植物营养中的硅元素是条“硬汉”
硅肥对水稻生长的影响
硅肥对水稻生长的影响硅是水稻生长发育的有益元素。
水稻具有很强的吸硅能力，在水稻茎叶中SiO2的含量可达到10—20%，硅在水稻的生长发育过程中起着重要的作用。
增加水稻生长过程中硅的施用，有利于提高水稻根系的氧化力，降低铁锰等的毒害；增强土壤中磷元素的有效性，提高水稻磷素利用率；改善蒸腾作用，促进碳水化合物的运转；促进茎叶机械强度，株型挺拔，保持良好的收光姿态，提高光能利用率；强化水稻茎杆表皮的硅质化，增强水稻的抗病虫和抗倒伏性能和抗逆性[1-5]；提高水稻产量。
此外，施硅能够改善稻米品质，还能提高水稻遗传物质的稳定性。
一、硅肥的施用方法硅肥的施用方法主要有根部施用和叶面喷施。
根据水稻硅素的阶段性吸收特征，又分别可以作为基肥和追肥施用。
由于枸溶性硅肥的缓释性，生产上一般作为基肥一次性施入。
水溶性硅肥既可以作为基肥，又可以作为追肥施用。
夏圣益等研究认为，在土壤有效硅含量低于100mg/kg的土壤上，于水稻拔节期和抽穗期喷施2次硅肥的增产效果明显高于只在拔节期喷施1次[6]。
叶面喷施水溶性硅肥，可增加叶片组织的硅细胞数量，延长上部叶片的功能期，从而起到增粒增穗作用。
申义珍等研究表明，硅肥基施效果好，可比对照增产9.4%，后期追肥也有一定效果，但施用期推迟，增产效果会变差[7]。
总体而言，水溶性硅肥叶面喷施的方法可节省硅酸盐的用量，减轻肥料损失，在施用时间上，要注重前期的施用，以早日促进水稻细胞的硅质化，提高对逆境的抵抗能力和协调其它营养元素的吸收利用。
二、水稻对硅肥的吸收过程水稻的生育特点决定了在不同的生长期，水稻对硅的吸收不同。
在水稻吸收硅的数量基本随着生育进程而增加，进入生殖生长期，水稻对硅的吸收量开始增大。
据报道，水稻对硅的吸收，营养生长期为9.1%－9.6%，生殖生长期为65.3%－66.5%，成熟期为23.8%－25.6%。
表明水稻分蘖前吸硅能力较弱，而分蘖后吸硅能力较强，可能是新分蘖增强了整个稻株吸硅的能力，说明生殖生长期是水稻硅素营养的重要时期，在这一时期满足水稻对硅素的需求，对水稻高产有重要作用。
植物的硅素营养研究综述
植物学通报1998,15(2):33~40Chinese Bulletin of Botany植物的硅素营养研究综述邢雪荣1张蕾21(中国科学院植物研究所北京100093)2(北京市房屋土地管理局北京100006)摘要本文阐述了硅在植物中的形态、分布、吸收、积累、生理作用及其与其它元素的关系。
研究表明: 11硅主要以二氧化硅胶(SiO2.nH2O)的无机物形态存在于植物表皮细胞和细胞壁。
植物体内硅的含量在不同物种间差异很大。
根据硅的含量,可将一般栽培植物分为三种类群;同时根据植物硅钙摩尔比值可将植物分为喜硅植物和非喜硅植物。
硅在植物各部分分布不均匀,并且随着植株的生长发育,植株中的硅含量不断变化。
植物中硅的积累受环境中多种因素的影响。
21植物主要以单硅酸形态吸收硅,不同植物吸收硅的能力不同。
水稻具有主动吸硅能力,其吸收过程受体内代谢活动影响<请合法使用软件>其它大多数植物主要以被动方式吸收硅,但不排除具有选择性吸收硅的可能性。
31硅对植物的生长发育产生影响。
硅是一些植物(如禾本科植物、甜菜、木贼属植物及某些硅藻)的必需元素。
硅对其它很多植物具有有益作用。
硅对植物的作用主要表现在对形态结构、生理过程和抗逆能力三方面的影响上。
在去硅条件下,多种植物表现出缺硅症状。
41硅对植物吸收利用对其它营养元素产生影响。
硅对不同元素的影响方式和程度不同,同时随着植物的生长发育,对某种元素的作用常发生变化。
