酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响。结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似＂W＂形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程。与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度。在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40（最小倍数）~4.93（最大倍数）倍和1.19（最小倍数）~2.72倍（最大倍数）,说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义。     

碱性水田土壤施用硅肥的效应

选取碱性水田土壤,采用盆栽试验的方法,研究了施用硅肥后水稻生育期土壤溶液pH、Eh、硅浓度及对水稻产量的影响。结果表明,各处理pH经历了一个迅速降低,趋于中性的过程。单施硅肥对pH影响不大;施用葡萄糖或葡萄糖与高炉渣配施可明显降低水稻生育前期土壤溶液pH。各处理Eh的变化基本呈现为近似“W”形。淹水初期,施肥各处理土壤Eh均低于对照;后期施硅处理的Eh高于对照,而单施葡萄糖和高炉渣与葡萄糖配施处理Eh低于对照。各处理土壤溶液硅的浓度都经历了一个先上升达到高峰,然后逐渐下降,最终趋于稳定的过程。与对照相比,施用硅肥可不同程度地提高水稻生育期土壤溶液硅的浓度和不同生育期水稻植株含硅量;施用葡萄糖可提高水稻营养生长期土壤溶液中硅的浓度,但对提高水稻植株硅含量的作用不大;施用硅肥可以显著提高水稻产量,施用葡萄糖没有增产作用。     

辽宁省水稻生产中硅肥施用技术的研究 Ⅱ水溶性硅肥偏硅酸钠的施用技术

田间试验结果表明,施用硅肥可明显提高水稻植株体内SiO2含量;除水浸态硅含量高于85mgkg-1的沈阳市苏家屯区的水稻土外,施用硅肥显著能够提高水稻的产量;根据硅肥用量和水稻产量的关系方程,结合施硅各处理水稻植株体内SiO2的含量,供试地区比较合理的硅肥施用量为200kghm-2;施用硅肥能够在一定程度上提高水稻籽粒中粗蛋白的含量。     

辽宁省水田土壤硅素肥力状况的初步研究

通过田间调查、田间试验和室内分析,研究了辽宁省不同类型水田土壤的硅素肥力状况,结果表明,醋酸-醋酸钠(pH4)缓冲液法测定的辽宁省水田土壤的有效硅含量不能准确反映土壤的供硅能力,淹水培养法的测定过程同水稻的生长过程相似,测定出的水浸态硅含量同硅肥的增产效果密切相关,因此,这种方法的测定结果可以用于评价水田土壤的供硅能力;田间试验结果表明,合理施用硅肥可提高水稻的产量,增产幅度和水浸态硅含量的关系可用CateandNelsen校验曲线进行描述;通过该曲线初步确定的辽宁省硅素丰缺的临界标准为水浸态硅含量80mg/kg;根据初步确定的临界标准,辽宁省绝大多数的水田土壤硅素缺乏,合理施用硅肥将成为辽宁省水稻产量提高的重要措施之一。     

辽宁省水稻土供硅能力及硅肥肥效的研究

辽宁不同类型水稻土供硅能力及硅肥肥效试验结果表明 ,采用pH4醋酸缓冲液法测定的土壤有效硅含量能够反映非碱性水稻土的硅素肥力水平 ,但不能够反映碱性水稻土的硅素肥力水平 ,碱性水稻土测定结果高 ,但硅素肥力水平低。施用硅肥能够增加植株体内硅的含量 ,改善水稻的生长状况 ,提高水稻的产量 ,增产幅度最高可达 3 0 .1%。     

富钾硅多元复合物的生物有效性研究

在氮、磷肥施用的基础上,配施富钾硅多元复合物与施纯硅肥、钾肥、钙镁肥一样,在酸性土壤上具有显著的增产效应;能分别使水稻对该各种元素的总吸收量明显地提高;也能明显地提高水稻对硅、钾、钙、镁吸收,增加植株体内各养分元素的含量。     

辽宁省水稻生产中硅肥施用技术的研究 Ⅰ钢渣硅肥的施用技术

探讨了田间条件下钢渣硅肥的用量和施用方法。结果表明:供试土壤的水浸态硅含量低于85mgkg-1,施用钢渣硅肥能够显著提高水稻的产量;依据产量和肥料用量关系的效应方程,除康平地区的碱性水稻土外,供试的其它地区比较合理的钢渣施用量为1500kghm-2;钢渣硅肥可明显提高水稻植株体内SiO2含量,根据水稻植株体内SiO2含量随钢渣硅肥施入量的变化情况,沈阳市康平县最佳的施入量也应为1500kghm-2,钢渣基施更有利于水稻对SiO2吸收和利用;钢渣硅肥对土壤pH值影响不大,钢渣硅肥具有一定的后效。     

云南省水稻增施黄磷炉渣硅肥肥效及其适宜施肥量研究

通过数理统计，分析了云南省近十年试验资料，按试验处理F值显著的39组试验，黄磷炉渣硅肥（以下简称硅肥）平均增产6.96%-8.39%；硅肥每kg增产稻谷1.03Kg，硅肥增产原因主要是改善经性状及减少水稻病害损失，根据各地土壤有效硅，硅肥用量与硅肥肥效的相关性，认为在土壤有效SiO2400mg/kg以下田块施用黄磷渣硅肥有显著半产效果。适宜施用量为600kg/hm^2。     

