CMA融雪劑對(duì)綠豆種子發(fā)芽影響測(cè)試研究

查湘義

(遼寧交通高等專(zhuān)科學(xué)校 建筑工程系，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，冬季降雪對(duì)城市道路交通的影響越來(lái)越突出， 使用融雪劑除雪已是我國(guó)冬季除雪的重要手段之一.傳統(tǒng)型融雪劑的主要成分是以工業(yè)鹽氯化鈉為主的化冰鹽融雪劑，其優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)格低廉、融雪效果好，但是在融雪過(guò)程中隨之帶來(lái)的環(huán)境破壞問(wèn)題也日益顯現(xiàn)，比如高速公路中央分隔帶的土壤和植物體內(nèi)或葉面含鹽過(guò)高，嚴(yán)重影響了植物的正常生長(zhǎng)甚至枯萎死亡[1-4].

與氯化鈉融雪劑相比，CMA(Calcium-magnesium acetate)融雪劑具有腐蝕性低、 植物傷害小、 可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，但原料價(jià)格高，成本昂貴，制約了其推廣應(yīng)用[5-7].為了降低CMA融雪劑的生產(chǎn)成本，加大農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)的廢物利用，本文以生物質(zhì)為主要原料，通過(guò)水熱反應(yīng)，生產(chǎn)CMA環(huán)保型融雪劑，并測(cè)試其對(duì)綠豆種子發(fā)芽的影響.

1 試驗(yàn)方法

1.1 材料處理

將綠豆種子在15%的過(guò)氧化氫溶液中浸泡2 min后，用水沖洗干凈，然后再在(40±1)℃的恒溫水中浸泡約20 min，直至種皮發(fā)軟為止，選取顆粒均勻飽滿的種子.

1.2 種子培養(yǎng)

采用稀釋法分別將CMA融雪劑、氯化鈉、氯化鎂、硝酸鎂、氯化鈣配制成1.0 g/L的溶液.將100粒挑選好的種子放在墊有濾紙和脫脂棉的培養(yǎng)皿內(nèi)，用融雪劑溶液濕潤(rùn)種子、濾紙及脫脂棉，但不應(yīng)使種子被溶液浸泡，將培養(yǎng)皿蓋上蓋，置于(24±1)℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，并保持種子及試紙的濕潤(rùn)，干燥時(shí)及時(shí)適量加水.

1.3 對(duì)比試驗(yàn)

每天觀察并記錄種子的發(fā)芽以及生長(zhǎng)狀況，取3個(gè)試樣平行試驗(yàn).同時(shí)做蒸餾水空白試驗(yàn)以及同濃度的氯化鈉、氯化鎂、硝酸鎂、氯化鈣融雪劑的對(duì)比試驗(yàn).分別將CMA融雪劑、氯化鈉、氯化鎂、硝酸鎂、氯化鈣配制成5.0 g/L的溶液，按1.2進(jìn)行試驗(yàn).部分融雪劑(如CMA、NaCl等)配制成10.0 g/溶液進(jìn)行進(jìn)一步研究.

1.4 發(fā)芽率和受害率計(jì)算

按公式f=(f發(fā)芽/100)×100%分別計(jì)算各種質(zhì)量濃度溶液處理和對(duì)照試驗(yàn)中每個(gè)重復(fù)的種子發(fā)芽率，按公式S=(F對(duì)照-F融雪劑)/F對(duì)照×100%分別計(jì)算各種質(zhì)量濃度溶液處理試驗(yàn)的相對(duì)種子受害率[8].

表1 質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1.0 g/L時(shí)種子相對(duì)受害率

表2 質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為5.0 g/L時(shí)種子相對(duì)受害率

2 結(jié)果及分析

2.1 溶液質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1.0 g/L的種子發(fā)芽率

質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為1.0 g/L的鹽溶液浸泡后，種子的發(fā)芽影響見(jiàn)表1和圖1.結(jié)果表明，各組種子均有發(fā)芽，但豆苗長(zhǎng)勢(shì)各不相同.其中以氯化鎂組芽莖最長(zhǎng)，其次是硝酸鎂組，其他四組豆苗芽莖長(zhǎng)度近似，說(shuō)明豆苗對(duì)鎂有一定的吸收富集作用.在發(fā)芽時(shí)間上，CMA融雪劑和氯化鎂最快，其他組略慢，說(shuō)明CMA融雪劑不但不影響種子的發(fā)芽率，而且可以促進(jìn)種子生長(zhǎng).由表1可知，種子受害率由大到小排序?yàn)槁然}>硝酸鎂>氯化鈉>CMA=氯化鎂=蒸餾水，均符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的植物種子相對(duì)受害率(1.0 g/L溶液處理)≤10%的要求.

a.蒸餾水 b.氯化鈉 c. CMA融雪劑

d.氯化鎂 e.氯化鈣 f.硝酸鎂圖1 1.0 g/L融雪劑對(duì)種子發(fā)芽情況的影響Fig.1 Effects of 1.0 g/L concentration on seed germination

2.2 溶液質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為5.0 g/L的種子發(fā)芽率

質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為5.0 g/L的鹽溶液浸泡后，種子的發(fā)芽影響見(jiàn)表2.結(jié)果表明，濃度為5.0 g/L豆苗長(zhǎng)勢(shì)不如1.0 g/L好，種子相對(duì)受害率也高于1.0 g/L，說(shuō)明溶液濃度增大會(huì)抑制種子生長(zhǎng).氯化鎂、硝酸鎂組的發(fā)芽率在85%左右，即使鎂對(duì)豆苗生長(zhǎng)有利，高濃度的鎂也會(huì)危害其生長(zhǎng).氯化鈣組種子發(fā)芽率僅為70%，說(shuō)明鈣對(duì)綠豆種子有一定毒性.在所有組中，CMA融雪劑的種子發(fā)芽率仍能達(dá)到99%，說(shuō)明CMA融雪劑對(duì)種子生長(zhǎng)的影響較其他鹽類(lèi)融雪劑小，也符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的植物種子相對(duì)受害率(5.0 g/L溶液處理)75%的要求.

