本发明涉及烟草栽培技术领域，尤其涉及一种酸化烟田用土壤改良剂及其制备方法和应用。
背景技术：
优质烤烟的生长发育和烟叶品质因素的形成与植烟土壤理化性质、土壤养分供应状况密切相关，而土壤中的养分形态转化及养分有效性与土壤pH值关系密切，土壤pH值对协调土壤与烤烟之间养分供需关系具有重要作用。一般认为，优质烟叶生产的最适土壤pH值范围为5.5～6.5。根际土壤pH值的改变，会影响根际微域内有效养分的含量、形态和转化过程，影响植物根系的生长发育和吸收功能的产生，进而影响养分的生物有效性。土壤pH值过低或过高，均会使土壤元素有效性发生变化，导致烟株营养元素失调以及病虫害发生率加剧，从容影响优质烤烟的生产。据全国植烟土壤养分普查结果，我国主要植烟土壤pH均值为6.5，有42.6％的土壤pH值介于5.5～7.0之间，属于适宜烤烟生长的微酸性土壤pH值，其余57.4％的土壤pH值不适宜烤烟正常生长，其中21％的土壤处于酸化状况。
同时，判断优质烤烟重要标志是其烟叶中钾含量(K2O)的高低，国外优质烟叶含钾量多在4％～6％，而我国烟叶钾含量普遍较低，烟叶含钾量很少超过3％，尤其是在植烟酸化土壤上，烟叶钾含量偏低的问题更为突出。因此，提高酸化土壤烟叶钾含量对于实现我国优质烟叶的可持续发展具有重要的意义。
在烤烟生产过程中，通常采用培土的方式来进行田间中耕管理，即在烟株大田生长期间将行间或畦沟的土壤培于烟株基部、垄面，形成土垄或高畦的管理措施。大量研究表明，烤烟培土过程可以增加根际活土层，扩大根系营养吸收面积，这主要是由于改善了土壤微生态环境，有助于烟株生长发育，提高根系生物量及根系活力，从而提高养分利用效率；与此同时，中耕培土还可以显著促进烟株不定根的发生，通常在培土过1～2周就有不定根的生长。烟株的不定根一般会占到其剩余期内总根量的15％～35％，其在烟株养分的利用、促进上部叶展开以及烟叶产量与质量的提高等方面具有重要意义。因而，通过利用现有烤烟生产中的培土过程来实现烟叶钾含量的提高具有较高的实际操作性与推广性。
公告号为CN102618293B的发明专利公开了一种酸化土壤改良剂组合物及其制备与应用，配方中含有植酸、植酸酶、枸橼酸、氨基酸、衣康酸几种有机原料，但只具有改良酸性土壤的作用，无法提高烟叶钾含量。公开号为CN105580550A的发明专利申请公开了一种提高K326烤烟品种烟叶钾素含量的施肥方法，其控制氮、磷、钾、硼、镁、硫施肥量以及采取不同的施用方式来实现烟叶钾含量，其整个过程相对比较复杂，且在酸性土壤提高烟叶钾含量效果未知。以上两个专利均不具有在改良酸化土壤pH值的同时提高烟叶钾含量的效果，而且均没有结合现有烤烟生产实际操作过程，从而会增加烤烟生产成本，导致不利于产品推广应用与技术效果发挥。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种酸化烟田用土壤改良剂，按质量百分比计，其原料包括以下成分：泥炭40％～50％，腐植酸钾10％～15％，矿物钾肥35％～40％，以及钙镁磷肥5％～10％；优选的，上述各成分的质量百分比之和为100％。作为一种优选方案，本发明提供了一种酸化烟田用土壤改良剂，按重量份计，其原料包括以下成分：泥炭40～50份，腐植酸钾10～15份，矿物钾肥35～40份，以及钙镁磷肥5～10份；优选的，上述各成分的重量份之和为100份。本发明所述酸化烟田优选土壤pH值为4.5～5.5的烟田。
