重茬烤烟专用肥,及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种重茬烤烟专用肥，及其制备方法和应用。本发明的一种重茬烤烟专用肥由50％-80％生产木耳后的废弃物，10％-30％腐植酸原料及10％-20％腐殖土制成。本发明的重茬烤烟专用肥选择了对植物根系有促进作用的天然材料，提取出能够促进根系发育的成份，并添加一定有利于植物生长的基质，可以明显缓解重茬烤烟的障碍问题，通过施用烤烟重茬专用肥，可以解决或缓解重茬烤烟的障碍，提高烤烟前期的发育能力，可明显提高重茬烤烟的产量和品质，增加烟农的收入。

说明书

技术领域

本发明涉及一种肥料及其制备方法和应用，特别涉及一种用于重茬烤烟的专用 肥，及其制备方法和应用。属于肥料生产加工领域。

背景技术

国外优质烟叶生产国家烤烟均采用轮作制度，轮作时间为3-4年。烤烟轮作种 植有以下好处，(1)可以均衡土壤养分的供应，有利于烟叶内养分均衡，烟叶质量 较好；(2)可以有效控制病害，减少烟叶生产风险；(3)烟株发育良好，可获得适 宜的产量和较高质量的烟叶，效益增加。但我国受到土地政策和土地面积的影响， 我国烤烟种植重茬现象比较普遍，一般烤烟种植重茬3-5年，多达10年以上。生产 实践和研究表明，烤烟重茬在1-3年内，对烤烟生长发育影响不不十分明显，个别 年份病害加重，通过喷施药剂可以控制。重茬超过3年以上，烤烟前期发育严格受 到抑制，发育缓慢，生育期推迟(群众俗称小老烟)，到生育后期，烟株才开始发 育，一般较正常烤烟发育推迟2周，不仅影响了烟叶的产量，更重要严重影响了烟 叶质量，更容易造成病害的大流行，严重影响烟农的效益。

关于烤烟重茬的障碍原因主要是由于重茬限制了根系的发育，而影响了烟株的 生长发育，其机理尚不清楚。

土壤施肥是促进烤烟生长，提高产量和品质的重要措施。烤烟在生长过程中所 吸收的氮素主要来源于施肥和土壤，其中，后者是主要供氮方式，约占到植株吸氮 总量的55％～75％，虽然如此，土壤施肥对于提高烤烟产量以及品质具有重要作用。

当前重茬烤烟的处理方法主要是增加氮肥的用量，深松，促进烤烟的发育，多 数效果不明显，其中增加氮肥用量有如下不足：(1)烤烟对氮肥比较敏感，前期需 要充足的氮肥供应，但到烟叶平顶时，要求土壤供氮量明显减少或停止供给，由于 增施了氮肥，往往导致烟叶成熟时，土壤供氮增加，与烤烟需氮相矛盾，这样影响 了烟叶田间成熟度，特别是氮肥用量过高时，造成烟叶贪青晚熟，降低烟叶的质量； (2)由于氮肥用量的增加，在烟叶的成熟期，容易感染野火病和赤星病，造成减 产，或严重影响烟叶的等级，效益降低；(3)卷烟工业证明，氮肥用量过多，烟碱 含量增加，杂气加重。刺激性增强不利于卷烟工业的需要；(4)烟农要实行烤烟轮 作种植，需要与其它土地置换，每亩增加100元的投入，增加了生产成本。因此， 研究能够促进重茬烤烟生长的专用肥料，将对提高重茬烤烟生产能力，增加烟农效 益，降低烟农生产成本具有重要的意义。

本发明的重茬烤烟专用肥选择了对植物根系有促进作用的天然材料，提取出能 够促进根系发育的成份，并添加一定有利于植物生长的基质，可以明显缓解重茬烤 烟的障碍问题，这样通过施用烤烟重茬专用肥，可以解决或缓解重茬烤烟的障碍， 提高烤烟前期的发育能力，可明显提高重茬烤烟的产量和品质，增加烟农的收入。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种重茬烤烟专用肥以减少或缓解重茬烤 烟的生长障碍问题。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术手段得到的：

本发明的一种制备重茬烤烟专用肥的方法，其特征在于按重量百分数计，由 50％-80％的生产木耳后的废弃物，10％-30％的腐植酸原料及10％-20％的腐殖土通过 以下步骤制成：

