黃褐土和潮土中硫素在植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的消長(zhǎng)①

韓會(huì)閣，劉巧真，許成悅，盧曉華，吳照輝，徐文正，郭芳陽(yáng)，閻小毛，蔡憲杰*

黃褐土和潮土中硫素在植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的消長(zhǎng)①

韓會(huì)閣1，劉巧真1，許成悅2，盧曉華2，吳照輝1，徐文正1，郭芳陽(yáng)1，閻小毛1，蔡憲杰2*

(1河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，黃淮種植區(qū)煙草病蟲(chóng)害綠色保護(hù)與防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南許昌 461100；2上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海 200082)

為了解河南省分布面積最大的兩種類型土壤中硫素的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和積累規(guī)律，從而指導(dǎo)硫肥的合理施用，本研究測(cè)定了黃褐土和潮土煙田上層 (0 ～ 20 cm)、中層 (20 ～ 40 cm) 和下層 (40 ～ 60 cm) 土壤在烤煙關(guān)鍵生育期(移栽前、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期和收獲后)的全硫、有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫和有效硫含量。結(jié)果表明：①團(tuán)棵期，黃褐土上層各形態(tài)硫含量降低、中下層各形態(tài)硫含量增加，潮土中上層各形態(tài)硫含量增加、下層各形態(tài)硫含量下降；現(xiàn)蕾期，黃褐土中層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量降低，潮土中層各形態(tài)硫和下層無(wú)機(jī)硫、有效硫含量均下降；收獲后，黃褐土中下層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量降低，潮土各土層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量增加、有機(jī)硫含量降低。②在黃褐土和潮土煙田，現(xiàn)蕾期烤煙體內(nèi)的全硫積累量分別約為當(dāng)?shù)亓蚍适┯昧康?5.35% 和11.84%，且與移栽前相比，黃褐土各土層各形態(tài)硫在烤煙收獲后均顯著增加；收獲后潮土上層有機(jī)硫含量略有降低(–10.21mg/kg)、但無(wú)機(jī)硫(+175.11 mg/kg)和有效硫(+174.99 mg/kg)含量顯著增加，中層各形態(tài)硫含量均增加顯著，下層有機(jī)硫和全硫含量降低、但無(wú)機(jī)硫和有效硫含量增加。綜上，黃褐土和潮土試驗(yàn)點(diǎn)的硫肥施用量均大于需求量。但黃褐土中可能因硫素的轉(zhuǎn)移能力較弱、向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化的能力較強(qiáng)，硫素更容易在各層土壤積累，而潮土中過(guò)量的硫則可能較易轉(zhuǎn)移和淋失，污染其他土壤及地表和地下水，因此，黃褐土和潮土煙田的硫肥施用量均應(yīng)適當(dāng)減少，且潮土煙田還應(yīng)適當(dāng)減少基肥施用量、增加追肥次數(shù)并減小施肥深度，以減少土壤硫素的積累和淋失，從而減少土壤面源污染。

黃褐土；潮土；硫；植物生長(zhǎng)發(fā)育；消長(zhǎng)

硫是植物生命活動(dòng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理生化功能中均起著不可替代的作用。植物體內(nèi)的硫除少部分通過(guò)葉片對(duì)大氣中SO2的直接吸收外，主要來(lái)自于從土壤中吸收的硫酸鹽[1]，因此，土壤硫素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著決定性作用。土壤硫包含有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫，主要以有機(jī)化合物形態(tài)賦存于作物殘茬和土壤有機(jī)質(zhì)中(可占全硫的98%)，大部分有機(jī)硫需要經(jīng)微生物分解為無(wú)機(jī)硫和小分子有機(jī)硫，即轉(zhuǎn)化為有效硫之后才能被植物直接吸收利用。研究表明，在微生物作用下，土壤中的硫能在有機(jī)和無(wú)機(jī)形態(tài)之間不斷轉(zhuǎn)化[2]，以滿足無(wú)機(jī)硫供應(yīng)不足時(shí)作物對(duì)硫素的吸收利用和有效硫過(guò)量時(shí)硫在土壤中的暫時(shí)或長(zhǎng)期儲(chǔ)存。因此，研究土壤有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫和有效硫含量在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的變化和消長(zhǎng)規(guī)律，對(duì)于了解作物生長(zhǎng)季土壤硫素的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化、利用和最終積累有著重要意義。

