一種煙田土壤改良方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙田土壤改良方法，即在土壤中播種綠肥并在次年煙苗移栽前30?45天對綠肥進(jìn)行翻壓，綠肥翻壓15?20天后，對土壤施加生物質(zhì)炭。本發(fā)明利用綠肥和生物質(zhì)炭聯(lián)合修復(fù)煙田土壤，能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤保水性、促進(jìn)煙株生育前期根系發(fā)育，促進(jìn)煙株早發(fā)快長；提高煙葉產(chǎn)量，提高中上等煙葉比例，增加煙葉產(chǎn)值；改善煙葉品質(zhì)，協(xié)調(diào)化學(xué)成分，增加煙葉香氣和油分，提高煙葉評(píng)吸質(zhì)量；減少化肥施用量，提高肥料利用率的作用。
【專利說明】
一種煙田土壤改良方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于煙草種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙田土壤改良方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草是產(chǎn)量和品質(zhì)兼顧的經(jīng)濟(jì)作物，不但要求有適宜的產(chǎn)量，而且要求有較好的品質(zhì)、協(xié)調(diào)的煙葉化學(xué)成分，方能達(dá)到煙葉香氣量足、質(zhì)純、刺激性和雜氣小等品質(zhì)要求。土壤是煙株生長的載體，土壤特性直接影響土壤水分、養(yǎng)分、空氣和熱量協(xié)調(diào)供應(yīng)的能力，并最終影響煙株生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的形成。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的土壤條件要求耕層疏松，通氣良好，含水量適宜，更要具備豐富的營養(yǎng)元素和較高的有機(jī)質(zhì)含量，進(jìn)而具有較高的生物活性。
[0003]近年來，我國煙區(qū)在高強(qiáng)度連作制度下，土地復(fù)種指數(shù)居高不下，化肥施用量不斷增加，缺乏持續(xù)培肥地力的有效措施，造成土壤碳、氮比失調(diào)，土壤物理性狀惡化，土壤營養(yǎng)單一化，土壤微生物菌群失活，最終嚴(yán)重制約煙葉的正常生長發(fā)育和品質(zhì)形成。同時(shí)，煙田的肥料利用率逐漸下降，施肥效益顯著降低，土壤連作障礙凸顯，嚴(yán)重影響我國煙葉生產(chǎn)的綠色、可持續(xù)發(fā)展。因此，開展植煙土壤改良，消除煙田連作障礙，改善煙葉品質(zhì)特色，提高煙草生產(chǎn)綜合效益，已成為當(dāng)前我國煙葉生產(chǎn)中的迫切任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種煙田土壤改良方法，本發(fā)明采用綠肥翻壓和生物質(zhì)炭配合使用的方法，能夠有效對煙田的土壤結(jié)構(gòu)和生物活性進(jìn)行改良，達(dá)到消除煙田連作障礙并改善種植煙葉品質(zhì)的目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
設(shè)計(jì)一種煙田土壤改良方法，在土壤中播種綠肥并在次年煙苗移栽前30-45天對綠肥進(jìn)行翻壓，綠肥翻壓15-20天后，對土壤施加生物質(zhì)炭。
[0006]優(yōu)選的，所述綠肥的鮮草翻壓量為1200kg-1500kg/666.7m2。
[0007]優(yōu)選的，所述綠肥的品種為黑麥草或紫花苕子，兩者的播種量分別為4_5kg/666.7m2和8-10kg/666.7m2，播種時(shí)間分別為當(dāng)年的9月20-27日和9月29日-10月5日。所選綠肥具有良好的固氮性、解磷性、生物富集性、生物覆蓋性和生物適應(yīng)性等特性，能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤理化性狀，促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)和繁殖，使土壤中難溶性養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，以利于煙株吸收利用。
[0008]優(yōu)選的，所述綠肥的播種方式為沿?zé)焿欧较驐l播，播種深度為3_5cm。
[0009]優(yōu)選的，所述綠肥的翻壓方法如下:對綠肥種植的地塊進(jìn)行旋耕處理，然后將土壤對綠肥進(jìn)行埋覆，其中旋耕深度為10_15cm，綠肥埋入深度為15-20cm。
[0010]優(yōu)選的，所述生物質(zhì)炭為農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)300-450°C厭氧處理后的炭化產(chǎn)物，粒徑為
0.5_2mm0
