不同肥密水平下高粱修复重金属污染土壤的研究

发布时间：2020-06-03 05:08

【摘要】：为探究重金属污染土壤的生物修复途径,设计一个密度试验和一个施肥水平试验,研究了生物质高粱对重金属污染土壤的修复效果。密度处理试验以N5D61号品种为材料,研究5种不同种植密度(16.50、14.63、12.75、10.88、9.00万株/hm~2)对高粱生物产量以及重金属污染耕地的修复效果。肥料水平处理试验以N2562,N5D61,M4264三个高粱品种为材料,设置4个氮磷钾肥料的不同施肥梯度(N、P_2O_5、K_2O:150、90、150;225、135、180;300、180、210;375、225、240 kg/hm~2),研究不同施肥水平对三个高粱品种的生物产量,养分利用率以及对重金属元素的吸收效果。主要结果如下:种植密度和施肥水平对生物质高粱叶片生长产生一定影响。当密度为14.63~16.50万株/hm~2时,叶面积指数最大;种植密度与对叶绿素含量SPAD值没有明显影响。N2562在施纯氮375kg/hm~2叶面积指数最高,N5D61、M4264品种在施纯氮300 kg/hm~2叶面积指数最高,达到5.5以上。在一定范围内增施肥料有利于叶绿素含量的提高。种植密度和施肥水平都对生物质高粱茎秆生长及根系活力产生一定影响。高粱基部直径随密度增大而变小,随施肥量增加而增粗。生物质高粱的根系活力,12.75万株/hm~2种植密度可在营养生长和生殖生长最旺盛的阶段均优于其他密度处理;不同施肥水平下,N2562和M4264两品种在施纯氮225 kg/hm~2处理下茎伤流量最大,而N5D61品种于施纯氮300 kg/hm~2施肥水平下根系活力最旺盛。种植密度和施肥水平对高粱生物产量影响显著。单位面积生物产量以16.50万株/hm~2处理最高,达到了67.0t/hm~2的鲜重。在施肥水平达到施纯氮225 kg/hm~2,处理水平时N5D61品种即可达到较高的生物产量,在施纯氮300 kg/hm~2时,三个品种的生物产量潜力可以得到充分的发挥。三个品种生物产量为M4264N2562N5D61。种植生物质高粱对重金属污染土壤具有较明显的修复效果。密度试验在试验前试验地总镉含量为0.64mg/kg,超过了粮食安全的国家标准,试验后,田间镉含量降低了0.22mg/kg左右,改善效果较为明显,除了铅以外其他几种重金属都大幅度降低,种植该供试品种对重金属修复效果可观。在对多种重金属修复利用上,16.50万株/hm~2密度处理下高粱对重金属元素吸收量最大,此密度处理下效果最佳。肥料试验表明,三个品种在对5种重金属的吸收效果很相近,N5D61品种稍强,其次是M4264品种,在施肥量为纯氮225 kg/hm~2下,生物产量和经济效益以及重金属吸收量均表现较好。因此,选用高粱N5D61品种是作为修复耕地土壤重金属Cd和Cr超标的理想材料,其最佳种植密度为16.50万株/hm~2,适宜施肥量为纯氮225 kg/hm~2,P_2O_5135 kg/hm~2,K_2O180 kg/hm~2,既能较好的满足养分需求潜力,得到较高的生物产量,又能取得不错的重金属吸收量,达到修复耕地重金属污染的目的。
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S514;X53

【参考文献】