CN103141175A - 改良偏碱烟田土壤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改良偏碱烟田土壤的方法，是在偏碱烟田中施用腐植酸和硫酸铁的混合改良药剂；该混合改良药剂中腐植酸与硫酸铁的重量混合比为5∶1。本发明处理方法简便，能降低烟田土壤的pH值，比单独使用腐植酸低0.15个pH单位，对提高土壤肥力也有一定作用，有利于烟叶的生长和品质的改善。

Description

改良偏碱烟田土壤的方法

技术领域

本发明属于田间烟草种植技术领域，主要涉及一种改良偏碱烟田土壤的方法。

背景技术

随着社会的发展和对健康的日益关注，人们对烟叶品质的要求亦日益严格。优质烟叶的生产受诸多因素的影响，其中土壤环境是最重要的因素之一，土壤的肥力和pH值都会影响烟叶的生长和品质。理论上，烟草生长最适宜的土壤pH值为5.5-6.5。湖南郴州市是全国优质烟区之一，烟叶产量居国内前列，也是国内重点卷烟企业的原料生产供应基地。据近些年来的一些调查发现，郴州烟区土壤由上世纪80年代第二次全国土壤普查时的偏酸性逐渐转变为现在的偏碱性。偏碱性土壤是一种以碱性危害为主的低产土壤，碱化土壤含有较多的交换性钠，对作物毒害很重，有时还具有坚实的柱状淀积层，使土壤物理性状严重恶化。由于土壤内大量盐分的积累，引起一系列土壤物理性状的恶化：结构粘滞，通气性差，容重高，土温上升慢，土壤中好气性微生物活动性差，水分释放慢，渗透系数低，毛细作用强，更导致表层土壤盐渍化的加剧。偏碱性土壤对烟草植株的危害表现在3个方面：1)引起烟草植株的生理干旱：盐土中含有过多的可溶性盐类，提高了土壤溶液的渗透压，从而引起植株的生理干旱，使烟草植株根系及种子发芽时不能从土壤吸收足够的水分，甚至还导致水分从根细胞外渗，使植株萎蔫甚至死亡。2)伤害烟草植株组织：土壤含盐量过高，尤其在干旱季节，盐类集聚表土会对烟苗胚轴造成伤害，其伤害能力以碳酸钠、碳酸钾为最大。在高pH值下，还会导致氢氧根离子对烟草植株的直接伤害。有的烟草植株体内集聚过多的盐，而使原生质受害，蛋白质的合成受到严重阻碍，从而导致含氮的中间代谢物的积聚，造成烟茎和烟叶细胞中害，由此降低了烟叶的香味。3)影响烟草植株正常营养吸收：由于钠离子的竞争，使烟草植株对钾、磷和其他营养元素的吸收减少，磷的转移也会受到抑制，从而影响烟草植株的营养状况。

目前，国内盐碱地改良技术措施主要包括整地法、深耕深翻法、锄地法、填沙法、排水洗盐法、有机肥料法、化学改良法以及生物改良法等等。其中，以机肥料法为最多，最直接。如使用腐植酸作为自然界中广泛存在的大分子有机物，腐植酸中含有丰富的有机质以及氮。已应用于烟草生产多年，其可改善烤烟营养、提高烟叶品质，但由于偏碱性土壤的类型繁杂，发生程度不一，土壤情况各异，其中最活跃的因素是土壤中水分、盐分的运动，因此，单独使用对调节土壤酸碱性能力是比较差的。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种改良偏碱烟田土壤的方法，其处理方法简便，能降低烟田土壤的pH值，比单独使用腐植酸低0.15个pH单位，对提高土壤肥力有一定作用，有利于烟叶的生长和品质的改善，可以达到改良偏碱烟田土的效果。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：一种改良偏碱烟田土壤的方法：是在偏碱烟田中施用腐植酸和硫酸铁的混合改良药剂；该混合改良药剂中腐植酸与硫酸铁的重量混合比为5∶1；所述腐植酸含有机质（干基）为35%-55%，腐植酸含量为20%-50%，水份小于20%，粒径为40目；所述硫酸铁为化学纯药剂。

