□日本東京大學農(nóng)學博士蔡德龍

植物有益元素肥料系列報道之一

資源節(jié)約型和環(huán)境友好型新肥料
——硅肥

□日本東京大學農(nóng)學博士蔡德龍

編者按

從植物對于營養(yǎng)元素的需求來看，我們應(yīng)該相信，植物中有益元素和必需元素是相對的，而不是一成不變的，可以說隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人員陸續(xù)發(fā)現(xiàn)新的植物必需元素，為作物的養(yǎng)分平衡奠定基礎(chǔ)。眾所周知，除了16種植物必需營養(yǎng)元素之外，還有一類營養(yǎng)元素——有益元素。有益元素一是某些植物類群中的特定生物反應(yīng)所需，如鈷，豆科植物根瘤固氮所必需；二是在某些植物生長在某一有益元素過剩的環(huán)境中，經(jīng)長期進化過程中形成對該元素的依賴性，如水稻對硅元素、甜菜的生長過程中對于鈉的需求。目前，逐漸被認可的有益元素有硅、鈷、鈦、鎳等。伴隨作物產(chǎn)量的提高，氮磷鉀大量元素肥料的過量長期施用，出現(xiàn)了新的植物營養(yǎng)不平衡情況，有益元素肥料也越來越為人所熟知，未來發(fā)展趨勢向好。近日，《中國農(nóng)資》將開設(shè)專欄，針對主要有益元素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的突出作用以及有益元素肥料施用、發(fā)展等情況做一系列報道。

硅肥最早是以一種含硅酸鈣為主的玻璃體、礦物肥料，其外觀根據(jù)原料的不同，呈白色、灰褐色或黑色粉末，具有無毒、無臭、無腐蝕性、不變質(zhì)及不易流失等特征。早在20世紀，相關(guān)研究人員就針對江蘇、江西、浙江、河南、湖北等地進行有效二氧化硅的調(diào)查，目前我國存在大面積的缺硅土壤，其中浙江省缺硅總面積達73%，河南省耕地缺硅60%左右。值得引起重視的是，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進行，耕地缺硅的面積也逐年增大。我國氮磷鉀肥料施用量占世界施用量的32%，氮磷鉀肥料的大量施用，消耗土壤中大量的中微量元素以及有益元素，現(xiàn)在到了應(yīng)該補充土壤硅營養(yǎng)的時候了。

硅肥可有效防治土壤重金屬污染

硅作為有益元素中的“龍頭”，最早是以含硅酸鈣為主的玻璃體、礦物原料，隨著新型肥料的研究深入，出現(xiàn)了水溶性硅肥、硅鉀肥、天然硅肥等。硅是人體骨骼的重要組成部分，對植物生長的作用也日趨重要，由此預(yù)示著：硅肥將成為21世紀資源節(jié)約型和環(huán)境友好型新肥料。硅肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用如下：