本发明所述酸化烟田用土壤改良剂，可以明显改良烟株根际pH值，提高烟株根系生物量以及根系活性，进而提高钾素的吸收利用效率，因此能够在改良酸化植烟土壤的同时，提高烟叶中的钾含量，有效解决了酸化植烟土壤中烤烟烟叶钾含量普遍偏低的问题。
本发明所述土壤改良剂，按质量百分比计，其原料优选由以下成分组成：泥炭40％，腐植酸钾15％，矿物钾肥40％，以及钙镁磷肥5％。
本发明所述土壤改良剂，按质量百分比计，其原料优选由以下成分组成：泥炭45％，腐植酸钾10％，矿物钾肥35％，以及钙镁磷肥10％。
本发明所述土壤改良剂，所述泥炭为草本泥炭或木本泥炭；和/或，所述腐植酸钾为农用腐植酸钾，优选K2O质量百分含量为10％的农用腐植酸钾。
本发明所述土壤改良剂，所述矿物钾肥中K2O的质量百分含量为4％～8％；优选的，所述矿物钾肥为以富钾矿石为原料，经钾长石-石灰岩高温煅烧法或富钾矿石-生石灰水热化学反应法制备而成。
本发明所述土壤改良剂，所述钙镁磷肥中P2O5的质量百分含量为12％～18％；优选的，所述钙镁磷肥为以磷矿石为原料，经煅烧法制备而成。
本发明所述土壤改良剂，所述土壤改良剂中K2O的质量百分含量为2.4％～4.7％，和/或，所述土壤改良剂的粒径为1～2.5mm。
本发明还提供了一种上述土壤改良剂的制备方法，即，将所述泥炭、腐植酸钾、矿物钾肥以及钙镁磷肥分别进行粉碎后混合，并搅拌均匀，得到混合物料，将所述混合物料加入造粒机中进行造粒，优选利用团粒法造粒原理形成颗粒，将得到的颗粒依次进行干燥、冷却和筛分，即得所述土壤改良剂；所述造粒机优选转鼓造粒机或圆盘造粒机。
本发明还提供了一种上述土壤改良剂在酸化土壤中栽培烤烟上的应用。
所述应用具体为，在所述烤烟中耕培土过程中，将所述土壤改良剂均匀撒施到距离烟株基部中心点5～10cm处的培土层中，其撒施量为15～20kg/亩。在所述培土层中施用所述改良剂，可使较小的改良剂施用量即可获得明显改良烟株根际pH值的效果，进而有助于提高烟株根系对钾素的吸收利用率。
本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明所述酸化烟田用土壤改良剂，能够在改良酸化植烟土壤的同时，提高烟叶中的钾含量，有效解决了酸化植烟土壤中烤烟烟叶钾含量普遍偏低的问题。所使用的原料均来源广泛，且价格低廉，而且施用量较低，施用方式简单，便于后期在烤烟生产中的大规模推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
以下实施例的酸化烟田用土壤改良剂均采用如下方法制备，即，将泥炭、腐植酸钾、矿物钾肥以及钙镁磷肥分别进行粉碎后混合，并搅拌均匀，得到混合物料，将所述混合物料定量连续加入圆盘造粒机中进行造粒，利用团粒法造粒原理形成颗粒，将得到的颗粒依次进行干燥、冷却和筛分，即得。
以下实施例中，草本泥炭和木本泥炭分别购自湖南绿杨农业科技有限公司和香港中向国际有限公司；腐植酸钾均购自湖南绿杨农业科技有限公司；矿物钾肥均购自山西富邦肥业有限公司；钙镁磷肥均购自宣威市恒邦磷化工业有限公司。
实施例1
