不同硅肥及添加剂对水田可溶性硅的影响

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1、不同硅肥及添加剂对水田可溶性硅的影响许景钢钱建民李淑琴王晓岑(东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨，150030)扌商要 通过盆栽试验研究探讨硅肥(沸石粉、硅酸钙、硅酸钠)及硅肥 与添加剂(硫酸镁、腐殖酸)配合施用对黑龙江水田可溶性硅的影响。结果表明： 硅肥及硅肥与添加剂配施均能增加土壤可溶性硅含量。水稻在灌浆期相对于其他 生长期对硅的需求有所下降，沸石粉和硅酸钙单独施用能显著增加土壤可溶性硅 浓度。硅酸钠与硫酸镁配施肥效较长，与腐殖酸配施对提升土壤可溶性硅浓度的 效果更显著。各处理组中硅酸钠与腐殖酸配施对土壤可溶性硅浓度提高最显著。关键词硅肥；水田；可溶性硅The Influence o

2、f Soluble Silicon in Paddy Field by DifferentSilicon Fertilizer with AdditivesXu Jinggang ,Qian Jianmin ,Wang Xiaocen(College of Resources and Environmental Sciences, Northeast Agricultural University,Harbin150030,HeiLongjiang,China)Abstract A pot experiment was conducted to study the effect of solu

3、ble silicon paddy field though using silicon fertilizer (zeolite powder, calcium silicate, sodium silicate) and silicon fertilizer with additives (magnesium sulfate, humic acid) applications in Hei Longjiang province . The results showed that the silicon fertilizer and silicon fertilizer with additi

4、ves can increase the soluble silicon concentration in the soil. The rice needs a few silicon in the filling stage than other growing stage . Zeolite powder and calcium silicate fertilizer could significantly increase soil soluble silicon concentration alone. The effects of sodium silicate with magne

5、sium sulfate fertilizer is longer. The effects of sodium silicate with humic acid is more prominent to improve the soil soluble silicon concentrations. Each treatments group, the sodium silicate with humic acid increases soluble silicon concentrations significantly.Key Wordssilicon fertilizer ; padd

6、y field ; soluble silicon作者简介：许景钢，教授，博士生导师，任教于东北农业大学资源与环境学院，从事土壤农 化，土壤肥力研究。通讯地址：黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街59号东北农业大学资源与 环境学院，邮编：150030 , jinggangxu1引言水稻是世界上主要的粮食作物。水稻在生长过程中主要利用土壤中的可溶性硅。硅对水 稻生长具有促进作用，能明显提高植株的干物质累积量，减缓白叶枯病菌的危害1；提高水 稻抗病虫害能力，增强水稻抗旱性和抗倒伏能力SI。硅可促进水稻根系生长，增强根系活力， 提高水稻对水分和养分的吸收能力。硅肥还可以改善水稻叶片姿态和群体冠层结构，有助于

7、 提高水稻的光捕获和利用效率，并能延缓叶片衰老，促进碳水化合物的合成与运转。硅是促进水稻生长发育的重要元素，可以提高水稻在水田生态系统中受其他生物因素侵 害的抗性。水稻生长过程中从土壤中吸收大量硅元素，且地表径流和渗漏能带走部分土壤 可溶性硅，使有效硅含量日渐减少。在东北地区水稻生产中，主要施用不含有效硅的N、P、 K复合（混）肥，没有进行硅补偿，从而导致水稻缺硅现象越来越严重。加上土壤气候的特 殊性，使这一地区水田生态系统中关于硅循环利用以及对水稻生产的作用等信息十分有限， 严重阻碍了水稻生产的可持续发展。探讨水稻生长过程中施硅肥对土壤中可溶性硅的变化情 况，为水稻增产提供保障。2材料与方法

8、2.1试验地点及供试材料试验于2012年5月18日9月30日在东北农业大学实验基地进行（45。43, N，126。44, E）。供试土壤：盆栽试验用土取自长年种植水稻的020 cm耕层黑土，过3mm筛子风干备 用，其有机质为35.85 g/kg，全氮量1.67 g/kg，全磷0.78 g/kg，速效钾74.54 mg/kg, pH值 7.13。供试作物：东农423，粳稻。2.2盆栽试验设计将塑料桶（dxh = 28x30 cm）每桶装土8 kg。供试肥料与土混匀后浸水一周，待水层为1 cm深时插秧，每桶栽4苗，采用寒地水稻超稀栽培技术进行管理。肥料用量根据寒地水稻栽培大田施用量换算，氮、磷、钾

9、施用量分别为纯N： 120 kg/hm2； P2O5: 60 kg/hm2； K2O： 30 kg/hm2。硅肥施用量，SiO2： 142 kg/hm2。硫酸镁用量，MgO： 15 kg/hm2,腐殖酸用量，3000 kg/hm2。盆栽施用量是大田施用量的2倍，每个处理设4次 重复。供试肥料见表2-1通过设置空白处理（CK,只加尿素2.56 g/桶、磷酸一铵1.68 g/桶、硫酸镁0.74 g/桶）, 研究不同硅肥在单独施用或与添加剂混合施用对土壤可溶性硅的影响。在水稻拔节、抽穗、灌浆和成熟期采集土壤，分别检测土壤可溶性硅含量。土壤硅检测方法：柠檬酸浸提-硅钼蓝比色法。表2-1硅对稻田生态系统

