刘 丹
(灯塔市农业农村服务中心,辽宁 灯塔 111300)
自从19世纪40年代开展硅肥研究以来,硅肥已经在许多国家和地区进行了有效应用。应用效果证明了硅对植物的生长发育的重大影响以及在改良土壤等方面的作用,因此硅肥被当今农业科学家列为继氮、磷、钾肥之后的第四大化学肥料。本文将对硅肥的研究现状、生产应用现状、合理施用技术及在我省的应用前景作以阐述。
大量的研究结果表明,硅肥既可以促进和调节植物生长发育,提高水稻等作物的抗逆性,又可以改善土壤结构、活化养分及平衡酸碱性等,进而提高土壤的综合生产能力。因此,近几年关于施用硅肥对提高水稻和蔬菜等作物抗倒伏、抗病菌侵害等生理与生育性状研究报导较多。
第一,硅是作物生长所必需的营养元素之一。硅被土壤界列为继氮、磷、钾之后的第四大元素,大部分植物体内都含有大量硅。
第二,硅有利于提高作物的光合作用和叶绿素含量。施入硅素能够有效提高植物叶面积系数,增加植物对光的截获与利用率,同时硅素能提高植株叶绿素含量,增强植物的光合作用,进而促进有机物的积累。
第三,硅能提高作物的抗逆性能和抗病能力。硅能促进植株根系的生长发育,增加作物的茎杆强度从而增强作物抗倒伏能力。施用硅肥,会使作物体中全氮、可溶性氮含量降低,使碳氮比增加,能减轻被害程度。试验证实,水稻施用硅肥,能够减轻稻瘟病、纹枯病、白叶枯病等三大病害的危害程度;黄瓜、冬瓜、甜瓜等作物施用硅肥,能够对多种病菌产生抵抗力;西红柿施用硅肥,能够降低西红柿脐腐病的发病率。
第四,硅能提高作物产量和改善农产品的品质。当下虽然无法证明硅是作物生长必不可少的元素,但硅肥对部分作物增产提质的作用却是不争的事实。其主要原因是硅能增强作物的光合作用、增强植物的抗性、调整植物对营养元素的吸收,因此硅肥既能增产,又能改善农产品的品质。据我国各省田间试验统计,在作物上施用适量硅素,能够使作物产量明显提高,如水稻产量能提高10%~20%,花生15%~35%,大豆10%~20%,玉米12%~20%,蔬菜15%~20%,草莓30%~50%,西瓜10%~25%等。所以硅肥是一种很好的品质肥料、保健肥料和植物调节性肥料,是其他化学肥料无法比拟的一种新型多功能肥料。
硅肥能改善土壤环境,矫正土壤酸度,促进有机肥分解,抑制土壤病菌的产生,还可以改良土壤耕性,加速熟化,减少磷在土壤中的固定,有利于植物生长。同时,还能有效抑制霉菌的存活与繁殖。
20世纪40年代日本开始研究硅肥,50年代研制成功,并于1955年以肥料法的形式颁布全国,在1956年制定了硅肥标准,从此日本开始大规模生产和应用硅肥。据统计,现在日本每年硅肥的年施用量达到100多万吨。全世界多数农业发达国家都对硅肥进行了大量的研究,并大面积施用。
我国硅肥的研究与应用起步较晚,20世纪70年代中期借鉴日本的经验,开始研究硅肥的生产和应用,且主要集中在长江以南地区,没有形成大规模的硅肥产业化。现在我国硅肥生产技术已经成熟,硅肥生产己初具规模,据不完全统计,全国生产硅肥的厂家已达50家以上,年产硅肥在200万吨左右。随着人们对硅肥作用的进一步认识,硅肥也越来越受到广泛应用,据统计,现在全国每年硅肥施用面积已达2000万亩。
第一种是水溶性硅肥。主要有硅酸钾、过二硅酸钠和偏硅酸钠等,缺点是pH值偏高,价格较贵。第二种是枸溶性硅肥。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。该类肥pH值为碱性,含有效二氧化硅20%~30%,氧化钙30%左右。其优点是属于废弃物资源化利用,具有循环经济的特点,其农学、经济和环境效益高,价格较低,但缺点是用量过大,运输不便。第三种是生物硅肥。主要是硅酸盐菌剂,属于具有解钾、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,具有绿色环保特点,缺点是产品价格过高,其增产效果的稳定性有待进一步观察与试验。
第一,施用范围。硅肥应着重施用在喜硅作物上,其中水稻、玉米、油菜、棉花、花生、高粱等作物均属于硅肥的适用范围。
第二,施用方法。适宜作基肥,不宜作种肥,可单独施用,也可与农家肥混施。可作追肥,应早施,深施。水稻可以在耙地后插秧前撒施,也可在插秧后撒施,保持浅水层,旱田追肥可穴施或沟施,施后覆土、浇水。果树在秋冬、早春单独与有机肥开沟注入法施肥,一般每株施5~10公斤。
据试验统计结果表明,在辽宁中部地区冲积性母质上发育的水稻土硅素肥力高于其他母质上发育的水稻土;我省水稻土有效硅含量大部分都低于缺硅临界值,总之,辽宁省大部分水稻土硅素缺乏。
由于我省大量的工业“三废”排放,导致耕地质量被破坏,玉米田除根茬还田外,80%的耕地连年不施有机肥、秸秆不还田。
为了改变耕地的缺硅情况、改良耕地的质量,使农作物的产量逐步提高,使农作物的品质能够得到改善,在水稻、蔬菜产区缺硅的土壤上及污染土壤上施用硅肥势在必行。硅肥的需求量较大。仅在我省有效硅缺乏的550多万亩水稻生产中施用硅肥,每亩施50公斤,每年就需要硅肥28万吨。
以水稻一种作物为例,我省水稻平均亩产500公斤,如果550万亩缺硅稻田全部施用硅肥,按水稻增产10%计算,每亩将增产50公斤,全省就可增产27.5万吨稻谷。按每公斤稻谷2.1元计算,亩增产值105万元,全省水稻新增产值57750万元。除去亩投入成本45元,亩纯增收入60元,全省新增纯收入33000万元,可见缺硅地区和喜硅作物施用硅肥经济效益非常可观。
施用硅肥不仅能给企业和农业生产带来良好的经济效益,而且还可以提高环境效益和生态效益。一方面生产硅肥需要大量原料,据统计,生产1吨硅肥,需要1.7吨炼铁废渣。我省现有本溪钢厂、新抚钢厂和鞍山钢铁等三大公司,每年都有几千万吨的工业废渣,用这些废渣生产硅肥,可大大减少这些工业废渣对环境造成的污染。另一方面,施用硅肥可以防止和减少重金属对土壤的污染,能起到改良土壤的作用,同时硅肥还能调节作物对其他元素的吸收,起到改善农产品品质的作用。总之施用硅肥对改善环境、发展绿色农业意义重大。