安康烤烟绿色栽培技术
2022-02-28李小芳柯美福陈昌海
赵 鹏 李小芳 柯美福 陈昌海
(1.陕西省烟草公司安康市公司 陕西安康 725000;2.安康市气象局 陕西安康 725000)
作物种植需要适宜的土壤、气候等自然资源,作物常规耕作技术在充分利用自然资源的同时也造成了环境污染, 作物绿色生产技术是在保障作物适宜产量、质量的基础上,更加注重自然资源环境的修复和可持续开发利用[1-5]。 安康市位于陕西省东南部,北依秦岭,南靠巴山,属于北亚热带大陆性湿润季风气候,辖区内“八山一水一分田”,山地占耕地的92.5%。安康烟区在全国烤烟种植区划中属于长江中上游最适宜种植区,常年种植烤烟10 万亩左右。 近年来,安康烟区生产面临一系列难题: 一是烟区为维持高产量,每年都在增加化肥和化学农药用量,但化肥偏生产力却在持续降低、病虫害损失率也未减少,同时烟田土壤结构不断恶化,烟田病虫害抗药性逐年增加;二是烟区烟叶烘烤能源以煤炭为主, 燃煤向空气中排放了大量烟尘和有害气体,造成大气污染;三是烟区烟叶生产过程中使用的地膜, 翻耕入土壤后造成白色污染,烟秆拔出后焚烧造成大气污染。 安康烤烟生产技术人员围绕绿色生产做了大量的试验示范[6-13]。本文作者将“用养结合、和谐共生、节能减排、减污降害”等绿色可持续发展理念融入烤烟日常生产管理,将近年来安康烤烟绿色栽培技术实践与烤烟传统生产技术相结合,系统集成烤烟种植绿色技术体系,统筹兼顾烤烟生产与环境保护。 安康烤烟种植绿色技术体系包括烤烟种植土壤保育技术、 肥料高效利用技术、绿色植保技术、低碳烘烤技术和废弃物再利用技术。
1 土壤保育技术
安康烤烟种植土壤保育技术主要是通过改良土壤、培肥地力等措施,修复化肥过量使用对土壤结构的破坏,提高土壤保肥料保水能力,减少化肥淋溶对地下水的污染。
1.1 使用土壤改良剂,修复土壤
土壤改良剂是通过黏结很多小的土壤颗粒形成大且稳定的聚集体,达到改善土壤物理性、促进作物养分吸收的目的, 包括天然改良剂、 人工合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂、生物改良剂。 安康烟区对生物碳、有机肥、保水剂的土壤改良效果进行了试验验证。 生物碳具有高含碳量和多孔的特性,不仅可提高土壤蓄水储养的能力, 还可保护土壤中的微生物;有机肥可以增加土壤有机质含量,促进土壤团粒结构的形成; 腐殖酸保水剂是一种吸水能力特别强的功能高分子材料, 在土壤中能够吸收水分、 肥料、 农药, 并缓慢释放, 提高作物抗旱性, 同时增加肥效、 药效。 使用技术:在4 月上旬烤烟施肥起垄时, 每亩施用50 kg 生物炭+50 kg 饼肥类有机肥+腐植酸保水剂改善土壤理化性状, 同时将烟草专用肥(N、P2O5、K2O 比例为 10∶12∶18) 用量减少至常规施肥量(60 kg/亩)的 95%(57 kg/亩)。
1.2 种植绿肥,培肥地力
绿肥是将绿色植物的幼嫩茎叶适时收割并翻压,在土壤中腐解,为土壤提供有机质和营养,改善土壤结构,提高土壤肥力。 安康烟区对紫花苜蓿、草木樨、豌豆、大麦、紫花苕子、油菜、小麦等绿肥进行了试种,筛选出紫花苜蓿和大麦生长量适宜。 种植技术:①9 月中旬烤烟烘烤后期,在烟田垄间撒播紫花苜蓿, 亩播种子1.25 kg, 下一年2 月上旬烤烟春耕时,将绿肥翻压,茎叶鲜重 400~600 kg/亩。 ②8 月下旬烤烟烘烤中后期,在烟田垄间撒播大麦,亩播种子12.5 kg,12 月下旬烤烟冬深翻时,将绿肥翻压,茎叶鲜重1 000 kg/亩左右。