本实施例提供了一种酸化烟田用土壤改良剂A，按质量百分比计，其原料由以下成分组成：草本泥炭50％，K2O质量百分含量为10％的农用腐植酸钾10％，K2O质量百分含量为4％的矿物钾肥35％，以及P2O5质量百分含量为12％的钙镁磷肥5％；本实施例的土壤改良剂，其粒径为1.5mm，K2O的质量百分含量为2.4％。
实施例2
本实施例提供了一种酸化烟田用土壤改良剂B，按质量百分比计，其原料由以下成分组成：木本泥炭40％，K2O质量百分含量为10％的农用腐植酸钾15％，K2O质量百分含量为8％的矿物钾肥35％，以及P2O5质量百分含量为12％的钙镁磷肥10％；本实施例的土壤改良剂，其粒径为2mm，K2O的质量百分含量为4.3％。
实施例3
本实施例提供了一种酸化烟田用土壤改良剂C，按质量百分比计，其原料由以下成分组成：木本泥炭45％，K2O质量百分含量为10％的农用腐植酸钾10％，K2O质量百分含量为8％的矿物钾肥40％，以及P2O5质量百分含量为16％的钙镁磷肥5％；本实施例的土壤改良剂，其粒径为2.5mm，K2O的质量百分含量为4.2％。
试验例土壤改良剂提高酸化土壤中烟叶钾含量的田间验证试验
2015年，于云南省保山市腾冲县开展提高酸化土壤烟叶钾含量的中耕培土栽培方法的两点田间验证试验。两个地点(旱地和水田)的田间试验均设四个处理：实施例1的土壤改良剂A、实施例2的土壤改良剂B、实施例3的土壤改良剂C、土壤改良剂D(作为对照，即公告号为CN102618293B的发明专利实施例1公开的一种酸化土壤改良剂组合物)、农业传统培土(作为对照，培土过程中不施用土壤改良剂)。
各试验处理中，氮、磷、钾肥用量均一致，共设15个小区，每个处理重复三次，随机区组排列，小区面积均为100m2。其余田间栽培管理措施同当地优质烟草生产技术规程。
将土壤改良剂A、土壤改良剂B、土壤改良剂C、土壤改良剂D，均按照20kg/亩的用量进行施用，在烤烟中耕培土过程中，均匀撒施到距离烟株基部中心点8cm处的培土层中。
田间试验结果如表1(烤烟收获后根际土壤pH值)、表2(烟叶产量和烤烟上部烟叶钾含量)所示，与农民传统相比较，在以上述方式施用本发明的土壤改良剂后，旱地、水田收获后烤烟根际土壤pH值有显著提高；同时，烟叶产量与烤烟上部烟叶钾含量(通常上部烟叶钾含量最低，也最难以提高)均显著提高，这表明本发明的土壤改良剂，可以在改良酸化土壤的同时显著提高烟叶产量与烟叶钾含量。
表1：烤烟收获后根际土壤pH值
注：同横排不同字母代表处理间存在着显著性差异(P<0.05)。
表2：烟叶产量和烤烟上部烟叶钾含量
注：同横排不同字母代表处理间存在着显著性差异(P<0.05)。
由表1可知，与农民传统、改良剂D两对照处理相比较，在水田和旱地上，本发明的三个土壤改良剂(改良剂A、改良剂B、改良剂C)烤烟收获后根际土壤pH值均显著(P<0.05)高于这两个对照处理，这表明本发明在提高根际土壤pH值有良好效果。由表2所示，在烤烟产量和上部烟叶钾含量上，本发明的三个土壤改良剂均显著(P<0.05)高于农民传统与改良剂D处理；但是，农民传统与改良剂D处理间，烤烟上部烟叶钾含量无显著性(P<0.05)差异。以上结果表明，本发明的土壤改良剂可以在改良酸化土壤的同时提高烟叶钾含量，同时充分利用现有烤烟栽培耕作措施，施用量低，施用方式简便，实现了烟草生产中的调酸增钾、提质增效，具有较大的推广应用潜力与经济价值。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。