由于矿山的开采和矿石的冶炼、农药和化肥等农用物质的不合理使用以及固体废弃物随意堆放等,全球范围内大面积的土壤受到重金属砷（As）的污染。水稻严重受土壤As污染的影响,这主要是因为长期处于淹水环境下的稻田土壤中As的化学形态主要是以亚砷酸盐（As（III））为主,而As（III）与Si在水稻根系共享转运蛋白Lsi1和Lsi2。因此,针对孔隙水中As（III）为As的主要化学形态,而且As（III）与Si的转运蛋白相同这一独特特征,这为利用Si降低水稻对As的吸收和利用提供了一个非常有利的条件。利用酒精燃烧稻壳以获得Si可溶性高的稻壳灰,进而通过增加土壤溶液中Si的浓度来达到有效地降低水稻对As吸收和利用的目的。首先,用化学方法探究稻壳灰中Si的4种形态,并结合FTIR、XRD和SEM进一步揭示稻壳灰中Si可溶性高的内在机制;其次,将稻壳和稻壳灰应用于长期淹水的水稻盆栽中,并通过对土壤孔隙水化学指标、水稻植物As/Si积累、土壤As/Si形态、土壤有效态As/Si以及水稻根系、节点和谷物的XRF荧光图的变化情况来系统地分析和探讨Si对水稻吸收和利用As的具体效果;最后,将稻壳灰应用到田间中,进一步探讨稻壳灰在降低水稻对吸收As方面的具体效果。得到的主要结论如下:（1）与稻壳相比,稻壳灰中可利用Si和无定型Si的浓度分别提高了3.0倍和7.7倍,从而支持了Si的释放潜力。此外,XRD数据表明,稻壳灰中的Si主要是无定型Si O2;FTIR数据表明,稻壳灰的Si-O-Si伸缩振动峰更强,且在稻壳灰中存在可溶性低的芳香族C;SEM数据表明,在稻壳灰中存在Si包裹C的结构。以上结果表明,公开燃烧不仅提高了稻壳灰中Si的可利用性,且使C固存在土壤中。（2）与对照相比,富Si处理使水稻根际土中的可利用Si增加了40.3-49.1%,而可利用As也增加了33.3-35.3%,这说明富Si处理在提高水稻根际Si的生物有效性的同时,也提高了As的生物有效性。此外,与对照相比,稻壳灰处理使铁膜上Fe的浓度降低了24.1%,却使铁膜上As的浓度增加了26.9%,这说明稻壳灰处理提高了Fe膜对As的固持效率,进而降低As向水稻地上组织转运。（3）XRF数据表明,在水稻根系中,As的最高荧光强度与Fe的最高荧光强度没有强相关性,而Si的荧光强度与Fe的荧光强度有强相关性;在节点I处,As和Si的荧光强度呈负相关,这说明Si能有效降低水稻对As的积累;在糙米中,S、Fe和Zn分布在糊粉层中,这可能表明水稻谷物在抛光去除糊粉层过程中会降低谷物中S、Fe和Zn的浓度。（4）与对照相比,富Si处理使谷物中无机砷（Inorganic As,Asi）的浓度降低了31.0-54.0%,且稻壳灰使谷物Asi低于国家食品安全标准（0.2 mg/kg）。与此同时,富Si处理对谷物营养元素的摄取没有产生严重的负面影响。（5）在田间试验中,与对照相比,硅肥和稻壳灰处理使水稻根际土有效Si增加了28.1-33.1%,这说明富Si处理提高Si的生物有效性。同时,与对照相比,硅肥和稻壳灰处理使非专性吸附态As和专性吸附态As分别增加了23.8-28.1%和8.1-10.6%,而结晶型Fe/Al氧化物结合态As降低了44.3-52.2%,这说明As向生物可利用态转换,从而提高了As的生物有效性。此外,与对照相比,硅肥和稻壳灰处理使白根中As的浓度增加了11.6-51.6%,茎叶和稻壳中As的浓度则降低了2.0-25.4%和38.9-56.0%,且稻壳灰处理使转移系数茎叶/白根从0.02降低到0.01,这说明白根对As的持留能力增强,抑制As向水稻地上组织中迁移和转运。（6）在田间试验中,与对照相比,稻壳灰处理使水稻谷物中Asi的浓度较对照降低了33.9%,且低于国家食品安全标准（0.2 mg/kg）,而硅肥处理却使谷物Asi增加了29.7%,这说明稻壳灰的处理效果比硅肥的处理效果更好。