作物吸收養(yǎng)分主要是離子態(tài),氮素是銨態(tài)氮和硝酸鹽態(tài)氮;磷素是磷酸二氫根和磷酸氫根離子;鉀素是鉀離子。
硅肥與以上三種作物必需的大量元素吸收方式不同,硅素是以分子態(tài)被植物吸收到體內(nèi)的,即以單硅酸(H4SiO4)形態(tài)被吸收。單硅酸是弱酸,在pH值2~9范圍內(nèi)都是以分子態(tài)存在,只有在pH值>9時才能解離。二氧化硅在水中的溶解度不大,生成懸浮液后也不會立即沉淀。但是,只有單硅酸能全溶于水,從而被作物吸收。
關于溶液部分也不做細致描述,可以大致理解為,土壤中含有60~80%的二氧化硅,為什么作物會缺硅?因為自然狀態(tài)下的二氧化硅不溶于水,作物吸收養(yǎng)分的要求就是水溶即吸收,包括土壤中的大中量元素,大多以有機態(tài)存在,以氮肥為例,有機態(tài)氮約占全氮量的80%,氮肥卻只能以銨態(tài)氮和硝態(tài)氮形式被吸收,有機態(tài)養(yǎng)分經(jīng)過礦質(zhì)化過程,水溶的部分才能成為作物有效養(yǎng)分。
再說說單硅酸的作用原理:
枸溶性硅肥主要成分是硅酸鈣,不溶于水,只能溶于酸,當作物根系向土壤分泌出的根酸與硅酸鈣接觸,能產(chǎn)生少量的單硅酸供作物吸收。如果能夠補充較為純凈的單硅酸,可以大幅提高作物吸收硅素的效率,只是成本高昂,不易被種植戶接受。單硅酸進入作物體內(nèi),在表皮細胞積累,脫水形成非晶質(zhì)二氧化硅,沉淀在細胞內(nèi)角質(zhì)層與表皮細胞之間孔隙和維束管中形成硅化細胞,使表層細胞膜硅質(zhì)化。纖維素微團孔隙中被硅膠充滿,成為硅-纖維膜,與角質(zhì)層形成 角質(zhì)-硅質(zhì)雙層結構。
硅化細胞從根部到枝葉大量存在,會促進作物對磷素、氮素的吸收,提高植物體內(nèi)硅氮比,減輕偏施氮肥引起的貪青、徒長、倒伏等問題。單硅酸與鉀結合能形成硅酸鉀,提高作物對鉀肥的吸收能力。單硅酸還能促進根系氧化能力,抑制對鐵、錳的過量吸收,高氧化能力還能改變重金屬的化合價,抑制鎘、鉻、銅、鉛、鋁等金屬離子的吸收。
土壤中有效硅范圍越大,施肥增產(chǎn)效果就越好。缺硅地區(qū)和受污染的農(nóng)田,尤其是多年連作的保護地,施用效果非常明顯。硅肥穩(wěn)定性好,不易變質(zhì),不會下滲和揮發(fā),肥效期長,一年施用一到兩次液體翠盛硅肥就能滿足作物大部分硅素營養(yǎng),對土壤改良效果顯著。