湖南省土壤中硅的形态与土壤性质的关系

湖南省几种主要土壤中各种形态硅的含量顺序为无定形硅 > 活性硅 > 有效硅 > 水溶性硅。土壤pH、粘粒含量和CEC是影响土壤有效硅及活性硅的正效应因素,而有机质含量为负效应因素。盆裁试验结果表明,大部分土壤施硅后水稻籽粒产量显著提高,其增产率与土壤有效硅及活性硅均呈明显负相关,表明土壤活性硅也可作为衡量土壤供硅能力的指标。     

我国不同生态系统中土壤硅的研究进展

硅是土壤和岩石的一种基本成分,具有促进植物的生长、增强植物抗性、参与生物地球化学循环过程、调节全球碳循环和缓解全球气候变暖趋势等方面的作用。本文在全面介绍土壤硅的形态、有效性及生物循环特征基础上,分析了我国不同生态系统中土壤硅及植硅体含量状况,阐明了影响土壤有效硅及植硅体的因素,重点阐述了近年来有关稻田土壤有效硅与水稻生长及森林土壤有效硅与林分植硅体形成关系,以及植硅体的形成机制及其在全球土壤碳汇中的重要作用,并提出需要进一步研究的问题,可为未来我国开展土壤有效硅与植硅体研究提供借鉴。     

环洞庭湖区稻田土壤中硅分布特征及其影响因素

[目的]研究环洞庭湖区稻田土壤中有效硅的空间分布特征及其变化规律,以期为环洞庭湖区精准农业的发展、农田的保养提供科学依据和实践指导。[方法]运用地统计学与GIS技术相结合的方法开展研究。[结果]环洞庭湖区土壤中有效硅的含量与水稻产量呈显著的正相关,硅是水稻生长所需的重要营养元素。环洞庭稻田土壤有效硅平均含量为155.1mg/kg,多集中于100~200mg/kg。有效硅含量变幅大,最低与最高含量相差27倍,在研究区域空间上呈中间高四周低,西北最低的分布格局。土壤有效硅具有较强的空间相关性,其空间变异主要受土壤类型、土壤酸碱度、成土母质等因素影响。[结论]硅在水稻生长发育中起着重要的作用。不同的土壤类型所处的自然地理环境不一样,土壤有效硅含量各异,土壤有效硅的丰缺程度受土壤成土母质的影响并与土壤pH值成显著的正相关。     

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     

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。     

不同水分条件下外源菌剂对污染水稻土中硅、砷有效性的影响

采用砷污染区水稻土,通过土壤培养方法探索了淹水和干湿交替水分管理模式下,添加外源菌剂(含有胶质芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌)对土壤中硅和砷有效性的影响。结果表明,干湿交替培养条件下,添加混合菌剂及其灭菌菌液处理的土壤溶液中硅浓度分别比对照(CK)增加了18.7%~23.2%和19.2%~43.0%,这说明外源菌剂促进了土壤固相中硅向液相的释放。同时,添加混合菌剂及其灭菌菌液处理的土壤溶液中砷浓度分别比CK降低了13.6%~25.0%和22.7%~29.6%,土壤中有效砷浓度比CK分别降低了21.0%和15.7%,这说明外源菌剂降低了土壤中砷的有效性;但是在淹水培养条件下,外源菌剂中的微生物对土壤中硅、砷有效性影响不明显;此外,研究结果还显示,土壤溶液中硅和砷浓度之间存在显著的负相关关系(r淹水=-0.853,r干湿交替=-0.455,P0.05)。综上所述,干湿交替的水分管理模式下外源添加含有胶质芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌的菌剂可促进硅从土壤固相到土壤溶液的释放,并降低了土壤中砷的有效性。     

施硅对土壤-水稻系统中磷迁移的影响

<正>磷是植物所必需的营养元素,但在土壤中磷易被土壤固定从而使磷肥的当季利用率只有10%~25%,因此人们力争寻找各种途径以提高磷的当季利用率[1-2]。由于磷、硅在化学性质和结构上具有相似性,因而许多学者展开了有关磷、硅交互作用的研究[3-4]。胡克伟等[5]研究发现施磷降低了土壤中硅的吸附量,并增加了土壤硅的解吸量及解吸     

