[0025] 下文将对本发明的技术方案作更为详尽的解释说明。但是,应当理解,在本发明范围内,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
[0026] 本发明提供了一种烟田用土壤改良剂,制备所述烟田用土壤改良剂的原料包括按重量份数计算的如下组分:改性烟草秸秆生物炭40-70份、改性膨润土30-40份、腐植酸原粉5-30份、白云石粉10-40份、生石灰10-30份、生物黑炭10-15份、硫磺5-15份、硅钙粉5-15份、枯草芽孢杆菌HS5B5 5-10份。
[0027] 在一些实施方案之中,制备所述烟田用土壤改良剂的原料包括按重量份数计算的如下组分:改性烟草秸秆生物炭45份、改性膨润土35份、腐植酸原粉25份、白云石粉13份、生石灰13份、生物黑炭15份、硫磺10份、枯草芽孢杆菌HS5B5 8份。
[0028] 在一些实施方案之中,所述的改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭和硫磺的孔径为350-400μm。
[0029] 在一些实施方案之中,所述改性烟草秸秆生物炭的制备方法包括:
[0030] 将烟草秸秆生物炭筛选去杂,粉碎至10cm以下,在温度为400-440℃的厌氧条件下碳化,得烟草秸秆生物炭粉,再按重量比1∶0.5-5将炭粉与硫酸铁溶液充分搅拌混匀2-4h,然后自然风干至含水量5-10%,即为改性烟草秸秆生物炭。
[0031] 在一些实施方案之中,所述生物黑炭来源于不同作物秸秆、树枝、木屑、稻壳或花生壳。
[0032] 在一些实施方案之中,制备所述烟田用土壤改良剂的原料还包括酒糟10-20份,硅钙粉5-15份。
[0033] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的制备方法,其包括以下步骤:
[0034] (1)、按上述各组分的重量份数称取改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭、硫磺和枯草芽孢杆菌HS5B5;
[0035] (2)、将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺过筛,直至孔径为350-400μm,之后将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺置于水中浸泡,混合均匀后干燥制得混合物Ⅰ,且混合物Ⅰ中含有水分的质量百分比为8-10%;
[0036] (3)、向混合物Ⅰ中加入腐植酸原粉和白云石粉,搅拌均匀制得混合物Ⅱ,将混合物Ⅱ置于转速为1500-2000r/min的离心机中离心,除去上清液后收集沉淀物,并进行干燥直至沉淀物中水分的质量百分比为1-5%,之后加入枯草芽孢杆菌HS5B5搅拌均匀,静置12-18h即制得所述的烟田用土壤改良剂,其最终pH在3-10之间。
[0037] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的使用方法,其包括以下步骤:
[0038] 步骤一、选取烟田并测定其土壤pH和面积;
[0039] 步骤二、根据烟田土壤pH及面积调节所述烟田用土壤改良剂的pH和施加量,按照1700-3500kg/hm2均匀施加到烟田中,烟田土壤在施用该土壤改良剂后pH为5.5-7.0。
[0040] 此外,本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂于烟田中的应用。
[0041] 实施例一
[0042] 本发明提供了一种烟田用土壤改良剂,制备所述烟田用土壤改良剂的原料包括按重量份数计算的如下组分:改性烟草秸秆生物炭40份、改性膨润土30份、腐植酸原粉5份、白云石粉10份、生石灰10份、生物黑炭10份、硫磺5份、枯草芽孢杆菌HS5B5 5份。
[0043] 在一些实施方案之中,所述的改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭和硫磺的孔径为350-400μm。
[0044] 在一些实施方案之中,所述改性烟草秸秆生物炭的制备方法包括:
[0045] 将烟草秸秆生物炭筛选去杂,粉碎至10cm以下,在温度为400℃的厌氧条件下碳化,得烟草秸秆生物炭粉,再按重量比1∶0.5-5将炭粉与硫酸铁溶液充分搅拌混匀2h,然后自然风干至含水量5%,即为改性烟草秸秆生物炭。
