存樣時間對土壤有效硅含量的影響

王 飛，秦方錦，吳丹亞，葛超楠，翁 穎

（1寧波市種植業管理總站，浙江寧波315000；2寧波市農業監測中心，浙江寧波315000；3寧海縣農業技術推廣總站，浙江寧波315600；4慈溪市農業監測中心，浙江寧波315300）

?

存樣時間對土壤有效硅含量的影響

王 飛1，秦方錦1，吳丹亞2，葛超楠3，翁 穎4

（1寧波市種植業管理總站，浙江寧波315000；2寧波市農業監測中心，浙江寧波315000；3寧海縣農業技術推廣總站，浙江寧波315600；4慈溪市農業監測中心，浙江寧波315300）

摘 要：土壤有效硅含量是水稻硅肥施用的技術指標。為了解存樣時間對土壤有效硅含量測定結果的影響，本研究對11個水稻土代表性土樣2013年與2015年的有效硅含量測定值進行了比較分析。研究結果表明：2015年的測定值比2013年的測定值有極顯著的減少，最佳方程為三次曲線方程(y=33.700-0.119x+0.035x2+0.000x3，R2=0.980)。有效硅含量減少的原因應與土樣長期脫水有關。為準確開展水稻硅素施肥推薦，應及時測定代表土樣的有效硅含量，而不能采用久置土樣。

關鍵詞：存樣時間；土壤有效硅；測定值

0　引言

硅素通常被稱作植物的有益元素，對水稻[1-3]、玉米[2]、甘蔗[2]、大麥[4]、小麥[5]、茭白[6]和毛竹[7]等禾本科植物來說，更是必需的營養元素。研究表明在有效硅缺乏的土壤上施用硅肥，能促進蘋果、花生、黃瓜、草莓[2]及番茄[8]等生長，不但增加作物產量，而且還能增加其抗病性等。

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-乙酸鈉緩沖液、0.025 mol/L或1%檸檬酸溶液浸提出的硅量，與水稻吸收及水稻對硅肥的反應相關性很好，能反映水稻土中有效硅含量的水平。

結合農業部測土配方施肥項目實施，近年來寧波市開展了水稻硅營養田間肥效試驗[9]。試驗前采集代表土樣測定其土壤有效硅含量，在水稻收獲后分析不同硅營養水平下的施肥效應。在對試驗結果的分析過程中，對個別試驗土壤的有效硅含量進行了復測，發現復測的土壤有效硅含量低于同一土樣在試驗當年的測定值。在排除了浸提液、浸提時間及浸提溫度等可能影響有效硅測定的因素后，筆者初步認為土樣存放時間對土壤有效硅含量的測定值將產生影響。筆者設計了存樣時間對土壤有效硅含量測定值影響的比較研究試驗，以期為更好地根據土壤有效硅測定值推薦下季作物的硅肥施用量。

1　材料與方法

1.1供試土壤

2013年在全市安排了多個水稻硅營養田間肥效試驗，試驗田塊涉及全市水網平原和濱海平原的多年種植稻區，試驗田土壤類型按《中國土壤分類與代碼》[10]分類。統一在2013年水稻春耕前采集試驗田塊的代表土樣，于2013年6月由寧波市農業監測中心測定土壤有效硅含量，其后由化驗室統一保管土樣；存放2年后，于2015年8月再隨機抽取其中11個土樣進行有效硅含量復測。

1.2測定方法

為規范開展作物硅素的施肥推薦，農業部《測土配方施肥技術規范》中規定了土壤有效硅的測定方法和標準，即采用檸檬酸或乙酸緩沖液浸提-硅鉬藍比色法（分光光度法）測定[11]。本試驗土樣2013年初次測定與2015年復測均采用了pH 4.0乙酸-乙酸鈉緩沖液浸提-硅鉬藍比色法[12]。兩次測定結果見表1。

1.3統計方法

應用社會科學統計軟件包(SPSS)進行統計，用回歸分析中曲線估計過程，選出2013年土壤有效硅含量與2015年土壤有效硅含量之間關系的最佳曲線方程[13-14]。

2　結果與討論

2.1土樣存放2年后有效硅測定值的變化

從表1可以看出，2013年采集的11個試驗土樣，存放2年至2015年復測時，其土壤有效硅含量值均小于當年測定值。

應用SPSS提供的回歸分析中曲線估計過程，對11個試驗點的2013年土壤有效硅含量(y)與2015年土壤有效硅含量(x)的2個變量進行曲線回歸分析。表2列出了10種曲線方程的回歸系數b0（常數項）、b1、b2、b3，擬合度（即決定系數）R2和顯著性概率P值。10種曲線方程顯著性概率P值均小于0.01。從表示回歸方程估測可靠程度高低的決定系數R2來看，三次曲線方程的決定系數最大，R2=0.980；而線性方程決定系數R2=0.952，小于三次曲線方程，故三次曲線方程為描述土壤有效硅含量變化的最優方程，如(1)所示。

