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【摘要】在水稻的优化配方施肥中，人们往往十分重视氮、磷、钾等大量元素化肥的配合施用，却忽略了硅、锌等元素的施用，影响了水稻生长发育，制约了水稻产量的提高和品质的改善。科学合理施用硅肥，对提高水稻产量，增加抗性，改善品质，具有一定的指导意义。
【关键词】施用；硅肥；增产；增收
0.前言
目前，我国缺硅土壤占总耕地面积的50%以上，而且连作年限越长，土壤缺硅的程度越明显。以水稻为例，2012年我国水稻种植面积达3，029.7万ha，平均单产为6，743kg/ha，如果在缺硅土壤上全部增施硅肥，按增产10%计，仅此一项每年至少可增产1，000万t稻谷，按2012年全国粮食总产58，957万t推算，增产幅度可达到1.7%。据此可以认定，推广硅肥的生产与应用具有非常明显的社会和经济效益,也是发展效益农业的重要举措。
1.硅肥在水稻生长发育中的主要作用
1.1是水稻生长发育中的重要组成元素和必需元素之一
硅肥的作用仅次于氮磷钾，居第四位。水稻是吸收硅较多的作物，一般茎叶中含有二氧化硅10-20%，水稻体内硅酸含量约为氮的10倍，磷的20倍左右，每生产1000kg稻谷，水稻地上部分SiO2的吸收量达150kg，超过水稻吸收N、P、K总和。
1.2提高光合作用，增产增收
硅素可促进水稻根系生长，增强根系活力，提高水稻对水分和养分的吸收量。水稻增施硅肥后，可使叶片增厚，植株健壮，表皮细胞硅质化，增强细胞壁强度，使植物机械组织发达，株型挺拔，茎叶挺直，水稻茎叶之间夹角减小15-25度，有利于通风透光，减少遮阴，适合水稻密植，提高水稻叶面的光合作用，提高叶绿素含量，叶片生长期延长，同化作用旺盛，干物质积累增多，有效预防早衰。据吉林省农科院1991年在公主岭市和永吉县多点试验表明，在冲积型水稻土和白浆型水稻土上，分别增施15.4%钢渣硅肥750-900kg/ha，增产稻谷分别达到798-1095kg/ha和609-1662kg/ha，增产幅度分别达到11.0-15.5%和8.4-18.6%。
1.3协调营养生长和生殖生长
水稻增施硅肥，可促进生殖器官的生长发育，提早抽穗，使穗轴增粗，穗长增加。增施硅肥还可以使水稻体内氮的浓度降低，表现为增强耐氮性，促使磷钾等养分向穗部转移。
1.4减少病虫害和生理性烂根的发生
水稻吸收硅素后，可在水稻体内尤其是茎叶中形成硅化细胞，茎叶表层细胞壁加厚，角质层增加，抵抗病原菌感染和虫害。水稻稻瘟病，水稻纹枯病、水稻胡麻斑病，水稻稻粒黑粉病，水稻烂秧等侵染性病害发病率有一定程度下降；稻飞虱，二化螟，三化螟、稻水象甲等虫害侵害程度也有减轻。此外也能减少农药的施用量，节约用药成本，减轻农药污染。
1.5提高抗倒伏能力
水稻增施硅肥后，硅与水稻体内果胶酸、多糖醛酸等产生生化反应，形成溶解度低的硅酸复合物沉淀在木质化的细胞壁上，使表皮细胞硅质化，增加了细胞壁的厚度，形成坚固的保护层，增强了水稻基部秸秆强度，使水稻导管的刚性增强，提高水稻体内部通气性，从而增强根系的氧化能力，防止根系早衰与腐烂，增强水稻的抗倒伏能力，田间倒伏与折断率减少40-70%。水稻倒伏有两种类型：一种是茎秆折断；另外是出穗后随着成熟穗重增加的倾斜（自然倒伏），硅肥对这两类型倒伏都有抗性。
1.6增强抗旱、抗低温能力
