烟草种植土壤结构的制作方法

本实用新型属于烟草种植技术领域，具体涉及一种烟草种植土壤结构。

背景技术：

烟草是我国的重要经济作物，其种植面积和年产量都居世界首位。烟草作物种植面积相对于我国作物种植面积虽小，但烟草行业经济效益高，是国家财政的主要收入来源之一。烟叶品质受烟草品种、气候、土壤和施肥等因素的影响，在一定生态环境内烟草品种确定后，土壤和施肥对烟叶品质影响巨大。目前我国长期依靠单一施用化肥生产烟叶，有些地区长期连作，导致植烟土壤退化严重，主要表现为土壤板结和通气性变差。在此土壤上生长的烟草烟叶香气不足，工业可用性降低，严重影响烤烟的品质和经济收益。

土壤板结会导致土壤结构变差，从而影响土壤水分和气体的扩散以及溶质的迁移；进而阻碍烟株侧根和不定根的伸展，进而最终影响根系的吸收、合成、贮藏营养物质的功能。板结土壤改良很早就被研究，自古以来就采用沙子改良板结土壤，直至今天这种方法还常在有关文献中报道。前几年在产烟区考察时发现，某省的一个烟草科技园至今仍然采用这种方法改良板结土壤。尽管沙子改良历史悠久，但是从土壤物理的角度，沙子为实心的颗粒，内部几乎没有孔隙，为此用沙子改良板结土壤效率很低。这种改良方法还存在用量大，成本高，但改良效果较差的缺陷，不适宜在生产中推广。

技术实现要素：

解决的技术问题：针对上述技术问题，本实用新型提供一种烟草种植土壤结构，提高了土壤通气孔隙率，能使烟地土壤透气性和内排水性得到显著改善，显著提高烟叶产量和品质。

技术方案：烟草种植土壤结构，所述烟草种植土壤结构包括土壤耕层、至少一组种植穴、陶瓷颗粒、酒糟肥和土壤，所述种植穴为尖端朝下的圆锥形空穴，种植穴设于土壤耕层内部，种植穴的厚度小于土壤耕层的厚度，所述陶瓷颗粒、酒糟肥和土壤混合填设于种植穴空穴内部，填设高度为从底部到种植穴高度的八分之七处，当土壤耕层质地为黏土时，陶瓷颗粒的粒径为5～10mm；当土壤耕层质地为黏壤土时，陶瓷颗粒的粒径为2～7mm；当土壤耕层质地为壤土时，陶瓷颗粒的粒径为0.5～4mm。

作为优选，所述种植穴直径为25～30cm，穴深为15～20cm。

作为优选，所述陶瓷颗粒的内外层密布孔隙且结构体外形呈蜂窝形或气孔形，松散容重0.2～0.3g/cm³，孔隙度为90％。

作为优选，所述烟草种植土壤结构还包括烟草专用基肥，所述烟草专用基肥与陶瓷颗粒、酒糟肥和土壤混合填设于种植穴空穴内部。

作为优选，所述烟草种植土壤结构还包括砾石层和渗水管，所述砾石层铺设于种植穴表面，所述渗水管设于土壤耕层底部，渗水管包括管壁、渗水孔和渗水膜，所述渗水孔均匀设于管壁上，所述渗水膜覆设于管壁外侧。

