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一种烟田 土壤改良的方法

阅读：771发布：2020-05-16

专利汇可以提供一种烟田土壤改良的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种烟田土壤改良的方法，包括以下步骤：将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕；对深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。本发明通过施用生石灰或石灰氮提高烟田土壤的pH值，杀灭病原菌，加速秸秆的腐烂分解。同时利用农作物秸秆在厌氧条件下的腐解，提升土壤有机质含量，改良耕作层土壤结构，调控土壤碳氮比及微生物区系，有效控制烟草青枯病、黑胫病等土传病害的发生。实验结果表明，退化烟田经本发明提供的方法改良后，土壤pH值提升10～30％，有机质含量提升5～30％，烟草青枯病和黑胫病等土传病害的发病率降低60～90％。，下面是一种烟田土壤改良的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种烟田土壤改良的方法，包括以下步骤：
(1)将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕；
(2)对所述深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中农作物秸秆的用量为30～
60t/hm2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中生石灰的用量为1500～
3000kg/hm2；所述步骤(1)中石灰氮的用量为750～1500kg/hm2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的待改良烟田为退化的水田或旱地。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述待改良烟田为水田时，所述步骤(2)中的厌氧还原处理的氧化还原电位为-100mV以下，厌氧还原处理的时间为15～30天。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述厌氧还原处理包括：向深翻耕后的烟田中灌水，使烟田土壤达到淹水状态。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述待改良烟田为旱地时，所述步骤(2)中的厌氧还原处理为适温厌氧还原处理，所述适温厌氧还原处理的温度为30～50℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述适温厌氧还原处理的氧化还原电位为
100mV以下，适温厌氧还原处理的时间为15～30天。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述适温厌氧还原处理包括：
在深翻耕后的烟田地表覆盖透明地膜，然后向膜下灌水，使烟田土壤中达到饱和或近饱和状态；
待透明地膜下的土壤含水量降低至80％WHC以下时，向透明地膜覆盖的烟田中灌水，使烟田土壤再次达到饱和或近饱和状态。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烟田土壤改良的周期为间隔3～5年一次。

说明书全文

一种烟田土壤改良的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及土壤改良技术领域，特别涉及一种烟田土壤改良的方法。

背景技术

[0002] 土壤是农作物生长的基础和支撑，也是作物所需养分的根本来源。高质量的农田土壤是作物及农业可持续发展的物质基础和重要保障。目前，由于长期连作等高强度土地利用、不合理施肥施药及生态环境变化的影响，导致的烟田土壤酸化、有机质下降、结构变劣及土传病害严重等一系列土壤退化问题，严重影响了营养元素的有效供给、烟草生长发育及烟田生产力的发挥，已成为制约国内各烟区烟叶生产的瓶颈，制约了现代烟草农业的可持续发展及烟叶质量的进一步提升。

[0003] 烟田土壤改良是烟草生产中不可忽视的环节。它不仅影响到烟田基础地力及施肥效果的发挥，还关系到根系对养分的吸收、烟株生长和香气物质积累等多个方面。传统烟田土壤改良的方法是使用土壤改良剂，主要成分是石灰、白云石粉及某些矿物或工业副产品的混合物，这些改良剂长期单一施用会影响土壤的物理结构，特别是许多土壤改良剂中的含有一定量的重金属元素，如铅、镉、砷、铬等，存在着对土壤环境的污染风险，并且目前的改良剂主要针对土壤酸化的问题，对于土壤综合改良的效果较为单一。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种烟田土壤改良的方法。本发明提供的方法具有绿色高效、快速安全的特征，可充分改良耕层土壤结构，提升土壤pH值及有机质含量，并且可有效控制烟草青枯病、黑胫病等土传病害的发生。