具体施用步骤如下：

①混合改良药剂制备：按上述比例将腐植酸与硫酸铁均匀混合，备用；

②在烟田翻耕起垄前，按照每亩900kg的标准施用上述混合改良药剂，即：先均匀喷洒上述混合改良药剂于偏碱性土壤中，然后翻耕土壤，整地起垄；1-2周后再移栽烟苗。

上述改良偏碱烟田土壤的方法，在偏碱烟田中施用腐植酸以及配施腐植酸+硫酸铁，以富含有机质、氮和微量元素的腐植酸为营养物质，与活性增效成分硫酸铁相互作用，利用硫酸铁在土壤溶液中发生水解，其水解生成铁氢氧化物的同时释放H⁺，一方面中和了偏碱烟田土壤的碱性，另一方面加速了养分的分解，提高了磷及微量元素的有效性，解决了偏碱烟田土壤土瘦、结构差、烟草植株生长受影响的难题。该改良方法降低了偏碱烟田土壤的危害程度，促进了优质烟草植株正常生长，保护了烟草植株免受高碱性对其造成的伤害，该方法简便易行，药剂生产成本低廉，效果优良。

本发明经田间试验结果表明：（1）腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施均能降低烟田土壤的pH值，使pH值分别比对照低0.06和0.21个单位，二者配施的效果比单施腐植酸更好。（2）腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施均对提高土壤肥力有一定作用，腐植酸使土壤碱解氮含量比对照提高9.0%，腐植酸+硫酸铁配施使有机质、碱解氮和有效铁含量分别比对照提高19.6%、10.5%和41.7%，腐植酸+硫酸铁配施使烟叶铁含量比对照提高13.0%。（3）腐殖酸以及腐植酸+硫酸铁配施均对烟草的株高、最大叶长、最大叶宽、有效叶片数和干重影响不大，对烟草的生长未产生负面影响。

附图说明

图1为本发明各处理对土壤pH值的影响图。

图2是施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟田土壤中4种微量营养元素（锰、铜、锌、铁）在土壤中的有效态含量图。

图3为施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟叶中锰、铜、锌、铁的含量图。

具体实施方式

本发明以下结合附图和具体实施试验做进一步描述，但并不是限制本发明。

实施材料与方法：

1、试验地点与改良材料

田间试验设在郴州桂阳县仁义镇梧桐村。试验田土壤的基本理化性质分别为：pH值8.10，有机质2.57%，全氮3.17 g/kg，全磷0.81 g/kg，全钾27.5 g/kg，总钙17.6 g/kg，总镁1.51 g/kg。偏碱烟田土壤改良材料选用腐植酸和硫酸铁。腐植酸购自江西省萍乡市互利腐植酸厂，有机质（干基）为35%-55%，腐植酸含量为20%-50%，水份小于20%，粒径为40目；硫酸铁为化学纯药剂。

2、试验方法

腐植酸、硫酸铁混合改良药剂在烟田翻耕起垄时按每亩900kg的标准施用，设置3个水平，见表1。每个处理水平设置3次重复，采用随机区组排列，共9个样方，每个处理样方面积为4×4 m²。烟苗移栽后，定期定株观测记录烟草株高、叶长、叶宽。烟叶成熟后，每个样方定株按下部烟叶、中部烟叶、上部烟叶采集样品，每个样方样品由4个定株单点样混合而成。烟叶样品烘烤后称重，测定氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌等营养元素的含量。采集烟草植株样品的同时，每个样方采集定株样点下方的耕层土壤（0-20 cm），每个土壤样品由4个单点样混合而成。土壤样品带回实验室后，自然风干，去除杂物，研磨后分别过2 mm、0.149 mm尼龙筛。测定pH值、有机质含量，以及碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锰、有效铜、有效锌、有效铁的含量。

