土壤硅素营养与施肥技术

1、1 蔡德蔡德龍龍 博士博士 教授教授 河南省硅肥工程技术研究中心河南省硅肥工程技术研究中心 主任主任 l一、肥料分类一、肥料分类 l二、从化学肥料发展历史看硅肥二、从化学肥料发展历史看硅肥 l三、硅肥发展历史三、硅肥发展历史 l四、硅肥在水稻上的作用四、硅肥在水稻上的作用 l五、硅肥能提高农产品品质五、硅肥能提高农产品品质 l六、水稻小麦轮作当季施硅肥增产效果六、水稻小麦轮作当季施硅肥增产效果 l七、杂交水稻施用硅肥效果分析七、杂交水稻施用硅肥效果分析 l八、硅肥对其他植物的效果八、硅肥对其他植物的效果 l九、我国未来硅肥产业发展的展望九、我国未来硅肥产业发展的展望 l 2 3 肥料是作物的肥

2、料是作物的“粮食粮食”，根据联合国发，根据联合国发 表的数据化学肥料对农业生产贡献率在表的数据化学肥料对农业生产贡献率在40- 60%，我国大概在，我国大概在40%左右。左右。 现在，我国化学肥料利用率在现在，我国化学肥料利用率在30%，发，发 达国家化学肥料利用率在达国家化学肥料利用率在60%。 4 （1）直接肥料；含有植物必需的营养元素，对植物具有）直接肥料；含有植物必需的营养元素，对植物具有 直接营养作用的一类肥料。又可以分为有机肥；无机直接营养作用的一类肥料。又可以分为有机肥；无机 肥料（矿质肥料）两大类。肥料（矿质肥料）两大类。 有机肥：来源于植物或者动物如粪尿、堆肥、厩肥、绿肥、有

3、机肥：来源于植物或者动物如粪尿、堆肥、厩肥、绿肥、 秸秆肥、城镇垃圾肥、饼肥、沼气肥、腐植酸类肥料等。秸秆肥、城镇垃圾肥、饼肥、沼气肥、腐植酸类肥料等。 无机肥（矿质肥料或叫化学肥料）：是标明养分量呈无机无机肥（矿质肥料或叫化学肥料）：是标明养分量呈无机 盐形式的肥料。又可以分为单质肥料、复混肥料、缓释肥料。盐形式的肥料。又可以分为单质肥料、复混肥料、缓释肥料。 I单质肥料是供应一种植物必需营养元素为主的肥料，如：单质肥料是供应一种植物必需营养元素为主的肥料，如： 氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料、钙肥、硅肥、镁肥、氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料、钙肥、硅肥、镁肥、 硫肥等。硫肥等。 5 II复

4、混肥是含有两种或者两种以上营养元素的肥料。复混肥是含有两种或者两种以上营养元素的肥料。 III缓释肥是某种特有的化合物或者物理状态，能在缓释肥是某种特有的化合物或者物理状态，能在 一定时间内为植物持续吸收利用的肥料。一定时间内为植物持续吸收利用的肥料。 （2）间接肥料；系用来调节土壤酸碱度，改良土壤结构，）间接肥料；系用来调节土壤酸碱度，改良土壤结构， 改善土壤理化性质、生物化学性质、或调节植物生长改善土壤理化性质、生物化学性质、或调节植物生长 发育为主要功能的肥料。如石膏、石灰、微生物肥料、发育为主要功能的肥料。如石膏、石灰、微生物肥料、 植物生长调节剂等。植物生长调节剂等。 6 化学肥料发

5、展历史有化学肥料发展历史有171171年左右。年左右。 （1 1）18421842年英国劳斯生产过磷酸钙成功，年英国劳斯生产过磷酸钙成功， 开创了化学肥料开创了化学肥料 历史。历史。 （2 2）钾肥是德国化学家李比格首先发现钾盐可以作为化学肥）钾肥是德国化学家李比格首先发现钾盐可以作为化学肥 料应用，料应用，18611861年在德国建立第一个氯化钾生产示范工厂。年在德国建立第一个氯化钾生产示范工厂。 （3 3）19131913年德国建成世界上第一个合成氨工厂。年德国建成世界上第一个合成氨工厂。 微量元素营养研究更加晚。微量元素营养研究更加晚。 1922 1922年麦克哈咕发现锰是植物必须的营养

