抑塵劑對(duì)豌豆發(fā)芽及生長(zhǎng)的影響

胡廷旭，孫璇，彭禧柱，許盛凱，武濤，顧志權(quán)

(江蘇澳洋生態(tài)園林股份有限公司 蘇州澳洋生態(tài)技術(shù)開發(fā)有限公司，江蘇 蘇州 215600)

自20世紀(jì)30年代以來(lái)，運(yùn)用化學(xué)抑塵技術(shù)解決開放性塵源污染問(wèn)題得到人們廣泛的認(rèn)可，化學(xué)抑塵劑也因其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性得到了快速的發(fā)展[1]。根據(jù)不同的抑塵機(jī)理，可將抑塵劑分為4種類型，即濕潤(rùn)型化學(xué)抑塵劑、黏結(jié)型化學(xué)抑塵劑、凝聚型化學(xué)抑塵劑、復(fù)合型化學(xué)抑塵劑[2]。濕潤(rùn)型化學(xué)抑塵劑的主要原材料包括表面活性劑及一些吸濕性無(wú)機(jī)鹽，它們可以降低溶液的表面張力，達(dá)到潤(rùn)濕、乳化的作用，從而起到抑塵的效果。黏結(jié)型化學(xué)抑塵劑主要通過(guò)覆蓋、黏結(jié)、硅化和聚合等作用抑制灰塵的產(chǎn)生，該類抑塵劑分為無(wú)機(jī)黏結(jié)型抑塵劑和有機(jī)黏結(jié)型抑塵劑兩類，無(wú)機(jī)黏結(jié)型抑塵劑主要原材料有黏土、鹵化物、粉煤灰、氯化鈣等，有機(jī)黏結(jié)型抑塵劑主要原材料有原油、石蠟、橄欖油廢渣、石蠟油、樹脂、纖維素濾料、木質(zhì)素衍生物等。凝聚型化學(xué)抑塵劑是一種通過(guò)增加泥土或粉塵的含濕量達(dá)到抑塵效果的抑塵劑，主要包含吸濕性無(wú)機(jī)鹽和高倍吸水樹脂兩大類。復(fù)合型抑塵劑是基于上述3種抑塵劑基礎(chǔ)，經(jīng)兩種或兩種以上的抑塵劑通過(guò)一定的物理化學(xué)作用而合成的多功能抑塵劑，復(fù)合型抑塵劑往往同時(shí)具備濕潤(rùn)功能、黏結(jié)功能、凝并功能，抑塵效果良好[3]。

雖然化學(xué)抑塵劑在礦山開采、工程施工、路面硬化、場(chǎng)地堆放等各種開源粉塵場(chǎng)所得到大量的應(yīng)用，但多數(shù)研究主要針對(duì)工礦場(chǎng)地抑塵劑的抑塵效果方面進(jìn)行評(píng)估[4-6]?；瘜W(xué)抑塵劑在生態(tài)類施工工程中的應(yīng)用較少，對(duì)于生態(tài)工程中植物生長(zhǎng)狀態(tài)和生長(zhǎng)環(huán)境的影響更少有記錄。澳洋生態(tài)園林股份有限公司承接的生態(tài)邊坡復(fù)綠項(xiàng)目工程，在施工過(guò)程中擬利用復(fù)合化學(xué)抑塵劑減少揚(yáng)塵危害，同時(shí)為減少生態(tài)邊坡水土流失，提高客土耐沖刷力，結(jié)合抑塵劑固化土粒的特性，擬將化學(xué)抑塵劑與客土掛網(wǎng)噴播技術(shù)相結(jié)合使用。為了減少抑塵劑對(duì)噴播基質(zhì)中植物種子的影響，并為生態(tài)噴播提供科學(xué)的抑塵劑施工依據(jù)，所以有必要加強(qiáng)抑塵劑對(duì)植物生長(zhǎng)狀態(tài)的研究。

1 材料與方法

1.1 材料

供試豌豆品種為黑眼豌豆；供試抑塵劑為AD500復(fù)合抑塵劑乳液；供試基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液為霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液，具體配方為Ca(NO3)22.0 mmol·L-1、KNO30.5 mmol·L-1、KH2PO40.5 mmol·L-1、MgSO41.0 mmol·L-1、H3BO34.6×10-2mmol·L-1、CuSO43.2×10-4mmol·L-1、MnCl29×10-3mmol·L-1、ZnSO47.6×10-4mmol·L-1、(NH4)6Mo7O247.1×10-4mmol·L-1、EDTA-Fe 2×10-2mmol·L-1。

1.2 方法

1.2.1 處理設(shè)計(jì)

抑塵劑對(duì)種子發(fā)芽率和成活率的影響。設(shè)3個(gè)處理：處理1為清水對(duì)照；處理2為1.5%濃度抑塵劑處理；處理3為5%濃度抑塵劑處理。每處理重復(fù)3次，各試驗(yàn)組設(shè)48棵豌豆種子。

抑塵劑對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響。設(shè)5個(gè)處理：處理1為清水對(duì)照；處理2為霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液常規(guī)對(duì)照；處理3為霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液常規(guī)對(duì)照+1%抑塵劑；處理4為霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液常規(guī)對(duì)照+2%抑塵劑；處理5為霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液常規(guī)對(duì)照+4%抑塵劑。每處理選育12株幼苗。

