一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥、制备及其使用方法 |
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| 申请号 | CN202410426104.2 | 申请日 | 2024-04-10 | 公开(公告)号 | CN118047650A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | 西南大学; | 发明人 | 习向银; 李泽慧; 陈益银; 帅红; 李岱黛; 冯大志; 黄婕; | ||||
| 摘要 | 一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥，其特征在于：所述酵素液肥是采用脐橙 发酵 制得的脐橙酵素原液稀释得到的脐橙酵素液肥，所述发酵是将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏 水 ，在20~40℃下密封发酵60天，然后收集上清液，得脐橙酵素原液。本 发明 制备的脐橙酵素液肥有效促进了烤烟的生长，显著增加了烤烟株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、有效 叶片 数，提高了烤烟的农艺性状，且显著提高了烤烟亩产值和上等烟比例，亩产值和上等烟比例较CK组分别增加了15.16%、20.84%。施用脐橙酵素液肥显著增加了 土壤 有机质含量，著增加了土壤速效 钾 含量。施用脐橙酵素液肥增加了土壤细菌和 真菌 的ASV数量，且细菌群落多样性指数高于其他两个处理。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥，其特征在于：所述酵素液肥是采用脐橙发酵制得的脐橙酵素原液稀释得到的脐橙酵素液肥，所述发酵是将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封发酵60天，然后收集上清液，得脐橙酵素原液。 |
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| 说明书全文 | 一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥、制备及其使用方法技术领域[0001] 本发明涉及烤烟种植技术领域，具体涉及一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥、制备及其使用方法。 背景技术[0002] 烟草是我国重要的经济类作物，其面积、产量均居世界首位，烟叶生产在我国国民经济中也占有比较重要的位置。肥料是烤烟生长的必备原料，施用不当不仅达不到增产的目的，还会给土壤造成不良后果，甚至会造成自然环境的污染。目前，在我国烟草种植过程中，存在复种指数高且长期大量施用单一的化学肥料，造成烟田土壤肥力降低、肥料利用率下降，这难以满足优质烟草生长的养分需求。因此，为解决化肥大量施用对烤烟作物造成的不良影响，减施化肥和使用新型肥料等已成为研究的热点。 [0003] 果蔬废弃物易腐烂，pH值较低，含水率高，其有机部分含75%的糖分和半纤维素、9%的纤维素以及5%的木质素，N、P、K等营养元素含量丰富，基本无毒害性。酵素肥是一种新型的生物肥料制品，其核心物质是微生物活菌，通过微生物生命活动将土壤中元素分解为植物可利用的物质，帮助农作物吸收养分，改善土壤状况，促进农作物生长发育。因此，果蔬废弃物的酵素资源化研究成为必然。已有研究表明，施用葡萄废果酵素液肥会显著影响葡萄园土壤细菌多样性和群落结构特征。还有研究表明冬瓜酵素、南瓜酵素、白菜酵素、包菜酵素四种酵素均可通过改善土壤微环境促进核桃植株生长发育，增强核桃树势来提高核桃抗病能力，并可用于核桃园炭疽病防治。综上，酵素肥作为新型肥料，可改善土壤肥力和提高作物产质，但是果蔬菜酵素液肥在烤烟上的研究尚未见过报道，效果如何也未可知。 发明内容[0004] 本发明目的在于提供一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥。 [0005] 本发明第二个目的在于提供该酵素液肥的制备方法。 [0006] 本发明第三个目的在于提供该酵素液肥的应用，使用了脐橙制备酵素液肥，在烤烟生长过程中进行施加，有效提高了烤烟的产值和产量。 [0007] 本发明目的通过如下技术方案实现：一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥，其特征在于：所述酵素液肥是采用脐橙发 酵制得的脐橙酵素原液稀释得到的脐橙酵素液肥，所述发酵是将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封发酵60天，然后收集上清液，得脐橙酵素原液。 ~ [0008] 进一步，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3 4:1:10 12。~ ~ [0009] 进一步优选地，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3:1:10。 [0010] 一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥的制备方法，其特征在于：是采用脐橙为原料，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封发酵60天，然后收集上清液，得脐橙酵素原~液，再加水稀释10左右倍得脐橙酵素液肥。 [0011] 进一步，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3 4:1:10 12。~ ~ [0012] 进一步优选地，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3:1:10。 [0013] 上述脐橙酵素液肥的应用，其特征在于：用于烤烟种植中，具体是在烤烟移栽30天后开始施加脐橙酵素液肥，所述脐橙酵素液肥是脐橙发酵后收集的上清液为脐橙酵素原液，经稀释后得脐橙酵素液肥。 [0015] 最具体的，一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥的应用，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备脐橙酵素原液：将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封~ 发酵60天，然后收集上清液为脐橙酵素原液，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3 4:1:10~ 12； ~ （2）将烟苗移栽至烤烟大田中，控制株行距为50 cm*120 cm，在烟苗移栽30天后开始施加脐橙酵素液肥，均匀施入烟草根部，每次施加量为80 100mL/株烟草，每隔2 3周施加~ ~ 1次，直至烟叶开始采收，所述脐橙酵素液肥是采用步骤（1）得到的脐橙酵素原液加水稀释 10倍形成脐橙酵素液肥。 [0016] 本发明具有如下技术效果：本发明制备的脐橙酵素液肥有效促进了烤烟的生长，显著增加了烤烟株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、有效叶片数，提高了烤烟的农艺性状，且显著提高了烤烟亩产值和上等烟比例，亩产值和上等烟比例较CK组分别增加了15.16%、20.84%。施用脐橙酵素液肥显著增加了土壤有机质含量，著增加了土壤速效钾含量。施用脐橙酵素液肥增加了土壤细菌和真菌的ASV数量，且细菌群落多样性指数高于其他两个处理。 附图说明 [0017] 图1：不同处理对土壤细菌（A）、真菌（B）群落β多样性的影响图。 [0018] 图2：不同处理ASV水平的土壤细菌（A）、真菌（B）群落Venn图。 [0019] 图3：不同处理对烟株根际土壤细菌（A、C）和真菌（B、D）相关性分析图。 具体实施方式[0020] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。 [0021] 实施例1一种提高烤烟产量和产值的酵素液肥的应用，包括如下步骤： （1）制备脐橙酵素原液：将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封~ 发酵60天，然后收集上清液为脐橙酵素原液，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3:1:10； （2）将烟苗移栽至烤烟大田中，控制株行距为50 cm*120 cm，在烟苗移栽30天后开始施加脐橙酵素液肥，均匀施入烟草根部，每次施加量为100mL/株烟草，每隔2周施加1次，直至烟叶开始采收，所述脐橙酵素液肥是采用步骤（1）得到的脐橙酵素原液加水稀释10倍形成脐橙酵素液肥，记为FO。 [0022] 对比例1按照实施例1中的发酵方式，以白菜为原料发酵的酵素原液，稀释成白菜酵素液 肥，记为FC。 [0023] 通过对脐橙酵素液肥和白菜酵素原液中主要成分测试结果如表1所示。 [0024] 表1：脐橙酵素液肥和白菜酵素原液主要成分 [0025] 可以看出，果蔬酵素液肥是一种新型生物肥料，它富含营养元素和小分子有机物质，能够补充烤烟生长过程中对氨基酸、以及中微量元素的需求。但是，不同的原料制备得到的酵素肥料中主要成分结构出现了明显的区别，因此起到的作用也会存在明显的区别。 [0027] 该试验选择在重庆市巫溪县古路镇万乐村（109°23′41″E，31°18′12″N）进行。试验地海拔高度1009 m，年均气温为14 23 ℃，烤烟大田生育期平均降水量为740.0 810.0 mm。