一种烟田土壤改良方法
【专利摘要】本发明涉及一种烟田土壤改良方法，即在土壤中播种绿肥并在次年烟苗移栽前30?45天对绿肥进行翻压，绿肥翻压15?20天后，对土壤施加生物质炭。本发明利用绿肥和生物质炭联合修复烟田土壤，能够提高土壤有机质含量，改善土壤保水性、促进烟株生育前期根系发育，促进烟株早发快长；提高烟叶产量，提高中上等烟叶比例，增加烟叶产值；改善烟叶品质，协调化学成分，增加烟叶香气和油分，提高烟叶评吸质量；减少化肥施用量，提高肥料利用率的作用。
【专利说明】
一种烟田土壤改良方法
技术领域
[0001]本发明属于烟草种植技术领域，尤其涉及一种烟田土壤改良方法。
【背景技术】
[0002]烟草是产量和品质兼顾的经济作物，不但要求有适宜的产量，而且要求有较好的品质、协调的烟叶化学成分，方能达到烟叶香气量足、质纯、刺激性和杂气小等品质要求。土壤是烟株生长的载体，土壤特性直接影响土壤水分、养分、空气和热量协调供应的能力，并最终影响烟株生长发育和产量品质的形成。生产优质烟叶的土壤条件要求耕层疏松，通气良好，含水量适宜，更要具备丰富的营养元素和较高的有机质含量，进而具有较高的生物活性。
[0003]近年来，我国烟区在高强度连作制度下，土地复种指数居高不下，化肥施用量不断增加，缺乏持续培肥地力的有效措施，造成土壤碳、氮比失调，土壤物理性状恶化，土壤营养单一化，土壤微生物菌群失活，最终严重制约烟叶的正常生长发育和品质形成。同时，烟田的肥料利用率逐渐下降，施肥效益显著降低，土壤连作障碍凸显，严重影响我国烟叶生产的绿色、可持续发展。因此，开展植烟土壤改良，消除烟田连作障碍，改善烟叶品质特色，提高烟草生产综合效益，已成为当前我国烟叶生产中的迫切任务。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种烟田土壤改良方法，本发明采用绿肥翻压和生物质炭配合使用的方法，能够有效对烟田的土壤结构和生物活性进行改良，达到消除烟田连作障碍并改善种植烟叶品质的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
设计一种烟田土壤改良方法，在土壤中播种绿肥并在次年烟苗移栽前30-45天对绿肥进行翻压，绿肥翻压15-20天后，对土壤施加生物质炭。
[0006]优选的，所述绿肥的鲜草翻压量为1200kg-1500kg/666.7m2。
[0007]优选的，所述绿肥的品种为黑麦草或紫花苕子，两者的播种量分别为4_5kg/666.7m2和8-10kg/666.7m2，播种时间分别为当年的9月20-27日和9月29日-10月5日。所选绿肥具有良好的固氮性、解磷性、生物富集性、生物覆盖性和生物适应性等特性，能有效增加土壤有机质，改善土壤理化性状，促进土壤微生物的活动和繁殖，使土壤中难溶性养分转化，以利于烟株吸收利用。
[0008]优选的，所述绿肥的播种方式为沿烟垄方向条播，播种深度为3_5cm。
[0009]优选的，所述绿肥的翻压方法如下:对绿肥种植的地块进行旋耕处理，然后将土壤对绿肥进行埋覆，其中旋耕深度为10_15cm，绿肥埋入深度为15-20cm。
[0010]优选的，所述生物质炭为农业废弃物经300-450°C厌氧处理后的炭化产物，粒径为
0.5_2mm0
[0011]为获得更好的改良效果，可结合生物质炭的施用，按40?80kg/666.7m2的用量施入烟田调理剂，所述土壤调理剂所述烟田调理剂由以下重量份的原料混合制成:凹凸棒土10?20份、腐殖酸钾(符合Q/YJB022-2003项目指标)5?10份、沸石粉3?6份、聚丙烯酰胺3?5份、硝酸钾2?6份、草木灰6?10份、硼砂0.5?1.5份、硫酸镁0.3?2.0份、粉煤灰25?50份。
[0012]上述烟田调理剂能有效改良土壤结构(促进团粒结构的形成，降低土壤容重、增加总孔隙度、改善透气性)、降低土壤盐碱危害、调节土壤酸碱度，明显改善烟田土壤理化性状和土壤养分状况(增加有效养分的涵养和供给)，并且对烟田土壤微生物产生积极影响(提高土壤中有益微生物和酶活性，抑制病原微生物，增强植物的抗性)。
[0013]优选的，所述生物质炭的使用方式为穴施或条施:
1)穴施:对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、基肥与穴内土壤混合均匀，施用量为50-100kg/666.7m2；
2)条施:起垄之前将生物质炭与基肥混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄，施用量为150-300kg/666.7m2o
[0014]优选的，所述农业废弃物为花生壳、稻壳、小麦玉米秸杆、烟杆中的一种或几种的组合。
[0015]优选的，所述的土壤为湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤，坡地的坡度〈20度。