应用硅素释放动力学方程评价水稻土供硅能力 Ⅰ硅素释放动力学方程参数与水稻相对产量的关系

在淹水培养条件下,进行了12种不同pH水稻土硅素累积释放试验,结合田间试验的效果,研究了土壤有效硅、水稻土硅的累积释放特征及其与硅肥肥效之间的关系。结果表明:1mol L-1HAc-NaAc(pH=4)缓冲液法不能直接判断碱性水稻土供硅能力。不同pH水稻土中硅素的释放过程可以用方程y=kxm来描述。土壤硅素120日累积释放量、硅素释放初始速率km与水稻相对产量具有显著的线性正相关关系。因此,应用土壤硅素释放动力学方程参数能够评价不同pH水稻土的供硅能力。     

黄河口湿地土壤中生物硅的分布与植硅体的形态特征

硅是地壳中重要元素之一,深刻影响着地表物质循环。湿地是全球碳、硅循环和气候变化研究的重要组成部分,然而针对湿地硅循环方面的研究较少。本文分别运用化学提取法和无损提取法,得出了黄河口三角洲湿地地表土壤中生物硅的含量、组成,并对湿地硅的分布特征与影响因素进行了研究。结果发现:黄河口湿地生物硅含量介于2.48~19.3 g/kg之间,并具有冬季高、秋季低的特点;生物硅与颗粒有机碳和颗粒有机氮含量具有显著的正相关关系,表明三者具有相似的来源;生物硅和植物可利用硅之间显著的相关性表明生物硅在土壤硅循环中起着主要作用。土壤中生物硅的含量与距离河道和海岸的长度均呈负相关关系,在生物硅的"距离效应"中海洋的作用较为显著。湿地表层土壤中植硅体的形态丰富,在黄河沿岸分别以哑铃形或突起棒形为主要植硅体形态,这与其植被特点有关;在II区域则主要以平滑棒形为主,且硅藻对生物硅的贡献比例明显增加。I区大部分站位发现的硅藻为圆筛藻,而在II区发现的硅藻主要为月形藻和舟形藻(羽纹硅藻纲),这与湿地水陆相互作用有关。植硅体主要来源于本地植物,是土壤中生物硅的最主要贡献者,同时黄河泥沙携带的来自上游流域的植硅体也对湿地生物硅含量和组成有一定的贡献。黄河口湿地土壤中生物硅的含量和组成受到河流和海洋的共同影响,具有一定的区域特性,并可能对河流和海洋硅循环产生重大影响。     

酸化与富磷影响农田土壤硅的移动性

硅是水稻等禾本科作物生长发育不可或缺的营养元素,pH影响着土壤中硅的有效性和形态转化,而土壤磷与硅之间存在明显的竞争吸附效应。以常年水稻-瓜/菜轮作农田土壤为研究对象,进行等摩尔硅磷竞争吸附试验、土壤培养试验和硅分组试验,模拟探究土壤酸化和磷富集对土壤硅的有效性及移动性的影响,以期为农田硅、磷养分管理提供一定的理论依据。结果表明,在pH 3.5～6.4范围内,同时加入等摩尔浓度的硅和磷时,磷的存在会抑制土壤吸附硅,使土壤对硅的吸附量降低78%～350%。土壤对硅的吸附小于对磷的吸附,磷的添加导致了土壤中硅的解吸。土壤酸化和磷添加均降低了土壤对硅的吸附,且在pH较高时添加磷对降低土壤吸硅的效果更为显著。土壤酸化降低了可移动态硅、吸附态硅、有机结合态硅和铁铝锰（氢）氧化物结合态硅的含量,但增加无定形态硅含量。与pH 6.4相比,酸化使可移动态硅和吸附态硅含量分别降低了22.47%～54.32%、10.72%～33.40%;磷添加使可移动态硅含量增加了4.07%～9.40%,吸附态硅含量降低了1.19%～3.53%。pH可调控土壤硅的溶解与吸附-解吸过程,从而影响土壤硅的移动性;磷富集促进土...     

热带地区时间序列土壤中伊利石类矿物的演化——P.Barré假设在热带地区土壤中也存在吗?

