本技術(shù)涉及一種降低烤煙田對套種作物煙堿污染的方法及相關(guān)應(yīng)用和產(chǎn)品，屬于烤煙田土壤改良。

背景技術(shù)：

1、近年來，煙草生物堿因其潛在的毒性在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的潛在生態(tài)風(fēng)險引起了全球的關(guān)注。煙堿是一種次級代謝物，廣泛存在于茄科植物中，包括土豆和西紅柿，尤其是煙草約占煙草干重的5％，約占總生物堿的95％。由于煙堿在土壤中的半衰期較長，市售煙堿作為廣譜細(xì)胞毒性植物性殺蟲劑的廣泛使用以及煙草在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的年復(fù)一年種植導(dǎo)致了生態(tài)污染。全球煙草種植面積超過400萬公頃，煙草種植土壤中檢測到的煙堿濃度高達(dá)13.13mg/kg。煙草中95％以上的煙堿會通過去甲基化轉(zhuǎn)化為降煙堿，是對土壤、植物和環(huán)境具有高毒性的污染物。由于這些煙草生物堿的水平轉(zhuǎn)移特性，土壤中的殘余煙堿和降煙堿容易被根系吸收并轉(zhuǎn)移到作物食用器官，從而對人類健康構(gòu)成食品安全風(fēng)險。鑒于煙堿對生態(tài)系統(tǒng)和消費者的威脅，歐盟自2009年起禁止使用由煙堿產(chǎn)生的植物性殺蟲劑，并在食品中設(shè)定了0.01mg/kg(干重)的最大殘留限量。

2、烤煙與適當(dāng)作物套種，不僅提高了田塊的復(fù)種指數(shù)，還能對冬前光溫資源進(jìn)行充分利用，有效提高農(nóng)民收益。豌豆是一種典型的全球作物，年產(chǎn)量超過36.5噸。由于它富含豐富的營養(yǎng)化合物，口感好，烹飪方式多樣，受到消費者的青睞。作為一種傳統(tǒng)的春季作物，豌豆與煙草的種植順序緊密相連，作為后續(xù)作物。近年來，煙后套種菜豌豆在云南省輻射種植達(dá)30萬畝，菜豌豆年總產(chǎn)值達(dá)18億元，云南省年種煙面積達(dá)600萬畝，煙后套種菜豌豆具有很大的發(fā)展?jié)摿?。然而，以前的研究已?jīng)證明在之前種植過煙草的位置，煙堿或其他煙草生物堿提取物會通過化感作用影響植物的生長。研究也表明，土壤殘留煙堿的積累量會影響蠶豆的品質(zhì)，對人體健康構(gòu)成巨大的潛在食品風(fēng)險，食用豌豆植物在煙草種植田中容易受到土壤殘留煙草有毒生物堿的污染。

3、然而迄今為止，對土壤作物生態(tài)系統(tǒng)中煙草有毒生物堿修復(fù)技術(shù)的研究較少。因此，為了保證土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康和糧食作物特別是繼代作物的安全，迫切需要一種環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì)的土壤修復(fù)技術(shù)，以減少煙草殘留生物堿在繼代土壤作物生態(tài)系統(tǒng)中的吸收和積累。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，提供了一種降低烤煙田對套種作物煙堿污染的方法及相關(guān)應(yīng)用和產(chǎn)品，本技術(shù)方案中利用生物炭配合粉煤灰和木醋液，能夠影響土壤微生物對煙草生物堿在土壤中的耗散，從而改善煙堿土壤的煙堿污染情況，降低烤煙田中套種農(nóng)作物的煙堿積累，對指導(dǎo)烤煙田套種農(nóng)作物具有重要的意義。

2、根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供了一種降低烤煙田對套種作物煙堿污染的方法，所述方法包括以下步驟：

3、s1、牛糞生物炭制備：將牛糞原料放入馬弗爐內(nèi)，氮氣以0.1～0.3l/min的速度流入真空爐5～15min，然后將干燥的原料加熱至450～550℃并保持3～5h，通過緩慢熱解制備熱解炭，獲得牛糞生物炭，然后制備完成的牛糞生物炭樣品經(jīng)粉碎后過2mm篩備用；

4、s2、施過磷酸鈣50±10kg/畝、15∶15∶15復(fù)合肥25±5kg/畝做基肥，然后將牛糞生物炭、粉煤灰結(jié)合基肥一同施用，同時額外施加毒死蜱顆劑1～3kg/畝，用鋤頭輕拌使所施加的肥料、農(nóng)藥與土壤混合，在第一次灌水前撒噴稀釋8～12倍后的木醋液。

5、可選的，所述牛糞生物炭的施加量為50～300kg/畝，所述粉煤灰的施加量為20～100kg/畝，所述木醋液的施加量為10～100kg/畝。

6、根據(jù)本技術(shù)的另一個方面，提供了一種烤煙田套種豌豆的種植方法，所述方法包括如下步驟：

7、s1、牛糞生物炭制備：將牛糞原料放入馬弗爐內(nèi)，氮氣以0.1～0.3l/min的速度流入真空爐5～15min，然后將干燥的原料加熱至450～550℃并保持3～5h，通過緩慢熱解制備熱解炭，獲得牛糞生物炭，然后制備完成的牛糞生物炭樣品經(jīng)粉碎后過2mm篩備用；