关键词硅,营养REVIEW OF THE STUDIES ONSILICON NUTRITION OF PLANTSXING Xue-Rong1ZHANG Lei21(I nstitute of Botany,Chinese A cademy of Sciences,Beijing100093)2(Beij ing M unicip al Bureau of L and and H ousing A dministr ation,Beijing100006)Abstract T his review describes the form,distribution and physiolog ical effects of silicon in plants and their absorption and accumulation.Studies show ed that:1)Silicon mainly deposits in the cuticular cells and cell w all of plant in the form of SiO2#nH2O.Silicon content in plants varies g reatly among plant species.Generally,cultivated plants can be classified into three groups according to their silicon contents.We can also divide siliconphile and non-sil-i conphile plants according to their molecular ratio of silicon and calcium.Silicon contents in different parts of the same plant are not homogenous and changed w ith the g row th phase. T he accumulation of silicon in plants is affected by many environment factors.2)Plants ab-sorb silicon mainly in the form of mono-silicic acid.The ability of silicon absorption v aries obv iously among plant species.Rice can uptake silicon initiatively,and the absorption process is affected by their metabolic activities.Most of other plants mainly uptake silicon passively, but the possibility of selective absorption can not be ex cluded.3)Silicon has effects on plant g row th and development.It is an essential element for some plants(graminaceous plants, such as beet,scouring rush and some kinds of diatom),and it also benefits to many other plants.Silicon effects are mainly1)on plant structure,2)on the physiological process of plant and3)on the ability to resist adverse circumstances.M any plants showed a symptom34植物学通报15卷of silicon shortage w