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秸秆和稻糠对稻田土壤硅素转化及水稻硅吸收的影响  PDF

  • 杨丽雯
  • 陈剑珠
  • 宁川川
  • 蔡昆争 ✉
华南农业大学资源环境学院/农业农村部华南热带农业环境重点实验室/广东省生态循环农业重点实验室，广州 510642

中图分类号： S511

最近更新：2025-02-14

DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.01.014

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摘要

为促进有机物料循环利用、提高稻田土壤硅有效性，设计2季水稻盆栽试验，试验设7个处理：对照（CK）、0.5%秸秆（JG1）、1%秸秆（JG2）、1.5%秸秆（JG3）、0.5%稻糠（DK1）、1%稻糠（DK2）、1.5%稻糠（DK3），研究2种有机物料稻秆和稻糠不同用量对土壤硅形态、水稻植株硅吸收和地上部干物质积累量、土壤肥力的影响。结果显示，2种富硅有机物料显著提高土壤水溶性硅、有效硅、有机结合态硅、无定形硅含量，总体上与用量成正比，以稻糠处理的提高幅度较高。与CK相比，1%、1.5%稻糠施用分别使土壤水溶性硅含量提高18.85%~46.58%，有效硅含量提高11.51%~118.82%，有机结合态硅含量提高21.88%~51.95%，铁锰氧化物结合态硅含量提高3.38%~19.17%，无定形硅含量提高6.41%~22.14%。2种有机物料提高水稻茎叶硅含量和积累量，稻糠施用效果更显著；与CK相比，秸秆和稻糠施用分别使水稻茎叶硅积累量显著提高0.60~2.51倍、1.33~4.08倍。2种有机物料提高水稻地上部干物质积累量，在不同程度上增加土壤有机质和速效氮、磷、钾养分含量。综上，2种有机物料都能增加土壤肥力，提高土壤硅有效性，促进水稻对硅的吸收，其中稻糠的提高幅度更大，但从实践应用的角度来看，秸秆更具有一定的应用前景。

水稻（Oryza sativa L.）是典型的硅高累积植物，其茎叶中二氧化硅的含量可达10%~20%，相对于秸秆，稻糠硅的积累量更大［

1］。硅对水稻而言是必需元素，硅能提高水稻植株的机械强度和韧性，提高水稻对生物胁迫（病害、虫害等）和非生物胁迫（重金属、盐、干旱、紫外辐射等）的抗性，从而促进其健康生长［2-3］。土壤中硅的总含量很高，但可供植物吸收利用的有效硅有限，加之水稻连续种植从土壤中带走大量的硅，通常每季可带走100~500 kg/hm2［4］。如果不补充硅，容易导致稻田缺硅，尤其南方广泛分布的由花岗岩、红砂岩以及红色黏土等母质发育而成的土壤，据统计，我国大约50% 的水田缺硅［5］。水稻秸秆还田是补充土壤硅素的最简单有效的方法，可在相当程度上缓解或消除土壤供硅不足的问题［6-7］。

水稻产量不断提升的同时产生了大量的农业废弃物。近年来，我国大力推行秸秆还田技术和机械化，秸秆还田不仅能够促进农业生物质资源的有效利用，还有助于农业生态环境的保护［

8-9］。水稻秸秆含有丰富的有机碳和氮、磷、钾及各种微量元素，还田能将其自身的部分营养元素归还到土壤中，在一定程度上缓解土壤养分下降；秸秆还田还能改善土壤的结构和理化性状，增强土壤的保水保肥能力，增强土壤微生物和酶活性，加速有机物分解和土壤养分转化，长期实施秸秆还田能明显提升土壤肥力和作物养分吸收［8， 10-11］。秸秆中的硅素是以植硅体的形式归还土壤，植硅体是非水溶非晶态的SiO2，需经若干年自然风化才能释放出硅酸供植物利用，但其溶解速度要明显快于矿物风化速度［2］。尽管秸秆还田对水稻硅营养的影响已有较多报道［12-14］，但对于其如何干预土壤不稳定硅库和硅有效性仍缺乏系统的研究。稻糠通常用作畜禽饲料不会返田，然而，稻壳含有高浓度的硅、氮和钾，以及较低浓度的磷、硫和锌，使其成为一种极具吸引力的土壤改良剂［1， 15］。秸秆和稻糠的直接施用对水稻硅吸收和土壤硅库的作用值得研究。

