全 文 ：收稿日期：!""#$"%$&! 接受日期：!""#$&&$"%
基金项目：农业部“’(#”葱姜蒜项目（!"")$*&%）；公益性行业科研专项（!""#"+"+"）及北京市自然科学基金重点项目（)"%&""&）资助。
作者简介：刘松忠（&’,#—），男，山东安丘人，博士，主要从事果树水肥耦合方面的研究。-./012：34215&’,#6&)+7 89/
! 通讯作者 :;2："&"$)!,++#!!，-./012：<8=;>6805? ;@5? 8>
氮、硫供应对章丘大葱生长和含硫有机物
含量的影响
刘松忠&，!，何洪巨+，冯 固&，陈 清&!
（&中国农业大学资源与环境学院，北京 &""&’+；! 北京市农林科学院林业果树研究所，北京 &"""’+；
+国家蔬菜工程技术中心，北京 &"""’,）
摘要：以章丘大葱为材料，并以珍珠岩为栽培基质，采用盆栽试验研究了不同氮、硫供应水平对大葱营养生长前期
的干物质累积及含硫有机物含量的影响。结果表明，氮、硫供应及其交互作用显著影响大葱生长和含硫有机物含
量。在硫不足（AB! $( "7"& //92 C D）和硫充足（AB! $( (7"" //92 C D）供应条件下，随氮供应水平提高，大葱植株干物重明
显增加，当供氮水平为 E )7" //92 C D时，植株干物重及吸硫量达到最大；增加硫素供应可显著提高植株的硫含量和
总硫量。然而，硫供应不足时，随着供氮水平提高，植株含硫有机物含量逐渐下降；反之，充足供硫条件下，随着氮
供应水平的提高，大葱含硫有机物含量出现先增加后降低。当供氮水平为 E &!7" //92 C D时，含硫有机物含量最
高，达到 ,7!+!/92 C F，GH。过量氮供应（E !(7" //92 C D）则抑制植株生长，降低含硫有机物含量。因此，充足供硫条
件下，氮素调控水平对保证大葱高产和高含硫有机物含量至关重要。
关键词：章丘大葱；氮；硫；生长；含硫有机物
中图分类号：A)++7&7") 文献标识码：I 文章编号：&""#$%"%J（!""’）"($"##($")
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大葱（7$$2*3 ’2)4*$#)*3 D? X0U ? F1F0>R;5/ \0[1>9）
具有其独特的风味和保健作用，因此受到消费者的
欢迎而广泛用于食用和药用，主要是由于大葱含有
对人体具有保健作用的物质—含硫有机物。含硫有
植物营养与肥料学报 !""’，&%（(）：##($##’
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]20>R E5RU1R19> 0>@ G;UR1214;U A81;>8;
机物具有抗癌、抗菌、抗氧化、保护心血管、降血压、
提高人体免疫和防止衰老等功能［!］。研究表明，当
大葱细胞受到外力的作用破碎后，位于细胞质中的
含硫有机物前体（半胱氨酸亚砜）与位于液泡中的蒜
酶相接触，分解生成了一类含硫的有机物质，统称为
含硫有机物［"］。含硫有机物包括挥发性和非挥发性
含硫有机物质两类。直接测定大葱含硫有机物的含
量比较困难，但由于含硫有机物前体在分解生成一
个单位含硫有机物的同时，也生成两个单位的丙酮
酸（#$%&’()*+ ,-./0+1/ ,&-02*+ (+*/，#34），而丙酮酸
易于直接测定，因此，目前国际上通用的方法是用丙
酮酸的生成量来间接表示含硫有机物的含量［5］。
研究表明，含硫有机物含量与大葱的品种、栽培
管理有很大的关系［678］。在所有的养分管理措施
中，氮硫养分的调控一直是葱属植物的研究重点。
然而由于大葱在我国生产的独特性，目前国内外对
其研究甚少。近年来，我国大葱栽培面积和大葱出
口规模逐年增加，为了进一步提高大葱商品产量和
生产效益，农户大量施用氮肥的现状十分普遍［9］。
但是过量的氮素供应影响植株对硫的吸收［:］，从而
可能会降低含硫有机物的含量，并且降低其可食性
和保健效果。为此，本研究以我国章丘大葱为试验
材料，研究氮、硫供应对大葱生长及其含硫有机物的