從圖1也可以看出，線性方程的擬合度不如三次曲線方程，尤其是土壤有效硅含量高的稻田，偏離實測值較大。

2.2結果討論

表1　2013年與2015年土壤有效硅含量測定值　mg/kg

據臧惠林等[15-17]報道，土壤的供硅能力決定于成土母質。由紅砂巖、花崗巖及片麻巖發育的水稻土，砂粒含量高，黏粒含量低，其黏粒礦物以高嶺石為主，吸附硅能力弱，有效硅含量低；而以玄武石、紫色頁巖及三角洲沉積物發育的水稻土，黏粒含量高，其黏粒礦物以伊利石和蒙脫石為主，供硅能力強。從土壤性質來說，土質愈砂和土壤pH愈低，有效硅的含量就愈少；土壤有機質含量高，有效硅含量亦高。

表2　2013年與2015年土壤有效硅含量統計模型匯總及參數估計值

圖1　2015年與2013年土壤有效硅含量關系

臧惠林對浙江金華發育于第四紀紅色黏土的水稻土進行淹水培育，在觀察有效硅含量變化的動態過程時，得到隨著淹水過程土壤pH提高，有效硅含量增加的規律[18]。其原因可能是：隨著淹水過程，原與溶性硅共沉淀的鐵錳化合物還原游離，而使有效硅逐步釋放。

梁永超[19]淹水對土壤有效硅影響的試驗表明，馬肝土淹水5天后，土壤有效硅含量由105.4 mg/kg增至199.7 mg/kg，增幅達89%；淹水40天后，有效硅含量達268.8 mg/kg，比淹水前增幅達155%。魏朝富等[20]淹水條件下紫色水稻土硅釋放研究也表明，水稻土淹水后的有效硅含量高于風干土測定的有效硅含量，且有效硅含量隨淹水時間的延長而明顯增加，淹水20天后土壤有效硅含量比淹水1 h的高2.8倍。

分析認為，本研究11個代表土樣之間的有效硅含量差異，主要是由成土母質和土壤性質所引起；而同一個土樣存放2年后有效硅減少，應是由于風干及失水而引起。雖然土壤有效硅含量均用風干土進行測定，但久置后存樣風干土因長期脫水，將導致有效硅含量測定值顯著減少。

3　建議

考慮到存樣時間對土壤有效硅含量測定結果的影響，為正確判定耕地土壤有效硅豐缺水平，準確開展作物硅素施肥推薦，應在土樣采集后及時測定分析土壤有效硅含量。

參考文獻

[1]秦遂初.硅肥對水稻抗病增產效果的研究[J].浙江農業科學,1979, (1):12-15.

[2]蔡德龍.中國硅肥營養研究與硅肥應用[M].鄭州:黃河水利出版社,2000:135-388.

[3]馬同生,李伏軍,梁永超,等.江蘇水稻土硅素養分豐缺與硅肥增產效果[J].土壤通報,1993,24(6):262-263.

[4]石佑華,吉建國.大麥施用硅肥的效果與技術[J].大麥科學,1998(3): 28-28.

[5]張翠珍,邵長泉,孟凱.小麥吸硅特點及應用效果的研究[J].山東農業科學,1998,(4):29-30.

[6]姚鼎漢,張軍才,唐秋林.施用硅肥促進茭白早收的增產效益簡報[J].浙江農業科學,1997(2):81.

[7]胡炳堂,洪順山.毛竹施用硅肥的效應研究[J].林業科學研究,1990 (4):368-374.

[8]梁永超,馬同生.硅對番茄生長、產量和品質的影響[J].江蘇農業科學,1993(4):48-50.

[9]王飛,秦方錦,莊亞其,等.寧波市水稻土壤硅素豐缺指標體系研究初報[J].土壤通報,2014(6):1491-1495.

[10]中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所,全國農業技術推廣服務中心,中國標準化研究院.GB/T 17296—2009,中國土壤分類與代碼[S].北京:中國標準出版社,2009:1-2.

[11]全國農業技術推廣中心.土壤分析技術規范(第二版)[M].北京:中國農業出版社,2006.

[12]鮑士旦.土壤農化分析(第三版)[M].北京:中國農業出版社,2000: 233-236.

[13]劉德金,肖承和.農業試驗設計與分析[M].北京:中國農業科學技術出版社,2005:1-117.

[14]張力.SPSS在生物統計中的應用[M].廈門:廈門大學出版社,2008: 137-140.

[15]臧惠林,張效樸,何電源.我國南方水稻土供硅能力研究[J].土壤學報,1982,19(2):131-140.

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

[17]何念祖,孫其偉.植物生長的有益元素[M].上海:上海科學技術出版社,1993:91-118.

[18]臧惠林.我國南方水稻施用比廠粉煤灰鈣肥的研究[J].勢力發電, 1982(2):34-38.

[19]梁永超.淹水及添加有機物料對土壤有效硅的影響[J].土壤,1992, 24(5):244-247.

[20]魏朝富,楊劍虹,高明,等.紫色水稻土硅有效性的研究[J].植物營養與肥料學報,1997,3(3):229-236.

致謝：本文承蒙浙江大學環境與資源學院厲仁安教授修改補充，謹致謝意！

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

中圖分類號：S158.2

文獻標志碼：A論文編號：cjas15110017

基金項目：寧波市農科教結合項目“水稻硅營養施肥指標體系建設與應用”(2013Nk28)。

第一作者簡介：王飛，女，1968年出生，浙江舟山人，高級農藝師，主要從事土肥技術推廣工作。

通信地址：315000寧波市寶善路220號寧波市種植業管理總站，E-mail：veg-wf@163.com。

收稿日期：2015-11-19，修回日期：2016-01-21。