本發明涉及煙草栽培技術領域，尤其涉及一種酸化煙田用土壤改良劑及其制備方法和應用。
背景技術：
優質烤煙的生長發育和煙葉品質因素的形成與植煙土壤理化性質、土壤養分供應狀況密切相關，而土壤中的養分形態轉化及養分有效性與土壤pH值關系密切，土壤pH值對協調土壤與烤煙之間養分供需關系具有重要作用。一般認為，優質煙葉生產的最適土壤pH值范圍為5.5～6.5。根際土壤pH值的改變，會影響根際微域內有效養分的含量、形態和轉化過程，影響植物根系的生長發育和吸收功能的產生，進而影響養分的生物有效性。土壤pH值過低或過高，均會使土壤元素有效性發生變化，導致煙株營養元素失調以及病蟲害發生率加劇，從容影響優質烤煙的生產。據全國植煙土壤養分普查結果，我國主要植煙土壤pH均值為6.5，有42.6％的土壤pH值介于5.5～7.0之間，屬于適宜烤煙生長的微酸性土壤pH值，其余57.4％的土壤pH值不適宜烤煙正常生長，其中21％的土壤處于酸化狀況。
同時，判斷優質烤煙重要標志是其煙葉中鉀含量(K2O)的高低，國外優質煙葉含鉀量多在4％～6％，而我國煙葉鉀含量普遍較低，煙葉含鉀量很少超過3％，尤其是在植煙酸化土壤上，煙葉鉀含量偏低的問題更為突出。因此，提高酸化土壤煙葉鉀含量對于實現我國優質煙葉的可持續發展具有重要的意義。
在烤煙生產過程中，通常采用培土的方式來進行田間中耕管理，即在煙株大田生長期間將行間或畦溝的土壤培于煙株基部、壟面，形成土壟或高畦的管理措施。大量研究表明，烤煙培土過程可以增加根際活土層，擴大根系營養吸收面積，這主要是由于改善了土壤微生態環境，有助于煙株生長發育，提高根系生物量及根系活力，從而提高養分利用效率；與此同時，中耕培土還可以顯著促進煙株不定根的發生，通常在培土過1～2周就有不定根的生長。煙株的不定根一般會占到其剩余期內總根量的15％～35％，其在煙株養分的利用、促進上部葉展開以及煙葉產量與質量的提高等方面具有重要意義。因而，通過利用現有烤煙生產中的培土過程來實現煙葉鉀含量的提高具有較高的實際操作性與推廣性。
公告號為CN102618293B的發明專利公開了一種酸化土壤改良劑組合物及其制備與應用，配方中含有植酸、植酸酶、枸櫞酸、氨基酸、衣康酸幾種有機原料，但只具有改良酸性土壤的作用，無法提高煙葉鉀含量。公開號為CN105580550A的發明專利申請公開了一種提高K326烤煙品種煙葉鉀素含量的施肥方法，其控制氮、磷、鉀、硼、鎂、硫施肥量以及采取不同的施用方式來實現煙葉鉀含量，其整個過程相對比較復雜，且在酸性土壤提高煙葉鉀含量效果未知。以上兩個專利均不具有在改良酸化土壤pH值的同時提高煙葉鉀含量的效果，而且均沒有結合現有烤煙生產實際操作過程，從而會增加烤煙生產成本，導致不利于產品推廣應用與技術效果發揮。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種酸化煙田用土壤改良劑，按質量百分比計，其原料包括以下成分：泥炭40％～50％，腐植酸鉀10％～15％，礦物鉀肥35％～40％，以及鈣鎂磷肥5％～10％；優選的，上述各成分的質量百分比之和為100％。作為一種優選方案，本發明提供了一種酸化煙田用土壤改良劑，按重量份計，其原料包括以下成分：泥炭40～50份，腐植酸鉀10～15份，礦物鉀肥35～40份，以及鈣鎂磷肥5～10份；優選的，上述各成分的重量份之和為100份。本發明所述酸化煙田優選土壤pH值為4.5～5.5的煙田。