6、元素。年麦克哈咕发现锰是植物必须的营养元素。 1923 1923年奥林顿发现硼；年奥林顿发现硼； 1926 1926年萨麦发现锌；年萨麦发现锌； 1931 1931年李普曼发现铜；年李普曼发现铜； 1939 1939年阿诺发现钼；年阿诺发现钼； 1954 1954年布罗伊尔发现氯年布罗伊尔发现氯 7 l肥料使用的顺序：肥料使用的顺序： 1 1） 发达国家：磷肥发达国家：磷肥钾肥钾肥氮肥氮肥微量微量 元素肥料元素肥料硅肥硅肥其他肥料；其他肥料； 2 2）我国：氮肥）我国：氮肥磷肥磷肥钾肥钾肥微量元素肥微量元素肥 料料硅肥硅肥其他肥料；其他肥料； 8 1）1840年，德国化学家李比西提出矿物营养理

7、论时，年，德国化学家李比西提出矿物营养理论时， 把硅列为与氮磷钾一样重要的元素。有把硅列为与氮磷钾一样重要的元素。有160多年历史的多年历史的 世界最早的英国洛桑肥料试验站，世界最早的英国洛桑肥料试验站，110多年连续试验证多年连续试验证 明，硅具有活化天然磷的作用。明，硅具有活化天然磷的作用。 2）1926年，美国加州大学年，美国加州大学Sommer教授等首先提出水稻教授等首先提出水稻 是喜硅作物，是水稻生长必需元素。是喜硅作物，是水稻生长必需元素。 3）1930年开始日本科学家进行了水稻硅营养研究。二战年开始日本科学家进行了水稻硅营养研究。二战 后，日本粮食非常困难，日本科学家采用各种技术

8、提后，日本粮食非常困难，日本科学家采用各种技术提 高水稻产量（高水稻产量（一个硅肥，一个塑料大棚一个硅肥，一个塑料大棚） 4）1951年山梨大学小林均教授发现二氧化硅与年山梨大学小林均教授发现二氧化硅与“秋落秋落”， 烂根，稻瘟病关系。烂根，稻瘟病关系。1954年第一家硅肥工厂在高岗市年第一家硅肥工厂在高岗市 建成。建成。1955年日本写进了肥料法。年日本写进了肥料法。1957年成立硅肥协年成立硅肥协 会。会。20世纪世纪70年代日本最多时硅肥使用量在年代日本最多时硅肥使用量在135万吨。万吨。 9 1999月农业中的硅国际学术讨论会在美国； 2002年9月在日本； 2005年9月在巴西； 2

9、008年9月在南非； 2011年9月在北京举行。 5）韩国）韩国1965年硅肥也写进了肥料法。韩国，台湾等年硅肥也写进了肥料法。韩国，台湾等 先后引进日本技术大面积推广，韩国在推广水稻直播先后引进日本技术大面积推广，韩国在推广水稻直播 覆盖硅肥工作。覆盖硅肥工作。 10 11 l上世纪上世纪90年代以前，我国硅营养研究比较少。年代以前，我国硅营养研究比较少。 l上世纪上世纪90年代初，河南省科学院地理研究所蔡德龙博士年代初，河南省科学院地理研究所蔡德龙博士 从日本归国后，带回日本生产技术，结合国内情况深入从日本归国后，带回日本生产技术，结合国内情况深入 研究硅营养，发现了我国黄河，长江，海河，

10、淮河水系研究硅营养，发现了我国黄河，长江，海河，淮河水系 二氧化硅含量普遍低于二氧化硅含量普遍低于10mg/L，提出了不同土壤硅临，提出了不同土壤硅临 界值不同的理论，打破了华北土壤不缺硅的观念，通过界值不同的理论，打破了华北土壤不缺硅的观念，通过 大量实验发表了硅肥能改良红壤又能改良盐碱地和减轻大量实验发表了硅肥能改良红壤又能改良盐碱地和减轻 重金属对植物污染论文。重金属对植物污染论文。 l1995年成立了河南省科学院硅肥工程技术研究中心。年成立了河南省科学院硅肥工程技术研究中心。 l1995年在国家科学技术委员会在河南省郑州召开了年在国家科学技术委员会在河南省郑州召开了全全 国硅肥生产及应

11、用技术研讨会国硅肥生产及应用技术研讨会。 12 1996年云南省，湖南省，江西省先后召开 了硅肥会议邀请蔡德龙博士做学术报告。 1996年河南省第一个颁布了硅肥地方标准。 1999年国家科技部把硅营养研究与硅肥 应用成果确定为全国重点推广项目。 2000年，2001年国家科技部出版了硅肥 及施用技术著作和硅营养研究与硅肥 应用论文集。 2002年，参与起草农业部部颁标准硅肥标 准，2004年农业部标准颁布。 131995年年9月，全国硅肥生产及应用技术研讨会在郑州召开月，全国硅肥生产及应用技术研讨会在郑州召开 14 蔡德龙博士分别于蔡德龙博士分别于2000年和年和2001年出版的硅肥专著年出版

