本发明属于土壤肥料，具体涉及一种生物炭及生物炭基土壤氮磷增效剂，更具体的涉及一种生物炭及生物炭基土壤氮磷增效剂及制备方法。
背景技术：
1、生物炭自身含碳量高而且稳定可以固碳，同时可以有效保护土壤有机碳，降低矿化损失，从而实现固碳。肥料，包括无机肥料和有机肥料，可以补充土壤中的营养因子，促进作物生长。因此，生物炭基肥料是研究的热点。目前，生物炭肥料的制作步骤包括：
2、1.1.生物炭的制备：将木材、秸杆、麦草等生物质材料经过高温热解，在热解过程中，生物质中的水分和挥发性有机物质会被释放出来，留下的是一种黑色的固体物质，即生物质炭。
3、1.2.其他肥料的添加：以生物炭作为基质，辅以肥料，制备得到生物炭基肥料。如将生物炭与氮磷钾等无机肥混合，或者将生物炭与粪便等有机肥混合。
4、1.3.深加工：对于一些有机肥质肥料，如秸秆等，需要经过发酵，控制好发酵过程中的温度、湿度等条件，才能充分发挥肥效。
5、1.4.包装：肥料经过包装后，方便贮藏、运输和销售。
6、基于上述制作过程，现有技术生产的生物炭肥料包括以下优点：
7、2.1.土壤改良：由于生物炭具有多孔结构和大表面积，所以其能够增加土壤保水性和通气性，改善土壤结构，生物炭自身含碳量高而且稳定可以固碳。
8、2.2.养分保持：由于生物炭对养分具有较高的吸附能力，其与无机肥或者有机肥混合后，能够吸附并保持肥料中的营养物质，减少肥料的流失和浪费。
9、2.3.微生物活动：生物炭能够提供良好的微生物栖息环境，促进有益微生物的生长繁殖，增加土壤有机质分解速度。
10、与此同时，生物炭肥料的制备也面临如下挑战：
11、生物炭本身养分含量较低，常需要与无机化工肥料复合，以提高肥料养分含量，因此，高效吸附无机肥料是普遍需求，但是现有技术的生物炭吸附磷、氮的量约100mg/g，甚至不到100mg/g(参见cn114733486b一种除磷改性生物炭的制备方法，cn103877937b一种改良生物炭基除磷吸附剂及制备方法，cn103611497b一种制备高氮、磷吸附性能生物炭的方法)之间，需要继续提升。
技术实现思路
1、为了提高生物炭对无机肥料的吸附量，解决高效吸附无机肥料的普遍需求，本发明提供了一种生物炭及生物炭基土壤氮磷增效剂及制备方法，本发明制作的生物炭相比于现有技术，提高了生物炭对氮磷的吸附量。
2、本发明的第一个目的是提供一种生物炭，由以下重量份配比的原料制备而成：
3、秸秆粉100-200份、生化改性剂粉15-30份、微生物改性剂0-5份。
4、所述秸秆粉是将秸秆粉碎成1cm以下粒径后得到的粉末，优选的，秸秆粉的粒径为1mm。
5、所述秸秆是玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、苎麻秸秆中的一种或多种。这些秸秆廉价易得，为生物炭的制备提供了充足的原料来源。
6、所述生化改性剂为鸡蛋壳或者甘蔗叶。
7、鸡蛋壳和甘蔗叶是农业生产的废弃物，每年都有很大量的产出和废弃，鸡蛋壳中含有碳酸钙、蛋白质、微量元素等，甘蔗叶中除了含有纤维素、半纤维素职位，还含有维生素和其他的一些矿物质，因此，鸡蛋壳和/或甘蔗叶改性后的生物炭中营养物质得到增加。
8、由于鸡蛋壳中含有大量的碳酸钙，与秸秆制成的生物炭在吸附磷酸盐物质时，可形成花絮状沉淀ca5(po4)3(oh)，是高附加值的物质，那么在本发明的发明构思下，就可以用生物炭吸附含磷酸盐废水中的磷元素，既处理了废水，还增加了生物炭中的磷元素含量，制成肥料，用于提高土壤肥力。
9、甘蔗叶中的纤维素、半纤维素含碳量高，用于制作生物炭时，能够增加碳含量，且纤维素、半纤维素是大分子物质，经过高温处理后，提高生物炭的比表面积。
10、所述微生物改性剂为地衣芽孢杆菌发酵液，优选的，所述地衣芽孢杆菌发酵液中地衣芽孢杆菌的浓度≥106cfu/ml。