增施硅肥后，水稻根部吸收的硅，随叶面蒸腾而上游，大部分硅酸积累于表皮细胞的角质层内，形成角质～硅酸双层结构。可有效地调节叶片气孔的开闭，使表皮细胞的通透性显著降低，因硅酸不易透水，具有降低蒸腾强度的作用，可以降低蒸腾量30%以上，可增强水稻抗干旱能力，节省田间用水20%以上。硅肥还能增强水稻抗寒、抗低温能力。
1.7调节各营养元素的平衡吸收
增施硅肥后，调节了水稻对氮、磷的过度吸收，促进了同化物向多糖物质转化，提高了水稻的结实率。增施硅肥还能够减少磷肥在土壤中的固定，活化土壤中的磷，促进磷在水稻体内运转，提高磷肥的利用效率，强化钙、镁的吸收和利用，被称为“植物调节性肥料”。硅酸的存在还能增强根部的氧化力，能使可溶性的二价铁或锰在根表面氧化沉积，抑制了根系对铁、锰的过量吸收和毒害。硅肥中含有较多锌、镁、硼、铁等微量元素，对作物有复合营养作用。增施硅肥后，水稻吸收的硅氮比提高，耐氮能力提高，减轻了偏施氮肥引起的贪青晚熟。
1.8改良土壤
生理酸性硅肥能活化土壤中有益微生物，促进有机肥分解，能够改良红壤黄壤，降低稻田土壤PH值，矫正土壤的酸度，提高土壤盐基，抗重茬，提高水稻的耐盐碱性。
1.9防止环境污染
硅化细胞使病原菌不容易侵入，昆虫难以咬动。表皮细胞角硅层的形成，增强了表皮的坚韧性，从而提高了对病虫侵入的抗性，产生一种令昆虫讨厌的气味，命它们远离。镉，汞，铅等重金属主要来源于工业污水，硅与这些重金属结合成为溶性的化合物，降低了植物吸收。硅还可以降低土壤中活性铝的毒害。
1.10改善水稻的品质
硅肥不仅仅能够提高水稻产量，还能在本质上改善作物稻谷的营养成分，提高稻谷的等级。在土壤硅素含量高的稻区，稻米品质比老稻区好。表现为穗金黄，稻谷上无病斑，大米腹白减少，透明度提高，整精米率提高。经过检测，稻米中维生素、氨基酸等营养元素的含量有所增加。
2.缺硅对水稻生长发育的影响
2.1对水稻经济性状的影响
前期缺硅，返青期和分蘖期延后2-3d，分蘖率降低，每穴总茎数和成穗数减少15-20%；后期缺硅，株高降低3-8cm，茎粗减少0.1-0.2cm，穗长减少0.7-1.2cm，穗粒数减少7-13粒，出穗期和成熟期延长2-4d，减产10%以上。 2.2对水稻抗病性、抗逆性的影响
水稻缺硅，水稻体内可溶性氮和糖类增加，营养生长旺盛，叶片柔嫩松散，容易诱致侵染性病菌寄生，细菌性、真菌性病害发生程度增加。水稻缺硅也容易导致缺锌，田间易发生缺锌型赤枯病，靠吸食叶片汁液生存的害虫危害加剧，抗倒伏、抗干旱、抗干热风、抗低温能力下降。
2.3对水稻品质的影响
水稻缺硅，稻谷的成熟度下降，等级降低；谷壳表皮病斑多，稻米垩白度和垩白率增加，整精米率下降；稻米内维生素、氨基酸等有益人体的养分含量降低，而蛋白质含量增加，食用口味变差。
3.水稻吸收硅肥的特点
水稻吸收硅的能力，是来自于体内的新陈代谢，而这种代谢活性仅限于水稻的根部。水稻不同的生长发育时期，对硅的吸收量存在着差异，前期吸收量少，幼穗分化后吸收量急剧增加，抽穗后上升更明显，以后逐渐减少。
4.水稻施用硅肥的技术原则
4.1施用范围
土壤供硅能力是确定是否施用硅肥的重要依据。土壤缺硅程度越大，施肥增产的效果越好，因此，硅肥应优先分配到缺硅地区和缺硅土壤上。一般认为水稻叶片内SiO2含量小于9%或土壤中SiO2含量小于90mg/kg，增施硅肥有明显效果；叶片内SiO2含量大于20%或土壤中SiO2含量大于180mg/kg，增施硅肥效果不明显。
4.2施用方法