(1)原料粉碎：将生产木耳后的废弃物机械粉碎，细度为1-2mm；

(2)消毒：将步骤(1)粉碎处理后的废弃物用蒸汽消毒，冷却；

(3)腐殖酸提取：按腐殖酸原料与氢氧化钠溶液的质量体积比为1∶10比例 提取腐殖酸，然后用盐酸调节上清液至pH＝1，得到腐殖酸上清液；

(4)生产木耳后的废弃物的处理：用步骤(3)得到的pH＝1的腐殖酸上清液 与步骤(2)得到的消毒后的废弃物混合，水分控制在50％-60％，放置12小时以上， 得到废弃物与腐殖酸的混合物；

(5)物料混合：将经步骤(4)处理后得到的废弃物与腐殖酸的混合物和腐殖 土混合，即得重茬烤烟专用肥；

所述的生产木耳后的废弃物是指生产木耳后的废弃袋装原料，去掉外部塑料袋 后即得。

将生产木耳后的废弃物处理后作为本发明的重茬烤烟专用肥生产的原料之一， 其主要作用是作为载体吸附腐殖酸，同时具有增加土壤有机质，改善根周围土壤物 理性质，通气、透水的作用，从而到达促进根系发育的目的。

北方生产木耳多采用培养袋培养的方法，即将配好培养基按照常规方法处理后 装袋(塑料袋)灭菌，用于后续的木耳生产。木耳生产后的废弃袋装原料，去掉外 部塑料袋后既可用于肥料的生产。

北方生产木耳的培养基配方有多种，许多农林产品下脚料都可用来栽培木耳， 下面介绍几种培养基配方：

①木屑培养基配方：由70-80％木屑、15-25％麸皮、0.5-1.5％石膏粉以及 0.5-1.5％白糖制成。

②棉籽壳培养基配方：由85-95％棉籽壳、5-10％麸皮、0.5-1.5％石膏粉以及 0.5-1.5％白糖制成。

③玉米芯培养基配方：由65-75％玉米芯、10％～20％锯木屑、5-10％麸皮、 0.5-1.5％石膏粉以及0.5-1.5％白糖制成。

④稻草培养基配方：由70-80％稻草、10-20％麸皮、5-10％锯木屑、0.5-1.5％ 石膏粉以及0.5-1.5％白糖制成。

如果条件许可，在上述培养基中加入百分之二的黄豆粉更好。

在本发明的具体实施例中，所述的生产木耳后的废弃物来自北方以柞树木屑为 基质生产木耳后废弃的袋装原料。

在本发明的具体实施例中，用于本发明的生产木耳的柞树木屑培养基，由 70-80％柞树木屑、15-25％麸皮、0.5-1.5％石膏粉以及0.5-1.5％白糖制成，含水量 在65％左右。

在本发明的具体实施例中所用的生产木耳后的废弃物实际是柞树材料被木耳 菌分解后的残体。

本发明的腐植酸原料(固体)可从市场上购买，优选的所述的腐植酸原料(固 体)中有机质含量在40％以上，细度为1-2mm。

腐殖土可从经销商处购买得到，或收购清理鱼池的底土，经过堆积后均可使用。 优选的所述的腐殖土中有机质含量在为40％以上，细度为1-2mm。

在本发明具体实施例中，步骤(2)中所述的蒸汽消毒是在95℃条件下持续30 分钟。

在本发明具体实施例中，步骤(3)中所述的氢氧化钠溶液浓度为0.1mol/L。

以上任一所述的方法，其特征在于还可进一步包括将步骤(5)得到的重茬烤 烟专用肥置于滚筒式烘干机中造粒烘干，水分控制在0-20％。

本发明提供了由以上所述的方法制备得到的重茬烤烟专用肥。

本发明的重茬烤烟专用肥的提出解决了以下问题：(1)可以改善烟草根际的应 养分环境，促进根系生长发育，增加根系吸收养分能力，满足前期烤烟营养需求； (2)解决或缓解重茬烤烟生长的障碍问题，施用重茬烤烟专用肥，烟株发育与新 茬烤烟发育一致；(3)克服了常规解决重茬增加氮肥用量的做法，有效解决烤烟施 氮与需氮的矛盾，提高烟叶质量；(4)重茬烤烟专用肥是有机肥料，具有有机肥的 一切特点，长期施用可以改善土壤环境条件，符合农业可持续发展战略；(5)重茬 烤烟专用肥料工厂化生产条件简单，陈本低；(6)施用重茬烤烟专用肥料可以增加 烟农效益降低烟叶生产陈本。

