一种GO/Mn改性玉米芯生物炭有机肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥及其制备方法和应用，属于肥料技术领域。所述有机肥包括以下原料发酵制备得到：改性玉米芯生物炭20～30份、豆饼渣腐熟物25～45份、酵素残渣10～15份、鱼骨粉10～15份、生物腐殖酸5～7份、糖蜜3～5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2～4份和纤维素酶0.15～0.3份；改性玉米芯生物炭经过氧化石墨烯和Mn改性；豆饼渣腐熟物是将豆饼渣在保藏编号为CGMCC No.13540的胶红酵母OP11菌株自然发酵制备得到。所述有机肥在玉米种植中应用不但可以补充土壤的有机物含量，还可以有效地保存水分和养料，提高土壤肥力，是一种理想的有机肥料，起到减肥保肥的效果。

A GO/Mn Modified Corn Cob Biocharcoal Organic Fertilizer and Its Preparation Method and Application

The invention provides a GO/Mn modified corn cob biocharcoal-based organic fertilizer, a preparation method and application thereof, belonging to the field of fertilizer technology. The organic fertilizer comprises the following raw materials: 20-30 parts of modified corn cob biochar, 25-45 parts of bean cake residue decomposition, 10-15 parts of enzyme residue, 10-15 parts of fish bone meal, 5-7 parts of biohumic acid, 3-5 parts of molasses, 2-4 parts of Bacillus subtilis composting starter and 0.15-0.3 parts of cellulase; modified corn cob biochar is modified by graphene oxide and Mn; The residue-rotten clinker was prepared by natural fermentation of Rhodotorula glutinosa OP11 strain, which was stored in CGMCC No. 13540. The application of the organic fertilizer in maize planting can not only supplement the organic matter content of the soil, but also effectively preserve water and nutrients and improve soil fertility. It is an ideal organic fertilizer and has the effect of reducing weight and keeping weight.

【技术实现步骤摘要】
一种GO/Mn改性玉米芯生物炭有机肥及其制备方法和应用
本专利技术属于肥料
，具体涉及一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥及其制备方法和应用。
技术介绍
土壤中的常量营养元素氮、磷、钾通常不能满足作物生长的需求，需要施用含氮、磷、钾的化肥来补足。常见的化肥包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，具有成分单纯，养分含量高，肥效快，肥劲猛的特点，但是某些肥料有酸碱反应，同时一般不含有机质，无改土培肥的作用。传统化学肥料的氮肥由于挥发、淋失和土壤固定等因素的影响，利用率一直不高，氮肥当季利用率只有30％～40％，磷肥当季利用率只有10％～20％左右；微量元素利用率更低，且施入当季难以充分发挥作用。肥料利用率不高，不但影响农作物增产增质，降低经济效益，还可能引起一系列的生态环境问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥及其制备方法和应用，石墨烯改性玉米芯生物炭基有机肥既能有效的减少普通化肥的使用，又能肥料充分的保存，不容易流失，做到减肥，保肥的效果。