施硅水平对水稻根表铁膜和体内Cd累积分布的影响

稻田镉(Cd)污染治理是中国当前亟需解决的重大科学问题;根表铁膜是水稻根系吸收Cd的重要屏障,施硅(Si)调控水稻根系抗氧化酶和乙烯合成酶活性影响根表铁膜对Cd的吸附,并改变水稻体内Cd的累积和分布,但不同施Si水平对水稻根表铁膜和体内Cd累积分布的影响尚未完全清楚。采用水稻盆栽试验,探讨高、低两种施Si水平条件下,水稻成熟期不同组织器官中Cd的含量、分布规律和水稻体内Cd的转运能力,以及抽穗期根表铁膜的Cd含量、形貌特征与根系抗氧化酶和乙烯合成酶基因的表达,试图揭示不同施Si水平对水稻根表铁膜Cd吸附和体内Cd累积分布的影响。结果表明,施Si会减少成熟期水稻茎中Cd的含量,增大根系中Cd的分布比例,而高Si水平(0.66 g·kg^(-1))还会进一步降低茎节和糙米中Cd的含量和分布比例,抑制根系转运Cd至糙米的能力。此外,施Si可以增强抽穗期水稻根系超氧化物歧化酶基因(OsSOD-Cu/Zn和OsSOD-Fe)、过氧化氢酶基因(OsCATa和OsCATb)以及乙烯合成酶基因(OsACS1)的表达,高Si水平(0.66 g·kg^(-1))能够显著增加根表铁膜中的DCB-Fe和DCB-Cd含量,增大根表铁膜的表面粗糙度,并且进一步增强根系OsSOD-Fe和OsACS1的表达。研究结果证实施Si水平是影响水稻根表铁膜和体内Cd累积分布的关键因素,高水平Si能够更显著地促进水稻根系抗氧化酶基因的表达,增强铁膜形成及其对Cd的吸附,并且抑制根系Cd向糙米的转运和茎节中Cd的分布,从而降低糙米中Cd的累积。该研究成果可为解决中国稻田Cd污染治理难题提供理论依据。

亏缺灌溉条件下增施硅肥对番茄生长发育及品质的影响研究

为有效提高番茄种植水肥利用效率,促进作物生长,提升番茄产量及品质,以番茄为研究对象,设置3个灌溉水量(100%Ep、75%Ep和50%Ep,Ep为作物蒸发蒸腾量,分别用W100、W75和W50表示)和3个硅肥施加量(0、1、2 mmol/L,分别用Si0、Si1和Si2表示)共9组处理,分析亏缺灌溉条件下增施硅肥对番茄生长发育、产量及品质的影响。结果表明,W75Si1、W100Si2、W75Si2处理的株高、茎粗和叶片干物质量最大,生长发育最佳,产量最高,株高、茎粗、叶片干物质量和产量均随着灌溉水量和施硅量的增加而增加,且灌溉水量和施硅量及其交互作用对株高、茎粗、叶片干物质量、水分利用效率(WUE)及产量影响显著(P<0.05),水分利用效率随着硅肥的增加和灌溉水量的降低而增加;番茄红素、可溶性糖和可溶性固形物均随灌溉水量的增加呈现出上升趋势,维生素C随硅肥的增加呈现出现先增加后下降趋势;施硅处理在促进番茄生长发育、提高产量和促进番茄红素合成的同时,也抑制了维生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量的形成。隶属函数法表明,W75Si2处理能够提高水分利用效率,促进番茄生长,提升产量及品质,是试验条件下最优的灌溉方式。