土壤養(yǎng)分生產(chǎn)力很大程度上取決于土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化能力，以及對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的有效性及其在土壤中的儲(chǔ)存能力[3]。不同類型土壤具有不同的團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)和粒徑組成等物理特性，對(duì)硫的固定、儲(chǔ)存和釋放能力不同，土壤中硫素的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和積累能力也可能不同[4]。黃褐土和潮土是河南省分布面積最大的兩種土壤類型，其有效硫含量處于中高水平，硫分生產(chǎn)力直接影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。近年來(lái)，對(duì)黃褐土和潮土兩種土壤氮、磷、鉀的吸收利用、轉(zhuǎn)化和積累已做了較多工作，但對(duì)其硫狀況的研究較少，對(duì)硫在土壤中的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和積累的研究更是不夠?；诖?，本研究以黃褐土和潮土[5]為研究對(duì)象，測(cè)定二者在烤煙生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期(移栽前、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期和收獲后)的全硫、有機(jī)硫、無(wú)機(jī)硫和有效硫含量，探討兩種類型土壤中硫素在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的變化和消長(zhǎng)規(guī)律，為了解其硫素的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和積累提供一定的理論依據(jù)，從而為因地制宜指導(dǎo)兩大類土壤硫肥的合理施用、減少土壤面源污染提供一定的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2018年分別在河南省南陽(yáng)市內(nèi)鄉(xiāng)縣余關(guān)鎮(zhèn)孫溝村和漯河市臨潁縣固廂鄉(xiāng)大師村大方煙田進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)煙田常年種植烤煙，種植模式均為烤煙–小麥–玉米(紅薯)–烤煙。土壤類型分別為黃褐土和潮土，二者有效硫、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量及pH分別為44.64 mg/kg和22.79 mg/kg、22.30 g/kg和13.64 g/kg、0.86 g/kg和1.02g/kg、0.28和0.12 g/kg、14.25 g/kg和23.62 g/kg及6.72和7.52。

1.2 樣地布設(shè)和樣品采集

根據(jù)當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)的施肥配方和所施肥料含硫量，確定2018年黃褐土和潮土試驗(yàn)樣地的純硫施用量分別為 127.2 kg/hm2和144.9 kg/hm2，所用硫肥均為硫酸鉀，施肥深度均約為20 ～ 40 cm，氮肥施用量分別為45.0 kg/hm2和51.0 kg/hm2。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)肥料投入的 N : P2O5: K2O 均為1 : 1.5 : 3，銨態(tài)氮與硝態(tài)氮的比例均為4 : 6。種植的烤煙均為當(dāng)?shù)刂髟云贩N，黃褐土和潮土分別為云煙87和中煙 100，移栽期分別為4月6日和5月16日，移栽密度分別約為15 000/hm2和13 500/hm2株。于同年3月，分別在兩個(gè)試驗(yàn)樣地選取相距50 m的三條樣帶作為重復(fù)樣地，在每條樣帶上選擇三個(gè)采樣點(diǎn)作為重復(fù)采樣點(diǎn)，于移栽前、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期和收獲后在每個(gè)采樣點(diǎn)采集0 ～ 20、20 ～ 40、40 ～ 60 cm土層土壤，并于現(xiàn)蕾期(黃褐土和潮土分別為6月6日和7月5日)采集每個(gè)采樣點(diǎn)附近的煙株，分為葉、莖和根三部分，帶回實(shí)驗(yàn)室。

1.3 樣品處理和測(cè)定

土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干、去除細(xì)根和雜質(zhì)后過(guò)10目土壤篩，用于測(cè)定土壤有效硫和無(wú)機(jī)硫含量；部分過(guò)10目土壤篩的樣品使用研磨儀研磨后過(guò)100目篩，用于測(cè)定土壤全硫含量。土壤有效硫按照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[6]中的方法進(jìn)行測(cè)定。土壤水溶性硫和吸附性硫分別以H2O和KH2PO4(P，500 mg/L)溶液為浸提劑，浸提液過(guò)濾后于電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP·AES)測(cè)定，無(wú)機(jī)硫含量為水溶性硫與吸附性硫之和；土壤全硫含量使用元素分析儀(VarioMicrocube，Elementar，Hanau，德國(guó))測(cè)定；有機(jī)硫由全硫和無(wú)機(jī)硫的差值獲得[7]。