[0046] 在一些实施方案之中,所述生物黑炭来源于不同作物秸秆、树枝、木屑、稻壳或花生壳。
[0047] 在一些实施方案之中,制备所述烟田用土壤改良剂的原料还包括酒糟10份,硅钙粉5份。
[0048] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的制备方法,其包括以下步骤:
[0049] (1)、按上述各组分的重量份数称取改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭、硫磺和枯草芽孢杆菌HS5B5;
[0050] (2)、将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺过筛,直至孔径为350-400μm,之后将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺置于水中浸泡,混合均匀后干燥制得混合物Ⅰ,且混合物Ⅰ中含有水分的质量百分比为8%;
[0051] (3)、向混合物Ⅰ中加入腐植酸原粉和白云石粉,搅拌均匀制得混合物Ⅱ,将混合物Ⅱ置于转速为1500r/min的离心机中离心,除去上清液后收集沉淀物,并进行干燥直至沉淀物中水分的质量百分比为1%,之后加入枯草芽孢杆菌HS5B5搅拌均匀,静置12h即制得所述的烟田用土壤改良剂,其最终pH在3-10之间。
[0052] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的使用方法,其包括以下步骤:
[0053] 步骤一、选取烟田并测定其土壤pH和面积;
[0054] 步骤二、根据烟田土壤pH及面积调节所述烟田用土壤改良剂的pH和施加量,按照1700kg/hm2均匀施加到烟田中,烟田土壤在施用该土壤改良剂后pH为5.5。
[0055] 此外,本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂于烟田中的应用。
[0056] 实施例二
[0057] 本发明提供了一种烟田用土壤改良剂,制备所述烟田用土壤改良剂的原料包括按重量份数计算的如下组分:改性烟草秸秆生物炭70份、改性膨润土40份、腐植酸原粉30份、白云石粉40份、生石灰30份、生物黑炭15份、硫磺15份、枯草芽孢杆菌HS5B5 10份。
[0058] 在一些实施方案之中,所述的改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭和硫磺的孔径为350-400μm。
[0059] 在一些实施方案之中,所述改性烟草秸秆生物炭的制备方法包括:
[0060] 将烟草秸秆生物炭筛选去杂,粉碎至10cm以下,在温度为440℃的厌氧条件下碳化,得烟草秸秆生物炭粉,再按重量比1∶0.5-5将炭粉与硫酸铁溶液充分搅拌混匀4h,然后自然风干至含水量10%,即为改性烟草秸秆生物炭。
[0061] 在一些实施方案之中,所述生物黑炭来源于不同作物秸秆、树枝、木屑、稻壳或花生壳。
[0062] 在一些实施方案之中,制备所述烟田用土壤改良剂的原料还包括酒糟20份,硅钙粉15份。
[0063] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的制备方法,其包括以下步骤:
[0064] (1)、按上述各组分的重量份数称取改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭、硫磺和枯草芽孢杆菌HS5B5;
[0065] (2)、将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺过筛,直至孔径为350-400μm,之后将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺置于水中浸泡,混合均匀后干燥制得混合物Ⅰ,且混合物Ⅰ中含有水分的质量百分比为10%;
[0066] (3)、向混合物Ⅰ中加入腐植酸原粉和白云石粉,搅拌均匀制得混合物Ⅱ,将混合物Ⅱ置于转速为2000r/min的离心机中离心,除去上清液后收集沉淀物,并进行干燥直至沉淀物中水分的质量百分比为5%,之后加入枯草芽孢杆菌HS5B5搅拌均匀,静置18h即制得所述的烟田用土壤改良剂,其最终pH在3-10之间。
[0067] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的使用方法,其包括以下步骤:
[0068] 步骤一、选取烟田并测定其土壤pH和面积;