一是硅是構(gòu)成植物體組成的重要營養(yǎng)元素，特別是水稻，在生產(chǎn)1000Kg的稻谷中，水稻地上部分二氧化硅的吸收量達150Kg，超過水稻吸收氮磷鉀的總和；二是硅肥有利于提高農(nóng)作物的光合作用，水稻吸收硅之后，能使植株挺拔、莖葉直立，有利于提高水稻、小麥、玉米、甘蔗等作物葉面的光合作用，從而增加作物的產(chǎn)量；三是硅肥有利于提高農(nóng)作物抵抗病蟲害的能力，硅化細胞的形成使水稻表層細胞壁加厚，角質(zhì)層增加，從而增強對病蟲害抵抗的能力，特別是對稻瘟病、紋枯病、稻胡麻斑病、稻粒黑粉病等具有顯著作用；四是能夠提高水稻抗倒伏能力，試驗結(jié)果表明：水稻基部秸稈抗折斷力，提高35%-55%；五是能增強水稻抗寒、抗低溫以及抗旱能力，硅肥對于我國的旱作農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)都具有重要的戰(zhàn)略意義；六是硅肥能提高磷肥利用率和活化土壤中磷的作用，我國磷肥的利用率一般在15%-20%之間，施用硅肥后可以提高作物對磷肥的吸收利用率，促進磷在水稻體內(nèi)的運轉(zhuǎn)，從而提高水稻、小麥、玉米的結(jié)實率，這對于改善我國70%以上耕地缺磷和磷礦分布不均勻、磷肥利用率低的狀況具有戰(zhàn)略意義；七是硅肥能夠改良紅壤和鹽堿地。除了以上作用外，硅的另一個重要作用是它能夠防治和減輕土壤重金屬污染，提高土壤的有效二氧化硅硅肥中所含的硅酸根離子與重金屬的化學反應(yīng)，形成植物難以吸收的化合物，從而減輕重金屬對于植物的污染。硅肥作為調(diào)節(jié)性肥料、品質(zhì)肥料以及保健肥料，還能夠明顯改善農(nóng)作物果實的色香味等感官效果。硅肥自身有益于植物生長，有調(diào)節(jié)農(nóng)作物在不同階段的營養(yǎng)需求，并對過度使用的其他肥料具有抑制作用。

硅肥品種多樣化施用技巧是關(guān)鍵

目前，硅肥的品種很多，按形態(tài)可以分為固體硅肥、液體硅肥；如果按施用方法分類有液面噴灑硅肥、基施硅肥、水沖硅肥等；按水溶性主要可以劃分為兩大類：枸溶性硅肥、水溶性硅肥。枸溶性硅肥除含二氧化硅之外，還富含碳酸鈣、碳酸鎂以及植物需要的許多微量元素，對土壤改良、防治土壤重金屬污染有著不可替代的作用。水溶性硅肥以其運輸方便、植物吸收快，有效硅含量高的特點早在20世紀80年代就開始施用?，F(xiàn)今，針對水溶性硅肥成本高、綜合改良土壤的效果次于枸溶性硅肥的局限性?，F(xiàn)階段，河南省硅肥工程技術(shù)中心已生產(chǎn)出水沖硅肥，不僅成本低，綜合應(yīng)用效果好。

目前，硅肥的品種“百花齊放”，固體硅鈣肥、硅鈣鉀肥、硅鉀肥、硅基有機肥、硅復混肥、微生物硅肥、液體硅肥等等，在品種的多樣化的同時，合理精準地掌握施用技巧才是重中之重。多年的研究成果以及對比試驗表明：枸溶性硅肥作基肥每畝用量在50Kg效果最好，水溶性硅肥2Kg-3Kg/畝左右，硅肥作為基施，最好與有機肥混合使用更佳；作追肥可以進行葉面噴灑、也可以沖施或直接施到土壤中。

硅肥推廣勢在必行

根據(jù)國家統(tǒng)計局資料顯示，我國2013年生鐵產(chǎn)量在7.09億噸，年排出近15億噸左右的煉鐵水淬渣，這些資源如果添加相應(yīng)的硅肥添加劑可以使廢渣中的含有少量的重金屬除去，并且使有效二氧化硅移動速度更加迅速，有利于植物根系吸收，是制造硅肥的好原料。我國目前土壤重金屬污染范圍大，程度嚴重，需花費眾多的資金進行土壤改造修復。試驗表明：硅肥可以有效地防治土壤重金屬污染，特別是硅肥對水稻鎘吸收的影響，降低率均在90%以上。此外，在推廣應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，硅肥能使現(xiàn)有的糧食增產(chǎn)10%左右，相當于我國增加人口的糧食消費量；在經(jīng)濟作物上的增產(chǎn)幅度就更大了，據(jù)統(tǒng)計，花生施用硅肥一般增產(chǎn)率在15%以上。因此，硅肥推廣勢在必行、前景廣闊。