本研究采用水稻盆栽试验，模拟秸秆和稻糠不同用量还田对土壤不同形态硅含量、水稻硅养分吸收和土壤肥力的影响，以期为合理秸秆还田和稻田硅素补充提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验点基本概况

试验在广州市天河区北部（113°21ˊE，23°9ˊN）华南农业大学生态系农场进行，该地属亚热带季风湿润气候，光照充足，年平均气温20~22 ℃，年平均降雨量约1 720 mm。

1.2 试验材料

供试土壤取自华南农业大学启林北农场附近的水稻田，其土壤基本理化性质如表1所示。水稻品种为华航31号（粤审稻2010022），由华南农业大学农学院提供。所用的富硅有机物料（秸秆和稻糠）为华航31号田间成熟后自留，秸秆用铡刀铡成约1 cm的小段，稻糠过筛去除杂质。秸秆和稻糠养分含量如表1所示。

表1  土壤基本理化性质和有机物料养分含量
Table 1  Basic physical and chemical properties of soil and nutrient content of organic materials

项目

Items

2022年盆栽试验

Pot trial in 2022

2023年盆栽试验

Pot trial in 2023

土壤Soil秸秆Straw稻糠Husk土壤Soil秸秆Straw稻糠Husk
pH 6.35 6.02

有机质/(g/kg)

Organic matter

26.14 21.67

碱解氮/(mg/kg)

Alkali-hydrolyzable

nitrogen

105 99.70

速效磷/(mg/kg)

Available phosphorus

94.84 102.97

速效钾/(mg/kg)

Available potassium

34.63 47.86

有效硅/(mg/kg)

Available silicon

41.33 68.89

全氮/(mg/g)

Total nitrogen

9.23 7.28 8.73 6.80

全磷/(mg/g)

Total phosphorus

0.46 0.07 1.26 0.83

全钾/(mg/g)

Total potassium

28.30 5.60 21.38 6.73

全硅/(mg/g)

Total silicon

19.90 34.86 14.52 25.99

1.3 试验设计

本研究共进行2季盆栽试验，以水稻为研究对象，分别于2022年8月至11月（晚稻）和2023年3月至7月（早稻）在四周通风的大棚内开展试验。设置秸秆用量水平与土壤质量比分别为 0.5%、1%、1.5%，记为JG1、JG2、JG3，稻糠用量水平与土壤质量比分别为0.5%、1%、1.5%，记为DK1、DK2、DK3以及不施用秸秆和稻糠的对照组（CK），共7个处理，每个处理4个重复，在成熟期取样，共28盆。试验用盆为20 cm×28 cm×17 cm（下口径×上口径×高）的黑色塑料盆，每盆装7 kg过孔径2 mm筛的干土（2季的供试土壤不同），将秸秆和稻糠混入土中，加水搅拌均匀浸泡1周。水稻提前在秧田育苗，待其长到3叶1心时移栽，每盆3穴，每穴2株秧苗，随机区组排列。在移栽后7 d和抽穗期前14 d各施6 g复合肥（15-15-15）和3 g尿素。试验期间各处理的病虫害防治等栽培管理措施一致。

1.4 水稻植株取样与测定

在水稻成熟期内，每盆各随机选取长势良好的1穴样株，用镰刀沿其土壤表面将稻株割下，带回实验室。将水稻植株冲洗干净后，分成茎、叶、穗，并将新鲜样品于105 ℃的烘箱内杀青30 min，于75 ℃烘干至恒质量，冷却后称取各部分干质量，相加得出水稻地上部干物质总量。将茎、叶用小型万能粉碎机磨成粉末，测定硅含量，并根据水稻植株硅含量和干质量计算水稻茎叶部硅积累量。硅含量采用高温碱熔解法测定［

