哈尔滨烟田生物质材料生化处理技术应用

颜培强，迟 鹏，关 鑫，李 莹

(黑龙江省烟草公司哈尔滨烟叶公司，哈尔滨 150001)

绿色发展是关系我国发展全局的一个重要理念。我国是一个农业大国，2018年全国粮食总产量为13 158亿斤，每年大约可生成7亿多吨秸秆，大量生物“废弃物”随意处理，就容易出现大量焚烧现象,大气遭到严重污染[1]。同样，烟草行业面临着大量的烟田生物质废弃物的处理问题。全国烟杆产量约为3 300万吨，哈尔滨烟区每年就产生约9万吨。目前，为了优化烟叶结构，给农田带来了大量的不适用的烟叶。不适用的叶片一般都是通过掩埋的方式进行处理，这样势必造成田地污染且费工费时。烟杆含有较多的粗纤维，在田间地头几个月至半年不会腐烂，不仅占用农田，也极大地妨碍了下茬农作物的种植。为了拔掉烟杆，需投入一定的劳力，增加了种植成本。通过回收废弃秸秆，粉碎后进行快速无害化处理，加入多功能降解菌，制成有机肥料，这不但能清洁环境，还可为烟草生产提供优质有机肥料，改良土壤，提高烟叶的品质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烟草秸秆(含水率30%～35%)；玉米秸秆(含水率15%～20%)；豆粕，发酵菌剂(由湖南碧野农业科技发展有限公司研制，为微生物混合菌剂，颗粒状，主要包括细菌、放线菌和真菌。菌剂含有较多嗜热微生物，能促进有机质的分解，缩短有机肥的腐熟时间)。

1.2 试验方法

1.2.1 烟杆肥生产方法

试验地点：肇州县永胜乡丰产村胜丰烤烟种植专业合作社。选取有机肥原料配方如下：按照重量配比，烟杆∶玉米杆∶豆粕∶发酵菌剂=80∶15∶4.5∶0.5。将烟杆和玉米杆粉碎，掺入豆粕、发酵菌种，利用制肥机，采用高温杀菌发酵工艺，利用发酵产生的温度，将豆粕充分腐熟。发酵蒸汽产生的高温将有害微生物杀灭。出料后，加水至含水量为总物料的40%后熟发酵，根据发酵温度和湿度进行翻料处理，一共翻料3次。

1.2.2 烟杆肥大田应用试验

烟田试验品种为龙江911。试验田位于永胜乡丰产村胜丰烤烟种植专业合作社，试验面积为200亩。处理为以基肥方式增施100 kg烟杆有机肥，减少5 kg专用基肥量，亩施纯氮2 kg，对照为常规施肥，与处理同等施氮水平亩施烟草专用基肥20 kg、硝酸钾5 kg、硫酸钾10 kg、三料5 kg，施肥、田间生产操作技术一致，大田期进行农艺性状、抗病性、经济性状调查。

2 结果与分析

2.1 发酵过程中烟梗物料的气味、色泽、质感的变化

发酵开始时，秸秆物料呈黄褐色，有刺鼻的烟味。发酵第2 d，表面有少量霉菌出现，略带有霉味和发酵香味，手感黏稠。发酵第10 d，物料呈深褐色，有少量白色菌体出现，略有臭味。

2.2 发酵过程中秸秆堆体温度的变化

温度是有机肥发酵得以顺利进行的重要因素，制约着有机肥发酵过程中微生物的活性、有机质的分解速度及肥料的腐殖化程度，并起着杀死肥料中病原菌及虫卵的作用。秸秆有机肥发酵过程中物料温度整体经历了升温阶段、高温阶段和降温阶段。在发酵第2 d就进入快速升温阶段，高温(≥50℃)时间持续达10 d，最高温度达67℃。从发酵后的第20 d开始，随着发酵过程的推进，微生物所需的营养成分越来越少，微生物活性也随之减弱，最后温度接近环境温度并趋于稳定。

2.3 肥料营养成分

成品肥料经过黑龙江八一农垦大学肥料检测中心检测，其有机质含量为13%，总养分为8.9%，其中氮2.99%，磷1.31%，钾4.6%。

2.4 农艺性状调查

从农艺性状的调查来看(表1)，烟杆肥与常规种植施肥总叶片数量一致，其他指标基本相近，说明，亩施用100 kg烟杆有机肥可以实现减少55%专用肥和部分替代有机肥。

表1 农艺性状调查Tab.1 Investigation of agronomic characters

由表2可知，对照的气候斑、花叶病病情指数高于处理。施用烟杆有机肥，可以土壤中有益微生物菌群数量，抑制有害菌繁殖，从而达到提高烟株的抗病性和对于不良环境的抗逆性的效果。

表2 烟株病情指数Tab.2 Tobacco incidence index

试验烟田实行下部叶田间清除3片、顶部叶弃采弃烤1片的优化结构处理，2018年7月16日开始采收下部叶，8月10日开始采收中部叶，9月1日后待上部叶4～6片充分成熟后一次性采摘。如表3所示，处理比对照产量高出6.3%，产值高出7.3%，上等烟比例高出3%，均好于对照。在制肥过程中加入的土壤有益菌群，经过大量扩繁之后存在于有机肥中，施入土壤后改良了土壤的微生物环境，优化了土壤的理化性状，促进了烟株田间生长发育，从而使产量有所提高。

表3 烤后烟叶经济性状分析Tab.3 Economic traits of flue-cured tobacco leaves

3 试验结论

利用烟田废弃烟杆和农田秸秆经过加工和发酵后生产的有机肥可以在烟田和农作物上替代其他肥料使用。施用有机肥的烟株大田长势正常，田间整齐度高，现蕾比较集中，烟叶成熟。本试验表明，施用烟杆有机肥的烟田花叶病、角斑病病害发生率明显低于对照，分析为烟草残体中含有茄尼醇具有抗菌效果[2]。生产过程中加入的土壤有益菌群通过扩繁之后更能抑制病害的发生，增强烟株抗病性，有效提高烟株的产量和质量。

利用烟杆和农田烟杆废弃物集中处理发酵制成有机肥，既解决了农民随意焚烧秸秆造成的环境污染问题，又对闲置资源进行了循环利用，还改善了土壤质量，增加了农民的收益，该项技术的应用符合现代烟草农业发展的需要，是实现烟叶产业绿色发展的重要技术之一。