阅读说明：本技术 活性煤矸石微粉、活性煤矸石矿物肥及制备方法 (Active coal gangue micro powder, active coal gangue mineral fertilizer and preparation method ) 是由 苏文锦 苏文雯 苏斌 于 2020-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种活性煤矸石微粉,活性煤矸石矿物肥、活性煤矸石固氮矿物肥及全元素高效的煤矸石生物菌肥,活性煤矸石微粉由以下原料混合研磨获得微粉：80％-90％煤矸石,制糖工业废渣1.0％-10.0％、有机酸1.0％-10.0％、链烷醇胺类物质0.5％-3.0％、极性添加剂0.4％-4.0％、分散剂0.5％-3.0％、表面活性剂0.5％-3.0％及激发剂1.0％-10.0％。本发明基于煤矸石的活性差,采用对粉煤灰超细化改变煤矸石的活性；通过添加其他原料配方进行表面修饰,煤矸石表面接上活性极性基团：氨基、羟基、羧基等,一方面为后面的生物菌附着分解煤矸石提供物理条件。另一方面提高研磨效率和研磨质量,减少能量消耗,降低煤矸石肥料的成本。(The invention relates to active coal gangue micro powder, an active coal gangue mineral fertilizer, an active coal gangue nitrogen fixation mineral fertilizer and a full-element efficient coal gangue biological bacterial fertilizer, wherein the active coal gangue micro powder is prepared by mixing and grinding the following raw materials: 80 to 90 percent of coal gangue, 1.0 to 10.0 percent of sugar industry waste residue, 1.0 to 10.0 percent of organic acid, 0.5 to 3.0 percent of alkanolamine substance, 0.4 to 4.0 percent of polar additive, 0.5 to 3.0 percent of dispersant, 0.5 to 3.0 percent of surfactant and 1.0 to 10.0 percent of excitant. Based on the poor activity of the coal gangue, the activity of the coal gangue is changed by adopting the superfine treatment of the fly ash; surface modification is carried out by adding other raw material formulas, and the surface of the coal gangue is connected with active polar groups: amino, hydroxyl, carboxyl and the like, on one hand, provide physical conditions for the attachment and decomposition of the coal gangue by following biological bacteria. On the other hand, the grinding efficiency and the grinding quality are improved, the energy consumption is reduced, and the cost of the coal gangue fertilizer is reduced.)

活性煤矸石微粉、活性煤矸石矿物肥及制备方法

技术领域

本发明涉及煤矸石及矿物肥领域，具体涉及一种煤矸石处理及含有活性煤矸石的固氮矿物肥、制备方法及全元素高效的煤矸石生物菌肥。

背景技术

煤矸石是煤炭开采过程或煤炭洗练过程中分离出来的块状废弃物，是目前我国年排放量和累计堆存量最大的工业固体废弃物之一，约占煤炭产量的15％左右。日前全国煤矸石的总积存量己达30亿吨以上，形成矸石山1000多座，占地1.2万亩，目前排放量仍在逐年增长。大量煤矸石的堆存，不仅污染环境，而且占用大量土地。目前煤矸石制作有机肥或生物菌肥技术多数停留在实验室和论文方面。尚不能进行工业化生产。主要原因技术不成熟或不完善。主要表现为:

1、煤矸石制作肥料首先需要对煤矸石进行活化，目前主要的方法是高温煅烧，温度在550-1050℃属于高耗能，加大了制造肥料的成本。煅烧时间长，一般在2小时以上，煅烧的细度只能达到60目左右；煅烧一般采用轻质石灰石(CaCO₃)、无水纯碱(Na₂CO₃)以及烧碱(NaOH)颗粒3种助剂，其原理是将3种助剂加入高岭石样品均匀混合后，在煅烧过程中，破坏天然煤矸石中牢固的Si-O和Al-O键结构，从而使其中的硅活化。但是生产出的成品pH过高，对很多土壤以及植物生长不适应。

2、肥料肥效低(氮素含量低)，由于活化温度和各地煤矸石的差异，温度不够造成活化不充分很多矿物元素没用解离而达不到预期效果，或者过火烧结过度生成新的无活性物质不能被植物吸收。

3、采用微生物方法受上述1、2影响较大。另外目前选用的菌种单一，多数集中在解磷、解钾菌种，这类菌对环境条件要求高，只能停留在实验室无法工业化生产；细菌的生长条件高,很容易受到其它杂菌的污染；这类细菌是异养细菌,生长繁殖需要葡萄糖、蔗糖等有机养分,业生产中会出现成本过高造成这类菌种的一些优良特性难以长久保持,容易退化,必须不定期更换菌种才能保持高的生产率。

4、这类菌种术使煤矸石中难溶的以矿物形式存在的磷钾转变为植物可利用的有效磷钾，而其他营养元素无法利用造成肥效不全，煤矸石中的磷钾含量直接影响肥料的有效磷钾，这类方法生产的有机肥料意义不大。

5、最重要的是煤矸石中含有一定量的重金属，通过控制煤矸石使用量来控制重金属的量，会大幅减少煤矸石的消耗量，对于消纳煤矸石减少煤矸石污染环境，以及生产此类肥料没有市场价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种活性煤矸石微粉、活性煤矸石矿物肥及制备方法及全元素高效的煤矸石生物菌肥。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种活性煤矸石微粉，由以下原料混合研磨获得微粉：80％-90％煤矸石,制糖工业废渣1.0％-10.0％、有机酸1.0％-10.0％、链烷醇胺类物质0.5％-3.0％、极性添加剂0.4％-4.0％、分散剂0.5％-3.0％、表面活性剂0.5％-3.0％及激发剂1.0％-10.0％。

本发明的有益效果是：

1、本发明在煤矸石中加入了制糖工业废渣，在研磨时，因其含有具OH、C00H基等基团物质，具有较强极性，吸附作用好，被吸附在煤矸石的晶核上，煤矸石表面上的力是不饱和的，存在着游离的表面张力。糖类分子在固体颗粒表面上的吸附，使这种游离的表面张力被饱和，降低了表面能，其结果是改变了颗粒表面的结构性质，降低了颗粒的强度和硬度即降低了分子断裂张力，同时阻止了新生裂纹的闭合，加速物料裂纹的扩展。

同时加入的工业糖渣经过高速充分的分散，均匀吸附在每一个煤矸石微粒上，成为菌类的营养物质碳源，能源来源。生物菌在吸附糖类物质转化的时候，对煤矸石微粒进行充分解离分解。

2、研磨煤矸石物料中加入有机酸，由于有机酸引入了-COOH、-0H、酸根离子等活性官能团，极易与水泥中的Ca2+结合，屏蔽价键力，参透固体内部使颗粒裂缝增大，降低晶粒间的结合力，提高研磨效果；用在煤矸石中可加快物料的塑性变形，降低物料的强度，防止物料凝聚和粘壁现的象发生，同时还可以改善产品的应用性能。