16］。

1.5 土壤取样与测定

水稻植株取样后，于2穴水稻中间的位置，用土钻从上到下取土柱，3个土柱混合成1个土样，风干后研磨过孔径1 mm筛，用于测定pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾以及不同形态硅含量。土壤pH用pH计（ST2100，奥豪斯仪器常州有限公司）测定，水土质量比为2.5∶1。土壤有机质用重铬酸钾容量法-稀释热法测定；土壤碱解氮用碱解扩散法分析；土壤速效磷采用NaHCO3提取，钼锑抗比色法测定；速效钾采用NH4OAc浸提，火焰光度法测定［

17］。土壤水溶性硅采用0.02 mol/L CaCl2浸提-硅钼蓝比色法测定，根据Song等［18］的逐级连续提取法，按有效态硅、有机结合态硅、铁锰氧化物结合态硅、无定形硅的顺序提取，提取后各种硅含量的测定采用硅钼蓝比色法测定。

1.6 统计分析

试验数据用Microsoft Excel 2019进行计算整理，用SPSS 25.0 软件进行双因素方差分析、Duncan’s多重比较和Pearson相关性分析，用Origin 2023b软件作图。图表中数据均为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 秸秆和稻糠对土壤硅形态的影响

双因素方差分析结果显示，富硅有机物料类型对土壤氧化物结合态硅、无定形硅影响极显著（P<0.01），用量对土壤水溶性硅、有效硅、有机结合态硅、铁锰氧化物结合态硅均影响极显著（P<0.01），二者交互作用对铁锰氧化物结合态硅影响显著（P<0.05）。在2季试验中，秸秆和稻糠施用均可以一定程度上提高土壤不同形态硅含量（表2）。富硅有机物料处理下土壤水溶性硅含量高于CK，增幅为4.89%~46.58%，其中以稻糠施用的处理最为明显。1.5%富硅有机物料用量处理的土壤水溶性硅含量均显著高于0.5%用量（P<0.05）。土壤有效硅含量随着富硅有机物料用量的增加而提高，2022年晚稻在富硅有机物料处理下，土壤有效硅含量与CK相比显著提高（P<0.05）；在同等用量时，稻糠处理下有效硅含量显著高于秸秆处理（P<0.05），且在不同用量稻糠之间差异显著（P<0.05），如DK1、DK2、DK3有效硅含量较CK分别增加71.03%、88.57%、118.82%。可见，有机物料类型和用量对土壤有效硅含量的变化有一定的影响。随着富硅有机物料的添加，土壤有机结合态硅含量也相应增加，较CK处理，秸秆和稻糠分别使有机结合态硅含量提高1.28%~56.44%、9.00%~51.95%。在2023年早稻试验中，DK3处理下的土壤铁锰氧化物结合态硅含量显著高于CK，提高了19.17%。土壤无定形硅含量随着富硅有机物料用量的增加而增加，以DK3处理的土壤无定形硅含量最高，其增幅高达22.13%；在相同有机物料用量条件下，稻糠处理的无定形硅含量均高于秸秆，其原因可能与稻糠本身的硅含量较高有关。

表2  秸秆和稻糠处理下土壤不同形态硅含量的变化
Table 2  Different fractions of silicon content in soil treated with straw and husk

年份

Year

处理

Treatments

水溶性硅/

(mg/kg)

Water-soluble Si

有效硅/(mg/kg)

Available Si

有机结合态硅/(mg/kg)

Organic Si

铁锰氧化物结合态硅/(mg/kg)

Fe/Mn-oxide Si

无定形硅/

(g/kg)