植物樣品105℃殺青30 min之后70℃烘干至恒重并稱重，各樣品全硫含量按照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[6]中植物全硫的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

分別采用Origin 2015和SPSS18.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表繪制和統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析法(One-way ANOVA，LSD)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 中煙100和云煙87現(xiàn)蕾期的生物量和硫含量

由圖1可知，中煙100的葉、莖和根生物量均約為云煙87的2倍 (圖1A)，但因其各器官硫含量 (圖1B) 分別為云煙87的19.89%、78.26% 和43.08%，其單株硫吸收量 (圖1C)為云煙87的59.07%。中煙100和云煙87現(xiàn)蕾期的單株硫吸收量分別為1.27 g和2.15 g (圖1C)，分別按其種植密度計(jì)算可知，至現(xiàn)蕾期，二者每公頃的總硫積累量分別為17.15 kg和32.25 kg，分別約為當(dāng)?shù)亓蚍适┯昧康?1.84% 和25.35%。

(圖中不同小寫(xiě)字母表示同一器官不同烤煙品種間差異在P<0.05水平顯著)

2.2 黃褐土和潮土各形態(tài)硫含量在烤煙關(guān)鍵生育期的變化規(guī)律

2.2.1 土壤全硫 研究結(jié)果(圖2)顯示，在試驗(yàn)前(移栽前)土壤中，隨著土層深度增加，黃褐土全硫含量逐漸降低、下層為上層的36.34%，潮土全硫含量為上層最高、中層最低、下層為上層的80.99%；與潮土相比，黃褐土除40 ～ 60 cm土層外，各土層全硫含量均較高。

圖2還顯示，隨生育期延續(xù)，黃褐土表層全硫含量在團(tuán)棵期降低，之后逐漸增加，收獲后最高，比移栽前增加了306.48 mg/kg，為移栽前的2.97倍；中層和下層全硫含量先增加后降低，現(xiàn)蕾期最高，收獲后均高于移栽前，分別比移栽前增加了124.95 mg/kg和155.68 mg/kg，是移栽前的2.18倍和3.76倍 (圖2A)。潮土表層全硫含量也基本表現(xiàn)為隨生育期延續(xù)而增加，收獲后最高，比移栽前增加了164.89 mg/kg，為移栽前的2.21倍；中層全硫含量為團(tuán)棵期增加，現(xiàn)蕾期降低，收獲后又增加，收獲后高于移栽前，比移栽前增加了91.79 mg/kg，為移栽前的2.04倍；下層全硫含量隨生育期延續(xù)逐漸降低，收獲后低于移栽前，比移栽前減少了65.52 mg/kg，為移栽前的40.61% (圖2B)。

2.2.2 土壤有機(jī)硫含量 研究結(jié)果(圖3)顯示，在試驗(yàn)前土壤中隨著土層深度增加，黃褐土有機(jī)硫含量逐漸降低、下層為上層的32.58%，潮土有機(jī)硫含量為上層最高、中層最低、下層為上層的84.27%；與潮土相比，黃褐土除40 ～ 60 cm土層外，各土層有機(jī)硫含量均較高。

(圖中不同小寫(xiě)字母表示同一土層不同生育期間差異在P<0.05水平顯著；下同)

圖3還顯示，隨生育期延續(xù)，黃褐土表層有機(jī)硫含量先減少后逐漸增加，團(tuán)棵期最低，收獲后最高，達(dá)到最大值時(shí)比移栽前增加了296.74 mg/kg，為移栽前的3.28倍；中層有機(jī)硫含量先增加后降低，移栽前最低，現(xiàn)蕾期最高，收獲后高于移栽前，比移栽前增加了100.38 mg/kg，是移栽前的2.15倍；下層有機(jī)硫含量逐漸增加，收獲后最高，比移栽前增加了132.12 mg/kg，是移栽前的4.11倍 (圖3A)。潮土上層和中層有機(jī)硫含量均在團(tuán)棵期增加，之后逐漸降低，在收獲后分別低于和高于移栽前，是移栽前的91.28% 和1.83倍；下層有機(jī)硫含量隨生育期延續(xù)逐漸降低，收獲后最低，是移栽前的27.69% (圖3B)。

