒性下降.甚至熄火，故氯化鉀不能大量作為煙草鉀肥，而硝酸鉀成本較高.因而。硫酸鉀成了煙草鉀肥的較好品種。由于煙草專用肥中使用硫酸鉀，帶人了大量的硫，煙草缺硫現(xiàn)象較為少見。一般認(rèn)為.硫稍散不足反而有利于煙葉烘烤后色澤光亮，對品質(zhì)有利。但如硫過量。則使煙葉色澤黯淡，煙葉燃燒性變差.品質(zhì)下降【25】。

　　4、煙草硫素研究展望

　　由于硫元素在煙草種植，煙葉品質(zhì)中的重要作用，進(jìn)一步加強(qiáng)煙草硫素營養(yǎng)的研究十分必要。煙草和其它植物一樣，根系和地上部都可以吸收多種形態(tài)的硫，但主要途徑是根系吸收土壤中的SO42-離子【26】。土壤供硫不足時，大氣中低濃度的SO2和H2S也能為煙草地上部吸收，以提供部分硫營養(yǎng)。植物葉片吸SO2量，與大氣中SO2濃度和根區(qū)硫酸鹽供給量密切相關(guān)【27】。土壤中硫來源有過磷酸鈣、硫酸鍍、硫酸鉀、有機(jī)肥、微