本专利技术提供了一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥，包括以下原料发酵制备得到：GO/Mn改性玉米芯生物炭20～30份、豆饼渣腐熟物25～45份、酵素残渣10～15份、鱼骨粉10～15份、生物腐殖酸5～7份、糖蜜3～5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2～4份和纤维素酶0.15～0.3份；所述GO/Mn改性玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：1)将玉米芯渣粉和氧化石墨烯混合得到混合料；2)将所述混合料在90～110℃炭化55～65min，得到生物炭原材料；3)将所述生物炭原材料和氯化锰溶液混合，在500～600℃炭化3～5h，得到改性生物炭初品；4)将所述改性生物炭初品去除灰分，得GO/Mn改性玉米芯生物炭；所述酵素残渣是采用厨余垃圾在与红糖、水按照质量比为3:1:10的比例混合，加入到可膨胀的容器中，密封放置阴凉处自然发酵3个月，去除酵素后得到酵素残渣；所述豆饼渣腐熟物是将豆饼渣在胶红酵母OP11菌株自然发酵制备得到；所述胶红酵母OP11菌株的保藏编号为CGMCCNo.13540。优选的，所述玉米芯渣粉和氧化石墨烯的质量比为18～22:1。优选的，所述玉米芯渣粉的质量和氧化石墨烯的质量比为100～200:1；所述生物炭原材料和氯化锰溶液的体积比为1g：10ml～15ml；所述氯化锰溶液的浓度为0.05～0.075mol/L。优选的，所述纤维素酶的比活力为10万～20万U/g。优选的，包括以下原料发酵制备得到：GO/Mn改性玉米芯生物炭22～28份、豆饼渣腐熟物30～40份、酵素残渣12～14份、鱼骨粉12～14份、生物腐殖酸5.5～6.5份、糖蜜3.5～4.5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2.5～3.5份和纤维素酶0.2～0.25份。本专利技术提供了所述有机肥的制备方法，包括以下步骤：a.将GO/Mn改性玉米芯生物炭、豆饼渣腐熟物、鱼骨粉、酵素残渣和1.5～2份枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂和0.05～0.2份纤维素酶混合，调节含水量60％～70％，25～40℃建堆发酵12～18d，每2～4d翻堆1次，得到发酵产物；b.将所述发酵产物降至40℃以下时，与生物腐殖酸、糖蜜和剩余的枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂和剩余的纤维素酶混合，调节含水量至40％～50％，进行再次建堆发酵，得到有机肥。优选的，所述再次建堆发酵的时间按照季节不同而有差异：在夏季和秋季时，发酵5～8d，每2d翻堆1次，发酵温度为25～40℃；在春季和冬季时，发酵10～14d，每3d翻堆1次，发酵温度为20～30℃。本专利技术提供了所述有机肥或所述方法制备的有机肥在农作物种植中的应用。优选的，所述农作物包括玉米。优选的，所述有机肥作为基肥与化肥同时施用，所述有机肥和化肥的N素的质量比为1:3；所述有机肥的施入量为17.5～25kg/亩。本专利技术提供了一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥，有益效果如下：1)、所述生物炭基有机肥采用现代生物发酵工程技术，生成工艺流程简单，易操作，生产周期短，成本低廉，产品附加值高，利用了玉米芯、豆饼渣、酵素残渣等废弃物，减少了其对周边环境的污染，变废为宝；2)、所述生物炭基有机肥，有机质和腐殖酸含量较高，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸附和螯合能力强；施用该玉米专用生物炭基有机肥后，能够降增加土壤中的有机质，改良土壤的结构和孔性，增加了土壤的水肥库容，改善玉米的根际环境，提高土壤的酶活性，促进作物根际有益微生物的繁衍，根系生长健壮，玉米抗病虫害的能力显著增强；3)、所述生物炭基有机肥能活化土壤中的养分，促进土壤营养元素的释放；生物炭添加到有机肥料中，能固定有机物中的氮素，使该有机肥缓慢释放养分供给谷物持续吸收利用；总之，所述生物炭基有机肥达到了养地、增产的效果，是玉米有机栽培的优选肥源；本专利技术需要的有机物料为有机废弃物，易获得且成本低廉、工艺先进，可规模化生产。生物材料保藏信息胶红酵母(Rhodotorulamucilaginosa)，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日期：2017年1月6日，保藏编号为CGMCCNo.13540，菌株编号为OP11。具体实施方式本专利技术提供了一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥，包括以下原料发酵制备得到：GO/Mn改性玉米芯生物炭20～30份、豆饼渣腐熟物25～45份、酵素残渣10～15份、鱼骨粉10～15份、生物腐殖酸5～7份、糖蜜3～5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2～4份和纤维素酶0.15～0.3份。