[0011]為獲得更好的改良效果，可結(jié)合生物質(zhì)炭的施用，按40?80kg/666.7m2的用量施入煙田調(diào)理劑，所述土壤調(diào)理劑所述煙田調(diào)理劑由以下重量份的原料混合制成:凹凸棒土10?20份、腐殖酸鉀(符合Q/YJB022-2003項(xiàng)目指標(biāo))5?10份、沸石粉3?6份、聚丙烯酰胺3?5份、硝酸鉀2?6份、草木灰6?10份、硼砂0.5?1.5份、硫酸鎂0.3?2.0份、粉煤灰25?50份。
[0012]上述煙田調(diào)理劑能有效改良土壤結(jié)構(gòu)(促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，降低土壤容重、增加總孔隙度、改善透氣性)、降低土壤鹽堿危害、調(diào)節(jié)土壤酸堿度，明顯改善煙田土壤理化性狀和土壤養(yǎng)分狀況(增加有效養(yǎng)分的涵養(yǎng)和供給)，并且對煙田土壤微生物產(chǎn)生積極影響(提高土壤中有益微生物和酶活性，抑制病原微生物，增強(qiáng)植物的抗性)。
[0013]優(yōu)選的，所述生物質(zhì)炭的使用方式為穴施或條施:
1)穴施:對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，施用量為50-100kg/666.7m2；
2)條施:起壟之前將生物質(zhì)炭與基肥混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟，施用量為150-300kg/666.7m2o
[0014]優(yōu)選的，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為花生殼、稻殼、小麥玉米秸桿、煙桿中的一種或幾種的組合。
[0015]優(yōu)選的，所述的土壤為濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤，坡地的坡度〈20度。
[0016]種植綠肥是煙田土壤改良、克服煙田連作障礙、提高煙葉品質(zhì)的重要措施:綠肥翻壓后，為土壤帶入一定量的氮、磷、鉀等養(yǎng)分，這些成分能夠?qū)Ω纳仆寥赖墓┓侍匦院蜔煵莸奈侍匦援a(chǎn)生較大的影響，同時(shí)也為土壤補(bǔ)充了大量的新鮮碳源，改善了土壤微生物的生存條件，并對土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和土壤酶活性產(chǎn)生了有利影響；調(diào)節(jié)和改善了土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了土壤保水性，促進(jìn)了煙株生育前期根系的發(fā)育。
[0017]本發(fā)明生物質(zhì)炭是采用農(nóng)作物秸桿等原料在高溫、缺氧條件下裂解，提取可燃?xì)怏w和木醋酸等副廣物后所殘留的黑色穩(wěn)定含碳物質(zhì)，其具有含碳量尚、性質(zhì)穩(wěn)定，表面疏松多孔、比表面積大的特點(diǎn)。生物質(zhì)炭施入土壤后，不僅能帶入一定量的養(yǎng)分，還能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，疏松土壤，提高土壤通氣性、透水性和保水性。同時(shí)，還能夠快速有效地提高土壤碳氮比，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高肥料利用率。更為重要的是，生物質(zhì)炭特殊的疏松多孔結(jié)構(gòu)為土壤微生物提供了良好的棲息場所，有利于土壤微生物大量附著并繁殖，從而提高土壤的生物活性。發(fā)明人的多年大田試驗(yàn)結(jié)果表明生物質(zhì)炭其能夠有效提高煙草對化肥的利用率，減少化肥用量，提高施肥效益。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.利用綠肥和生物質(zhì)炭聯(lián)合修復(fù)煙田土壤(尤其是配施本發(fā)明煙田調(diào)理劑后效果更佳)，能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤保水性、促進(jìn)煙株生育前期根系發(fā)育，促進(jìn)煙株早發(fā)快長;提高煙葉產(chǎn)量，提高中上等煙葉比例，增加煙葉產(chǎn)值；
2.改善煙葉品質(zhì)，協(xié)調(diào)化學(xué)成分，增加煙葉香氣和油分，提高煙葉評(píng)吸質(zhì)量;減少化肥施用量，提高肥料利用率的作用。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]實(shí)施例1
當(dāng)年9月22日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播黑麥草4.5kg/666.7m2，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植黑麥草的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對黑麥草進(jìn)行埋覆，黑麥草的埋入深度為18cm，黑麥草的鮮草埋入量為1400kg/666.7m2;黑麥草翻壓18天后，對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，然后將煙苗移入穴內(nèi)，澆水后封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為80kg/666.7m2。