12、的硅肥专著 15 l“矿物营养学说矿物营养学说”、 “归还学说归还学说”、“最少养份律最少养份律” 1840年，德国农业化学家李比西（年，德国农业化学家李比西（Liebig.J.von 1803-1873）出）出 版了版了化学在农业和植物生理学上的应用化学在农业和植物生理学上的应用一书，提出了著名的矿一书，提出了著名的矿 物营养学说，归还学说奠定了现代化学（肥料）工业基础物营养学说，归还学说奠定了现代化学（肥料）工业基础 。李比西。李比西 的的 “木桶理论木桶理论”为我们平衡施肥提供了理论依据。当时他把硅和氮为我们平衡施肥提供了理论依据。当时他把硅和氮 磷钾等列为植物营养元素。磷钾等列为植物营

13、养元素。 l19391939年必需元素三条标准年必需元素三条标准 阿农（阿农（D.I.ArnonD.I.Arnon）和史托特）和史托特(P.R.Stour)(P.R.Stour)提出判断植物必需矿提出判断植物必需矿 质元素的三条标准为：质元素的三条标准为： (a)(a)缺乏该元素不能完成其生命周期；缺乏该元素不能完成其生命周期； (b)(b)该元素的功能不可替代性；该元素的功能不可替代性； (c)(c)该元素必须直接参与植物的新陈代谢。该元素必须直接参与植物的新陈代谢。 l 16 缺硅黄瓜的叶片表现缺硅黄瓜的叶片表现 17 2002年在日本年在日本农业中的硅农业中的硅会议中，爱普斯坦提出应会议

14、中，爱普斯坦提出应 当舍弃当舍弃19391939年的三大标准：年的三大标准： 美国著名植物营养学家爱普斯坦（美国著名植物营养学家爱普斯坦（Emanuel Epstein， 1916 ），作了，作了“植物营养中的硅植物营养中的硅”的主题报告，从的主题报告，从 以下的各项讨论可以得出结论：以下的各项讨论可以得出结论：19391939年提出的三条标年提出的三条标 准应当舍弃。准应当舍弃。 定义的定义的(a)是不正确的是不正确的 。因为。因为许多植物尽管缺乏某些许多植物尽管缺乏某些 营养素，它们却仍然能够完成它们生命周期之中的生营养素，它们却仍然能够完成它们生命周期之中的生 长或再生过程。长或再生过程

15、。 18 标准标准(b)详细地说明了详细地说明了“缺乏状态缺乏状态”是针对这一元素的，即，没有其是针对这一元素的，即，没有其 它的元素能够代替这一元素。但是，用另一元素代替这一元素意它的元素能够代替这一元素。但是，用另一元素代替这一元素意 味着我们所探讨的这一元素是味着我们所探讨的这一元素是“缺乏的缺乏的”。 因此，标准因此，标准(b)仅仅是对仅仅是对(a)做重复的说明。标准做重复的说明。标准(c)说明，就我说明，就我 们所确定的们所确定的“必需性必需性”内容而言，这种元素必须直接参与植物的内容而言，这种元素必须直接参与植物的 新陈代谢，而不仅仅是对其生长介质的某些不良条件进行补偿或新陈代谢，

16、而不仅仅是对其生长介质的某些不良条件进行补偿或 者改进。然而，对于发现必需元素的一种解释（者改进。然而，对于发现必需元素的一种解释（Epstein, 2000） 使得下面事实更加清楚地显现出来，即，许多元素的使得下面事实更加清楚地显现出来，即，许多元素的“必需性必需性” 概念是通过在溶液中种植各种实验作物来得以确定的，在这些溶概念是通过在溶液中种植各种实验作物来得以确定的，在这些溶 液中，这一元素被严格地排除掉，而且，实验的观察者们对于植液中，这一元素被严格地排除掉，而且，实验的观察者们对于植 物营养过程中这一元素是如何直接参与等方面的知识却知之甚少。物营养过程中这一元素是如何直接参与等方面的