本专利技术提供的有机肥的原料包括GO/Mn改性玉米芯生物炭。按重量份计，所述GO/Mn改性玉米芯生物炭优选为22～28份，更优选为25份。所述GO/MnGO/Mn改性玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：1)将玉米芯渣粉和氧化石墨烯混合，得到混合料；2)将所述混合料在90～110℃炭化55～65min，得到生物炭原材料；3)将所述生物炭原材料和氯化锰溶液混合，在500～600℃炭化3～5h，得到改性生物炭初品；4)将所述改性生物炭初品去除灰分，得GO/Mn改性玉米芯生物炭。在本专利技术中，所述玉米芯渣粉优选将玉米芯去除表面附着物，粉碎和过筛得到。所述去除表面附着物的方法优选用水洗玉米芯3～4次。水洗后烘干。所述烘干的温度优选为70～80℃，更优选为75℃。所述过筛用筛网的孔径优选为80～100目，更优选为90目。所述玉米芯渣粉和氧化石墨烯的质量比优选为100～200:1，更优选为150:1。所述氧化石墨烯的作用是对生物质炭进行改性，增强其比表面积，孔隙度和含氧官能团，使其吸附和固持能力进增强。在本专利技术中，所述混合料优选在100℃炭化60min。所述炭化的作用是生物质原材料的预热处理过程，使氧化石墨烯和生物质炭结合在一起。在本专利技术中，所述生物炭原材料的质量和氯化锰溶液的体积比优选为1g：3ml～5ml；所述氯化锰溶液的浓度为0.05～0.075mol/L。所述炭化的温度优选为550℃，所述炭化的时间优选为4h。氯化锰的作用是对生物炭进行改性，优化生物炭材料结构，增强其比表面和空隙，使其吸附和固持能力进增强。在本专利技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥，其特征在于，包括以下原料发酵制备得到：GO/Mn改性玉米芯生物炭20～30份、豆饼渣腐熟物25～45份、酵素残渣10～15份、鱼骨粉10～15份、生物腐殖酸5～7份、糖蜜3～5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2～4份和纤维素酶0.15～0.3份；所述GO/Mn改性玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：1)将玉米芯渣粉和氧化石墨烯混合，得到混合料；2)将所述混合料在90～110℃炭化55～65min，得到生物炭原材料；3)将所述生物炭原材料和氯化锰溶液混合，在500～600℃炭化3～5h，得到改性生物炭初品；4)将所述改性生物炭初品去除灰分，得GO/Mn改性玉米芯生物炭；所述酵素残渣是采用厨余垃圾与红糖、水按照质量比为3:1:10的比例混合，密封放置阴凉处自然发酵3个月，去除酵素后得到酵素残渣；所述豆饼渣腐熟物是将豆饼渣在胶红酵母OP11菌株自然发酵制备得到；所述胶红酵母OP11菌株的保藏编号为CGMCC No.13540。

【技术特征摘要】
1.一种GO/Mn改性玉米芯生物炭基有机肥，其特征在于，包括以下原料发酵制备得到：GO/Mn改性玉米芯生物炭20～30份、豆饼渣腐熟物25～45份、酵素残渣10～15份、鱼骨粉10～15份、生物腐殖酸5～7份、糖蜜3～5份、枯草芽孢杆菌堆肥发酵剂2～4份和纤维素酶0.15～0.3份；所述GO/Mn改性玉米芯生物炭的制备方法，包括以下步骤：1)将玉米芯渣粉和氧化石墨烯混合，得到混合料；2)将所述混合料在90～110℃炭化55～65min，得到生物炭原材料；3)将所述生物炭原材料和氯化锰溶液混合，在500～600℃炭化3～5h，得到改性生物炭初品；4)将所述改性生物炭初品去除灰分，得GO/Mn改性玉米芯生物炭；所述酵素残渣是采用厨余垃圾与红糖、水按照质量比为3:1:10的比例混合，密封放置阴凉处自然发酵3个月，去除酵素后得到酵素残渣；所述豆饼渣腐熟物是将豆饼渣在胶红酵母OP11菌株自然发酵制备得到；所述胶红酵母OP11菌株的保藏编号为CGMCCNo.13540。2.根据权利要求1所述有机肥，其特征在于，所述玉米芯渣粉和氧化石墨烯的质量比为18～22:1。3.根据权利要求1所述有机肥，其特征在于，所述玉米芯渣粉的质量和氧化石墨烯的质量比为100～200:1；所述生物炭原材料和氯化锰溶液的体积比为1g：10ml～15ml；所述氯化锰溶液的浓度为0.05～0.075mol/L。4.根据权利要求1所述有机肥，其特征在于，所述纤维素酶的比活力为10万～20万U/g。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳丽，宋宁宁，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37