[0021]實(shí)施例2
當(dāng)年9月22日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播黑麥草5kg/666.7m2(可根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植黑麥草的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對黑麥草進(jìn)行埋覆，黑麥草的埋入深度為18cm，黑麥草的鮮草埋入量為1500kg/666.7m2;黑麥草翻壓18天后，將生物質(zhì)炭與基肥混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟并在壟上挖穴，將煙苗移入穴內(nèi)后澆水封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為150kg/666.7m2。
[0022]實(shí)施例3
當(dāng)年9月29日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播紫花苕子8-10kg/666.7m2(具體用量根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植紫花苕子的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對紫花苕子進(jìn)行埋覆，紫花苕子的埋入深度為18cm，紫花苕子的鮮草埋入量為1300kg/666.7m2;紫花苕子翻壓18天后，對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，然后將煙苗移入穴內(nèi)，澆水后封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為60kg/666.7m2。
[0023]實(shí)施例4
當(dāng)年9月29日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播紫花苕子10kg/666.7m2(可根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植紫花苕子的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對紫花苕子進(jìn)行埋覆，紫花苕子的埋入深度為18cm，紫花苕子的鮮草埋入量為1200kg/666.7m2;紫花苕子翻壓18天后，將生物質(zhì)炭與基肥混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟并在壟上挖穴，將煙苗移入穴內(nèi)后澆水封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為300kg/666.7m2。
[0024]實(shí)施例5
針對濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤煙田，坡地的坡度〈20度:
當(dāng)年9月22日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播黑麥草4.5kg/666.7m2，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植黑麥草的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對黑麥草進(jìn)行埋覆，黑麥草的埋入深度為18cm，黑麥草的鮮草埋入量為1400kg/666.7m2;黑麥草翻壓18天后，對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、煙田調(diào)理劑、基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，然后將煙苗移入穴內(nèi)，澆水后封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為50kg/666.7m2，所述煙田調(diào)理劑為:凹凸棒土 10份、腐殖酸鉀5份、沸石粉3份、聚丙烯酰胺3份、硝酸鉀2份、草木灰6份、硼砂0.5份、硫酸鎂0.3份、粉煤灰25份，其施用量為40kg/666.7m2。
[0025]實(shí)施例6