影响，以期为优质、高产的大葱生产提供理论依据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验于 ";;:年 5 月至 < 月在北京国家蔬菜工
程中心进行。供试材料为章丘大葱。种子于 5月 5
日播种于砂壤土中，土壤基础养分：有机质 !5=;
> ? @>，全氮 ;=: > ? @>，ABC1$D3 96=8 ’> ? @>，交换性钾
!;!=8 ’> ? @>，有效硫 !="5 ’> ? @>。育苗期间及时浇
去离子水以满足大葱幼苗生长的需要。待幼苗出现
8片叶子时，于 :月 "日移栽，将其定植于直径 "6;
’’，高 "9; ’’的塑料盆中，塑料盆装入预先洗净并
用稀酸漂洗的珍珠岩 " E，每盆栽植 9株大葱，移栽
后第一周浇 ! ? 6浓度的营养液，之后按照各处理供
给不同处理水平的营养液至收获。
试验分别设供硫不足（FA" 76 ;=;! ’’.B ? E）和供
硫充足（FA" 76 6=;; ’’.B ? E）" 个硫水平和 G !=8、
5=;、9=;、!"=;、"6=; ’’.B ? E 8 个氮素水平。采用硫
酸钾、硫酸镁、氯化镁、氯化钾、硫酸和氢氧化钠来调
节不同的硫水平，用硝酸铵调节氮水平。其他营养
成分配方如下：H"I3A6 !=; ’’.B ? E、J(JB" !=8
’’.B ? E、I5KA5 9L!’.B ? E、J0FA6 !=;!’.B ? E、M$FA6
!=" !’.B ? E、N$FA6 !=6 !’’.B ? E、G(N.A6 ;=!5
!’.B ? E、O1D#PQR 9; !’.B ? E（根 据 I(S@*$C ($/
T1.->1［<］的方法修改）。除氮、硫水平不同外，营养
液其他营养成分水平一致。调节营养液的 ,I值为
9=;，每隔一天浇一次营养液，并且每周用去离子水
洗盐一次，以防止盐分累积。大葱在生长期间采用
自然光照，生长期间昼夜温度平均为 "LU和 !LU，
于 ";;:年 <月 !<日收获。
!"# 样品采集及测定方法
将各盆中的大葱全部分别收获。先用自来水，
再用去离子水清洗植株，用吸水纸擦干后，测定每株
大葱的株高、地上部长度（量至最长的功能叶）、假茎
长度（即根基部到叶鞘之间的部位）；用游标卡尺测
定假茎直径。将其地上部与根系分开，分别称量每
盆（重复）大葱的地上部和根系鲜重。
将大葱植株地上部切成 ! +’长的葱段，新鲜样
品（植株收获后 " V内）用于丙酮酸测定，依据 W($D
/B1［L］和 F+VS*’’1-［5］的方法并略有修改：称取 !; >
鲜样，加 "; ’E水匀浆并放置 "; ’*$，然后称取 8 ’E
浆液，加 8 ’E 8X三氯乙酸反应 ! V，过滤到 ";; ’E
容量瓶并定容；取 ! ’E 待测液，加 ! ’E ;=;!"8X
PR3I（"，67二硝基苯肼）和 ! ’E水，5:U水浴加热
!; ’*$后加 8 ’E ;=9 ’.B ? E G(AI，冷却后于 6";$’
比色；同时取 !; >鲜样，微波炉加热 " ’*$灭活后，
按照同样方法测定丙酮酸背景值，并用丙酮酸钠作
为试剂制作标准曲线。
另称取一部分地上部新鲜样品，连同根系一起
置于 :;U烘箱烘干至恒重（6< V），测定样品干重，并
将地上部样品磨碎并过 ;=8 ’’筛后，用凯氏定氮
仪［!;］测定植株地上部全氮含量，用硝酸镁氧化
法［!!］测定植株地上部全硫和有机硫含量。
试验数据用 FRF分析软件（Y1-C*.$ <="；FRF Z$D
C)*)0)1，J(-&，GJ）进行二因素统计分析，比较各处理
差异显著性。
# 结果与分析
#"! 氮硫交互作用对植株生长的影响
随氮供应水平增加，植株地上部生物量先增大
后减小，但在 ;=;! 和 6=;; ’’.B ? E FA" 76 水平上，植
株地上部获得最大生长量的氮供应水平不一致，分
别在 G 9=; 和 !"=; ’’.B ? E水平，当供氮量为 G "6
’’.B ? E时，生物量显著降低；根系生物量和根冠比
也呈现相似的变化趋势。硫的供应水平（FA" 76 ;=;!