Amorphous Si

2022 CK 6.14±0.37d 34.48±1.55e 48.28±2.21e 133.70±1.57a 1.31±0.01cd
JG1 6.44±0.53cd 52.02±5.54d 56.63±1.11d 136.55±3.03a 1.33±0.01cd
JG2 7.52±0.16b 54.74±1.36cd 70.30±5.01bc 137.68±1.97a 1.42±0.01d
JG3 8.50±0.43a 54.96±0.93cd 75.53±3.01a 137.92±2.40a 1.56±0.03b
DK1 7.24±0.65bc 58.97±1.55c 68.84±2.49c 133.70±8.81a 1.39±0.04c
DK2 8.88±0.33a 65.02±6.36b 70.66±0.43bc 138.22±6.23a 1.46±0.01c
DK3 9.00±1.24a 75.45±3.29a 73.36±2.36ab 141.32±6.20a 1.60±0.02a
材料类型 Material type * ** * ** **
用量 Addition rate ** ** ** ** **

材料类型×用量

Material type×Addition rate

ns ** ** * ns
2023 CK 7.16±0.26d 80.37±3.03cd 79.86±2.12d 80.37±0.84b 2.34±0.06b
JG1 7.80±0.19cd 79.86±3.40d 80.88±1.29cd 89.62±1.78ab 2.35±0.05b
JG2 8.76±0.15b 82.94±0.98bcd 83.46±3.41cd 97.33±1.76a 2.37±0.01b
JG3 8.37±0.43bc 92.19±3.69b 90.65±4.89bc 90.65±4..67ab 2.49±0.04ab
DK1 7.67±0.24cd 79.34±2.14d 87.05±2.12cd 68.04±6.77c 2.41±0.02b
DK2 8.51±0.23bc 89.62±3.61bc 97.33±1.76ab 87.0±1.75ab 2.49±0.03ab
DK3 9.98±0.27a 102.98±3.56a 100.93±4.28a 95.78±1.97a 2.59±0.09a
材料类型 Material type ns ns ** ** **
用量 Addition rate ** ** ** ** ns
材料类型×用量Material type×Addition rate ** ns ns ** ns

注：  不同小写字母分别表示处理之间差异显著（P<0.05）；*和**分别表示在0.05显著和0.01水平极显著，ns表示不显著。下同。Note：Different lowercase letters indicate the significance of the difference between different treatments （P<0.05）. * and ** indicate a significant at the 0.05 level and a very significant difference at the 0.01 level， respectively； ns indicates no significant difference.The same as follows.

2.2 富硅有机物料对水稻植株硅养分含量和积累量的影响

双因素方差分析结果显示，富硅有机物料类型和用量对水稻茎叶部硅含量（图1）和积累量（图2）均影响极显著（P<0.01），且二者间交互作用极显著（P<0.01）。随着富硅有机物料的添加，水稻茎叶硅含量也相应增加。富硅有机物料处理下水稻茎、叶硅含量与CK相比均显著提高（P<0.05），秸秆和稻糠处理下叶片硅含量分别增加0.36~1.58倍、0.93~2.64倍，茎的硅含量分别增加0.45~2.06倍、0.55~2.41倍；在用量相同条件下，稻糠处理的叶片硅含量显著高于秸秆处理（P<0.05）。可见，与秸秆相比，稻糠处理下水稻植株茎叶硅含量增加效果更显著。从水稻植株硅积累量来看，较CK处理，富硅有机物料显著增加水稻茎叶硅积累量（P<0.05），秸秆增加0.60~2.51倍，稻糠1.33~4.08倍；同水平用量条件下，秸秆和稻糠处理之间差异显著（P<0.05），同一富硅有机物料不同用量之间也存在显著差异（P<0.05）。这说明，富硅有机物料用量及类型对水稻植株硅吸收累积有一定影响，1.5%稻糠施用（DK3）可以促进水稻对土壤硅养分的吸收。