[0069] 步骤二、根据烟田土壤pH及面积调节所述烟田用土壤改良剂的pH和施加量,按照3500kg/hm2均匀施加到烟田中,烟田土壤在施用该土壤改良剂后pH为7.0。
[0070] 此外,本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂于烟田中的应用。
[0071] 实施例三
[0072] 本发明提供了一种烟田用土壤改良剂,制备所述烟田用土壤改良剂的原料包括按重量份数计算的如下组分:改性烟草秸秆生物炭45份、改性膨润土35份、腐植酸原粉25份、白云石粉13份、生石灰13份、生物黑炭15份、硫磺10份、枯草芽孢杆菌HS5B5 8份。
[0073] 在一些实施方案之中,所述的改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭和硫磺的孔径为350-400μm。
[0074] 在一些实施方案之中,所述改性烟草秸秆生物炭的制备方法包括:
[0075] 将烟草秸秆生物炭筛选去杂,粉碎至10cm以下,在温度为420℃的厌氧条件下碳化,得烟草秸秆生物炭粉,再按重量比1∶0.5-5将炭粉与硫酸铁溶液充分搅拌混匀3h,然后自然风干至含水量7%,即为改性烟草秸秆生物炭。
[0076] 在一些实施方案之中,所述生物黑炭来源于不同作物秸秆、树枝、木屑、稻壳或花生壳。
[0077] 在一些实施方案之中,制备所述烟田用土壤改良剂的原料还包括酒糟15份,硅钙粉10份。
[0078] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的制备方法,其包括以下步骤:
[0079] (1)、按上述各组分的重量份数称取改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、腐植酸原粉、白云石粉、生石灰、生物黑炭、硫磺和枯草芽孢杆菌HS5B5;
[0080] (2)、将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺过筛,直至孔径为350-400μm,之后将改性烟草秸秆生物炭、改性膨润土、生石灰、生物黑炭和硫磺置于水中浸泡,混合均匀后干燥制得混合物Ⅰ,且混合物Ⅰ中含有水分的质量百分比为9%;
[0081] (3)、向混合物Ⅰ中加入腐植酸原粉和白云石粉,搅拌均匀制得混合物Ⅱ,将混合物Ⅱ置于转速为1750r/min的离心机中离心,除去上清液后收集沉淀物,并进行干燥直至沉淀物中水分的质量百分比为3%,之后加入枯草芽孢杆菌HS5B5搅拌均匀,静置15h即制得所述的烟田用土壤改良剂,其最终pH在3-10之间。
[0082] 本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂的使用方法,其包括以下步骤:
[0083] 步骤一、选取烟田并测定其土壤pH和面积;
[0084] 步骤二、根据烟田土壤pH及面积调节所述烟田用土壤改良剂的pH和施加量,按照2600kg/hm2均匀施加到烟田中,烟田土壤在施用该土壤改良剂后pH为5.8-6.8。
[0085] 此外,本发明还提出了上述烟田用土壤改良剂于烟田中的应用。
[0086] 试验一
[0087] 在洛阳市洛宁县东宋乡柏原村选取2亩烟田,试验分为A、B、C、D、E、F六个处理,3次2
重复,共18个小区,随机排列,小区面积为74m。处理分别为A组(对照)不施加本发明的烟田用土壤改良剂,B组施加普通市售土壤改良剂,C组施加本发明除去枯草芽孢杆菌HS5B5和腐植酸原粉后的烟田用土壤改良剂,D组施加本发明除去枯草芽孢杆菌HS5B5后的烟田用土壤改良剂,E组施加本发明的烟田用土壤改良剂,F组施加添有酒糟和硅钙粉后的本发明的烟田用土壤改良剂。肥料用量与当地水平一致,移栽烟苗后每日观察烟苗生长状态,有无死苗等问题。
[0088] 1.在烟叶成熟期,观察记录烟株的株高、茎围、有效叶数、最大叶长和最大叶宽,每个小区随机观测5株,取平均值;同时记录感染病害株数(所述病害主要指烟草灰霉病和烟草黑胫病等常见烟草真菌病害)。结果如表1所示:
[0089] 表1各种处理对成熟期烟叶农艺性状的影响
[0090]