有机酸的施入增加了煤矸石中H+的浓度，酸化了煤矸石，从而使得其pH值降低。低浓度苹果酸和柠檬酸处理的煤矸石的pH值在初期均表现出高于矸石的初始pH值，而且随着有机酸浓度的增大和培养时间的延长，基本表现pH值逐渐下降至初始pH值以下，酸化作用总体表现为苹果酸大于柠檬酸。

有机酸作为微生物菌的一种碳源，在养分较缺乏的煤矸石中为微生物的生存和活动提供了营养物质，微生物的活动增强，可能会通过自身的代谢对煤矸石中无法被自身利用的氮素成分不断转换为有效形态，同时，微生物的繁殖与死亡也会将体内的有效氮组分释放到煤矸石中，所以在一定时间内，煤矸石中的碱解氮含量明显增加。

有机酸可能对煤矸石具有一定的颗粒破碎作用，从而加快煤矸石的风化成土过程，加快氮素的释放，湿润条件可以促进煤矸石碱解氮的释放，而湿润条件保持的时间越长，促进作用越明显。在煤矸石处于湿润的条件下，低分子量的酸组合添加可以进一步促进煤矸石碱解氮的释放。

长期水分浸润对煤矸石速效钾释放具有抑制作用，有机酸的存在，短时间内会进一步抑制煤矸石速效钾释放，长时间的存在可以缓解水分对煤矸石速效钾释放的抑制作用，有机酸可通过酸化作用、配位交换作用和还原作用溶解转化土壤中的矿物钾，促进钾释放，提高生物有效性。

有机酸对煤矸石中的速效磷成分具有活化作用，添加有机酸都在一定程度上增加了煤矸石的速效磷含量。有机酸活化磷素的机制主要包括：酸溶解作用；和土壤中的铁铝氧化物、水化物之间发生络合反应，改变这些吸附剂表面的电荷，从而降低土壤对磷酸根的吸附固定；与磷酸根之间竞争络合位点，从而降低土壤对磷酸根的吸附；除土壤P吸附位点；阴离子与Fe、Al和Ca等金属离子间的络合反应，造成含P化合物的溶解，从而活化土壤中的磷。

3。加入链烷醇胺类物质，链烷醇胺类物质所述分子中既有氨基，又含有羟基，具有胺的综合性能；通过与难水化矿物发生络合反应，自动附着在煤矸石表面上的现象。煤矸石固体表面层分子与液体表面分子一样，存在剩余力，由于固体不具有流动性，所以不能像液体尽量减少表面积的方式降低表面能，它可以利用表面上不平衡力场从周围的介质中捕获气相或液体分子来降低表面能，使系统达到稳定。这种吸附是自动进行的，不同的固体物料和不同的吸附剂，其吸附状况是不同的。

煤矸石固体物料在粉碎过程中，如果不加这类具有助磨性质物质，磨细到几十微米以下时，粒子很小，比表面积很大，系统有很大的表面能处于热力学不稳定状态，这时只能靠表面自动地变小，即颗粒团聚变大来降低表面能。当在粉碎过程中有颗粒离子键断裂，如CaO断裂会产生Ca²⁺和O^2-的活性点，带正负电荷的粒子也会产生团聚，使颗粒变大。如果在粉碎过程中掺加了这种物质，这种物质分子就会自动吸附到颗粒表面，降低表面能，屏蔽颗粒上的电荷，阻止小颗粒的团聚，增加物料的流动性，从而强化了粉磨效率。

4、加入极性添加剂，极性添加剂主要为含羟基的非离子表面活性剂。在煤矸石粉磨过程中加入这些含极性基团小分子的表面活性剂，极性分子会自动吸附到颗粒表面，降低表面能，屏蔽颗粒上的电荷，阻止小粒子的团聚，增加物料的流动性，强化了粉磨效率。乙二醇对煤矸石的作用明显，能大幅降低煤矸石细度。

5、加入激发剂，作用是通过物理或化学吸附作用于煤矸石颗粒表面，能有效降低物料颗粒的表面自由能，避免裂纹愈合而增进裂纹的扩展，减小颗粒间的摩擦力和黏附力，使颗粒间的滑动变得容易，特别是细磨阶段，起到良好的价作用，有效延长粉磨极限。能够使煤矸石中≤15um颗粒的含量增加20％，随着煤矸石颗粒级配的更趋合理及微量活性成分的增多，有效改善了煤矸石颗粒级配，促进煤矸石颗粒球形化，提高煤矸石颗粒圆度系数，与煤矸石中的铝、硅、钙等发生化学反应，生具有活性功能的中间物质，同时造成煤矸石中氧化物晶格缺陷，增加活性。

6、加入分散剂，目的是在煤矸石表面吸附降低了颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位错迁移，产生点或线的缺陷，从而降低了颗粒的强度和硬度；同时，阻止新生裂纹的闭合，促进裂纹的扩展。分散剂通过调节矿粉的流变学性质和矿粒的表面电性等，分散剂的存在使煤矸石粉表面的ξ电位负的更大，增加了粉体之间的排斥力，降低煤矸石粉的粘度，促进颗粒的分散，从而提高可流动性，阻止矿粒在研磨介质及磨机衬板上的黏附以及颗粒之间的团聚。

7、加入表面活性剂，对煤矸石颗粒具有很明显的分散性，在煤矸石粉磨过程中提高物料的流动速度。有效阻止磨细的煤矸石粉的团聚。

本发明基于煤矸石的活性差，采用对粉煤灰超细化改变煤矸石的活性；通过添加其他原料配方进行表面修饰，煤矸石表面接上活性极性基团：氨基、羟基、羧基等，一方面为后面的生物菌附着分解煤矸石提供物理条件。另一方面提高研磨效率和研磨质量，减少能量消耗，降低煤矸石肥料的成本，加大了煤矸石的利用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述煤矸石采用破碎机破碎尺寸≤50mm块状；所述微粉粒径达到2000-3000目。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述有机酸苹果酸、草酸、柠檬酸、腐殖酸、丙烯酸、聚丙烯酸、聚羧酸、马来酸酐、醋酸或苯甲酸任一种或两种以上。

基于所述有机酸引入了-COOH、-0H、酸根离子等活性官能团，极易与水泥中的Ca²⁺结合，屏蔽价键力，参透固体内部使颗粒裂缝增大，降低晶粒间的结合力，提高研磨效果；用在煤矸石中可加快物料的塑性变形，降低物料的强度，防止物料凝聚和粘壁现的象发生，同时还可以改善产品的应用性能。而草酸处理的煤矸石的pH值表现总体高于初始pH值，并远高于柠檬酸和苹果酸处理，煤矸石的pH值差异及变化，主要有三个方面的原因：