17、知识却知之甚少。 19 l2003年爱普斯坦（年爱普斯坦（Epstein）和和 布鲁姆（布鲁姆（Bloom）两位）两位 教授提出了教授提出了必需元素的两个新标准：必需元素的两个新标准： （1）某一分子是植物结构或者新陈代谢过程中的一个固有的内在成）某一分子是植物结构或者新陈代谢过程中的一个固有的内在成 分，而这个元素是构成这个分子的一个部分；分，而这个元素是构成这个分子的一个部分； （2）这种植物严重缺乏这一元素以致（与未缺乏这一元素的同种）这种植物严重缺乏这一元素以致（与未缺乏这一元素的同种 植物相比）在其生长或再生的过程中表现出各种异常性。植物相比）在其生长或再生的过程中表现出各种异常性。

18、 l模糊逻辑分析植物营养中的硅模糊逻辑分析植物营养中的硅 “模糊逻辑模糊逻辑” 这一术语的意思并不是说，这个逻辑是模糊的，而这一术语的意思并不是说，这个逻辑是模糊的，而 是指解决模糊问题的一种逻辑。关键点在于，当仅仅把是指解决模糊问题的一种逻辑。关键点在于，当仅仅把“黑或白黑或白”赋予赋予 某些事物时，我们会感到不知所措，在某些事物时，我们会感到不知所措，在“模糊逻辑模糊逻辑”的领域之中，事物、的领域之中，事物、 现象和品质等等都被划分为现象和品质等等都被划分为“组群组群”，各种元素们都部分地属于这些，各种元素们都部分地属于这些 “组群组群”，并且，并且，“属于属于”的程度不同（程度范围从的程

19、度不同（程度范围从0至至1） 20 大部分植物体都含有大量的硅，如水稻生产大部分植物体都含有大量的硅，如水稻生产1000kg稻谷，水稻稻谷，水稻 地上部分地上部分SiO2的吸收量达的吸收量达150kg，超过水稻吸收，超过水稻吸收N、P、K总和总和。 不同植物主要灰份营养元素组成不同植物主要灰份营养元素组成( (占灰份总量占灰份总量%)%) 植物SiO2CaOK2OMgOP2O5Fe2O3MnO 水稻61.42.88.91.51.40.10.2 小麦58.76.518.15.40.71.30.1 大麦36.216.511.96.92.10.30.4 大豆15.116.511.96.92.10.3

20、0.4 苜蓿14.215.122.22.84.00.80.1 扁豆17.037.914.63.74.21.20.1 21 22 水稻吸收硅以后，形成硅化细胞，增强细胞壁强度，使植物机械组织发达，株型挺拔，水稻吸收硅以后，形成硅化细胞，增强细胞壁强度，使植物机械组织发达，株型挺拔， 茎叶直立。水稻茎叶之间夹角减小茎叶直立。水稻茎叶之间夹角减小25.4度，有利于通风提高透光和密植，提高水稻叶面的光度，有利于通风提高透光和密植，提高水稻叶面的光 合作用，有利于有机物的积累，从而增加了稻谷的产量。合作用，有利于有机物的积累，从而增加了稻谷的产量。 14CO2同化期部位14CO2同化量（106cpm）

21、SiSi 7月23日 穗0.40.4 茎叶33.630.5 根16.817.7 全体50.948.5 穗/全体0.9%0.9% 8月31日 穗6.54.8 茎叶97.478.8 根19.218.1 全体123.0101.7 穗/全体5.3%4.7% 9月26日 穗/全体216.4153.9 茎叶499.5448.2 根25.824.2 全体741.7626.3 穗/全体29.2%24.6% 硅肥对水稻同化期转移影响硅肥对水稻同化期转移影响 23 施用硅肥可以增强水稻的光合作用施用硅肥可以增强水稻的光合作用 24 l目前麦稻光能利用率目前麦稻光能利用率1-1.5%，理论上最大利用效率在，理论上最

22、大利用效率在10%。中国科学院院士匡延。中国科学院院士匡延 云正在进行在现有基础上提高云正在进行在现有基础上提高20-30%麦稻光能利用率的研究。麦稻光能利用率的研究。 25 硅化细胞的形成使水稻表层细胞壁加厚，角质层增加，从而增强对病硅化细胞的形成使水稻表层细胞壁加厚，角质层增加，从而增强对病 虫害抵抗能力，特别是稻瘟病，水稻纹枯病，稻胡麻斑病，稻粒黑粉病，虫害抵抗能力，特别是稻瘟病，水稻纹枯病，稻胡麻斑病，稻粒黑粉病， 水稻烂秧，稻飞虱，二化螟，三化螟有比较显著作用。水稻烂秧，稻飞虱，二化螟，三化螟有比较显著作用。 硅酸浓度 （ppm） 被害度 （%） 全氨 （%） 可溶性氨 （%） 碳/