8<<6期 刘松忠，等：氮、硫供应对章丘大葱生长和含硫有机物含量的影响
和 !"## $$%& ’ (）对大葱的生长无明显影响（表 )）。
供氮水平也显著影响大葱的地上部长度、假茎
长度和假茎直径，但硫供应水平对之影响不显著（表
*）。随氮供应水平提高，大葱的假茎长度和假茎直
径有着相同的变化趋势，除 + ,"# $$%& ’ ( 和 -.* /!
#"#) $$%& ’ (时假茎长度相对较小外，氮供应水平为
+ )* $$%& ’ (时假茎长度最大。另外，低氮供应下假
茎直径显著高于高氮供应水平下的直径，而假茎长
度低于高氮供应水平。
表 ! 不同氮、硫供应水平对章丘大葱干重的影响
"#$%& ! ’((&)*+ ,( - #./ 0 +122%3 ,. /43 5&678* ,( 98#.7:61 +246.7 ,.6,.
硫水平
- &010&
（-.* /! $$%& ’ (）
氮水平
+ &010&
（$$%& ’ (）
地上部干重
-2%%3 456 708923
（9 ’ :&;<3）
根系干重
-2%%3 456 708923
（9 ’ :&;<3）
冠根比
-2%%3 3% 5%%3
5;38%
#"#) )"= *"* > #"* #")? > #"#* ))"= > )"@
A"# *"A > #"* #")B > #"#A )A", > *",
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*!"# )"? > #"A #")? > #"#* )#"? > )"A
显著性分析（C+.DC）C<;&6E8E %F 1;58%GE
硫 - +- +- !
氮 + !!! +- !!
硫 H氮 - H + +- +- +-
注（+%30）：+-—差异不显著 +% E89<8F8I;
"#$%& ; ’((&)*+ ,( - #./ 0 +122%3 ,. +8,,* #./ 2+&1/,+*&< %&.7*8 #./ +8&#*8 /6#<&*&4 ,( 98#.7:61 +246.7 ,.6,.
硫水平
- &010&
（-.* /! $$%& ’ (）
氮水平
+ &010&
（$$%& ’ (）
地上部长度
-2%%3 &0<932
（I$ ’ :&;<3）
假茎长度
PE0G4%E30$ &0<932
（I$ ’ :&;<3）
假茎直径
PE0G4%E30$ 48;$0305
（I$）
#"#) )"= =A"# > #"A )B"B > #"* #"?# > #")
A"# =B"# > #"A )?", > #") #"?# > #")
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A"# =B"* > #"* *#"# > #") #"?# > #")
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*!"# ,#", > #"A *#"= > #"* #"B! > #")
显著性分析（C+.DC）C<;&6E8E %F 1;58%GE
硫 - +- +- +-
氮 + !!! !!! !