2 肥料高效利用技术
安康烤烟种植肥料高效利用技术主要是通过水肥协同、激素调节、补充微量元素、“基口追”并用等措施,提高化肥利用率,降低化肥施用量。
2.1 以水促肥,提高肥效
水肥一体化, 是借助压力系统将可溶性固体或液体肥料, 按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点配兑成的肥液, 与灌溉水一起通过可控管道系统供水、供肥,使水肥相融后,通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域,使根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量。 安康烤烟种植水肥一体化,采用“基肥和水溶性滴灌肥”相结合方式, 施氮总量为传统施量 (N 6 kg/亩)的73.3%(N 5 kg/亩); 基肥为烟草专用肥(N、P2O5、K2O比例为 10∶12∶18)和有机肥,于 4 月上旬烤烟施肥起垄时施入垄底,用量为总施氮量的60%(N 3 kg/亩);追肥为以色列思沃特国际集团有限公司生产的沃盾水溶性滴灌肥(N、P2O5、K2O 比例为 15∶5∶25),在烤烟团棵期和旺长期通过滴灌设施各施肥1 次, 每次用量为总施氮量的20%(N 1 kg/亩); 在烤烟生产过程中, 利用顺科达TR-6 型土壤温湿度仪测定土壤水分, 当土壤含水量低于15%(土壤相对湿度40%~60%)时进行滴灌,确保土壤墒情合适。
2.2 喷施激素,调节营养分配
植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质和从生物中提取的天然植物激素,常见的有赤霉素促进茎叶生长、乙烯利促进花芽形成、仲丁灵抑制腋芽生长、脱落酸抑制种子萌发等。 安康烟区为促进烤烟上部叶开片和成熟、提高上部叶可用性,使用赤霉酸或2,4-D 生长调节剂,促进根系吸收营养并向上部叶运输。 使用技术:烤烟打顶后喷施4%赤霉酸水剂或者烤烟打顶后喷施1 次2,4-D+下部烟叶采收后喷施1 次2,4-D,从上向下均匀喷洒烟株上部1~5 片叶正面。
2.3 基施微肥,满足全营养需求
安康烟区通过土壤取样化验, 确定烟田普遍缺少硼元素和锌元素。 烤烟缺锌时植株矮小、 节距缩短、顶叶丛生、叶面皱缩,下部叶出现不规则枯焦至坏死。 烤烟缺硼时烟株矮小、瘦弱,幼叶呈淡绿色、基部灰白,且卷曲畸形、肥厚、粗糙。 烤烟缺氯时烟株生长不良,下部叶片尖端出现凋萎或失绿,后坏死,由局部遍及全叶,根细且短,侧根少。 补充微肥措施:在4 月上旬烤烟施肥起垄时, 每亩施用七水硫酸锌1.5 kg+硼砂1.0 kg+氯化钾6.0 kg,补充土壤中的B、Zn、Cl 3 种微量元素,由于烤烟为忌Cl 作物,烟叶中Cl 元素过多会造成燃烧熄火,因而每3 年补充1 次。
2.4 “基口追”并用,满足需肥规律
