硫在作物中对酶,固氮素,根瘤菌,调节生长等具有重要的作用,可通过土壤有机质,硫酸钾,硫酸钙等成分吸收硫元素,单过硫酸氢钾复合盐在分解为硫酸钾后也可为作物提供大量的硫。硫能促进油脂的合成和积累,提高种子的含油量,在蔬菜和水果中,硫能增加维生素C、糖分等营养成分的含量,改善口感和风味;在小麦等粮食作物中,还能提高蛋白质的含量和质量。调节作物的生长和发育,参与作物的多种生理调节过程,如激素的合成和信号传导。它可以影响作物的生长激素、细胞分裂素等激素的水平,调节作物的生长速度、开花时间和果实发育等过程,对作物的整体生长和发育起到调控作用。硫在作物中的作用和功能可从下面四个方面阐述。
(1)硫素参与蛋白质合成和代谢,是蛋白质不可缺少的成分作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-胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸中。含硫氨基酸是限制蛋白质营养价值的主要因素,其中,蛋氨酸是人类及其他非反刍动物所必需的氨基酸,也是评价蛋白质质量的重要指标。
(2)参与植物体内氧化还原过程植物体内存在着一种极其重要的生物氧化剂即谷胱甘肽。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸相结合而成的三肽,两个谷胱甘肽分子的硫氢基相结合形成二硫键。谷胱甘肽水溶性高,在植物呼吸作用中起重要作用。
(3)硫是某些酶系统的组成部分辅酶A中含有硫,而辅酶A从多方面参与碳水化合物、氨基酸和脂肪的代谢过程,对植物的生理生化进程有重要影响。固氮酶中含有硫原子,能促进豆科植物根瘤的形成,是豆科植物和其他生物固氮所必需的。此外,磷酸甘油醛脱氢酶、苹果酸脱氢酶、脂肪酶、氨基转移酶、磷酸化酶等,都含有硫氢基,它们不仅与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢有关,对淀粉的合成也有一定的影响。铁氧蛋白是一种含硫基化合物,参与亚硝酸还原、硫酸盐还原、分子态氮还原的固定、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蛋白参与。
(4)硫是生理活性物质的组成成分硫存在于某些生理活性物质中,如硫胺素、维生素H等,从而调节植物的生长发育进程。作物体中硫氢基的数量与耐寒、耐旱和抗倒伏等抗逆性有关,可提高作物抵抗不良环境条件的能力。此外,十字花科作物种子中的芥子油、百合科葱蒜中的蒜油,都是硫脂化合物,具有特殊的辛香气味,在人类的营养上有独特的作用。