其一，有机酸解离出H+造成培养后的煤矸石pH值降低，不同的分子量有机酸，其化学结构不完全相同，羧基和羟基的数量不同，解离出H+的难度也有差异；

其二，煤矸石的主要成分是碳质泥岩，处理细化后煤矸石风化物与土壤一样，也就具有一定的缓冲性能，而且缓冲性能主要表现在处理初期(或前期)，从而导致初始阶段pH值较高；其三，煤矸石毕竟不是土壤，也不完全具有土壤的性质，其结构组成及元素组成造成草酸处理的pH值远高于苹果酸和柠檬酸处理的原因。草酸作为二元酸，相对来说配位基团减少，所以致酸作用没有苹果酸和柠檬酸强；或者也可能与微生物的活动有关。而二元酸(尤其是无机酸)表现有一定抑制煤矸石碱解氮释放的作用。而且低分子量酸苹果酸和柠檬酸处理的煤矸石处于微酸性，有利于煤矸石释放出的碱解氮养分在介质中稳定，而草酸处理的煤矸石显微碱性不利于碱解氮的稳定存在。

优选腐殖酸及聚羧酸或者二者混合物。在水分浸润下，煤矸石因释放了一定养分和盐基离子而导致PH(中性偏碱性水平)和电导率均升高。水分浸润可以促进氮养分释放，但对磷和钾养分的释放具有抑制作用；优选添加腐殖酸可以进一步促进煤矸石养分及盐基离子的释放，对氮、磷、钾养分释放均具有积极作用，煤矸石PH进一步升高，而腐殖酸与盐基离子形成络合物降低了缓冲液导电性。添加腐殖酸浓度越大，上述效果越明显；添加腐殖酸后，煤矸石短期内主要表现可溶性养分进入溶液，随时间的延长，逐渐发生交换作用释放交换态养分，并形成一个腐殖酸及其盐基离子的动态的络合平衡体系，最后达到一个相对稳定的状态；煤矸石的有机碳、全氮和全钾含量、速效磷含量均较高，具有较高的供给养分的潜力，腐殖酸的添加可以提高煤矸石养分的植物可获得性。

应用与菌种发酵肥料中时，菌种以腐殖酸为碳源在腐植酸的生长环境下，有利于增加有益菌的繁殖速度和数量，使生物菌肥中的有益菌发挥更大的功效。利用微生物的生命活动及代谢产物，改变作物养分供应，为农作物提供营养元素、生长物质；且腐植酸胺是比较理想的氨稳定剂，腐植酸中的醌基具有脲酶抑制剂功能，能够抑制土壤脲酶和硝化细菌活性，有效地控制了氮素分解和释放的速度；腐殖酸自身具有改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质的作用、以及具有抗旱剂、生长调节剂、农药缓释增效剂和化学元素络合剂，可以作为肥料增效剂、土壤调节剂、根际刺激生长剂等性能。

优选聚羧酸，其是一种具有表面活性的酸。其分子结构为梳形结构，主链中含有极性基团，侧链中含有聚氧化乙烯基链段。聚羧酸分子结构中的极性基团如羧酸基团、磺酸基团、酰胺基团等，能吸附在物料表面，通过电荷排斥将因粉磨过程而产生的物料活性点屏蔽，阻止断裂面的复合；其牢固地吸附在物料颗粒表面，使物料颗粒间不相互黏结，并且能迅速地向颗粒的裂缝间渗透，减弱分子力所产生的“愈合”作用，促进了外界做功时颗粒中裂缝的扩展，从而提高粉磨效率。

根据格里菲定律，脆性断裂所需的最小应力与物料的比表面能成正比。显然，降低颗粒的表面能，可以减小使其断裂所需的应力。从颗粒断裂的过程来看，聚羧酸分子在新生表面的吸附，可以减小裂纹扩展的应力，促进裂纹的扩展。侧链的聚氧化乙烯基链段，具有一定的空间位阻效应，能形成立体交叉，阻碍了颗粒相互接近，形成空间阻隔，达到提高粉磨效果及降低能耗的目的。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述链烷醇胺类物质为一乙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺、二丁醇胺、三丁醇胺、三乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2，2*-二羟基二丙胺、二磺酸三乙三乙醇胺、聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钾中的任一种或者几种。

这类物质分子中因有N原子，它有一对未共用电子，很容与金属离子形成共价键，发生络合；与金属离子形成较为稳定的络合物，这些络合物在溶液中形成了许多的可溶区。在煤矸石粉磨过程中提高比面积，降低细度，加快流速的助磨作用，胺类是动物、微生物的生长因子，本发明选择的胺类物质作为整个制备过程中微生物的生长因子。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述制糖工业废渣为糖蜜、糖渣、糖钙、蔗渣、甜菜废液、糖稀、纸浆废液、玉米糖浆、乳糖、葡萄糖或葡萄糖苷中的一种或多种混合物。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述极性添加剂为木糖醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇、乙二醇、二乙二醇、山梨醇、葡萄糖酸钠、羟基乙酸钠或柠檬酸钠中的任一种或任意两种以上。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述激发剂为硝酸铵、柠檬酸渣、尿素、磷酸钙、硝酸钙、碳酸钾、磷酸二氢钾、磷钙渣、硫酸钾、亚硫酸钾、亚硫酸钙、硫酸锌、硼砂、硫酸钼、硫酸铜、硫酸铁、EDTA中的一种或两种以上。

本发明活性煤矸石用于固氮肥料，所述激发剂多数都是植物所生长需要的矿物元素。同时微生物除了需要碳源、能源和氮源之外，还需要磷、硫、镁、钙、钾、钠、铁、锌、钴、钼、铜、锰、镍和钨等元素。其中元素需要浓度在10^-4～10^-3mol/L范围内的称大量元素；需要浓度在10^-8～10^-6mol/L范围内的称微量元素。前者如磷、硫、镁、钙、钾、钠和铁等；后者如锌、钻、钼、铜、锰、镍和钨等。上述元素大多是以无机盐的形式提供的，故称无机盐或矿质元素。无机盐的需要量虽远比C、N少，但微生物的生长代谢同样重要。它们的生理功能包括：①是微生物细胞化学组成中的重要元素之一，如P和S分别为核酸与含硫氨基酸(半胱氨酸和甲硫氨酸)的重要组成元素：②与酶的组成和活力有关，如Fe是细胞色素氧化酶的必要组分，Mg、Cu和Zn等是许多酶的激活剂：③调节和维持微生物的渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位等生长条件，如Na和K有调节细胞渗透压的作用，由磷酸盐组成的缓冲剂能保持微生物生长过程中pH值的稳定：谷胱甘肽可降低氧化还原电位；④作为某些化能自养细菌的能源物质；⑤作为呼吸链末端的氢受体。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述分散剂磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、焦磷酸钠、柠檬酸钠、腐殖酸钠、黄腐酸钠、磷酸二氢钠中一种或两种以上。

本发明活性煤矸石用于固氮肥料，这种磷类盐在微生物下的解磷作用下，为肥料提供活性磷，为植物生长提供活性磷。

本发明如上所述活性煤矸石微粉，进一步，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素、木质磺酸钠、木质磺酸钙以及造纸厂废液中的一种或者任意两种以上。