hen all the silicon is removed from the grow ing environment.4)Silicon influences the uptake and ulilization of other nutrient elements,and has different eyects on different elements.These influences often change during plant growth and development. Key words Silicon,Nutrition硅(silicon)元素约占土壤组成物质的四分之一(蒙格尔等,1987;南京农业大学, 1988),在地壳中含量仅次于氧元素。
【田间管理】硅肥可以用在那些作物上面？硅肥在不同作物上的作用和使用法方法！
【田间管理】硅肥可以用在那些作物上面？硅肥在不同作物上的作用和使用法方法！众所周知，硅肥是一种中微量元素肥料，硅肥既可作肥料，提供养分，又可用作土壤调理剂，改良土壤。
此外，还兼有防病、防虫和减毒的作用。
因此耕种帮建议近两年来，硅肥得到了广泛的应用。
但不同作物使用硅肥的方法是不一同的，下面我们就来学习下硅肥在不同作物上的作用和使用法方法。
硅肥在不同作物上的表现1、水稻：水稻施用硅肥增产效果特别明显。
水稻是喜硅作物，喷施硅肥可使水稻表皮细胞加厚，作物茎叶粗壮挺直，根系发达，叶片上冲，光合作用增强，促进有效分蘖、结实率高、穗大粒多、抗旱、抗倒伏能力提高85%以上。
2、甘蔗：喷施硅肥后甘蔗植株生长挺拔、叶片直立、抗干旱、抗倒伏、抗病能力强，病虫害少、成熟早、质量好，甘蔗产量和含糖量明显提高。
3、葡萄：喷施硅肥后树体生长健壮，叶片增大，果穗数增多，干鲜重比增加，着色好、成熟早，霜霉病、白粉病、褐斑病、灰霉病、黑痘病、白腐病、蚜虫、红蜘蛛等病虫害降低，质量和产量明显提高。
4、草莓：喷施硅肥后可使草莓果实增大、外观鲜红圆润、有光泽，草莓大果率增加，质量好，采收期提前7天，经济价值提高，平均增产50-57%，并能大大提高草莓对各种病虫害的抵抗能力。
5、蔬菜：蔬菜使用硅肥后植株健壮、叶色浓绿、座果率高、表光好、果型端正、单果重、果皮厚、糖度高、耐运输。
6、瓜类：喷施硅肥后，茎叶挺直，光合作用增强，长势好，瓜粗且直，生长健壮、皮薄、肉质脆甜、含糖量高，病虫害少上市早，成色好、口感好，病虫害少，白粉病、枯萎病、叶斑病基本没有，质量和产量都明显提高。
7、果树：喷施硅肥后果树枝条粗壮，叶片增大且厚实、挺直、平展，光合作用增强，绿叶期延长，减少落果、缩果、畸形果、裂果，防止卷叶、花叶、黄叶、斑点、落花、落叶等生理病害，着色提前3-5天，成熟早，果实个大、色泽好、味甜、硬度高、耐储运，品质大大提高。
8、香蕉：喷施硅肥后对香蕉植株的高度、茎粗均有促进作用，果长、果周长都明显增加，果实病斑少、色泽好、质量好。
植物营养学非必需营养元素
植物营养学非必需营养元素
1. 钠（Na）：钠在植物体内的含量通常很低，但在某些盐生植物中可能积累较多。
它对植物的生长和发育没有直接的作用，但可能参与渗透压调节和离子平衡。
2. 硅（Si）：硅在一些植物中具有一定的生物学功能，如增强细胞壁的结构、提高植物的抗逆性等。
然而，对于大多数植物来说，硅并不是必需的营养元素。
3. 钴（Co）：钴是维生素 B12 的组成部分，对于某些微生物和动物的代谢过程非常重要。
在植物中，钴的作用较小，通常不是必需的营养元素。
4. 镍（Ni）：镍在一些植物中可能参与某些酶的活性，但对于大多数植物来说，镍并不是必需的营养元素。
5. 铝（Al）：铝在土壤中普遍存在，但对于大多数植物来说，铝并不是必需的营养元素。
过量的铝可能对植物生长产生负面影响。
需要注意的是，非必需营养元素并不意味着它们对植物没有任何作用。