圖3 不同生育期兩種類型土壤有機(jī)硫含量

2.2.3 土壤無(wú)機(jī)硫 研究結(jié)果(圖4)顯示，在試驗(yàn)前土壤中，隨著土層深度增加，黃褐土無(wú)機(jī)硫含量逐漸降低、下層為上層的55.78%，潮土無(wú)機(jī)硫含量為中層最高、下層最低、下層為上層的60.90%；與潮土相比，黃褐土除20 ～ 40 cm土層外，各土層無(wú)機(jī)硫含量均較高。

圖4還顯示，隨著生育期延續(xù)，黃褐土表層無(wú)機(jī)硫含量在團(tuán)棵期降低，之后逐漸增加，收獲后最高，比移栽前增加了9.74 mg/kg，是移栽前的1.39倍；中層和下層無(wú)機(jī)硫含量均先增加后降低，最大值分別出現(xiàn)在團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期，收獲后高于移栽前，分別比移栽前增加了24.57 mg/kg和23.56 mg/kg，是移栽前的2.34倍和2.68倍 (圖4A)。潮土表層無(wú)機(jī)硫含量隨著生育期延續(xù)逐漸增加，收獲后最大，比移栽前增加了175.11 mg/kg，是移栽前的10.18倍；中層無(wú)機(jī)硫含量在團(tuán)棵期增加，現(xiàn)蕾期降低，收獲后再增加，收獲后高于移栽前，比移栽前增加了36.25 mg/kg，是移栽前的2.69倍；下層無(wú)機(jī)硫含量先逐漸降低后增加，現(xiàn)蕾期最低，收獲后最大，達(dá)到最大值時(shí)比移栽前增加了5.85 mg/kg，是移栽前的1.50倍 (圖4B)。

圖4 不同生育期兩種類型土壤無(wú)機(jī)硫含量

2.2.4 土壤有效硫 研究結(jié)果(圖5)顯示，在試驗(yàn)前土壤中，隨著土層深度增加，黃褐土和潮土有效硫含量均為中層最高、下層最低，下層分別為上層的34.84% 和94.69%；與潮土相比，黃褐土除40 ～ 60 cm土層外，各土層有效硫含量均較高。

圖5還顯示，隨著生育期延續(xù)，黃褐土表層有效硫含量在團(tuán)棵期降低，之后逐漸增加，團(tuán)棵期最低，收獲后最高，收獲后比移栽前增加了24.15 mg/kg，是移栽前的1.54倍；中層和下層無(wú)機(jī)硫含量均為先增加后降低，最大值分別出現(xiàn)在團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期，收獲后均高于移栽前，分別比移栽前增加了26.60 mg/kg和47.78 mg/kg，是移栽前的1.55倍和3.76倍 (圖5A)。隨著生育期延續(xù)，潮土上層和中層有效硫含量均為團(tuán)棵期增加，現(xiàn)蕾期降低，收獲后再增加，收獲后最高，分別比移栽前增加了174.99 mg/kg和70.85 mg/kg，是移栽前的8.68倍和3.74倍；下層有效硫含量為團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾其最低，收獲后最高，收獲后比移栽前增加了22.68 mg/kg，是移栽前的2.05倍 (圖5B)。

圖5 不同生育期兩種類型土壤有效硫含量

3 討論與結(jié)論

3.1 黃褐土和潮土硫形態(tài)