本發明所述酸化煙田用土壤改良劑，可以明顯改良煙株根際pH值，提高煙株根系生物量以及根系活性，進而提高鉀素的吸收利用效率，因此能夠在改良酸化植煙土壤的同時，提高煙葉中的鉀含量，有效解決了酸化植煙土壤中烤煙煙葉鉀含量普遍偏低的問題。
本發明所述土壤改良劑，按質量百分比計，其原料優選由以下成分組成：泥炭40％，腐植酸鉀15％，礦物鉀肥40％，以及鈣鎂磷肥5％。
本發明所述土壤改良劑，按質量百分比計，其原料優選由以下成分組成：泥炭45％，腐植酸鉀10％，礦物鉀肥35％，以及鈣鎂磷肥10％。
本發明所述土壤改良劑，所述泥炭為草本泥炭或木本泥炭；和/或，所述腐植酸鉀為農用腐植酸鉀，優選K2O質量百分含量為10％的農用腐植酸鉀。
本發明所述土壤改良劑，所述礦物鉀肥中K2O的質量百分含量為4％～8％；優選的，所述礦物鉀肥為以富鉀礦石為原料，經鉀長石-石灰巖高溫煅燒法或富鉀礦石-生石灰水熱化學反應法制備而成。
本發明所述土壤改良劑，所述鈣鎂磷肥中P2O5的質量百分含量為12％～18％；優選的，所述鈣鎂磷肥為以磷礦石為原料，經煅燒法制備而成。
本發明所述土壤改良劑，所述土壤改良劑中K2O的質量百分含量為2.4％～4.7％，和/或，所述土壤改良劑的粒徑為1～2.5mm。
本發明還提供了一種上述土壤改良劑的制備方法，即，將所述泥炭、腐植酸鉀、礦物鉀肥以及鈣鎂磷肥分別進行粉碎后混合，并攪拌均勻，得到混合物料，將所述混合物料加入造粒機中進行造粒，優選利用團粒法造粒原理形成顆粒，將得到的顆粒依次進行干燥、冷卻和篩分，即得所述土壤改良劑；所述造粒機優選轉鼓造粒機或圓盤造粒機。
本發明還提供了一種上述土壤改良劑在酸化土壤中栽培烤煙上的應用。
所述應用具體為，在所述烤煙中耕培土過程中，將所述土壤改良劑均勻撒施到距離煙株基部中心點5～10cm處的培土層中，其撒施量為15～20kg/畝。在所述培土層中施用所述改良劑，可使較小的改良劑施用量即可獲得明顯改良煙株根際pH值的效果，進而有助于提高煙株根系對鉀素的吸收利用率。
本發明的上述技術方案具有以下有益效果：本發明所述酸化煙田用土壤改良劑，能夠在改良酸化植煙土壤的同時，提高煙葉中的鉀含量，有效解決了酸化植煙土壤中烤煙煙葉鉀含量普遍偏低的問題。所使用的原料均來源廣泛，且價格低廉，而且施用量較低，施用方式簡單，便于后期在烤煙生產中的大規模推廣應用。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
以下實施例的酸化煙田用土壤改良劑均采用如下方法制備，即，將泥炭、腐植酸鉀、礦物鉀肥以及鈣鎂磷肥分別進行粉碎后混合，并攪拌均勻，得到混合物料，將所述混合物料定量連續加入圓盤造粒機中進行造粒，利用團粒法造粒原理形成顆粒，將得到的顆粒依次進行干燥、冷卻和篩分，即得。
以下實施例中，草本泥炭和木本泥炭分別購自湖南綠楊農業科技有限公司和香港中向國際有限公司；腐植酸鉀均購自湖南綠楊農業科技有限公司；礦物鉀肥均購自山西富邦肥業有限公司；鈣鎂磷肥均購自宣威市恒邦磷化工業有限公司。
實施例1
本實施例提供了一種酸化煙田用土壤改良劑A，按質量百分比計，其原料由以下成分組成：草本泥炭50％，K2O質量百分含量為10％的農用腐植酸鉀10％，K2O質量百分含量為4％的礦物鉀肥35％，以及P2O5質量百分含量為12％的鈣鎂磷肥5％；本實施例的土壤改良劑，其粒徑為1.5mm，K2O的質量百分含量為2.4％。