[0005] 本发明提供了一种烟田土壤改良的方法，包括以下步骤：

[0006] (1)将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕；

[0007] (2)对所述深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。

[0008] 优选的，所述步骤(1)中农作物秸秆的用量为30～60t/hm2。

[0009] 优选的，所述步骤(1)中生石灰的用量为1500～3000kg/hm2；所述步骤(1)中石灰氮的用量为750～1500kg/hm2。

[0010] 优选的，所述步骤(1)中的待改良烟田为退化的水田或旱地。

[0011] 优选的，当所述待改良烟田为水田时，所述步骤(2)中的厌氧还原处理的氧化还原电位为-100mV以下，厌氧还原处理的时间为15～30天。

[0012] 优选的，所述厌氧还原处理包括：向深翻耕后的烟田中灌水，使烟田土壤达到淹水状态。

[0013] 优选的，当所述待改良烟田为旱地时，所述步骤(2)中的厌氧还原处理为适温厌氧还原处理，所述适温厌氧还原处理的温度为30～50℃。

[0014] 优选的，所述适温厌氧还原处理的氧化还原电位为100mV以下，适温厌氧还原处理的时间为15～30天。

[0015] 优选的，所述适温厌氧还原处理包括：

[0016] 在深翻耕后的烟田地表覆盖透明地膜，然后向膜下灌水，使烟田土壤中达到饱和或近饱和状态；

[0017] 待透明地膜下的土壤含水量降低至80％WHC以下时，向透明地膜覆盖的烟田中灌水，使烟田土壤再次达到饱和或近饱和状态。

[0018] 优选的，所述烟田土壤改良的周期为间隔3～5年一次。

[0019] 本发明提供了一种烟田土壤改良的方法，包括以下步骤：将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕；对深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。本发明通过施用生石灰或石灰氮提高烟田土壤的pH值，杀灭病原菌，同时利用农作物秸秆在厌氧条件下的腐解，提升土壤有机质含量，调控土壤碳氮比及微生物区系，改良耕作层土壤结构，有效控制烟草青枯病、黑胫病、根黑腐等土传病害的发生。实验结果表明，退化烟田经本发明提供的方法改良后土壤pH值恢复10～30％，有机质含量上升5～30％，烟草青枯病和黑胫病等土传病害的发病率降低60～90％。

[0020] 此外，本发明提供的方法能够有效提升烟叶的产量和品质，起到良好的烟田土壤保育效果。实验结果表明，烟田经本发明提供的方法改良后烟草的产量提升10～30％、中上等烟比例提升5～20％，产值提升15～40％。

具体实施方式

[0021] 本发明提供了一种烟田土壤改良的方法，包括以下步骤：

[0022] (1)将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕；

[0023] (2)对所述深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。

[0024] 本发明将农作物秸秆与生石灰或石灰氮撒施到待改良烟田中进行深翻耕。本发明对所述农作物秸秆与生石灰或石灰氮的撒施顺序没有特殊的限定，将二者分别撒施或混合后撒施均可。

[0025] 在本发明中，所述农作物秸秆的用量优选为30～60t/hm2，更优选为35～50t/hm2，最优选为40～45t/hm2。在本发明中，所述农作物秸秆在厌氧条件下的腐解，提升土壤有机质含量，调控土壤碳氮比及微生物区系，改良耕作层土壤结构，有效控制烟草青枯病、黑胫病等土传病害的发生。

[0026] 在本发明中，所述农作物秸秆的粒度优选为5～50mm，更优选为10～40mm，最优选为20～30mm。当所述农作物秸秆较大时，本发明优选将所述农作物秸秆粉碎至所需粒度。本发明对所述粉碎的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的秸秆粉碎的技术方案即可。

[0027] 本发明对所述农作物秸秆的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的农作物秸秆即可。在本发明中，所述农作物秸秆优选包括水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆和大豆秸秆中的一种或多种。

[0028] 本发明对所述农作物秸秆的来源没有特殊的限定，采用农田中的秸秆废弃物即可。在本发明中，所述农作物秸秆优选为烟田及其周围农田中废弃的农作物秸秆。

[0029] 在本发明中，当所使用生石灰时，所述生石灰的用量优选为1500～3000kg/hm2，更优选为1250～2500kg/hm2，最优选为1500～2250kg/hm2。在本发明中，当使用石灰氮时，所述石灰氮的用量优选为750～1500kg/hm2，更优选为800～1400kg/hm2，最优选为1000～1200kg/hm2。本发明对所述生石灰或石灰氮的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述生石灰或石灰氮能够中和烟田土壤中的水解性酸和交换性酸，提高土壤的pH值，同时对土传病原菌具有杀灭及抑制作用。

[0030] 在本发明中，所述待改良烟田优选为退化的水田或旱地，更优选为长期连作种植烟草的退化的水田或旱地。本发明对所述深翻耕的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的深翻耕的技术方案即可。在本发明中，所述深翻耕优选以不破坏土壤的犁底层为准，深翻耕的深度更优选为25～50cm，最优选为30～45cm。在本发明中，所述深翻耕使待改良烟田的土壤与农作物秸秆和生石灰或石灰氮混合均匀。

[0031] 深翻耕完成后，本发明对所述深翻耕后的烟田进行厌氧还原处理。

[0032] 在本发明中，当所述待改良烟田为水田时，所述厌氧还原处理的氧化还原电位优选为-100mV以下，更优选为-150～-200mV；所述厌氧还原处理的时间优选为15～30天，更优选为15～20天。