本发明表面活化剂中木质素及其衍生物木质素磺酸盐等是一种具有网状结构的天然高分子有机化合物，具有大量的活性基团和较强的吸附能力，能与作物生长所必须的氮、磷、钾等经化学反应以及物理吸附合成有机-无机复混肥。肥料中的养分释放是随着木质素在自然界的腐解而进行的，而木质素在土壤中降解缓慢，因此这种肥料具有较强的缓释特性。

本发明还提供一种活性煤矸石矿物肥，包括如下重量份的原料：上述活性煤矸石微粉960-980份、有机酸1-10份、工业废渣1-10份、复合菌剂B10.5-5份、复合菌剂B20.4-4份、复合菌剂B32-8份、微生物生长因子3-10份、尿素0.3份、磷酸二氢钾0.2份。

本发明通过复合功能性微生物菌对活性煤矸石粉进行解磷、解钾、释放矿物元素及微量元素处理，有效利用煤矸石用量，达到有利于微生物生长发酵的条件，制备可以营养能有效被作为利用的肥料。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥，进一步，所述复合菌剂B1为具有解磷、解钾功能的巨大芽孢杆菌、液化淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、栗褐芽孢杆菌、硅酸盐细菌、胶胨样芽孢杆菌、扭脱芽胞杆菌、环状芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌组成的两种或两种以上组成混合菌；

所述复合菌剂B2为多酿酒酵母菌、假单胞菌、干酪乳杆菌、曲霉、木霉、无色杆菌属、根霉属、黄杆菌属、变形菌属、沙雷氏菌属、节杆菌属或链霉菌属中的两种或两种以上的混合菌；

所述复合菌剂B3为圆褐固氮菌、生脂固氮螺菌、辽宁慢生根瘤菌、茎瘤固氮根瘤菌、百脉根中生根瘤菌、巴西固氮螺菌、拜氏固氮菌、棕色固氮菌、雀稗固氮菌、印度贝氏固氮菌；喜温酸硫杆菌、氧化亚铁钩端螺旋菌、噬热铁质菌、嗜酸氧化亚铁硫杆菌、假丝酵母菌、嗜酸氧化硫硫杆菌或嗜热硫氧化硫化杆菌中的两种或两种以上混合菌。

复合菌剂B1两种及以上复合，菌剂体积比可以为1：1，复合菌剂按公知方法进行培养(各个菌剂经多次分离纯化后，在培养基斜面上活化一次，然后转接入液体培养基内摇瓶培养3-5d，转速200r/min，温度3O℃-50℃)，将混合菌种在公知培养基斜面上制成菌悬液，单个菌最终浓度达到1×10⁷～2×10¹⁴cfu/mL，复合菌的浓度达到1×10⁷～6×10¹⁴cfu/mL。

本发明选择基于复合菌剂B1主要以具有解磷、解钾功能的芽孢杆菌类为主的菌类，煤矸石中含有丰富的有机质和氮磷钾，但是煤矸石中的氮磷钾多以难溶的矿物形式存在，能被植物直接吸收利用的有效的氮磷钾含量却很低。本发明利用具有解钾功能的复合菌群一起处理化性煤矸石，使无效的氮磷钾转化为有效的氮磷钾来生产煤矸石肥料。在解磷解钾的同时对活性煤矸石进一步解离与分解。

复合菌剂B2中分解无机磷菌剂与解有机磷无机磷菌剂的质量比可以选择为1.5：1-3：1；按公知方法进行培养方法：各个菌剂经多次分离纯化后，在培养基斜面上活化一次，将复合菌剂B2在公知培养基斜面上制成菌悬液。

基于复合菌液B2为解磷菌属，根据解磷微生物分解的产物,将它们分为分解有机磷的微生物和分解无机磷的微生物，芽孢类杆菌具有优异的解磷解钾功能，对有机磷分解能力强，但是对多种病原菌有拮抗作用的生防菌株。解磷类的菌，具有抑制或减少了病原微生物的繁殖机会,具有拮抗病原微生物的作用。微生物解磷能力适宜应用土培或砂培，所以选择直接混合到上述所述活化煤矸石粉非常有利于微生物溶解煤矸石中的难溶性或不溶性磷素。分解无机磷的需要周期相对较长。

基于复合菌液B2为主要一些分解无机磷的菌属和既能分解无机磷也能分解有机磷菌属。煤矸石的含磷量1％～5％,大部分磷与煤矸石中的Si⁴⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Al³⁺结合形成难溶性磷酸盐，微生物的解磷机制是在酸性环境下，或者由于微生物分泌出有机酸,这些酸既能降低pH值,又可与铁、铝、钙、硅等离子结合,从而使难溶性磷酸盐溶解，同时对其他矿物质和金属进行解离分解。本发明在对煤矸石表面活性处理以及上述活性煤矸石矿物肥配方选择有机酸，正是充分考虑对无机磷分解的协助，其作用的大小不仅取决于酸的种类和数量,更与配方的缓冲性及能与磷酸根离子螯合的离子多少,尤其是活化煤矸石中的Ca²⁺多少有关。

基于解磷菌只有在介质中有NH⁴⁺存在时,才具有溶解无机磷酸盐的能力。本发明在对煤矸石表面活性处理以及上述2.1配方选择胺类化合物和铵盐，正是充分考虑对无机磷分解的协助。

基于解磷微生物最直接的作用就是溶解煤矸石中的难溶性或不溶性磷素，具有以下的优点:(1)促进农作物对其他营养元素的吸收,解磷微生物可以吸附周围的锌、铜、钙等微量元素,改善植物营养；而且还可分泌生长调节物质,促进根系生长；(2)肥效高。解磷微生物肥料溶解煤矸石难溶性磷素,提供给植物可以直接吸收利用的优质磷素化合物,而化学肥料在施用过程中有相当一部分由于固定作用而损失；(3)减少环境污染。由于采用从煤矸石中直接分离优质解磷微生物作为肥料,故不存在生产过程中向环境排放污染物,解磷微生物是一种真正意义上的环保型肥料；(4)解磷微生物肥料的生产工艺简单,投资少,见效快,效益好,具有极强的市场竞争力。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥，进一步，所述微生物生长因子包括生物酶和营养物质，所述生物酶和营养物质的质量比为0.5：1-2：1；生物酶可以选择两种选择两种酶的质量比1：1，或多种质量比1：1，生物酶的活性维持在0.5万u/g-10万u/g。所述营养物质可以包括维生素、氨基酸、碱基、卟啉及其衍生物、固醇、胺类、酵母膏、蛋白胨、麦芽汁或玉米浆中的任意两种以上；所述生物酶可以为过氧化氢酶、成漆酶、脲酶、中性蛋白酶、多酚氧化酶、植酸酶、纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶和果胶酶中任意两种；所述生物酶的选择还可以为有动植物组织或细胞浸液以及微生物生长环境的提取液等。

本发明微生物生长因子的主要功能是提供微生物细胞重要化学物质(蛋白质、核酸和脂质)、辅助因子(辅酶和辅基)的组分和参与代谢。多数真菌、放线菌和部分细菌在其生长过程中不需要从环境中获取任何生长因子。而有的微生物需要从环境中获取一种或几种生长因子才能维持正常生长，如乳酸细菌补充需要多种维生素、氨基酸和碱基；酶本身就是蛋白质，具有激活、催化、调控和转移等功能。在煤矸石肥料中添加酶，能够激活活性煤矸石中的各种矿物元素，肥料的利用率被大大提高。

