在水稻生产中,施用硅肥不仅具有抗倒伏和抗生物胁迫的功效,而且能够增加稻谷和生物产量。我国是水稻生产大国,每年伴随产生大量水稻副产物。因此,寻求高附加值的副产物利用途径并改善水稻栽培环境,实现大田栽培的可持续发展势在必行。硅肥施用对提升水稻生物质的积累量以及硅、氮和磷元素的吸收具有重要的作用,含有丰富硅、氮和磷元素的生物质在碱金属离子电池中具有重要的应用价值。因此,本论文系统研究硅肥对不同季别、不同类型水稻品种农艺性状的影响,分析了所得副产物不同部位中硅、氮与磷元素的吸收与分配特性。运用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪以及X射线衍射仪等对不同季别、不同类型水稻品种的各部位生物质的微观结构以及化学特性进行了系统的分析。针对施用硅肥后不同水稻副产物的特性,在碱金属离子电池中进行了能源化利用研究。主要研究结果如下:1.通过大田试验研究了硅肥施用对早季和晚季不同品种类型水稻的农艺性状以及硅、氮和磷含量的影响,结果表明经硅肥处理后不同品种早稻和晚稻的产量和干物质积累量均表现出增长的趋势,其中产量的增幅为2.76%～22.27%,干物质积累量增幅为-6.35%～29.11%,对早季常规粳稻（22.27%）和常规籼稻（18.70%）以及晚季杂交粳稻（10.92%）和杂交籼稻（18.41%）增产效果更为明显。硅肥处理能显著提升早季常规粳稻副产物各个部位的硅含量,并且谷壳中的硅含量显著高于茎、叶和枝梗。水稻叶片的氮含量明显高于其他部位,晚季常规粳稻品种中氮和磷的含量高于其他水稻品种。2.经硅肥处理后早季常规粳稻谷壳中的硅含量达到了16.54%,相比于对照提升了3.37个百分点。对稻壳转化为硅基复合电极材料的方法进行了创新,该方法达到了充分利用稻壳中的硅和纤维素、半纤维素以及木质素等有机成分的目的。透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪以及X射线光电子能谱测试结果均表明将稻壳资源成功转化为了锂离子电池硅碳复合电极材料。稻壳硅基复合电极材料在实际的电池体系测试中表现出优异的倍率性能和循环稳定性,在3C的电流密度下材料仍可稳定保持420.7 mAh g-1的高容量,在0.5 C电流密度下经过150个循环后其电池的容量保持率达到90%。此外,稻壳硅基复合电极材料发挥的容量比商业化石墨电极材料的高136.1 mAh g-1。对早季常规粳稻稻壳的利用效率进行分析,结果表明施用硅肥后稻壳硅基复合电极材料在电池循环中发挥的平均容量为476.4 mAh g-1比不施硅的容量高60.1 mAh g-1,容量提升了14.5%。3.扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪以及拉曼光谱测试结果表明硅肥处理能够显著提高材料内部的缺陷程度,有利于钠离子的嵌入与吸附。水稻副产物不同部位转化的生物质碳材料在钠离子电池的测试结果表明,水稻的茎部和枝梗部位在电池测试中发挥的容量分别为150 mAh g-1和135 mAh g-1,均低于叶片部位发挥的容量。硅肥施用后叶片部位转化的生物质碳材料在电池测试中发挥出252.2 mAh g-1的平均容量比对照提升了52.9 mAh g-1,容量提升了26.5%。理论计算结果表明叶片部位转化的碳材料具有高的储钠性能主要归因于叶片部位具有高的氮和磷元素的含量,为钠离子的存储提供充足的活性中心和结合位点。全文结论:硅肥施用能够明显提升早季常规粳稻谷壳中的硅含量以及晚季常规粳稻叶片中氮和磷的含量;相比未施硅的水稻生物质,硅肥施用后的生物质转化的材料对碱金属离子电池负极的容量具有明显的提升效果。