[0016]种植绿肥是烟田土壤改良、克服烟田连作障碍、提高烟叶品质的重要措施:绿肥翻压后，为土壤带入一定量的氮、磷、钾等养分，这些成分能够对改善土壤的供肥特性和烟草的吸肥特性产生较大的影响，同时也为土壤补充了大量的新鲜碳源，改善了土壤微生物的生存条件，并对土壤微生物的群落结构和土壤酶活性产生了有利影响；调节和改善了土壤结构，增强了土壤保水性，促进了烟株生育前期根系的发育。
[0017]本发明生物质炭是采用农作物秸杆等原料在高温、缺氧条件下裂解，提取可燃气体和木醋酸等副广物后所残留的黑色稳定含碳物质，其具有含碳量尚、性质稳定，表面疏松多孔、比表面积大的特点。生物质炭施入土壤后，不仅能带入一定量的养分，还能够改良土壤结构，疏松土壤，提高土壤通气性、透水性和保水性。同时，还能够快速有效地提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量，提高肥料利用率。更为重要的是，生物质炭特殊的疏松多孔结构为土壤微生物提供了良好的栖息场所，有利于土壤微生物大量附着并繁殖，从而提高土壤的生物活性。发明人的多年大田试验结果表明生物质炭其能够有效提高烟草对化肥的利用率，减少化肥用量，提高施肥效益。
[0018]本发明与现有技术相比，具有如下优点:
1.利用绿肥和生物质炭联合修复烟田土壤(尤其是配施本发明烟田调理剂后效果更佳)，能够提高土壤有机质含量，改善土壤保水性、促进烟株生育前期根系发育，促进烟株早发快长;提高烟叶产量，提高中上等烟叶比例，增加烟叶产值；
2.改善烟叶品质，协调化学成分，增加烟叶香气和油分，提高烟叶评吸质量;减少化肥施用量，提高肥料利用率的作用。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]实施例1
当年9月22日，沿烟田起垄的方向条播黑麦草4.5kg/666.7m2，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植黑麦草的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对黑麦草进行埋覆，黑麦草的埋入深度为18cm，黑麦草的鲜草埋入量为1400kg/666.7m2;黑麦草翻压18天后，对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、基肥与穴内土壤混合均匀，然后将烟苗移入穴内，浇水后封土即可，生物质炭的施用量为80kg/666.7m2。
[0021]实施例2
当年9月22日，沿烟田起垄的方向条播黑麦草5kg/666.7m2(可根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植黑麦草的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对黑麦草进行埋覆，黑麦草的埋入深度为18cm，黑麦草的鲜草埋入量为1500kg/666.7m2;黑麦草翻压18天后，将生物质炭与基肥混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄并在垄上挖穴，将烟苗移入穴内后浇水封土即可，生物质炭的施用量为150kg/666.7m2。
[0022]实施例3
当年9月29日，沿烟田起垄的方向条播紫花苕子8-10kg/666.7m2(具体用量根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植紫花苕子的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对紫花苕子进行埋覆，紫花苕子的埋入深度为18cm，紫花苕子的鲜草埋入量为1300kg/666.7m2;紫花苕子翻压18天后，对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、基肥与穴内土壤混合均匀，然后将烟苗移入穴内，浇水后封土即可，生物质炭的施用量为60kg/666.7m2。
[0023]实施例4
当年9月29日，沿烟田起垄的方向条播紫花苕子10kg/666.7m2(可根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植紫花苕子的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对紫花苕子进行埋覆，紫花苕子的埋入深度为18cm，紫花苕子的鲜草埋入量为1200kg/666.7m2;紫花苕子翻压18天后，将生物质炭与基肥混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄并在垄上挖穴，将烟苗移入穴内后浇水封土即可，生物质炭的施用量为300kg/666.7m2。
[0024]实施例5