在某些特定的环境条件下，这些元素可能对植物的生长、发育和适应性产生一定的影响。
此外，非必需营养元素的定义也可能随着科学研究的进展而发生变化。
肥料界的后起之秀，小麦优质高产全靠它
肥料界的后起之秀，小麦优质高产全靠它硅肥的作用这几年才开始被人们所重视，并逐渐的出现在农资市场！袁隆平曾经称赞过“如果杂交水稻的推广掀起了我国第一场绿色革命，那么硅肥的推广必将掀起我国水稻甚至所有农作物第二次绿色革命和再次的产量提高、品质提升”，由此可见硅肥在农业生产中的巨大潜力。
那么硅肥对小麦又有哪些作用呢？硅对小麦的作用首先，硅是小麦组成的重要元素。
小麦灰份含硅氧化物占比58.7%，是灰份中占比最大的物质，因此给小麦补硅对小麦生长有重要作用！第二，硅肥使用以后使小麦叶片更加坚韧挺直，减少小麦叶片互相间遮挡问题，从而使光合作用更加高效，制造更多营养，有利于小麦生长！第三，硅能够增加小麦的抗病虫害能力。
通过给作物施用硅肥，能够提高小麦对于锈病、白粉病、蚜虫等抵抗能力。
因为在这个过程中，一方面使小麦细胞壁变厚，更加坚韧，阻挡病原菌的侵入，另一面可以诱导植物产生抗病物质！第四，硅肥能够明显提升小麦的抗倒伏能力！植物吸收硅以后，使径杆表面硅质化，更加坚韧，受外界影响变小，不易倒伏！第五，硅可以增加植物的抗不良环境能力，使小麦受外界环境影响降低，硅在小麦表面形成“角质-双层硅”结构，能够调节气孔关闭，降低蒸腾作用，使作物更加抗旱耐冻！第六，硅可以促进小麦分蘖，使小麦籽粒饱满，有更好的产量和商品性！种植过程中如果遇到问题，可以上专业的农技平台“汇晟元”，免费获得专业指导！第七，硅可以提高氮磷钾在土壤中的利用率。
因此硅肥可以搭配氮磷钾复合肥使用效果更好。
由此可见，硅对于小麦的生长也是有重要的作用的。
因此，在管理时应当是合理科学的使用硅肥。
小麦对硅的吸收规律硅是小麦重要的组成元素，在其生长发育过程中，每个时期都对硅元素有需求，尤其是在中后期，通过补充硅元素能够使小麦径杆粗壮、叶片厚实浓绿，增加抗逆性和对病虫害的抵抗能力，有利于小麦最终产量提高和品质的提升。
硅在小麦上如何应用目前市场上的硅肥主要有两种，缓释硅肥和速效性水溶硅肥。
苹果 硅素养分的特性及其对农作物的作用
硅素养分的特性及其对农作物的作用*姜学玲丁殿东李士凯都兴政赵霞于强摘要硅素养分由于在吸收、分布及与其他营养元素的相互作用等方面的特性,能够增强作物对多种生物胁迫和非生物胁迫的抗性,显著提高作物的产量和品质。
关键词硅素;有益特性;作用硅作为植物的有益元素,能够显著促进作物的健康生长[1]。
并已在番茄、黄瓜等作物上证实硅是必需元素[2]。
硅肥的作用主要表现在改善作物品质、提高作物抗病虫害和抗逆境的能力。
因此,被称为品质性功能性保健肥料。
尤其是在一些酸性缺硅的土壤和粘重滞水、盐碱胁迫的土壤上,大量使用氮磷钾肥料后,必须重视硅肥的使用[3]。
但注意选择适宜的优质硅肥品种,并做到先试验后推广。
1硅素养分的特性111硅素养分的吸收特性植物主要以单硅酸形式吸收硅,不同植物吸硅能力不同。
除水稻[4]、黄瓜[5]等少数作物具有主动吸硅能力外,植物体内硅的长距离运输仅限于木质部,故其在地上部及茎器官中的分布取决于各器官的蒸腾率[1]。
果实套袋措施降低了果实的蒸腾率,因此套袋的苹果、梨、葡萄等果实中硅含量降低,易造成表光不好,抗病力差等问题。
112硅素在植物体内的分布特性植物所吸收的硅元素大部分残留于质外体中,并在水分蒸发后沉淀于蒸腾流的末端,主要是叶片两面的表皮细胞外,硅能在植物表面发生聚合作用形成硅酮,这种硅化细胞的形成使作物表层细胞壁加厚,角质层增加,在植物表面形成有效作者简介:姜学玲,研究员,主要从事植物营养与施肥方面的研究推广工作,山东省烟台市农业科学研究院,265500,山东烟台丁殿东,李士凯,山东省荣成市果树技术推广站都兴政,赵霞,山东省烟台市牟平区果树中心于强,通讯地址同第1作者*基金项目:国家科技支撑计划/果树蔬菜高效施肥技术模式0项目(2008BRDR4B05)收稿日期:2008-07-14;修回日期:2008-09-11的保护层,从而增强了抵抗病原菌侵入的能力。