針對濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤煙田，坡地的坡度〈20度: 當(dāng)年9月22日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播黑麥草5kg/666.7m2(可根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植黑麥草的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對黑麥草進(jìn)行埋覆，黑麥草的埋入深度為18cm，黑麥草的鮮草埋入量為1500kg/666.7m2;黑麥草翻壓18天后，將生物質(zhì)炭與基肥和煙田調(diào)節(jié)劑混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟并在壟上挖穴，將煙苗移入穴內(nèi)后澆水封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為150kg/666.7m2，所述煙田調(diào)理劑為:凹凸棒土 10份、腐殖酸鉀5份、沸石粉3份、聚丙烯酰胺3份、硝酸鉀2份、草木灰6份、硼砂0.5份、硫酸鎂0.3份、粉煤灰25份，其施用量為40kg/666.7m2。
[0026]實(shí)施例7
針對濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤煙田，坡地的坡度〈20度:
當(dāng)年9月29日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播紫花苕子8-10kg/666.7m2(具體用量根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植紫花苕子的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對紫花苕子進(jìn)行埋覆，紫花苕子的埋入深度為18cm，紫花苕子的鮮草埋入量為1300kg/666.7m2;紫花苕子翻壓18天后，對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、煙田調(diào)理劑和基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，然后將煙苗移入穴內(nèi)，澆水后封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為60kg/666.7m2;所述煙田調(diào)理劑為:凹凸棒土 15份、腐殖酸鉀7份、沸石粉5份、聚丙烯酰胺4份、硝酸鉀4份、草木灰8份、硼砂1.0份、硫酸鎂1.5份、粉煤灰35份，其施用量60kg/666.7m2。
[0027]實(shí)施例8
針對濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤煙田，坡地的坡度〈20度:
當(dāng)年9月29日，沿?zé)熖锲饓诺姆较驐l播紫花苕子10kg/666.7m2(可根據(jù)土壤肥力調(diào)整，土壤肥力低則播種量提高，土壤肥力高則播種量減少)，播種深度為4cm，次年在煙苗移栽前40天，對種植紫花苕子的地塊進(jìn)行旋耕處理，旋耕深度為13cm，然后將土壤對紫花苕子進(jìn)行埋覆，紫花苕子的埋入深度為18cm，紫花苕子的鮮草埋入量為1200kg/666.7m2;紫花苕子翻壓18天后，將生物質(zhì)炭、煙田調(diào)節(jié)劑與基肥混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟并在壟上挖穴，將煙苗移入穴內(nèi)后澆水封土即可，生物質(zhì)炭的施用量為300kg/666.7m2，所述煙田調(diào)理劑為:凹凸棒土20份、腐殖酸鉀(符合Q/YJB022-2003項(xiàng)目指標(biāo))10份、沸石粉6份、聚丙烯酰胺5份、硝酸鉀6份、草木灰10份、硼砂1.5份、硫酸鎂2.0份、粉煤灰50份，其施用量為80kg/666.7m2ο
[0028]實(shí)施例1-8中，所述生物質(zhì)炭為農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)300_450°C厭氧處理后的炭化產(chǎn)物，粒徑為0.5-2mm，施用量為50-100kg/666.7m2，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為花生殼、稻殼、小麥玉米秸桿、煙桿中的一種或幾種的組合；所述的基肥的組分及施用量為:12-15-18煙草專用肥900kg/hm2、硫酸鉀(50% K20)75kg /hm2和有機(jī)肥 150kg/hm2(N+P205+K20=4%)。
[0029]其它施肥及栽培管理措施均按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)措施進(jìn)行，但肥料的總N含量較常規(guī)肥料降低 0.5-0.75kg/666.7m2。
[0030]試驗(yàn)效果:
2013-2014年，發(fā)明人在陜西省漢中市南鄭縣和洋縣采用實(shí)施例1-4技術(shù)方案進(jìn)行大田試驗(yàn)，結(jié)果表明:
顯著提高經(jīng)濟(jì)效益:平均每畝煙葉增產(chǎn)20-50kg，每畝增加產(chǎn)值400-700元，中上等煙葉比例提高8-10%，平均單葉重提高1.1-2.3g;氮肥施用量減少0.5-1.0kg/666.7m2，氮肥利用率提高了8-11個(gè)百分點(diǎn)，施肥效益明顯提高。
