来源:九孚微信公众号   作者：梁鸣早

前两篇推文是中量元素钙和镁的问题，今天要谈一谈同等重要元素硫的问题。 

写在前面的话：

长期以来很少有人提到硫肥，原因：1）工业活动的能源煤炭和原油，燃烧后释放到空气中含硫的气体，随降雨落回地面，这样就给土壤施进了硫肥。2）早期的氮肥—硫酸铵、磷肥—过磷酸钙、钾肥—硫酸钾都含有硫，碱性土的改良剂硫酸钙（石膏）也含硫。因此在使用单质肥料时，土壤中的硫相伴随着得到了补充。

目前农业生产需要补硫了，理由：1）近年来我国的大气污染的治理工作进展迅速，大气沉降中的硫在减少，2）再加上近几十年来农业上大力推行氮、磷、钾高浓度等比例肥后，事实上施入土壤硫的数量在减少，土壤中储备的硫在耗竭，特别是在保护地栽培中作物的硫不足问题更加凸显。3）植物需要硫的量是磷的二分之一，硫被列为中量元素是因为硫对于植物来说太重要了，硫参与叶绿素的合成、参与植物次生代谢的开启过程、是很多抗性物质的组成和人体不可或缺的营养素的成分，因此，在施肥中应把硫的用量考虑进去。

农作物的缺硫与缺氮症状相似，当前生产上常因误判错过了最佳解决问题的最佳时机。

1. 植物缺硫症状

在高等植物中，硫向上运输的能力较差。在缺硫情况下，老叶中的硫不向幼叶转移，缺硫症状表现在全身和幼叶上。缺硫植物营养生长受阻。症状类似缺氮。植株矮小，分枝、分蘖减少，全株体色褪淡，呈浅绿色或黄绿色。叶片失绿或黄化，褪绿均匀，幼叶较老叶明显，叶小而薄，向上卷曲，变硬，易碎，脱落提早。茎生长受阻，株矮、僵直。梢木栓化。生长期延迟。缺硫症状常表现在幼嫩部位，这是因为植物体内硫的移动性较小，不易被再利用。不同作物缺硫症状有所差异。

禾谷类作物缺硫植株直立，分蘖少，茎瘦，幼叶淡绿色或黄绿色。硫的匮乏会影响小麦面粉的质量。

水稻缺硫插秧后返青延迟，全株显著黄化，新老叶无显著区别（与缺氮相似），不分蘖，叶尖有水渍状圆形褐斑，随后焦枯，根系暗褐色，白根少。

大麦缺硫幼叶失绿较老叶明显，严重时叶片现褐色斑点。

十字花科油料作物缺硫影响种子质量和产量。

不同作物需硫量不同，许多十字花科作物，如芸薹属的甘蓝、油菜、芥菜等，萝卜属的萝卜，和百合科葱属的葱、蒜、洋葱、韭菜等需硫量最大。

要想保证农产品的质量和品质，必须施硫肥。

（以下图片是农作物的缺硫症状）

2. 植物对硫的吸收和转运

植物根系主要以硫酸根阴离子形态从土壤中吸收硫，它主要通过质流，极少数通过扩散到达植物根部。植物叶片也可以直接从大气中吸收少量二氧化硫气体。

一般认为硫酸根通过原生质膜和液泡膜都是主动运转过程。吸收的硫酸根大部分进入液泡中。钼酸根、硒酸根等阴离子与硫酸根阴离子竞争吸收位点，可抑制硫酸根的吸收。通过气孔进入植物叶片的二氧化硫气体分子遇水转变为亚硫酸根阴离子，继而氧化成硫酸根阴离子，被输送到植物体各个部位，但当空气中二氧化硫气体浓度过高时植物可能受到伤害，大气中二氧化硫临界浓度约为0.5-0.7毫克/立方米。

硫酸根阴离子是硫在植物体内运输的主要形态，根系吸收的硫酸根阴离子随蒸腾流通过木质部向植物地上部转移，另外有机硫如含硫氨基酸、硫铵素和谷胱甘肽等形态的硫也可以被运输。