23、氮比碳/可溶性氮比 0（对照）137.51.090.523166 250105.80.900.4044100 50063.90.730.2045164 上表所示：硅肥与小粒菌核病关系 26 硅肥不但增强作物对病菌的抵抗力，同样也增强了对二化螟等害虫硅肥不但增强作物对病菌的抵抗力，同样也增强了对二化螟等害虫 的抵抗力。二化螟食入容易的部分二氧化硅含量低，二氧化硅含量高的的抵抗力。二化螟食入容易的部分二氧化硅含量低，二氧化硅含量高的 水稻二化螟发生的比较少。把硅肥的水稻竟与不施硅肥的水稻茎的相同水稻二化螟发生的比较少。把硅肥的水稻竟与不施硅肥的水稻茎的相同 部位切断。放在黑纸上，中央放入二化螟幼虫

24、。结果，大部分二化螟幼部位切断。放在黑纸上，中央放入二化螟幼虫。结果，大部分二化螟幼 虫移动到二氧化硅含量少的稻茎，食入虫数和虫粪的量与硅酸含量成反虫移动到二氧化硅含量少的稻茎，食入虫数和虫粪的量与硅酸含量成反 比比 。 硅肥施用量（g）01.54.56.0 茎中硅酸含量(%)1.351.712.022.11 食入虫数22742 粪量(mg)13929119 上表所示：硅肥对二化螟虫行动的影响 27 28 l用酒精浸提取含氮高的稻茎用酒精浸提取含氮高的稻茎, , 浸提液有引诱二浸提液有引诱二 化螟的物质生成化螟的物质生成, ,用酒精浸提含硅高的稻茎用酒精浸提含硅高的稻茎, , 浸提液有抑制二化

25、螟的物质生成浸提液有抑制二化螟的物质生成. . l冷害年份硅肥抗不良环境效果最好冷害年份硅肥抗不良环境效果最好. . 冷害年份冷害年份 水稻容易感染稻瘟病水稻容易感染稻瘟病. .低温水稻氮含有率高低温水稻氮含有率高, ,低低 温土壤有效硅含量低温土壤有效硅含量低, ,水稻硅吸收率低水稻硅吸收率低, ,硅肥的硅肥的 效果更好效果更好. . l19851985年是日本冷害年份年是日本冷害年份, ,下表是硅肥抗稻瘟病下表是硅肥抗稻瘟病 结果。结果。 29 上表所示：稻瘟病与硅酸含量的关系上表所示：稻瘟病与硅酸含量的关系 处理施N量(Kg/ha)叶稻瘟病发病率%穗稻瘟病发病 率 幼穗期叶Sio2%幼穗

26、期叶N% 对照 0476.42.93.58 361009.52.83.20 7210016.72.44.18 10810019.32.04.65 14410034.72.74.67 施硅 0142.65.73.50 3.3836501.75.7 72552.65.14.61 108925.04.93.80 1441008.35.04.30 30 硅素能够增强植株基部秸秆强度，使水稻导管硅素能够增强植株基部秸秆强度，使水稻导管 的刚性增强，提高水稻体内部通气性，从而增强的刚性增强，提高水稻体内部通气性，从而增强 根系的氧化能力，防止根系早衰与腐烂。根系发根系的氧化能力，防止根系早衰与腐烂。根系发

27、 达反过来又增强水稻的抗倒伏能力。水稻倒伏有达反过来又增强水稻的抗倒伏能力。水稻倒伏有 两种类型：一种是茎秆折断；另外是出穗后随着两种类型：一种是茎秆折断；另外是出穗后随着 成熟穗重增加的倾斜（自然倒伏）。硅肥对这两成熟穗重增加的倾斜（自然倒伏）。硅肥对这两 类型倒伏都有抗性。根据测定结果；使用硅肥料类型倒伏都有抗性。根据测定结果；使用硅肥料 以后，水稻基部秸秆抗折断力，提高以后，水稻基部秸秆抗折断力，提高35-55%之间。之间。 31 硅增强根系氧化能力促进根系生长图硅增强根系氧化能力促进根系生长图 32 4、硅肥能提高水稻抗倒伏和根系氧化能力、硅肥能提高水稻抗倒伏和根系氧化能力 土壤土壤处

