一种烟草复混肥及其制备方法和应用

1.本发明涉及肥料技术领域，特别是涉及一种烟草复混肥及其制备方法和应用。


背景技术：

2.长期以来人们为了追求烟叶产量的最大化，大量的农药化肥施用不仅导致了土壤及环境遭受破坏，而且进一步严重影响了烟叶生长及其品质。同时，大量施用化肥亦导致土壤酸化，土壤微生物多样性减低，土壤结构破坏，导致土壤养分流失，生态环境污染，烟叶产量及产值下降，进一步造成了农民烟叶生产成本增加，收益降低，阻碍了烟叶生产的可持续发展。
3.施用肥料是数千年来中国传统农业发展的根本措施，但随着肥料施用的不科学化，在当今日益重视人类生存环境的情况下，新型肥料再度受到人们的关注。虽然众多新型肥料能够补充土壤有机质、改善土壤微生态结构、改良土壤理化性状进而提高土壤促进作物生长发育保障水平的产品，但在农业生产中推广应用，因肥料的原料来源、加工工艺、施肥技术和不同土壤健康状况的差异，不同产品对土壤主要性状及作物产品品质性状的改善作用存在较大差距。尤其近年来，针对烟草生产过程中的烟草专用肥料种类较多，在可持续发展的情况下，市场上众多肥料未能兼顾土壤健康、烟叶品质及烟农收益，因此，研究开发烤烟生长发育良好、烟叶品质提升，农民收益提高，同时兼顾生态环境可持续发展的新型烟草专用肥料势在必行。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种烟草复混肥及其制备方法和应用。本发明提供的烟草复混肥能够明显提高烤烟团棵期、旺长期及平顶期的生长发育，经济产值也有所提高，且具有兼顾土壤健康的优势。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明提供了一种烟草复混肥，所述烟草复混肥包括以下质量百分含量的养分：n 4％～8％、p2o
5 6％～12％和k2o 13.5％～27％；
7.含有所述k2o的制备原料包括硅酸钾和硫酸钾；以所述k2o的质量计，所述烟草复混肥中硅酸钾和硫酸钾的质量比为1:1。
8.优选的，所述烟草复混肥中的有机质含量≥12wt.％，活性腐殖酸含量≥4.25wt.％，总腐殖酸含量≥9wt.％，活性微生物≥0.06亿/g。
9.优选的，所述烟草复混肥的制备原料包括尿素、磷酸二铵、硅酸钾肥、硫酸钾肥和微生物有机肥。
10.优选的，所述微生物有机肥包括复合微生物肥料-金水土。
11.本发明还提供了上述烟草复混肥的制备方法，包括：
12.将尿素进行缓释加工处理，得到缓释尿素；
13.将缓释尿素、磷酸二铵、硅酸钾肥、硫酸钾肥和微生物有机肥按养分配比混合，得
到烟草复混肥。
14.本发明还提供了上述烟草复混肥或上述制备方法制备得到的烟草复混肥在促进烟草生长发育、提高烟草质量和改良土壤中的一种或多种方面的应用。
15.优选的，所述促进烟草生长发育包括：增加烟草的株高、叶片数、叶长和叶宽中的一种或多种。
16.优选的，所述提高烟草质量包括：提高烟草上中部叶片的成熟度、提高烟草上中部叶片叶片结构、提高烟草上中部叶片色度质量、提高叶片内钾含量和提高叶片内钾氯比中的一种或多种。
17.优选的，所述改良土壤包括：提高》0.25mm的土壤团聚体含量、提高土壤稳定性指标平均重量直径、提高土壤几何平均数指标、提高土壤微生物多样性、提高土壤ph值和降低土壤养分流失中的一种或多种。
18.优选的，所述烟草包括烤烟。
19.有益效果：
20.本发明提供了一种烟草复混肥，所述烟草复混肥包括以下质量百分含量的养分：n 4％～8％、p2o
5 6％～12％和k2o 13.5％～27％；含有所述k2o的制备原料包括硅酸钾和硫酸钾；以所述k2o的质量计，所述烟草复混肥中硅酸钾和硫酸钾的质量比为1:1。本发明通过适宜的氮磷钾养分配比可以满足烟草的生长需求，提高烤烟团棵期、旺长期及平顶期的生长发育；尤其是通过适宜的硅酸钾和硫酸钾配比能够满足烤烟生长发育前期对速效钾需求及烤烟成熟期对钾元素的需求，烤烟的外观质量、内在化学成分更协调，烟叶钾含量提升，从而进一步提高了烤烟的经济价值；另外，通过适宜的硅酸钾和硫酸钾配比后的复混肥施入土壤后多以硅酸盐状态存在，而硅酸盐的ph值在7～8，呈弱碱性，减少了土壤酸化。由本发明的实施例可知，使用本发明肥料后，》0.25mm的土壤团聚体含量明显增加，土壤稳定性指标平均重量直径(mwd)及几何平均数(gmd)指标提高，微生物多样性提高，土壤ph值上升，其它养分含量也有所提升。