增温条件下施硅对稻田CH4厌氧氧化过程的影响

硅是水稻生长的有益元素,为研究施硅对稻田CH_(4)厌氧氧化过程的影响以及是否会改变夜间增温对该过程的影响效应,本试验设置夜间常温不施硅(CK)、夜间增温不施硅(NW)、夜间常温施硅(Si)和夜间增温施硅(NW+Si)4个处理。采集上述田间处理4 a后的耕层土壤,采用13CH_(4)同位素标记法研究稻田土壤CH_(4)厌氧氧化速率和固碳特征及其对氮输入的响应。结果表明:NW处理的CH_(4)厌氧氧化速率为6.23 nmol·g^(-1)·d^(-1)(以^(13)CO_(2)计),显著低于CK处理;与NW处理相比,NW+Si处理的CH_(4)厌氧氧化速率提高了22%。NW处理土壤中CH_(4)氧化驱动的13C有机碳净增量(13C-SOC)为0.31μmol·g^(-1),与NW+Si无明显差异,这表明增温条件下施硅对稻田土壤CH_(4)厌氧氧化的固碳量无明显影响。添加N条件下4个稻田土壤的CH_(4)厌氧氧化速率总体上明显减小,其中以Si处理土壤最为突出,下降29%~50%。相反,N添加提高了CH_(4)厌氧氧化的固碳效率[13C-SOC(/13C-SOC+^(13)CO_(2))]。研究表明,施硅可缓解夜间增温对稻田CH_(4)氧化速率的抑制作用,但对其固碳量无明显影响;外源N可提高增温/施硅稻田土壤CH_(4)厌氧氧化的固碳效率,有利于将较高比例的13C-CH_(4)碳源固定到土壤有机碳中。

施硅肥对松辽677品种产量与品质影响试验研究

对水稻新品种松辽677进行施硅(si)肥试验研究,试验结果表明,施硅肥可以使水稻植株茎杆坚硬健壮,增强抗逆性;施硅肥增加了结实率,提高了产量与品质;施硅肥25 kg/667 m^(2)处理产量最高,产量性状与品质明显高于其它处理。

施硅对小白菜吸收累积和迁移重金属铬的影响

蔬菜品质越来越引起全社会的关注,如何预防和治理重金属对蔬菜产品的污染是目前需要迫切解决的环境问题。通过模拟铬污染土壤施硅的盆栽试验,探讨硅、铬在土壤-蔬菜作物系统间的迁移、转化特性,为研究通过施硅调控蔬菜重金属污染提供依据。研究结果表明:(1)在不同铬水平胁迫下,硅在小白菜体内的积累量不同,根吸收硅的量不同;总的趋势是在试验的各个铬污染水平,一定的施硅量均可提高小白菜地上部的硅含量。(2)铬的各污染处理均有随施硅量的提高而降低小白菜铬积累量的趋势,说明施硅可有效抑制小白菜对铬的吸收。(3)硅的施入,可抑制根吸收的铬进一步运输到地上部,因而减轻了小白菜可食部分受铬污染的程度,在高浓度铬污染处理下,小白菜根中的铬较难运转到茎部;而运输到茎部的铬却易于向叶部转移。(4)硅的加入降低了小白菜各部位对铬的富集能力,从而降低了重金属铬对小白菜的污染。

UV-B增强下施硅对大麦抽穗期光合和蒸腾生理日变化的影响

通过大田模拟试验,研究UV-B增强下施硅对大麦抽穗期叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)日变化的影响。UV-B辐射设2个水平即自然光(对照,A,1.5kJ·m-2)和UV-B增强(E,增强20%,1.8kJ·m-2),施硅量设2个水平即Si0(不施硅)和Si1(150kg·hm-2SiO2)。结果表明,不施硅情况下(Si0),UV-B增强处理的Pn、Tr、Gs和WUE的日平均值比自然光(A)处理分别下降23.13%、7.66%、1.07%和16.38%,而施硅情况下(Si1)则分别下降10.52%、5.71%、3.77%和12.15%,说明UV-B增强可降低大麦叶片的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率,而施硅可缓解UV-B增强对大麦净光合速率的抑制作用,但并不能缓解UV-B增强对大麦蒸腾作用以及气孔导度的抑制。研究结果对进一步研究UV-B增强下施硅对大麦产量和品质的影响具有积极意义。

