一个可以增产10%以上并提高作物品质的关键元素:硅
一、硅肥的历史
硅肥的研究,起源于50年代的日本,硅肥、塑料大棚是战后日本农业起飞的两大法宝。到了70年代,硅肥技术解密,日本人垄断的地位被打破,美国、东南亚等地迅速掀起硅肥推广热潮。
硅肥投入成本只相当于其他化肥价格的1/5,但对农作物增产作用极其明显,施用后红薯又大又光,水稻顶部的叶子耸然不倒、平均增产13%,小麦增产10%,花生增产15-25%,蔬菜增产23%,大豆、水果增产15%以上。
为何硅肥会有如此神奇的增产效果?这就要理解硅肥的作用机理。
在植物中,氮、磷、钾等元素各司其职,氮使植物叶片浓绿,硅则使茎叶挺直,果实匀称,产量增加。
为了增产,则需要增施氮肥,但如果在缺硅条件下增施氮肥,则茎叶中硅酸含量下降,而且引起叶片下垂而受光姿态变差(增加相互间遮蔽),使作物体软弱倒伏,就容易受病虫害的侵袭,同时光合能力大大削弱。
因此,硅是品质元素,是保健元素,是调节性元素,是大量增产元素。那么,硅肥到底有哪些具体的作用呢?
二、硅肥的十大作用
1.硅是组成植物体的重要元素之一,其作用仅次于氮磷钾,居第四位。
硅是组成植物体茎叶表面机械防御层的关键元素,植物体的绝对含硅量并不少。
虽然硅很少直接参与植物的生理生化过程(也因为如此,过去的研究仅把硅视为有益元素,而非必需元素),但是硅防御层的建立对提高植物的光合效率和抗病虫能力有着明显的效果。
2.硅肥能提高作物的光合作用。
施用硅肥后,可使作物表皮细胞硅质化,茎叶挺直,减少遮阴,增强叶片光合作用,提高叶绿素含量。
右侧使用硅肥后,水稻茎叶明显直立
由于叶片的形态改变,导致茎叶的受光效果更好,因此叶片不易衰老、不易遭受病菌侵染而黄叶,叶片绿叶期时间延长,虽然总体的叶面积并没有提高,但是叶片的总功能时间延长,因此作物的产量也随之明显提高。
3.硅肥能减少作物病虫害的发生。
施用硅肥后能增强作物对病虫害的抵抗力,可以减轻甚至消除病虫害,这需要从三个方面来理解。
一方面,高浓度的硅酸对真菌孢子的萌发和菌丝生长有明显的抑制作用,从而减轻病害的发生。
另一方面,作物吸收硅后,可在植物体内形成硅化细胞,使茎叶表层细胞壁加厚,角质层增加,形成一个坚固的保护层,化学名称为“硅石双层”,植物学称为植硅体,使昆虫不易咬动,病菌难以入侵。
各种植硅体,是植物防御病虫的武器
此外,施过硅肥的农作物还会产生一种令昆虫讨厌的气味,使害虫远离作物。
4. 硅肥能提高作物的抗倒伏能力80%以上。
作物抗倒伏能力提高,倒伏与折断率减轻40-70%,令作物茎秆挺直,有利于密植,提高亩种植株数,从而提高最终的亩产量。
除了选择密植品种,玉米的密植高产还需要硅的参与
5.硅肥可使作物体内通气性增强。
这点可增强根系的氧化能力,促进作物根系生长,还可预防根系的腐烂和早衰,特别对防治水稻的烂根病有重要作用。
6.硅肥能增强作物抗逆性。
施用硅肥后,能显著增强作物的抗旱、抗干热风和抗低温能力,这个原理与刚才提到的硅石双层也有关。在植物表面分布的惰性硅石双层能减少水分的蒸发,从而提高抗旱抗高低温的能力。
这种对逆境的抵抗能力能让作物始终保持较好的生长态势,从而确保了作物的产量和品质。
7.硅肥能增强瓜果类作物的花粉活力。
在开花期施用硅肥,能增加瓜果类作物的坐果率,这点与硅能促进磷的运转和吸收有密切联系。
8.硅肥能很好的调节作物对氮磷钾各元素的平衡吸收。
硅除了能促进磷在作物体内的运转和吸收,还能抑制对铁、锰的过量吸收和因此所造成的毒害,这点对于酸性土壤上的作物有着非常重要的意义。
因为酸化土壤的PH值下降,导致铁锰的溶出率和作物吸收量提高,从而引发铁锰过量导致的毒害;硅酸盐能将作物体内多余的铁锰离子结合起来,避免游离铁锰离子对作物的毒害。
9.硅肥是改土肥料。