附图说明
21.图1为临沂烟区常规施肥组烤烟生长期生长状况图；
22.图2为临沂烟区施用本发明烟草复混肥组烤烟生长期生长状况图；
23.图3为潍坊烟区常规施肥组烤烟生长期生长状况图；
24.图4为潍坊烟区施用本发明烟草复混肥组烤烟生长期生长状况图。
具体实施方式
25.本发明提供了一种烟草复混肥，所述烟草复混肥包括以下质量百分含量的养分：n 4％～8％、p2o
5 6％～12％和k2o 13.5％～27％；
26.含有所述k2o的制备原料包括硅酸钾和硫酸钾；以所述k2o的质量计，所述烟草复混肥中硅酸钾和硫酸钾的质量比为1:1。
27.在本发明中，所述烟草复混肥优选包括以下质量百分含量的养分：n 4％～8％、p2o
5 6％～8％和k2o 13.5％～16％，更优选包括以下质量百分含量的养分：n 6％、p2o
5 6％和k2o 13.5％。
28.本发明通过适宜的氮磷钾养分配比可以满足烟草的生长需求，提高烤烟团棵期、旺长期及平顶期的生长发育；尤其是通过适宜的硅酸钾和硫酸钾配比能够满足烤烟生长发育前期对速效钾需求及烤烟成熟期对钾元素的需求，烤烟的外观质量、内在化学成分更协调，烟叶钾含量提升，从而进一步提高了烤烟的经济价值；另外，通过适宜的硅酸钾和硫酸钾配比后的复混肥施入土壤后多以硅酸盐状态存在，而硅酸盐的ph值在7～8，呈弱碱性，减少了土壤酸化。另外，本发明提供的复混肥可根据烟区不同土壤、不同烤烟品种进行复配满足所有烟区烤烟生产需求，改变了传统一种肥料多地区用的方式。
29.在本发明中，所述烟草复混肥中的有机质含量优选为≥12wt.％，活性腐殖酸含量优选为≥4.25wt.％，总腐殖酸含量优选为≥9wt.％，活性微生物优选为≥0.06亿/g；所述烟草复混肥的制备原料优选包括尿素、磷酸二铵、硅酸钾肥、硫酸钾肥和微生物有机肥；所述有机质、活性腐殖酸、总腐殖酸和活性微生物均优选来自微生物有机肥。本发明对所述烟草复混肥的制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。本发明及实施例所述微生物有机肥优选包括ets(天津)生物科技发展有限公司生产的复合微生物肥料-金水土。
30.本发明还提供了上述烟草复混肥的制备方法，包括：
31.将尿素进行缓释加工处理，得到缓释尿素；
32.将缓释尿素、磷酸二铵、硅酸钾肥、硫酸钾肥和微生物有机肥按养分配比混合，得到烟草复混肥。
33.在本发明中，所述缓释加工处理包括包衣处理；所述包衣处理的标准优选包括《硫包衣尿素》行业标准(标准号hg/t3997/-2008)或根据国家行业标准《硫包衣尿素》(gb29401-2012)。
34.本发名通过缓释加工处理，可以使烟草复混肥缓控释放养分，减少养分流失，一次性施肥，即可满足烟草整个生长发育期的养分需求，减少了传统烟田二次追肥，降低了劳动力成本。
35.本发明还提供了上述烟草复混肥或上制备方法制备得到的烟草复混肥在促进烟草生长发育、提高烟草质量和改良土壤中的一种或多种方面的应用。在本发明中，所述烟草优选包括烤烟。
36.在本发明中，所述促进烟草生长发育优选包括：增加烟草的株高、叶片数、叶长和叶宽中的一种或多种。
37.在本发明中，所述提高烟草质量优选包括：提高烟草上中部叶片的成熟度、提高烟草上中部叶片叶片结构、提高烟草上中部叶片色度质量、提高叶片内钾含量和提高叶片内钾氯比中的一种或多种。
38.在本发明中，所述改良土壤优选包括：提高》0.25mm的土壤团聚体含量、提高土壤稳定性指标平均重量直径、提高土壤几何平均数指标、提高土壤微生物多样性、提高土壤ph值和降低土壤养分流失中的一种或多种。
39.本发明提供的烟草复混肥能够促进烟草生长发育、提高烟草质量和改良土壤。作用机理同上，在此不在赘述。
40.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种烟草复混肥及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
41.实施例1
42.一种烟草复混肥，含有以下百分含量的养分：n 6％、p2o56％、k2o 13.5％、有机质12.7％、活性微生物0.06亿/g、活性腐殖酸4.25％和总腐殖酸9％；