P.Barré等认为温带地区自然土壤中,由于植物根系将下层土壤中的钾和硅向上搬运,减缓了上层土壤中伊利石类矿物(混层伊利石/蒙皂石+伊利石)脱钾和脱硅过程,致使其长时间地存在较多的伊利石类矿物。本文旨在了解热带地区土壤中这一假设是否也存在,以海南琼北地区发育于由不同年代火山喷发形成的玄武岩所构成的时间序列土壤(1×104a,(9.0±2.0)×104a,(14.6±0.9)×104a,64×104a,(133±18)×104a,(181±8)×104a)为对象,利用X-射线衍射(XRD)技术分析了其黏土矿物的变化情况,结合土壤钾、硅、活性硅的分析结果,发现伊利石类矿物仅存在于(133±18)×104a以前的土壤中,表层土壤中钾和硅的含量高于下层的土壤,活性硅含量随成土年龄而降低。为此,我们认为:P.Barré假设在热带土壤形成发育过程中,在具有一定的生物复钾和复硅条件下,在成土初期也会存在,但最终会由于土壤强烈的脱钾和脱硅作用而逐步消失。     

水稻土供硅特性研究进展

硅是对水稻生长有益的元素,在水稻的生长发育、养分的吸收、产量与品质形成以及逆境生理等方面都有极其重要的作用。基于此,从硅在土壤中的分布、土壤供硅能力、水稻吸硅特性、硅对水稻生长发育的影响、增施硅肥指标、硅素营养评价方法等方面的研究进展进行了综述,同时对今后水稻土硅素营养研究的重点提出了构想。     

植物硅素营养与土壤硅素肥力研究现状和展望

硅作为重要的植物营养元素,近年来越来越受到人们的关注。本文从植物对硅的吸收及硅在植物体内的输送和分布、硅素在提高植物抗病虫害能力和增强植物抗逆性上的作用、影响土壤硅素肥力的因素以及硅素肥料的施用技术等几个方面,对土壤硅素肥力及植物硅素营养的研究进展进行了综述,并对今后一段时间该领域的研究趋势做了展望。     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅱ.对水稻吸收硅素及产量的影响

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不同生育期硅素吸收状况及产量的影响,以期揭示施用硅肥提高不同类型土壤供硅能力、改善植株硅素营养及增加产量的作用机制。结果表明,从拔节期到抽穗期水稻植株体内硅的含量有较大幅度的降低,而后又逐渐升高。施用硅肥可明显提高水稻植株体内硅的含量,尤以高炉渣与葡萄糖配合施用和单施高炉渣两个处理效果最好,极显著高于对照及其他处理。在酸性水田土壤上施用硅肥的增产效果较为明显,高炉渣与葡萄糖配施处理的增产率高达16.99%,且成熟期水稻植株含硅量与稻谷产量间存在显著的直线正相关关系;在中性水田土壤上施硅则无显著增产效果。总之,高炉渣与葡萄糖配合施用能更有效地改善土壤的供硅能力,进而提高水稻产量,其在酸性水田土壤上的施用效果尤为显著。     

酸化与富磷对农田土壤硅有效性的影响

目前，大量农田土壤及其生态功能正经受着土壤酸化的严重威胁，而土壤pH深刻影响着土壤中硅、磷养分的移动性及两者间的相互作用。关于硅肥施用可有效提升土壤磷素植物有效性的研究已有大量报导，但在农业集约化生产区，土壤磷素已大量累积的背景下，磷富集对土壤硅移动性与有效性的影响及其机制尚不清楚。选取2种不同有效硅水平的农田土壤（低有效硅土壤LASi：有效硅28.20 mg?kg-1；高有效硅土壤HASi：有效硅253.6 mg?kg-1），通过等摩尔浓度硅磷竞争吸附试验、土壤培养试验等，探究人工酸化与磷添加对土壤硅吸附性能与移动性的影响及其机制。结果表明，酸化土壤pH在3.5~8.0范围内，当硅与磷等摩尔浓度同时添加时，磷的存在会降低硅的吸附，各相应pH的LASi与HASi 2种土壤对硅的吸附量分别降低26%~74%、31%~84%。这说明，土壤对磷的吸附大于对硅的吸附。设置土壤pH3.5~8.0范围内，降低pH可降低土壤对硅的吸附；磷添加降低土壤硅吸附的效应，在高pH条件下更为显著。土壤酸化与磷添加降低了土壤对硅的吸附，降低了土壤有效硅（HOAc-NaOAc-Si）水平；不同类型土壤移动性硅（CaCl2-Si）水平对酸化与磷添加的响应不同，具体机理尚需进一步研究。     

