关于硅对农作物作用的研究,50年代起源与日本。到70年代硅肥广泛应用于日本农业。,是日本农业起飞的一大法宝。中国学者蔡德龙曾受业于世界“硅肥之父”小林均教授门下,后来把硅肥技术引入国内,并在1995年建立了我国第一个生产硅肥的河南省科学院硅肥中心平顶山硅肥厂。
现代研究认为:硅被植物的根吸收以后,被运往植物的各个部位,主要积累在角质层下面的表面的表层细胞里,形成角质层-硅二层结构,有利于控制蒸腾作用,使叶片在强光下不致于过度萎菸,从而提高光合作用效率。硅还可以促进表层细胞的硅质化,增强作物茎杆的机械强度,提高抗到和抗病能力。作物施用硅肥后效果极其显著.水稻、小麦等籽粒饱满,茎杆耸然不倒;甘蔗茎生长上下均匀,含糖量明显增加;双仁花生颗粒明显增加;红薯块根又大又光滑。平均而言,水稻增产13%,小麦增产10%,花生增产15%~25%,蔬菜增产20%,棉花、大豆、甘蔗水果等分别增产8%~15%,而且施用硅肥投入成本只相当于其它化肥的确1/5,但经济效益成倍增长。
硅肥一般多呈碱性,在酸性土壤中施用,不仅能增加肥效,还能中和酸性,减轻铝、锰离子对作物的毒害。硅、氮合理配施,更可以提高肥效。实践证明,一般说来,硅酸钠施用量以每亩施20千克为宜,硅酸钾和煤灰以每亩施100千克为宜。作物品种不同,硅肥施用量有所不同,如水稻和甘蔗用量很大,其次是小麦、玉米等。
由于硅对作物的作用不可替代而不能忽视,硅被称为植物生长所必需的第四营养元素。土壤中硅的含量很大,平均为16.7%(质量分数),是矿物质的主要成份之一,但这些硅化合物在水中的溶解度很低,难于被作物吸收。作物只能吸收溶解度较大的硅酸根离子或分子状态的硅酸。这样的硅称为有效硅。根据土壤中有效硅含量的测定,一般认为土壤中适宜的有效硅标准含量是90ppm。低于这个浓度就认为是缺硅,应该给作物施加硅肥。
硅肥是利用一些炼钢工业中的废渣,一般将其溶于水的硅酸盐,如:硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁钾等。
据抽样分析得知,我国的华北、浙江、湖南河南等长江中下游地区都缺硅。初步统计资料表明,全国平均有50%近10亿亩左右的耕地缺硅。而在生产实践中硅肥的施用炼仅次于N、P、K 肥的地位,因此需要增加硅肥的生产炼,并大力推广施用硅肥,以满足农作物正常生长的需要。可以预计,硅肥的大面积推广和施用必将显著提高和改善我国农作物的产量和质量,创造出巨大的社会经济效益。
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