CN104926545B

CN104926545B - 生物炭缓释烟草种植专用肥

Info

Publication number: CN104926545B
Application number: CN201510410775.0A
Authority: CN
Inventors: 王建安; 刘国顺; 任天宝
Original assignee: Henan Agricultural University
Current assignee: China Tobacco Henan Industrial Co Ltd; Henan Agricultural University
Priority date: 2015-07-14
Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2035-07-14
Also published as: CN104926545A

Abstract

本发明涉及一种生物炭缓释烟草种植专用肥，各组份重量百分比为：生物炭65%～85%，烟草专用复合肥5%～25%，重钙2%～8%，硫酸钾2%～10%，余量为微肥。本发明是以生物炭为基础，通过生物炭提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量，再以烟草专用复合肥控制氮素用量，以重钙和硫酸钾补充P及K元素的不足，最终达到烟田土壤环境，提高烟田土壤的碳氮比，提高烟草肥料利用率，提高烟草品质，增加产量的目的。

Description

生物炭缓释烟草种植专用肥

技术领域：

本发明属于烟草种植技术领域，具体涉及一种生物炭缓释烟草种植专用肥。

背景技术：

目前，在烟草种植过程中采用的化肥主要是烟草种植专用肥，或者简单的采用复合肥，我国的烟田由于长期大量施用化肥，造成土壤有机质含量及土壤的碳氮比下降，土壤疏松度和通透性变差，土壤的理化性状和生物学特性逐步恶化，因此，在目前农业高投入高产出的模式下，土壤矿物质养分被大量消耗，导致烟田营养失调，施肥效益下降，成为限制烟叶品质提高的一个因素。

烟草作为对氮素比较敏感的植物，过量的氮或施氮不足都会显著的影响烤烟的产量和质量，土壤的物理化学性状，土壤中养分的高低，肥料养分释放速率是否能够与烟草需肥规律同步等这些都影响着烟草对营养物质的吸收、烟草内在物质的转化及烟叶优质品质的形成。因此，提高烟田土壤的碳氮比，改良烟田土壤环境，提高烟草肥料利用率，是烟叶生产过程中的迫切任务。

生物炭是生物质在无氧或者限氧状态高温裂解下分离可燃气后剩余的炭化含碳丰富固态产品。生物炭含碳量高、性质稳定，表面疏松多孔、比表面积大，施入土壤后能够有效提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量。同时，生物炭所具有的微孔结构非常丰富，具有较大的比表面积，较高的吸附力等，使其有作为生产长效缓释肥料载体的潜质，延长养分的有效期，甚至与作物吸收养分的规律基本同步，可以减少养分的淋溶损失，化学肥料的污染，促进作物养分吸收，维持土壤的可持续生产能力。因此，生物炭已经被广泛的应用于菠菜、大豆、水稻、玉米、马铃薯等作物的种植领域，但是，在烟草种植领域，缺乏生物炭的应用研究。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种生物炭缓释烟草种植专用肥，它是以生物炭为基础，通过生物炭提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量，再以烟草专用复合肥控制氮素用量，以重钙和硫酸钾补充P及K元素的不足，最终达到烟田土壤环境，提高烟田土壤的碳氮比，提高烟草肥料利用率，提高烟草品质，增加产量的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种生物炭缓释烟草种植专用肥，其中：各组份重量百分比为：生物炭65%～85%，烟草专用复合肥5%～25%，重钙2%～8%，硫酸钾2%～10%，余量为微肥。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：各组份重量百分比为：生物炭80%，烟草专用复合肥15%，重钙2%，硫酸钾2%，余量为微肥。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的微肥为硫酸锰、钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸铜中的一种或几种。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的生物炭的比表面积为14～18 m²/g，容重 0.1-0.3 g/cm³，pH值为8.5- 10。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的生物炭为秸秆炭、玉米芯炭、稻壳炭、花生壳炭、蘑菇盘炭中的一种或几种。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的烟草专用复合肥的氮、磷、钾含量为分别为：N-P-K=10-10-20。

本发明的有益效果为：

1、本发明是以生物炭为基础，通过生物炭提高土壤碳氮比，增加土壤有机质含量，再以烟草专用复合肥控制氮素用量，以重钙和硫酸钾补充P及K元素的不足，最终达到烟田土壤环境，提高烟田土壤的碳氮比，提高烟草肥料利用率，提高烟草品质，增加产量的目的。