[0033] 在本发明中，当所述待改良烟田为水田时，所述厌氧还原处理优选包括：向深翻耕后的烟田中灌水，使烟田土壤达到淹水状态。本发明优选向深翻耕后的烟田中灌水，使烟田土壤达到近饱和状态，然后继续灌水使烟田土壤达到淹水状态。在本发明中，所述饱和或近饱和状态下水田土壤的含水量优选为150％WHC以上，更优选为200～300％WHC。在本发明中，所述淹水状态下田面水层的厚度优选为2cm以上，更优选为3～5cm。在本发明中，所述淹水状态使烟田土壤处于厌氧环境。

[0034] 在本发明中，当所述待改良烟田为旱地时，所述厌氧还原处理优选为适温厌氧还原处理，所述适温厌氧还原处理的温度优选为30～50℃，更优选为40～45℃。在本发明中，所述适温厌氧还原处理的氧化还原电位优选为100mV以下，更优选为50～-100mV；所述适温厌氧还原处理的时间优选为15～30天，更优选为20～25天。

[0035] 在本发明中，所述适温厌氧还原处理优选包括：

[0036] 在深翻耕后的烟田地表覆盖透明地膜，然后向膜下灌水，使烟田土壤中达到饱和或近饱和状态；

[0037] 待透明地膜下的土壤含水量降低至80％WHC以下时，向透明地膜覆盖的烟田中灌水，使烟田土壤再次达到饱和或近饱和状态。

[0038] 本发明优选向深翻耕后的烟田中灌水，使烟田土壤中达到饱和或近饱和状态，然后在地表覆盖透明地膜。在本发明中，所述饱和或近饱和状态下旱地土壤的含水量优选为80～200％WHC，更优选为100～150％WHC。

[0039] 在本发明中，所述饱和状态为灌溉的水分不再下渗时的土壤状态。在本发明中，所述透明地膜优选为无色PE地膜。在本发明中，所述透明地膜能够提高膜内土壤温度，起到高温、厌氧杀菌和促腐解的作用。

[0040] 在本发明中，所述向深翻耕后的烟田地表覆盖透明地膜，然后向膜下灌水，使烟田土壤中达到饱和或近饱和状态的操作优选在1～2天内完成。

[0041] 本发明优选在覆盖透明地膜后保持7～15天，待透明地膜下的土壤含水量降低至80％WHC以下时，向透明地膜覆盖的烟田中灌水，使烟田土壤再次达到饱和或近饱和状态。
在本发明中，所述地膜覆盖使烟田土壤保持适温厌氧还原环境，使白天膜内表层10cm土壤的温度达到30～50℃。

[0042] 厌氧还原处理完成后，本发明优选对烟田土壤进行后处理。在本发明中，当所述待改良烟田为水田时，所述后处理优选为：将田面的水排出，自然落干，然后翻耕耙匀。在本发明中，当所述待改良烟田为旱地时，所述后处理优选为：去除透明地膜，然后翻耕耙匀。

[0043] 在本发明中，所述烟田土壤改良的周期优选为间隔3～5年一次，更优选为间隔4年一次。在本发明中，所述烟田土壤改良优选在烟田中烟草收获完成后进行。本发明优选将烟田周围3～5倍土地产出的农作物秸秆回收后撒施到一块烟田中进行改良，然后第二年再改良另一块烟田。

[0044] 本发明提供的方法可充分实现秸秆的轮换还田，可有效减少烟田轮作周期，可提升土地利用率和种植指数，一方面可充分改良耕层土壤结构，提升土壤pH及有机质含量，调控土壤碳氮比及微生物区系，另一方面可有效控制烟草青枯病、黑胫病等土传病害的发生，有效提升烟叶的产量和品质，起到良好的烟田土壤保育效果，且一次改良时效长。本发明提供的方法操作简单、成本低、效果好，可结合地形及土壤情况在各烟叶产区推广应用。

[0045] 为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的烟田土壤改良的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

[0046] 实施例1:

[0047] 选择面积为0.2hm2，酸化且青枯病等土传病害较严重的植烟水田。

[0048] 改良方法：

[0049] 将烟田周围收集的水稻秸秆粉碎至粒度为20～50mm，撒施到烟田中，撒施量为45t/hm2；

[0050] 将生石灰撒施到烟田中，撒施量为3000kg/hm2；

[0051] 撒施完成后对烟田进行深翻耕后耙匀；

[0052] 向烟田中灌水至土壤达到近饱和状态后继续灌水，在田面保持3～5cm水层，氧化还原电位-50～-200mV，保持厌氧还原环境15天；

[0053] 排水后自然落干，然后翻耕耙匀。

[0054] 未改良的对照烟田的土壤pH值为4.50，有机质含量为21.40mg/kg，碳氮比为10.1，烟草青枯病发病率别为45.6％。改良后土壤的pH值为5.60，有机质含量为25.45mg/kg，碳氮比为13.2，烟草青枯病的发病率降低为10.2％，烟草的产量提升19.5％，中上等烟比例提升10.5％，产值提升21.6％。