施硅对增温稻田CH4和N2O排放的影响

夜间增温幅度大于白天是气候变暖的显著特征。夜间增温影响水稻生产及CH4和N2O排放。硅是作物有益元素,施硅可提高产量,减少稻田CH4排放。增温或施硅单因子对稻田CH4和N2O排放影响已有报道,但二者耦合如何影响水稻生产及稻田CH4和N2O排放,尚不清楚。通过田间模拟试验,研究了夜间增温下施硅对稻田CH4和N2O综合增温潜势和排放强度的影响。增温设2水平,即常温对照(CK)和夜间增温(NW),采用铝箔反光膜夜间(19:00-6:00)覆盖水稻冠层模拟夜间增温;施硅量设2水平,即Si0(不施硅)和Si1(钢渣硅肥,200 kgSiO2/hm^2)。结果表明,施硅可缓解夜间增温对水稻根系活力的抑制作用,降低夜间增温对水稻地上部、地下部干重和产量的抑制作用。夜间增温显著提高CH4累计排放量,而施硅显著降低CH4累计排放量。夜间增温下施硅处理稻田CH4累计排放量在分蘖期、拔节期、抽穗-扬花期和灌浆成熟期比未施硅处理分别低48.12%、49.16%、61.59%和39.13%。夜间增温或施硅均促进稻田N2O排放,夜间增温下施硅在上述生育期及全生育期N2O的累计排放量依次比对照高78.17%、51.45%、52.01%、26.14%和40.70%。研究认为,施硅可缓解夜间增温对稻田CH4和N2O综合增温潜势和排放强度的促进作用。

白浆土上不同施硅水平对水稻植株体内氮、磷、钾和硅养分累积动态的影响

采用田间试验,研究了在白浆土上施用生物硅肥对水稻养分吸收利用的影响。结果表明,本试验条件下,氮素、磷素、钾素和硅素的吸收高峰并不同步,氮素和磷素的累积主要集中在分蘖期到抽穗期;钾素和硅素的累积主要集中在两个阶段,一个阶段是从分蘖期到拔节期,另一个是从抽穗期到乳熟期。不同施硅处理之间养分累积量进行比较,氮素和钾素各时期均以Si40处理累积量最大,磷素和硅素各时期均以Si30处理累积量最大。

施硅对提高水稻条纹叶枯病抗性的作用与机制分析

采用盆栽的方法,从细胞学和生理生化的角度探讨了硅对增强水稻条纹叶枯病抗性的作用。结果表明,施入适量硅肥后各品种光合速率显著提高;叶脉内硅质细胞平均体积和数目均较对照显著增加;分布于叶脉下部的花瓶形硅质细胞在施硅后较对照排列紧密、体积增大;施入硅肥的水稻接种灰飞虱后细胞膜质过氧化程度降低。

辽宁省主要果产区土壤有效硅背景值与果树施硅效应的研究

辽宁省主要果产区土壤有效硅背景值与果树施硅效应的研究高艳敏高树青原有才杨巍（辽宁省果树科学研究所１１５２１４）实验研究注：１９９８—０５—１８收稿；１９９８—０６—０２收到退修稿。表１辽宁省果园土壤有效硅含量与ｐＨ值（１９９５年）采土地点土壤类型有效...

水稻旱育秧施硅效应

采用比较分析的方法，研究了旱育秧施用硅肥对其主要苗质和苗体硅素积累的效应，结果表明：旱育秧施用硅肥后，提高单位苗高干重，增加苗体的ＳｉＯ２的含量，Ｎ、Ｐ、Ｋ积累量与旱育秧无明显差别，不同品种的秧苗硅素积累量的差异较大。