~ ~ 试验土壤基本理化性质如下：pH为7.05，有机质含量19.04 g/kg，土壤全氮含量1.23 g/kg，碱解氮含量123.90 mg/kg，有效磷含量32.43 mg/kg，速效钾含量304.00 mg/kg。选择的烤烟品种为云烟87。 [0028] 1.测试作物农艺性状根据烟草农艺性状调查标准方法 YC/T142‑2010，在烤烟的团棵期、旺长期、平顶期、成熟期，每个小区分别选取有代表性的多棵烟株测定农艺性状：株高、茎围、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽，结果如表2所示。 [0029] 表2：不同处理对烤烟农艺性状的影响 [0030] 注：数据后带有不同小写字母者表示处理间差异达显著（P<0.05）水平。下同。 [0031] 结果表明，脐橙酵素液肥处理明显改善烤烟农艺性状，FO烟株株高、茎围、有效叶片数、最大叶长和最大叶宽均显著高于CK，分别较CK增加了16.33%、14.53%、11.11%、10.43%和10.31%。而白菜酵素液肥FC整体效果较FO稍差。 [0032] 2.测试产值及品质采烤时按小区挂牌采烤，烘烤结束后按小区分级称重，参考烟叶分级标准，对烤后烟叶进行计产计值。结果如表3所示。 [0033] 表3：不同处理对烤烟产量及产值的影响 [0034] 由表3可看出，FO烤烟亩产值、上等烟比例均显著高于对照，较CK分别增加了15.16%、20.84%，烤烟亩产值和上等烟比例均呈现FO＞FC＞CK的趋势。FC亩产量虽然达到了最高（147.56 kg），但其亩产值与上等烟比例均低于FO处理，分别降低了4.21%、16.60%。即FO有效提高了烤烟的上等烟比例，提高了烤烟整体品质，整体产值明显提高。 [0035] 3.测试种植烤烟土壤指标变化土壤样品采集：烟叶采收结束后，各小区随机选取10株烟株，挖出其根系，取根系周围附着的土作为根际土，10株根际土混合为1个样品，样品采集后用保温箱低温保存带回实验室。将带回的土样过20目网筛去除植物残体，均匀混合后，将样品分为两份，其中一份置阴凉处风干，供土壤理化分析测定用，另一份土样低温冷藏于﹣80℃冰柜中用于高通量测序。 [0036] （1）测定种植烤烟土壤养分变化参照鲍士旦《土壤农化分析(第三版)》测定土壤理化指标。土壤基础养分包括pH 值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾。pH值用标准型 PB‑10 pH 计测定(水土比为2.5:1) ； 土壤有机质含量采用高温外热重铬酸钾氧化‑容量法测定；土壤碱解氮含量采用碱解扩散法测定；土壤有效磷含量采用碳酸氢钠法测定；土壤速效钾含量采用乙酸铵浸提法测定。结果如表4所示。 [0037] 表4：不同处理烟田收获期土壤养分含量变化 [0038] 结果表明，FO处理土壤有机质含量较CK相比显著增加了13.54%；FC处理土壤有效磷含量较CK相比显著增加了19.62%；FC处理和FO处理土壤速效钾含量均显著增加，较CK相比分别增加了6.85%和5.37%。 [0039] （2）种植烤烟土壤微生物群落多样性变化烤烟收获前，取根际鲜土用于土壤微生物多样性测定。具体通过DNA抽提和PCR扩 增，以及Illumina Miseq测序，以获得样本中扩增子序列变体(ASV)，基于ASV代表序列信息和丰度信息，采用RDP classifier贝叶斯算法对ASV代表序列进行分类学分析，获得ASV在域、界、门、纲、目、科、属、种分类水平的注释信息。采用Kruskal‑WallisH法检验细菌和真菌群落的相对丰度差异显著性。其中土壤微生物群落α多样性结果如表5所示。 [0040] 表5：不同处理的烤烟根际土壤微生物群落α多样性指数比较 [0041] 由表5可知，不同酵素液肥处理对土壤细菌群落多样性的影响不同。针对与细菌而言，FO较FC的Shannon指数显著更高于CK；3个处理间Chao1指数和ACE指数虽无显著差异，但FO均高于FC和CK；FC的Simpson指数低于其他两处理。可见，施用脐橙酵素液肥提高了土壤细菌群落多样性和丰富度。不同施肥处理对土壤真菌群落多样性的影响也不同。针对与真菌而言，各处理间虽无显著差异，但FC和FO的Chao1指数、ACE指数和Simpson指数均低于CK； FO的Chao1指数、ACE指数和Simpson指数均略低于CK，但Shannon指数略高于CK。无论是细菌还是真菌，FC的Chao1指数、ACE指数和Simpson指数均低于CK组，可见，施用白菜酵素液肥降低了土壤真菌群落多样性和丰富度。 [0042] 基于weighted‑unifrac距离算法对烟株根际土壤中细菌和真菌进行PCoA分析，结果如图1所示（A为细菌，B为真菌）。结果表明，在ASV水平，FC和FO土壤细菌群落的样品有小面积重叠，而与CK完全分离且距离较远。对于真菌群落，FC的样品与CK聚在一起，与FO的样品部分重叠，表明施用果蔬酵素液肥对烟株根际土壤真菌群落结构有影响，但并未使真菌群落结构完全改变。