云南省水稻增施黄磷炉渣硅肥肥效及其适宜施肥量研究

通过数理统计 ,分析了云南省近十年试验资料 ,按试验处理 F值显著的 39组试验 ,黄磷炉渣硅肥 (以下简称硅肥 )平均增产 6 .96 %～ 8.39% ;硅肥每 kg增产稻谷 1.0 3Kg。硅肥增产原因主要是改善经济性状及减少水稻病害损失。根据各地土壤有效硅、硅肥用量与硅肥肥效的相关性 ,认为在土壤有效 Si O2 4 0 0 mg/ kg以下田块施用黄磷渣硅肥有显著增产效果 ,适宜施用量为 6 0 0 kg/ hm2 。     

我国南方水稻土供硅能力的研究

硅肥对水稻的增产作用,在日本早就有了肯定的结果^[1]。近年来试验证明,在我国南方部分土壤上,水稻施用硅肥有增产效果^[2]。为了明确水稻施用硅肥肥效和土壤类型之间的关系,提出我国南方水稻施用硅肥有效的土壤和植株指标,本文对我国长江以南主要类型水稻土供硅水平的研究进行了总结。     

施用废渣后土壤硅素释放特性及其影响因子的研究Ⅱ土壤硅素释放特性及其与pH的关系

选取5种工矿废渣进行室内模拟试验,研究不同种类工矿废渣作为硅肥施用对土壤硅素释放特性及pH的影响。结果表明:y=kxm方程可以很好地描述土壤硅素释放的动力学特征;施用废渣可显著提高水田土壤硅素释放速率,增加土壤硅素释放量,提高土壤溶液的pH值,土壤溶液pH与培养127天硅素累积释放量间呈极显著直线正相关关系;三种高炉渣(A、B、F)的施用效果明显好于粉煤灰(H)和金刚石矿渣(J),即三种高炉渣更适于作为生产硅肥的原料。     

施用废渣后土壤硅素释放特性及其影响因子的研究Ⅰ硅素释放与钙、镁、铁、铝的关系

选取5种工矿废渣进行室内模拟试验,研究不同种类工矿废渣作为硅肥施用对土壤钙、镁、铁、铝释放的影响及其与硅素释放间的关系。结果表明:y=kxm方程可以很好地描述土壤钙、镁、铁、铝释放的动力学过程,Ca释放动力学方程yCa=kCaxmCa中的参数kCa与Si释放动力学方程ySi=kSixmSi中的参数kSi表现为极显著的直线正相关关系;钙镁累积释放量之和及铁铝累积释放量之和分别与硅素累积释放量呈极显著的幂函数正相关和直线正相关关系。施用废渣可降低土壤中铁、铝的活性,甚至可增加钙、镁的含量,从而在提高土壤供硅能力的同时起到改良土壤的作用,且高炉渣A和高炉渣F的施用效果要优于高炉渣B、粉煤灰H和金刚石矿渣J,是加工硅肥的适宜原材料。     

过氧化钙及硅钙肥改良潜育化稻田土壤的效果研究

【目的】潜育化水稻土是我国最主要的低产水稻土类型,长期渍水导致的土壤缺氧及活性还原物质过度积累是其最主要特征,这严重影响了水稻的根系发育和产量提高。本研究以鄱阳湖区潜育化稻田土壤为对象,通过田间试验研究过氧化钙和硅钙肥单施或配施对潜育化稻田土壤的改良效果,旨在为探索潜育化稻田的轻简化改良方法提供理论依据。【方法】田间试验于2012 2013年在鄱阳湖区潜育化双季稻田进行,试验设单施化肥(T1)、化肥+硅钙肥(T2)、化肥+过氧化钙(T3)和化肥+硅钙肥+过氧化钙(T4)4个处理。通过2年4季的田间试验研究了过氧化钙和硅钙肥单施或配施对鄱阳湖区潜育化稻田水稻产量、土壤还原物质总量及土壤物理化学性质的影响,分析了过氧化钙和硅钙肥改良潜育化稻田土壤的效果和应用前景。【结果】过氧化钙和硅钙肥单施或配施均可以提高潜育化稻田的水稻产量,二者配施每季可以提高水稻产量1.06 t/hm22.06 t/hm2,并可促进磷、钾养分向籽粒转移。施硅钙肥对土壤还原物质总量没有明显影响,而施过氧化钙可以显著降低土壤还原物质总量,二者配施可以减少耕层土壤还原物质总量1 cmol/kg以上。随着土层的加深,土壤还原物质总量呈增加的趋势。硅钙肥与过氧化钙配施可以明显提高小于10 mm的中小团聚体的含量。施硅钙肥或过氧化钙对土壤养分含量没有明显影响,但二者配施可以明显提高土壤有机碳、速效磷的含量,但对腐殖质碳、速效钾和全氮含量影响不明显。【结论】施用硅钙肥可以提高潜育化稻田的水稻产量,但对土壤还原物质总量没有明显影响。施用过氧化钙既可以提高水稻产量,又可以降低潜育化稻田的潜育化程度。而硅钙肥和过氧化钙配施不仅可以明显提高水稻产量、降低潜育化稻田的潜育化程度,还可以改善土壤养分供应状况和土壤结构。因此,施用过氧化钙和硅钙肥可以作为改良鄱阳湖区潜育化稻田土壤的一种参考方法。     