UV-B增强下施硅对稻田CH_4和N_2O排放及其增温潜势的影响

大气平流层臭氧损耗导致的地表紫外辐射增强作为全球变化重要问题之一,受到广泛关注。硅是水稻生长有益元素,但施硅是否影响稻田CH_4和 N_2O排放,迄今相关报道尚不多见。通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对水稻生长、稻田甲烷(CH_4)和氧化亚氮( N_2O)排放及其增温潜势的影响。UV-B辐照设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg SiO_2/hm2)和施硅(Si1,200 kg SiO_2/hm2)。结果表明,UV-B增强降低了成熟期水稻地上部和地下部生物量,而施硅能缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用,使水稻地上部和地下部生物量增加。UV-B增强可显著提高稻田CH_4和 N_2O排放通量和累积排放量,增加稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。施硅能明显降低稻田CH_4排放,促进 N_2O排放,降低稻田CH_4和 N_2O排放的综合增温潜势。研究表明,施硅显著降低稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势,缓解UV-B增强对稻田CH_4和 N_2O的全球增温潜势的促进作用。

UV-B辐射增强下施硅对冬小麦光合特性和产量的影响

通过大田试验,研究UV-B增强下施硅对冬小麦光合和蒸腾生理相关参数以及产量的影响。UV-B辐射设2水平,即对照(A,自然光)和增强20%(E);施硅量设2水平,即对照(Si0,0 kg/hm2Si O2)和施硅(Si1,200kg/hm2Si O2)。结果表明,不施硅条件下(Si0),UV-B辐射处理(E)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)比对照处理(A)分别降低9.21%~18.94%、7.56%~23.66%、1.24%~12.81%和13.88%~27.85%,提高气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)5.07%~19.67%和2.35%~27.86%,小麦产量降低9.08%;UV-B增强下(E),施硅处理(Si1)的不同生育期小麦净光合速率(Pn)、气孔限制值(Ls)和水分利用率(WUE)比不施硅对照(Si0)分别提高5.23%~12.23%、4.61%~45.32%和18.15%~61.33%,气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)分别降低6.35%~10.94%、5.41%~11.01%和6.75%~30.51%,小麦产量增加4.83%。说明UV-B增强可显著降低冬小麦叶片的净光合速率和蒸腾速率,提高水分利用率,降低冬小麦产量,而施硅可缓解UV-B辐射对冬小麦光合作用的抑制,降低蒸腾速率和提高水分利用率,使小麦不减产。

花生施硅肥增产高效

普兰店市星台镇张屯村2012年花生种植面积90公顷，平均亩产量由过去的286公斤增加到319公斤，增产率为11．9％。增产的主要原因有三，一选用花育22号、鲁花11号等高产品种；二缩小行距增加亩株数；三增施硅（粉煤灰）肥。

施硅对夜间增温条件下水稻生长和产量的影响

通过大田试验研究了施硅对夜间增温条件下水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期植株分蘖数、叶面积指数、生物量和产量的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温(NW)两个水平;施硅量设不施硅(Si0)和施钢渣硅肥(Si1,200kg SiO_2·hm^(-2))两个水平。结果表明:(1)水稻冠层和5cm土层全生育期夜间增温处理平均温度分别提高1.21℃和0.41℃,夜间最低温度分别提高1.21℃和0.62℃,夜间最高温度分别提高1.20℃和0.28℃。(2)夜间增温使水稻成熟期植株分蘖数、叶面积指数、地上部生物量、地下部生物量和产量较对照分别减少10.81%、5.65%、8.20%、3.29%和4.45%;施钢渣硅肥可使各项指标较对照分别增加16.22%、11.18%、14.16%、6.51%和22.10%;夜间增温下施硅比不施硅各项指标分别增加16.67%、11.71%、12.56%、6.74%和20.90%。(3)与对照相比,夜间增温使水稻有效穗数、每穗实粒数、千粒重和结实率分别减少2.66%、12.72%、1.53%和2.06%;施用钢渣硅肥可分别较对照增加6.91%、15.49%、2.00%和4.48%;夜间增温下施硅比不施硅各项指标分别增加4.37%、22.50%、2.15%和3.31%。研究认为,施硅对夜间增温条件下水稻生长有显著影响,对产量的影响主要通过影响有效穗数和每穗实粒数实现。