图1  秸秆和稻糠处理下水稻植株叶（A）和茎（B）硅含量的变化

Fig.1  Silicon content in leaves（A） and stems（B） treated with straw and husk

图2  秸秆和稻糠处理下水稻植株茎叶部硅积累量的变化

Fig.2  Silicon accumulation in stems and leaves treated with straw and husk

2.3 富硅有机物料对水稻植株地上部干物质积累量的影响

双因素方差分析结果显示，富硅有机物料类型和用量对水稻地上部干物质积累量的影响在不同季节呈现不同的效果（图3）。2022年晚稻试验中，富硅有机物料类型对地上部干物质积累量影响显著（P<0.05）；2023年早稻试验中，富硅有机物料用量对地上部干物质积累量影响极显著（P<0.01）。在2022年晚稻试验中，秸秆和稻糠处理下地上部干物质积累量均高于CK，其中DK2、DK3显著提高6.94%、30.81%。而在2023年早稻试验中，除DK2和DK3处理外，其他处理的地上部干物质积累量均低于CK，其原因可能是富硅有机物料中的有机物质在分解过程中会消耗土壤中的氮素等养分，导致可供水稻吸收的速效养分减少，且在分解过程中可能会产生一些对水稻生长不利的物质，如有机酸、酚类化合物等，从而抑制了水稻植株生物量的增长。

图3  秸秆和稻糠处理下水稻植株地上部干物质积累量的变化

Fig.3  The aboveground dry matter accumulationtreated with straw and husk

2.4 富硅有机物料对土壤化学特性的影响

双因素方差分析结果显示，富硅有机物料类型对土壤有机质、速效钾含量影响极显著（P<0.01），用量对土壤化学特性影响均极显著（P<0.01），二者间交互作用对土壤速效钾影响极显著（P<0.01）（表3）。富硅有机物料处理下土壤pH和土壤养分含量有一定程度提高，具体表现在富硅有机物料施用使土壤有机质、碱解氮、速效钾含量分别提高1.29%~29.41%、0.57%~13.51%，-4.52%~105.63%；在2022年晚稻试验中，较CK组，稻糠处理下土壤pH、速效磷含量增加显著（P<0.05）。土壤有机质和速效钾含量随着富硅有机物料的增加而增加，JG3处理显著高于其他处理（P<0.05）。

表3  秸秆和稻糠处理下土壤化学特性的变化
Table 3  Soil chemical properties treated with straw and husk

年份

Year

处理

Treatments

pH

有机质 /(g/kg)

Organic matter

碱解氮/(mg/kg)

Alkali-hydrolyzable

nitrogen

速效磷/(mg/kg)

Available

phosphorus

速效钾/(mg/kg)

Available

potassium

2022 CK 6.60±0.03c 27.11±0.35d 109.38±1.31c 88.59±3.29c 32.84±0.45d
JG1 6.63±0.03c 30.46±0.21b 111.00±3.49bc 90.03±0.71c 40.93±0.72c
JG2 6.73±0.04b 30.89±0.48ab 114.63±4.40ab 92.93±1.15bc 50.86±3.91b
JG3 6.76±0.02b 31.80±1.43a 116.63±3.64a 97.39±0.98ab 67.53±6.85a
DK1 6.72±0.05b 27.46±0.26d 110.00±3.34bc 99.94±4.69a 33.40±0.46d
DK2 6.78±0.07b 28.21±0.79cd 111.50±1.00bc 98.78±4.58ab 33.76±0.88d
DK3 6.90±0.05a 28.77±1.10c 113.13±1.60abc 96.70±6.45ab 34.19±0.65d
材料类型 Material type ** ** ns ** **
用量 Addition rate ** ** ** ** **

材料类型×用量

Material type×Addition rate

** ** ns * **
2023 CK 6.12±0.01ab 23.39±0.01c 97.13±1.68d 96.92±3.35b 36.26±0.92c
JG1 6.11±0.02bc 25.45±1.43bc 99.75±3.03cd 99.24±2.57a 52.57±12.70b
JG2 6.04±0.02cd 28.55±1.03ab 110.25±2.26a 89.69±1.11c 53.13±10.03b
JG3 6.11±0.01bc 30.27±2.03a 107.63±0.88ab 90.52±0.90bc 70.59±8.26a
DK1 5.98±0.03d 23.73±1.42c 105.00±1.43abc 89.03±0.49c 34.62±4.49c
DK2 5.99±0.04d 24.08±1.32c 101.75±1.64bcd 85.13±0.75c 35.05±1.11c
DK3 6.19±0.02a 26.83±0.40abc 100.63±1.68cd 96.25±2.49ab 35.60±2.58c
材料类型 Material type ns ** ns ns **
用量 Addition rate ** ** ** ** **