28、理处理 风干根重风干根重 （mg/蔸蔸） 白根重白根重 （mg） 黄根重黄根重 （mg） 白根重白根重/风干根重风干根重 （）（） 白鳝泥白鳝泥对照对照1009.5248.3761.224.59 施硅施硅1484.5646.7837.843.56 漏水田漏水田 对照对照 1177.2302.5875.025.67 施硅施硅1209.8419.2709.634.65 红砂田红砂田对照对照1715.0400.01315.023.32 施硅施硅2162.0750.01412.034.69 合计合计 （n=3） 对照对照1300.6316.8983.724.37 施硅施硅 1618.8605.3101

29、3.437.39 硅肥对杂交中稻稻根量的影响硅肥对杂交中稻稻根量的影响 33 5 5、硅肥能增强水稻抗寒抗低温抗旱能力、硅肥能增强水稻抗寒抗低温抗旱能力 水稻植株中的硅化细胞能够有效地调节叶面气孔开闭及水分蒸腾。水稻植株中的硅化细胞能够有效地调节叶面气孔开闭及水分蒸腾。 因此，使用硅肥料以后，增强水稻的抗旱，抗干热风，抗寒及抗低温的因此，使用硅肥料以后，增强水稻的抗旱，抗干热风，抗寒及抗低温的 能力。硅肥对我国的旱作农业，节水农业具有重要的战略意义。从表格能力。硅肥对我国的旱作农业，节水农业具有重要的战略意义。从表格 2-92-9可以知道，水稻蒸发数量减少可以知道，水稻蒸发数量减少20%20%

30、左右，明显提高了水稻的抗干旱能左右，明显提高了水稻的抗干旱能 力力。 培养液中Sio2(ppm)7月26日分蘖盛期 (ml) 9月6日成熟期(ml) 094（100）375（100） 584（89）315（84） 每盆水稻蒸发量 2085（90）330（88） 6085（90）315（84） 10077（82）300（80） 每克新鲜稻体蒸 发量 04.5（100）5.1（100） 53.8（84）4.2（82） 203.8（84）4.2（82） 34 l提高磷肥利用率：提高磷肥利用率：我国磷肥利用率一般在我国磷肥利用率一般在1520， 利用效率很低，施用硅肥以后可以提高作物对磷肥的吸利用效率

31、很低，施用硅肥以后可以提高作物对磷肥的吸 收利用率，收利用率，促进磷在水稻体内运转，从而提高水稻结实促进磷在水稻体内运转，从而提高水稻结实 率率； l活化土壤中的磷：活化土壤中的磷：硅能够减少磷肥在土壤中的固定，同硅能够减少磷肥在土壤中的固定，同 时活化土壤中的磷。时活化土壤中的磷。 这样，硅肥对改善我国这样，硅肥对改善我国70%70%以上耕地缺磷，磷矿资以上耕地缺磷，磷矿资 源分布不均，磷肥利用率低的状况具有重要的战略意义。源分布不均，磷肥利用率低的状况具有重要的战略意义。 35 盐碱地 l土壤中速效二氧化硅含量与土壤中速效二氧化硅含量与PH值的关系值的关系： 针对辽宁省针对辽宁省21个水稻

32、主产相的土壤分析结个水稻主产相的土壤分析结 果得出：土壤中有效二氧化硅含量与果得出：土壤中有效二氧化硅含量与PH值值 呈正相关。当呈正相关。当PH值在值在5-8范围内，土壤中有范围内，土壤中有 效二氧化硅含量与效二氧化硅含量与PH值的关系式为值的关系式为 y=-942.65+203.6x,相关系数相关系数 r=0.8904,见右图。见右图。 l盐碱地改良盐碱地改良硅肥中含有的二氧化硅和钙、硅肥中含有的二氧化硅和钙、 镁离子进入土壤中，与盐碱地中大量积聚镁离子进入土壤中，与盐碱地中大量积聚 的钠离子发生置换反应，降低钠离子的活的钠离子发生置换反应，降低钠离子的活 性，减少危害。同时补充作物生长急

33、需的性，减少危害。同时补充作物生长急需的 二氧化硅和钙、镁离子。二氧化硅和钙、镁离子。 l红壤红壤主要是活性铝高，土壤结构破坏盐基主要是活性铝高，土壤结构破坏盐基 饱和度低。硅补充盐基改善土壤结构。饱和度低。硅补充盐基改善土壤结构。 36 l硅肥能够减轻重金属污染：硅肥能够减轻重金属污染： 施硅肥后，硅肥中所含的硅酸根与镉、汞、铅的重金属发生施硅肥后，硅肥中所含的硅酸根与镉、汞、铅的重金属发生 化学反应，形成新的不易被植物吸收的硅酸镉、硅酸铅等化化学反应，形成新的不易被植物吸收的硅酸镉、硅酸铅等化 合物沉淀下来，镉、汞、铅等重金属被固定起来，形成植物合物沉淀下来，镉、汞、铅等重金属被固定起来，

