生物碳(Biochar)是指生物质原料(木材、作物秸秆、畜禽粪便等)在无氧或低氧的密闭环境,温度<700℃条件下,经热解而产生的富含碳的黑色物质。由于生物碳含有较多的官能团和多孔结构,使其具有吸附性和持水性。生物碳的p H值呈碱性,可用来中和酸性土壤。生物碳有机肥是指将生物碳与有机肥共同发酵制备的碳基肥,使用后可将肥料缓慢地释放到土壤中,提高肥料的利用率。生物碳有机肥的使用,可以改善土壤理化性质,增加土壤养分的含量、增加土壤中有益微生物的数量、减少土壤板结问题。本研究通过筛选高效降解纤维素的菌种,与其他微生物结合制成复合菌剂,添加到生物碳与畜禽粪便共同发酵的生物碳有机肥中,取得的研究结果如下:1.从兰州养牛场采集的牛粪中筛选出2株纤维素酶活和滤纸酶活力较高的真菌,通过对ITS序列进行DNA测序,鉴定G1菌和HE菌株分别为黄曲霉(Aspergillus flavus)和黑曲霉(Aspergillus nige)。将这2株菌与实验室保藏的解脂假丝酵母(C.lipolytica)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)按照1:1:1:1发酵制成微生物复合菌剂,加快生物碳有机肥的发酵的升温速度。2.通过扫描电镜分析,小麦秸秆生物碳、花生壳生物碳、水稻秸秆生物碳的碳元素含量分别为74.23%、69.08%和7.45%。3.通过添加稻草粉调节生物碳有机肥发酵时的C/N比为30,经单因素实验确定生物碳有机肥发酵的最优化条件,为含水率65%,堆肥原料采用牛粪和羊粪,选择的生物碳为小麦秸秆生物碳,菌剂添加量为10%。与对照组相比,实验组的堆肥升温速度快2-3d,发酵的时间缩短了2d,生物碳有机肥发酵完成后检测重金属Pb、Cd、As、Hg、Cr的含量,分别为11.62 mg/kg、1.21 mg/kg、9.6 mg/kg、0.54 mg/kg、39.82 mg/kg,以生物有机肥国家标准NY525-2012为参照,含水率、有机质含量、重金属含量等均符合国家标准,可作为基肥与其他肥料配施。4.小麦秸秆生物碳、花生壳生物碳、水稻秸秆生物碳之间存在结构、元素种类、元素含量的差异,对作物的生长也有不同的影响。通过盆栽试验,选取株高相同的小麦苗栽种30d后,添加生物碳有机肥、小麦秸秆碳、水稻秸秆碳、花生壳碳、纯土壤的的小麦株高总生长量分别为15.09cm、10.18cm、12.45cm、8.7cm、13.42cm,证明生物碳有机肥可以促进植物的生长。