石河子墾區(qū)土壤有效硅的空間分布與硅肥肥效.pdf

1、目的：硅作為有益元素對促進作物生長發(fā)育及增強抗逆性等方面有顯著效果，但在新疆石灰性土壤上研究較少。鋼渣、水淬渣含有豐富Si養(yǎng)分元素，是金屬冶煉產(chǎn)生的廢棄物，作為富含硅的一種物料，鋼渣、水淬渣經(jīng)一定的工藝加工使其變廢為寶制作農(nóng)業(yè)硅肥是實現(xiàn)廢棄物循環(huán)利用的有效途徑，但由于鋼渣、水淬渣中同時含有少量重金屬元素，農(nóng)田施用會存在一定的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。本文查明石河子墾區(qū)土壤有效硅豐缺狀況及其空間分布，揭示影響土壤有效硅含量的關(guān)鍵因素，并對比研究了鋼渣

2、和水淬渣硅肥對新疆石灰性土壤有效硅含量、玉米硅素營養(yǎng)、玉米產(chǎn)量、肥料利用效率及環(huán)境效益進行評價，旨在研究硅肥在石灰性土壤的肥效，為今后硅肥的合理施用提供參考依據(jù)。
　　方法：通過野外取樣實測和基于ArcGIS軟件的地統(tǒng)計學(xué)分析空間插值(克里格)方法對石河子墾區(qū)18個農(nóng)牧團場土壤有效硅(SiO2)含量及其空間分布狀況進行調(diào)查分析，且在2013-2014年進行了2年田間小區(qū)試驗，對比研究了水淬渣硅肥和鋼渣硅肥對玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

3、，分析了施硅對玉米硅、磷營養(yǎng)吸收及硅肥利用率的效應(yīng)，采用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對土壤重金屬環(huán)境進行評價。
　　結(jié)果：⑴石河子墾區(qū)耕層0-20cm土壤有效硅處于較豐富水平，平均含量為313.3 mg·kg-1。受“高山-綠洲-沙漠”山盆結(jié)構(gòu)地形地貌影響，石河子墾區(qū)有效硅空間分布存在明顯不均衡性，整體呈現(xiàn)東南高而西北較低的特點。⑵墾區(qū)土壤pH處于7.6-9.1之間，在此范圍內(nèi)有效硅含量隨pH增加而明顯降低。墾區(qū)土壤有效

4、硅含量顯著受土壤粘粒含量影響，并隨土壤粘粒含量的增加而升高(r=0.291，P<0.01)。土壤有效硅與土壤肥力因素中的土壤有機質(zhì)和全磷呈極顯著正相關(guān)，但與土壤全氮相關(guān)性不明顯。⑶施硅可顯著提高土壤有效硅含量(P<0.05)，如在抽雄、乳熟及成熟期水淬渣硅肥處理的土壤有效硅含量分別比CK處理提高了36.9％、15.3%和9.7%。⑷施硅處理均顯著提高了玉米葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量和產(chǎn)量(P<0.05)。水淬渣和鋼渣硅肥處理的玉米產(chǎn)量為179

5、79 kg·hm-2和17134 kg·hm-2，分別比CK處理提高18.9%和13.3%。⑸2年結(jié)果均顯示硅肥處理顯著提高了成熟期玉米植株的吸硅量與吸磷量(P<0.05)，水淬渣與鋼渣硅肥處理的年均吸硅量分別比 CK增加14.6%和10.4%，其年均吸磷量分別比 CK增加11.5%和8.7%。玉米吸硅量與吸磷量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，硅肥處理可顯著改善玉米生育期內(nèi)磷素營養(yǎng)，提高磷肥偏生產(chǎn)力；水淬渣硅肥和鋼渣硅肥年均硅肥利用率分

6、別達(dá)38.9%和27.8%，且水淬渣硅肥利用率明顯高于鋼渣硅肥。⑹各處理土壤As、Cd的單項污染指數(shù)均>1，說明土壤已受As、Cd污染，但各個處理間沒有差異，從綜合污染指數(shù)來看，水淬渣>鋼渣>對照(2014年)，但土壤整體尚清潔。
　　結(jié)論：①石河子墾區(qū)耕層0-20cm土壤有效硅處于較豐富水平，平均含量為313.3 mg·kg-1。土壤有效硅與土壤粘粒、有機質(zhì)及全磷含量成極顯著正相關(guān)關(guān)系，土壤有效硅隨土壤pH值增加而明顯降低。②水