硫 H氮 - H + !! +- +-
,BB 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 )=卷
!"! 氮、硫供应对大葱植株地上部氮、硫营养状况
的影响
表 !表明，供氮应水平对大葱植株地上部含氮
量的影响显著。" #$% &&’( ) *供应时，地上部氮含
量低于 #+$+ &, ) ,，-.，随着氮水平升高，氮含量也
显著增加，当供氮水平为 " /0$+ &&’( ) *时，氮含量
均高于 !%$+ &, ) ,，-.。同样，植株地上部的总吸氮
量也有相似的变化规律。总吸氮量的变化范围在
#1$2!34$/ &, ) 5(678，而且在一定程度上受植株地
上部生物量的影响；但硫供应水平对植株地上部氮
含量和总吸氮量均没有显著影响。
氮供应水平对大葱地上部的硫含量、吸硫量及
有机硫含量也有显著影响（表 !）。硫供应不足时，
氮对植株地上部硫含量影响不显著；但充足供硫，
地上部硫含量随氮水平增加（" #$% ! /0$+
&&’( ) *），植株地上部硫含量显著提高。低硫供应下，
总吸硫量与硫含量有相同的变化趋势；而充足供硫
时则随氮供应水平增加而先增大后减小。在 " #/$+
&&’( ) *时，总吸硫量最大，达 #!$3 &, ) 5(678。相对而
言，氮供应水平对地上部有机硫含量影响较小。
表 !还看出，硫供应水平也显著提高植株地上
部硫含量、总硫量和有机硫含量。硫供应不足时，大
葱地上部硫含量为 !$/ &, ) ,，-.；而在硫供应充足
时，则为 0$3 &, ) ,，-.，这说明低硫对大葱的地上部
硫含量无明显影响，而充足的硫供应则显著提高植
株地上部吸硫量。
表 # 不同氮硫供应水平对章丘大葱氮、硫营养状况的影响
$%&’( # )**(+,- .* / %01 2 -344’5 .0 / %01 2 +.0+(0,6%,7.0 %01 34,%8(，%01 .69%07+:2 +.0+(0,6%,7.0 .* ;<%09=73 -46709 .07.0
硫水平
9 (:;:(
（9氮水平
" (:;:(
（&&’( ) *）
氮含量
" >’7>:7?
（&, ) ,，-.）
吸氮量
" @586A:
（&, ) 5(678）
硫含量
9 >’7>:7?
（&, ) ,，-.）
吸硫量
9 @586A:
（&, ) 5(678）
有机硫含量
（&, ) ,，-.）
+$+# #$% 1$2 E +$/ #2$! E #$3 /$4 E +$/ %$1 E +$! #$# E +$#
!$+ #/$! E +$2 /1$1 E !$% !$# E +$/ 4$/ E +$2 #$/ E +$#
3$+ #4$! E +$3 04$/ E !$1 !$/ E +$/ 1$3 E +$3 #$/ E +$#
#/$+ /0$1 E #$+ %4$! E %$# !$0 E +$! 4$2 E +$0 #$! E +$/
/0$+ !%$0 E #$3 3+$1 E ##$+ !$0 E +$! 3$+ E #$% #$! E +$%
0$++ #$% 2$% E #$+ #1$2 E !$1 !$3 E +$! 4$/ E #$0 #$# E +$!
!$+ #/$+ E #$+ /2$# E /$1 0$# E +$! #+$+ E +$% #$0 E +$/
3$+ #3$/ E #$+ 04$+ E #$1 0$% E +$0 #!$# E +$1 #$% E +$!
#/$+ /0$# E +$2 3%$/ E !$# %$+ E +$! #!$3 E #$# #$0 E +$0
/0$+ !%$/ E #$1 34$/ E #+$# %$4 E +$! #+$2 E #$1 #$1 E +$!