与化肥相比，重茬烤烟专用肥料具有以下作用：(1)重茬烤烟专用肥料属于有 机肥料，具有有机肥料的全部性质，具有改良土壤作用，增加土壤生物活性，无毒 无任何副作用，使用安全；(2)促进烤烟前期的生长发育，在重茬3-4年的烟田， 施用重茬烤烟专用肥料后，烤烟长势与新茬烤烟长势基本一致。(3)可以促进烤烟 根系发育，施用重茬烤烟专用肥料后，根系发达，根颜色干净，发白，须根数量明 显增多。而重茬烤烟根系少，颜色暗，须根少。(4)施用重茬烤烟专用肥料后，可 以增加烟叶产量，提高烟叶产量达5％-10％。(5)施用重茬烤烟专用肥料后具有增 加土壤有机质含量，改善土壤物理性状和化学性质，土壤结构疏松，土壤生物量增 加，可以提高土壤肥力。(5)工厂化生产施用重茬烤烟专用肥料工艺简单，具有周 期短，不需要复杂的设备，可以进行大量生产；(6)施用重茬烤烟专用肥料后可增 加烟农效益。上述的作用是化肥不能达到的，如在重新4-5年烟田，即使增加化肥 用量，烟株同样生长缓慢，烟农称其为“小老烟”，即使在后期烟株能发育达到普通 烟株的高度，也由于发育迟缓，导致烟叶质量下降，降低烟叶的产值。

本发明所述的重茬烤烟专用肥产品可执行NY525-2002标准：(1)、有机质含量 (以干基计)，％≥30；(2)、总养分(N+P₂O₅+K₂O)含量(以干基计)，％≥4.0；(3)、 水分(游离水)含量，％≤20；(4)、酸碱度pH5.5～8.0；(5)有机肥料中的重金 属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标应符合GB8172的要求。(6)、烘干物料 温度：≤70℃；(7)执行标准：农业标准商品有机肥料标准(NY525-2002)。

重茬烤烟专用肥料采用物料性物料混合，pH调整到6-7，物料烘干达到有机肥 标准。

本发明还提出了所述的重茬烤烟专用肥在制备重茬烤烟肥料中的应用。及

所述的重茬烤烟专用肥在烟叶生产中的应用。

相较于现有技术，本发明优点在与：(1)与重茬烤烟相比，促进烤烟前期生长 发育，与新茬烤烟长势一致；(2)明显提高重茬烤烟产量20％以上；(3)避免了单 纯靠增施氮肥容易引起烤烟贪青晚熟，减少病害发生的风险；(4)可以工厂化生产， 加工简单，减少烟农成本，提高烟叶质量。

附图说明

图1为本发明的一种制备重茬烤烟专用肥的方法流程图；

图2烤烟各生育期根干物质积累；

图3烤烟各生育期地上干物质积累。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述 而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本 领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方 案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

材料：

生产木耳后的废弃物为自行收集得到，为北方以柞树木屑为主要基质生产木耳 后废弃的并经木耳菌分解后的废弃袋装原料。

生产木耳的柞树木屑培养基，由70-80％柞树木屑、15-25％麸皮、0.5-1.5％石 膏粉以及0.5-1.5％白糖制成，含水量在65％左右。木耳种植者按照现有常规方法生 产木耳后，将木耳袋装的废弃物堆积弃于农田附近，本发明人自行收集木耳废弃袋 装原料，去掉外部塑料袋后，粉碎用于肥料的生产。

腐植酸原料(固体)购自内蒙古乌海明星腐植酸厂。其中有机质含量在40％以 上，细度在1-2mm之间，

腐殖土可从经销商处购买得到。其中有机质含量在40％以上，细度在1-2mm之 间，

实施例1

本发明的一种重茬烤烟专用肥按照以下方法制备得到，方法流程图如图1所示：

1、称取原料：500kg生产木耳后的废弃物(培养基组成：78％柞树木屑、20％ 麸皮、1％石膏粉以及1％白糖，含水量为65％)，300kg腐植酸及200kg腐殖土。