材料类型×用量

Material type×Addition rate

** ns ** ** **

2.5 土壤各形态硅含量与土壤化学特性、硅吸收量及生物量的相关性分析

相关分析结果显示，土壤有效硅与水溶性硅、有机结合态硅、无定形硅呈极显著正相关（P<0.01）。水稻茎叶硅积累量与土壤pH、土壤有机质、水溶性硅、铁锰氧化物结合态硅含量、地上部干物质总积累量呈极显著正相关（P<0.01）（表4）。表明水稻对硅的吸收积累量与土壤中形态硅含量有不可分割的关系。

表4  土壤各形态硅含量与土壤化学特性、硅吸收量及生物量的相关性分析
Table 4  Correlation analysis of silica content in various forms of soil with soil chemical characteristics，silicon uptake and biomass

项目

Items

水溶性硅

Water-soluble

Si

有效硅

Available

Si

有机结合态硅

Organic

Si

铁锰氧化物结合态硅

Fe/Mn-oxide Si

无定形硅

Amorphous

Si

硅积累量

Silicon

accumulation

干物质总量Dry matter weight
pH -0.137 -0.677** -0.659** 0.954** -0.916** 0.665** 0.579**
有机质 Organic matter 0.047 -0.341* -0.277* 0.585** -0.538** 0.348** 0.237
水溶性硅 Water-soluble Si 1 0.613** 0.648** -0.131 0.378** 0.404** 0.143
有效硅 Available Si 1 0.881** -0.676** 0.858** -0.039 -0.248
有机结合态硅 Organic Si 1 -0.659** 0.831** -0.057 -0.306*

铁锰氧化物结合态硅

Fe/Mn-oxide Si

1 -0.920** 0.631** 0.594**
无定形硅 Amorphous Si 1 -0.440** -0.491**
硅积累量 Silicon accumulation 1 0.582**
干物质总量 Dry matter weight 1

