富硅生物炭有效提高红壤性稻田土壤不同形态硅含量及水稻产量

[目的]硅是水稻正常生长发育的有益元素,研究富硅生物炭对红壤性稻田土壤中硅形态、水稻产量和硅吸收的影响,旨在为富硅生物炭在水稻生产上的应用提供科学依据.[方法]以南方红壤性水稻土为研究对象进行水稻盆栽试验,供试水稻品种为'美香粘2号'.试验包括5个硅生物炭材料:1个低硅(BW3)、2个中硅(BH7、BB7)和2个富硅生物炭(AH、AB),每个生物炭材料添加量分别为盆栽土量的0.4％和0.8％,以不添加生物炭的处理为对照(CK).水稻成熟期测产,并将水稻植株分为根、茎、叶样品,测定生物量及硅吸收量.同时,以连续化学浸提法测定土壤不同形态硅的含量.[结果]添加富硅生物炭显著增加了土壤有效硅、有机结合态硅及铁锰氧化物结合态硅的含量.5个生物炭材料中,以添加AB生物炭的处理增加幅度最高,其土壤有效硅、有机结合态硅及铁锰氧化物结合态硅较CK分别提高了 184.23％、59.53％和117.54％.双因素方差分析结果表明,生物炭的硅水平和添加量对水稻产量、秸秆生物量、根部生物量均有极显著影响(P＜0.01),且二者间交互作用极显著(P＜0.01).添加生物炭的处理间水稻籽粒产量差异显著(P＜0.05);除低量低硅生物炭(BW3)处理外,其他生物炭处理水稻籽粒产量均显著高于对照(P＜0.05),且各生物炭高添加量处理的水稻产量显著高于其低添加量,较CK的增幅达到4.18％～44.28％.水稻各部位硅积累量表现为:秸秆＞籽粒＞根部.两种添加量下水稻总吸硅量高低均表现为:AB＞AH＞BB7＞BH7＞BW3.在高添加量时,生物炭AB处理的水稻总吸硅量最大,比CK增加了 73.68％,其次是AH生物炭.[结论]添加富硅生物炭比普通生物炭可更有效地提高红壤性水稻土中有效硅、有机结合态及铁锰氧化物结合态硅的含量,进而显著增加水稻对硅的吸收,提高水稻籽粒产量和生物量.提高生物炭的添加量对土壤和水稻硅含量的提升效果更好.因此,富硅生物炭是水稻生产中的高效生物硅肥.