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有益元素对作物的作用及有益元素化肥 曹恭 梁鸣早 其实必需元素、有益元素和有害元素之间没有明显的界限。任何一种元素对植物的作用不仅决定于其化学性质，还决定于其浓度以及它和其它元素的比例关系是否适合某种植物在一定株龄时的平衡需求或耐受能力。　　一般认为，必需元素是所有高等植物都不能缺少的养分元素。有益元素是仅有某些植物需要而且需要量非常微小的一类元素。　　一、硅　　硅的元素符号是Si，是第四主族元素。许多植物中含硅富集于根中。人们一直将硅与抗旱性和机械支撑相联系。植物主要以单硅酸（H4SiO4，一种可溶性二氧化硅）形态从土壤中吸收硅。二氧化硅（SiO2）进入植物体似乎需耗代谢能，该过程对代谢抑制剂和温度敏感。　　虽然尚未明确硅在植物中的生化作用，但有人认为硅在甘蔗中形成酶硅复合体在光合作用和酶活动中作为保护剂和调节剂。硅能抑制蔗糖酶、过氧化物酶、多羟氧化酶、磷酸酶和三磷酸腺苷酶的活性。抑制蔗糖酶可产生更多蔗糖，降低磷酸酶活性会提供更多最适甘蔗生长和产糖的高能前体。硅的作用还有纠正高含量有效锰、亚铁离子和活性铝的土壤毒害；防止甘蔗叶中局部积累锰；增强植株抗病性；增强茎杆强度抗倒伏；提高磷的有效性；降低蒸腾等。点状斑是一种叶片点状坏死，阳光中紫外线辐射似乎是其诱因。缺硅甘蔗受阳光直射出现该症状。有人提出，二氧化硅滤掉有害的紫外线辐射。　　硅与细胞壁结构有关。禾本科、莎草科、荨麻属和木贼属中积累干物质的2~20%二氧化硅凝胶或水化多聚物，充满表皮和维管壁组织，使表皮细胞硅质化，这似乎可加强这些组织、减少失水和防止真菌侵染。　　二氧化硅与根系功能有关，一般认为它对高粱等作物的抗旱性颇有贡献。 　　硅似乎对水稻、牧草、甘蔗和木贼属植物是必需的，也能改善大麦、黄瓜、金钱草、三叶草、西印度黄瓜和莴苣的生长。　　有人发现，硅可使水稻保持叶片直立、截光更多而增强光合作用、提高对病虫的抗性。　　禾本科植物含硅量一般是豆科及其它双子叶植物的10~20倍。一般认为，水稻、甘蔗、大麦、小麦、燕麦、玉米、花生、大豆、西瓜、果树、毛竹、黄瓜、番茄等蔬菜作物使用硅肥效果好。　　施石灰常常降低植物对硅的吸收，而酸化却增加吸硅。大量施用氮肥使稻秸中硅含量下降，从而水稻植株更易受真菌侵害。因此常建议施用含硅物质纠正。　　硅是地壳中第二种含量丰富的元素。在岩石圈中平均质量含量为27.6%。在土壤中通常为23~35%。岩石风化和土壤发育过程以硅为中心。硅是土壤风化损失的主要土壤成分。硅向次生矿物的转化是土壤发育的一个重要方面。砂质土壤含硅多达40%，而高度风化的热带土壤只含9%。热带地区砖红壤沉积物在土壤强烈风化期间硅被移走后只剩下大量水合氧化铝、水合氧化铁。硅的主要来源包括原生硅酸盐矿物、次生铝硅酸盐和几种形态的硅石（SiO2）。硅石以六种不同矿物存在：石英、磷石英、方石英、柯石英、超石英和蛋白石。石英在多数土壤中含量最多。在通常的土壤pH值范围内，单硅酸（H4SiO4）即Si(OH)4是土壤溶液中的主要形式，pH值大于8.5时，溶液中硅主要为离子形式，如H3SiO4-。土壤溶液中的H4SiO4浓度主要受pH依变吸附反应控制。虽然硅被吸附在土壤中多种无机物表面上，但一般认为铁铝氧化物才对这种吸附反应起主要作用。　　有人认为，硅肥是继氮肥、磷肥、钾肥之后的第四大元素肥料，不管是否如此，这说明了硅肥具有一定的重要性。目前最常用的硅肥是硅酸钙，溶解性较差，应施匀、早施、深施。硅酸钾、硅酸钠等高效硅肥水溶性较好。溶渣硅肥除含硅外，还含铁、锰、铜、锌、硼等多种微量元素，它碱性强，施用多会加速土壤氮矿化损失；而且长期使用时其所含重金属积累，会影响作物正常生长。 　　 (图：番茄缺硅叶片皱缩) 　　 (图：甘蔗缺硅叶片出现白色斑点) 　　 (图：黄瓜缺硅中部叶弯曲肥厚) 　　 (图：水稻缺硅在大田表现，褐斑部分为水稻缺硅) 　　 (图：水稻缺硅株型披散，施硅茎叶坚挺) 　　 (图：水稻缺硅成熟期叶片变薄披散) 　　 (图：水稻缺硅白穗增加，施硅后白穗减少) 　　 (图：水稻缺硅叶片下披不挺直) 　　二、钛　　钛的元素符号是Ti，是第四副族元素。钛是动物和人体中不可缺少的有益元素，可以制成饲料添加剂用于畜牧养殖业，可使饲料的转化率提高10%以上，并使禽畜的抗病能力增强，成活率提高。虽然科学家开始对钛进行的研究却可以追溯到一百多年以前，但直到1980年代中期，世界上才有少数国家将钛作为植物生长调节剂列入农用产品，此后我国也参与开发研制工作。　　土壤的全钛含量普遍较高，但它们绝大部分是以不溶于水的氧化物或硅酸盐的形态存在于土壤之中，可溶性钛的浓度平均在1ppm以下。研究发现植物中普遍含有钛