本发明还提供一种活性煤矸石矿物肥的制备方法，

步骤(1)，按照上述所述活性煤矸石矿物肥的各原料；

步骤(2)，将所述复合菌剂B1进行固定化包覆处理，获得包覆微生物复合菌剂B1；

步骤(3)，按配比质量份把活性煤矸石微粉，有机酸、工业废渣、微生物生长因子，尿素和磷酸二氢钾加入分散机混合均匀，调节含水率50％-65％，调节pH＝7-8，把包覆微生物复合菌剂B1(接菌量为1.0×10⁷-6.0×10¹⁴/g)、加入在上述混合物中并搅拌均匀，并按配方比例加入复合菌剂B2(接菌量为1.0×10⁷-3.0×10¹⁴/g),在常温条件下密闭堆放发酵(可以是在30℃条件下密闭堆放发酵20d)，获得活性煤矸石矿物肥。

本发明如上所述进一步，步骤(3)之前还包括，将所述复合菌剂B3采用微生物载体吸附处理，获得载体吸附复合菌剂B3；

还包括步骤(4)加入载体复合菌剂B3#搅拌均匀，室温条件下密闭堆放发酵5-20天，获得活性煤矸石固氮矿物肥。具体可以是在30℃条件下密闭堆放发酵10d。

上述复合菌剂B1、复合菌剂B2、复合菌剂B3的活菌含量2x10⁸-2x10¹⁴cfu/g。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥的制备方法，进一步，所述复合菌剂B1进行固定化包覆处理具体包括以下步骤：

步骤(1)，按照1L定容，依次加入5-10g天然高分子植物胶粘剂，5-10g活性煤矸石微粉、0.1-1g水溶性高分子增稠剂，加入水至1L，制成包覆剂溶液，高压灭菌，冷却至室温后，加入复合菌剂B1，充分混合获得混合液；具体是复合菌剂B1制成混合菌液，按混合菌液：包覆剂＝1：4的体积比加入包覆剂中，充分混匀；混合菌液中的菌浓度为1.0×10⁷-6.0×10¹⁴/mL。

步骤(2)，在无菌操作条件，用注射器移取该混合液，匀速滴加到置于磁力搅拌器上的盛有氯化钙溶液的分散机中得到颗粒直径为2～3mm的包覆颗粒；

所述包覆颗粒在室温下静止固化，弃去氯化钙溶液；用无菌水清洗包覆颗粒，具体可以是包覆颗粒在室温下静止固化24h后，弃去氯化钙溶液；用无菌水清洗颗粒2次后，将颗粒转移到公知培养液(培养基：胰蛋白胨10g，酵母提取物5g，NaCL10g，蒸馏水1L，pH7.0-7.4)里扩繁培养72h，用无菌水冲洗颗粒；该步骤中氯化钙溶液溶液摩尔浓度为0.1mol/L-0.4mol/L，优选0.2mol/L。

步骤(2)，将包覆颗粒转移到扩繁培养液里扩繁培养24h以上，用无菌水冲洗颗粒，得到制备的包覆微生物复合菌剂B1。

基于复合菌剂B1的固定化包覆处理,主要是考虑解这类菌属与其他菌属的拮抗作用，本发明采用多种菌类对煤矸石进行完全分离，最终制备活性煤矸石生物菌肥，所以必须考虑生物菌的相容性。芽孢类杆菌具有优良的解磷解钾功能，对有机磷分解能力强。但是对多种病原菌有拮抗作用的生防菌株，容易被杂菌感染，这类菌原液，即便保存在4℃，菌活在第8天时已经降低了87.5％，而到15时已经降低到了4％，而到21天时已经降低到基本没有菌活。固定化细胞包覆是将微生物细胞、酶类固定在水溶性高分子做成的颗粒中，内部微生物细胞能在颗粒内部增殖。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥的制备方法，进一步，所述天然高分子胶粘剂为瓜尔胶、黄原胶、结冷胶、槐豆胶、***胶、甲壳素、壳聚糖、淀粉胶、CMC、HPMC、MC、海藻酸钠、腐殖酸钠、植物蛋白胶的一种或两种以上；天然高分子胶粘剂多数由假单胞杆菌在糖类等液体培养基中培养出来的，这些胶具有和微生物的相容性，可以作为酶和微生物的载体，也可以替代琼脂成为微生物培养基中的胶凝剂。

所述水溶性高分子增稠剂主要有淀粉、纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚氧化乙烯、聚吡咯烷酮等一种或两种以上。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥的制备方法，进一步，所述载体吸附复合菌剂B3具体通过以下步骤获得：将复合菌剂B3接种到液体发酵培养基中，摇床培养12h以上活化；活化后的混合菌种在同样条件下进行发酵培养，获得液体菌剂，将微生物载体材料和液体菌剂置入带有真空的磁力分散机，真空负压常温下吸附，获得载体吸附复合菌剂B3。具体是复合菌剂B3制成复合液体菌剂(浓度为1.0×10⁷-6.0×10¹⁴/mL)，复合液体菌剂按1.0-10％接种量接种到液体发酵培养基中，30℃、180r/min振荡培养24h活化。活化后的混合菌种在同样条件下进行发酵培养。按微生物载体材料和液体菌剂的配比1.0g-10g/mL，置入带有真空的磁力分散机，真空负压0.05mpa常温下吸附2h,使复合菌剂进入载体。

本发明如上所述活性煤矸石矿物肥的制备方法，进一步，所述微生物载体材料为斜发沸石粉、凹凸棒土、硅藻土、膨润土、秸秆粉、谷糠、草炭、多孔陶瓷、活性炭、微孔玻璃、泡沫金属等两种或两种以上。

本发明微生物载体是基于考虑本发明采用生物群菌的相容性。以及菌群之间的拮抗性。另外除去重金属和固氮作用是一个相对较长的过程，贯穿制备和使用肥料的全过程，都需要除去重金属和固氮；另外这种载体要求松疏多孔、表面积巨大吸附能力、抗氧化力和抗生物分解能力或者大量的空腔和孔道，具有较大的开放性和内表面积，可交换碱、碱土金属阳离子和中性水分子固定化微生物具有生物浓度易控制、耐毒害能力强、菌种流失少、产物易分离、在与微生物接触时，利用吸附作用和电荷效应把微生物固定；载体应该具有以下特征：(1)载体对细胞呈惰性，对微生物无毒害；(2)具有高的载体活性，固定化细胞密度大；(3)力学强度和化学稳定性好，耐微生物分解；(4)操作简便，易于成型；(5)底物和产物的扩散阻力小，具有良好的传质性能；(6)微生物的活性回收率要高，能较长时间使用和重复使用；(7)原料易得，成本低。