2、本发明所选用的生物炭来源丰富，价格低廉，主要是农田废弃物，炭化后除含有烟草生长所需的钾元素外，还含有磷、钙、铁、镁、硫等营养成分，能够有效的保证烟草生长所需的营养元素，有利于烟草种植的可持续发展，有效的降低烟草种植成本，节约资源。

3、本发明对环境友好，安全环保，本发明所采用的生物炭来源为秸秆炭、玉米芯炭、稻壳炭、花生壳炭、蘑菇盘炭中的一种或几种，其主要成份是炭素，能够有效的改善土壤结构，对烟田土壤环境污染小，安全环保。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：

一种生物炭缓释烟草种植专用肥，各组份的重量百分比为：生物炭： 65%，烟草专用复合肥：25%，重钙：4%，硫酸钾：5%，余量为微肥，微肥为硫酸锰、钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸铜的混合。

采用云烟87进行实验，烟草专用复合肥烟草专用复合肥的氮、磷、钾含量为分别为：N-P-K=10-10-20，并含有多种微量元素。

生物炭为由小麦秸秆在 400-500℃下，低氧、连续炭化12 h制得。生物炭基本理化性状：比表面积16.71 m²/g，容重 0.21 g/cm³，pH 9.15，含碳 524.1 g/kg，全氮 2.30 g/kg，磷 6.5 g/kg，钾 9.87 g/kg。

本发明施用量为150kg/亩，其中70%作为烟田基肥使用，30%作为穴肥使用，试验地起垄，烟苗按120 cm x55 cm的行株距栽种。烟株生长过程中，当烟株初现花蕾后打顶，并定时抹去腋芽，每株留烟叶22片。

实施例二：

重复实施例一，有以下不同点，各组份的重量百分比为：生物炭： 70%，烟草专用复合肥：17%，重钙：5%，硫酸钾：7%，余量为微肥。

实施例三：

重复实施例一，有以下不同点，各组份的重量百分比为：生物炭： 72%，烟草专用复合肥：10%，重钙：7%，硫酸钾：10%，余量为微肥。

实施例四：

重复实施例一，有以下不同点，各组份的重量百分比为：生物炭： 85%，烟草专用复合肥：5%，重钙：4%，硫酸钾：5%，余量为微肥。

实施例五：

重复实施例一，有以下不同点，各组份的重量百分比为：生物炭： 82%，烟草专用复合肥：10%，重钙：3%，硫酸钾：4%，余量为微肥。

实施例六：

重复实施例一，有以下不同点，各组份的重量百分比为：生物炭： 80%，烟草专用复合肥：15%，重钙：2%，硫酸钾：2%，余量为微肥。

对比实施例一：

一种生物炭缓释烟草种植专用肥，各组份的重量百分比为：生物炭： 0%，烟草专用复合肥：75%，重钙：10%，硫酸钾：14%，余量为微肥。

本发明中烟草专用复合肥的氮、磷、钾含量为分别为：N-P-K=10-10-20，另通过重钙及硫酸钾补充P及K元素，因此，烟草专用复合肥仅为本发明提供N元素。因此，本发明实施例一到实施例三，生物炭含量逐渐增多，烟草专用复合肥含量逐渐减少，则N元素逐渐减少。

本发明实施例四到实施例五，生物炭含量逐渐减少，烟草专用复合肥含量逐渐增多，则N元素逐渐增多。

采用云烟87为实验烟种，烟草专用复合肥烟草专用复合肥的氮、磷、钾含量为分别为：N-P-K=10-10-20，并含有多种微量元素。

施用量为50kg/亩，其中70%作为烟田基肥使用，30%作为穴肥使用，试验地起垄，烟苗按120 cm x55 cm的行株距栽种。烟株生长过程中，当烟株初现花蕾后打顶，并定时抹去腋芽，每株留烟叶22片。