硅也沉积于木质部导管的细胞壁上,以防在高蒸腾条件下导管槽挤压,在根的内皮层细胞中,其作为抗寄生虫和病原菌体侵入的屏障。
蔬菜使用硅肥的几个优点
蔬菜使用硅肥的几个优点要想达到植株均衡生长，可在几个关键期内通过控制养分的供应来达到，而有益元素硅就有这么一个特点。
昆明春茂的植物营养专家认为，它不仅能够均衡土壤中的养分，被吸收以后还能够保持植株体内养分的平衡。
研究表明：高等植物吸收硅的主要形态是单硅酸。
可见，以单硅酸为主要成分的硅肥能够快速被作物吸收进入植株体内。
如“春茂硅肥”中的硅就是单硅酸的形态存在的。
一、减少土壤重金属危害在土壤中，单硅酸可与过量的金属离子及有害金属离子（如铝、砷、钠、铬、锶、铯、镉等）结合产生絮凝吸附，避免这些过量或有毒的金属离子破坏蛋白质结构，从而降低金属离子对根系产生毒害。
二、明显的解磷促根作用有效的硅离子还能促使土壤中磷元素解吸，提高磷元素的有效性。
从大量的土壤检测情况来看，即使合理施肥，土壤中的磷元素依然较高，这是因为使用的磷多被固定无法吸收，而在植株定植以后，根系的生长需要较多的磷，因此定植以后缓苗期使用单硅酸就显得十分关键。
三、协调植株生长防止徒长作物缓苗以后，进入旺盛的营养生长时期，此时建立强壮的植株是高产的关键。
而有些植株往往因为营养生长过强而不能顺利转入生殖生长，导致开花坐果失败。
营养生长过于旺盛一方面是大水大肥、较小的昼夜温差导致，更重要的是由于植株体内有过量的氮素。
如在底肥施用充足时，即使有效控制水分及温差，也不见得能够有效抑制营养生长的过度发生。
而硅在植株体内控制氮素含量的原理在于当根系吸收大量的硅时，植株体内的氮素随着硅含量的增加而降低。
因此，在开花坐果之前使用硅肥可有效控制营养生长，使植株顺利转入生殖生长。
四、改善果实品质，防止皴皮裂果进入到坐果期以后，通过合理的施肥可使植株的营养生长和生殖生长保持均衡，而此时果实的品质显得尤为重要。
特别是对于西红柿、小黄瓜、西瓜等蔬菜来说，一旦出现皴皮、裂果，将大大影响果实的销售品质。
硅可提高作物品质是许多专家的共识，使用硅肥以后，形成的硅化细胞能够使果皮有足够的柔韧性，不会因为表皮温度及水分的剧烈变化而发生皴裂。
硅肥对作物的作用
硅肥对作物的作用作者：来源：《新农业》2016年第02期自1787年“近代化学之父”法国著名化学家、生物学家拉瓦锡（Lavoisier）首次发现硅存在于岩石中。
1926年，美国加州大学开始研究硅肥并肯定了硅肥的效果。
现在硅肥在农业发达国家已被大面积推广和使用，在中国的水稻和甘蔗区域已经开始有大面积的推广使用。
硅肥对作物的作用，主要表现在以下几个方面。
1.是植物生长的大量增产元素绝大部分植物体内含有硅。
特别是水稻、甘蔗，近年来其营养作用被认为仅次于氮、磷、钾居第四位。
检测表明，生产1000公斤稻谷，二氧化硅吸收量高达150公斤，超过水稻吸收氢磷钾的总和。
水稻、小麦、大麦、大豆、扁豆、茴香6种作物灰分中，硅磷钾钙等7种营养元素的氧化物占灰分80%以上，其中硅氧化物占16%～61.4%。
2.是一种保健性营养元素肥料施用硅肥能改良土壤矫正土壤酸度，提高土壤盐基，促进有机肥分解，抑制土壤病菌。
如红壤旱地属酸pH值4.5～5.2 ，缺有机质和钙，容易板结。
施硅肥可改良土性，加速熟化，有利于作物增产。
蔬菜大棚连种两年以上，霉菌和病菌累积会影响作物产量与品质。
施硅肥能有效防治霉菌的存活和繁殖及根茎霉烂等作物。
3.是改善品质的营养元素肥料果树施硅肥可显著改善果实品质，体积增大。
含糖量提高。
味甜、气香且利人体健康。
还耐贮藏及运输。
甘蔗施硅、能提高产量，后期能促进茎糖分积累，提高出糖率。