针对湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤烟田，坡地的坡度〈20度:
当年9月22日，沿烟田起垄的方向条播黑麦草4.5kg/666.7m2，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植黑麦草的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对黑麦草进行埋覆，黑麦草的埋入深度为18cm，黑麦草的鲜草埋入量为1400kg/666.7m2;黑麦草翻压18天后，对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、烟田调理剂、基肥与穴内土壤混合均匀，然后将烟苗移入穴内，浇水后封土即可，生物质炭的施用量为50kg/666.7m2，所述烟田调理剂为:凹凸棒土 10份、腐殖酸钾5份、沸石粉3份、聚丙烯酰胺3份、硝酸钾2份、草木灰6份、硼砂0.5份、硫酸镁0.3份、粉煤灰25份，其施用量为40kg/666.7m2。
[0025]实施例6
针对湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤烟田，坡地的坡度〈20度: 当年9月22日，沿烟田起垄的方向条播黑麦草5kg/666.7m2(可根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植黑麦草的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对黑麦草进行埋覆，黑麦草的埋入深度为18cm，黑麦草的鲜草埋入量为1500kg/666.7m2;黑麦草翻压18天后，将生物质炭与基肥和烟田调节剂混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄并在垄上挖穴，将烟苗移入穴内后浇水封土即可，生物质炭的施用量为150kg/666.7m2，所述烟田调理剂为:凹凸棒土 10份、腐殖酸钾5份、沸石粉3份、聚丙烯酰胺3份、硝酸钾2份、草木灰6份、硼砂0.5份、硫酸镁0.3份、粉煤灰25份，其施用量为40kg/666.7m2。
[0026]实施例7
针对湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤烟田，坡地的坡度〈20度:
当年9月29日，沿烟田起垄的方向条播紫花苕子8-10kg/666.7m2(具体用量根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植紫花苕子的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对紫花苕子进行埋覆，紫花苕子的埋入深度为18cm，紫花苕子的鲜草埋入量为1300kg/666.7m2;紫花苕子翻压18天后，对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、烟田调理剂和基肥与穴内土壤混合均匀，然后将烟苗移入穴内，浇水后封土即可，生物质炭的施用量为60kg/666.7m2;所述烟田调理剂为:凹凸棒土 15份、腐殖酸钾7份、沸石粉5份、聚丙烯酰胺4份、硝酸钾4份、草木灰8份、硼砂1.0份、硫酸镁1.5份、粉煤灰35份，其施用量60kg/666.7m2。
[0027]实施例8
针对湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤烟田，坡地的坡度〈20度:
当年9月29日，沿烟田起垄的方向条播紫花苕子10kg/666.7m2(可根据土壤肥力调整，土壤肥力低则播种量提高，土壤肥力高则播种量减少)，播种深度为4cm，次年在烟苗移栽前40天，对种植紫花苕子的地块进行旋耕处理，旋耕深度为13cm，然后将土壤对紫花苕子进行埋覆，紫花苕子的埋入深度为18cm，紫花苕子的鲜草埋入量为1200kg/666.7m2;紫花苕子翻压18天后，将生物质炭、烟田调节剂与基肥混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄并在垄上挖穴，将烟苗移入穴内后浇水封土即可，生物质炭的施用量为300kg/666.7m2，所述烟田调理剂为:凹凸棒土20份、腐殖酸钾(符合Q/YJB022-2003项目指标)10份、沸石粉6份、聚丙烯酰胺5份、硝酸钾6份、草木灰10份、硼砂1.5份、硫酸镁2.0份、粉煤灰50份，其施用量为80kg/666.7m2ο
[0028]实施例1-8中，所述生物质炭为农业废弃物经300_450°C厌氧处理后的炭化产物，粒径为0.5-2mm，施用量为50-100kg/666.7m2，所述农业废弃物为花生壳、稻壳、小麦玉米秸杆、烟杆中的一种或几种的组合；所述的基肥的组分及施用量为:12-15-18烟草专用肥900kg/hm2、硫酸钾(50% K20)75kg /hm2和有机肥 150kg/hm2(N+P205+K20=4%)。