第3天，氯化鈉和CMA 溶液所培養(yǎng)的種子發(fā)芽情況相差無(wú)幾，為此特別對(duì)這兩種產(chǎn)品的培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，觀察其后期長(zhǎng)勢(shì)情況.圖2為氯化鈉和CMA產(chǎn)品第5天種子發(fā)芽狀況及生長(zhǎng)狀況，從圖2中可以明顯的看出CMA產(chǎn)品培養(yǎng)的幼苗長(zhǎng)勢(shì)高，有的已經(jīng)長(zhǎng)出嫩綠色葉子，而左邊氯化鈉產(chǎn)品長(zhǎng)勢(shì)矮，僅為芽瓣.

表3 質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為10.0 g/L時(shí)種子的相對(duì)受害率Tab.3 Relative victimization rates of seeds at 10.0 g/L concentration

2.3 溶液體積分?jǐn)?shù)為10.0 g/L的種子發(fā)芽率

質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為10.0g/L的鹽溶液浸泡后，種子的發(fā)芽影響見(jiàn)表3.結(jié)果表明，第1天蒸餾水的發(fā)芽率為98%，氯化鈉溶液培養(yǎng)的發(fā)芽率為91%，CMA溶液培養(yǎng)的發(fā)芽率為97%，發(fā)芽率由大到小排序?yàn)檎麴s水>CMA>氯化鈉.第3天，氯化鈉的相對(duì)受害率為6%，而CMA為0.

圖3表示第3天綠豆種子的發(fā)芽情況.從圖3中可以明顯的觀察出兩者的變化，右邊氯化鈉溶液培養(yǎng)的綠豆芽短，且在豆子表面能夠明顯的看到破爛的痕跡.同時(shí)，未發(fā)芽的綠豆已經(jīng)發(fā)生霉變的現(xiàn)象，如圖3中發(fā)黃部分.而CMA溶液培養(yǎng)出來(lái)的綠豆芽長(zhǎng)勢(shì)仍然較好，未發(fā)現(xiàn)有霉變的種子.圖4表示第4天綠豆種子的發(fā)芽情況.從圖4可以看出，兩種融雪劑鮮明的顯示了在10.0g/L濃度培養(yǎng)下兩者的區(qū)別. 左邊CMA產(chǎn)品培養(yǎng)的種子已經(jīng)長(zhǎng)到了3cm，而氯化鈉培養(yǎng)的還只是一些小芽，且隨著時(shí)間的增加，種子的受害程度越來(lái)越嚴(yán)重，即使是已經(jīng)長(zhǎng)出小芽的種子也可能會(huì)被腐蝕破壞而失去生命力.

圖2 5.0 g/L第5天種子發(fā)芽情況 圖3 10.0 g/L第3天種子發(fā)芽情況 圖4 10.0 g/L第4天種子發(fā)芽情況

3 結(jié)論

1)在1.0g/L溶液濃度下對(duì)綠豆種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)情況進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，從長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看，各融雪劑影響各不相同，以氯化鎂組芽莖長(zhǎng)得最長(zhǎng).從發(fā)芽時(shí)間看，CMA融雪劑最快.從種子受害率來(lái)看，受害率由大到小排序?yàn)槁然}>硝酸鎂>氯化鈉>CMA=氯化鎂=蒸餾水，均符合標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的植物種子相對(duì)受害率(1.0g/L溶液處理)≤10%的要求.

2)在5.0g/L溶液濃度下對(duì)綠豆種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)情況進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，從長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看，濃度為5.0g/L豆苗長(zhǎng)勢(shì)明顯不如1.0g/L好，特別是氯化鈣、氯化鎂和硝酸鎂產(chǎn)品，長(zhǎng)勢(shì)明顯變差.從后期長(zhǎng)勢(shì)來(lái)看，CMA明顯好于氯化鈉.從種子相對(duì)受害率來(lái)看，CMA種子相對(duì)受害率僅為1%，為受害率最小的融雪劑類(lèi)型，種子相對(duì)受害率由大到小排序?yàn)椋郝然}>氯化鎂>硝酸鎂>氯化鈉>CMA>蒸餾水.

3)在10.0g/L溶液濃度下對(duì)綠豆種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)情況進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，從長(zhǎng)勢(shì)情況來(lái)看，CMA明顯好于氯化鈉，優(yōu)勢(shì)非常明顯.從種子受害率來(lái)看，CMA基本不受影響，與低濃度的溶液受害情況相比差不多，而氯化鈉則明顯變差，不僅抑制了種子的生長(zhǎng)，而且還對(duì)部分種子產(chǎn)生了腐蝕，導(dǎo)致種子發(fā)生霉變現(xiàn)象.

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