10、影响试验肥料配比硅肥用量（g/桶）添加剂用量（g/桶）沸石粉（ZP）2.87CK一硅酸钙（CS）3.33硫酸镁（MS）0.56硅酸钠（SS）3.50腐殖酸（HA）18.49沸石粉（SiO2： 60%）,硅酸钙（SiO2：51.72%）,硅酸钠（SiO2：49.18%)2.3数据处理用Excel进行原始数据的处理，用SPSS数据处理系统进行数据统计分析。3结果与分析3.1不同硅肥对水稻生长过程中土壤可溶性硅的影响在土壤可溶性硅初始含量391.04 mg/kg的基础上，施用不同硅肥处理，水稻拔节期、抽 穗期、灌浆期和成熟期土壤可溶性硅浓度的变化，结果见表3-1。表3-1不同硅肥处理土壤可溶性硅浓度

11、（mg/kg）处理拔节期抽穗期灌浆期成熟期平均CK362.942.50g352.5812.63h374.813.94e327.945.52e354.5714.76bcMS372.611.96f361.190.33g396.9313.70d309.983.56e360.1828.12bcHA383.493.49e390.533.27ee405.614.99c320.146.01e374.6837.68bZP427.502.97b399.825.13d414.092.67c365.882.21b401.8226.49abZP+MS426.034.14b410.287.20bc393.833.63d

12、353.131.15c395.8231.35abZP+HA405.756.90d384.855.66e376.442.11e337.490.28d376.1328.56bCS427.222.97b405.392.53cd463.482.28a397.576.44a423.4229.51aCS+MS410.671.22cd399.535.54d378.320.39e348.4815.42c384.2527.36bCS+HA414.497.04 c418.893.99b437.181.92b383.789.45a413.4322.45abSS427.696.97b371.244.84f436.30

13、3.38b362.530.40b406.9433.15abSS+MS441.682.73a428.710.79b443.631.04b383.789.45a424.4527.91aSS+HA423.502.65b428.673.84a464.992.09a388.670.37a426.4631.23aP 值0.010.010.01ZP+MSZP+HACK。有沸石粉参与的处理，土壤可溶性硅浓度在拔节期 最大，是因为沸石粉中可溶性硅含量不多，增加硅的能力有限，前期增长明显而在水稻生长 后期主要靠土壤和沸石自然释放可溶性硅为主。ZP比ZP+MS或ZP+HA对可溶性硅浓度增加的作用更明显，是由于沸石是

14、一种极性吸 附剂，沸石表面的能量不但可以迅速吸收腐殖酸而且还能吸收分子直径比较小的硫酸镁，所 以HA或MS与沸石粉混合后对土壤可溶性硅释放较ZP略少9。(2)硅酸钙及硅酸钙与添加剂混合施用对土壤可溶性硅浓度的影响硅酸钙及硅酸钙分别与硫酸镁、腐殖酸混合施用对土壤可溶性硅浓度检测结果如图3-4。Yck Tcs Tcs+ms cs+HA移栽前拔节期抽穗期灌浆期成熟期水稻生长时期h浓硅性溶可壤土图3-4硅酸钙及硅酸钙与添加剂混合施用后土壤可溶性硅浓度从图3-4可以看出，施用硅酸钙使土壤可溶性硅浓度明显增加，CS以固体颗粒存在，不 容易被水冲走，并保持硅释放的长期稳定。各处理在水稻拔节期、抽穗期土壤可溶

15、性硅浓度 差异不显著，而从水稻抽穗期到灌浆期，CS中的可溶性硅释放显著CSCS+HACS+MS CK,说明硅酸钙单施用效果明显。(3) 硅酸钠及硅酸钠与添加剂混合施用对土壤可溶性硅浓度的影响硅酸钠及硅酸钠分别与硫酸镁、腐殖酸混合施用对土壤可溶性硅浓度如图3-5。从图3-5看出，与CK相比，施用硅酸钠使土壤可溶性硅浓度明显增加，各处理作用大 小为SS+HASS+MSSSCK。单独施用硅酸钠土壤可溶性硅浓度从拔节到抽穗期有明显 下降的趋势，是因为硅酸钠能提高土壤pH值，较高的pH值不利于土壤中可溶性硅的溶出。 硫酸镁可以与硅酸钠反应生成难溶性MgSiO3,使硅能够被长时间储存在土壤中而缓慢释放,

16、从图中反映出该处理可溶性硅浓度从移栽到灌浆期的变化趋于平缓oSS+HA配施用可显著增 加土壤可溶性硅含量，腐殖酸使土壤pH值下降，促进了硅酸钠的解离。SS SS+MSSS+HA移栽前拔节期抽穗期灌浆期成熟期水稻生长时期b浓硅性溶可壤土图3-5硅酸钠或硅酸钠与添加剂混合施用可溶性硅浓度4结论与讨论本试验通过研究硅肥及硅肥与添加剂混合施用后对土壤可溶性硅浓度变化发现，施硅对 土壤有效硅的提高起促进作用，水稻在灌浆期土壤中硅的需求相对减少。单独施用硅酸钙肥 效最长，这可能是由于其在水中溶解缓慢的特性决定的。沸石粉中硅含量较高，其中可溶性 硅含量很少，但施用后发现沸石粉也能有效提高土壤中可溶性硅的含量

17、，这可能是由于长时 间浸水有利于沸石粉中可溶性硅的释放。以上两种肥料对土壤可溶性硅的提高速度较慢，但 效力较长。硅酸钠作为一种易溶于水的含硅原料，能迅速被作物吸收利用，在水稻移生长前 期对土壤可溶性硅的提高作用明显，其与腐殖酸混合使用，不仅使土壤可溶性硅明显增加， 而且可以延长硅酸钠肥效。参考文献1 薛高峰，李兆君，范分良，等硅对水稻生长、白叶枯病抗性及病程相关蛋白活性的影响J.中国农业科 学, 2010, 43 (4)： 6906972 邓文，青先国，马国辉，等.水稻抗倒伏研究进展J.杂交水稻，2006，21 (6)： 610.3 董明辉，张洪程，戴其根，等.不同粳稻品种倒伏指数及其相关农艺

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