不同類型土壤由于其物理結(jié)構(gòu)特征(土壤團(tuán)聚體、顆粒和孔隙)不同，對(duì)硫的吸附和固定能力有一定差異[4]，其養(yǎng)分含量及養(yǎng)分在土壤中的存在形態(tài)也不同。本研究結(jié)果顯示，兩種土壤類型煙田的硫酸鉀施用量均遠(yuǎn)大于烤煙需求量；且盡管黃褐土研究樣地的硫酸鉀施用量低于潮土、烤煙采收帶出煙田的總硫量高于潮土，其表層各形態(tài)硫含量均高于潮土，這與錢曉華等[8]對(duì)安徽省土壤有效硫現(xiàn)狀及時(shí)空分布和於忠祥等[9]對(duì)沿淮地區(qū)土壤有效硫狀況及對(duì)硫的需求研究中黃褐土有效硫含量高于潮土的結(jié)果相似。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是黃褐土以黏粒復(fù)合體為主，對(duì)硫的吸附能力較強(qiáng)；而潮土以砂粒復(fù)合體為主，對(duì)硫的吸附能力較弱，烤煙生長(zhǎng)季施入土壤過(guò)量的硫更容易在黃褐土中固定積累，不易淋溶損失[3,10]。

本研究結(jié)果還顯示，黃褐土除有效硫含量中層最高、下層最低外，各形態(tài)硫含量均隨土層深度增加而降低；而潮土全硫和有機(jī)硫含量為上層最高、中層最低，無(wú)機(jī)硫和有效硫含量為中層最高、下層最低。且與潮土相比，黃褐土上層與下層之間各形態(tài)硫含量均有更大差異。因此，在中、上層土壤中，黃褐土除中層無(wú)機(jī)硫含量低于潮土外各形態(tài)硫含量均高于潮土；而在下層土壤中，黃褐土除無(wú)機(jī)硫含量高于潮土外各形態(tài)硫含量均低于潮土。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能是，黃褐土對(duì)硫的吸附能力較強(qiáng)，硫在土壤中的淋溶作用較弱，不易向下層轉(zhuǎn)移，而潮土對(duì)硫的吸附能力較弱，其硫在土壤中的淋溶作用較強(qiáng)，向下層轉(zhuǎn)移的速率更快、轉(zhuǎn)移量更大[10]，因此，潮土雖然中、上層硫含量低于黃褐土但下層卻高于黃褐土。與黃褐土相比，潮土中層有機(jī)硫含量較低、無(wú)機(jī)硫和有效硫含量較高的原因可能是，煙草在生長(zhǎng)發(fā)育中后期對(duì)中層土壤養(yǎng)分的需求量最大，而潮土中層土壤的硫酸鉀施用量更大，其烤煙的吸收利用量卻較??；且因其土壤吸附固定能力較差，過(guò)量的無(wú)機(jī)硫向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化的速率可能較低，因此潮土積累了更多的無(wú)機(jī)硫和有效硫，而有較少的有機(jī)硫。

3.2 黃褐土和潮土中硫素在烤煙關(guān)鍵生育期的消長(zhǎng)規(guī)律

不同類型土壤由于其物理特性不同，養(yǎng)分在土壤中的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化速率也不盡相同[4]。黃褐土以粉砂級(jí)復(fù)合體和黏粒級(jí)復(fù)合體為主體，二者之和達(dá)90% 以上；而潮土則以砂粒復(fù)合體占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，達(dá)62.3%。較小粒級(jí)復(fù)合體對(duì)養(yǎng)分的吸附能力較強(qiáng)，其養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移和淋溶損失量較小，無(wú)機(jī)硫向有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化效率較高，但復(fù)合體中的有機(jī)養(yǎng)分較不易礦化[3,11]。

在烤煙生長(zhǎng)發(fā)育早期(團(tuán)棵期)，根系主要分布在上層土壤，與潮土中煙100相比，黃褐土中層的硫酸鉀施用量較少且向上層轉(zhuǎn)移的速率可能較低，但云煙87對(duì)硫素的吸收和利用量較大，因此，黃褐土上層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量降低，有機(jī)硫含量也可能因向無(wú)機(jī)硫轉(zhuǎn)化而降低，潮土上層各形態(tài)硫含量均增加且高于黃褐土；黃褐土中層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量因硫酸鉀的直接施入和釋放而增加，有機(jī)硫含量也可能因過(guò)量無(wú)機(jī)硫向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化也增加，但潮土因硫酸鉀施用量更大、轉(zhuǎn)移速率可能較快，其無(wú)機(jī)硫和有效硫含量增加幅度更大而均高于黃褐土；黃褐土下層各形態(tài)硫含量均增加、而潮土下層各形態(tài)硫含量均降低且均低于黃褐土的原因可能是，烤煙在生長(zhǎng)發(fā)育早期需水量較大，與內(nèi)鄉(xiāng)相比，臨潁降雨量較大且灌溉條件較好，再加上其本身的土壤特性，潮土下層養(yǎng)分向下轉(zhuǎn)移的速率可能更快、淋溶損失可能更多。