本技术方案中陶瓷颗粒在土壤中分解缓慢，松散容重为0.2～0.3g/cm³，孔隙度为90％，具有容重小、质地轻和孔隙度大的特征。粒径为0.5～10.0mm，施用750kg～3000kg/公顷。根据土壤质地差异确定陶瓷颗粒的粒径大小和施用量，土壤耕层质地为黏土时，陶瓷颗粒粒径5.0～10.0mm，施用量为2250kg～3000kg/公顷；土壤耕层质地为黏壤土时，陶瓷颗粒粒径2.0～7.0mm，施用量1500kg～2250kg/公顷；而土壤耕层质地为壤土时，则陶瓷颗粒粒径为0.5～4.0mm，施用量750kg～1500kg/公顷。酒糟肥与传统有机肥最大区别在于形成良好的土壤结构和养分释放速度快，其施用量为450kg～1350kg/公顷。所述烟草种植土壤结构在大田构建时，需要根据土壤质地状况确定陶瓷颗粒与酒糟肥的比例。根据土壤耕层质地黏重程度进行调节，陶瓷颗粒占陶瓷颗粒和酒糟肥总质量的80％～50％。土壤耕层质地为黏土时，陶瓷颗粒占比为70％～80％；土壤耕层质地为黏壤土时，占比为60％～70％；而土壤耕层质地为壤土时，占比为50％～60％。

本申请所述烟草种植土壤结构的实施步骤为：先根据土壤耕层质地状况，制备相应粒径的陶瓷颗粒，确定陶瓷颗粒和酒糟肥的施用量。将陶瓷颗粒、酒糟肥、烟草专用基肥和土壤充分混合，在烟地土壤耕层中旋出至少一个种植穴，然后将陶瓷颗粒等混合物料施于烟草种植穴内，最后进行烟苗的移栽及施提苗肥。

有益效果：1.所述种植穴为尖端朝下的圆锥形空穴，并且种植穴内部填设有陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒的内外层密布孔隙且结构体外形呈蜂窝形或气孔形，松散容重0.2～0.3g/cm³，孔隙度为90％，能够构建通气爽水型土壤结构，使烟地土壤的透气性得到显著改善，土壤通气孔隙率得到提高，能够显著提高作物产量；

2.所述种植穴内部还填设有酒糟肥、烟草专用基肥和土壤，与陶瓷颗粒混合填入种植穴，能够使烟草根系充分吸收营养物质，并且填充的高度为种植穴高度的八分之七，便于雨天或者浇水时对灌溉水进行引流；

3.所述烟草种植土壤结构还包括砾石层和输水管，能够使土壤结构在实施过程中进行渗水。当在雨季，降水通过砾石层能快速入深到种植穴及周边土壤内，实现水分的有效利用；在旱季，由于干旱造成缺水，可以通过向输水管中输水，向土壤耕层和种植穴中渗水，最终被烟草的根系吸收，保障水分的及时补给。

附图说明

图1为本实用新型所述烟草种植土壤结构剖面示意图；

图2为本实用新型所述烟草种植土壤结构俯视图；

图中各数字标号代表如下：1.土壤耕层；2.种植穴；21.陶瓷颗粒；22.酒糟肥。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

烟草种植土壤结构，参照图1和图2，所述烟草种植土壤结构包括土壤耕层1、至少一组种植穴2、陶瓷颗粒21、酒糟肥22和土壤，所述种植穴2为尖端朝下的圆锥形空穴，种植穴2设于土壤耕层1内部，种植穴2的厚度小于土壤耕层1的厚度，所述陶瓷颗粒21、酒糟肥22和土壤混合填设于种植穴2空穴内部，填设高度为从底部到种植穴2高度的八分之七处，当土壤耕层1质地为黏土时，陶瓷颗粒21的粒径为5～10mm；当土壤耕层1质地为黏壤土时，陶瓷颗粒21的粒径为2～7mm；当土壤耕层1质地为壤土时，陶瓷颗粒21的粒径为0.5～4mm。所述种植穴2直径为25～30cm，穴深为15～20cm。所述陶瓷颗粒21的内外层密布孔隙且结构体外形呈蜂窝形或气孔形，松散容重0.2～0.3g/cm³，孔隙度为90％。所述酒糟肥22购自金沙县加孟农业专业合作社。