本发明一种全元素高效的煤矸石生物菌肥，包括以下重量百分比的原料：动物粪便50％，上述活性煤矸石固氮矿物肥40％，麦麸、稻糠、秸秆粉或/和菌棒渣制成的辅料9％，尿素或硫脲0.7％，常规生物菌剂0.3％。本发明实施例常规生物菌剂可以选择康源绿洲生物科技(北京)有限公司生产的生物菌剂，菌种主要包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、植物乳杆菌。

按上述配方原料搅拌混匀，直接在地面堆制，一般堆成梯形，高不超过1.5米，堆底宽不超过5米，将市售粉状有机肥菌剂((活菌含量2x10¹⁰cfu/g)0.3％，含水率50％)分层撒入搅拌均匀，控制含水量在50％左右，进行几天好氧发酵至料温达到40-50℃时(一般夏天2-3天，春秋天5天左右)，堆垛压实，进行厌氧发酵；倒堆：由于堆表面和堆内温度不同，发酵腐熟程度不同，应适时倒堆。倒堆次数应由堆内温度高低决定，一般从堆制开始，到堆内温度达到60-65℃时为宜；必须严格控制温度，当堆内温度超过70℃时，说明堆内缺水，应及时进行补水倒堆，继续进行发酵腐熟；当堆内温度不足40℃，说明堆内水分过大，也应进行倒堆来降低水分，倒堆次数一般不低于2次。发酵时间与温度：一般发酵时间为春秋季7-10天，夏季5-7天，冬季15-20天。发酵的最适宜环境温度为25-35℃；发酵完成标准。发酵好的堆肥气味为有曲香味而不臭，制备全元素高效的煤矸石生物菌肥。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

一、把煤矸石采用专业破碎机破碎尺寸25mm块状。按80％煤矸石加入工业甘蔗糖渣7.0％、腐殖酸5.5％、三乙醇胺0.5％、乙二醇0.5％、六偏磷酸钠0.5％、木质素0.5％、尿素5％。加入公知专用磨机，如球磨机、雷蒙磨、立式磨机等粉磨2小时，粒径达到2000-3000目的具有表面活性煤矸石微粒。(以YGM-Q4欧版强力磨粉机为例)；CK(空白组，煤矸石)，G1(实施例1-加外加剂(加外加剂-工业甘蔗糖渣7.0％、腐殖酸5.5％、三乙醇胺0.5％、乙二醇0.5％、六偏磷酸钠0.5％、木质素0.5％、尿素5％))

二、复合菌剂B_1-1的固定化包覆处理

按5g/L黄原胶溶液，依次加入5g/L上述活化煤矸石粉，加入0.1g/L聚氧化乙烯水溶液，制成包覆剂溶液，并高压灭菌，冷却至室温后，按硅酸盐细菌和巨大芽孢杆菌混合菌液(接入量1：1)：包覆剂＝1：4的体积比加入包覆剂中，充分混匀；采用无菌注射器移取该混合液，匀速滴加到置于磁力搅拌器上的盛有0.2mol/L氯化钙溶液的分散机中，得到颗粒直径为2～3mm的颗粒；包覆颗粒在室温下静止固化24h后，弃去氯化钙溶液；用无菌水清洗颗粒2次后，将颗粒转移到公知培养液里扩繁培养72h，用无菌水冲洗颗粒，得到制备的包覆微生物复合菌剂B_1-1

(混合菌液保存在4℃条件下；ph＝7.0)

三、复合菌液B_1-2选取多酿酒酵母菌(有效活菌数3.0×10⁸/mL)和曲霉(有效活菌数2.5×10⁷/mL)按体积比2：1混合按配比加入活性煤矸石中。复合菌剂按公知方法进行培养方法：各个菌剂经多次分离纯化后，在培养基斜面上活化一次，将混合菌种在公知培养基斜面上制成菌悬液。

(混合菌液保存在4℃条件下；ph＝7.0)

四、2000目-3000目的活化煤矸石粉965，腐殖酸6、工业糖渣4、脲酶(微生物生长因子)3.0、多酚氧化酶(微生物生长因子)3.0、酵母膏(微生物生长因子)3.0、尿素3.0和磷酸二氢钾2.0加入分散机混合均匀，调节含水率60％，调节ph＝7-8，把包覆微生物复合菌剂B1#5.0、加入在上述混合物中并搅拌均匀，并按配方比例加入复合菌剂B2#4.0在30℃条件下密闭堆放发酵20d，制备出活性煤矸石矿物肥F_1-1。

(1)、活性煤矸石矿物肥F_1-1的肥效指标(CK为原煤矸石)

(2)、活性煤矸石矿物肥F_1-1的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；K1：活性煤矸石矿物肥F_1-1部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，活性煤矸石F_1-1矿物肥1000kg/亩穴施，待茄子坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其他条件相同

F_1-1对圆茄子生物量参数对比

项目	CK(空白组)	K1	备注说明
				株高cm	11.1	12.8	对照增长15.3％
颈粗mm	2.08	2.53	对照增长21.6％
				最大叶片(c㎡)	7.7x6.2	8.1x6.7	对照增长13.7％
叶片伸展度cm	11.2	12.1	对照增长8.04％
				总根数个	135	198	对照增长46.7％
根长cm	11.9	12.6	对照增长5.9％
				产量(kg/亩)	2458	2796	对照增长13.8％

五、进一步配比复合菌剂B_1-34％加入活性煤矸石矿物肥F_1-196％，在30℃条件下密闭堆放发酵10d。可制备出活性煤矸石矿物肥F_1-2。

(1)、复合菌剂B_1-3制备：圆褐固氮菌和氧化亚铁钩端螺旋菌质量体积比1：2制成复合液，复合液体菌剂按1％接种量接种到液体发酵培养基中，30℃、180r/min振荡培养24h活化。活化后的混合菌种在同样条件下进行发酵培养。按微生物载体斜发沸石粉和液体菌剂的配比为5g/mL，置入带有真空的磁力分散机，真空负压0.05mpa常温下吸附2h,使复合菌剂进入载体。

(混合菌液保存在4℃条件下；ph＝7.0)

(2)、活性煤矸石矿物固氮肥F_1-2的肥效指标(CK为原煤矸石)

(3)、活性煤矸石矿物固氮肥F_1-2的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；L1：活性煤矸石矿物固氮肥F_1-2部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，活性煤矸石F_1-2矿物固氮肥1000kg/亩穴施，待茄子坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其他条件相同

F_1-2对圆茄子生物量参数对比

项目	CK(空白组)	L1	备注说明
				平均株高cm	11.1	13.82	对照增长24.50％
平均颈粗mm	2.08	2.66	对照增长27.88％
				最大叶片(c㎡)	7.7x6.2	7.9x7.0	对照增长15.8％
叶片伸展度cm	11.2	12.2	对照增长8.9％
				总根数个	135	200	对照增长48.2％
根长cm	11.9	12.7	对照增长11.1％
				产量(kg/亩)	2458	2799	对照增长13.9％