显著性分析（F"
氮 " !!! !!! !!! !!! "9
硫 K氮 9 K " "9 "9 !! !!! "9
!"# 氮、硫交互作用对植株含硫有机物含量的影响
不同氮硫供应水平下，章丘大葱的含硫有机物
含量变化范围为 !$+#!4$/!!&’( ) ,，L.，且受氮供
应水平，硫供应水平及氮与硫之间交互作用的显著
影响（图 #）。硫供应不足时，随氮供应水平提高，含
硫有机物含量显著降低，但高于 " 3$+ &&’( ) *时差
异不显著。充足硫供应水平下，随氮供应水平提高
（" #$%!#/$+ &&’( ) *）时，大葱含硫有机物含量显
著增加，且当氮供应水平为 " #/$+ &&’( ) * 时达到
最大，为 4$/!!&’( ) ,，L.；而在供 " /0$+ &&’( ) *时
则显著降低。
# 讨论
氮和硫的代谢紧密相关，这在很多研究中业已
证实［#/］。主要是因为氮和硫都是蛋白质的重要成
分，植物体内有机硫与总氮量的比值基本稳定。并且
植株也是按照一定的比例吸收氮和硫用于代谢的需
要。氮、硫的交互作用表现在植物氮、硫同化途径的
相互作用上。植物对硫和氮的吸收途径相似，一种养
分缺乏会抑制植物对另一养分的吸收［#!］，即 9够对 "<=! D"的吸收和同化产生影响，同时 "<=! D"也
反过来对 94110期 刘松忠，等：氮、硫供应对章丘大葱生长和含硫有机物含量的影响
图 ! 不同氮、硫供应水平对章丘大葱含硫有机物含量的影响
"#$%! &’’()* +’ , -./ 0 123345 +. +6$-.+7124’26 )+83+2./1 +’ 9:-.$;#2 136#.$ +.#+.
由于氮和硫是葱属蔬菜生长和含硫有机物生长
的重要元素，因此，氮和硫及其交互作用对葱属蔬菜
的影响一直是研究热点。研究认为，氮和硫及其相
互作用影响水培［!"］、沙培［!#］和基质栽培［"］条件下
洋葱的生长指标和含硫有机物的生成；而在田间栽
培条件下氮硫供应也影响含硫有机物合成关键酶的
活性［!$］。
本研究中，氮供应不足和过量时，抑制了地上部
生长，降低了根冠比。充足的氮素供应则促进了地
上部的生长，抑制了根系生长。这主要是由于充足
氮供应下，植株根系更容易获得氮素养分，故根系生
物量相对较小；而氮供应不足时，为维持正常生长
所需的氮素，植株通过提高根系的生物量来扩大吸
收面积；氮供应过量的情况下，则可能是氮素浓度
过高对植株根系产生伤害，从而降低其生物量［!%］。
随供氮水平提高，植株氮含量和总吸氮量显著增加。
硫对植株的硫含量、吸硫量和有机硫含量有着显著
的影响，并且在低硫或潜在缺硫时其含量显著降低，
而在硫供应充足时植株吸收的硫营养保证了植株正
常生长的需要。
充足的硫素供应也是满足大葱正常生长的前
提。但在本研究中，硫供应不足时，大葱生长则没有
受到抑制，这可能与植株处于营养生长前期有
关［!&］。从大葱进行营养生长各个时期的养分需求
特性来看，前期是养分需求量较小的时期［’(］，植株
用于维持植株正常代谢的硫的需求极低，供应少量
的硫，就能满足植株的需要。但是本试验中，低硫处
理的大葱植株中，$()的叶片已经出现失绿、干尖等
缺硫症状。
本研究中，氮、硫交互作用显著影响大葱的生
长、氮硫营养状况及含硫有机物含量。主要表现在
低氮、低硫及低氮高硫条件下抑制植株对氮、硫营养
的吸收，降低其含硫有机物含量；低硫高氮条件下，
也会抑制植株生长，同时也产生由于植株生长而引
起的稀释作用导致含硫有机物含量降低；充足的氮
硫养分供应促进植株生长，提高含硫有机物含量。
过量氮素供应则产生毒害作用，抑制生长，降低含硫
有机物含量。因此，充足的氮硫养分供应能够有效
的促进大葱的生长，提高其含硫有机物含量。
参 考 文 献：
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［#］ 江丽华，刘兆辉，张文君，等 9 氮素对大葱产量影响和氮素供应
目标值的研究［I］9 植物营养与肥料学报，’(($，!M（"）：%&(L
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%%% 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 !"卷
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4NN7期 刘松忠，等：氮、硫供应对章丘大葱生长和含硫有机物含量的影响