8、s2、烤煙田預(yù)處理：當(dāng)烤煙采到上部還剩4～5個葉片時準(zhǔn)備播種豌豆，在整理好的墑面上開3～5cm深的淺溝一條，在淺溝內(nèi)施過磷酸鈣50±10kg/畝、15∶15∶15復(fù)合肥25±5kg/畝做基肥，然后將牛糞生物炭、粉煤灰結(jié)合基肥一同施用，同時額外施加毒死蜱顆劑1～3kg/畝，用鋤頭輕拌使所施加的肥料、農(nóng)藥與土壤混合，在第一次灌水前撒噴稀釋8～12倍后的木醋液；

9、s3、豌豆種植：播種豌豆種子4～6kg/畝，按株距4～6cm播于整理好的定植溝內(nèi)；或者，按10～15cm的穴距播種，每穴播種2～3粒，單行種植；

10、s4、當(dāng)豌豆長到15～20cm高時搭架引蔓，先把煙株上的芽抹掉，留煙稈1～1.5m高作為支架，后用紗線在每棵煙稈離墑面0.8～1m高處拉一條橫線，橫線栓在煙稈上，用紗線把每株豌豆纏繞拉掛在橫線上面；

11、s5、引蔓結(jié)束后對墑面淺耕并再植株根部附近留出淺溝，用15±5kg/畝的尿素兌水澆施1次提苗肥；在豌豆開花前，用15：15：15復(fù)合肥20±5kg/畝、尿素15±5kg/畝再澆1次；在豌豆開花結(jié)莢期，葉面噴施0.5％的磷酸二氫鉀1～2次，用15∶15∶15復(fù)合肥20±5kg/畝兌水澆施。

12、可選的，所述牛糞生物炭的施加量為50～300kg/畝，粉煤灰的施加量為20～100kg/畝，木醋液的施加量為10～100kg/畝。

13、根據(jù)本技術(shù)的另一個方面，提供了一種降低烤煙田對套種作物煙堿污染的方法，所述方法包括利用生物炭、粉煤灰和木醋液還田處理烤煙田的步驟，所述生物炭為牛糞生物炭或秸稈生物炭。

14、可選的，所述秸稈生物炭為玉米生物炭。

15、可選的，所述方法包括利用牛糞生物炭、粉煤灰和木醋液還田處理烤煙田的步驟。

16、可選的，所述牛糞生物炭的施加量為50～300kg/畝，所述粉煤灰的施加量為20～100kg/畝，所述木醋液的施加量為10～100kg/畝。

17、可選的，所述套種作物為豌豆。

18、可選的，所述套種作物豌豆的可食用部中煙草生物堿降低。

19、根據(jù)本技術(shù)的另一個方面，提供了牛糞生物炭、粉煤灰和木醋液在降低烤煙田農(nóng)作物煙堿污染中的應(yīng)用。

20、根據(jù)本技術(shù)的另一個方面，提供了牛糞生物炭、粉煤灰和木醋液在烤煙田套種豌豆種植中的應(yīng)用。

21、根據(jù)本技術(shù)的另一個方面，提供了包含牛糞生物炭、粉煤灰和木醋液的烤煙田修復(fù)肥料。

22、本技術(shù)的有益效果包括但不限于：

23、1.牛糞生物炭組比玉米秸稈生物炭組更有效地降低了豌豆對煙堿的吸收和生物積累；

24、2.牛糞生物炭組和玉米秸稈生物炭組可以減少煙草生物堿在豌豆植株中的吸收和積累，且牛糞生物炭組處理在減少煙草生物堿的吸收和積累方面效率更高；

25、3.牛糞生物炭組比玉米秸稈生物炭組更有效地減少了煙堿和降煙堿向豌豆苗的轉(zhuǎn)運；

26、4.牛糞生物炭組比玉米秸稈生物炭組更有效地增加了根際土壤中煙堿和降煙堿濃度；

27、5.牛糞生物炭組比玉米秸稈生物炭組更能降低土壤原位孔隙水中煙堿和降煙堿的濃度；

28、6.牛糞生物炭組和玉米秸稈生物炭組都能延長煙堿在未滅菌土壤中的持續(xù)時間，且牛糞生物炭組和玉米秸稈生物炭組都能帶來非生物降解促進(jìn)煙堿的消散，并且牛糞生物炭組的效果更優(yōu)；

29、7.牛糞生物炭組處理，相比玉米秸稈生物炭組處理，具有更強(qiáng)的煙堿吸附能力；

30、8.牛糞生物炭組處理能增加變形菌門(proteobacteria)、單胞菌門(gemmatimonadota)和擬桿菌門(bacteroidota)的相對豐度，并降低了酸桿菌門(acidobacteriota)的相對豐度，從而提高煙堿和/或降煙堿的降解。