烤烟生长的需肥特点为“少时富、老来贫、烟株长成肥劲退”,烟株在生根期需肥量较少,在旺长期需肥量最大,打顶后需肥量较少。 烤烟移栽时施少量口肥有利于大田还苗,团棵期追肥有利于旺长,打定后烟叶从下往上逐层成熟,此时土壤氮肥过多,会造成烟叶贪青晚熟, 喷施磷酸二氢钾可促进烟叶成熟落黄。 安康烤烟种植采用“基肥+口肥+追肥”的施肥方式,代替传统“一炮轰”的施肥方式。 基肥为90%复合肥+有机肥+磷酸氢二铵+微肥, 口肥为10%复合肥, 团棵期追肥为5.5 kg 农用硝酸钾 (硫酸钾)或3.57 kg 水溶性肥 (N、P2O5、K2O 比例为 14∶19∶20),成熟期追肥为叶面喷施磷酸二氢钾。
3 绿色植保技术
安康烤烟种植绿色植保技术, 主要是通过释放天敌、增加有益菌群,确保自然界生物种群数量合理平衡,实现自然生物链正常运转;通过三诱技术、虫媒阻隔等物理手段和生物源杀虫剂、 抗生素等生物农药部分替代化学农药, 减少化学农药对大气、水体、土壤的污染。
3.1 以虫治虫,以菌治菌
安康烟区主要病虫害为“三虫三病”,分别为地老虎、蚜虫、烟青虫、病毒病、黑胫病、赤星病。 蚜虫的天敌有烟蚜茧蜂、七星瓢虫、草蛉、食蚜蝇,烟青虫的天敌有蠋蝽,当前烟草行业已经实现烟蚜茧蜂、七星瓢虫和蠋蝽的规模化生产供给。 枯草芽孢杆菌对烤烟根黑腐、黑胫病菌、青枯病菌、赤星病菌有明显的抑制作用。 安康烟区“以虫治虫,以菌治菌”的具体措施:①3 月上旬烤烟漂浮育苗播种时,在育苗基质中添加有益菌枯草芽孢杆菌或根茎康, 防治根黑腐和黑胫病菌,10 亿/g 枯草芽孢杆菌粉剂用量为100~125 g/亩。②4 月下旬烤烟移栽时,在移栽定根水中添加有益菌绿僵菌和枯草芽孢杆菌, 防治土壤中的地老虎、蛴螬和根黑腐、黑胫病菌、青枯病菌,绿僵菌用量为 500 g/亩,10 亿/g 枯草芽孢杆菌粉剂用量为100~125 g/亩。③6 月上旬,在烟田释放天敌烟蚜茧蜂防治蚜虫,按照 2 株/亩、僵蚜 250 头/株的标准,在垄上栽植僵蚜苗。 ④6 月中旬,在烟田释放天敌蠋蝽防治烟青虫和斜纹夜蛾, 按照20~50 头/亩释放5 龄若虫。 ⑤6 月下旬烟株打顶时,喷施有益菌枯草芽孢杆菌,改善叶部微生态,防治白粉病、赤星病等,10 亿/g枯草芽孢杆菌粉剂用量为100~125 g/亩。
3.2 物理防治,低耗高效
烤烟病虫害防治的物理措施主要是采用 “三诱技术”和虫媒阻隔。 “三诱技术”分别为光诱、色诱、性诱,通过诱杀成虫减少幼虫基数,防治效率高,金龟子、 烟草夜蛾、 斜纹夜蛾都有趋光性和趋性激素性, 蚜虫有趋黄性, 蓟马有趋蓝性。 虫媒阻隔是指利用防虫网等将害虫与作物隔离。 安康烟区的物理防治措施:①4 月上旬建设烤烟育苗床时,用苗床宽度1.5 倍的30 目防虫网覆盖在苗床塑料薄膜下面,两边用土压实,在两边开口处悬挂黄板各一张,防止蚜虫进入苗棚。 ②在烟田固定安装太阳能佳多频振式杀虫灯,每15 亩烟田1 盏,3 月开灯主要诱杀地老虎、 金龟子,4 月中旬至5 月上旬开灯主要诱杀烟草夜蛾,5 月中旬至6 月中旬开灯主要诱杀斜纹夜蛾。③烤烟移栽后, 每亩放置20 cm×30 cm 黄板20 张,诱杀蚜虫,放置时间到7 月底;根据闪迅自动监测信息,连续2 d 监测到烟草叶蛾、斜纹叶蛾时,每亩放置干式诱捕器2 个或三角形诱捕器3 个, 诱捕器间隔15~20 m,40 d 更换一次诱芯,放置时间至 8 月底。
3.3 生物防治,绿色环保