43.所述烟草复混肥的制备原料为：7.94kg尿素(n含量46wt.％)、33.75kg硅酸钾肥(深圳前海大地矿物科技有限公司生产的大地当康土壤调理剂，k2o含量为20％)、13.04kg磷酸二铵(n含量18wt.％、p2o5含量为46％)、13.5kg硫酸钾肥(辽宁米高化工有限公司生产的农业用硫酸钾，k2o含量为50％)和31.77kg微生物有机肥(ets(天津)生物科技发展有限公司生产的复合微生物肥料-金水土，有机质含量为40wt.％、活性微生物0.2亿/g)；
44.所述烟草复混肥的制备，由以下步骤组成：
45.1.根据国家行业标准《硫包衣尿素》(gb29401-2012)对尿素进行包衣和造粒(所述造粒的标准为gb/t 24891-2010)，并按照烤烟生长发育对n素需求(总n含量6％，0～30天控释期控n为3.6％，60～90天控释期控n为1.8％，大于90天控释期控n为0.6％)进行缓控释放氮加工(由于磷酸二胺能够在短期之内完全释放含有的氮素2.35％，剩余的氮素用尿素进行包衣缓释，即尿素的包衣缓释要求为：0～30天控释期控n为1.25％，60～90天控释期控n为1.8％，大于90天控释期控n为0.6％)；
46.2.将硅酸钾肥以尿素颗粒大小标准进行滚动造粒；
47.3.以磷酸二铵为原料，以p2o5含量计磷酸二铵量，以尿素颗粒大小标准进行滚动造粒；
48.4.将硫酸钾肥以尿素颗粒大小标准进行滚动造粒；
49.5.将微生物有机肥以以尿素颗粒大小标准进行滚动造粒；
50.6.将上述包衣后的各种原料按上述养分含量配比进行混配。
51.应用例1
52.选择山东烤烟生产具有代表性的烟区临沂、潍坊进行试验。
53.试验分别设置在临沂沂水试验站(壤土)、潍坊烟区诸城洛庄试验站(壤土)，每个试验站的试验面积均为2亩。
54.每个试验站设置两个处理组ck(试验面积1亩)和t(试验面积1亩)，其中ck：当地常规施肥(每亩地施用的总氮(n)为6.75公斤，总磷(p2o5)为6.75公斤，总钾(k2o)20.75公斤，具体为：撒可富(n：p2o5：k2o＝15:15:15)每亩地使用量为40公斤，硫酸钾复合肥(辽宁米高化工有限公司生产的农业用硫酸钾，k2o含量为50％)每亩地使用量为28公斤，微生物有机肥每亩地使用量为31.77kg(ets(天津)生物科技发展有限公司生产的复合微生物肥料-金水土，有机质含量为40wt.％、活性微生物0.2亿/g))；t：以实施例1制备的烟草复混肥作为基肥，每亩地100公斤，不施用其它基肥(每亩地施用总氮(n)为6公斤，总磷(p2o5)为6公斤，总钾(k2o)为13.5公斤)。
55.每个试验站的两个处理组均进行以下处理：起垄施肥为4月29日，施肥方式：条施，一次性施肥，移栽方式为：膜上移栽，移栽时间为5月1日，行株距：120cm
×
55cm，田间管理：按照当地技术进行管理。
56.所有处理组随机取10株烤烟，按照烟草行业标准yc/t 142—2010进行相关试验数据统计团棵期的农艺性状、旺长期生长状况(拍摄)、平顶期农艺性状、烤烟经济性状、烤烟上部叶外观质量、烤烟中部叶外观质量、烤烟上部内在化学成分、烤烟中部内在化学成分、
土壤养分、土壤团聚体和微生物多样性，其中烤烟上部叶外观质量和烤烟中部叶外观质量按照gb 2635-92《烤烟》分级技术标准进行评价；烤烟上部内在化学成分和烤烟中部内在化学成分按如下方法进行测定：各部位选择具有代表性的烟叶10片，放于60℃烘箱中烘干后粉碎成末过60目筛，采用aatarisⅱ近红外光谱仪(thermo fisher公司)测定主要化学成分含量；土壤养分测定：化学指标的具体测定方法均参照鲍士旦的《土壤农化分析》；土壤团聚体测定：按照薄国栋，张继光，申国明，等.秸秆还田对植烟土壤有机质及团聚体特征的影响[j].中国烟草科学，2014，35(3)进行测定；土壤微生物测定：基于iiiumina hi seq测序平台进行微生物细菌高通量测序，统计结果取平均值，统计结果见表1～表10、图1和图2。
[0057]
表1 团棵期农艺性状
[0058][0059]
注：表1中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值
±
标准差。
[0060]
表2 平顶期农艺性状
[0061][0062]
注：表2中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值。
[0063]
表3 烤烟经济性状
[0064][0065]
