历时8年，山东理工大学以新型无机纳米硅材料为基础，通过改变农作物传统的种植管理方式，助力冬小麦平均亩产提高8.47%。

近日，山东理工大学主持完成的相关成果，获第三季乡村振兴区域典型人才计划《丰收中国万里行·正大三农创客英雄汇》比赛“中国三农创客英雄”金鳞奖和“三农科技创新者”单项奖。该项目名为“无机纳米硅材料为基础的农业提质增产技术工艺”。

硅是继氮、磷、钾之后的第四大营养元素，它不能代替氮、磷、钾，但对众多喜硅作物尤其是水稻、小麦生长过程中抗逆境胁迫及提高产量具有重要作用。

然而我国近90%的土壤缺少可吸收的硅元素，并且国内对于硅肥的研究较少,农业施用也并未得到太多重视。

为进一步研究硅材料如何在改善土壤环境的同时，提高底肥利用效率，促进农作物提质增产，2015年4月，山东理工大学成立了“硅小蒜”红色科技助农团。该团队在淄博市有关部门和学校的支持下，开展硅材料为基础的农业提质增产技术工艺研究。

据山东理工大学生命与医药学院教师、项目负责人徐振彪介绍，该技术是以新型无机纳米硅材料为基础，结合改良的种植模式，摸索出的一种作物提质增产的方法。

何为无机纳米硅材料？无机纳米硅材料又是如何助推冬小麦提质增产？

徐振彪解释，无机纳米硅材料就是纳米级别的硅颗粒，也可以简单地理解为足够细腻的“沙子”。它无毒无害，是本身存在于土壤中的元素，相比于有机硅材料更安全、更易吸收，作用效果更明显。

硅对于小麦等喜硅作物来说是有益元素，并非必需元素。若土壤中具有足够的可溶性硅用于作物吸收，则无需外源添加。反之，硅对作物的提质增产具有显著的助力效果。

小麦要生长，土壤肥力是十分重要的一环。无机纳米硅材料可作为辅助材料与底肥一同施入田间，使得土壤肥力充足。然而，若要吸收更多土壤中的营养，小麦还需发达的根系。

硅肥的施入，增加土壤透气性，改善土壤微生物生态环境，进而促进小麦根系发育，增强小麦对氮、磷、钾这三大必需元素的吸收，提高底肥利用率。

但小麦生长过程中单纯地依靠根系吸收水肥是远远不够的。因此，在小麦浇完返青水后，要进行第一次叶面喷施水溶硅，促进小麦有效分蘖，增加亩穗数。

硅可以有效地提高小麦的光合作用效率和叶绿素含量，促使小麦体内的糖代谢信号通路活跃，合成的糖在植物体内转换为蛋白质、脂肪等有机物，增加小麦体内干物质积累，使小麦茎秆粗壮。

此外，还要在小麦拔节、灌浆、乳熟三个时期分别进行一次叶面喷施水溶硅，促进小麦分蘖成穗率、增加千粒重，从而提高产量。

2021年，位于桓台县新城镇逯家村的小麦试验田，在秋汛、倒春寒、灌浆期前小麦未浇水等不利因素的影响下，小麦实打亩产仍达1069.1斤，比对照田增产83.5斤，增幅8.47%。

徐振彪介绍，通过这种方式，每亩可减少小麦播种量2-5斤。若小麦返青后苗情较好，可适当免去一次追肥，每亩可减少返青肥50-80斤。每亩生产成本约降低130元。

而该技术的应用远不止于小麦一种作物。黑小麦、水稻、大蒜、西瓜、草莓、西红柿等10余种农作物，都在无机纳米硅材料为基础的农业提质增产技术下达到了提质增产的目的。截至目前，该技术已累计推广3万余亩，受益农户5000户次以上。

（农村大众 2023-02-26

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