所述烟草种植土壤结构还包括烟草专用基肥，所述烟草专用基肥中氮磷钾比为8:13:9，总养分≥30wt.％。烟草专用基肥与陶瓷颗粒21、酒糟肥22和土壤混合填设于种植穴2空穴内部。所述烟草种植土壤结构还包括砾石层和渗水管，所述砾石层由粒径为1～2mm的砂石铺设而成，砾石层铺设于种植穴2表面，所述渗水管设于土壤耕层1底部，渗水管包括管壁、渗水孔和渗水膜，所述渗水孔均匀设于管壁上，所述渗水膜覆设于管壁外侧。所述渗水膜为山西省农科院依据单向渗水原理开发生产，膜厚0.006mm，具有渗水、保水、微透气等多种功能。因此，所述土壤结构在实施过程中还能够进行渗水，当在雨季，降水通过砾石层能快速入深到种植穴2及周边土壤内，实现水分的有效利用；在旱季，由于干旱造成缺水，可以通过向输水管中输水，向土壤耕层1和种植穴2中渗水，最终被烟草的根系吸收，保障水分的及时补给。

所述烟草种植土壤结构的实施方法为：在土壤耕层1中旋出至少1个种植穴2，然后把陶瓷颗粒、酒糟肥和土壤拌匀后铺于种植穴2内部，最后进行移栽烟苗和施提苗肥。烟草田间管理措施、烟叶采收和烘烤等都按当地优质烟栽培技术规程进行。

实施例2

土壤采取贵州金沙黏土(黄壤)，对实施例1中的烟草种植土壤结构的透气性能进行试验。

将小青菜温室培养后，采集土壤样品，分析土壤结构的物理特性，尤其是通气性的改良效果。试验土壤取自贵州省毕节市金沙烟草科技园，土壤类型为黄壤，土壤质地为粘土。采用实施例1中的烟草种植土壤结构作为实验组，纯土壤作为对照组(CK)。实验组中陶瓷颗粒粒径为5～10mm，按面积折算施用量2500kg/公顷，酒糟肥施用量800kg/公顷，陶瓷颗粒占烟草专用基肥和酒糟肥总质量的75.8％，混合均匀后铺设于种植穴中，到种植穴高度的八分之七处为止。对照组的结构同实施例1中烟草种植土壤结构，区别在于，结构中全部由纯土壤组成。分别对实验组和对照组进行多次浇水，以底部出水为标准，待土体无明显下沉时确定为平衡状态，土体稳定后种植小青菜，每组试验组分别种植6株小青菜。青菜收获后采集土壤原状样品，通过X射线CT进行扫描和图像处理，分析土壤通气孔隙度和孔隙形态特征。实验结果表明，试验组中土壤通气孔隙从CK的2.8％增加到15.8％，土壤通气性得到显著改善；对于耕地来说，土壤通气孔隙小于10％表明通气不良，而通气孔隙超过15％是良好通气的土壤结构，表明贵州金沙黄壤通过实施例1中的土壤结构处理后，通气孔隙大幅度提高，从通气严重不良型提升到通气优质型。另一方面，试验生物量从CK的288g，增加到本实用新型的340g，增加了18％。这表明，本实用新型构建的土壤结构具有良好的通气性，能显著提高作物产量。

实施例3

采用实施例1所述的土壤结构和栽种方法，对贵州省毕节市黔西县临泉黏壤土进行田间试验。

田间试验于2015年在贵州省毕节市黔西县林泉科技园实施，该地地处贵州省西北部，气候属亚热带温暖湿润气候，年均气温为14.2℃，降雨量1087mm，日照时长1066h，无霜期271d。植烟土壤为黄壤，质地为黏壤土，通透性差，是目前影响该地区优质烟叶生产的主要土壤问题。

本实施例的田间试验设2个处理，3个重复，施入等量的氮肥。2个处理分别为实验组和对照组，对照组为当地烟农常规栽培施肥方法(CK)，实验组为本实施例中的栽培法。陶瓷颗粒粒径2.0～7.0mm，施用量1800kg/公顷，酒糟肥施用量为900kg/公顷。对两组试验组进行烟叶产量和品质以及烟株发病情况的分析对比，其结果如下。

