硅在水稻中是大量元素吗 (硅肥对水稻有什么作用)

硅元素对土壤的重要性,硅元素水稻用几次

一、硅的前世今生

说实话,我们看完变形金刚之后,经常有人说那是硅基生命。因为硅和碳是在太像了,但是,我们基本上所有的人是碳基生命,核心原因是因为碳容易和很多的东西结合,比如碳水化合物,基本上生命中所有的东西都和碳有关系。

硅呢,和碳类似,但是只是没有碳这么活跃了。

但是,最近几十年,硅在人类生活过程中,获得了极大的推进。比如芯片。

硅在地表的量是非常巨大的,比如沙子里面就含有。

1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。这年是乾隆52年,台湾知府取缔了天地会爆发了林爽文事件。 这一年美国在费城召开了著名的制宪会议。这次会议的成功召开。拉瓦锡这年发现了氢。

1811年盖-吕萨克和泰纳尔(Thenard, Louis Jacques)加热钾和四氟化硅得到不纯的无定形硅,根据拉丁文silex(燧石)命名为silicon。这年是我国嘉庆16年,世界上委内瑞拉这个美女国度独立诞生了。

1811年,Gay-Lussac和Thenard以矽(硅)的四氟化物与碱土金属反应,发现在反应当中生成赤褐色的化合物(可能是含不纯物无定形的矽)。

1823年,硅首次作为一种元素被永斯·雅各布·贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。以前这个一直认为是化合物的。我国是道光三年,道光皇帝其实挺悲催的,因为在他的执政下,爆发过著名的*片鸦**战争,将我国直接拉入了近代史。

1823年,Berzelius以氧化矽(硅)的粉末,加以铁,碳的混和物在高温下加热,得到矽(硅)化铁。但是为了抽取纯的矽(硅),他使用矽(硅)-氟-钙的化合物,干烧之后得到的固体,加水分解得到纯的矽(硅)。

发现硅的荣誉归属于瑞典化学家Jöns Jacob Berzelius,在斯德哥尔摩(瑞典首都)于1824年,他通过加热氟硅酸钾和钾获取了硅。这个产物被硅酸钾污染,但他把它放在水中搅拌,会与之反应,因此得到了相对纯净的硅粉末。

1824年永斯·雅各布·贝采利乌斯用同样的方法,但经过反复洗涤除去其中的氟硅酸,得到纯无定形硅。

结晶性的矽则到了1854年才被提炼出来。矽(硅)的拉丁文是silicium,意为"坚硬之石"。

1854年H·S·C·德维尔第一次制得晶态硅。1854年是我国的咸丰四年,他的媳妇大家都知道,著名的慈禧太后,这年太平天国运动如火如荼,在十几年时间给中国造成了高达几千万人的死亡。这年上海等地的租借形成了海关,开始收税,同时形成了工部局,这个大名鼎鼎的名称将在很多影视剧中得到体现。

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单晶硅及抛光硅片

硅名称的由来:英文silicon,来自拉丁文的silex,silicis,意思为燧石(火石)。

民国初期,学者原将此元素译为“硅”而令其读为“xi(圭旁确可读xi音)”(又,“硅”字本为“砉”字之异体,读huo)。

然而在当时的时空下,由于拼音方案尚未推广普及,一般大众多误读为gui。由于化学元素译词除中国原有命名者,多用音译,化学学会注意到此问题,于是又创“矽”字避免误读。

台湾沿用“矽”字至今。中国大陆在1953年2月,中国科学院召开了一次全国性的化学物质命名扩大座谈会,有学者以“矽”与另外的化学元素“锡”和“硒”同音易混淆为由,通过并公布改回原名字“硅”并读“gui”,但并未意识到其实“硅”字本亦应读xi音。

