CN110280575A - 光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法 - Google Patents

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毕德
赵婕
葛延妍
王青玲
王朝阳
吴龙华
李希冉
许明
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Jiangsu Firefly Environmenta Science Technology Co ltd
Sungrow Power Supply Co Ltd
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Jiangsu Firefly Environmenta Science Technology Co ltd
Sungrow Power Supply Co Ltd
Institute of Soil Science of CAS
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    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
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Abstract

本发明涉及光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，包括步骤一，选择试验圃地，选用光伏发电板，每块光伏发电板同等高度的倾向设置，构建光伏方阵；步骤二，设置种植区域，选定面积范围的污染耕地进行翻耕、耙地、起垄和作畦，形成若干个种植畦，位于光伏方阵间且与光伏方阵走向平行；步骤三，选取苗木品种植物进行筛选种植并控制种植区域相同的培育环境；步骤四，在种植管理若干月后，筛选出富集系数高、生长状况好的植物品种。本发明在重金属污染土壤上架设光伏设施发电设备，筛选出对重金属污染物富集系数高、经济效益好的替代植物，进一步提高重金属污染耕地的利用效率，达到为民增收的目的。

Description

光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法
技术领域
本发明涉及植物筛选技术领域，尤其涉及光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法。
背景技术
近年来，随着采矿、冶炼精炼和电镀工业的不断发展，大量的含镉废水排入河流而造成镉的污染。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。同时，镉污染对农产品质量、农业生态环境安全、现代农业及社会经济可持续发展都构成了严重威胁。
据现行国家标准，土壤污染物浓度高于标准的风险管控值时，原则上应禁止种植食用农产品，实行土壤污染修复、替代种植或休耕，且耕地性质不容改变。近年来，光伏产业的推广与发展，占用了大面积的土地，这极大可能威胁到农业用地的保障。
发明内容
本发明的目的在于提供光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，“板上发电，板下种植”的光伏农业的理念被引入土壤修复领域，即利用重金属污染耕地建设光伏设施进行发电，在板下实行替代种植，不仅保障了耕地性质不变，还进一步提高重金属污染耕地的利用效率，达到为农民增收的目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，包括如下步骤：
步骤一，选择试验圃地，选用光伏发电板，每块光伏发电板同等高度的倾向设置，构建光伏方阵；
步骤二，设置种植区域，选定面积范围的污染耕地进行翻耕、耙地、起垄和作畦，形成若干个种植畦，位于光伏方阵间且与光伏方阵走向平行；
步骤三，选取苗木品种植物进行筛选种植并控制种植区域相同的培育环境；
步骤四，在种植管理若干月后，测定各品种植物的形态指标、对重金属的富集能力和光伏设施对植物的遮阴效果，筛选出富集系数高、生长状况好的植物品种。
上述步骤一中，光伏发电板通过固定支架支撑在试验圃地上，相邻两个固定支架的距离为5m，光伏发电板由北向南向下倾斜设置且倾斜角度为25°-35°，每块光伏发电板的宽度为3.5-4m。
上述步骤二中，种植畦的高度不低于15cm，宽度为100-150cm，相邻种植畦的间距不大于40cm。
上述步骤三中，选取当地基部不定根系繁茂、茎叶生长良好、适应性好、经济效益较高的苗木品种进行筛选种植，每种苗木品种植物选用三个种植畦进行种植，且随机分布，每株植物的种植深度为15-20cm，种植间距为30-40cm。