34、形成植物 难以吸收的化合物，从而减轻重金属对植物的污染。难以吸收的化合物，从而减轻重金属对植物的污染。 37 1农产品品质定义农产品品质定义通常有4条： （1）农产品是否安全 （2）农产品营养价值高低 （3）农产品商品价值大小（指外观，口感，香味 以及耐储存和运输性） （4）农产品能否符合加工需要 38 l一是硅肥能够改善农作物果实的色香味等感官效果。人们抱怨，一是硅肥能够改善农作物果实的色香味等感官效果。人们抱怨， 西瓜不甜，大米不香，黄瓜一头大一头小等，某种程度上氮肥过西瓜不甜，大米不香，黄瓜一头大一头小等，某种程度上氮肥过 多，速生时营养失衡所致。硅肥自身有益于植物生长，有调节农多，速生

35、时营养失衡所致。硅肥自身有益于植物生长，有调节农 作物在不同阶段营养需求，其他元素施用过度时有抑制作用。作物在不同阶段营养需求，其他元素施用过度时有抑制作用。 l二是改善作物的营养成分，使瓜果的糖份和维生素，花生的脂肪，二是改善作物的营养成分，使瓜果的糖份和维生素，花生的脂肪， 谷物的淀粉，小麦的蛋白质含量提高。大米提高等级，上述机理，谷物的淀粉，小麦的蛋白质含量提高。大米提高等级，上述机理， 硅有助于根系发育，增强吸收能力；硅肥在植物体内形成的硅化硅有助于根系发育，增强吸收能力；硅肥在植物体内形成的硅化 细胞的细胞壁，使细胞群有序排列组合，形状完美。细胞的细胞壁，使细胞群有序排列组合，形状完

36、美。 l三是可以减轻甚至消除病虫害和污染的危害。对农作物污染主要三是可以减轻甚至消除病虫害和污染的危害。对农作物污染主要 有农药污染和重金属的污染。硅被吸收会产生一种令昆虫讨厌的有农药污染和重金属的污染。硅被吸收会产生一种令昆虫讨厌的 气味，昆虫远离植物。病虫害的减少，农药用量少。重金属主要气味，昆虫远离植物。病虫害的减少，农药用量少。重金属主要 来源于工业污水，硅与重金属结合成为溶性的化合物，降低了植来源于工业污水，硅与重金属结合成为溶性的化合物，降低了植 物吸收。物吸收。 l此外，土壤和提高土壤盐基。一般土壤硅铝比着在此外，土壤和提高土壤盐基。一般土壤硅铝比着在3，高温多雨，高温多雨 地区

37、土壤硅铝比着在地区土壤硅铝比着在2以下。土壤强酸性，铝被活化有毒，硅可以下。土壤强酸性，铝被活化有毒，硅可 以降低土壤中活性铝的毒害。以降低土壤中活性铝的毒害。 39 西葫芦与甜辣椒施硅肥外形更好西葫芦与甜辣椒施硅肥外形更好 40 外形弯曲黄瓜施硅后变直（照片由沈阳农业大学王喜梅提供）外形弯曲黄瓜施硅后变直（照片由沈阳农业大学王喜梅提供） 41 六六、水稻、小麦轮作当季施硅肥的增产效果水稻、小麦轮作当季施硅肥的增产效果 l水稻、小麦施用硅肥均有极显著的增产效果，且前茬水稻、小麦施用硅肥均有极显著的增产效果，且前茬 水稻施硅肥在后茬小麦上的效益仍很明显。水稻增产水稻施硅肥在后茬小麦上的效益仍很明

38、显。水稻增产 的因素是增加穗数、实粒数千粒重也有所提高。的因素是增加穗数、实粒数千粒重也有所提高。 l小麦增产的因素是增加成穗数和提高千粒重。小麦增产的因素是增加成穗数和提高千粒重。硅肥对硅肥对 水稻生长的作用，表现促进前期分蘖、改善水稻株型、水稻生长的作用，表现促进前期分蘖、改善水稻株型、 提高肥料养分的吸收量和氮肥吸收率，提高穗期灌浆提高肥料养分的吸收量和氮肥吸收率，提高穗期灌浆 速率，增强水稻、小麦的抗病、抗旱能力。速率，增强水稻、小麦的抗病、抗旱能力。 42 六六、水稻、小麦轮作当季施硅肥的增产效果水稻、小麦轮作当季施硅肥的增产效果 硅肥对水稻谷粒灌浆有明显的促进作用，水稻抽穗开花硅肥