實施例2
本實施例提供了一種酸化煙田用土壤改良劑B，按質量百分比計，其原料由以下成分組成：木本泥炭40％，K2O質量百分含量為10％的農用腐植酸鉀15％，K2O質量百分含量為8％的礦物鉀肥35％，以及P2O5質量百分含量為12％的鈣鎂磷肥10％；本實施例的土壤改良劑，其粒徑為2mm，K2O的質量百分含量為4.3％。
實施例3
本實施例提供了一種酸化煙田用土壤改良劑C，按質量百分比計，其原料由以下成分組成：木本泥炭45％，K2O質量百分含量為10％的農用腐植酸鉀10％，K2O質量百分含量為8％的礦物鉀肥40％，以及P2O5質量百分含量為16％的鈣鎂磷肥5％；本實施例的土壤改良劑，其粒徑為2.5mm，K2O的質量百分含量為4.2％。
試驗例土壤改良劑提高酸化土壤中煙葉鉀含量的田間驗證試驗
2015年，于云南省保山市騰沖縣開展提高酸化土壤煙葉鉀含量的中耕培土栽培方法的兩點田間驗證試驗。兩個地點(旱地和水田)的田間試驗均設四個處理：實施例1的土壤改良劑A、實施例2的土壤改良劑B、實施例3的土壤改良劑C、土壤改良劑D(作為對照，即公告號為CN102618293B的發明專利實施例1公開的一種酸化土壤改良劑組合物)、農業傳統培土(作為對照，培土過程中不施用土壤改良劑)。
各試驗處理中，氮、磷、鉀肥用量均一致，共設15個小區，每個處理重復三次，隨機區組排列，小區面積均為100m2。其余田間栽培管理措施同當地優質煙草生產技術規程。
將土壤改良劑A、土壤改良劑B、土壤改良劑C、土壤改良劑D，均按照20kg/畝的用量進行施用，在烤煙中耕培土過程中，均勻撒施到距離煙株基部中心點8cm處的培土層中。
田間試驗結果如表1(烤煙收獲后根際土壤pH值)、表2(煙葉產量和烤煙上部煙葉鉀含量)所示，與農民傳統相比較，在以上述方式施用本發明的土壤改良劑后，旱地、水田收獲后烤煙根際土壤pH值有顯著提高；同時，煙葉產量與烤煙上部煙葉鉀含量(通常上部煙葉鉀含量最低，也最難以提高)均顯著提高，這表明本發明的土壤改良劑，可以在改良酸化土壤的同時顯著提高煙葉產量與煙葉鉀含量。
表1：烤煙收獲后根際土壤pH值
注：同橫排不同字母代表處理間存在著顯著性差異(P<0.05)。
表2：煙葉產量和烤煙上部煙葉鉀含量
注：同橫排不同字母代表處理間存在著顯著性差異(P<0.05)。
由表1可知，與農民傳統、改良劑D兩對照處理相比較，在水田和旱地上，本發明的三個土壤改良劑(改良劑A、改良劑B、改良劑C)烤煙收獲后根際土壤pH值均顯著(P<0.05)高于這兩個對照處理，這表明本發明在提高根際土壤pH值有良好效果。由表2所示，在烤煙產量和上部煙葉鉀含量上，本發明的三個土壤改良劑均顯著(P<0.05)高于農民傳統與改良劑D處理；但是，農民傳統與改良劑D處理間，烤煙上部煙葉鉀含量無顯著性(P<0.05)差異。以上結果表明，本發明的土壤改良劑可以在改良酸化土壤的同時提高煙葉鉀含量，同時充分利用現有烤煙栽培耕作措施，施用量低，施用方式簡便，實現了煙草生產中的調酸增鉀、提質增效，具有較大的推廣應用潛力與經濟價值。
本發明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。