存樣時(shí)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(yè)管理總站，浙江寧波315000；2寧波市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江寧波315000；3寧?？h農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江寧波315600；4慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江寧波315300）

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存樣時(shí)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(yè)管理總站，浙江寧波315000；2寧波市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心，浙江寧波315000；3寧海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，浙江寧波315600；4慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)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(shù)指標(biāo)。為了解存樣時(shí)間對土壤有效硅含量測定結(jié)果的影響，本研究對11個(gè)水稻土代表性土樣2013年與2015年的有效硅含量測定值進(jìn)行了比較分析。研究結(jié)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(yīng)與土樣長期脫水有關(guān)。為準(zhǔn)確開展水稻硅素施肥推薦，應(yīng)及時(shí)測定代表土樣的有效硅含量，而不能采用久置土樣。

關(guān)鍵詞：存樣時(shí)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(yǎng)元素。研究表明在有效硅缺乏的土壤上施用硅肥，能促進(jìn)蘋果、花生、黃瓜、草莓[2]及番茄[8]等生長，不但增加作物產(chǎn)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(yīng)相關(guān)性很好，能反映水稻土中有效硅含量的水平。

結(jié)合農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目實(shí)施，近年來寧波市開展了水稻硅營養(yǎng)田間肥效試驗(yàn)[9]。試驗(yàn)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(yǎng)水平下的施肥效應(yīng)。在對試驗(yàn)結(jié)果的分析過程中，對個(gè)別試驗(yàn)土壤的有效硅含量進(jìn)行了復(fù)測，發(fā)現(xiàn)復(fù)測的土壤有效硅含量低于同一土樣在試驗(yàn)當(dāng)年的測定值。在排除了浸提液、浸提時(shí)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(rèn)為土樣存放時(shí)間對土壤有效硅含量的測定值將產(chǎn)生影響。筆者設(shè)計(jì)了存樣時(shí)間對土壤有效硅含量測定值影響的比較研究試驗(yàn)，以期為更好地根據(jù)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(gè)水稻硅營養(yǎng)田間肥效試驗(yàn)，試驗(yàn)田塊涉及全市水網(wǎng)平原和濱海平原的多年種植稻區(qū)，試驗(yàn)田土壤類型按《中國土壤分類與代碼》[10]分類。統(tǒng)一在2013年水稻春耕前采集試驗(yàn)田塊的代表土樣，于2013年6月由寧波市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心測定土壤有效硅含量，其后由化驗(yàn)室統(tǒng)一保管土樣；存放2年后，于2015年8月再隨機(jī)抽取其中11個(gè)土樣進(jìn)行有效硅含量復(fù)測。

1.2測定方法

為規(guī)范開展作物硅素的施肥推薦，農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定了土壤有效硅的測定方法和標(biāo)準(zhǔn)，即采用檸檬酸或乙酸緩沖液浸提-硅鉬藍(lán)比色法（分光光度法）測定[11]。本試驗(yàn)土樣2013年初次測定與2015年復(fù)測均采用了pH 4.0乙酸-乙酸鈉緩沖液浸提-硅鉬藍(lán)比色法[12]。兩次測定結(jié)果見表1。

1.3統(tǒng)計(jì)方法

應(yīng)用社會科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包(SPSS)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用回歸分析中曲線估計(jì)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(guān)系的最佳曲線方程[13-14]。

2　結(jié)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(gè)試驗(yàn)土樣，存放2年至2015年復(fù)測時(shí)，其土壤有效硅含量值均小于當(dāng)年測定值。

應(yīng)用SPSS提供的回歸分析中曲線估計(jì)過程，對11個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)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(gè)變量進(jìn)行曲線回歸分析。表2列出了10種曲線方程的回歸系數(shù)b0（常數(shù)項(xiàng)）、b1、b2、b3，擬合度（即決定系數(shù)）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(shù)R2來看，三次曲線方程的決定系數(shù)最大，R2=0.980；而線性方程決定系數(shù)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(yōu)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(shí)測值較大。

2.2結(jié)果討論

表1　2013年與2015年土壤有效硅含量測定值　mg/kg

據(jù)臧惠林等[15-17]報(bào)道，土壤的供硅能力決定于成土母質(zhì)。由紅砂巖、花崗巖及片麻巖發(fā)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(fā)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(qiáng)。從土壤性質(zhì)來說，土質(zhì)愈砂和土壤pH愈低，有效硅的含量就愈少；土壤有機(jī)質(zhì)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(tǒng)計(jì)模型匯總及參數(shù)估計(jì)值

圖1　2015年與2013年土壤有效硅含量關(guān)系

臧惠林對浙江金華發(fā)育于第四紀(jì)紅色黏土的水稻土進(jìn)行淹水培育，在觀察有效硅含量變化的動態(tài)過程時(shí)，得到隨著淹水過程土壤pH提高，有效硅含量增加的規(guī)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(yàn)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(dá)89%；淹水40天后，有效硅含量達(dá)268.8 mg/kg，比淹水前增幅達(dá)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(fēng)干土測定的有效硅含量，且有效硅含量隨淹水時(shí)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(rèn)為，本研究11個(gè)代表土樣之間的有效硅含量差異，主要是由成土母質(zhì)和土壤性質(zhì)所引起；而同一個(gè)土樣存放2年后有效硅減少，應(yīng)是由于風(fēng)干及失水而引起。雖然土壤有效硅含量均用風(fēng)干土進(jìn)行測定，但久置后存樣風(fēng)干土因長期脫水，將導(dǎo)致有效硅含量測定值顯著減少。

3　建議

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

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致謝：本文承蒙浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院厲仁安教授修改補(bǔ)充，謹(jǐn)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(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號：cjas15110017

基金項(xiàng)目：寧波市農(nóng)科教結(jié)合項(xiàng)目“水稻硅營養(yǎng)施肥指標(biāo)體系建設(shè)與應(yīng)用”(2013Nk28)。

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

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

收稿日期：2015-11-19，修回日期：2016-01-21。