含硅矿物肥应用前景广阔

学术   2024-09-19 13:11   北京  

硅元素被国际土壤界认为继氮、磷、钾之 后第四种植物营养元素。硅肥是一种含酸钙为 主的可溶性矿物肥料,具有无毒、无味、无腐蚀 及不易流失等特性,广泛应用于水稻、小麦、玉 米、棉花、花生、油菜、甘蔗、果蔬等作物。 农作物所需的硅大都由土壤提供,但土 壤中能被植物吸收的硅却很少,特别是随着 农业快速发展,农作物不断吸收土壤中的硅, 致使土壤中的有效硅逐步减少。据有关部门 勘查表明,我国长江流域70%土壤缺硅,黄 河、淮海及东半岛地区约有一半土壤缺硅,缺 硅区域正在逐渐扩大。改善品质,增产明显。农作物吸收硅后能 促进根系生长发育,提高抗倒伏、抗病虫害、 抗旱、抗寒和养分吸收能力,并能够改善农作物品质,符合现代“绿色食品”发展要求。市场需求量大,前景较好。

资料显示,通过对麦饭石化学成分组成的分析发现,麦饭石中SiO2含量高达68%以上,同时含有Ca、Mg、S、Cu、Zn、Mn等元素50余种。因此。多元素矿物肥也可称为硅肥。硅在化学周期表中,系第四族元素,硅的化学性质比较活跃,在高温时能与多种元素化合,硅素对农作物的作用主要表现在:

硅素是植物体组成的重要营养元素,大部分植物体内都含有大量的硅。检验表明:生产1000公斤稻谷,水稻地上部分SiO2的吸收量达150公斤,超过水稻吸收N、P2O5、K2O的总和。水稻、小麦、大麦、大豆、扁豆、苜蓿六种 农作物灰分中,七种营养元素Si、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn的氧化物占灰分平均组成的80%左右,其中硅氧化物占14.2%-61.4%。

硅素有利于提高农作物的光合作用。农作物所积累的有机物质,大部分是叶绿素利用太阳光能,将吸收的二氧化碳和水通过光合作用合成的。农作物吸收硅后,形成硅化细胞,提高植株表皮组织的机械强度,株型挺拔、茎叶直立、茎叶间夹角减小。硅素还能提高植株叶绿素含量,提高其基粒素,延长生育期,促进植物生长。通过各种措施,最大限度地利用太阳光能,不断提高光合作用的效率,让植物形成尽可能多的有机物质,对增产、稳产有重大作用。

硅素有利于提高农作物抵抗病虫害的能力。硅化细胞的形成使农作物表层细胞壁加厚,角质层增加,从而增强对病虫害的抵抗能力。特别是对稻瘟病、叶斑病、茎腐病、小粒菌核病、白叶枯病、小麦白粉病、锈病及稻飞虱、螟虫、蚜虫的病虫害抵抗能力的增强。农作物施用含硅矿物肥增加了水稻等农作物茎叶中的硅酸含量,叶面硅化细胞数增多,增强了农作物抵抗病原菌侵入的能力,这种机械的抵抗能力很容易被人们理解。施用含硅矿物肥后除增强农作物抗病虫害的机械抵抗能力外,还有其生理作用。实验表明:硅酸含量高的叶片有明显抑制病原菌侵入的能力,在叶片病原菌入侵周围硅酸有明显的沉积作用和含氮量减少作用,由于上述硅酸明显的沉积和含氮量减少原因,施用含硅矿物肥显示了抑制发病的效果。

硅素能提高作物抗倒伏及抗旱、抗寒能力。施含硅矿物肥后能使植株基部秸秆强度加大,使作物导管刚性提高、内部通气性扩大,从而增强根系的氧化能力,以防止根系的早衰和腐烂(硅对水稻的烂根病有较强的防治作用)。农作物的根系发达又增强了作物的抗倒伏能力,含硅矿物肥的施用能增加茎秆的厚度,也能使维管束变粗,从而可以提高水稻等农作物吸收水分、养分的能力,也增强了抗倒伏的能力。施硅后作物中的硅化细胞能够有效地调节叶面气孔的开闭与水份的蒸腾,增强作物抗旱、抗干热风、抗寒及抗低温的能力。实验表明:施用含硅矿物肥的水稻叶片表面积形成硅化细胞,抑制了水分的无效蒸发,水稻蒸发量可以减少20%左右,从而提高了抗旱的能力。

 硅能活化土壤中磷、增强磷肥的有效性。硅能减少磷肥在土壤中的固定,同时有活化土壤中的磷及促进磷在植物体内运转作用,这是因硅酸离子可与磷酸离子竞争结合位置,从而减少了磷元素在土壤或植株中的固化机会,因此提高了磷的利用率和作物的结实率,增强了磷肥的有效性。

含硅矿物肥能改善土壤的综和肥力。含硅矿物肥中含有较多的Ca、Mg,并含有一定量的Zn、Mn、B、Fe、Mo等微量元素,对农作物起营养均衡供应、复合营养的作用。硅素能防治重金属对农田的污染,这对我国利用城市污水灌溉、利用污泥作肥料的地区防止重金属Cd、Mn、Pb对农作物的污染有着极其重要的作用。硅素也能防治硫化氢、甲烷等对农作物根系的危害,从而防止了水稻等农作物烂根。含硅矿物肥还能增强花粉活力,在开花期施含硅矿物肥,能增强瓜果类作物的成果率,如在草莓上施含硅矿物肥成果率比对照提高18-28%。

含硅矿物肥还有促进有机肥分解,抑制病菌作用。如塑料大棚连续种植三年以上,就会遇到霉菌等病菌的积累,严重影响产量与品质,施用含硅矿物肥就会有效地防治霉菌的存活与繁殖。含硅矿物肥不仅能提高作物产量,同时又是保健肥料、品质肥料。

刘建明

中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘建明指出,多元素矿物肥的农业效果主要有:一是增加农作物产量,其中水稻、玉米、小麦通常能增产5%~10%,而土豆、花生、红薯、萝卜等根茎类作物的增产率更高,能达到10%~20%;二是提高农产品品质,作物中Vc等多种营养成分和钙铁等多种微量元素的含量显著提高;三是增强农作物抗性,作物的抗病、抗虫、抗倒伏、抗盐、抗旱、抗寒、抗涝、抗重茬、抗重金属毒害等性能明显增强。
除此之外,多元素矿物肥是一种全面的矿物质营养剂,改良土壤的效果明显,可以全面补充中微量元素矿物质养分,提高土壤肥力、增进肥力平衡。由于该产品呈碱性,对酸性土壤具有很好的修复作用,而且其特殊的微孔结构还能防治土壤板结。

中国无机盐工业协会中微肥分会
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