[0029]其它施肥及栽培管理措施均按照当地常规措施进行，但肥料的总N含量较常规肥料降低 0.5-0.75kg/666.7m2。
[0030]试验效果:
2013-2014年，发明人在陕西省汉中市南郑县和洋县采用实施例1-4技术方案进行大田试验，结果表明:
显著提高经济效益:平均每亩烟叶增产20-50kg，每亩增加产值400-700元，中上等烟叶比例提高8-10%，平均单叶重提高1.1-2.3g;氮肥施用量减少0.5-1.0kg/666.7m2，氮肥利用率提高了8-11个百分点，施肥效益明显提高。
[0031 ] 显著提高了土壤保水性:旺长期0_20cm 土壤含水量提高6-8%;
提高了土壤养分含量:烟叶收获后，土壤速效钾含量提高20-200mg/kg，有机质含量提高0.3-1.6g/kg;
显著促进了烟株的生长发育:在旺长期，株高、茎粗、节距、叶片数、叶长和叶宽等指标增幅分别达 10.25%、11.59%、10.00%、36.30%、2.5%和I.1%；
烟叶质量明显改善:中部叶(C3H总糖含量提高0.2-1.5%，钾离子提高0.15-0.3%，氯离子降低0.08-0.12%，烟叶化学成分更加均衡协调，改善了烟叶品质；明显增加了烤后烟叶上部叶(B2F)类胡萝卜素降解物和新植二烯含量，增加了烤后烟叶上部叶中性致香物质总量，增幅达18.53%。其中，β-大马酮、二氢猕猴桃内酯等类胡萝卜素降解物含量，增幅达20.86%。明显增加了中部叶(C3H石油醚提取物含量，增幅达15.4%。
【主权项】
1.一种烟田土壤改良方法，其特征在于，在土壤中播种绿肥并在次年烟苗移栽前30-45天对绿肥进行翻压，绿肥翻压15-20天后，对土壤施加生物质炭。2.如权利要求1所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述绿肥的鲜草翻压量为1200kg-1500kg/666.7m2。3.如权利要求1所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述绿肥的品种为黑麦草或紫花苕子，两者的播种量分别为4_5kg/666.7m2和8-10kg/666.7m2，播种时间分别为当年的9月20-27日和9月29日-10月5日。4.如权利要求3所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述绿肥的播种方式为沿烟垄方向条播，播种深度为3_5cm05.如权利要求3所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述绿肥的翻压方法如下:对绿肥种植的地块进行旋耕处理，然后将土壤对绿肥进行埋覆，其中旋耕深度为10-15cm，绿肥埋入深度为15-20cm。6.如权利要求1所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，在施用生物质炭的同时，按40?80kg/666.7m2的用量施入烟田调理剂，所述土壤调理剂所述烟田调理剂由以下重量份的原料混合制成:凹凸棒土 10?20份、腐殖酸钾5?10份、沸石粉3?6份、聚丙烯酰胺3?5份、硝酸钾2?6份、草木灰6?10份、硼砂0.5?1.5份、硫酸镁0.3?2.0份、粉煤灰25?50份。7.如权利要求1所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述生物质炭为农业废弃物经300-450 °C厌氧处理后的炭化产物，粒径为0.5-2mm。8.如权利要求7所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述生物质炭的使用方式为穴施或条施: 1)穴施:对土壤起垄并在垄上挖穴，将生物质炭、基肥与穴内土壤混合均匀，施用量为50-100kg/666.7m2； 2)条施:土壤起垄之前将生物质炭与基肥混合后沿起垄中心线撒施，然后起垄，施用量为150-300kg/666.7m2。9.如权利要求7所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述农业废弃物为花生壳、稻壳、小麦玉米稻杆、烟杆中的一种或几种的组合。10.如权利要求1-9任一所述的烟田土壤改良方法，其特征在于，所述的土壤为湿润-半湿润地区丘陵坡地的黄棕壤，坡地的坡度〈20度。
【文档编号】C09K101/00GK105859479SQ201610226496
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】牛玉德, 刘红恩, 梅运鹏, 杨宏星, 叶协锋, 李先锋, 杜鸿波, 韩治建, 申剑
【申请人】陕西省烟草公司汉中市公司, 河南农业大学