到現(xiàn)蕾期，根系主要分布在中層土壤，烤煙對(duì)上層和下層土壤的養(yǎng)分吸收量減少，但中層過(guò)量的無(wú)機(jī)硫肥繼續(xù)向上、下兩層土壤轉(zhuǎn)移并向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化，黃褐土上層和下層各形態(tài)硫含量均增加，潮土上層無(wú)機(jī)硫和有機(jī)硫含量也均因轉(zhuǎn)移而增加，下層卻可能因轉(zhuǎn)移和淋溶損失量更大而下降；黃褐土中層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量因煙株的直接吸收利用而下降，有機(jī)硫含量也可能因過(guò)量無(wú)機(jī)硫的轉(zhuǎn)化而增加，潮土中層各形態(tài)硫含量均可能因吸收、利用和向上、下土層轉(zhuǎn)移而下降。

現(xiàn)蕾期之后，根系主要分布在中下層土壤，黃褐土上層各形態(tài)硫含量持續(xù)增加，中、下層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量因植物吸收利用而下降，中層有機(jī)硫含量也可能因無(wú)機(jī)硫相對(duì)耗竭(與團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期相比)轉(zhuǎn)化速率降低并同時(shí)向上、下土層轉(zhuǎn)移而低于現(xiàn)蕾期，下層有機(jī)硫可能因轉(zhuǎn)移而來(lái)過(guò)量無(wú)機(jī)硫的轉(zhuǎn)化而繼續(xù)增加；潮土各層無(wú)機(jī)硫和有效硫含量因該時(shí)期養(yǎng)分需求量低于現(xiàn)蕾期，但過(guò)量無(wú)機(jī)硫肥繼續(xù)快速向土壤中釋放并轉(zhuǎn)移而均高于現(xiàn)蕾期，各層土壤有機(jī)硫含量因轉(zhuǎn)移淋失而繼續(xù)降低。

本研究結(jié)果還顯示，黃褐土各土層各形態(tài)硫含量在烤煙收獲后均不同程度地高于移栽前，各層土壤均存在硫大量積累的現(xiàn)象，且有機(jī)硫的增加倍數(shù)大于無(wú)機(jī)硫和有效硫；與移栽前相比，潮土收獲后下層有機(jī)硫和全硫含量降低，但無(wú)機(jī)硫和有效硫含量增加，中層各形態(tài)硫含量均增加顯著，上層有機(jī)硫含量略有降低，但無(wú)機(jī)硫和有效硫含量顯著增加且增加量均遠(yuǎn)大于有機(jī)硫含量的降低量。這表明，盡管不同類型土壤中硫肥的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能力不同，但黃褐土和潮土試驗(yàn)點(diǎn)的硫肥施用量均大于需求量，存在施肥過(guò)量的問(wèn)題。黃褐土中可能因硫素的轉(zhuǎn)移能力較弱、向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化的能力較強(qiáng)，硫素更容易在各層土壤積累，而潮土中過(guò)量的硫素則可能較易轉(zhuǎn)移和淋溶損失，從而可能更容易污染其他土壤及地表和地下水。因此，黃褐土和潮土試驗(yàn)點(diǎn)的硫肥施用量均應(yīng)適當(dāng)減少，并應(yīng)在潮土試驗(yàn)點(diǎn)適當(dāng)減少基肥施用量、增加追肥次數(shù)、適當(dāng)減小施肥深度，以減少土壤硫素的積累和淋失，從而減少土壤面源污染。