在烟苗移栽后30 天，55 天，70 天，85 天，在烟田垄体上两株烟正中间，用土钻取0-30cm土壤。然后对土壤中速效钾含量进行测定，其测定结果如表1所示：

表1

从表1可看出，本发明的生物炭缓释烟草种植专用肥能显著提高烟草生长时期内烟田土壤的速效钾含量。

在烟苗移栽后30 天，55 天，70 天，85 天，95 天早上，每实施例取烟株从上向下属第5片叶，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的叶绿素含量、类胡萝卜素含量进行测定。叶绿素含量测定结果如表2所示。

表2

由表2可看出，30天时，实施例一、二、五、六的烟叶叶绿素含量与对比实施例的烟叶叶绿素含量无太大区别，实施例三、四的叶绿素含量明显低于对比实施例。

55天时，实施例一到六的烟叶叶绿素含量均高于对比实施例中烟叶的叶绿素含量。

70天时，实施例一到六的烟叶叶绿素含量均高于对比实施例中烟叶的叶绿素含量。

85天时，实施例一到六的烟叶叶绿素含量均高于对比实施例中烟叶的叶绿素含量。

95天时，实施例一到六的烟叶叶绿素含量均高于对比实施例中烟叶的叶绿素含量。

由上述可知，在烟草移栽30天左右时，本发明对烟草中叶绿素的含量影响不大，但是随着烟草的生长，本发明能够提高烟叶中叶绿素的含量。

类胡萝卜素含量测定结果如表3所示。

表3

本发明从实施例三到一N元素含量逐渐增多，从实施例四到五N元素含量逐渐增多。

从表3可看出，从实施例三到一烟叶中类胡萝卜素的含量逐渐增多，从实施例四到五烟叶中类胡萝卜素的含量逐渐增多。且，除30天时实施例三、四，85天时实施例四、五外，烟叶中类胡萝卜素的含量均高于对比实施例中烟叶的类胡萝卜素的含量。

因此，从表3可看出，本发明能够有效的提高烟叶中类胡萝卜素的含量，且，随着本发明的N元素及的增加，烟叶中类胡萝卜素的含量逐渐增多。

30天、55天时，烟叶中类胡萝卜素/叶绿素比值如表4所示。

表4

从表4可看出，烟苗移栽30天，除了实施例三，其余五个实施例中烟叶中类胡萝卜素与叶绿素的比值均高于对比实施例，烟苗移栽50天，除了实施例四、实施例五，其余四个实施例的烟叶中类胡萝卜素与叶绿素的比值均高于对比实施例，由此可表明，本发明能够有效的提高烟叶中类胡萝卜素含量与叶绿素含量的比值。

在烟苗移栽后30 天，55 天，70 天早上，每实施例取烟株从上向下属第5片叶，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的叶绿素a、叶绿素b含量进行测定，然后计算叶绿素a、叶绿素b的比值。叶绿素a/b的比值能反映烟叶中叶绿素的合成和转化的平衡关系。烟苗移栽30天、55天、70天，烟叶中叶绿素a/b的比值如表5所示。

表5

从表5可看出，在烟苗移栽30天时，实施例一到实施例六与对比实施例相比，烟叶中叶绿素a/b的比值没有明显差异；到烟苗移栽50天时，实施例一到实施例六与对比实施例相比，烟叶中叶绿素a/b的比值仍然没有明显差异，但是，与30天时相比，该差异明显加大；到烟苗移栽70天时，实施例一到实施例六与对比实施例相比，烟叶中叶绿素a/b的比值明显增大。由此可说明，本发明对烟叶中叶绿素a/b的比值产生一定的影响，且随着烟叶生长，该影响会逐渐增大。

在烟苗移栽后95 天早上，每实施例区取烟株上部、中部、下部叶子各一片，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的氯离子含量进行测定。

烟叶中氯离子的百分含量如表6所示。

表6

由表6可看出，烟株的上部烟叶、中部烟叶、下部烟叶中，实施例一、实施例五、实施例六中氯离子的百分含量明显低于对比实施例，实施例二、三中氯离子的百分含量与对比实施例基本持平差异不大，实施例四中氯离子的百分含量高于对比实施例，而实施例一、五、六属于氮含量较高的实施例。

由此可表明，本发明能够对烟叶中的氯离子含量产生影响，且在本发明中增加生物炭及烟草专用复合肥的配比，能够明显降低烟叶中氯离子的百分含量。

在烟苗移栽后95 天早上，每实施例区取烟株上部、中部、下部叶子各一片，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的钾离子含量进行测定。