硅肥可改良土壤,原因在于硅酸盐和偏硅酸盐可直接促进土壤胶体的形成,提高土壤的团粒结构和对矿质元素的吸附作用,从而提高土壤的保肥能力。
此外,硅酸可抑制病菌孢子的萌发,对土传病害有一定的控制效果。而且作为基肥使用的硅肥一般是偏碱性的硅钙肥或硅钙镁肥,不仅能调节土壤酸性,而且同时补充钙和镁这两种最重要的中量元素。
10.硅肥是品质肥料。
由于以上的综合效果,施用硅肥后作物的产量和品质都会改善,表现为果实糖度提高、耐储性增加、蔬菜风味提升等,是生产优质农产品必不可少的元素肥料。
三、硅肥的种类
枸溶性硅肥
主要由高炉熔渣——水淬渣和黄磷矿渣等经机械磨细制作成的粉状或颗粒状硅钙肥。该类硅肥pH值为碱性,含有效二氧化硅20%~30%,氧化钙30%左右,部分还含有镁元素。
其优点是属于废弃物资源化利用,具有循环经济的特点,效益高、价格低,但缺点是用量过大,运输不便,而且有些还存在重金属污染的问题。
水溶性硅肥
主要有硅酸钠、硅酸钾、过二硅酸钠和偏硅酸钠等,属于速效性肥料,见效快。缺点是pH值偏高,价格较贵。
另外还有新型的酸性和中性水溶性硅酸盐(比如维生新上市的卡斯特水溶性硅肥,含硅量28%),特点是可跟一般的水溶肥混用,但是价格较高。中性硅还有一种特别的功效,就是可在植物体表面直接形成二氧化硅膜(无需植物体吸收代谢),迅速提高植物的抗病虫能力。
生物硅肥
主要是指能够促进难溶性土壤矿物分解出水溶性硅酸盐的微生物菌剂,比如具有解钾、解磷、解硅作用的芽孢杆菌,能将土壤中的硅酸盐矿物分解并释放出有效钾、磷和硅。
其优点是利用土壤中的含硅矿物,具有绿色环保的理念,缺点是产品价格过高,起效慢,稳定性差,其增产效果还有待进一步观察与试验。
火山硅
是国际最近新发现的可利用的高效硅能源,因其经过火山喷发时高达8000℃的高温煅烧,水溶性硅含量是工业固体废物加工而成的硅肥的4~5倍,同时不含有重金属等有害物质,价格相对适中,比较有潜力。
缺点是属于不可再生资源,未必能稳产量产。
四、硅肥使用原则
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。
不同作物对硅需求程度不同,喜硅作物施用硅肥效果明显。经试验,施硅效果显著的作物主要有:
水稻、小麦、玉米等禾本科作物,其中水稻属于典型的喜硅作物。
大豆、花生等喜硅钙肥作物。
瓜类以及番茄、草莓、棉花、葡萄等作物。
由于硅肥具有改良土壤的作用,硅肥应优先施用在受污染的农田、酸化严重的土壤以及种植多年的保护地上。
2、施用方法
硅肥不容易下渗、挥发,肥效期长,因此硅肥不必年年施,可隔年施用。
其施用方法枸溶性硅肥(能被弱酸溶解施肥硅的肥料,比如硅钙肥和硅钙镁肥)可以与有机肥、氮、磷、钾肥一起作基肥施用。而速效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,例如在水稻生产中应在水稻孕穗之前施用。
3、用量
应根据不同地块土壤有效硅的含量与硅肥中水溶态硅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。
有效硅含量达到50%以上的水溶态硅肥,每亩可施用6~10公斤;有效硅含量为30~40%的钢渣硅肥,每亩可施用30~50公斤;有效硅含量低于30%的,每亩(667平方米)可施用50~100公斤。
4、硅肥施用的注意事项
必须与其它肥配合。硅肥不能代替氮、磷、钾肥,各种元素肥料科学配合施用,才能获得良好的效果。
偏碱性的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。(目前也有酸性和中性的硅肥,但价格比较昂贵。想了解更多资讯,请关注广东维生头条号或公众号)
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