一、概述 硅，对于我们来说是一个既熟识又陌生的物质。高尔夫草坪基本建立在沙基上，其主要组成成分是二氧化硅，但绝大部分呈无效的结晶态，不能被植物吸收利用，土壤中有效硅的含量小于100PPM就可以定义为极贫。为什么说硅是一个陌生的物质呢？硅是在禾本植物生长中发挥重要作用的中量元素，其作用仅次于氮、磷、钾，居第四位，但目前在高尔夫草坪施肥管理中，常常遗漏了这个重要的肥料。 硅肥是一种以含硅酸钙为主的枸溶性新型肥料。属于一种中量元素肥料，由日本山梨大学小林均教授发明，由河南省科学院地理研究所蔡德龙研究员在日本东京大学攻读博士期间从日本比较系统地引入中国，并实现工业化生产和农业上广泛应用。按照中国现行肥料分类方法（大量元素、中量元素、微量元素肥料），该肥料与钙肥等属于中量元素肥料。硅肥的种类分缓效硅肥和水溶性高效硅素化肥两大类。 二、球场草坪施肥存在问题及原因 很多高尔夫球场草坪施肥存在的问题包括果岭因pH值不适而引起氮、磷元素缺乏；肥料中的氮、磷、钾等元素比例不适，造成草质变劣、叶片加粗、病虫害严重、草密度不符合推杆要求、草种混杂等情况发生。果岭一年四季均会发生病害，病害的发生率与气温高低、雨水多少有关，例如果岭在夏季高温高湿时容易发生褐斑病、蘑菇圈等病害。肥料与水分在一定条件下成正相关，即水分越多，肥料效应越大，易造成水资源的浪费。 施肥比例不适，果岭草坪草生长状况不良，如较稀、根系新根少、草黄等。 三、硅在草坪中的作用机理 1、硅是构筑植物体重要营养元素 硅是植物重要的组成部分，绝大部分植物体内含有硅。近年来其营养作用被认为仅次于N、P、K居第四位。检测表明，大部分禾本植物的灰分中，七种营养元素硅、磷、钾、钙、镁、铁和锰的氧化物占灰分的80%左右，其中硅氧化物占14.2%~61.4%。 2、可促进草坪对氮的吸收，提高氮肥的利用率，并减少磷在土壤中的固定 试验证明：在施用氮肥的基础上，配施硅肥比单施氮肥效果更为明显。在施用氮肥水平高的土壤中施用硅肥，在一定程度上能抑制草坪呼吸作用，促使草坪体内有机质向合成方向转移，可防止因高氮而造成草坪徒长而柔软。另外，草坪施硅肥后能活化土壤中的磷、并难溶性磷，促进在草坪体内的运转。硅肥能改善草坪的磷素条件，促进草坪新陈代谢。当土壤中缺乏磷酸，施用硅肥就会使一部分不可给态的磷酸被硅酸置换而变成可给态，使土壤固定的磷酸得到活化。如果土壤磷酸过量时，硅肥又能抑制草坪过量吸收磷酸，起调节和改善磷酸营养的作用。总之，硅能调节草坪不同生育阶段对氮、磷、钾等其他营养元素的需求，提高氮、磷、钾的利用率分别为1.9%、6.4%、2.8%。 3、可帮助草坪提高光合作用的强度 植物冠层的光合作用与叶片角度有着密切的关系。日本科学家吉田等用模拟试验的方法研究了硅素营养水平对叶片角度和光合作用的关系时指出：植物生长在培养液中，不施硅肥的叶片角度平均为40°，而施用20PPM二氧化硅的叶片角度为50°，施用了40PPM的叶片角度为70°，这充分说明了草坪如果施用硅肥有利于草坪的挺立健壮发展，提高托球能力，提高球速。岩门、马场赳经过多年的研究指出，在施用氮量水平高时，植物叶片角度不同，光合作用的有效面积相差可达10~40%。简单的说，就是硅肥可使草坪表皮细胞硅质化，使草坪的茎叶挺直健壮，减少遮荫，提高叶片光合作用效率。如草坪施硅肥后，叶片角度缩小，冠层光合作用提高10%以上。 下图是施用硅肥的草坪没有施用的球速对照图 没有施用硅肥的草坪球速图 施用了硅肥的草坪球速图 4、可使草坪体内通气性增强 草坪体内硅素量增加，使草坪导管刚性加强，促使通气性增强，还可以促进根系生长（据研究分析施用硅肥的植物根系生物量比没施用的要高30%以上）；增强根系的氧化能力，产生的ATP增多，施用硅肥的根中为48.0×10-11mol(L·FW)-1，不施硅的为38.5×10-11mol(L·FW)-1，叶子分别为354.9×10-11mol(L·FW)-1和206.4×10-11mol(L·FW)-1，为新陈代谢提供了较多的能量；提高草坪的抗渍能力，预防根系的腐烂和早衰。