水稻土中硅磷元素的存在形态及其相互影响研究

采用室内培养试验研究不同施硅和施磷处理对水稻土中硅、磷不同存在形态的影响。结果表明 ,硅磷具有相互促进肥效的关系。施硅影响土壤无机磷的形态 ,硅的施用增加了土壤中Ca2 -P、Al-P和O -P的含量 ,Ca8-P、Ca10 -P变化不明显 ,Fe -P的含量显著降低。其中原因可能是Fe -P在水稻土中活性较高。硅酸钠与硅酸钙相比 ,前者的作用更为明显。施磷影响土壤硅的不同形态 ,磷的施用增加了土壤中水溶性硅和活性硅的含量 ,降低了无定形硅的含量 ,这可能与磷的存在改变了土壤 pH有关     

Silicon elution from three types of steel slag fertilizers in a paddy field analyzed by electron probe micro-analyzer (EPMA)

Elution of silicon (Si) from three types of slag fertilizers was tested in a paddy field. They were made from granulated blast furnace slag, dephosphorization slag and decarburization slag, respectively. Each fertilizer, embedded in epoxy resin to expose the cross section, was analyzed to get initial two-dimensional distribution images of Si, calcium (Ca), oxygen (O), magnesium (Mg), aluminum (Al), manganese (Mn) and iron (Fe) by electron probe micro-analyzer (EPMA). These resin specimens were set in a paddy field for 75 d. Then the second two-dimensional distribution images of Si, Ca, O, Mg, Al, Mn and Fe at the same site were analyzed again by EPMA. A comparison of the two-dimensional distribution images before and after setting in paddy field elucidated the following results: (1) Si eluted clearly from dephosphorization slag and decarburization slag; (2) Si, Ca, Mg and Al distributed homogeneously in granulated blast furnace slag. X-ray diffraction (XRD) clarified that granulated blast furnace slag was amorphous. The content of plant-available Si in each slag fertilizer was evaluated by the cation exchange resin extraction method. It was the highest in dephosphorization slag fertilizer. This result corresponded to Si elution from dephosphorization slag observed by EPMA. The content of plant-available Si was low in granulated blast furnace slag but high in air-cooled blast furnace slag. Although the content of plant-available Si in decarburization slag was low, the efficacy of Si elution was the highest in decarburization slag. From X-ray diffraction analyses, calcium silicate or larnite (Ca₂SiO₄) was considered to be the causative substance for efficient Si elution from decarburization slag and dephosphorization slag. Because of the high content of plant-available Si, dephosphorization slag and air-cooled blast furnace slag are recommended as silicate fertilizers in paddy fields.     

施用钢渣对水稻土pH、水溶态硅动态及水稻产量的影响

测定了盆栽水稻生育期土壤淋滤液pH和水溶态硅浓度 ,探讨了其变化规律。结果表明 ,与对照相比施用钢渣提高了土壤 pH ,且这种影响随钢渣施用量的增加和粒度变细而加强。在水稻生育期内各处理土壤水溶态硅都经历了一个先上升达到高峰 ,然后逐渐下降 ,最终趋于稳定的过程 ;施用钢渣各处理土壤水溶态硅浓度在插秧后 3～ 4周内低于对照 ,以后则高于对照 ,这种情况随钢渣施用量的增加或粒度变细而更为显著。试验结果还表明 ,施用钢渣可以明显提高水稻产量。     

配施有机肥对潜育化水稻土的培肥效果

为探索潜育化水稻土的培肥措施,通过田间试验研究了有机无机肥配施对潜育化低产水稻土产量和土壤养分有效性的影响。结果显示:连续2季施用有机肥后,潜育化水稻土产量显著提高,以早稻配施紫云英-晚稻配施猪粪处理的产量最高。添加有机肥降低了潜育化水稻土耕层土壤p H值。早稻配施紫云英,晚稻配施猪粪处理的有机质提高明显,比NPK处理提高了15.22%;早稻配施紫云英,晚稻配施猪粪处理的潜育化水稻土全氮含量比单施化肥处理提高4.19%;早稻配施紫云英,晚稻单施化肥处理的潜育化水稻土有效磷含量提高最多,比NPK处理提高了4.92%;相比于NPK处理,早稻配施紫云英,晚稻单施化肥处理的土壤速效钾含量比两季均单施化肥处理提高了13.2%。因此,潜育化水稻土适当配施有机肥可以提高土壤养分有效性,增加水稻产量,可以作为培肥改良潜育化水稻土的参考方法。