一种提高烟草质量的肥料及其应用
阅读说明：本技术 一种提高烟草质量的肥料及其应用 (Fertilizer for improving tobacco quality and application thereof ) 是由 韦建玉 张纪利 殷全玉 宋战锋 刘国顺 金亚波 王新发 黄崇峻 贾海江 李正辉 于 2021-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高烟草质量的肥料,包括生物炭基有机肥和烟草专用复混肥,且二者的质量比为80-100：40-60,其中,所述生物炭基有机肥包括生物炭和有机废弃物,且质量比为15：85。将该种肥料对烟草植株进行施用,显著提高了烟草的质量。(The invention discloses a fertilizer for improving tobacco quality, which comprises a biochar-based organic fertilizer and a special tobacco compound fertilizer, wherein the mass ratio of the biochar-based organic fertilizer to the special tobacco compound fertilizer is 80-100: 40-60, wherein the biochar-based organic fertilizer comprises biochar and organic waste, and the mass ratio of the biochar to the organic waste is 15: 85. the fertilizer is applied to tobacco plants, so that the quality of tobacco is obviously improved.)
技术领域
本发明涉及烟草种植技术领域，更具体地说是涉及一种提高烟草质量的肥料及其应用。
背景技术
由于现阶段，盲目地追求烟草产量，烟农长期、过量施用化肥，引发植烟土壤质量退化，从而导致烟叶品质下降，肥料利用率降低，病害频发。广西地区拥有大量的八角，滤泥，牛粪等废弃物，废物利用迫在眉睫。
生物炭在土壤中具有较强的稳定性，从而保证了土壤不会受到其分解而产生的危害。同时，大量研究表明，生物炭具有改土增产的作用，因此施用生物炭基有机肥为持续的发挥固氮减排作用和改土增产作用奠定了基础。由于每个地区气候条件、土壤状况的不同，生物炭基有机肥发挥的效果不同，应用于作物生产时，应该因地、因作物、因具体条件而异。不同生物炭还田后产生的效果也不同。因此，研发适应于广西壮族自治区百色烟区土壤和生态特色的烟草专用生物炭基有机肥配方，并且进行配方验证和筛选，将生物炭与当地农田废弃物结合利用，开发出适宜的生物炭基有机肥配方，从而提高百色烟叶产质量是必要的。
因此，如何提供一种适用广西壮族自治区烟区土壤和生态特色的烟草生物炭基有机肥是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种提高烟草质量的肥料，肥料中以生物炭基有机肥替代现有技术中的有机肥料，显著提高了烟草的质量。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种提高烟草质量的肥料，包括生物炭基有机肥和烟草专用复混肥，且二者的质量比为80-100：40-60，其中，所述生物炭基有机肥包括生物炭和有机废弃物，且质量比为15：85。
广西地带农田中有大量的有机废弃物，所以，本发明将无机肥与有机废弃物联用，提高了有机废弃物的利用效率，生物炭具有改土增产的作用，因此施用生物炭基有机肥为持续的发挥固氮减排作用和改土增产作用奠定了基础；生物炭、无机肥和有机废弃物联合使用，相较现有技术中仅以无机肥和有机肥联用，显著促进烟株根系发育和农艺性状增加、烤后烟叶品质得到明显提升，表现在化学成分更加协调，感官评吸质量更好。
作为本发明优选的技术方案，所述有机废弃物包括八角、滤泥或牛粪。
作为本发明优选的技术方案，所述烟草专用复混肥为氮磷钾肥，且N：P2O5：K2O＝1:1:3。
上述所述的一种提高烟草质量的肥料在提高烟草质量中的应用。
作为本发明优选的技术方案，所述肥料能提升烟草的农艺性状；农艺性状包括：烟草株高、茎围、节距、叶长和叶宽。
作为本发明优选的技术方案，所述肥料能促进烟草的根系发育，提高烟株的总根长、根表面积、根直径和根体积。
作为本发明优选的技术方案，所述肥料能提高烟草烤后烟叶的品质，协调烟叶化学成分，降低了烤后烟叶中的氯含量和糖碱比。
作为本发明优选的技术方案，所述肥料能提高烟草的产量。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种提高烟草质量的肥料，以生物炭、废弃有机物和无机肥作为原料，显著提高了烟草的品质。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
