湖南主要农田土壤硅的形态含量和有效性及炉渣硅肥的开发研究

本文总结了湖南省主要农田土壤硅的形态、含量的结果,根据田间和盆栽试验及室内分析数据,将全省土壤划分为供硅能力低、中偏低、较高及高共四类,预测约占全省总面积51.5％的土壤施硅可能有效。对全省主要炉渣硅肥资源进行了调查研究,通过试验研究,明确黄磷炉渣、锰矿炉渣炼铁高炉渣等可作为硅肥施用並可使水稻获得增产,且不致使水稻受其重金属的污染。     

炉渣硅肥的肥效及重金属对土壤和水稻的影响

施用四种炉渣硅肥对水稻的增产效果显著，土壤有效硅和稻草中硅的含量明显提高。盆载试验表明，施用黄磷渣对土壤有效锰、铅、镉的影响不明显；施用锰矿炉渣能显著提高土壤中有效锰的含量，植株中锰含量亦增加，土壤有效铅和有效镉有所增加，但与施用量不成比例。田间试验表明，施用锰矿炉渣能增加土壤有效锰的含量，但对铅、镉没有影响，其他三种炉渣硅肥施入大田，对土壤有效锰、铅、镉的影响均不明显。     

甘蔗施用硅肥肥效研究初报

昌宁县从 1993年起开展了硅肥在甘蔗施用的示范推广试验 ,经四年的试验研究表明 :甘蔗是喜硅作物 ,土壤中有效硅含量的高低 ,直接影响到土壤对甘蔗的供给水平 ,公顷硅肥施用 750千克在甘蔗上能显著地增加产量和含糖量 ,甘蔗公顷增 2 9. 66吨 ,增 4 0 . 55% ,糖份提高 0 . 12 4 5% ,增 8. 5%。公顷施用 4 50 - 750千克黄磷炉渣硅肥可获得增产增糖效益     

水稻施用硅肥的研究

水稻从土壤中吸收很多硅，水稻植株中硅含量２．３６％～６．４７％，土壤中有效硅为３５０～３７０ｍｇ／ｋｇ．为保证水稻对硅肥需要，施用硅肥非常重要．试验证明，施用硅肥不但能增加水稻高度、分蘖数、抗倒伏能力、抗病能力，而且也能提高产量．     

硅肥对水稻产量及养分吸收的影响

水稻硅肥试验表明,在慈溪部分有效硅含量低的水稻土中,施用硅肥对水稻有一定的增产效果,可增强土壤中磷元素的有效性,提高水稻对磷素的吸收。同时水稻植株对硅的吸收量有一定的饱和度,施用硅肥超过一定量时,水稻植株中的有效硅含量不再增加。     

钾硅肥施用对水稻吸收铅、镉的影响

为探讨钾硅肥施用对水稻铅、镉吸收及土壤中铅、镉生物有效性的影响,将施肥和重金属钝化修复良好结合在一起提供依据,采用盆栽试验,研究了钾硅肥施用对水稻生物量、钾素积累量、铅/镉含量和土壤中有效态铅/镉含量及其变化的影响。结果表明,钾硅肥施用可以显著提高水稻植株各部位生物量和钾素累积量,与不施钾处理相比,水稻生物量和钾素积累量分别增加了40.4%~47.0%和170.0%~252.0%;钾硅肥的施用显著降低了水稻茎、叶和籽粒中铅和镉的含量,与施用硫酸钾处理相比,水稻茎、叶、籽粒中铅和镉的含量分别降低了23.6%、35.6%、28.7%和15.6%、29.7%、26.8%,且随着钾硅肥用量的增加,水稻地上各部位铅和镉的含量显著降低,但水稻根部重金属含量并无显著差异。土壤中有效态铅、镉经过一季水稻种植后均有不同程度降低,钾硅肥处理和硫酸钾处理土壤有效铅、镉含量并无明显差异。钾硅肥的施用既满足了水稻对钾素的需求,又降低了水稻地上各部位对土壤重金属的吸收。     