(1)实验组比对照组烟叶产质量明显占优

表1为实验组和对照组处理后得到的烟草经济形状结果，从表1可见，实验组栽培法的最大特点是烟叶品质得到了大幅度提高，CK处理没有上等烟，而实验组栽培法得到的上等烟叶的比例达到46.2％，2015年在黔西县，烟叶采烤前期，晴天多，雨天少；到采烤的后期，雨天过多，有不少烟叶由于返青，而无法采烤。实验组的土壤爽水性和通气性大大提高，这是提高烟叶品质的关键因素。由于实验组处理上等烟叶比例提高了，烟叶均价与CK处理相比，从23.8元/kg提高到25.2元/kg，增收4680元/hm²。对烟叶品质评判表明，CK处理烟叶的青杂气较重，香气少；与CK处理相比，实验组处理的烟叶青杂气减轻明显，香气提升，烟叶质量改善明显，表明本实用新型所述烟草种植土壤结构后能有效地提升烟叶品质。

表1实验组和对照组处理后得到的烟草经济形状结果

(2)实验组可大幅减轻烟株自然发病率

从表2可见，CK处理的气候斑病和白粉病发病率分别为31.3％和9.7％，而实验组只有23.1％和4.8％。从气候斑病的发病率和病指来看，实验组分别减轻了26.2％和28.3％，而白粉病的发病率和病指减轻更多，分别减轻50.5％和50.0％，表明本实用新型对减轻烟株自然发病率效果明显。

表2实验组和对照组处理后田间烟株自然发病率

实施例4

采用实施例1所述的土壤结构和栽培方法，对贵州省威宁县黑石壤土进行田间试验。

2017年田间试验在贵州省毕节市威宁县黑石技园实施。威宁县位于贵州省西北部，属亚热带季风性湿润气候，年日照时数1812h，无霜期180d，年降雨量926mm。植烟土壤为黄棕壤，壤土质地。试验地pH 6.1，有机质33.1g/kg，速效磷31.1mg/kg，速效钾202.5mg/kg。

本实施例的田间试验设2个处理，3个重复，施入等量的氮肥。2个处理分别为实验组和对照组，对照组为当地烟农常规栽培施肥方法(CK)，实验组为本实施例中的栽培法。前者(CK)采用当地烟农习惯栽培，后者采用实施例1中所述的土壤结构。烟草种植穴直径25cm～30cm，穴深15cm～20cm。陶瓷颗粒粒径0.5～4.0mm，施用量1050kg/公顷，酒糟肥施用量为750kg/公顷。对两组试验组进行烟叶产量和品质以及烟株发病情况的分析对比，其结果如下：

(1)实验组可明显促进烟株早发

烤烟生产过程中，烟株前期早发和烟叶节距大对品质形成有重要影响。从表3可见，团棵期时对照组处理烟株平均高度为31.4cm，实验组为34.4cm，比对照组高9.5％。旺长期时对照组处理烟株平均高度为58.3cm，实验组为66.3cm，比对照组高12.1％，这充分说明本发明促进了烟株团棵期和旺长期的生长，即促进了烟株早发。这为烟叶优良品质形成创造了条件。

表3团棵期和旺长期烟株主要农艺性状

(2)实验组制备的烟叶的产质量优势

从表4可见，实验组的烟叶品质得到了较大幅度的提高，对照组处理上等烟比例为51.3％，而实验组为58.2％，提升了6.9％。由于实验组上等烟叶比例提高了，烟叶均价与CK处理相比，从对照处理的22.8元/kg提高到23.5元/kg。对照处理每公顷产值为40800元，本实用新型为44150元，每公顷增收了3345元，增收率为8.2％。

表4本实用新型的烟叶经济性状优势