试验材料
供试生物炭其理化性质是：C、H、O、N元素含量分别为50-60％、3.0-4.0％、17.0-21.0％、1.3-1.7％，氯离子含量0.4-0.6％，水份10-20％、比表面积约为2.00m2/g～5.57m2/g，孔径为1.543nm，总孔容0.010cm3/g。
供试滤泥、八角和牛粪为广西当地有机肥资料；
供试土壤基础肥力如表1所示；
供试烟草品种：均为云烟87
表1 试验地土壤基础肥力
试验设计
试验于2019年广西壮族自治区百色市进行，两个试验点分别位于靖西市新甲站新荣村(经度106.365923，纬度23.178517)和隆林县各族自治县德峨乡保上村(经度105.153815，纬度24.641570)。
试验4个处理：
CK：烟草专用复混肥+当地有机肥；
T1：烟草专用复混肥+八角生物炭基有机肥；
T2：烟草专用复混肥+滤泥生物炭基有机肥；
T3：烟草专用复混肥+牛粪生物炭基有机肥；
各处理氮肥用量相同，氮：磷：钾为1:2:3。
烟草于2019年2月移栽，按照广西当地优质烟草生产技术规范管理烟田。
测定项目与方法
打顶后10天每处理每小区随机选取10株烟株，调查株高、茎围、叶片数、中部叶的最大叶长、叶宽等农艺性状(《烟草农艺性状调查测量方法YC/T142－2010》)。于烟株旺长期每处理每小区随机选择3株烟株，挖出烟根，用根系分析仪测量根系发育情况。不同处理烟叶单独采收、挂牌烘烤，统计各等级烟叶产量，计算经济性状。取C3F和B2F等级烤后烟叶样品分析常规化学成分和感官评价。
数据分析
采用office2016进行数据整理，不同处理间差异采取SPSS22.0软件进行单因素方差分析，LSD法进行显著性检验(p<0.05)。
结果
不同处理组对烟株农艺性状的影响：
打顶后10d调查各处理烟株农艺性状，结果如表2所示：
表2 打顶后十天各处理烟株农艺性状
从表2中可知，隆林实验地打顶后株高保持在85.6-92.9cm之间，T1组株高明显高于对照和其它处理，较CK高出8.5％；打顶后10d烟株茎围在8.35-8.74cm之间，除T1组外各处理同对照相比无显著差异，T1组的茎围最大，较常规施肥CK提高了2.0％，差别为达到显著水平；打顶后10d烟株节距在3.6-3.8cm之间，试验组整体高于对照组，但未达到显著性差异；打顶后10d烟株有效叶片数维持在18.2-19.7片，处理组均高于对照组，其中T1和T2处理显著高于对照；打顶后10d烟株最大叶长在68.9cm-71.1cm之间，最大叶宽在26.0cm-27.8cm之间，处理组的最大叶长和叶宽略高于对照组，但均未达到显著性差异。综合隆林德峨试验地烟草农艺性状来看，生物炭基有机肥与化肥配施显著改善了烟株的农艺性状，其中株高、茎围和有效叶片数提高最为明显，其中T1处理(八角生物炭基肥)效果最优。
靖西新甲试验地打顶后10d的烟草株高在106.0-114.0cm之间，试验组均显著高于对照组，T1、T2和T3分别较对照提高了5.0％、6.3％和7.5％；茎围在7.6-8.16cm之间，试验组均高于对照组，但差异不显著，其中T1处理表现较优；节距在7.1-8.5cm之间，试验组显著高于对照组，其中T2和T3表现较好，分别较对照组提高了19.7％和15.5％；试验组的有效叶数显著高于对照组，T1、T2和T3分别较对照提高了36.1％、20.4％和13.6％，T1组的有效叶数显著高于其它处理，较对照组增加了5.33片；中部叶最大叶长和叶宽处理组和对照组差异不显著。综合靖西新甲试验地烟草农艺性状来看，生物炭基有机肥与化肥配施显著改善了烟株的农艺性状，其中有效叶片数和株高提升最为明显，其中T1处理(八角生物炭基肥)效果最优。
综合两地分析，常规施肥+八角生物炭基有机肥处理试验效果较好。
根系发育情况
旺长期每处理每小区挑选3株烟，挖出烟根，测量各项根系指标，见表3；
表3 不同处理旺长期烟草根系指标
根据表3，对隆林分析：总根长和总根表面积来看，试验组显著高于对照组，但试验组之间差异不显著，T1、T2和T3的总根长分别较对照增加了39.4％，32.1％和26.7％，T1、T2和T3的总根表面积分别较对照增加了17.0％，12.8％和19.9％；试验组的平均根直径和总体积均显著高于对照组，但试验组内差异不明显，T1、T2和T3的平均根直径分别较对照增加了25.6％，9.0％和28.2％，T1、T2和T3的总根体积分别较对照增加了69.6％，46.4％和69.1％；实验组的根尖数和分支数均高于对照组，其中T1和T2处理达到显著水平，T1和T2处理的根尖数较对照分别增加了35.1％和28.9％，分支数分别增加了15.4％和29.8％，T3组的根尖数和分支数同对照相比差别不明显。综合隆林试验地来看，生物炭基有机肥与化肥配施显著改善了烟株的根系发育情况，其中根系体积，根总长、根尖数和分支数提升最为明显，其中T1处理(八角生物炭基肥)和T2处理(滤泥生物炭基肥)效果最优，其次是T3处理(牛粪生物炭基肥)。