水稻施用硅肥的肥效

据研究,收获期水稻茎杆的最适SiO_2含量是13%左右。但朝鲜水稻茎杆的SiO_2含量平均只有8%。由此说明,朝鲜的很多水稻田施用硅肥可能有效。土壤有效硅含量与稻杆硅含量之间有高度的相关性。土壤有效硅的测定办法是使用N NaOAc(pH 4±0.1)为浸提剂。土壤与浸提液之比为1:5,在60℃温度下浸提90分钟。朝鲜水稻上有效SiO_2含量的范围是20PPm至200PPm,平均值很低,只有78PPm。土壤有效硅含量与干土样本的pH值有关系,干土样本pH为6.5时,最适有效SiO_2含量为130PPm。这个最适值是根据水田分三次施用氮肥,氮肥施用总量为110公斤/公顷的试验得来的。因此,硅肥的肥效又和氮肥施用水平有关系,氮肥施用水平高,硅肥肥效显著。     

外源硅钝化稻田土壤重金属Cd有效性及降低稻谷Cd含量研究

【目的】利用两种外源硅肥材料开展试验,研究外源硅对土壤重金属Cd有效性以及稻谷Cd含量的影响。【方法】以硅胶（分子式mSiO2.nH2O,含量98%以上）、液体硅肥（SiO2浓度≥23%）作为外源硅肥材料,通过在重金属镉Cd超标稻田土壤施用硅胶,在水稻分蘖期、孕穗期喷施液体硅肥,研究硅钝化稻田土壤重金属Cd有效性及降低稻谷Cd含量。【结果】施用硅胶达到100kg/667m2对降低土壤有效Cd含量有极显著效果,表明稻田施用硅胶可以钝化土壤重金属Cd有效性;施用硅胶达到100kg/667m2对降低稻谷Cd含量有显著效果,施用硅胶再配合喷施液体硅肥时,对降低稻谷Cd含量有极显著效果;施用硅胶、液体硅肥对提高稻谷产量有显著作用。【结论】基施硅胶配合喷施液体硅肥,对钝化土壤重金属Cd有效性,降低稻谷Cd含量,提高稻谷产量具有显著效果。     

施用高炉渣对土壤的pH和有效硅以及水稻植株含硅量的影响

采用盆栽试验的方法,研究了炼铁厂副产品3种高炉渣作硅肥使用对水稻土pH及土壤和水稻植株中硅素养分状况的影响。结果表明,在北方酸性水稻土上施用高炉渣可以提高土壤pH,增加土壤有效硅含量,促进水稻对硅素养分的吸收。上述效果随高炉渣用量的增加而更为明显,且高炉渣A和高炉渣F的效果要好于高炉渣B。     

石灰和硅肥对非污染土壤Cd有效性和花生Cd含量的影响

本文研究了花生盆栽过程中,不同用量石灰及石灰、硅肥配施对非污染土壤有效态Cd和花生籽仁Cd含量的影响。结果表明:(1)在常规施肥条件下,施用石灰及石灰、硅肥配施均能显著提高土壤pH值,同时使得花生叶片细胞膜透性具有降低的趋势;石灰施用量为0.67g·kg-1土时的土壤有效态Cd含量降低了12.6%(显著低于CK),而石灰、硅肥配施组合对降低土壤有效Cd含量的作用不显著,可能与硅肥中Cd含量较高有关。(2)不同石灰施用量均有降低花生籽仁中Cd含量的趋势,其中石灰施用量为0.67g·kg-1土时花生籽仁Cd含量比CK降低26.1%;但石灰、硅肥配施对降低花生籽仁Cd含量的作用不显著。(3)花生籽仁Cd含量与土壤有效态Cd含量达正相关显著水平,表明土壤Cd有效性是影响花生籽仁Cd含量的主要原因。     

白浆型水稻土生物硅肥土壤肥力效应的研究

通过田间试验研究了在白浆土上施用生物硅肥的对土壤肥力的影响。试验结果表明:生物硅肥的施入,降低了土壤中水溶性硅的含量,提高了活性硅、无定形硅和有效硅的含量,可能原因是由于硅素的施入,促进了Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀对水溶性硅的吸附,促进了生物硅肥中活性硅的解析和溶解,促进了硅酸凝胶与土壤还原铁锰生成混合凝胶;生物硅肥的施用促进了土壤氮的矿化,降低了土壤磷的有效性,提高了土壤PH值,而对土壤有效钾的含量没有明显的影响。     