3 讨论

3.1 富硅有机物料对土壤硅有效性的影响

硅是植物生长的有益元素，土壤中硅的形态和有效性对生态系统功能的影响至关重要。水稻从土壤溶液中吸收的溶解硅的形式为单硅酸［

3， 19］。土壤水溶性硅通常以单硅酸的形式存在，其浓度范围在0.1~0.6 nmol/L，能够被作物直接吸收和利用［20］，并与其他形态的硅保持着动态平衡。在分级提取的4种土壤非晶态硅中，有效硅是当季作物能直接吸收利用的硅素，其有效性最高；有机结合态硅是活性硅的一部分，可以转化为植物可吸收的水溶性硅，从而成为土壤中水溶性硅的一个关键储备来源；铁锰氧化物结合态硅主要是指吸附在黏粒Fe/Mn-O表面的硅酸，其活性低；无定形硅溶解度低，但在特定条件下能转化为有效硅［6， 18］。各形态硅对水稻硅素营养的供应具有重要的作用，它们之间存在着相互转化的动态平衡关系。高明等［12］的大田和盆栽试验结果均表明施用水稻秸秆后，土壤有效硅含量提高10%~35%，水溶性硅含量增加6%~104%。Song等［21］研究表明，与单独施氮、磷、钾相比，稻草还田显著提高了土壤生物利用硅的水平，从29.9% 提高到61.6%。本试验结果表明，秸秆和稻糠施用显著提高土壤水溶性硅、有效硅、有机结合态硅和无定形硅含量；与秸秆相比，稻糠的效果更好，如秸秆和稻糠施用分别使土壤水溶性硅含量增加4.89%~38.44%和7.12%~46.58%，无定形硅含量增加0.43%~19.08%和3.00%~22.14%（表3）。其原因一方面是富硅有机物料施用后，自身含有的水溶性硅会逐渐释放到土壤溶液中，使土壤水溶性硅含量得以较大幅度提高［13， 22］；另一方面水稻植株中的硅主要属于无定形硅［2］，而土壤有效硅和水溶性硅主要来源于无定形硅的转化。另外，富硅有机物料施用后，有机物的分解有助于增加腐殖质，与土壤中的硅结合形成有机结合态硅，从而促进土壤活性硅的积累。Meunier等［23］研究指出，在pH 4~9范围内，金属氧化物对硅酸的吸附作用与土壤pH呈正相关，这会导致土壤中硅的有效性降低。本研究中有机物料施用后对铁锰氧化物结合态硅的影响不显著，可能是土壤pH的变化幅度有限，但其影响机制有待进一步研究。相关性分析表明，土壤无定形硅与土壤水溶性硅、有效硅、有机结合态硅极显著正相关（P<0.01）。有研究指出，无定形硅的分解和迁移对土壤有效硅的分布产生显著影响，富硅有机物料长期还田能够显著提高土壤无定形硅、有机结合态硅、铁锰氧化物结合态硅含量，从而增强土壤有效硅库［7］。因此，富硅有机物料施用可以通过促进土壤中非晶态硅含量的提高，从而增强土壤中硅的有效性。

3.2 富硅有机物料对水稻植株硅吸收的影响

秸秆还田能显著增加土壤有机质含量，同时也能提高土壤中氮、磷等养分的含量，这主要是因为秸秆中的有机物质在分解过程中释放了多种营养元素，从而提高了土壤的肥力，促进作物生长［

8， 11］。本试验中，富硅有机物料提高了土壤pH、土壤有机质和速效养分含量（表3），为水稻生长提供良好的外部环境。水稻良好生长是高产的前提，秸秆还田对水稻生长的影响已有较多研究［24-26］，但对水稻硅素营养的研究较少。有机物料中硅的含量水平反映了水稻硅素营养的供应状况。Koyama等［27］研究指出，有机物料还田能够通过提供营养元素来增加植物的生物量，促进植物对硅的吸收和积累。宁东峰等［28］研究指出，施用硅肥后水稻秸秆中的硅含量有增加的趋势。在低氮水平下，水稻秸秆中的硅含量与施硅量呈正比［29］。本研究与前人的研究结果［30］相似，与富硅有机物料不施用处理相比，施用有机物料使水稻茎叶硅含量和积累量显著增加（P<0.05），水稻茎叶硅积累量随富硅有机物料用量的增加而增加，稻糠对水稻硅营养的影响更大（图1、图2）。究其原因，除了生物量差异外，硅含量增加，导致硅积累量在处理间差异显著。相关分析表明，水稻硅积累量与水稻地上部干物质积累量、土壤有机质、土壤水溶性硅、铁锰氧化物结合态硅呈极显著正相关（P<0.01）。综合分析，在农业生产实践中，可以把富硅有机物料作为补充土壤硅的肥料。

秸秆和稻糠施用在不同程度上增加了土壤pH、有机质和速效养分含量，从而提高了土壤肥力。同时，除了铁锰氧化物结合态硅，富硅有机物料（特别是1.5%稻糠）施用显著增加土壤水溶性硅、有效硅、有机结合态硅及无定形硅含量，总体上这些硅含量随着用量的增加而增加。秸秆和稻糠施用均能显著增加水稻茎叶硅养分吸收和累积，稻糠施用更有利于水稻吸收硅。综合本研究结果，2种富硅有机物料能够丰富土壤不稳定硅库，增加土壤硅有效性，促进水稻对硅素的吸收。从硅的有效性方面来看，稻糠比秸秆提高的幅度更大，但是综合考虑到稻糠的成本问题，从生产实践的角度来看，秸秆更适合回田补充硅养分。

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