[0055] 实施例2:

[0056] 选择面积为0.14hm2，酸化且青枯病等土传病害较严重的植烟水田。

[0057] 改良方法：

[0058] 将烟田周围地块收集的小麦秸秆晒干粉碎至粒度为10～20mm，撒施到烟田中，撒施量为35t/hm2；

[0059] 将石灰氮撒施到烟田中，撒施量为1500kg/hm2；

[0060] 撒施完成后对烟田进行深翻耕后耙匀；

[0061] 向烟田中灌水至土壤达到近饱和状态后继续灌水，在田面保持3cm水层，氧化还原电位-100～-200mV，保持厌氧还原环境20天；

[0062] 排水后自然落干，然后翻耕晾晒5天。

[0063] 未改良的对照烟田的土壤pH值为5.04，有机质含量为21.73mg/kg，碳氮比为11.1，青枯病的发病率为35.0％。改良后烟田土壤的pH值为5.85，有机质含量为24.25，碳氮比为13.5，烟草青枯病的发病率降低为6.5％，烟草的产量提升25.2％，中上等烟比例提升
12.0％，产值提升28.8％。

[0064] 实施例3:

[0065] 选择面积为0.1hm2的旱地。

[0066] 改良方法：

[0067] 将烟田周围收集的小麦秸秆粉碎至粒度为30～50mm，撒施到烟田中，撒施量为25t/hm2；

[0068] 将生石灰撒施到烟田中，撒施量为1500kg/hm2；

[0069] 撒施完成后对烟田进行深翻耕后耙匀；

[0070] 向烟田中灌水至土壤达到饱和状态，采用透明地膜将地表全覆盖，保持适温厌氧还原环境，使膜内表层10cm土壤温度达到30℃以上，氧化还原电位0～-100mV；

[0071] 待膜下土壤含水量低至80％WHC以下，继续灌水至土壤达到饱和状态，使膜内表层10cm土壤温度达到30℃以上，氧化还原电位-50～-100mV，保持厌氧还原环境15天；

[0072] 去除透明地膜，然后翻耕耙匀。

[0073] 未改良的对照烟田土壤的pH值为5.40，有机质含量为10.05，碳氮比为9.02，黑胫病为22.5％。改良后烟田土壤的pH值为5.95，有机质含量为11.70，碳氮比为10.58，烟草黑胫病的发病率降低为7.5％，烟草的产量提升13.8％，中上等烟比例提升7.50％，产值提升17.6％。

[0074] 实施例4:

[0075] 选择面积为0.06hm2的旱地烟田，具有土壤酸化且烟草土传病害较严重的特征。

[0076] 改良方法：

[0077] 将烟田周围收集的玉米秸秆粉碎至粒度为30～50mm，撒施到烟田中，撒施量为30t/hm2；

[0078] 将石灰氮撒施到烟田中，撒施量为750kg/hm2；

[0079] 撒施完成后对烟田进行深翻耕后耙匀；

[0080] 向烟田中灌水至土壤达到饱和状态，采用透明地膜将地表全覆盖，保持适温厌氧还原环境，使膜内表层10cm的土壤温度达到30～35℃，氧化还原电位0～-100mV；

[0081] 待膜下土壤含水量低至80％WHC以下，继续灌水至土壤达到饱和状态，使膜内表层10cm土壤温度达到35℃以上，氧化还原电位0～-100mV，保持厌氧还原环境20天；

[0082] 去除透明地膜，然后翻耕晾晒5天。

[0083] 未改良的对照烟田土壤的pH值为5.22，有机质含量为8.70，碳氮比为8.0，烟草黑胫病的发病率为30％。改良后烟田土壤的pH值为6.02，有机质含量为10.2，碳氮比为10.8，烟草黑胫病发病率降低为6.0％，烟草的产量提升21.0％，中上等烟比例提升12.8％，产值提升25.5％。

[0084] 从以上实施例可以看出，本发明提供的方法一方面可充分改良耕层土壤结构，提升土壤pH及有机质含量，调控土壤碳氮比及微生物区系，另一方面可有效控制烟草青枯病、黑胫病及根黑腐等土传病害的发生，有效提升烟叶的产量和品质，起到良好的烟田土壤保育效果，且一次改良时效长。

[0085] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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