11、地衣芽孢杆菌是一种有效的土壤改良剂，地衣芽孢杆菌发酵液含有丰富的代谢产物，具有防治病害的作用，能够保护植物健康。本发明利用地衣芽孢杆菌发酵液和生化改性剂对秸秆粉进行改性，并制备生物炭，不仅增加了生物炭中的营养物质，还提高了生物炭的比表面积和对氮、磷的吸附量。
12、本发明的第二个目的是提供一种生物炭的制备方法，当微生物改性剂的用量为0时，所述生物炭的制备方法包括：
13、将秸秆烘干、粉碎，得秸秆粉；
14、将生化改性剂洗净、烘干、粉碎，得改性剂粉；
15、配方量的秸秆粉、生化改性剂粉充分混合，在800-850℃下恒温2-2.5h，进行炭化，得生物炭。高温处理是炭化的过程。
16、本发明的第三个目的是提供一种生物炭的制备方法，当微生物改性剂的用量大于0时，所述生物炭的制备方法包括：
17、将秸秆烘干、粉碎，得秸秆粉；
18、将生化改性剂洗净、烘干、粉碎，得改性剂粉；
19、配方量的秸秆粉、生化改性剂粉、微生物改性剂充分混合，20-37℃静置10-24h；本步骤利用地衣芽孢杆菌发酵液和生化改性剂对秸秆粉进行改性，改变生物炭的成分组成和物理结构。
20、在800-850℃下恒温2-2.5h，进行炭化，得生物炭。高温处理是炭化与灭菌的过程。
21、本发明的第四个目的是提供一种生物炭基土壤氮磷增效剂，以上述的生物炭为基础载体，吸附了氮和磷元素。
22、优选的，所述磷元素以磷酸根形式存在，所述氮元素以铵离子形式存在，这些形式的氮元素和磷元素易获得，并且在许多废水中，磷元素以磷酸根形式存在，氮元素以铵离子、硝酸根形式存在，本发明制备的生物炭对磷酸根形式的磷、铵离子形式的氮具有很好的吸附效果，有利于废水处理，对节能环保有帮助。
23、本发明的第五个目的是提供一种生物炭基土壤氮磷增效剂的制备方法，包括：将所述生物炭投放到含有磷元素和/或氮元素的溶液中，保持30-120min；干燥，得到生物炭基土壤氮磷增效剂。
24、优选的，磷酸根离子和铵根离子在溶液中的浓度为50-100mg/l，生物炭与溶液的比例为0.01-0.1g:1l。
25、优选的，上述生物炭基土壤氮磷增效剂的制备方法，所述生物炭对磷的吸附量最高可达291mg/g；所述生物炭对氮的吸附量最高可达253mg/g。
26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27、本发明制备生物炭，不仅增加了生物炭中的营养物质，还提高了生物炭的比表面积和生物炭对氮、磷的吸附量，本发明制备的生物炭基土壤氮磷增效剂可以提高土壤中有机质含量，使作物增产。
1.一种生物炭，其特征在于，由以下重量份配比的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的生物炭，其特征在于，所述微生物改性剂为地衣芽孢杆菌发酵液。
3.根据权利要求2所述的生物炭，其特征在于，所述地衣芽孢杆菌发酵液中地衣芽孢杆菌的浓度≥106cfu/ml。
4.根据权利要求3所述的生物炭，其特征在于，所述秸秆是玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、苎麻秸秆中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的生物炭的制备方法，其特征在于，当微生物改性剂的用量为0时，所述生物炭的制备方法包括：
6.根据权利要求4所述的生物炭，其特征在于，当微生物改性剂的用量大于0时，所述生物炭的制备方法包括：
7.一种生物炭基土壤氮磷增效剂，其特征在于，以权利要求1所述的生物炭为基础载体，吸附了氮和磷。
8.根据权利要求7所述的生物炭基土壤氮磷增效剂，其特征在于，所述磷以磷酸根形式存在，所述氮以铵离子或硝酸根离子形式存在。
9.根据权利要求8所述的生物炭基土壤氮磷增效剂的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的生物炭基土壤氮磷增效剂的制备方法，其特征在于，所述生物炭对磷的吸附量最高可达291mg/g；，所述生物炭对氮的吸附量最高可达253mg/g。