3. 硫的重要生理功能

1）硫影响叶绿素的合成 

硫不是叶绿素的成分，但影响叶绿素的合成，这是由于叶绿体内的蛋白质含硫所致。大部分蛋白质中都有含硫氨基酸。    

2）硫是蛋白质的结构物质

硫可构成植物体内含硫氨基酸、谷胱苷肽、硫胺素、生物素、铁氧还原蛋白、辅酶A、S-甲基甲硫氨酸（或称维生素U）等物质。

3）含硫的蛋氨酸是次生代谢开启的前体物质

硫在植物体内形成含硫的蛋氨酸，是乙烯的前体。如果土壤和植物体内缺少硫元素，就不能事先在植物体内生成蛋氨酸，当逆境到来时植物体内乙烯就不能形成，没有乙烯传递信号给第二信使钙离子，植物就无法开启次生代谢。

有了含硫的蛋氨酸才能产生乙烯，当植物遇到环境胁迫或人造胁迫时，其体内存有的蛋氨酸就能迅速形成逆境乙烯或伤害乙烯，逆境下植物体内的乙烯就会成几倍或几十倍地增加,而当胁迫解除时恢复正常。

硫生成半胱氨酸，半胱氨酸是蛋氨酸合成中硫的提供者，蛋氨酸是乙烯的前体。科学家对这一过程这样描述：1964年利伯曼（Lieberman）提出乙烯来自蛋氨酸。1979年亚当斯（Adams）确定了乙烯合成途径，即：蛋氨酸→腺苷蛋氨酸（SAM）→1-氨基环丙烷基羧酸（ACC）→乙烯(ETH)。

4）含硫的次生代谢物质功能很强大

硫是谷胱甘肽及植物螯合肽中的重要组成。二硫键可以共价交叉联结两个多肽链或一个多肽链的两端，使多肽结构稳定。谷胱苷肽是含有谷氨酰基、半胱氨酰基和甘氨酸的三肽链。两个谷胱苷肽分子的硫氢基相结合形成二硫键。

谷胱苷肽水溶性高，在植物次生代谢过程中起重要作用。

植物体的许多次生代谢产物是由半胱氨酸和甲硫氨酸等氨基酸衍生而来，比如：卡玛素（含硫的植物抗毒素）、维生素U等。硫参与多种代谢，参与三羧酸循环促进有氧呼吸，还可形成脂肪酸，参与脂肪代谢过程的辅酶A，维生素B1（硫胺素焦磷酸）和生物素（维生素H）中也含硫。

铁氧还蛋白是一种含硫基化合物，参与亚硝酸还原、硫酸盐还原、分子态氮的固定、氨的同化以及光合作用等过程。在无机养分转化为有机物的过程中都有铁氧还蛋白参与。

硫是植物细胞液泡中的主要阴离子，它可以穿越液泡膜。

洋葱、大蒜、芥菜的特殊气味主要与以硫为结构成分的硫代异氰酸盐和亚砜等挥发性化合物有关。

4. 硫在大气、土壤、植物间的循环

硫在自然界中以单质硫、硫化物、硫酸盐以及与碳和氢结合的有机态存在。其丰度列为第13位。少量硫以气态氧化物或硫化氢气体形式在火山、热液和有机质分解的生物活动以及沼泽化过程中和从其它来源释放出来，硫化氢也是天然气田的污染物质。在人类工业活动以后，燃烧煤炭、原油和其它含硫物质使二氧化硫排入大气，其中许多又被雨水带回大地。浓度高时形成酸雨。这是人为活动造成的来源。

土壤中硫以有机和无机多种形态存在，呈多种氧化态，从硫酸的+6价到硫化物的-2价态，并可有固、液、气三种形态。

硫在大气圈、生物圈和土壤圈的循环比较复杂，与氮循环有共同点。大多数土壤中的硫存在于有机物、土壤溶液中和吸附于土壤复合体上。硫是蛋白质成分，蛋白质返回土壤转化为腐殖质后，大部分硫仍为有机结合态。土壤无机硫包括易溶硫酸盐、吸附态硫酸盐、与碳酸钙共沉淀的难溶硫酸盐和还原态无机硫化合物。土壤粘粒和有机质不吸引易溶硫酸盐，所以它留存于土壤溶液中，并随水运动，很易淋失，这就是表土通常含硫低的原因。大多数农业土壤表层中，大部分硫以有机态存在，占土壤全硫的90%以上。    

5. 硫肥的使用

底肥中使用发酵好的有机肥、全元（含硫）的土壤调理剂以及一些单质肥料比如硫酸钾等含硫肥料都是非常必要的。

单质硫是一种产酸的肥料，在我国使用不多，当施入土壤后就被土壤微生物氧化为硫酸，因此它常用作碱性土壤改良剂。

水溶性硫酸镁同时含有硫和镁两种中量元素，可在叶面喷施使用。