2、原料粉碎：将生产木耳后的废弃物机械粉碎，细度为1-2mm。

3、消毒：将粉碎的废弃物用蒸汽消毒，95℃持续30分钟后冷却。

4、腐殖酸提取：用0.1M NaOH(氢氧化钠)溶液，按腐殖酸原料∶氢氧化钠 溶液质量体积比＝1∶10比例提取腐殖酸，然后用1∶1的盐酸调节上清液至pH＝1。

5、生产木耳后的废弃物的处理：用pH＝1的腐殖酸上清液与废弃物混合，水分 控制在50％，放置12小时。

6、物料混合：将处理好的废弃物与腐殖酸和腐殖土混合。

7、烘干：将上述混合好原料，烘干，水分控制在20％。

8、包装：将烘干后的发酵饼肥与编织袋包装(成品肥)。

实施例2

本发明的一种重茬烤烟专用肥按照以下方法制备得到：

1、称取原料：800kg生产木耳后的废弃物(培养基组成：73％柞树木屑、25％ 麸皮、1％石膏粉以及1％白糖，含水量为65％)，100kg腐植酸及100kg腐殖土。

2、原料粉碎：将粉碎后的废弃物机械粉碎，细度为1-2mm。

3、消毒：将粉碎后的废弃物用蒸汽消毒，95℃持续30分钟后冷却。

4、腐殖酸提取：用0.1M NaOH(氢氧化钠)溶液，按腐殖酸原料∶氢氧化钠 溶液质量体积比＝1∶10比例提取腐殖酸，然后用1∶1的盐酸调节上清液至pH＝1。

5、生产木耳后的废弃物处理：用pH＝1的腐殖酸上清液与生产木耳后的废弃物 混合，水分控制在60％，放置16小时。

6、物料混合：将处理好的废弃物与腐殖酸和腐殖土混合，即得。

实施例3

本发明的一种重茬烤烟专用肥按照以下方法制备得到：

1、称取原料：600kg生产木耳后的废弃物(培养基组成：80％柞树木屑、19％ 麸皮、0.5％石膏粉以及0.5％白糖，含水量为65％)，200kg腐植酸及200kg腐殖土。

2、原料粉碎：将生产木耳后的废弃物机械粉碎，细度为1-2mm。

3、消毒：将粉碎后的废弃物用蒸汽消毒，95℃持续30分钟后冷却。

4、腐殖酸提取：用0.1M NaOH(氢氧化钠)溶液，按腐殖酸原料∶氢氧化钠 溶液的质量体积比＝1∶10比例提取腐殖酸，然后用盐酸调节上清液至pH＝1。

5、生产木耳后的废弃物处理：用pH＝1的腐殖酸上清液与生产木耳后的废弃物 混合，水分控制在55％，放置18小时。

6、物料混合：将处理好的生产木耳后的废弃物与腐殖酸和腐殖土混合。

7、烘干：将上述混合好原料，烘干，水分控制在5％。

8、包装：将烘干后的发酵饼肥与编织袋包装。

实施例4

2010年主要针对重茬烤烟生长的障碍现象，开展了重茬烤烟土壤调节剂研制与 试验研究。

1材料与方法

1.1试验材料

试验地点设在黑龙江省哈尔滨烟叶公司肇州分公司永胜乡永生村，地里位置： N45°50′814″，E125°22′60.7″，土壤类型为黑钙土，烤烟品种龙江911，前茬作物为 烤烟(4年茬)。土壤养分状况：土壤有机质31.48g.kg^-1，碱解氮124.3mg.kg^-1，速 效磷11.5mg.kg^-1，速效钾161.6mg.kg^-1，pH＝7.8。

1.2试验设计

1.2.1试验处理

试验设3个处理。(1)当地常规施肥N1P1K1(对照)；(2)当地市场购买有机 肥，50公斤/亩；(3)重茬烤烟专用肥配方，50公斤/亩，按照实施例1的方法制备 得到；试验氮肥用量均调整到3.5kg/亩，各处理氮磷钾用量相同，N∶P₂O₅∶K₂O＝1∶ 1.5∶3，所有肥料均在移栽时做口肥。

