一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法技术

本发明专利技术属于绿肥种植技术领域，公开了一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，包括：验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响；验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响；建立基于积温的绿肥生物量及养分累积模型及验证应用。本发明专利技术根据不同温度对绿肥生长发育及养分累积规律的影响研究结果，建立以积温为自变量、以生物量及养分累积量为因变量的模拟模型，研究绿肥生物量及养分累积与积温的关系，了解干物质及养分吸收动态的变化规律，并采取措施进行调控绿肥作物生长发育、提高生物产量，并利用数据资料进行验证分析，为进一步提高绿肥干物质积累，加强绿肥种植过程中的田间管理、确定适宜的播种期和翻压期提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法
本专利技术属于绿肥种植
，尤其涉及一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法。
技术介绍
目前，绿肥是指所有能翻耕到土壤中作为肥料用的绿色植物，它是一种优质有机肥料，能促进作物生长，具有较好的培肥改土作用，又是可再生的生物资源，可为作物的高产优质奠定基础。绿肥翻压入土后，除具有改善土壤理化性状、提高有机质的作用外，还具有替代化肥的作用，能够提高土壤有机氮及其氮贮量，提高土壤磷、钾含量及养分的有效性，此外，还能够提高微生物的生物量及土壤有关酶类和酶活性。对于绿肥在烟叶生产上的应用，有研究表明，翻压绿肥能使烤后烟的产量和产值明显提高，提高上、中等烟比例，提高烟叶含钾量，使化学成分更加协调，改善评吸品质，降低黑胫病和赤星病的发生几率。绿肥的生长过程，同其他植物一样，是个极为复杂的过程，不仅依赖于自身的品种和基因型，同时，还受光照、温度、水分、土壤条件、生物因子及栽培措施等多种因素的影响，国内外大量研究结果表明，温度和水分是影响作物生物量和养分形成的重要生态因子。因此，研究这两个环境因子对绿肥生长发育的影响，对绿肥的生产及应用具有重要意义。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：北方冷寒烟区绿肥种植由于无法克服或避开不利于冬绿肥生长种植的环境因素，导致其生长的关键时期受环境条件影响较大，例如播种时间不合理致使其萌发阶段遭受自然干旱的胁迫、苗期遭遇寒冷气候的影响，播种时温度较低即冬前积温量不足致使营养体生物量不足，且常根据田间观测与经验来确定种植、翻压时间等，导致翻压时绿肥生物量较低，养分含量和累积量不是最大值，不能完全起到培肥改土的作用。解决以上问题及缺陷的难度为：北方冷寒烟区绿肥种植存在一些不利于冬绿肥生长种植的环境条件，主要包括冬季寒冷、冬春季干旱等，如何寻找适宜北方烟区种植冬绿肥的水分和温度条件，优化北方烟区绿肥的栽培种植条件，促使绿肥利用冬闲季快速生长，提高生物产量和养分含量，提高绿肥作用效益，是解决北方烟区土壤改良及烟叶生产可持续发展的难度所在。解决以上问题及缺陷的意义为：本专利技术采用干扰因素少、环境条件易控制的室内和盆栽研究法，固定其余因子，研究单一因子对绿肥生长发育的影响，并对其进行较为全面系统的研究和评价，并充分考虑北方冷寒烟区的生态条件、耕作制度等因素，找寻北方冷寒烟区种植冬绿肥的适宜水分和温度条件，为优化冬绿肥种植期间的田间管理技术措施，充分发挥其培肥改土的作用提供理论依据。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法。本专利技术是这样实现的，一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，所述北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法包括以下步骤：步骤一，验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响。步骤二，验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响。步骤三，建立基于积温的绿肥生物量及养分累积模型及验证应用。进一步，步骤一中，所述验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响的方法，包括：(I)试验采用盆栽，统一选用口径23cm、底径16cm、高18cm的塑料圆盆，每盆装风干土5.000kg。(II)选取籽粒饱满、大小一致、无病虫的种子进行播种。(III)播种时土壤湿度统一按照田间持水量的80％进行浇水，出苗后定苗为27株/盆。进一步，所述试验共设3个土壤含水量水平：(1)T1(田间持水量的40％～45％)；(2)T2(田间持水量的55％～60％)；(3)T3(田间持水量的70％～75％)，每个处理设3次重复。出苗后开始控水，自然干旱至设定土壤含水量范围时的时间是2014年9月15日，并于当天开始做水分处理，同时记录花盆重量，每天早8:00和晚18:00采用质量平衡法补水控水，处理期间除盆内土壤水分不同外其他管理一致。进一步，所述测定指标与方法为：(1)生长发育及生物量测定方法于处理当天0d及处理后的15d、30d、45d、60d、75d取样，即于2014年9月15日、9月30日、10月15日、10月30日、11月14日、11月29日，采用直尺测定典型植株的叶数、最大叶长、最大叶宽。然后用去离子水快速冲洗干净，并用吸水纸吸干表面水分，分地上部和根部分别称重后样品105℃杀青，75℃烘干分别称其干重，计算干鲜比及根冠比，公式如下：干鲜比＝总干重/总鲜重；根冠比＝根干重/地上部干重。(2)光合特性测定选择生长及受光方向一致的叶片，于处理后的2014年11月29日，采用Li-6400便携式光合仪测定，测定光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)，每处理5次重复，每个重复待稳定后读取3个数据。按照Penuelas等(1998)的方法，计算水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls):水分利用效率WUE＝Pn/Tr；气孔限制值Ls＝l-(Ci/Ca)×100％，其中Ca为大气CO2浓度，其值为400μmol·mol-1。(3)植株纤维素和木质素含量测定处理后的75d取样，并采用烟草行业标准YC/T347-2010，利用纤维素测定仪(FIWE6型，意大利VELP公司)测定纤维素和木质素的含量。(4)植株养分含量测定于处理当天0d及处理后的15d、30d、45d、60d、75d取样，并进行测定植株全碳、全氮全磷、全钾的测定。植株全碳和全氮测定：釆用杜马斯燃烧法，利用varioPYROcube型元素分析仪及可读性为0.001mg的XP6型电子天平，准确称取约5mg(精确至0.001mg)的植株样品于锡箔杯中，紧密包裹后放入自动进样盘中进样测定。植株全磷和全钾测定：采用H2SO4-H2O2法进行消化，利用钒钼黄比色法测定全磷含量，用火焰亮度法测定全钾含量，具体方法和步骤参照鲍士旦主编的第三版土壤农化分析和鲁如坤主编的土壤农业化学分析方法，2000。(5)数据处理试验数据采用Excel软件处理作图，利用SPSS19.0软件进行统计分析(P<0.05)。进一步，步骤二中，所述验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响的方法，包括：(a)试验采用盆栽，统一选用口径为12cm×12cm，高为15cm的塑料方盆，每盆装风干土1.500kg。(b)选取籽粒饱满、大小一致、无病虫的种子于2014年9月6日进行播种。(c)播种后保证管理和生长环境一致，待植株完全出苗后进行温度处理，分别置于昼夜温度为10/0℃、15/5℃、20/10℃、30/20℃的恒温光照培养箱中。(d)每个处理设3次重复，培养箱光照为10000lx，整个生长期间保持土壤含水量在田间最大持水量的70％，处理期间除温度不同外其他管理一致。进一步，所述测定项目及方法为：于处理当天0d及处理后的15d、30d、45d、60d、75d取样，每次调查后的样品本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，所述北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法包括以下步骤：/n步骤一，验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响；/n步骤二，验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响；/n步骤三，建立基于积温的绿肥生物量及养分累积模型及验证应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，所述北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法包括以下步骤：
步骤一，验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响；
步骤二，验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响；
步骤三，建立基于积温的绿肥生物量及养分累积模型及验证应用。