本发明的光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，在重金属污染土壤上架设光伏设施发电设备，筛选出对重金属污染物富集系数高、经济效益好的替代植物，进一步提高重金属污染耕地的利用效率，达到为民增收的目的。
附图说明
图1是本发明一实施例中光伏发电设施的建设示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本发明的光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，包括如下步骤：
步骤一，选择试验圃地，选用光伏发电板，每块光伏发电板同等高度的倾向设置，构建光伏方阵；光伏发电板通过固定支架支撑在试验圃地上，相邻两个固定支架的距离为5m，光伏发电板由北向南向下倾斜设置且倾斜角度为25°-35°，每块光伏发电板的宽度为3.5-4m。
步骤二，设置种植区域，选定面积范围的污染耕地进行翻耕、耙地、起垄和作畦，形成若干个种植畦，位于光伏方阵间且与光伏方阵走向平行；种植畦的高度不低于15cm，宽度为100-150cm，相邻种植畦的间距不大于40cm。每种苗木品种植物选用三个种植畦进行种植，且随机分布，每株植物的种植深度为15-20cm，种植间距为30-40cm。
步骤三，选取苗木品种植物进行筛选种植并控制种植区域相同的培育环境。
步骤四，在种植管理若干月后，测定各品种植物的形态指标、对重金属的富集能力和光伏设施对植物的遮阴效果，筛选出富集系数高、生长状况好的植物品种。
以广东省韶关市仁化县董塘镇一处光伏板下污染耕地上进行替代植物筛选种植为例，如图1所示；
选择光伏设施下地势平整、排灌条件良好，作为种植筛选区域，对选定面积范围的污染耕地进行翻耕、耙地、起垄和作畦，其中两个光伏固定支架的5m间隙内设置3个正东西向高畦，畦高20cm，宽100cm，畦长5m，供30畦，每种植物种植3畦，并随机分布种植位置。
选取当地基部不定根系繁茂、茎叶生长良好、适应性好、经济效益较高的苗木品种进行筛选种植，其中包括栀子、水鬼蕉、芦莉草、红背桂花、红花檵木、鹅掌柴、石楠、野牡丹、锦绣杜鹃，且种植行平行于畦沟，行间距30cm，行内株距30cm。
控制种植区内湿度、水肥养分一致，避免其他外部因素对种植造成较大影响，对种植区内植物的病虫害情况密切监察，并根据植物生长情况，定时人工除草。在种植管理4个月后，测定各植物材料的株高和生物量，光伏板对植物的遮阴效果和生长状况的影响，综合分析判断植物的重金属富集能力，筛选出富集系数高、生长状况良好的植物品种。
试验结果表明：九种植物的株高从高到低依次排序为：水鬼蕉>芦莉草>栀子>红背桂花>野牡丹>鹅掌柴>锦绣杜鹃>石楠>红花檵木，其中平均株高最高为水鬼蕉，达到89.25cm，植株最矮的植物是红花檵木，平均株高为21.93cm。且九种植物的生物量最大的是栀子，生物量最小的是石楠。其中，对重金属镉富集系数大于1的植物分别是鹅掌柴和红背桂花，其他植物的富集系数均小于1。与对照相比，光伏板对各个品种的植物的遮阴率均在40-60％左右，结果表明，光伏板的适当遮阴对植物的生长有利，促进了植物的生长发育。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，选择试验圃地，选用光伏发电板，每块光伏发电板同等高度的倾向设置，构建光伏方阵；
步骤二，设置种植区域，选定面积范围的污染耕地进行翻耕、耙地、起垄和作畦，形成若干个种植畦，位于光伏方阵间且与光伏方阵走向平行；
步骤三，选取苗木品种植物进行筛选种植并控制种植区域相同的培育环境；
步骤四，在种植管理若干月后，测定各品种植物的形态指标、对重金属的富集能力和光伏设施对植物的遮阴效果，筛选出富集系数高、生长状况好的植物品种。
2.根据权利要求1所述的光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，其特征在于：步骤一中，光伏发电板通过固定支架支撑在试验圃地上，相邻两个固定支架的距离为5m，光伏发电板由北向南向下倾斜设置且倾斜角度为25°-35°，每块光伏发电板的宽度为3.5-4m。
3.根据权利要求1所述的光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，其特征在于：步骤二中，种植畦的高度不低于15cm，宽度为100-150cm，相邻种植畦的间距不大于40cm。
4.根据权利要求1所述的光伏发电设施下重金属污染耕地替代种植植物的筛选方法，其特征在于：步骤三中，选取当地基部不定根系繁茂、茎叶生长良好、适应性好、经济效益较高的苗木品种进行筛选种植，每种苗木品种植物选用三个种植畦进行种植，且随机分布，每株植物的种植深度为15-20cm，种植间距为30-40cm。
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