存样时间对土壤有效硅含量的影响

王 飞，秦方锦，吴丹亚，葛超楠，翁 颖

（1宁波市种植业管理总站，浙江宁波315000；2宁波市农业监测中心，浙江宁波315000；3宁海县农业技术推广总站，浙江宁波315600；4慈溪市农业监测中心，浙江宁波315300）



存样时间对土壤有效硅含量的影响

王 飞1，秦方锦1，吴丹亚2，葛超楠3，翁 颖4

（1宁波市种植业管理总站，浙江宁波315000；2宁波市农业监测中心，浙江宁波315000；3宁海县农业技术推广总站，浙江宁波315600；4慈溪市农业监测中心，浙江宁波315300）

摘 要：土壤有效硅含量是水稻硅肥施用的技术指标。为了解存样时间对土壤有效硅含量测定结果的影响，本研究对11个水稻土代表性土样2013年与2015年的有效硅含量测定值进行了比较分析。研究结果表明：2015年的测定值比2013年的测定值有极显著的减少，最佳方程为三次曲线方程(y=33.700-0.119x+0.035x2+0.000x3，R2=0.980)。有效硅含量减少的原因应与土样长期脱水有关。为准确开展水稻硅素施肥推荐，应及时测定代表土样的有效硅含量，而不能采用久置土样。

关键词：存样时间；土壤有效硅；测定值

0　引言

硅素通常被称作植物的有益元素，对水稻[1-3]、玉米[2]、甘蔗[2]、大麦[4]、小麦[5]、茭白[6]和毛竹[7]等禾本科植物来说，更是必需的营养元素。研究表明在有效硅缺乏的土壤上施用硅肥，能促进苹果、花生、黄瓜、草莓[2]及番茄[8]等生长，不但增加作物产量，而且还能增加其抗病性等。

土壤有效硅是指土壤中能被植物根系吸收利用的硅；土壤有效硅含量通常指土壤中可被pH 4.0的乙酸-乙酸钠缓冲液、0.025 mol/L或1%柠檬酸溶液浸提出的硅量，与水稻吸收及水稻对硅肥的反应相关性很好，能反映水稻土中有效硅含量的水平。

结合农业部测土配方施肥项目实施，近年来宁波市开展了水稻硅营养田间肥效试验[9]。试验前采集代表土样测定其土壤有效硅含量，在水稻收获后分析不同硅营养水平下的施肥效应。在对试验结果的分析过程中，对个别试验土壤的有效硅含量进行了复测，发现复测的土壤有效硅含量低于同一土样在试验当年的测定值。在排除了浸提液、浸提时间及浸提温度等可能影响有效硅测定的因素后，笔者初步认为土样存放时间对土壤有效硅含量的测定值将产生影响。笔者设计了存样时间对土壤有效硅含量测定值影响的比较研究试验，以期为更好地根据土壤有效硅测定值推荐下季作物的硅肥施用量。

1　材料与方法

1.1供试土壤

2013年在全市安排了多个水稻硅营养田间肥效试验，试验田块涉及全市水网平原和滨海平原的多年种植稻区，试验田土壤类型按《中国土壤分类与代码》[10]分类。统一在2013年水稻春耕前采集试验田块的代表土样，于2013年6月由宁波市农业监测中心测定土壤有效硅含量，其后由化验室统一保管土样；存放2年后，于2015年8月再随机抽取其中11个土样进行有效硅含量复测。

1.2测定方法

为规范开展作物硅素的施肥推荐，农业部《测土配方施肥技术规范》中规定了土壤有效硅的测定方法和标准，即采用柠檬酸或乙酸缓冲液浸提-硅钼蓝比色法（分光光度法）测定[11]。本试验土样2013年初次测定与2015年复测均采用了pH 4.0乙酸-乙酸钠缓冲液浸提-硅钼蓝比色法[12]。两次测定结果见表1。

1.3统计方法

应用社会科学统计软件包(SPSS)进行统计，用回归分析中曲线估计过程，选出2013年土壤有效硅含量与2015年土壤有效硅含量之间关系的最佳曲线方程[13-14]。

2　结果与讨论

2.1土样存放2年后有效硅测定值的变化

从表1可以看出，2013年采集的11个试验土样，存放2年至2015年复测时，其土壤有效硅含量值均小于当年测定值。

应用SPSS提供的回归分析中曲线估计过程，对11个试验点的2013年土壤有效硅含量(y)与2015年土壤有效硅含量(x)的2个变量进行曲线回归分析。表2列出了10种曲线方程的回归系数b0（常数项）、b1、b2、b3，拟合度（即决定系数）R2和显著性概率P值。10种曲线方程显著性概率P值均小于0.01。从表示回归方程估测可靠程度高低的决定系数R2来看，三次曲线方程的决定系数最大，R2=0.980；而线性方程决定系数R2=0.952，小于三次曲线方程，故三次曲线方程为描述土壤有效硅含量变化的最优方程，如(1)所示。