4.硅肥可使作物表皮细胞硅质化使作物的茎叶挺直，减少遮阴，叶片光合作用增强。
如水稻施硅后，叶片角度缩小，冠层光合作用提高10%以上。
5.增强作物的抗病虫能力作物吸收硅元素后，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，特别是抗稻瘟病、稻曲病、叶斑病、茎腐病、白叶枯病以及减少蚜虫、螨虫、红白蜘蛛、白粉虱、蓟马、稻飞虱等刺吸式口器害虫的危害。
6.抗倒伏硅肥能让作物的茎秆粗壮、节间缩短，达到抗倒伏的目的。
7.提高作物的抗逆性作物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。
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植物营养中的硅元素是条“硬汉”编者唠：本文查阅《中国硅肥营养研究与硅肥应用》中的文献发现，植物营养中的硅能使作物拥有抗病性、抗虫性、抗旱性、抗弱光性、抗重金属毒害、抗紫外线伤害等等。
可谓能力“爆表”，堪称“硬汉”。
经常有人抱怨，桃瓜梨枣怎么没有原来好吃，外形不如原来好看。
原因呢？？？关键是农作物营养失衡所致，需要营养调节。
谁能担此重任呢？国内外土肥学家指出，硅肥是一种很好的植物调节性肥料/保健肥料，可以说是植物的一款“健康粗粮”。
目前市场上也有含硅的肥料，如水溶性硅肥、硅镁肥、钙镁磷肥、硅钾矿物肥料、含硅植物营养调理品等，但即便有“硅肥”的称呼，也不能正名，有的未能在国家工商行政部门登记在册。
“中国硅肥之父”蔡德龙在表示对硅肥没有”户口“的现状感到很是尴尬和委屈。
一、植物营养元素硅简介早在1804年，De Saussure就发现植物中含有硅，此后植物能从土壤中吸收硅的习性逐渐获得了早期植物学的公认。
1840年，德国化学家李比西提出矿物营养理论时，把硅列为与氮磷钾一样重要的元素。
有160多年历史的世界最早的英国洛桑肥料试验站，110多年连续试验证明，硅具有活化天然磷的作用。
硅在《植物营养学》书中归为植物有益元素，是水稻等禾本科作物的必需营养元素。
硅在土壤中主要存在于土体和土壤溶液中，或被吸附在土壤胶体表面。
在土壤溶液中,硅主要以单硅酸(H4SiO4)即Si(OH)4的形态存在。
土壤有效硅含量通常作为衡量土壤供硅能力的指标。
它受气候条件、土壤pH值、成土母质、土壤粘粒、施用有机肥、土壤水分及土壤温度等因素的影响。
研究发现，Si在植物体内的存在形式主要是硅酸(SiO2·nH2O)和多聚硅酸，其次是胶状硅酸和游离单硅酸[Si (OH)4]。
目前认为,栽培作物的含Si量可分为三类:一是含Si 量很高的植物,在5%～20%,如水稻；二是含Si量中等的植物,在2%～4%,如小麦、大麦、燕麦等；三是含Si量很低的植物,在1%以下，如豆科植物和双子叶植物。
据Thiagalingam等对包括豆科、谷类等22种植物的研究表明,植物含硅量的顺序是:谷类作物>牧草>蔬菜>果树>豆科。
除了上述植物物种差异以外，植物体内硅的含量还受植物的部位、生育期、栽培方式、环境条件等多种因素的影响。
Si在植物体内的分布是不均匀的。
二、从功能作用及其机理证明植物硅元素是条“硬汉”2.1 抗病能力及其机理：（1）水茂兴等学者（2000年）从植物病理学研究证明了稻温病最易感染时期是新叶展开的最初几天，过了这一时期（新叶展开4天后）即不再感染。
供硅使新叶组织硅质化，有效地阻碍病菌侵入，使叶瘟病发生显著降低。
从电子探针分析可知，施硅处理新嫩叶片表皮已有明显哑铃状硅化细胞出现，乳突粗大。
X-射线硅的能谱分析在硅化细胞和乳突处出现较高的峰，表示该处硅分布密度较高，即固体化；而不施硅/硅缺乏处理则相反。
硅沉积在乳突体、表皮层或受真菌侵染部位、伤口处的硅增加了植物细胞壁的机械强度，起到天然的“机械或物理屏障”作用。