[0091] 表1中,株高、叶长、叶宽、茎围及叶数等农艺指标均反映了烟株的生长情况和对营养的利用转化能力,a和b表示不同数据间差异的显著性,相同字母间差异不显著,不同字母间差异显著。结果显示,E组和F组烟叶长势最好,其株高、叶长等4个农艺指标均高于对照A组和施加普通市售土壤改良剂的B组,且差异显著。同时,只有E组和F组添加了枯草芽孢杆菌HS5B5,其病害发生率明显降低,只有1~2株感染了病害;C组和D组的农艺指标虽然与A组和B组差异不显著,但是都有明显的增长趋势,烟株长势及抗逆性提升,感染病害的株数也要少于A组和B组。综合以上分析,本发明的烟田用土壤改良剂能够提供丰富的营养物质,提高土壤肥力,促进烟叶的光合作用和营养生长,提高烟草的抗逆性。枯草芽孢杆菌HS5B5可以快速生长,压缩病原菌的生长空间,竞争其所需营养,产生抑菌物质,可以有效限制烟田常见真菌病害的发生。
[0092] 2.每个小区随机取5株成熟期烟株根系,先用自来水冲洗,再用蒸馏水冲洗,用吸水纸充分吸干水分后称重,取平均值;同时,取其根系密集区土壤,混匀后测定土壤pH及土壤各类微生物数量,土壤细菌、放线菌和真菌数量的测定采用稀释涂布平板计数法。结果如表2所示:
[0093] 表2各种处理对成熟期烟叶根系及土壤微生物的影响
[0094]
[0095] 表2中,土壤pH反映了土壤理化性质及肥力水平,关系到烟草的生长发育、产量和品质。根系是促进烟碱合成和实现烟草高产高质的重要器官,决定着给上部烟叶输送养分的多少。根系鲜重及其周围土壤微生物数量反映了烟株土壤的结构和供肥能力。a、b、c、d和e表示不同数据间差异的显著性,相同字母间差异不显著,不同字母间差异显著。结果显示,E组和F组的根系鲜重以及土壤三类微生物数量比其它4组有显著的提高,说明烟田用土壤改良剂施入土壤后,能改善土壤理化性质,疏松土壤结构,增加土壤中空气含量,保水保肥,明显改善烟株生长状况,同时增加了根区土壤微生物总量,改善了土壤微生态环境,促进了土壤有机质的分解和烟株根系的生长,提高了烟草的产量和品质。生产优质烟草的土壤适宜pH为5.5-7.0,施加了本发明的烟田用土壤改良剂的C组、D组、E组和F组都能使烟田土壤(对照A组)偏高pH降低到微酸性,有利于烟草的生长发育和优良品质的形成,
[0096] 3.烟叶成熟后,分小区单独采摘、烘烤,统计产量,烟叶分级后按不同处理分别称重记录,计算各级产量。结果如表3所示:
[0097] 表3各种处理不同等级烟产量及比例的影响
[0098]
[0099] 烟叶干重是烟草品质的重要指标之一,与烟农经济利益密切相关。结果显示,E组和F组的上等烟平均产量比对照A组分别提高了25.19%和38.34%,总产量分别提高了24.69%和30.99%,本发明的烟田用土壤改良剂可以显著提高烟叶的产量,可以为烟农创造更多价值。
[0100] 试验二
[0101] 在试验一的基础上,待原2亩18个小区烟田收获完烟叶后,种植小麦进行烟田换茬。在原处理分组的相应小区上直接种植小麦,适量施加肥料,用量与当地水平一致。小麦收获后,统计产量,计算亩产。结果如表4所示:
[0102] 表4各种处理对小麦产量的影响
[0103]
[0104] 烟农在种植完烟草后进行科学轮作和换茬,小麦是烟田进行换茬经常使用的农作物。结果显示,本发明的烟田用土壤改良剂不仅可以明显提高烟叶的品质和产量,而且还对于换茬后小麦的种植也具有显著增产效果,C组、D组、E组合F组比对照A组增产达到14.7%、17.9%、19.8%和24.4%,能够提高烟农收益。
[0105] 综合以上两个试验,施加本发明的烟田用土壤改良剂后,能够明显改善烟田土壤酸碱度,避免土壤酸碱度不适对烟草生长造成的限制;提高土壤肥力,促进烟草光合作用和营养生长;改善土壤理化性质和土层结构,增加透气性,保水保肥,增加微生物种群数量,改善土壤微生态环境,促进烟株根系的生长,显著提高烟叶的产量,增产24.69%;枯草芽孢杆菌HS5B5可以快速生长繁殖,竞争其所需营养,压缩病原菌的生长空间,产生抑菌物质,可以有效限制烟田常见真菌病害的发生;施加过本发明的烟田用土壤改良剂的土壤对于换茬小麦种植有明显增产效果,可以达到19.8%。本发明的烟田用土壤改良剂中加入酒糟和硅钙粉后能够提高烟田土壤的有机质和微量元素含量,增强烟株的抗逆性,显著提高烟叶品质和产量,增产幅度达到30.99%,同时对于换茬小麦种植,增产24.4%,效果更为显著,大大超出了技术人员原先的预期。
[0106] 本发明的技术内容及技术特征已揭示如上,然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰,因此,本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容,而应包括各种不背离本发明的替换及修饰,并为本专利申请权利要求所涵盖。