从图1也可以看出，线性方程的拟合度不如三次曲线方程，尤其是土壤有效硅含量高的稻田，偏离实测值较大。

2.2结果讨论

表1　2013年与2015年土壤有效硅含量测定值　mg/kg

据臧惠林等[15-17]报道，土壤的供硅能力决定于成土母质。由红砂岩、花岗岩及片麻岩发育的水稻土，砂粒含量高，黏粒含量低，其黏粒矿物以高岭石为主，吸附硅能力弱，有效硅含量低；而以玄武石、紫色页岩及三角洲沉积物发育的水稻土，黏粒含量高，其黏粒矿物以伊利石和蒙脱石为主，供硅能力强。从土壤性质来说，土质愈砂和土壤pH愈低，有效硅的含量就愈少；土壤有机质含量高，有效硅含量亦高。

表2　2013年与2015年土壤有效硅含量统计模型汇总及参数估计值

图1　2015年与2013年土壤有效硅含量关系

臧惠林对浙江金华发育于第四纪红色黏土的水稻土进行淹水培育，在观察有效硅含量变化的动态过程时，得到随着淹水过程土壤pH提高，有效硅含量增加的规律[18]。其原因可能是：随着淹水过程，原与溶性硅共沉淀的铁锰化合物还原游离，而使有效硅逐步释放。

梁永超[19]淹水对土壤有效硅影响的试验表明，马肝土淹水5天后，土壤有效硅含量由105.4 mg/kg增至199.7 mg/kg，增幅达89%；淹水40天后，有效硅含量达268.8 mg/kg，比淹水前增幅达155%。魏朝富等[20]淹水条件下紫色水稻土硅释放研究也表明，水稻土淹水后的有效硅含量高于风干土测定的有效硅含量，且有效硅含量随淹水时间的延长而明显增加，淹水20天后土壤有效硅含量比淹水1 h的高2.8倍。

分析认为，本研究11个代表土样之间的有效硅含量差异，主要是由成土母质和土壤性质所引起；而同一个土样存放2年后有效硅减少，应是由于风干及失水而引起。虽然土壤有效硅含量均用风干土进行测定，但久置后存样风干土因长期脱水，将导致有效硅含量测定值显著减少。

3　建议

考虑到存样时间对土壤有效硅含量测定结果的影响，为正确判定耕地土壤有效硅丰缺水平，准确开展作物硅素施肥推荐，应在土样采集后及时测定分析土壤有效硅含量。

参考文献

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[13]刘德金,肖承和.农业试验设计与分析[M].北京:中国农业科学技术出版社,2005:1-117.

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[16]臧惠林.土壤有效硅含量变化的初步研究[J].土壤,1987(3):123-126.

[17]何念祖,孙其伟.植物生长的有益元素[M].上海:上海科学技术出版社,1993:91-118.

[18]臧惠林.我国南方水稻施用比厂粉煤灰钙肥的研究[J].势力发电, 1982(2):34-38.

[19]梁永超.淹水及添加有机物料对土壤有效硅的影响[J].土壤,1992, 24(5):244-247.

[20]魏朝富,杨剑虹,高明,等.紫色水稻土硅有效性的研究[J].植物营养与肥料学报,1997,3(3):229-236.

致谢：本文承蒙浙江大学环境与资源学院厉仁安教授修改补充，谨致谢意！

Effect of Storage Time on Soil Available Silicon Content

Wang Fei1,Qin Fangjin1,Wu Danya2,Ge Chaonan3,Weng Ying4
(1Planting Management Station of Ningbo,Ningbo 315000,Zhejiang,China;2Agriculture Monitoring Center of Ningbo,Ningbo 315000,Zhejiang,China；3Agricultural Techniques Extension Station of Ninghai,Ningbo 315600,Zhejiang,China;4Agriculture Monitoring Center of Cixi,Ningbo 315300,Zhejiang,China)

Abstract:Soil available silicon content is a technical indicator for silicon fertilization in rice production.In order to determine the effect of storage time of soil samples on soil available silicon content measurement, comparative analysis was conducted with 11 paddy soil samples in 2013 and 2015.The results showed that the values of 2015 were significantly lower than that of 2013,the optimum equation was cubic curve equation(y= 33.700-0.119x+0.035x2+0.000x3,R2=0.980).This reduction was mainly caused by the dehydration of longterm storage of soil samples.In order to accurately recommend silicon application amount,soil samples should be measured in time instead of long-time storage.

Key words:Storage Time;Soil Available Silicon;Measured Value

中图分类号：S158.2

文献标志码：A论文编号：cjas15110017

基金项目：宁波市农科教结合项目“水稻硅营养施肥指标体系建设与应用”(2013Nk28)。

第一作者简介：王飞，女，1968年出生，浙江舟山人，高级农艺师，主要从事土肥技术推广工作。

通信地址：315000宁波市宝善路220号宁波市种植业管理总站，E-mail：veg-wf@163.com。

收稿日期：2015-11-19，修回日期：2016-01-21。