硅肥可与有机肥、氮、磷、钾、锌肥一起作基肥施用。做基肥时一定要与其他肥料混拌均匀，且施入水稻耕层土壤15cm以下。养分含量高的水溶态的硅肥既可以作基肥也可作追肥，但追肥时期应尽量提前些，且保持水层3-5cm，在有水状态下，水稻吸收硅能力较好。必要时也可采取叶面施肥的方法。
4.3施用量
应根据不同地块土壤中SiO2的含量与硅肥中SiO2的含量确定硅肥施用量。严重缺硅的土壤可适量多施，而轻度缺硅的土壤应少施。
4.3.1做底肥
SiO2含量达到50-60%的水溶态硅肥，施用量为90-150kg/ha；SiO2含量为30- 40%的钢渣硅肥，施用量为450-750kg/ha；SiO2含量低于30%的钢渣硅肥，施用量为750-1500kg/ha。也可施用硅酸盐复合微生物菌剂，施用量为30-75kg/ha。
4.3.2底肥和追肥相结合
总施用量与单做底肥施用量相同，按底肥：返青肥：孕穗肥=2:1:1的比例，根据所施用硅肥有效含量确定各个生育时期的施用量。
4.3.3做追肥
可在返青期、分蘖期、孕穗期单施或与其他肥料混合使用。单次施用量不超过单做底肥总用量的50%，也可用速溶有机硅肥进行根外追肥，施用量为1.5kg/ha，加水400kg均匀喷雾，每个生育时期可每隔5-7d喷施一次，连续喷施2-3次。
5.水稻施用硅肥的注意事项
5.1必须与其它肥配合。硅肥不能代替氮、磷、钾肥，只有氮、磷、钾、硅等肥料科学配合施用，才能收到良好效果。有条件的地方可结合土壤中SiO2含量测试结果进行精准施肥。
5.2硅肥不能与碳酸氢铵混合或同时施用。硅肥会使碳酸氢铵中的氨挥发，降低氮肥的利用率，造成不必要的浪费。
5.3不论采取哪种施肥方式， 应当在水稻的孕穗期之前施用，超过这个时期施用，几乎不能发挥硅肥的特有作用。
5.4硅肥不易结块、不易变质、稳定性好，也不会有下渗、挥发等损失，具有肥效期长的特点。因此，硅肥不必年年施，可隔年施用。 [科]
【关键词】施用；硅肥；增产；增收
0.前言
目前，我国缺硅土壤占总耕地面积的50%以上，而且连作年限越长，土壤缺硅的程度越明显。以水稻为例，2012年我国水稻种植面积达3，029.7万ha，平均单产为6，743kg/ha，如果在缺硅土壤上全部增施硅肥，按增产10%计，仅此一项每年至少可增产1，000万t稻谷，按2012年全国粮食总产58，957万t推算，增产幅度可达到1.7%。据此可以认定，推广硅肥的生产与应用具有非常明显的社会和经济效益,也是发展效益农业的重要举措。
1.硅肥在水稻生长发育中的主要作用
1.1是水稻生长发育中的重要组成元素和必需元素之一
硅肥的作用仅次于氮磷钾，居第四位。水稻是吸收硅较多的作物，一般茎叶中含有二氧化硅10-20%，水稻体内硅酸含量约为氮的10倍，磷的20倍左右，每生产1000kg稻谷，水稻地上部分SiO2的吸收量达150kg，超过水稻吸收N、P、K总和。
1.2提高光合作用，增产增收
硅素可促进水稻根系生长，增强根系活力，提高水稻对水分和养分的吸收量。水稻增施硅肥后，可使叶片增厚，植株健壮，表皮细胞硅质化，增强细胞壁强度，使植物机械组织发达，株型挺拔，茎叶挺直，水稻茎叶之间夹角减小15-25度，有利于通风透光，减少遮阴，适合水稻密植，提高水稻叶面的光合作用，提高叶绿素含量，叶片生长期延长，同化作用旺盛，干物质积累增多，有效预防早衰。据吉林省农科院1991年在公主岭市和永吉县多点试验表明，在冲积型水稻土和白浆型水稻土上，分别增施15.4%钢渣硅肥750-900kg/ha，增产稻谷分别达到798-1095kg/ha和609-1662kg/ha，增产幅度分别达到11.0-15.5%和8.4-18.6%。