烟叶中钾离子的百分含量如表7所示。

表7

由表7可看出，烟株的上部烟叶中，除实施例二、四外，其余实施例的烟叶中钾离子的百分含量均低于对比实施例，且实施例六最低。烟株的中部烟叶、下部烟叶中，实施例一到六的烟叶中钾离子的百分含量均低于对比实施例。

由此可表明，本发明能够对烟叶中的钾离子含量产生较大影响，且在本发明中增大生物炭及烟草专用复合肥的配比，能够明显降低烟叶中钾离子的百分含量。另外，在上部烟叶中，实施例四中的钾离子的百分比含量高于对比实施例，实施例四中生物炭含量最高，可表明在烟草专用复合肥含量较低情况下（氮元素含量较低），增加生物炭含量，能够增大烟株上部烟叶的钾离子含量。

在烟苗移栽后95 天早上，每实施例区取烟株上部、中部、下部叶子各一片，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的烟碱含量进行测定。

烟叶中烟碱的百分含量如表8所示。

表8

由表8可看出，上部烟叶，除实施例四外，其余实施例中烟碱百分含量均高于对比实施例，且实施例六中烟碱百分含量最高；中部烟叶出实施例三外，其余实施例中烟碱百分含量均高于对比实施例，且实施例一种烟碱百分含量最高；下部烟叶中处实施例六外，其余实施例中烟碱百分含量均略低于对比实施例，但是差异不大。

由此表明，本发明能够对烟叶中烟碱含量造成一定的影响，对烟株上部及中部烟叶来说，会增加烟叶中烟碱的百分含量，对烟株下部烟叶，则能够降低烟叶中烟碱的百分含量，但是降低幅度不大。

而本发明的实施例四中，上部烟叶烟碱含量最低，中部烟叶中的烟碱含量也处于较低水平，下部烟叶中烟碱的含量也较低。

在烟苗移栽后95 天早上，每实施例区取烟株上部、中部、下部叶子各一片，然后除去叶脉，采样完毕后对烟叶中的总氮含量进行测定。

烟叶中总氮含量百分比如表9所示

表9

由表9可看出，烟株中上部烟叶、中部烟叶的总氮百分含量均高于对比实施例，而下部烟叶中的总氮百分含量则低于对比实施例。

由此表明，本发明能够明显增大烟株的上部烟叶及中部烟叶中的总氮含量，但是会降低下部烟叶中的总氮百分含量，但是降低幅度不大。

综上所述，本发明的生物炭缓释烟草种植专用肥能够有效的增加土壤中速效钾的含量；增加烟叶中叶绿素含量；增加烟叶中类胡萝卜素的含量；提高类胡萝卜素/叶绿素比值的比值；提高烟叶中叶绿素a/b的比值；降低烟叶中氯离子的含量；降低烟叶中钾离子的百分含量；增大烟株中上部烟叶及中部烟叶的总氮百分含量，但是，本发明同时也增加了烟叶中的烟碱的百分含量，但均在未超过适宜范围。

另外再烟叶生长前期，施用本发明能够使各种土壤酶的活性受到抑制，但随着时间推移抑制作用逐渐解除，低炭处理甚至转为促进作用。

土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质，其含量是有机质积累和矿化分解平衡的结果。本发明在烟叶生长全生育期土壤有机质含量均随着生物炭施用量的增加而显著提高。

要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims

1.一种生物炭缓释烟草种植专用肥，其特征在于：各组份重量百分比为：生物炭80%，烟草专用复合肥15%，重钙2%，硫酸钾2%，余量为微肥。

2.根据权利要求1所述的生物炭缓释烟草种植专用肥，其特征在于：所述的微肥为硫酸锰、钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸铜中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的生物炭缓释烟草种植专用肥，其特征在于：所述的生物炭的比表面积为14～18 m²/g，容重 0.1-0.3 g/cm³，pH值为8.5- 10。

4.根据权利要求1所述的生物炭缓释烟草种植专用肥，其特征在于：所述的生物炭为秸秆炭、玉米芯炭、稻壳炭、花生壳炭、蘑菇盘炭中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的生物炭缓释烟草种植专用肥，其特征在于：所述的烟草专用复合肥的氮、磷、钾含量为分别为：N-P-K=10-10-20。