表1 各实验处理及添加水平

处理编号	调控材料添加量/（g/kg土）
		T1	0
T2	5g腐植酸
		T3	5g腐植酸+1g硫酸铁

3 、样品分析方法

土壤pH值用电位法测定（水土比为2.5:1），有机质含量用低温外热重铬酸钾氧化-比色法测定，碱解氮用碱解扩散法测定，有效磷用碳酸氢钠法测定，速效钾、交换性钙、交换性镁用乙酸铵提取测定，有效锰、有效铜、有效锌、有效铁用DTPA浸提剂提取测定。烟叶样品中的总N、P、K用硫酸-过氧化氢消解，分别用靛酚蓝比色法、钼锑抗比色法和原子吸收分光光度法测定，总钙、镁、锰、铜、锌、铁用干灰化法测定。提取所得溶液样品中K、Ca、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe的浓度用原子吸收分光光度计（Z-2000，HITACHI）分析。

4、结果与分析

（1）腐植酸及与硫酸铁配施对土壤pH值的影响

图1为施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟田土壤的pH值。从图1可以看出，5 g腐植酸、5 g腐植酸+1 g硫酸铁配施均使土壤pH值降低，分别降低了0.06和0.21个单位，与对照相比均达到了显著水平。腐植酸能降低烟田土壤pH值的原因应当是，腐殖酸含有大量的羧基、酚羟基等官能团，呈弱酸性。配施的处理使烟田土壤pH值降低更为明显，其原因应当是硫酸铁在土壤中水解产生H⁺，而使土壤进一步酸化。

（2）腐植酸及与硫酸铁配施对土壤养分的影响

表2列出了施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟田土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性镁和交换性钙的含量。从表2可以看出，腐植酸处理和腐植酸+硫酸铁配施处理使土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量有所增加，使土壤交换性钙和交换性镁含量略有降低。但统计分析表明，仅有机质和碱解氮含量的变化是显著的，腐植酸和腐植酸+硫酸铁配施均使土壤碱解氮含量同对照相比有显著差异，分别比对照提高9.0%、10.5%，腐植酸+硫酸铁配施使有机质含量同对照相比有显著差异，比对照提高19.6%。腐植酸提高土壤有机质和碱解氮含量的原因应当是，腐植酸中含有丰富的有机质以及氮。

图2为施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟田土壤中4种微量营养元素（锰、铜、锌、铁）在土壤中的有效态含量。可以看出，腐植酸和腐植酸+硫酸铁配施使土壤有效态锰、锌、铁的含量有所增加，而使土壤中有效态铜含量略有降低。但统计分析表明，仅有效铁含量有显著变化，且仅腐植酸+硫酸铁配施才使土壤有效铁含量同对照相比有显著差异，比对照增加41.7%。腐植酸+硫酸铁配施提高了土壤有效铁含量应当是其酸化土壤所带来的效应。土壤中有机质含量以及养分元素的有效性常被用来作为土壤肥力评价的重要指标。显然，在本试验条件下，腐植酸尤其是腐植酸+硫酸铁配施能提高土壤肥力。

表2 腐植酸、硫酸铁配施对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁含量的影响

处理

有机质/（%）

碱解氮/(mg·kg-1)

有效磷/(mg·kg-1)

速效钾/(mg·kg-1)

交换性钙/(cmol·kg-1)

交换性镁/(cmol·kg-1)