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Sulphur Changes at Plant Key Growth Stages in Yellow Cinnamon Soil and Fluvo-aquic Soil

HAN Huige1, LIU Qiaozhen1, XU Chengyue2, LU Xiaohua2, WU Zhaohui1, XU Wenzheng1, GUO Fangyang1, YAN Xiaomao1, CAI Xianjie2*

(1 Institute of Tobacco Research, Henan Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory for Green Preservation & Control of Tobacco Diseases and Pests in Huanghuai Growing Area, Xuchang, Henan 461100, China; 2 Shanghai Tobacco Group Company, LTD, Shanghai 200082, China)

In order to understand the transfer, transformation and accumulation of sulfur and to guide the rational application of sulfur fertilizers in the two largest types of soils in Henan Province, the contents of total sulfur, organic sulfur, inorganic sulfur and available sulfur were determined in the upper (0–20 cm), middle (20–40 cm) and lower (40–60 cm) layers in tobacco-planting fields of yellow cinnamon soil and fluvo-aquic soil before pre-transplanting, at the stages of rosette and budding and after-harvest of tobacco. The results showed that: 1) At the rosette stage, the concentrations of all sulfur forms decreased in the upper layer but increased in the middle and lower layers of yellow cinnamon soil; the concentrations of all sulfur forms increased in the upper and middle layers but decreased in the lower layer of fluvo-aquic soil. At the budding stage, the concentrations of inorganic and available sulfur decreased in the middle layer of yellow cinnamon soil, while in fluvo-aquic soil, the concentrations of all sulfur forms decreased in the middle layer and the concentrations of inorganic and available sulfur decreased in the lower layer. After harvest, the concentrations of inorganic and available sulfur decreased in the middle and lower layers of yellow cinnamon soil, while the concentrations of inorganic and available sulfur increased but the concentration of organic sulfur deceased in all layers of fluvo-aquic soil. 2) In the tobacco-planting fields of yellow cinnamon soil and fluvo-aquic soil, the accumulation of total sulfur in tobacco was about 25.35% and 11.84% of the local sulfur fertilizer application amount at the budding stage, respectively. Compared with pre-transplanting, all sulfur forms accumulated greatly in all layers of yellow cinnamon soil; the content of organic sulfur slightly reduced (–10.21 mg/kg) in the upper layer of fluvo-aquic soil, but the content of inorganic and available sulfur increased significantly (+175.11 mg/kg and +174.99 mg/kg, respectively), and the contents of all sulfur forms increased significantly in the middle layer of soil, the contents of organic sulfur and total sulfur decreased but the contents of inorganic and available sulfur increased in the lower layer of soil. In summary, the applied amount of sulfur fertilizer is greater than the demand of tobacco in the test sites of yellow cinnamon soil and fluvo-aquic soil. However, due to the weak transfer ability and strong conversion ability of sulfur to organic sulfur in yellow cinnamon soil, sulfur is easily accumulated in all soil layers; while the excessive sulfur in fluvo-aquic soil may be easier to transfer and lose by leaching, it is more likely to pollute other soils, surface and groundwater. Therefore, the applied amount of sulfur fertilizer should be reduced, and in the tobacco-planting fields of fluvo-aquic soil, basal fertilizer amount should be reduced, topdressing times should be increased, the fertilization depth should be reduced in order to reduce the accumulation and leaching of soil sulfur, and thereby to reduce soil non-point source pollution.

Yellow cinnamon soil; Fluvo-aquic soil; Sulfur, Plant growth and development; Growth and decline

S572

A

10.13758/j.cnki.tr.2021.06.013

韓會(huì)閣, 劉巧真, 許成悅, 等. 黃褐土和潮土中硫素在植物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期的消長(zhǎng). 土壤, 2021, 53(6): 1200–1206.

河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)秀青年科技基金項(xiàng)目(2018YQ08)和上海煙草集團(tuán)有限公司技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目(2021310000140792)資助。

通訊作者(caixj@sh.tobacco.com.cn)

韓會(huì)閣(1981—)，女，河南許昌人，博士，助理研究員，主要從事煙草栽培研究。E-mail: hanhuihuige@163.com