中国不同生态系统土壤硅的研究进展

硅是土壤和岩石的一种基本成分,具有促进植物的生长、增强植物抗性、参与生物地球化学循环过程、调节全球碳循环和缓解全球气候变暖趋势等方面的作用。本文在全面介绍土壤硅的形态、有效性及生物循环特征基础上,分析了我国不同生态系统中土壤硅及植硅体含量状况,阐明了影响土壤有效硅及植硅体的因素,重点阐述了近年来有关稻田土壤有效硅与水稻生长及森林土壤有效硅与林分植硅体形成关系,以及植硅体的形成机制及其在全球土壤碳汇中的重要作用,并提出需要进一步研究的问题,可为未来我国开展土壤有效硅与植硅体研究提供借鉴。     

中国不同生态系统土壤硅的研究进展

硅是土壤和岩石的一种基本成分,具有促进植物的生长、增强植物抗性、参与生物地球化学循环过程、调节全球碳循环和缓解全球气候变暖趋势等方面的作用.本文在全面介绍土壤硅的形态、有效性及生物循环特征基础上,分析了我国不同生态系统中土壤硅及植硅体含量状况,阐明了影响土壤有效硅及植硅体的因素,重点阐述了近年来有关稻田土壤有效硅与水稻...     

典型麻竹林土壤植硅体碳的空间异质性特征

土壤植硅体碳(Phytolith Occluded Organic Carbon,Phyt OC)是土壤稳定性碳库的重要来源之一,对于增强土壤碳汇,维持全球CO2平衡具有重要意义。为了了解土壤植硅体碳的空间分布,基于地统计学方法,结合Arc GIS 10.0空间分析软件,分析典型麻竹主产区——福建南靖县麻竹林不同土层的土壤植硅体碳的空间变异性。结果表明:南靖县麻竹土壤植硅体碳平均含量介于0.30~0.75g kg-1之间,变异系数介于80.38%~87.46%,表现为中等程度的变异性;地统计分析得出块基比介于8.7%~74.9%,有较强的空间自相关性,且参数比均较小,模型拟合度较好;0~100 cm土层土壤植硅体碳平均储量为4.23 t hm-2;土壤植硅体碳含量随土壤剖面深度的增加而降低,土壤植硅体碳、土壤植硅体和土壤全硅的空间分布图较为相似,它们之间也呈极显著正相关关系(p0.01)。样地的竹林年龄与表层的土壤植硅体碳呈现显著正相关关系(p0.05)。样地的海拔与表层的土壤植硅体碳呈现显著负相关关系(p0.05)。     

雷琼地区玄武岩发育时间序列土壤中植硅体特征及其发生学意义

对雷琼地区发育于玄武岩跨度为0.01~6.12 M a时间序列土壤中植硅体的含量和形态进行了研究。结果表明:(1)土壤中植硅体的含量为1.54~21.95 g kg-1,其随着土壤深度的增加而降低;从新成土到富铁土阶段急剧降低,从富铁土到铁铝土阶段降幅明显减少,进入铁铝土阶段则基本趋于稳定。(2)植硅体主要源于禾本科、棕榈科植物,大小在5~130μm之间,形态包括刺球型、哑铃型、扇型、长方型、方型、鞍型、帽型、棒型、尖型、齿型、圆型和其他12种植硅体类型。所有样品中的温暖指数值均大于0.5,说明6.12 M a以来研究区域基本以温暖气候为主。     

热带地区玄武岩发育土壤中的生物硅及其发生学意义

运用重液分离法对海南岛北部不同喷发期玄武岩发育的7个土壤剖面生物硅进行了分离和测定,发现生物硅的含量变幅为2.9～54.0 g kg-1,其中最小值出现在发育时间较长的HE11剖面的B2层,最大值出现在发育时间较短的HE09剖面的表层。生物硅的剖面分布特征和有机碳、总氮比较相似,呈现出随土壤深度的增加含量逐渐降低的趋势,在0～40 cm范围之内这种现象更明显。生物硅和总硅之间极显著相关性表明生物硅土壤硅循环中起着主要作用。随着风化强度的提高,黏粒含量的增加,土壤pH逐渐降低,土壤中的生物硅含量有逐渐下降的趋势。初步认为:在土壤发育的初期阶段,来自原生矿物的直接风化释放的溶解硅有利于生物硅在土壤中保存和积聚。而随着土壤的进一步发育,原生矿物的逐渐被分解,土壤的pH下降和黏粒含量进一步增加,土壤中的生物硅也会被溶解、利用,结果是其含量逐渐下降。至发育的高级阶段,土壤中的硅进一步淋失,pH和黏粒含量逐渐趋于稳定。在陆地生物"泵"作用下,生物成因硅会被植物循环利用并维持在一个含量相对稳定的状态。