（2）硅促进了作物根和叶片细胞壁对抗白粉病侵袭的局部防御区的形成，诱导酚类物质沿细胞壁积累，破坏病原菌吸器的完整性，限制真菌孢子萌发、吸器形成和菌丝生长。
（3）硅参与了寄主与病原菌作用的代谢过程。
硅诱导作物过氧化物酶和多酚氧化酶活性的增加并化合物聚合形成坚固的屏障，并形成木质素，形成木质素过程中诱发产生的植保素而增强植物对病原菌的抵抗能力。
（4）硅可以诱导植株产生抗毒素，诱导对真菌有毒的物质积累在被真菌侵染的作物叶片表皮层细胞中，调节类黄酮类抗毒素在黄瓜叶片的积累量，有效提高作物的抗病性。
2．2 抗虫能力及其机理：硅增强作物细胞壁（硅化细胞壁）的物理特性及诱导作物产生毒素都是硅影响食草性生物危害程度的重要因素。
植物细胞壁的力学特性直接影响植物受损的程度,含硅量较高的植物,由于硅化结构体填充在由纤维素胶团组成的细胞壁孔隙中,故可增强叶片的机械强度,进而阻止昆虫颚的撕裂作用或幼虫刺入和抵御各种外力的侵入。
2.3抗倒伏能力及其机理：硅使植物机械组织细胞硅质化，表皮细胞的外侧细胞壁中纤维素微团空隙被硅胶充满为硅-纤维膜，与角质层形成角质-硅质双层结构，使茎叶硬度增强。
2.4 抗旱能力及其机理：（1）硅化作用。
硅可以在水稻叶片及叶鞘表皮细胞上形成“角质－双硅层”，这种结构可有效屏蔽水分或水气渗透,保持细胞膜结构和功能的稳定性,使植物的凋萎减轻,蒸腾作用降低,保持细胞膜结构和功能的稳定性,以减少叶面水分消耗，降低呼吸速率，防止茎叶萎蔫和下垂，从而增强抗旱性。
对施硅玉米叶片细胞进行了电镜照片分析认为，施硅改变了玉米叶片细胞形态结构,使细胞腔明显变小,细胞壁变皱、变厚,减少了玉米植株体内水分的渗透,抑制了植株内水分的无益蒸腾。
（2）硅参与了干旱胁迫下作物的代谢活动。
马成仓认为硅可以明显提高超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶的活性，提高脂质不饱和脂肪酸、光合色素、可溶性蛋白和总硫醇的含量及小麦叶片净CO2同化速率。
硅增加了叶片中各种色素的含量，提高了小麦的净光合作用，并使得干旱胁迫下小麦的光合午休不明显。
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。
（3）硅可以影响气孔运动和细胞汁液浓度。
随着硅酸的加入，玉米植株气孔的蒸腾速率明显降低；施加硅酸的玉米植株木质部汁液流动速度比未施加硅酸的玉米植株降低20 %，表明硅的沉积导致木质部导管汁液的亲和力增加。
2.5 耐盐能力及其机理：（1）硅促进盐胁迫下作物对钠、钾的选择性吸收。
徐呈祥等认为硅在盐胁迫下作物根系等器官对Na+、K+的选择性吸收与区隔化机制中可能起重要作用。
（2）硅有利于稳定盐胁迫下作物细胞膜的完整性、稳定性和功能性。
硅有利于稳定盐胁迫下作物叶细胞的超微结构，提高叶绿体膜结构的完整度，减轻盐胁迫对基粒超微结构的损伤，改善细胞的长宽比例，使细胞更趋向于圆形，同时减少盐胁迫引起的畸形细胞，使细胞保持较旺盛的分裂和代谢能力，增强细胞的耐盐性。
（3）硅参与作物代谢过程。
硅提高盐胁迫下作物叶片酶活性，减少膜氧化带来的伤害，维持膜的最佳流动性。
2.6 抗紫外线胁迫能力及其机理：紫外线辐射可以对作物生物大分子产生直接伤害，同时又激发植物体活性氧的产生而引起氧化伤害。
作物类黄酮和其他酚类物质可以通过避免活性氧类物质的积累而减轻紫外辐射的伤害，因为这些化合物主要集中于叶片表皮细胞并具有较强的紫外线辐射吸收能力。
硅在作物叶片表面的积累与酚类化合物的合成相关联。
硅可以诱导活体类黄酮及酚类物质的积累，提高酚类物质的含量，调节酚类物质的释放速度，增加酚类物质代谢的酶活性，有效提高水稻叶片的抗紫外线能力。
2.7抗重金属胁迫能力及其机理：重金属通过植物(初级生产者)经食物链传递进入人体,对保证食物质量和食品安全及人体健康意义重大。