表4 烤烟上部叶外观质量
[0066][0067]
注：表4中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值。
[0068]
表5 烤烟中部叶外观质量
[0069][0070]
注：表5中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值。
[0071]
表6 烤烟上部叶内在化学成分(％)
[0072][0073]
注：表6中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值。
[0074]
表7 烤烟中部叶内在化学成分
[0075][0076]
注：表7中的数据为10株烤烟的测定结果的平均值。
[0077]
表8 土壤养分
[0078][0079][0080]
表9 土壤团聚体
[0081][0082]
注：mwd为土壤稳定性指标平均重量直径，gmd为几何平均数，r
0.25
为土壤中大于0.25mm团聚体的百分含量。
[0083]
表10 微生物多样性
[0084][0085]
注：chao1指数是用来反映物种丰富度的指标，它通过观测到的结果推算出一个理论的丰富度，这个丰富度更接近真实的丰富度；chao1指数的数值越大代表样本中所含物种越多；observed species指数的数值越高表明样品物种丰富度越高；shannon：指的是香浓指数，香农指数越大，生物多样性越高；simpson:指的是辛普森多样性指数，辛普森多样性指数(simpsonindex)该指数描述从一个群落种连续两次抽样所得到的个体数属于同一种的概率。
[0086]
由表1和表2可知，团棵期2个烟区t处理与ck之间的差异明显且以t处理团棵期烤烟农艺性状表现较好，进入到平顶期，t处理各项农艺性状指标均优于ck。可见，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，能够促进烤烟的生长发育，且效果由于传统施肥。
[0087]
由表3可知，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，可以增加烤烟的产量和产值。
[0088]
由表4和表5可知，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，可以提高烤烟上部叶和中部叶的成熟度、叶片结构和色度质量。
[0089]
由表6和表7可知，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，可以提高烤烟上部和中部叶片的烟碱、总氮、钾和氯的含量，还可以降低烤烟上部和中部叶片的总糖、还原糖和淀粉含量，使烤烟的内在化学成分趋于协调，特别是在“提钾降氯”的效果较为明显，对于提高烟叶质量具有一定的促进作用。
[0090]
由表8可知，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，可以提高土壤的ph值以及提高有机质、碱解氮和速效钾的含量，为烤烟的生长发育提供充足的养分。
[0091]
由表9和表10可知，利用本发明制备的烟草复混肥与传统施肥相比，在氮磷钾用量减少的情况下，可以提高》0.25mm的土壤团聚体含量、提高土壤稳定性指标平均重量直径、提高土壤几何平均数指标和提高土壤微生物多样性，从而降低土壤养分流失。
[0092]
由图1和图2可知，进入烤烟平顶期，与传统烟草专用肥区烤烟“脱氮”现象相比，示范区烟草复混肥烟株肥力充足，表现出期缓释肥的特点，平顶后烟株分层落黄。
[0093]
由图3和图4可知，进入到团棵期旺长期后，传统烟草专用肥出现一定的长势较弱，叶片黄，出现一定的类似“脱氮”，而烟草复混肥，长势旺，植株健壮，充分发挥其缓释特点，为后续的生长打下了一定基础。
[0094]
由图1～4可以看出，烟草用复混肥示范区在团棵进入到旺长期，发挥了其缓释的肥效特点能够满足各个中后期烟株生长发育所需的养分，烟株整体长势均匀，植株生长旺盛。
[0095]
综上所述，本发明提供的烟草复混肥能够明显提高烤烟团棵期、旺长期及平顶期的生长发育，经济产值也有所提高，且具有兼顾土壤健康的优势。
[0096]
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。