抑塵劑對豌豆發芽及生長的影響

胡廷旭，孫璇，彭禧柱，許盛凱，武濤，顧志權

(江蘇澳洋生態園林股份有限公司 蘇州澳洋生態技術開發有限公司，江蘇 蘇州 215600)

自20世紀30年代以來，運用化學抑塵技術解決開放性塵源污染問題得到人們廣泛的認可，化學抑塵劑也因其經濟實用性得到了快速的發展[1]。根據不同的抑塵機理，可將抑塵劑分為4種類型，即濕潤型化學抑塵劑、黏結型化學抑塵劑、凝聚型化學抑塵劑、復合型化學抑塵劑[2]。濕潤型化學抑塵劑的主要原材料包括表面活性劑及一些吸濕性無機鹽，它們可以降低溶液的表面張力，達到潤濕、乳化的作用，從而起到抑塵的效果。黏結型化學抑塵劑主要通過覆蓋、黏結、硅化和聚合等作用抑制灰塵的產生，該類抑塵劑分為無機黏結型抑塵劑和有機黏結型抑塵劑兩類，無機黏結型抑塵劑主要原材料有黏土、鹵化物、粉煤灰、氯化鈣等，有機黏結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、木質素衍生物等。凝聚型化學抑塵劑是一種通過增加泥土或粉塵的含濕量達到抑塵效果的抑塵劑，主要包含吸濕性無機鹽和高倍吸水樹脂兩大類。復合型抑塵劑是基于上述3種抑塵劑基礎，經兩種或兩種以上的抑塵劑通過一定的物理化學作用而合成的多功能抑塵劑，復合型抑塵劑往往同時具備濕潤功能、黏結功能、凝并功能，抑塵效果良好[3]。

雖然化學抑塵劑在礦山開采、工程施工、路面硬化、場地堆放等各種開源粉塵場所得到大量的應用，但多數研究主要針對工礦場地抑塵劑的抑塵效果方面進行評估[4-6]?；瘜W抑塵劑在生態類施工工程中的應用較少，對于生態工程中植物生長狀態和生長環境的影響更少有記錄。澳洋生態園林股份有限公司承接的生態邊坡復綠項目工程，在施工過程中擬利用復合化學抑塵劑減少揚塵危害，同時為減少生態邊坡水土流失，提高客土耐沖刷力，結合抑塵劑固化土粒的特性，擬將化學抑塵劑與客土掛網噴播技術相結合使用。為了減少抑塵劑對噴播基質中植物種子的影響，并為生態噴播提供科學的抑塵劑施工依據，所以有必要加強抑塵劑對植物生長狀態的研究。

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復合抑塵劑乳液；供試基礎營養液為霍格蘭營養液，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 處理設計

抑塵劑對種子發芽率和成活率的影響。設3個處理：處理1為清水對照；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3次，各試驗組設48棵豌豆種子。

抑塵劑對幼苗生長的影響。設5個處理：處理1為清水對照；處理2為霍格蘭營養液常規對照；處理3為霍格蘭營養液常規對照+1%抑塵劑；處理4為霍格蘭營養液常規對照+2%抑塵劑；處理5為霍格蘭營養液常規對照+4%抑塵劑。每處理選育12株幼苗。

1.2.2 試驗管理

種子發芽率和成活率試驗開始時間為2019年7月16日。選用育苗盤進行豌豆浸種，浸種時間為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，每個重復的噴施劑量為10 mL，確保豌豆能均勻接觸到試驗藥劑。待種子均勻浸潤后覆蓋培養紙進行避光培養，并保證培養溫度不低于25 ℃。試驗過程中每天早晚各噴施清水1次，以保持培養紙處于濕潤狀態。7月18日去掉上面覆蓋的培養紙后，觀察各處理發芽情況，7月22日觀察各處理幼苗長勢，并統計成活率。

生長狀態試驗開始時間為2019年7月24日。選用前處理中空白處理的均質小苗60株進行試驗，將60株幼苗隨機分為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。培養過程中每天上午、中午、傍晚進行通風增氧，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，觀察記錄抑塵劑對植物幼苗生長狀態的影響；鮮樣植株經105 ℃烘箱30 min殺青后冷卻至室溫，觀察記錄抑塵劑對植物幼苗生物量的影響。

2 結果與分析

2.1 對種子發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芽率均在90%以上。統計分析表明，其中低濃度抑塵劑(1.5%)處理的豌豆種子發芽率與其他處理差異不顯著，高濃度抑塵劑(5%)處理的豌豆種子發芽率顯著低于對照。

表1 不同抑塵劑處理對豌豆種子發芽率的影響

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1周后，各處理間對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照表現為長勢齊整，苗株較高，成活率達82.6%；高濃度抑塵劑(5%)處理的豌豆幼苗相比對照表現為長勢幼弱，苗株矮小，成活率只有52.30%。

2.2 對幼苗生長狀態的影響

表2表明，不同抑塵劑處理對豌豆幼苗生長狀態有顯著影響，主要體現在株高、主根長度和須根數目三個方面。低濃度的抑塵劑處理下的植物幼苗，其株高、主根長、須根數等指標均處于較好的生長狀態。隨著抑塵劑濃度的增加，抑塵劑對植株幼苗生長的抑制作用開始變大，除對幼苗主根長度影響較小外，幼苗株高和須根數都顯著減少。

表2 不同抑塵劑處理對豌豆幼苗生長狀態的影響

2.3 對幼苗生物量的影響

表3表明，不同濃度抑塵劑對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。低濃度抑塵劑處理促進了植株幼苗的生長，地上部位生物增量相比地下部位明顯，所以根冠比下降。當抑塵劑濃度增加后，植株出現生理性病變，植株根部呈褐色壞死狀，須根減少，地上部位也生長停滯，所以根冠比有所上升。

表3 不同抑塵劑處理對豌豆幼苗生物量的影響

3 小結

試驗結果表明，低濃度的抑塵劑對種子前期成活率有促進作用，主要是因為抑塵劑本身具有很好的保水性，能較穩定的提供種子萌發所需的水環境；高濃度的抑塵劑則顯著降低了種子成活率，可能是過多的抑塵劑吸附在植物根系上，形成網狀疏水膜層，使種子呈現出生理性缺水，抑制其生長所致。在作物根系水分充足供應的前提下，低濃度的抑塵劑對植物株高、根系生長狀態和生物量累積有一定的促進作用，高濃度的抑塵劑會顯著抑制植物株高、根系生長狀態和生物量累積。由此可知，低濃度抑塵劑對作物生長有一定促進作用，高濃度抑塵劑會限制植株生長。通過試驗可以推斷，抑塵劑可用于客土掛網噴播和邊坡復綠工程，但建議抑塵劑的最終施用濃度以不大于1%為宜。