1.3协调营养生长和生殖生长
水稻增施硅肥，可促进生殖器官的生长发育，提早抽穗，使穗轴增粗，穗长增加。增施硅肥还可以使水稻体内氮的浓度降低，表现为增强耐氮性，促使磷钾等养分向穗部转移。
1.4减少病虫害和生理性烂根的发生
水稻吸收硅素后，可在水稻体内尤其是茎叶中形成硅化细胞，茎叶表层细胞壁加厚，角质层增加，抵抗病原菌感染和虫害。水稻稻瘟病，水稻纹枯病、水稻胡麻斑病，水稻稻粒黑粉病，水稻烂秧等侵染性病害发病率有一定程度下降；稻飞虱，二化螟，三化螟、稻水象甲等虫害侵害程度也有减轻。此外也能减少农药的施用量，节约用药成本，减轻农药污染。
1.5提高抗倒伏能力
水稻增施硅肥后，硅与水稻体内果胶酸、多糖醛酸等产生生化反应，形成溶解度低的硅酸复合物沉淀在木质化的细胞壁上，使表皮细胞硅质化，增加了细胞壁的厚度，形成坚固的保护层，增强了水稻基部秸秆强度，使水稻导管的刚性增强，提高水稻体内部通气性，从而增强根系的氧化能力，防止根系早衰与腐烂，增强水稻的抗倒伏能力，田间倒伏与折断率减少40-70%。水稻倒伏有两种类型：一种是茎秆折断；另外是出穗后随着成熟穗重增加的倾斜（自然倒伏），硅肥对这两类型倒伏都有抗性。
1.6增强抗旱、抗低温能力
增施硅肥后，水稻根部吸收的硅，随叶面蒸腾而上游，大部分硅酸积累于表皮细胞的角质层内，形成角质～硅酸双层结构。可有效地调节叶片气孔的开闭，使表皮细胞的通透性显著降低，因硅酸不易透水，具有降低蒸腾强度的作用，可以降低蒸腾量30%以上，可增强水稻抗干旱能力，节省田间用水20%以上。硅肥还能增强水稻抗寒、抗低温能力。
1.7调节各营养元素的平衡吸收
增施硅肥后，调节了水稻对氮、磷的过度吸收，促进了同化物向多糖物质转化，提高了水稻的结实率。增施硅肥还能够减少磷肥在土壤中的固定，活化土壤中的磷，促进磷在水稻体内运转，提高磷肥的利用效率，强化钙、镁的吸收和利用，被称为“植物调节性肥料”。硅酸的存在还能增强根部的氧化力，能使可溶性的二价铁或锰在根表面氧化沉积，抑制了根系对铁、锰的过量吸收和毒害。硅肥中含有较多锌、镁、硼、铁等微量元素，对作物有复合营养作用。增施硅肥后，水稻吸收的硅氮比提高，耐氮能力提高，减轻了偏施氮肥引起的贪青晚熟。
1.8改良土壤
生理酸性硅肥能活化土壤中有益微生物，促进有机肥分解，能够改良红壤黄壤，降低稻田土壤PH值，矫正土壤的酸度，提高土壤盐基，抗重茬，提高水稻的耐盐碱性。
1.9防止环境污染
硅化细胞使病原菌不容易侵入，昆虫难以咬动。表皮细胞角硅层的形成，增强了表皮的坚韧性，从而提高了对病虫侵入的抗性，产生一种令昆虫讨厌的气味，命它们远离。镉，汞，铅等重金属主要来源于工业污水，硅与这些重金属结合成为溶性的化合物，降低了植物吸收。硅还可以降低土壤中活性铝的毒害。
1.10改善水稻的品质
硅肥不仅仅能够提高水稻产量，还能在本质上改善作物稻谷的营养成分，提高稻谷的等级。在土壤硅素含量高的稻区，稻米品质比老稻区好。表现为穗金黄，稻谷上无病斑，大米腹白减少，透明度提高，整精米率提高。经过检测，稻米中维生素、氨基酸等营养元素的含量有所增加。
2.缺硅对水稻生长发育的影响
2.1对水稻经济性状的影响