小区试验采用随机区组法，3次重复，5行区，小区面积5.5×6.0＝33m²，行株 距为1.1m×0.5m，栽培密度为1212株/亩。各处理纯氮3.5kg/亩、磷(P₂O₅)5.25 kg/亩、钾(K₂O)10.5kg/亩，N∶P₂O₅∶KO₂＝1∶1.5∶3(基肥硝态氮比例均为40％)， 小区中间三垄烟叶测产分级，分级后取中部叶C₃F分别于黑龙江省卷烟工业公司化 验与评吸。烤烟采样地膜覆盖栽培，田间管理按黑龙江省烤烟技术规范要求进行， 各处理水平一致。

当地气象条件见表1，2010年气候特点是早春低温，4～5月土壤湿度大，降雨 量较历年偏高，影响烤烟正常的移栽时间，6～8月份温度较高，平均超过20℃， 烟株发育较快，长势良好，而后期降温较快。从整体上看，2010年是有利于烤烟生 长的年份，烟叶质量较好。

表1 2010年肇州县气象资料

2结果与分析

2.1重茬烤烟专用肥对烤烟干物质的影响

施用重茬烤烟专用肥处理于烤烟移栽7周后根干重均明显高于对照和有机肥处 理(图2)，并差异达到显著水平，表明施用茬烤烟专用肥对重茬烤烟根系具有良好 的促进作用。同时田间观察中发现，施用重茬烤烟专用肥处理根系于烤烟生育前期 明显多于对照，效果非常明显。

图3结果表明，施用重茬烤烟专用肥于烤烟移栽7周后，地上干重均明显高于 对照和有机肥处理(图3)，并差异达到显著水平；表明施用茬烤烟专用肥对重茬烤 烟地上发育具有良好的促进作用。同时田间观察中发现，施用重茬烤烟专用肥处理 于烤烟生育前期长势明显高于对照，其烟田长势与新茬烟田基本一致。

2.2重茬烤烟专用肥对烤烟产值的影响

施用重茬烤烟专用肥处理在产量、亩产值和上等烟比例均高于对照，其中施用 重茬烤烟专用肥处理较对照产量提高6.94％，亩产值增加276.78元/亩，上等烟比例 提高7.63个百分点。结果见表2所示，统计分析结果表明，重茬烤烟专用肥与对照 亩产值和上等烟比例差异达显著水平。

表2 重茬烤烟专用肥对烟叶产值影响

2.3重茬烤烟专用肥对烤烟化学成分与品质的影响

从烟叶化验结果看出，结果如表3、表4所示。施用重茬烤烟专用肥后，中部 烟叶氮含量有增加的趋势，而降低了上部烟叶氮含量，说明施用重茬烤烟专用肥可 有效控制上部烟叶的厚度；烟碱含量低于对照，可能与烟株发育较快有一定关系。 综合结果表明，施用重茬烤烟专用肥对叶内在化学成份没有明显不利的影响。

表3 烟叶化验结果(黑龙江烟草工业有限责任公司)

表4 烟叶化验结果(黑龙江烟草工业有限责任公司)

评吸结果表明，施用重茬烤烟专用肥后，尽管烟叶等级总体一致的前提下，烟 叶质量不高。可见重茬烤烟专用肥对烟叶，只能从改善重茬烟株生长发育的角度提 高烟叶的产量和效益，如果从烟叶质量角度出发，生产中必须结合施用饼肥来保证 烟叶质量。

3结论与讨论

3.1施用重茬烤烟专用肥可明显促进根系生长和烟株发育，根干重和地上干重 显著高于对照，表明施用茬烤烟专用肥对重茬烤烟生长发育有良好的促进作用。

3.2施用重茬烤烟专用肥处理较对照产量提高6.94％，亩产值增加276.78元/ 亩，上等烟比例提高7.63个百分点。

3.3烟叶内在化学成份结果表明，施用重茬烤烟专用肥后，中部烟叶氮含量有 增加的趋势，而降低了上部烟叶氮含量，说明施用重茬烤烟专用肥可有效控制上部 烟叶的厚度；烟碱含量低于对照，可能与烟株发育较快有一定关系。

3.4烟叶评吸结果表明，施用重茬烤烟专用肥不具有改善烟叶品质的作用，只 能从改善重茬烟株生长发育的角度提高烟叶的产量和效益，如果从烟叶质量角度出 发，生产中必须结合施用饼肥来保证烟叶质量。