对靖西分析：总根长和总根表面积来看，试验组显著高于对照组，T3处理优于T1和T2处理，T1、T2和T3的总根长分别较对照增加了21.8％，19.8％和78.6％，T1、T2和T3的总根表面积分别较对照增加了18.1％，12.5％和38.9％；试验组的平均根直径和总体积均显著高于对照组，T2处理优于T1和T3处理，T1、T2和T3的平均根直径分别较对照增加了50.9％，84.0％和28.4％，T1、T2和T3的总根体积分别较对照增加了39.7％，91.6％和79.4％；实验组的根尖数和分支数均高于对照组，其中T1组显著优于T2和T3组，T1、T2和T3的根尖数分别较对照增加了168.2％，42.4％和34.3％，T1、T2和T3的根分支数分别较对照增加了115.8％，97.9％和58.2％。综合靖西试验地来看，生物炭基有机肥与化肥配施显著改善了烟株的根系发育情况，其中根尖数、分支数提升最快，其次是根系总体积、根直径、根总长和根面积。其中T1处理(八角生物炭基肥)对根尖数和分支数改善效果最为明显，T2处理(滤泥生物炭基肥)对根平均直径和体积提升效果最优，T3处理(牛粪生物炭基肥)提升根总长和面积效果最好。根尖和分支数是对烟草根系吸收功能最为重要，其T1处理对这2个性状的提升效果均超过了100％，因此认为T1处理整体优于T2和T3。
综合两地分析，常规施肥+八角生物炭基有机肥处理试验改善烟株根系发育效果较好，其次是常规施肥+滤泥生物炭基有机肥和常规施肥+牛粪生物炭基有机肥。
烤后烟叶品质分析
分别取各处理烤后烟叶B2F、C3F两个等级的烟叶做常规化学成分分析，如表4所示；
表4 各处理烤后烟化学成分
水溶性总糖和还原糖是烤烟重要的化学成分之一，可以醇和烟气，减少刺激性。两糖比是指还原糖与水溶性总糖的比值，该比值在一定程度上反应了烟草成熟度，比值越接近1，说明烟草成熟度越高，成熟度较好的烟叶两糖比应该大于0.85。烟碱是吸烟成瘾的物质基础，糖碱比(水溶性总糖/烟碱)在8-12较为适宜。烟草钾含量和钾氯比是表征烟草质量和燃烧性的重要指标，烟草钾含量与烟叶质量呈现正相关关系，钾含量越高越好，钾氯比大于等于4为宜。
由表4可知，对隆林试验地烟叶化学成分分析：生物炭基肥与化肥配施，可以提升B2F和C3F烟叶总糖和还原糖含量，总氮和烟碱略有降低，钾含量增加明显。从化学成分协调性来看，试验组较对照组的两糖比明显增加，说明烟草成熟度提高了，其中T1和T2表现较优；B2F和C3F的糖碱比均表现为试验组高于对照组，且能保持在适宜范围内；试验组和对照组的钾氯比均在4以上，符合优质烟叶要求；试验组钾含量高于对照组，其中T1处理表现更好，与对照相比，T1处理B2F的钾含量提高了18.97％，C3F的钾含量提高了6.47％。
对靖西试验地烟叶来说，生物炭基肥与化肥配施可以提高烟叶成熟度，主要体现在两糖比增加明显，其中T1处理更优，T1处理B2F和C3F的两糖比分别提高了7.73％和8.43％；试验组对C3F的糖碱比明显低于对照，对照组C3F的糖碱比高达21.32，明显偏离适宜范围，试验组将偏高的糖碱比降低，使其趋向合理范围，其中T2处理效果最优，糖碱比为14.66；试验组烟叶钾含量略微高于对照组，其中T1处理效果较好，其B2F和C2F的钾含量均超过对照组。
综合来看，生物炭基肥配化肥具提高烟草成熟度和钾含量，使其化学成分更协调的效果，T1烟草专用复混肥+八角生物炭基肥为最优处理。
烤后烟产量与产值分析
对隆林烤后烟经济性状分析，见表5；
表5 各处理烤后烟叶经济性状指标
从表5中可以看出，施用生物炭基有机肥料能够有效的提高烟草亩产量、亩产值、均价、上等烟比例，T1处理表现最佳，其次是T2处理。隆林试验地T1处理的亩产量、亩产值、均价和上等烟比例分别较对照提高了7.4％、13.9％、6.2％和5.0％；T2处理的亩产量、亩产值、均价和上等烟比例分别较对照提高了3.0％、11.4％、9.5％和9.1％。靖西试验地T1处理的亩产量、亩产值、均价和上等烟比例分别较对照提高了11.0％、31.7％、18.6％和7.9％；T2处理的亩产量、亩产值、均价和上等烟比例分别较对照提高了2.9％、14.3％、11.2％和3.5％。
实施例2
基于实施例1得出的实验结论，进一步在广西的靖西、隆林、乐业、德保、田林、贺州进行大范围的大田实验，实验方法同实施例1；取C3F和B2F等级烤后烟叶进行评吸评价，结果见表6；
表6
综合两地分析，生物炭有机肥的效果优于当地的有机肥，且T1烟草专用复混肥+八角生物炭基肥处理经济性状最好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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