以各种形态存在于土壤中的硅。

主要来源于地壳岩石的硅酸盐矿物。地壳中硅的平均含量为27.06%。大多数土壤含硅23%～33%，平均约28%。受成土母质和成土过程的影响，不同土类和同一土壤不同层次间的硅含量差异很大。原生矿物中石英含硅最多，其次为正长石（含硅28%以上），其他矿物大多含硅15%～27%。酸性岩浆岩比基性岩浆岩硅含量高；沉积岩中的砂岩含硅最多（36.6%），石灰岩最少（2.4%左右）。各种次生矿物的硅含量也有差异，大致是伊利石＞高岭石＞蒙脱石＞绿泥石。因此，发育在不同母质上的土壤硅含量可能有很大差别，例如发育在砂岩上的土壤硅含量可能很高，而发育在石灰岩母质上的土壤则可能很低。母质中的硅通过风化、淋溶、淀积而变迁。例如，在酸性淋溶条件下进行的灰化过程，使铁、铝氧化物从淋溶层洗出，而硅则以游离SiO₂形态累积下来。在湿热条件下进行的红壤、砖红壤化过程则造成原生硅酸盐矿物强烈风化和SiO₂溶解流失，从而使土壤中硅含量降低。硅含量高的土壤，活性或有效性硅不一定高。

硅在土壤中主要以下列4种形态存在。

水溶态硅

存在于土壤溶液中，大多数土壤仅含有10～20毫克/千克，主要是单硅酸（H₄SiO₄）。它是一种极弱的酸，只有在pH＞9.3时才解离成硅酸离子。除单硅酸外，可能还有双硅酸、多硅酸和硅酸溶胶。

胶态硅

由水溶态单硅酸聚合成的硅酸溶胶及其在电解质的作用下形成的凝胶，较易溶解。

有机态硅

结合在动植物残体和土壤腐殖物质中。木贼、问荆、水稻、甘蔗、芦苇及硅藻类植物等含硅量很高，许多双子叶植物则含硅很少。因此，来自不同植物残体的土壤有机态硅含量相差很大。植物残体腐解后，一部分硅释放到土壤溶液中，一部分则保留在腐殖物质里。不同类型土壤的腐殖物质中，硅含量也有很大差别，且胡敏酸比富啡酸的含硅量高。

矿物态硅

结晶矿物中的硅。石英和各种原生及次生硅酸盐矿物都含有这种形态的硅。水溶态硅聚合成胶态硅后可进一步脱水、结晶，生成矿物态硅。在结晶前，新沉淀的硅酸凝胶脱水成无定形二氧化硅，或与氧化铁铝凝胶聚集成无定形硅酸盐。土壤中的石英、方英石和无定形二氧化硅合称为游离二氧化硅。

能被植物吸收的硅主要是存在于土壤溶液中的单硅酸（H₄SiO₄）。游离二氧化硅和硅酸盐矿物的溶解度都很低。在游离二氧化硅中，无定形二氧化硅的溶解度虽比石英的高10倍，但在一般情况下也只有0.01%～0.02%，pH变为碱性以后才迅速增大。高岭石、硅藻土和硅酸钙的溶解度在一定酸度范围内随酸度的增加而增加。在硅酸盐矿物风化破坏的过程中，通过水解、螯合、交换和氧化还原等作用，硅氧四面体及其与相邻单位联系的各种键（Si—O，Si—O—Si，Si—O—Al，Si—O—M）产生裂解，导致硅的释放。无论溶解或矿物破坏，释放到土壤溶液中的单硅酸都可能迅速被土壤固相物质吸附。其中最重要的是铁、铝的含水氧化物，尤其是新生的氧化铝沉淀。在pH4～10范围内，纯的含水铁、铝氧化物对硅酸的吸附随pH升高而增加，低于pH4时迅速减少，pH10以上时又可能形成硅酸离子（H₃SiO₄^-）而大量解吸。一般土壤溶液中硅浓度随pH的变化趋势也大体与此相符，但在pH8～9时降至最低，pH9以上开始增大。这种差异是因为铁铝氧化物并非唯一的吸附物质。矿物溶解平衡也影响土壤溶液中单硅酸的浓度。因此，土壤对植物供给硅的能力不仅决定于土壤溶液中单硅酸的浓度，而且还决定于单硅酸释放至土壤溶液的潜力和速度。土壤的供硅能力通常用有效硅含量来衡量。用于测定有效硅含量的提取剂很多，较早提出且应用较广的是pH4.0的1摩尔/升HOAc—NaOAc缓冲液。最初推荐的有效硅临界值（对水稻）是：SiO₂＜10.5毫克/100克为土壤缺硅，10.5～13毫克/100克为较低，＞13毫克/100克为正常或供给丰富。后来，一些国家和地区提出过各自的临界指标，但大致与此相符。

硅对植物生长发育的必需性尚无定论，但许多植物吸硅量很大。例如高等植物的水稻、甘蔗、芦苇和竹，低等植物的硅藻等，缺硅对它们的生长有明显影响。水稻缺硅时光合效率和抗逆性明显降低。即使吸硅量很低的植物（如番茄），也有试验证明：在严格缺硅时会出现不良症状。在农业生产实践中，有些地区对水稻、甘蔗、黄瓜等作物施用硅肥能获得明显的增产效果。因此，对有效硅缺乏的土壤，在栽种需硅量高的植物时，有必要施硅肥予以补充。热带铁质砖红壤和其他含铁铝氧化物多的土壤、淋溶强的土壤、花岗岩上发育的砂质土壤及泥炭土等通常容易缺硅，往往需要给予补充。除了施用硅肥外，灌溉水对土壤有效硅有一定的补给作用。河水含硅0.5～9毫克/升，井水5～23毫克/升。它们的硅量虽低，但对水稻来说，经常性的灌溉却能源源不断地补充土壤溶液中的硅。据报导，水稻吸收的硅约有30%来自于灌溉水。