（1）硅与重金属在介质和作物体内发生沉淀。
?硅提高了土壤pH 值，促进了重金属离子的沉淀及硅酸盐复合物的形成，降低了土壤中活性重金属离子的浓度及其流动性。
?Baylis等(1994)认为施硅对重金属镉也有可能存在Si-Cd复合物形态,发生沉淀，从而降低镉的有效性。
?硅与重金属离子在根的外层细胞壁共沉积，限制其从根部向茎部的运输，降低了植株共质体中重金属离子的浓度。
王永锐等认为,由于可溶性硅酸盐在水溶液中水解生成凝胶状H4SiO4，可吸附有毒金属离子及其它有害物质,这可能是硅缓解毒害作用的原因之一。
2.8抗冻害能力及其机理：表皮细胞角质－硅质双层的形成,增强了表皮的坚韧性,从而有利于提高植株的抗寒性。
在美国, Ulloa和Anderson报道了硅钙肥可增强甘蔗对寒冷的忍耐力。
根据Ulloa的研究,在条播甘蔗中使用硅肥的试验结果表明,硅可缓解甘蔗的冻害。
2.9 抗弱光能力及其机理：（1）硅提高植物类胡萝卜素的含量，类胡萝卜素可提高光合电子传递量子效率，增强植物抵御午间强光和高温的能力，减轻光抑制程度；（2）硅显著降低植物的蒸腾速率，提高水分利用率；（3）硅可降低烟草暗呼吸速率光补偿点、CO2 补偿点，提高光饱和点、表观量子效率、CO2 饱和点、和ＲuBP 羧化效率。
弱光胁迫即通常所说的光照强度不足，是指环境中的光强持久或短时间显著低于光饱和点，但不低于限制植物生存的最低光照强度时的光环境。
光照强度不足最直接的影响就是叶片叶绿素含量和光合作用降低，最终导致减产、品质降低等问题。
已有研究表明，硅可以提高水稻、甘蔗、小麦、番茄、黄瓜、烟草等的光合作用，使植物对光能的利用率提高20-25%。
2.10其他功能及机理：硅肥可以改善农作物果实的色、香、味等感官效果。
近年来，身边的朋友和上了年纪的亲人越来越多地抱怨，西瓜、苹果不甜，大米、小麦不香，番茄歪歪扭扭，黄瓜一头大一头小等等，其实这些都是在某种程度上氮肥施用过多、速生时作物营养失衡所致。
而硅肥作为一种土壤中固有的天然矿物肥，不仅自身有益于作物生长，而且还可以调节作物的不同阶段对氮、磷、钾等其他元素的营养需求，在其他元素施用过量时有抑制供给的作用。
硅肥的调节作用可以在本质上改善作物的营养成分，使瓜果类的糖分和维生素、花生的脂肪、谷物的淀粉、小麦的蛋白质含量等明显提高。
世界“硅肥之父”、日本山梨大学教授小林均等人做的试验表明，施过娃肥的水稻质量较之未施娃肥的要提高1～2个等级；浙江省土肥站的试验也表明，施过硅肥的甘蔗糖度较之未施硅肥的也要提高2～3度。
上述两方面的作用机理在于，硅肥有助于作物根系的生长发育，增强吸收能力；同时，它还可以关闭植物表面气孔，减少植物体内水分蒸腾，保证养分有效供给，使作物所需营养始终处于充分、均衡状态，不致于因速生而使营养失调。
此外，硅肥使作物形成的娃化细胞的细胞壁，其坚硬是其他肥料所无法企及的，有助于细胞群的有序排列组合，使作物形状完美。
这些作用机理，使作物的感官效果赏心悦目，而在本质上则是作物品质的改善。
二、肥料家族成员-硅的农业应用现状与建议3.1 农业对硅肥的需求大需求蔡德龙认为，我国的硅肥研究进展缓慢，主要是因为氮磷钾肥料的推广应用比国外晚。
黄河、淮河、长江三大河流中下游流域有效硅的含量在百万分之十以下，比世界上已经广泛使用硅肥的日本、菲律宾、韩国等国河流中有效硅含量都要低。
我国土壤大面积缺硅土地抽样测量表明：全国有50 %即10亿亩左右的耕地缺硅，另外，环保部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤总的点位超标率16.1%，耕地总体情况不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地点位超标率19.4%，土壤镉超标率7.0%，土其中镉重度污染点位比例为0.5%，土壤环境质量堪忧。