生物源农药是指直接利用生物活体或生物代谢过程中产生的具有生物活性的物质或从生物体提取物质作为防治病虫害的农药,包括植物源农药、动物源农药和微生物农药。 生物源农药对非靶标生物安全,环境相容性好,低毒无残留。 安康烟区的生物农药防治措施:①苦参碱、阿维菌素、苏云金杆菌防治蚜虫、烟青虫、斜纹夜蛾。 ②香菇多糖、氨基寡糖素防治病毒病。 ③多抗霉素防治赤星病,春雷霉素防治野火病和角斑病。
4 低碳烘烤技术
安康烤烟种植低碳烘烤技术,主要是通过采用生物质燃料、变频器和自动加煤装置等,减少烤烟烘烤过程中的煤炭用量和电用量,进而减少温室气体排放。
4.1 生物质燃料代替煤炭
生物质燃料为可再生能源,是对废弃的木材、秸秆、杂草、锯末等进行加工而成。 生物质燃料的使用,可以减少煤炭使用量, 有利于保护环境和减少CO2排放。 安康烟区在原烤房燃煤装置上配置生物质燃烧机设备,将生物质燃料倒入燃烧机,每次加满料能燃烧15 h 左右。
4.2 变频器控制风速,节约电能
变频器可以根据烤烟烘烤需求灵活控制风速,不仅可提高烘烤质量,还也可节省用电。 安康烟区在原烘烤自动控制仪装置上配置变频器设备, 实现风速精准控制,烘烤风速参数一般设置标准:①初变黄期烤房低温棚干球温度为38℃时, 设置风机频率为20~25 Hz。 ②主变黄期烤房低温棚干球温度为40℃时,设置风机频率为25~30 Hz。③凋萎期烤房低温棚干球温度为42℃时,设置风机频率为35~40 Hz。④黄(白)筋1 期烤房低温棚干球温度为44℃时,设置风机频率为 40~45 Hz;黄(白)筋 2 期烤房低温棚干球温度为46℃时,设置风机频率为45~40 Hz。⑤干叶期烤房低温棚干球温度为50℃、54℃时,设置风机频率为40~35 Hz。 ⑥干筋期烤房低温棚干球温度为68℃时,设置风机频率为35~30 Hz。
4.3 自动加煤装置,节约煤炭
自动加煤较传统人工加媒,省力节能。 安康烟区在在原燃煤装置上配置自动加煤装置, 自动加煤技术要点:①使用4 500 kCal 的原煤,先清除石块以防损坏机器, 然后砸碎原煤控制煤块直径在5 cm 左右备用。 ②自动加煤装置的漏斗内装煤量确定为60 kg,每当自控仪在控制鼓风机开启时,加煤装置自动启动加煤1 次,加煤时间设为1 min。 ③在烟叶变黄期和干筋期,每19 h 左右在漏斗内加煤1 次;在定色期,每15 h 左右在漏斗内加煤1 次。
5 废弃物再利用技术
安康烤烟废弃物再利用技术, 主要是通过对地膜和烟秆等生产废弃物进行加工再利用, 实现降污减害、变废为宝。
5.1 残膜回收利用
烤烟生产采用高垄地膜覆盖栽培措施, 在冬季翻耕土地时,地膜被打碎埋入地下,很难降解,造成土壤污染。 安康烟区的残膜回收利用措施:5 月下旬至6 月上旬, 实施烟田揭膜培土技术, 烟农收集残膜,集中交售至合作社,合作社通过塑料加工企业,将残膜加工成塑料颗粒销售,消除土壤白色污染。
5.2 烟秆回收利用
烤烟烘烤结束后,需及时砍伐烟秆、集中堆放于地头,然后冬耕烟田、捡拾烟根放于地头,在烟秆干燥后燃烧,造成能源浪费和大气污染。 安康烟区的烟秆回收利用措施:9 月下旬至10 月上旬,烟农拔出烟秆,集中交售至合作社,合作社通过菌棒加工企业,将烟秆粉碎制作成食用菌棒,食用菌收获后,合作社通过有机肥制作企业, 将废弃菌棒沤制成商品有机肥,实现“烤烟—烟秆—食用菌棒—有机肥—烤烟”内循环。 烟农也可将烟秆交售至生物质燃料制造企业,将烟秆粉碎、压缩、塑性,制作成生物质燃料颗粒,代替煤炭烘烤烟叶。