六、进一步由上述活性煤矸石固氮矿物肥F_1-2制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3。原料按重量百分比：牛粪50％，活性煤矸石矿物肥F2#40％，麸皮9％，尿素或硫脲0.7％，市售粉状有机肥菌剂(活菌含量2x10¹⁰cfu/g)0.3％，含水率50％；按上述2.6所述制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3

(1)全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3(粉剂)性能指标

(2)、全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3(粉剂)肥效田间试验

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计4处理，3次重复，共计12个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

4)、试验处理：CK，不施肥(空白对照)；S_1-1：常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施10次；S_1-2：全元素高效的煤矸石生物菌肥F3(粉剂)完全替代化肥，全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3(粉剂)1000kg/亩，穴施，整个生长期不再追施任何肥料；S_1-3：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_1-3(粉剂)部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，生物有机肥500kg/亩穴施，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同。

不同施肥方案对黄瓜生长指标的影响(平均值)

不同施肥方案对黄瓜经济效益的影响(平均值)

注：复合肥按3000元/吨，F3按700元/吨；黄瓜平均价格1.5元/斤

实施例2

一、把煤矸石采用专业破碎机破碎尺寸25mm块状。按85％煤矸石加入工业甜菜制糖废液6.0％、柠檬酸1.5％、三乙丙醇胺0.2％、木糖醇0.3％、三聚磷酸钠0.5％、造纸厂废液3.5％、磷酸钙3.0％。加入公知专用磨机，如球磨机、雷蒙磨、立式磨机等粉磨2-4小时，粒径达到2000-3000目的具有表面活性煤矸石微粒。(以YGM-Q4欧版强力磨粉机为例)

二、复合菌剂B_2-1的固定化包覆处理

按10g/L淀粉配置1L水溶液，依次加入10g上述活化煤矸石粉，加入1g聚乙烯醇水溶液，制成包覆剂溶液，并高压灭菌，冷却至室温后，按侧孢芽孢杆菌和液化淀粉芽孢杆菌(接入量1：1)混合菌液：包覆剂＝1：4的体积比加入包覆剂中，充分混匀；采用无菌注射器移取该混合液，匀速滴加到置于磁力搅拌器上的盛有0.2mol/L氯化钙溶液的分散机中，得到颗粒直径为2～3mm的颗粒；包覆颗粒在室温下静止固化24h后，弃去氯化钙溶液；用无菌水清洗颗粒2次后，将颗粒转移到公知培养液里扩繁培养72h，用无菌水冲洗颗粒，得到制备的包覆微生物复合菌剂B_2-1(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)。

三、复合菌液B_2-2选取干酪乳杆菌(有效活菌数2.0×10⁸/mL)和黄杆菌(有效活菌数4.5×10⁷/mL)按体积比3：1混合按配比加入活性煤矸石中。复合菌剂按公知方法进行培养方法：各个菌剂经多次分离纯化后，在培养基斜面上活化一次，将混合菌种在公知培养基斜面上制成菌悬液。

(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)

四、2000目-3000目的活化煤矸石粉980，柠檬酸3.0、工业甜菜制糖废液4.0、纤维素酶(微生物生长因子)0.5、蛋白酶(微生物生长因子)0.5、蛋白胨2.0、尿素3.0和磷酸二氢钾2.0加入分散机混合均匀，调节含水率60％，调节pH＝7-8，把包覆微生物复合菌剂B_2-1#3.0、加入在上述混合物中并搅拌均匀，并按配方比例加入复合菌剂B_2-2#2.0在30℃条件下密闭堆放发酵20d，制备出活性煤矸石矿物肥F_2-1。

(1)、活性煤矸石矿物肥F_2-1的肥效指标(CK为原煤矸石)

(2)、活性煤矸石矿物肥F_2-1的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m²，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；K2：活性煤矸石矿物肥F_2-1部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，活性煤矸石F_2-1矿物肥1000kg/亩穴施，待茄子坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同条件

F_2-1对圆茄子生物量参数对比

项目	CK(空白组)	K2	备注说明
				株高cm	11.1	12.16	对照增长14.54％
颈粗mm	2.08	2.40	对照增长20.52％
				最大叶片(c㎡)	7.7x6.2	7.7x7.0	对照增长12.90％
叶片伸展度cm	11.2	11.50	对照增长7.64％
				总根数个	135	188.10	对照增长44.37％
根长cm	11.9	11.97	对照增长5.61％
				产量(kg/亩)	2458	2740	对照增长13.52％

五、进一步配比复合菌剂B_2-38％加入活性煤矸石矿物肥F_2-192％，在30℃条件下密闭堆放发酵10d。可制备出活性煤矸石矿物肥F_2-2。

(1)、复合菌剂B_2-3制备：生脂固氮螺菌和喜温酸硫杆菌质量体积比1：1制成复合液，复合液体菌剂按1％接种量接种到液体发酵培养基中，30℃、180r/min振荡培养24h活化。活化后的混合菌种在同样条件下进行发酵培养。按微生物载体凹凸棒土和液体菌剂的配比为10g/mL，置入带有真空的磁力分散机，真空负压0.05mpa常温下吸附2h,使复合菌剂进入载体。

(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)

(2)、活性煤矸石矿物固氮肥F_2-2的肥效指标(CK为原煤矸石)

(3)、活性煤矸石矿物固氮肥F_2-2的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N₂0-P₂0-K₂0)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；K2：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-2(粉剂)部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，生物有机肥500kg/亩穴施，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N₂0-P₂0-K₂0)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同条件。

F_2-2对圆茄子生物量参数对比

项目	CK(空白组)	K2	备注说明
				平均株高cm	11.1	13.13	对照增长23.30％
平均颈粗mm	2.08	2.53	对照增长26.50％
				最大叶片(c㎡)	7.7x6.2	7.9x6.7	对照增长15.01％
叶片伸展度cm	11.2	11.59	对照增长8.46％
				总根数个	135	197	对照增长47.50％
根长cm	11.9	12.1	对照增长10.55％
				产量(kg/亩)	2458	2659	对照增长13.21％

六、进一步由上述活性煤矸石固氮矿物肥F_2-2制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3。原料按重量百分比：猪粪50％，活性煤矸石矿物肥F_2-2 40％，麸皮9％，尿素或硫脲0.7％，市售粉状有机肥菌剂(活菌含量2x10¹⁰cfu/g)0.3％，含水率50％；按上述2.6所述制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3

(1)全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)性能指标

(2)、全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)肥效田间试验

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计4处理，3次重复，共计12个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

4)、试验处理：CK，不施肥(空白对照)；S_2-1：常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施10次；S_2-2：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)完全替代化肥，全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)1000kg/亩，穴施，整个生长期不再追施任何肥料；S_2-3：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，生物有机肥500kg/亩穴施，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N₂0-P₂0-K₂0)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同。

不同施肥方案对黄瓜生长指标的影响(平均值)

施肥方案	42d株高(cm)	40d茎粗(mm)	单果重(g)	产量(斤/亩)
					CK	67.1	6.30	158.6	3872.57
S<sub>2-1</sub>	88.50	8.8	201.4	12900.0
					S<sub>2-2</sub>	98.05	8.84	210.01	14435.40
S<sub>2-3</sub>	94.19	8.60	202.8	13565.20