综上，施用果蔬酵素液肥改变了烟田根际土壤微生物群落结构，且对细菌群落结构的作用更为显著。 [0043] 基于ASV水平的Venn图分析如图2所示。结果表明，CK、FC、FO的细菌ASV数分别为8022、8067、8991；CK、FC、FO共有的细菌ASV数为3307；FC和FO分别与CK共有的细菌ASV数为 3945、4452，FC和FO共有的细菌ASV数为4644；CK、FC、FO独有的细菌ASV数分别为2932、2785、 3202。CK、FC、FO的真菌ASV数分别为1443、1432、2131；CK、FC、FO共有的真菌ASV数为465；FC和FO分别与CK共有的真菌ASV数为571、661，FC和FO共有的真菌ASV数为683；CK、FC、FO独有的真菌ASV数分别为676、645、1252。可见，施用脐橙酵素液肥土壤细菌总数和独有细菌都远远高于CK组和FC组处理，真菌组成也有类似结果。 [0044] 为了进一步分析不同土壤因子对微生物群落结构的影响，对细菌和真菌群落结构与土壤环境因子进行RDA分析和Spearman相关性分析，如图3所示。从图3中A可知，RDA1能解释总变异的38.34%，RDA2能解释总变异的12.53%；在细菌ASV水平上，CK明显与其他处理分布位置不同，存在显著差异，表明施用果蔬酵素液肥会显著改变土壤细菌群落结构。环境因子对土壤细菌群落结构的影响由高到低依次为土壤有效磷（AP）、pH、碱解氮（AN）、速效钾（AK）、有机质（OM）、全氮（TN）。CK细菌分布与AP、pH、AN、OM、TN呈负相关，FC和FO细菌分布与AP、pH、AN、OM、TN呈正相关。土壤环境因子与细菌优势菌门的相关性分析如图3中C所示，细菌群落结构的变化与环境因子间有一定的相关性，结果表明，AP与细菌中变形菌门及Methylomirabilota呈显著正相关。可见，土壤有效磷对变形菌门及Methylomirabilota的丰度有正向的调控作用。 [0045] 由图3中B可知，RDA1能解释总变异的37.77%，RDA2能解释总变异的12.24%；在真菌ASV水平上，FC与FO样本分离，这表明不同酵素液肥对土壤真菌的群落结构影响不同。环境因子对土壤真菌群落结构的影响由高到低依次为AK、AP、AN、pH、OM、TN。FC和FO真菌分布与AK呈正相关，CK真菌分布与AK呈负相关；FC真菌分布与AN呈正相关，CK与AN呈负相关；FC真菌分布与AP、pH、OM、TN呈正相关，FO与AP、pH、OM、TN呈负相关。土壤理化性质与真菌门水平优势菌群的相关性分析如图3中D所示。由图中看出，AN与真菌中梳霉门的相对丰度呈极显著负相关；AP与unclassified_k__Fungi的相对丰度呈显著负相关；而OM与担子菌门的相对丰度呈显著正相关。 [0046] 实施例2一种提高烤烟产量和品质的酵素液肥的应用，包括如下步骤： （1）制备脐橙酵素原液：将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封~ 发酵60天，然后收集上清液为脐橙酵素原液，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为4:1:12； （2）将烟苗移栽至烤烟大田中，控制株行距为50 cm*120 cm，在烟苗移栽30天后开始施加脐橙酵素液肥，均匀施入烟草根部，每次施加量为80mL/株烟草，每隔2周施加1次，直至烟叶开始采收，所述脐橙酵素液肥是采用步骤（1）得到的脐橙酵素原液加水稀释10倍形成脐橙酵素液肥。 [0047] 实施例3一种提高烤烟产量和品质的酵素液肥的应用，包括如下步骤： （1）制备脐橙酵素原液：将脐橙洗净，切碎后加入红糖和蒸馏水，在20 40℃下密封~ 发酵60天，然后收集上清液为脐橙酵素原液，所述脐橙、红糖和蒸馏水的质量比为3.5:1: 10； （2）将烟苗移栽至烤烟大田中，控制株行距为50 cm*120 cm，在烟苗移栽30天后开始施加脐橙酵素液肥，均匀施入烟草根部，每次施加量为90mL/株烟草，每隔3周施加1次，直至烟叶开始采收，所述脐橙酵素液肥是采用步骤（1）得到的脐橙酵素原液加水稀释10倍形成脐橙酵素液肥。 [0048] 在相同的试验土壤中按照实施例2和实施例3的方法使用制备的脐橙酵素液肥，处理对烤烟植株的影响、对应的烤烟的产量、品质及产值如表6所示。 [0049] 表6：实施例2、实施例3处理对烤烟农艺性状、产量及品质的影响 [0050] 由上表可知，在种植烤烟品种云烟87过程中使用了脐橙酵素液肥，烟叶的农艺性状、亩产量，以及上等烟比例相较于没有使用脐橙液肥的CK组而言，均有明显的改善和提高。 [0051] 在试验过程中，本发明中的脐橙酵素液肥用于其他品种的烤烟种植时，对于烟叶的农艺性状及产量和上等烟比例（品质）均有显著的提高，提高了烤烟的产值。 |
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