UV-B增强下施硅对水稻冠层反射光谱特征的影响

通过田间试验,在UV-B增强和施硅条件下,利用ASD便携式手持光谱仪在水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期选择典型晴天观测冠层光谱曲线,通过计算一阶导数曲线分析光谱的红边参数特征。UV-B辐射设2个水平,即对照(自然光,ambient UV-B,A)和UV-B增强(比自然光增强20%,elevated UV-B,E);施硅设2个水平,即不施硅和施硅(硅酸钠,200kg SiO_2·hm^(-2))。结果表明:UV-B增强下水稻叶面积指数(LAI)和叶绿素含量(SPAD值)降低,而施硅可提高叶面积指数(LAI)和SPAD值,缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用。各处理间水稻冠层光谱的差异主要体现在近红外波段,UV-B增强使水稻近红外波段反射率降低,施硅使近红外波段反射率上升。UV-B增强使水稻光谱红边位置蓝移,施硅使红边位置红移。随着生育期推移,水稻光谱红边位置、红边幅值和红边面积均呈现先增后减的趋势,且在拔节期达最大。

水稻施硅肥好

水稻是典型的集硅、喜硅作物，对硅的需求量仅次子氮、磷、钾“三要素”。大量实践表明，科学、合理施用硅肥对水稻生长及其优质、高产、高效都具有十分重要的作用。

水稻增施硅肥效果试验

氮、磷、钾是农作物需要三大主要元素，缺一不可，称为作物必需元素。硅是水稻生长过程中所需要大量元素，水稻在生育过程中所需硅量是氮、磷、钾总和的2倍，虽然它不是必需元素，却是营养需求量最大的无素。近几年来，随着氮、磷、钾肥用量逐年增加，水稻产量有了大幅度的提高。但逐年种植土壤中硅含量相对降低，因此以成为高产再高产的制约因素，表现为秆软，易生病虫害，对此，我县开展氮、磷、钾硅配比试验。

水稻增施硅肥效果好

据资料报道：水稻增施硅肥，平均每667m^2可增产稻谷45～60kg，增产幅度在10％左右。硅已成为水稻增产的四大元素之一。而凌海市土壤肥力仅处在全国地力分级的第四级，中低产田面积较大，占1／4～1／3。且稻田多为盐渍水稻土，土体内硅质和盐基部分易被固定、淋洗，土壤有效硅含量偏低，难以满足水稻高产的需要。为此，凌海市农业技术中心引用了沈宏集团生产的复合硅肥在凌海市安屯乡郑屯村稻田进行了试验研究，其结果如下：

叶面施硅时期对冬小麦镉铅砷累积的阻控效应研究

本试验采用田间小区试验对不同生长时期冬小麦进行叶面施硅处理,对比了冬小麦产量、籽粒及秸秆中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量,以期筛选出最佳的叶面施硅时期。结果表明:任何时期叶面施硅均可显著增加冬小麦产量(P<0.05),增产11.9%~18.57%;冬小麦籽粒中Cd(0.033~0.051 mg/kg)、Pb(0.069~0.177mg/kg)和As(0.046~0.062 mg/kg)含量均低于食品安全国家标准的食品中污染物安全限值(GB 2762—2012);从小麦籽粒中Cd、Pb、As的含量来看,拔节期施硅2次及拔节期-灌浆期各施硅1次,冬小麦籽粒中Cd、Pb含量明显低于对照,其中Cd含量分别降低20.00%和31.03%,Pb含量分别降低25.83%和31.79%;冬小麦拔节期-灌浆期及拔节期-抽穗期各施硅1次可降低籽粒中As含量,与对照相比分别降低20.14%和20.23%;小麦秸秆中Cd、Pb、As含量显示,拔节期施硅2次可降低冬小麦秸秆中Cd、Pb、As含量,降幅分别为13.73,13.87%和19.04%。冬小麦籽粒和秸秆中的Cd、Pb、As含量聚类分析结果显示拔节期施硅2次为冬小麦籽粒、秸秆中Cd、Pb、As低含量类群。研究表明,冬小麦拔节期叶面施硅2次为最佳的叶面施硅时期,可为降低重金属污染土壤中冬小麦可食部位重金属的累积量提供可行性措施。