1.2.2 試驗(yàn)管理

種子發(fā)芽率和成活率試驗(yàn)開始時(shí)間為2019年7月16日。選用育苗盤進(jìn)行豌豆浸種，浸種時(shí)間為6 h，浸種后在育苗盤下鋪育苗紙，將豌豆均勻撒在育苗紙上，按各處理濃度噴施抑塵劑，每個(gè)重復(fù)的噴施劑量為10 mL，確保豌豆能均勻接觸到試驗(yàn)藥劑。待種子均勻浸潤(rùn)后覆蓋培養(yǎng)紙進(jìn)行避光培養(yǎng)，并保證培養(yǎng)溫度不低于25 ℃。試驗(yàn)過(guò)程中每天早晚各噴施清水1次，以保持培養(yǎng)紙?zhí)幱跐駶?rùn)狀態(tài)。7月18日去掉上面覆蓋的培養(yǎng)紙后，觀察各處理發(fā)芽情況，7月22日觀察各處理幼苗長(zhǎng)勢(shì)，并統(tǒng)計(jì)成活率。

生長(zhǎng)狀態(tài)試驗(yàn)開始時(shí)間為2019年7月24日。選用前處理中空白處理的均質(zhì)小苗60株進(jìn)行試驗(yàn)，將60株幼苗隨機(jī)分為5組，每組12株，將各幼苗外附纏繞海綿圈后插入各處理的上覆泡沫板中，移植過(guò)程中保證幼苗不斷根，栽培空間松緊適中，確保幼苗直立生長(zhǎng)。培養(yǎng)過(guò)程中每天上午、中午、傍晚進(jìn)行通風(fēng)增氧，避免植株缺氧死亡；7月31日將各處理植株取出，鮮樣植株擦干表層的附著水，觀察記錄抑塵劑對(duì)植物幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)的影響；鮮樣植株經(jīng)105 ℃烘箱30 min殺青后冷卻至室溫，觀察記錄抑塵劑對(duì)植物幼苗生物量的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)種子發(fā)芽率和幼苗成活率的影響

由表1可知，各處理的豌豆種子發(fā)芽率均在90%以上。統(tǒng)計(jì)分析表明，其中低濃度抑塵劑(1.5%)處理的豌豆種子發(fā)芽率與其他處理差異不顯著，高濃度抑塵劑(5%)處理的豌豆種子發(fā)芽率顯著低于對(duì)照。

表1 不同抑塵劑處理對(duì)豌豆種子發(fā)芽率的影響

注：同列不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，表2同。

催芽培養(yǎng)1周后，各處理間對(duì)豌豆幼苗成活率有較顯著的影響。低濃度抑塵劑(1.5%)處理的豌豆幼苗相比對(duì)照表現(xiàn)為長(zhǎng)勢(shì)齊整，苗株較高，成活率達(dá)82.6%；高濃度抑塵劑(5%)處理的豌豆幼苗相比對(duì)照表現(xiàn)為長(zhǎng)勢(shì)幼弱，苗株矮小，成活率只有52.30%。

2.2 對(duì)幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)的影響

表2表明，不同抑塵劑處理對(duì)豌豆幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)有顯著影響，主要體現(xiàn)在株高、主根長(zhǎng)度和須根數(shù)目三個(gè)方面。低濃度的抑塵劑處理下的植物幼苗，其株高、主根長(zhǎng)、須根數(shù)等指標(biāo)均處于較好的生長(zhǎng)狀態(tài)。隨著抑塵劑濃度的增加，抑塵劑對(duì)植株幼苗生長(zhǎng)的抑制作用開始變大，除對(duì)幼苗主根長(zhǎng)度影響較小外，幼苗株高和須根數(shù)都顯著減少。

表2 不同抑塵劑處理對(duì)豌豆幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)的影響

2.3 對(duì)幼苗生物量的影響

表3表明，不同濃度抑塵劑對(duì)豌豆幼苗生物量有影響。低濃度抑塵劑處理的植物地上部位和地下部位的生物量均高于對(duì)照，隨著抑塵劑濃度的增加，植物地上部位和地下部位的生物量均呈下降趨勢(shì)。低濃度抑塵劑處理促進(jìn)了植株幼苗的生長(zhǎng)，地上部位生物增量相比地下部位明顯，所以根冠比下降。當(dāng)抑塵劑濃度增加后，植株出現(xiàn)生理性病變，植株根部呈褐色壞死狀，須根減少，地上部位也生長(zhǎng)停滯，所以根冠比有所上升。

表3 不同抑塵劑處理對(duì)豌豆幼苗生物量的影響

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，低濃度的抑塵劑對(duì)種子前期成活率有促進(jìn)作用，主要是因?yàn)橐謮m劑本身具有很好的保水性，能較穩(wěn)定的提供種子萌發(fā)所需的水環(huán)境；高濃度的抑塵劑則顯著降低了種子成活率，可能是過(guò)多的抑塵劑吸附在植物根系上，形成網(wǎng)狀疏水膜層，使種子呈現(xiàn)出生理性缺水，抑制其生長(zhǎng)所致。在作物根系水分充足供應(yīng)的前提下，低濃度的抑塵劑對(duì)植物株高、根系生長(zhǎng)狀態(tài)和生物量累積有一定的促進(jìn)作用，高濃度的抑塵劑會(huì)顯著抑制植物株高、根系生長(zhǎng)狀態(tài)和生物量累積。由此可知，低濃度抑塵劑對(duì)作物生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用，高濃度抑塵劑會(huì)限制植株生長(zhǎng)。通過(guò)試驗(yàn)可以推斷，抑塵劑可用于客土掛網(wǎng)噴播和邊坡復(fù)綠工程，但建議抑塵劑的最終施用濃度以不大于1%為宜。