在香港,两用法皆有,但“矽”较通用。

所以,最后我国大陆就读硅了。

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二、硅在农作物中的用途

1、硅可以提高植物抗病虫害能力已成共识。除禾本科植物外,对防治瓜类、草莓、蔷薇等作物的*粉白**病和黄瓜的腐霉病也是有效的。

关于这种抗病作用,以往认为是由于硅在表皮细胞沉积的而使植物抵抗病原菌侵入的能力增强或是因增强了叶片的机械强度而阻止昆虫颚的撕裂所致。最近在分子水平上对硅的抗病、虫机理所做的生物化学研究获得了进展。研究表明,施用硅肥的黄瓜植株在感染了腐霉后体内的酚类物质明显积累,说明硅诱导植株产生了抗病性(induced systemic acquired resistance),而这一效果(SIMR,Si mandated resistance)具有在中断硅的供给后快速消失的特点。在感染了稻瘟病的水稻植株体中也观察到了这一现象。

硅可以提高植物抗病虫害能力已成共识。

除禾本科植物外,对防治瓜类、草莓、蔷薇等作物的*粉白**病和黄瓜的腐霉病也是有效的。

关于这种抗病作用,以往认为是由于硅在表皮细胞沉积的而使植物抵抗病原菌侵入的能力增强或是因增强了叶片的机械强度而阻止昆虫颚的撕裂所致。最近在分子水平上对硅的抗病、虫机理所做的生物化学研究获得了进展。研究表明,施用硅肥的黄瓜植株在感染了腐霉后体内的酚类物质明显积累,说明硅诱导植株产生了抗病性(induced systemic acquired resistance),而这一效果(SIMR,Si mandated resistance)具有在中断硅的供给后快速消失的特点。在感染了稻瘟病的水稻植株体中也观察到了这一现象。

2、 关于硅素增强植物抗逆性效果

硅素除了能提高作物抗病虫能力外,还具有提高作物产量、增强植物抵抗水分和盐分胁迫能力,增强作物抗倒伏能力以及减轻低价Fe、Mn和Al等过多而造成毒害的作用。自然条件下作物受多种因素的影响和胁迫,硅能使作物增强抵抗这些胁迫的能力而对作物起着重要的保护作用。

水稻吸收的硅被浓缩而成凝胶状沉淀于各个器官之中。这可以起到抑制水稻植株体表面水分蒸发的作用。一天当中中午作物蒸腾强烈,植物受到水分胁迫而关闭气孔,同时也就抑制CO2的吸收(即植物光合“午休”现象),由于硅能使水分胁迫减轻,因此可以缩短强光条件下叶片的光“睡眠”时间,使干物质增加。此外,在盐分浓度高的土壤上,由于硅能够抑制盐分向植物体地上部转移,从而使植物表现为耐盐性增强。

硅在植物茎秆部淀积可使茎秆厚壁组织细胞壁的厚度增加或使茎秆表面淀积硅的数量增多。

这必然会增加茎秆的刚性,提高其抗折强度,增强抗倒伏性。由于硅能够使作物体变得挺拔、机械物理性状改善,防止叶片披垂而减轻相互遮蔽,可以在一定程度上提高作物群体光合效率,所以在硅素供应充足的土壤上可适当增加氮肥用量。另外,人们发现水稻根系的氧化能力随着土壤供硅量增加而增强,这可以抑制作物吸收土壤中过量的Fe、Mn,从而起到减轻过剩的铁、铝的毒害的作用。此外,施用硅肥能使地上部分作物体中的Fe、Mn含量降低,这在磷素供应不足时,有利于磷在作物体内的运转,提高磷的利用效率。

3、硅主要以单硅酸(H4SiO4)分子形式被植物吸收。在植物体木质部硅是以非聚合态形式被运输的,而最后主要是以水化无定形硅(SiO2·nH2O)或称作“生物起源蛋白石”的形式沉积。植物对硅素的吸收有主动型、排斥型、被动型三种。目前已经证明硅藻的细胞膜主动吸收硅存在着依赖于钠的转换器和将其编译成密码的DNA的存在。在高等植物中是否存在这种机制有必要进一步深入研究。

但至少可以说植物吸收硅与机体内ATP的水平、蒸腾量等关系密切。

另外,植物体地上部分与地下部分根的比例在不同作物、不同品种间存在着差异,因此硅的吸收数量也受到植物体地下部、地上部分配比例的影响。

水稻上,我们用硅肥非常多,但是棉花这几年也开始逐步的把硅肥进行添加了。