碳化煤球造气渣作硅肥在稻田应用研究

研究了在有效硅含量较低的水稻土中，施用小氮肥厂碳化煤球造气渣生产的硅钙肥后，对土壤和水稻产量及抗病性的影响。结果表明，施用该肥后可增加土壤有效硅含量，提高水稻产量，增强稻株抗病性，改善土壤的性质。     

山东省水稻土有效硅含量及硅肥效应研究

通过对全省水稻土取样分析和进行水稻施用硅肥盆栽、田间试验。结果表明,水稻土有效硅含量高低顺序为湿潮土> 砂姜黑土> 盐化潮土> 棕壤。每666 .7m2 施用含SiO2 55% 的高效硅肥5 ～10kg,可提高土壤有效硅含量,改善水稻生物性状,增强抗逆性,与对照相比,水稻增产7-8% ～21.5% 。     

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.     

广西稻田镉污染状况及硅对稻米镉的消减作用

[目的]调查广西稻田土壤镉污染现状,开展硅对稻米镉的消减作用研究,为治理广西稻田土壤镉污染提供科学依据.[方法]在广西境内,采集水稻主产区的稻田耕层(0～20 cm)土样157个,分析其镉含量,并采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对稻田土壤环境质量和潜在生态风险进行评价;另外,在镉超标稻田上进行不同硅肥处理对稻米镉的消减试验,试验设不施硅肥作对照、土壤中施用硅肥750 kg/ha、叶面喷施0.2％纳米硅1500L/ha和土壤中施用硅肥750 kg/ha+叶面喷施纳米硅1500 L/ha4个处理,测定各处理的稻米中的镉含量.[结果]采样调查结果表明,广西稻田耕层土壤中全量镉含量为0.02～7.33 mg/kg,平均0.53 mg/kg,其中35.03％土壤样品的镉含量超过国家土壤环境质量标准的Ⅱ级标准,以中、轻度污染为主.硅肥试验结果表明,不同硅肥处理均显著降低了稻米中镉的含量(P＜0.05),其中土施硅肥750 kg/ha+叶面喷施纳米硅1500L/ha处理效果最好,稻米镉含量比对照处理下降73.45％;喷施纳米硅1500L/ha处理稻米镉含量下降62.07％,土施硅肥750 kg/ha处理下降34.48％.[结论]广西稻田土壤中镉的生态风险为中等至高的风险,合理施用硅肥可有效降低稻米镉的含量.     

广西稻田镉污染状况及硅对稻米镉的消减作用

[目的]调查广西稻田土壤镉污染现状,开展硅对稻米镉的消减作用研究,为治理广西稻田土壤镉污染提供科学依据.[方法]在广西境内,采集水稻主产区的稻田耕层(0～20 cm)土样157个,分析其镉含量,并采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对稻田土壤环境质量和潜在生态风险进行评价;另外,在镉超标稻田上进行不同硅肥处理对稻米镉的消减试验,试验设不施硅肥作对照、土壤中施用硅肥750 kg/hm2、叶面喷施0.2％纳米硅1 500 L/hm2和土壤中施用硅肥750 kg/hm2+叶面喷施纳米硅1 500 L/hm2 4个处理,测定各处理的稻米中的镉含量.[结果]采样调查结果表明,广西稻田耕层土壤中全量镉含量为0.02～7.33 mg/kg,平均0.53 mg/kg,其中35.03％土壤样品的镉含量超过国家土壤环境质量标准的Ⅱ级标准,以中、轻度污染为主.硅肥试验结果表明,不同硅肥处理均显著降低了稻米中镉的含量(P＜0.05),其中土施硅肥750 kg/hm2+叶面喷施纳米硅1 500 L/hm2处理效果最好,稻米镉含量比对照处理下降73.45％;喷施纳米硅1 500L/hm2处理稻米镉含量下降62.07％,土施硅肥750 kg/hm2处理下降34.48％.[结论]广西稻田土壤中镉的生态风险为中等至高的风险,合理施用硅肥可有效降低稻米镉的含量.     