前期缺硅，返青期和分蘖期延后2-3d，分蘖率降低，每穴总茎数和成穗数减少15-20%；后期缺硅，株高降低3-8cm，茎粗减少0.1-0.2cm，穗长减少0.7-1.2cm，穗粒数减少7-13粒，出穗期和成熟期延长2-4d，减产10%以上。 2.2对水稻抗病性、抗逆性的影响
水稻缺硅，水稻体内可溶性氮和糖类增加，营养生长旺盛，叶片柔嫩松散，容易诱致侵染性病菌寄生，细菌性、真菌性病害发生程度增加。水稻缺硅也容易导致缺锌，田间易发生缺锌型赤枯病，靠吸食叶片汁液生存的害虫危害加剧，抗倒伏、抗干旱、抗干热风、抗低温能力下降。
2.3对水稻品质的影响
水稻缺硅，稻谷的成熟度下降，等级降低；谷壳表皮病斑多，稻米垩白度和垩白率增加，整精米率下降；稻米内维生素、氨基酸等有益人体的养分含量降低，而蛋白质含量增加，食用口味变差。
3.水稻吸收硅肥的特点
水稻吸收硅的能力，是来自于体内的新陈代谢，而这种代谢活性仅限于水稻的根部。水稻不同的生长发育时期，对硅的吸收量存在着差异，前期吸收量少，幼穗分化后吸收量急剧增加，抽穗后上升更明显，以后逐渐减少。
4.水稻施用硅肥的技术原则
4.1施用范围
土壤供硅能力是确定是否施用硅肥的重要依据。土壤缺硅程度越大，施肥增产的效果越好，因此，硅肥应优先分配到缺硅地区和缺硅土壤上。一般认为水稻叶片内SiO2含量小于9%或土壤中SiO2含量小于90mg/kg，增施硅肥有明显效果；叶片内SiO2含量大于20%或土壤中SiO2含量大于180mg/kg，增施硅肥效果不明显。
4.2施用方法
硅肥可与有机肥、氮、磷、钾、锌肥一起作基肥施用。做基肥时一定要与其他肥料混拌均匀，且施入水稻耕层土壤15cm以下。养分含量高的水溶态的硅肥既可以作基肥也可作追肥，但追肥时期应尽量提前些，且保持水层3-5cm，在有水状态下，水稻吸收硅能力较好。必要时也可采取叶面施肥的方法。
4.3施用量
应根据不同地块土壤中SiO2的含量与硅肥中SiO2的含量确定硅肥施用量。严重缺硅的土壤可适量多施，而轻度缺硅的土壤应少施。
4.3.1做底肥
SiO2含量达到50-60%的水溶态硅肥，施用量为90-150kg/ha；SiO2含量为30- 40%的钢渣硅肥，施用量为450-750kg/ha；SiO2含量低于30%的钢渣硅肥，施用量为750-1500kg/ha。也可施用硅酸盐复合微生物菌剂，施用量为30-75kg/ha。
4.3.2底肥和追肥相结合
总施用量与单做底肥施用量相同，按底肥：返青肥：孕穗肥=2:1:1的比例，根据所施用硅肥有效含量确定各个生育时期的施用量。
4.3.3做追肥
可在返青期、分蘖期、孕穗期单施或与其他肥料混合使用。单次施用量不超过单做底肥总用量的50%，也可用速溶有机硅肥进行根外追肥，施用量为1.5kg/ha，加水400kg均匀喷雾，每个生育时期可每隔5-7d喷施一次，连续喷施2-3次。
5.水稻施用硅肥的注意事项
5.1必须与其它肥配合。硅肥不能代替氮、磷、钾肥，只有氮、磷、钾、硅等肥料科学配合施用，才能收到良好效果。有条件的地方可结合土壤中SiO2含量测试结果进行精准施肥。
5.2硅肥不能与碳酸氢铵混合或同时施用。硅肥会使碳酸氢铵中的氨挥发，降低氮肥的利用率，造成不必要的浪费。
5.3不论采取哪种施肥方式， 应当在水稻的孕穗期之前施用，超过这个时期施用，几乎不能发挥硅肥的特有作用。
5.4硅肥不易结块、不易变质、稳定性好，也不会有下渗、挥发等损失，具有肥效期长的特点。因此，硅肥不必年年施，可隔年施用。 [科]