39、对水稻谷粒灌浆有明显的促进作用，水稻抽穗开花10天左右就进入谷粒快速增天左右就进入谷粒快速增 重期，花后重期，花后30天粒重已占收获天粒重已占收获80%左右，以后灌浆速度减慢。施用硅肥的水稻花后左右，以后灌浆速度减慢。施用硅肥的水稻花后15 30天期间的灌浆速率快于常规对照，其中天期间的灌浆速率快于常规对照，其中1520天期间的灌浆速率比常规处理增加天期间的灌浆速率比常规处理增加 0.26mg/(粒。天），粒。天），30天后与常规处理接近，成熟期的千粒重比常规增加天后与常规处理接近，成熟期的千粒重比常规增加0.59%。 处理处理项目项目花后天数（天）花后天数（天） 01010151520202

40、525303035354040454550 NPK 灌浆速率灌浆速率 （mg/（粒。（粒。 天）天） 0.20.940.870.590.750.490.130.240.42 千粒重千粒重 （g） 5.069.9814.3117.2821.0523.4824.1125.3127.41 NPK+ Si 灌浆速率灌浆速率 （mg/（粒（粒 。 天）天） 0.290.881.130.610.760.290.190.220.34 千粒重千粒重 （g） 5.8810.2615.918.9622.7524.2125.1626.2828.0 43 杂交早稻施用硅肥的产量结果杂交早稻施用硅肥的产量结果 (单位：

41、单位：kg/hm2) 处理处理 产量产量 差异显著性差异显著性 51 硅肥硅肥300kg/hm2 6709.5 aA 氯化钾氯化钾75kg/hm26471.0 aAB 硅肥硅肥150kg/hm26346.5 aAB CK5848.6 bB 硅肥对杂交早稻产量的影响硅肥对杂交早稻产量的影响 ： 施用硅肥150kg/hm2和300kg/hm2的处理产量分别比对照增产8.52%和 14.72%。是氯化钾75kg/hm2的处理产量比对照增产10.64%。经新复极差检 验，上述3个处理的产量均与对照达显著水平，贵妃300kg/hm2处理的产量 与对照达极显著水平，但与硅肥150kg/hm2,氯化钾75k

42、g/hm2处理间差异不显 著。说明杂交早稻施用硅肥居于明显的增产效果，施用量300kg/hm2效果较 好。 44 硅肥对杂交早稻经济性状的影响：硅肥对杂交早稻经济性状的影响： 构成产量3个因子中：硅处理有效穗略有增加；千粒重增加1.1 1.1g； 每穗总颗粒数增加2.0 2.4粒，每穗实粒数增加 7.3 7.9粒。 说明杂交早稻施用硅肥的增产原因是增穗、增粒、增重，而是用硅肥 增产以增加有效穗数最明显。 处理处理 株高株高 （cm ） 穗长穗长 （cm） 有效穗有效穗 （万（万/hm2） 每穗每穗 结实率结实率 （）（） 千粒重千粒重 （g） 总粒总粒 数数 实粒数实粒数 不施硅、钾肥（不施硅

43、、钾肥（CK） 84.320.3295.8112.173.065.426.7 硅肥硅肥150kg/hm2 85.220.3302.3114.180.370.427.7 硅肥硅肥300kg/hm2 86.019.9309.6114.580.970.827.8 氯化钾氯化钾75kg/hm2 86.319.6316.8113.776.967.927.7 对杂交早稻经济性状的影响对杂交早稻经济性状的影响 45 硅肥在花生上的增产效果硅肥在花生上的增产效果 46 硅肥在草莓上的施用效果硅肥在草莓上的施用效果 47 硅肥在柿子上的效果硅肥在柿子上的效果 48 硅肥在葡萄上的施用效果硅肥在葡萄上的施用效果 49 硅肥在玉米上的施用效果硅肥在玉米上的施用效果 50 硅肥在生姜上的作用硅肥在生姜上的作用 51 硅肥在怀山药上效果（使个体均匀并增大，品质提高）硅肥在怀山药上效果（使个体均匀并增大，品质提高） 52 1、我国是一个人口大国农业大国粮食问题始终是一个头等重要的大事。我国是一个人口大国农业大国粮食问题始终是一个头等重要的大事。 生活水平提高消费者对农产品提出要求更高。解决上述问题科学技生活水平提高消费者对农产品提出要求更高。解决上述问题科学技 术进步（农业技术包括硅肥的普及推广）作用越来