硅素物质对土壤-水稻系统中镉行为的影响

通过盆栽试验,研究在镉污染水稻土上施用硅素物质对水稻植株不同部位镉含量及土壤中镉形态的影响.结果表明:加入硅素物质降低了水稻各部位镉含量.随着硅肥施入量的增加,水稻各部位的镉含量呈现降低趋势,土壤pH值升高,土壤中可交换态、碳酸盐结合态镉含量呈现降低趋势,铁锰氧化物态、有机结合态镉含量呈现增加趋势.     

硅对赤红壤中锰的解毒效应研究

采用培养试验方法研究了硅肥对酸性土壤中锰毒性的影响, 旨在为酸性土壤锰毒害的防控提供科学依据。结果表明,甘蔗的根际效应明显, 根际土壤中的pH值、有效硅含量较低而活性锰及水溶态锰、交换态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰、铁锰氧化态锰含量均显著高于土体。然而,施用硅肥(偏硅酸钠)后,土壤活性锰含量和水溶态、交换态尧、机结合态锰含量均显著降低, 但是硅肥对根际土壤锰含量和形态的效应弱于土体;并且,施用硅肥使甘蔗地上部锰含量(47.1~112.1 mg/kg)显著降低, 并且有随着硅肥用量(0.5~2.1 g/kg)增加而降低的趋势;虽然硅肥的施用也减少甘蔗地上部铁的含量, 但铁锰比值却从对照的2.51 增加至2.92~5.72 之间。因此,施用硅肥后甘蔗株高、总生物量分别提高4.07%~15.24%、8.41%~28.03%。可见, 硅肥的施用减轻了酸性土壤中锰的毒害。     

广西稻田镉污染状况及硅对稻米镉的消减作用（英文）

[目的]调查广西稻田土壤镉污染现状,开展硅对稻米镉的消减作用研究,为治理广西稻田土壤镉污染提供科学依据。[方法]在广西境内,采集水稻主产区的稻田耕层(0~20 cm)土样157个,分析其镉含量,并采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对稻田土壤环境质量和潜在生态风险进行评价;另外,在镉超标稻田上进行不同硅肥处理对稻米镉的消减试验,试验设不施硅肥作对照、土壤中施用硅肥750 kg/hm~2、叶面喷施0.2%纳米硅1 500 L/hm~2和土壤中施用硅肥750 kg/hm~2+叶面喷施纳米硅1 500 L/hm~24个处理,测定各处理的稻米中的镉含量。[结果]采样调查结果表明,广西稻田耕层土壤中全量镉含量为0.02~7.33 mg/kg,平均0.53 mg/kg,其中35.03%土壤样品的镉含量超过国家土壤环境质量标准的Ⅱ级标准,以中、轻度污染为主。硅肥试验结果表明,不同硅肥处理均显著降低了稻米中镉的含量(P0.05),其中土施硅肥750 kg/hm~2+叶面喷施纳米硅1 500 L/hm~2处理效果最好,稻米镉含量比对照处理下降73.45%;喷施纳米硅1 500L/hm~2处理稻米镉含量下降62.07%,土施硅肥750 kg/hm~2处理下降34.48%。[结论]广西稻田土壤中镉的生态风险为中等至高的风险,合理施用硅肥可有效降低稻米镉的含量。     

硅对赤红壤中锰的解毒效应研究

采用培养试验方法研究了硅肥对酸性土壤中锰毒性的影响,旨在为酸性土壤锰毒害的防控提供科学依据.结果表明,甘蔗的根际效应明显,根际土壤中的pH值、有效硅含量较低而活性锰及水溶态锰、交换态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰、铁锰氧化态锰含量均显著高于土体.然而,施用硅肥(偏硅酸钠)后,土壤活性锰含量和水溶态、交换态、有机结合态锰含量均显著降低,但是硅肥对根际土壤锰含量和形态的效应弱于土体;并且,施用硅肥使甘蔗地上部锰含量(47.1～112.1 mg/kg)显著降低,并且有随着硅肥用量(0.5～2.1 g/kg)增加而降低的趋势;虽然硅肥的施用也减少甘蔗地上部铁的含量,但铁锰比值却从对照的2.51增加至2.92～5.72之间.因此,施用硅肥后甘蔗株高、总生物量分别提高4.07％～15.24％、8.41％～28.03％.可见,硅肥的施用减轻了酸性土壤中锰的毒害.