不同施肥方案对黄瓜经济效益的影响(平均值)

注：复合肥按3000元/吨，F3按700元/吨；黄瓜平均价格1.5元/斤

实施例3

一、把煤矸石采用专业破碎机破碎尺寸25mm块状。按90％煤矸石加入糖蜜3.0％、聚羧酸1.0％、二乙醇胺0.2％、丙三醇0.5％、焦磷酸钠0.3％、木质磺酸钠3.0％、硼砂2.0％。加入公知专用磨机，如球磨机、雷蒙磨、立式磨机等粉磨2-4小时，粒径达到2000-3000目的具有表面活性煤矸石微粒。(以YGM-Q4欧版强力磨粉机为例)

二、复合菌剂B_3-1的固定化包覆处理

按8g/L淀粉配置1L水溶液，依次加入7g上述活化煤矸石粉，加入2g聚吡咯烷酮，制成包覆剂溶液，并高压灭菌，冷却至室温后，按侧栗褐芽孢杆菌和环状芽孢杆菌(接入量1：1)混合菌液：包覆剂＝1：4的体积比加入包覆剂中，充分混匀；采用无菌注射器移取该混合液，匀速滴加到置于磁力搅拌器上的盛有0.2mol/L氯化钙溶液的分散机中，得到颗粒直径为2～3mm的颗粒；包覆颗粒在室温下静止固化24h后，弃去氯化钙溶液；用无菌水清洗颗粒2次后，将颗粒转移到公知培养液里扩繁培养72h，用无菌水冲洗颗粒，得到制备的包覆微生物复合菌剂B_3-1

(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)

三、复合菌液B_3-3选取假单胞菌(有效活菌数3.0×10⁸/mL)和木霉(有效活菌数1.0×10⁷/mL)按体积比1.5：1混合按配比加入活性煤矸石中。复合菌剂按公知方法进行培养方法：各个菌剂经多次分离纯化后，在培养基斜面上活化一次，将混合菌种在公知培养基斜面上制成菌悬液。

(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)

4、2000目-3000目的活化煤矸石粉960，糖蜜10.0、聚羧酸6.0、过氧化氢酶(微生物生长因子)2.50、中性蛋白酶(微生物生长因子)2.50、氨基酸5.0、尿素3.0和磷酸二氢钾2.0加入分散机混合均匀，调节含水率60％，调节ph＝7-8，把包覆微生物复合菌剂B_3-1#4.0、加入在上述混合物中并搅拌均匀，并按配方比例加入复合菌剂B_3-2#5.0在30℃条件下密闭堆放发酵20d，制备出活性煤矸石矿物肥F_3-1。

(1)、活性煤矸石矿物肥F_3-1的肥效指标(CK为原煤矸石)

(2)、活性煤矸石矿物肥F_3-1的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N₂0-P₂0-K₂0)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；K3：活性煤矸石矿物肥F_3-1部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，活性煤矸石F_3-1矿物肥1000kg/亩穴施，待茄子坐果后追施水溶肥(N₂0-P₂0-K₂0)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同条件

F_3-1对圆茄子生物量参数对比

项目	CK(空白组)	K3	备注说明
				株高cm	11.1	12.04	对照增长14.40％
颈粗mm	2.08	2.39	对照增长20.50％
				最大叶片(c㎡)	7.7x6.2	7.7x6.9	对照增长12.64％
叶片伸展度cm	11.2	11.27	对照增长7.48％
				总根数个	135	180.60	对照增长42.60％
根长cm	11.9	11.49	对照增长5.39％
				产量(kg/亩)	2458	2703	对照增长13.45％

五、进一步配比复合菌剂B_3-32％加入活性煤矸石矿物肥F_3-198％，在30℃条件下密闭堆放发酵10d。可制备出活性煤矸石矿物肥F_3-2。

(1)、复合菌剂B_2-3制备：拜氏固氮菌和嗜酸氧化亚铁硫杆菌质量体积比1：1制成复合液，复合液体菌剂按1％接种量接种到液体发酵培养基中，30℃、180r/min振荡培养24h活化。活化后的混合菌种在同样条件下进行发酵培养。按微生物载体硅藻土和液体菌剂的配比为10g/mL，置入带有真空的磁力分散机，真空负压0.05mpa常温下吸附2h,使复合菌剂进入载体。(混合菌液保存在4℃条件下；pH＝7.0)

(2)、活性煤矸石矿物固氮肥F_3-3的肥效指标(CK为原煤矸石)

(3)、活性煤矸石矿物固氮肥F_3-3的应用对比

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计2处理，3次重复，共计6个试验小区，小区面积30m2，各小区随机排列，设保护行。

CK:常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待茄子第2坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；K3：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3(粉剂)部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，生物有机肥500kg/亩穴施，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同条件；

F_3-3对圆茄子生物量参数对比

六、进一步由上述活性煤矸石固氮矿物肥F_3-2制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3。原料按重量百分比：鸡粪50％，活性煤矸石矿物肥F_3-240％，麸皮9％，尿素或硫脲0.7％，市售粉状有机肥菌剂(活菌含量2x10¹⁰cfu/g)0.3％，含水率55％；按上述2.6所述制备全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3

(1)全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3(粉剂)性能指标

(2)、全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)肥效田间试验

1)、试验时间：2017年05月-2017年10月；

2)、地点：宁夏银川市锦绣丝路农业科技产业园相变蓄热大棚蔬菜基地。

3)、试验设计：试验分别设计4处理，3次重复，共计12个试验小区，小区面积30m²，各小区随机排列，设保护行。

4)、试验处理：CK，不施肥(空白对照)；S_3-1：常规施肥，亩施复合肥(N15-P15-K15)100kg/亩，撒施后起陇，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施10次；S_3-2：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_2-3(粉剂)完全替代化肥，全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3(粉剂)1000kg/亩，穴施，整个生长期不再追施任何肥料；S_3-3：全元素高效的煤矸石生物菌肥F_3-3(粉剂)部分替代化肥，普通复合肥(15—15—15)50kg/亩沟施后平地、整畦，生物有机肥500kg/亩穴施，待黄瓜第2穗果实坐果后追施水溶肥(N20-P20-K20)10kg/亩，至拔秧共冲施5次；其它田间管理措施相同。

不同施肥方案对黄瓜生长指标的影响(平均值)

施肥方案	42d株高(cm)	40d茎粗(mm)	单果重(g)	产量(斤/亩)
					CK	67.1	6.30	158.6	3872.57
S<sub>3-1</sub>	88.50	8.8	201.4	12900.0
					S<sub>3-2</sub>	98.34	8.88	211.69	14565.32
S<sub>3-3</sub>	94.57	8.63	204.43	13673.72

不同施肥方案对黄瓜经济效益的影响(平均值)

注：复合肥按3000元/吨，F3按700元/吨；黄瓜平均价格1.5元/斤

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。