T1

2.35±0.12b

354±18b

94.4±16.9a

97.86±4.89a

145.0±19.7a

2.26±0.12a

T2

2.53±0.18b

386±22a

105.0±8.2a

99.78±2.81a

129.1±46.9a

2.10±0.24a

T3

2.81±0.16a

391±17a

118.6±16.7a

103.00±2.34a

122.8±22.1a

1.96±0.30a

注：表中数据为平均值±标准差（n=3），每列数据中无相同字母者表示差异显著（下同）。

（3）腐植酸及硫酸铁配施对烟叶养分含量的影响

表3列出了施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟叶氮、磷、钾、钙、镁的含量。可以看出，同对照比较，腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施使烟叶氮、磷含量有一定增加，腐植酸使烟叶钙略有降低，腐植酸+硫酸铁配施使烟叶钙含量略有增加，腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施都使烟叶镁含量略有降低。但统计分析表明，数据没有显著差异。显然，施用腐植酸以及与硫酸铁配施提高土壤的肥力效应并未在烟叶养分含量这些指标上有明显的反应。其原因应当是在不施用腐植酸的情况下，烟田土壤养分供应已经很充分，能够满足烟叶生长的要求。图3为施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟叶中锰、铜、锌、铁的含量。可以看出，腐植酸使烟叶锰、铁含量略有增加，腐植酸+硫酸铁配施使烟叶锰、铜、锌、铁都略有增加。但统计分析表明，仅腐植酸+硫酸铁配施使烟叶铁含量同对照相比有显著差异，比对照增加13.0%。显然，从烟叶养分含量来分析，腐植酸+硫酸铁配施提高土壤肥力的作用仅在烟叶铁含量这个指标上有体现。

表3 腐植酸、硫酸铁配施对烟叶氮、磷、钾 、钙、镁含量的影响

实验处理	氮/(mg·kg-1)	磷/(mg·kg-1)	钾/(%)	钙/(g·kg-1)	镁/(g·kg-1)）
						T1	1.14±0.45a	2.18±0.06a	2.73±0.04a	19.76±1.35a	2.18±0.59a
T2	1.29±0.13a	2.34±0.55a	2.75±0.02a	18.25±1.04a	1.66±0.30a
						T3	1.31±0.13a	2.36±0.55a	2.75±0.02a	20.86±2.82a	1.91±0.12a

（4） 腐植酸及与硫酸铁配施对烟草农艺性状的影响

表4列出了施用腐植酸及配施腐植酸+硫酸铁后烟叶成熟期的农艺性状。可以看出，腐植酸+硫酸铁配施使烟草株高略有降低，但统计分析表明，与对照相比没有达到显著水平。显然，腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施未对烟草的生长产生促进作用，也没有对烟草的生长产生负面影响。

表4 腐植酸、腐植酸+硫酸铁配施对烟草成熟期农艺性状的影响

处理	株高/(cm)	最大叶长/(cm)	最大叶宽/(cm)	有效叶片数/(片)	干重/(g/片)
						T1	94.8±3.2a	77.6±2.1a	25.6±0.1a	15.9±0.6a	5.95±0.30a
T2	94.3±1.0a	78.1±1.4a	25.7±1.2a	15.9±0.5a	5.58±0.99a
						T3	91.0±2.9a	77.3±4.8a	25.7±1.2a	16.1±0.6a	5.97±1.60a

5、结论

（1）腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施均降低了烟田土壤的pH值，分别比对照降低了0.06和0.21个单位，二者配施降低土壤pH值的效果比单施腐植酸更好；

（2）腐植酸以及腐植酸+硫酸铁配施均对提高土壤肥力有一定作用，腐植酸使土壤碱解氮的增加达显著水平，比对照高9.0%，腐植酸+硫酸铁配施使有机质、碱解氮和有效铁含量的增加达显著水平，分别比对照高19.6%、10.5%和41.7%。腐植酸+硫酸铁配施使烟叶铁含量的增加达显著水平，比对照高13.0%；

（3）腐殖酸以及腐植酸+硫酸铁配施均对烟草的株高、最大叶长、最大叶宽、有效叶片数和干重影响不大，对烟草的生长未产生负面影响。

Claims (1)

1.一种改良偏碱烟田土壤的方法：其特征是在偏碱烟田中施用腐植酸和硫酸铁的混合改良药剂；该混合改良药剂中腐植酸与硫酸铁的重量配比为5∶1；所述腐植酸含有机质为35%-55%，腐植酸含量为20%-50%，水份小于20%，粒径为40目；所述硫酸铁为化学纯药剂；

具体施用步骤如下：

①混合改良药剂制备：按上述比例将腐植酸与硫酸铁均匀混合，备用；

②在烟田翻耕起垄前，按照每亩900kg的标准施用上述混合改良药剂，即：先均匀喷洒上述混合改良药剂于偏碱性土壤中，然后翻耕土壤，整地起垄；1-2周后再移栽烟苗。

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