特别对防治草坪的烂根有重要作用。 5、可增强草坪抗病虫能力和抗逆性 草坪吸收硅素后，体内形成硅化细胞，茎叶表层细胞壁加厚，角质层增加，从而提高防虫抗病能力，特别是抗瘟病、叶斑病、茎腐病、白叶枯病、菌栏病及棉铃虫、锈病等；草坪吸收硅肥产生硅化细胞，有效地调节叶片气孔的开闭，控制水分蒸腾作用。提高草坪的抗旱、抗干热风和抗低温御害能力。同时，增强了植物体的机械强度，提高了抗倒伏和抗病虫害的能力。 甘肃农业大学的杜建雄、刘金荣发表的《硅对干旱胁迫下的草坪叶片保护酶系统及丙二醛含量的影响》结果显示：随着干旱程度的增加，草坪的超氧化岐化酶（SOD）和过氢化酶（CAT）活性明显下降，丙二醛（MDA）含量明显升高；施用硅肥后，随硅肥浓度的增加，干旱条件下，SOD，CAT活性出现明显的上升，MDA含量出现明显下降。因此硅肥可以提高干旱胁迫下草坪叶片的SOD和CAT活性，抑制了自由基的积累，降低了MDA含量，缓解了干旱胁迫对植物体造成的伤害，从而增强了草坪的抗旱能力，起到节水抗旱效果，节水可达10%以上。 施硅量与干物种和病斑数的关系 6、是种保健性营养元素肥料 施硅肥能改良土壤，矫正土壤酸碱度，促进有机肥分解，抑制土壤病菌。 7、是兼合多钙镁元素复混型肥料 硅肥兼含有一定量的磷、锌、硼、铁、锰等微量元素，对草坪有复合营养作用。 四、硅肥的深层研究——高温煅烧+促释（美桂肥） 高温煅烧的作用：矿石中的硅、钙、钾、镁等元素被固定在晶格结构中，不能移动、不能溶解于水，更不能被植物吸收利用。只有通过高温煅烧，才能破坏这种晶格结构，这些营养元素才能以化合物的形态释放出来。 促释：是一种新型控释肥技术。它是使植物需要的营养成分释放速度加快，与一般缓释方向相反，因此也称为反向控释，是一种双向控释技术(缓释、促释)。它意义在于节约资源，增加肥效。它可以以现有技术难以利用的低品位矿物的营养成分激活，成为高效的活化成分，供植物吸收。 促释技术的原理是通过活化剂的作用，促进矿粉中营养成分的释放，即活化剂与营养成分形成一种“离子桥”状态，一般情况下较普通矿粉活性高，而且在植物吸收营养成分情况下，矿粉中的营养成分可迅速地通过“离子桥”释放补充供植物利用，有效性增强。 目前，美桂肥是唯一一种集高温煅烧与促释于一身的高效肥料，它的出现，大大的拓宽了肥料发展的领域 五、硅肥发展中存在的问题及应用前景 研究开发硅肥，在我国还是一个新课题。我国在这方面的研究相对美国、日本、韩国等国家起步较晚。主要存在的问题——认识问题。 人们对硅肥认识存在误区：首先是认为土壤中不缺硅，由于硅是组成地球的第二大元素；其次，氧化硅不易被植物体吸收。人们忽略了组成地球的硅多是以SiO2结晶体形式存在，不易被植物体吸收，而硅肥的硅是以枸溶性的硅酸盐存在的，可以直接被植物吸收利用，情况就如同空气中很多N2存在氮，但不能被大多数植物吸收利用而需施氮肥一样。 应用前景：以往国内外不少学者认为，土壤含硅量丰富，一般不缺，即使含硅量少，也可以从空气尘埃中或灌溉水中得到补充。近年来的研究发现土壤中硅酸含量虽然很丰富，但其中能被植物吸收的只是极少的一部分，尤其像高尔夫草坪的沙质土壤，往往硅酸不足，而且高尔夫草坪经常淋水，经过淋溶等作用，大部分硅沉积在土壤底层，表土层含量也不高；同时草坪一般只能从表层或灌溉中吸收硅酸，因此浅层土也易于引起缺硅。 目前全球的高尔夫球场，在化肥施用上，不仅偏施氮肥，而且氮肥用量很高，使得草坪土壤一定程度的养分比例失调，氮肥的利用率降低，造成浪费及污染环境，为了增强草坪对氮的吸收及提高氮肥的利用率，促使草坪健康发展，施用硅肥非常有必要。而且硅肥对防治病虫害有非常好的帮助，希望在草坪施肥管理中，不要遗漏了这个重要的元素。 作者： 王钍汀 赖伟良