由莱布尼茨农业景观研究中心(ZALF)领导的一项研究首次研究了硅施肥对小麦产量的影响，该研究发表在《全面环境科学》杂志上。

在勃兰登堡州的田间试验中，这些植物形成了更多的生物量：与传统耕作地区相比，产量提高了80%。由于施肥，土壤中碳的封存和水的供应也得到了显着改善。在未来，这可以提高植物对干旱事件的鲁棒性。

为了确保为不断增长的世界人口提供粮食，农业生产必须在保持生态可持续性的同时增长。因此，要么必须增加单位面积的产量，要么必须在不增加耕作所需能量的情况下增加耕种面积。目前的农业实践往往依赖高水平的肥料，这是不可持续的。

由Jörg Schaller博士领导的一个小组的研究结果显示，用所谓的“无定形硅酸盐”施肥田地可以增加土壤中的养分和水分可用性。与对照组相比，在边缘土地上的实验中，用80%硅施肥的土地上的小麦产量增加了<>%以上。

特别是，储存水的能力可以开辟新的潜力：像海绵一样，无定形硅酸盐吸引积聚在硅酸盐核心周围的凝胶壳中的水分子。“如果土壤层顶部20厘米的硅酸盐含量增加1%，那么我们的植物可用水量将增加约40%，”Jörg Schaller在描述他的实验结果时说。在干旱中，这种额外的水可以为植物的生命提供支持，直到下一次倾盆大雨，从而减少作物损失。

更好的植物生长，更多的碳封存

由于土壤中水分可用性的提高，硅施肥后植物生物量翻了一番。结果，形成了更多的生物质，产量增加了。由于生物质产量的增加，更多的有机碳也以秸秆的形式进入土壤，秸秆固定在那里，从而改善土壤。

“天然的，很少受影响的土壤含有6%至7%的无定形硅酸盐，”Schaller解释说。植物积累这些高活性硅化合物，这是由岩石风化产生的，作为所谓的植物蛋白石在其茎和叶中。在这里，它们提供稳定性并抵御捕食者。“任何曾经割草的人都知道这意味着什么，”Schaller说。

在自然系统中，一旦植物死亡和腐烂，化合物就会回到土壤中。在农业用地上，这种循环被打断了。特别是谷物通过根部从土壤中吸收大量硅，并将其作为无定形硅酸盐储存在生物质中。随着收获，其中一些又从循环和土壤中消失了。使用了几十年或几个世纪的农业土壤逐渐枯竭。今天，它们只有无定形硅酸盐原始含量的一小部分 - 通常不到百分之一。

必须进一步分析风险

然而，还需要更多的研究，特别是关于可能的负面影响。例如，如果向田地施用过多的无定形硅酸盐，则可以在短时间内释放出大量的营养物质。在最坏的情况下，营养物质被冲走并进入水体，在那里可以刺激藻类的发育。

无论如何，硅肥是补充土壤供应的一次性措施。一旦施用于土壤，施肥的效果应该持续几十年。总体而言，硅肥可以为作物生产提供更可持续和更环保的选择，同时减缓气候变化。