不同母质发育水稻土硅的吸附特性与施硅量的关系

不同母质发育水稻土硅的吸附特性与施硅量的关系 摘 要 本研究通过对广东省4种主要母质（玄武岩、砂页岩、花岗岩和三角洲沉积物）发育的8个水稻土样品对硅的吸附与解吸特性进行探讨，并选用其中具有代表性的4种土壤进行盆栽试验，探讨硅肥适宜用量与土壤“硅临界平衡浓度”的关系，为硅肥合理施用提供理论依据。试验结果表明： 1. 供试水稻土对硅的吸附数据与Freundlich 方程拟合程度最好，相关系数最大，从0.951到0.990，达0.01显著水平，其次为Temkim方程，而与 Langmuir方程拟合度最差。 2. 水稻土对硅的吸附能力与硅的平衡浓度密切相关，不同母质发育水稻土对硅吸附能力不同。起初吸附量随着硅平衡浓度的增大而增加，等温吸附曲线斜率也不断增大，吸附增量呈递增变化；当随着硅平衡浓度达到一定程度后，等温吸附曲线斜率则开始下降，吸附增量呈递减趋势。不同母质发育水稻土对硅的吸附能力有明显差异，在吸附量小于800 mg·kg-1范围内，不同母质发育水稻土对硅吸附的强弱顺序为：玄武岩发育水稻土>珠江三角洲沉积物发育水稻土>花岗岩发育水稻土>砂页岩发育水稻土。 3. 土壤对硅的解吸量与硅的平衡浓度和硅的吸附量密切相关。当硅的平衡浓度、吸附量较小时，解吸量随硅的平衡浓度和吸附量的增大而增加，解吸率不断提高；但当硅的平衡浓度和吸附量增加到一定程度后，解吸量增加缓慢，解吸率出现下降。不同母质发育水稻土硅的解吸能力不同，在吸附量小于800 mg·kg-1的范围内，4种不同母质发育水稻土对硅的解吸能力强弱顺序为：砂页岩发育水稻土>花岗岩发育水稻土>三角洲沉积物发育水稻土>玄武岩母质发育水稻土。 4. 活性锰、活性铝是影响土壤对硅吸附的主要因素，但在不同平衡浓度阶段，各因素的作用强度不同。在硅的平衡溶液浓度为1～12.5 mg·kg-1的范围内，活性锰、活性铝是影响土壤吸硅量的主要因素，其中活性锰对土壤吸附硅的作用强度大于活性铝。随着平衡溶液浓度的增加(13～57 mg·kg-1)，影响土壤吸硅量的主要因素仍然是土壤中活性锰、活性铝，但活性铝对硅吸附作用强度超过了活性锰；当平衡溶液浓度增加到58 mg·kg-1以上，影响土壤吸硅量的主要因素是土壤中的活性铝。 5. 施硅能明显提高水稻产量，但不同母质发育的水稻土对硅的吸附与解吸能力不同，硅肥的适宜施用量也不同。硅吸附能力强而解吸能力弱的水稻土，即使其有效硅含量较高，仍需要多施硅肥；但吸附能力弱而解吸能力强的水稻土，即使其有效硅含量低，施少量的硅肥就可以满足水稻的需求。 6. 土壤硅的平衡浓度即“硅临界平衡浓度”可以作为施硅肥的依据。根据硅不同平衡浓度与硅肥效果的关系，本研究初步确定砂页岩、花岗岩和珠江三角洲沉积物发育的水稻土的施硅的“硅临界平衡浓度”为5 mg·kg-1 ，而玄武岩发育的水稻土施硅的“硅临界平衡浓度”为1 mg·kg-1。对于“硅临界平衡浓度”在田间的适用性，还需作进一步验证。 关键词： 水稻土 硅的吸附与解吸 硅临界平衡浓度 施硅量