[0031 ] 顯著提高了土壤保水性:旺長期0_20cm 土壤含水量提高6-8%;
提高了土壤養(yǎng)分含量:煙葉收獲后，土壤速效鉀含量提高20-200mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量提高0.3-1.6g/kg;
顯著促進(jìn)了煙株的生長發(fā)育:在旺長期，株高、莖粗、節(jié)距、葉片數(shù)、葉長和葉寬等指標(biāo)增幅分別達(dá) 10.25%、11.59%、10.00%、36.30%、2.5%和I.1%；
煙葉質(zhì)量明顯改善:中部葉(C3H總糖含量提高0.2-1.5%，鉀離子提高0.15-0.3%，氯離子降低0.08-0.12%，煙葉化學(xué)成分更加均衡協(xié)調(diào)，改善了煙葉品質(zhì)；明顯增加了烤后煙葉上部葉(B2F)類胡蘿卜素降解物和新植二烯含量，增加了烤后煙葉上部葉中性致香物質(zhì)總量，增幅達(dá)18.53%。其中，β-大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯等類胡蘿卜素降解物含量，增幅達(dá)20.86%。明顯增加了中部葉(C3H石油醚提取物含量，增幅達(dá)15.4%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙田土壤改良方法，其特征在于，在土壤中播種綠肥并在次年煙苗移栽前30-45天對綠肥進(jìn)行翻壓，綠肥翻壓15-20天后，對土壤施加生物質(zhì)炭。2.如權(quán)利要求1所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述綠肥的鮮草翻壓量為1200kg-1500kg/666.7m2。3.如權(quán)利要求1所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述綠肥的品種為黑麥草或紫花苕子，兩者的播種量分別為4_5kg/666.7m2和8-10kg/666.7m2，播種時(shí)間分別為當(dāng)年的9月20-27日和9月29日-10月5日。4.如權(quán)利要求3所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述綠肥的播種方式為沿?zé)焿欧较驐l播，播種深度為3_5cm05.如權(quán)利要求3所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述綠肥的翻壓方法如下:對綠肥種植的地塊進(jìn)行旋耕處理，然后將土壤對綠肥進(jìn)行埋覆，其中旋耕深度為10-15cm，綠肥埋入深度為15-20cm。6.如權(quán)利要求1所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，在施用生物質(zhì)炭的同時(shí)，按40?80kg/666.7m2的用量施入煙田調(diào)理劑，所述土壤調(diào)理劑所述煙田調(diào)理劑由以下重量份的原料混合制成:凹凸棒土 10?20份、腐殖酸鉀5?10份、沸石粉3?6份、聚丙烯酰胺3?5份、硝酸鉀2?6份、草木灰6?10份、硼砂0.5?1.5份、硫酸鎂0.3?2.0份、粉煤灰25?50份。7.如權(quán)利要求1所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述生物質(zhì)炭為農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)300-450 °C厭氧處理后的炭化產(chǎn)物，粒徑為0.5-2mm。8.如權(quán)利要求7所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述生物質(zhì)炭的使用方式為穴施或條施: 1)穴施:對土壤起壟并在壟上挖穴，將生物質(zhì)炭、基肥與穴內(nèi)土壤混合均勻，施用量為50-100kg/666.7m2； 2)條施:土壤起壟之前將生物質(zhì)炭與基肥混合后沿起壟中心線撒施，然后起壟，施用量為150-300kg/666.7m2。9.如權(quán)利要求7所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為花生殼、稻殼、小麥玉米稻桿、煙桿中的一種或幾種的組合。10.如權(quán)利要求1-9任一所述的煙田土壤改良方法，其特征在于，所述的土壤為濕潤-半濕潤地區(qū)丘陵坡地的黃棕壤，坡地的坡度〈20度。
【文檔編號(hào)】C09K101/00GK105859479SQ201610226496
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】牛玉德, 劉紅恩, 梅運(yùn)鵬, 楊宏星, 葉協(xié)鋒, 李先鋒, 杜鴻波, 韓治建, 申劍
【申請人】陜西省煙草公司漢中市公司, 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)