【摘 要】
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花卉植物与超积累植物间作,不仅可以高效修复受污染土壤,而且可美化环境、增加土地利用率和经济产出。光伏是一种清洁、可再生能源,目前光伏农业已有一定规模,而将光伏农业与土壤修复结合则鲜见报道。本论文以国内首例污染农田土壤修复-光伏发电综合项目为例,探究花卉植物对光伏板下污染土壤中重金属的修复潜力,以期筛选出适合当地、具有一定修复潜力和较高经济价值的花卉植物;利用高秆植物红背桂花与伴矿景天进行盆栽间作试
【基金项目】
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国家重点研发计划《华南镉铅污染农田修复与安全利用技术示范》(项目编号:2018YFD0800700);
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花卉植物与超积累植物间作,不仅可以高效修复受污染土壤,而且可美化环境、增加土地利用率和经济产出。光伏是一种清洁、可再生能源,目前光伏农业已有一定规模,而将光伏农业与土壤修复结合则鲜见报道。本论文以国内首例污染农田土壤修复-光伏发电综合项目为例,探究花卉植物对光伏板下污染土壤中重金属的修复潜力,以期筛选出适合当地、具有一定修复潜力和较高经济价值的花卉植物;利用高秆植物红背桂花与伴矿景天进行盆栽间作试验,研究间作条件下根系相互作用对二者生长及镉(Cd)锌(Zn)吸收的影响;进行光伏板下伴矿景天与红背桂花、鹅掌柴田间间作试验,探讨光伏板遮荫对植物生长和镉、锌吸收影响,以及间作带来的经济效益;主要结果如下:(1)本研究中的9种花卉植物在光伏板下的生长差异显著、对镉锌的富集能力也各不一致。结果表明:硫华菊、波斯菊、百日草等在光伏板的遮荫下对其生长影响较大,且其对镉锌的富集能力弱,不适合用于光伏板下污染土壤的修复应用。红背桂花、黄金叶两种木本花卉植物对镉、锌的富集系数较高,都超过了2以上;其次,光伏板遮荫不影响这两种植物的生长,其生物量以及经济价值未有降低。综合考虑植物的生长状况以及重金属的吸收能力,建议光伏板下种植红背桂花、黄金叶这两种植物。(2)不同分隔间作温室盆栽研究中,伴矿景天在塑料板分隔间作条件下生物量与单作无显著差异,显著高于尼龙网分隔间作及无分隔间作100%、149%。随着根系作用的逐渐增强,尼龙网分隔和无分隔间作条件下Cd、Zn的单株吸收量显著低于塑料板分隔间作及单作,塑料板分隔条件下单株吸收量分别显著高于单作28.3%和14.0%;红背桂花与伴矿景天随着根系作用的逐渐增强,红背桂花对伴矿景天的生长以及重金属的吸收等逐渐增强。(3)植物修复与间作结合,在光伏板下进行伴矿景天与红背桂花/鹅掌柴间作。田间条件下,间作时伴矿景天与红背桂花、鹅掌柴的生长和重金属吸收性并无显著的相互影响,说明在此间作距离下田间伴矿景天与红背桂花、鹅掌柴间作是可行的;在光伏板不同种植畦间鹅掌柴的生物量有显著差异,畦2(两光伏板间)显著低于畦1和畦3(光伏板遮荫)。而光伏板对太阳辐射的遮挡并未限制超积累植物伴矿景天的生长,对红背桂花的生长也无影响,但光伏板遮挡对鹅掌柴生长和经济价值影响较大。伴矿景天与红背桂花在光伏板下的间作更适合,可兼顾污染土壤的重金属去除修复和花卉植物的较高经济效益。
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