2.如权利要求1所述的北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，步骤一中，所述验证不同土壤相对含水量对绿肥生长及养分累积的影响的方法，包括：
(I)试验采用盆栽，统一选用口径23cm、底径16cm、高18cm的塑料圆盆，每盆装风干土5.000kg；
(II)选取籽粒饱满、大小一致、无病虫的种子进行播种；
(III)播种时土壤湿度统一按照田间持水量的80％进行浇水，出苗后定苗为27株/盆。


3.如权利要求2所述的北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，所述试验共设3个土壤含水量水平：
(1)T1，田间持水量的40％～45％；
(2)T2，田间持水量的55％～60％；
(3)T3，田间持水量的70％～75％；
每个处理设3次重复；出苗后开始控水，自然干旱至设定土壤含水量范围时的时间是2014年9月15日，并于当天开始做水分处理，同时记录花盆重量，每天早8:00和晚18:00采用质量平衡法补水控水，处理期间除盆内土壤水分不同外其他管理一致。


4.如权利要求2所述的北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，所述测定指标与方法为：
(1)生长发育及生物量测定方法
于处理当天0d及处理后的15d、30d、45d、60d、75d取样，采用直尺测定典型植株的叶数、最大叶长、最大叶宽；然后用去离子水快速冲洗干净，并用吸水纸吸干表面水分，分地上部和根部分别称重后样品105℃杀青，75℃烘干分别称其干重，计算干鲜比及根冠比，公式如下：
干鲜比＝总干重/总鲜重；
根冠比＝根干重/地上部干重；
(2)光合特性测定
选择生长及受光方向一致的叶片，采用Li-6400便携式光合仪测定，测定光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO2浓度Ci及蒸腾速率Tr，每处理5次重复，每个重复待稳定后读取3个数据；计算水分利用效率WUE和气孔限制值Ls：
水分利用效率WUE＝Pn/Tr；
气孔限制值Ls＝l-(Ci/Ca)×100％，其中Ca为大气CO2浓度，其值为400μmol·mol-1；
(3)植株纤维素和木质素含量测定
处理后的75d取样，并采用烟草行业标准YC/T347-2010，利用纤维素测定仪测定纤维素和木质素的含量；
(4)植株养分含量测定
于处理当天0d及处理后的15d、30d、45d、60d、75d取样，并进行测定植株全碳、全氮全磷、全钾的测定；
植株全碳和全氮测定：釆用杜马斯燃烧法，利用varioPYROcube型元素分析仪及可读性为0.001mg的XP6型电子天平，准确称取5mg的植株样品于锡箔杯中，紧密包裹后放入自动进样盘中进样测定；
植株全磷和全钾测定：采用H2SO4-H2O2法进行消化，利用钒钼黄比色法测定全磷含量，用火焰亮度法测定全钾含量；
(5)数据处理
试验数据采用Excel软件处理作图，利用SPSS19.0软件进行统计分析，P<0.05。


5.如权利要求1所述的北方冷寒烟区冬牧70绿肥适宜种植方法，其特征在于，步骤二中，所述验证不同温度对绿肥生长及养分累积的影响的方法，包括：
(a)试验采用盆栽，统一选用口径为12cm×12cm，高为15cm的塑料方盆，每盆装风干土1.500kg；
(b)选取籽粒饱满、大小一致、无病虫的种子进行播种；
(c)播种后保证管理和生长环境一致，待植株完全出苗后进行温度处...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙延国，石屹，吴元华，马兴华，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37