CMA融雪剂对绿豆种子发芽影响测试研究

查湘义

(辽宁交通高等专科学校 建筑工程系，辽宁 沈阳 110122)

随着国民经济的发展，人们生活水平的提高，城市规模不断扩大，冬季降雪对城市道路交通的影响越来越突出， 使用融雪剂除雪已是我国冬季除雪的重要手段之一.传统型融雪剂的主要成分是以工业盐氯化钠为主的化冰盐融雪剂，其优点在于价格低廉、融雪效果好，但是在融雪过程中随之带来的环境破坏问题也日益显现，比如高速公路中央分隔带的土壤和植物体内或叶面含盐过高，严重影响了植物的正常生长甚至枯萎死亡[1-4].

与氯化钠融雪剂相比，CMA(Calcium-magnesium acetate)融雪剂具有腐蚀性低、 植物伤害小、 可生物降解等优点，但原料价格高，成本昂贵，制约了其推广应用[5-7].为了降低CMA融雪剂的生产成本，加大农作物秸秆等生物质的废物利用，本文以生物质为主要原料，通过水热反应，生产CMA环保型融雪剂，并测试其对绿豆种子发芽的影响.

1 试验方法

1.1 材料处理

将绿豆种子在15%的过氧化氢溶液中浸泡2 min后，用水冲洗干净，然后再在(40±1)℃的恒温水中浸泡约20 min，直至种皮发软为止，选取颗粒均匀饱满的种子.

1.2 种子培养

采用稀释法分别将CMA融雪剂、氯化钠、氯化镁、硝酸镁、氯化钙配制成1.0 g/L的溶液.将100粒挑选好的种子放在垫有滤纸和脱脂棉的培养皿内，用融雪剂溶液湿润种子、滤纸及脱脂棉，但不应使种子被溶液浸泡，将培养皿盖上盖，置于(24±1)℃的恒温培养箱中培养，并保持种子及试纸的湿润，干燥时及时适量加水.

1.3 对比试验

每天观察并记录种子的发芽以及生长状况，取3个试样平行试验.同时做蒸馏水空白试验以及同浓度的氯化钠、氯化镁、硝酸镁、氯化钙融雪剂的对比试验.分别将CMA融雪剂、氯化钠、氯化镁、硝酸镁、氯化钙配制成5.0 g/L的溶液，按1.2进行试验.部分融雪剂(如CMA、NaCl等)配制成10.0 g/溶液进行进一步研究.

1.4 发芽率和受害率计算

按公式f=(f发芽/100)×100%分别计算各种质量浓度溶液处理和对照试验中每个重复的种子发芽率，按公式S=(F对照-F融雪剂)/F对照×100%分别计算各种质量浓度溶液处理试验的相对种子受害率[8].

表1 质量体积分数为1.0 g/L时种子相对受害率

表2 质量体积分数为5.0 g/L时种子相对受害率

2 结果及分析

2.1 溶液质量体积分数为1.0 g/L的种子发芽率

质量体积分数为1.0 g/L的盐溶液浸泡后，种子的发芽影响见表1和图1.结果表明，各组种子均有发芽，但豆苗长势各不相同.其中以氯化镁组芽茎最长，其次是硝酸镁组，其他四组豆苗芽茎长度近似，说明豆苗对镁有一定的吸收富集作用.在发芽时间上，CMA融雪剂和氯化镁最快，其他组略慢，说明CMA融雪剂不但不影响种子的发芽率，而且可以促进种子生长.由表1可知，种子受害率由大到小排序为氯化钙>硝酸镁>氯化钠>CMA=氯化镁=蒸馏水，均符合标准中规定的植物种子相对受害率(1.0 g/L溶液处理)≤10%的要求.

a.蒸馏水 b.氯化钠 c. CMA融雪剂

d.氯化镁 e.氯化钙 f.硝酸镁图1 1.0 g/L融雪剂对种子发芽情况的影响Fig.1 Effects of 1.0 g/L concentration on seed germination

2.2 溶液质量体积分数为5.0 g/L的种子发芽率

质量体积分数为5.0 g/L的盐溶液浸泡后，种子的发芽影响见表2.结果表明，浓度为5.0 g/L豆苗长势不如1.0 g/L好，种子相对受害率也高于1.0 g/L，说明溶液浓度增大会抑制种子生长.氯化镁、硝酸镁组的发芽率在85%左右，即使镁对豆苗生长有利，高浓度的镁也会危害其生长.氯化钙组种子发芽率仅为70%，说明钙对绿豆种子有一定毒性.在所有组中，CMA融雪剂的种子发芽率仍能达到99%，说明CMA融雪剂对种子生长的影响较其他盐类融雪剂小，也符合标准中规定的植物种子相对受害率(5.0 g/L溶液处理)75%的要求.

第3天，氯化钠和CMA 溶液所培养的种子发芽情况相差无几，为此特别对这两种产品的培养时间延长，观察其后期长势情况.图2为氯化钠和CMA产品第5天种子发芽状况及生长状况，从图2中可以明显的看出CMA产品培养的幼苗长势高，有的已经长出嫩绿色叶子，而左边氯化钠产品长势矮，仅为芽瓣.

表3 质量体积分数为10.0 g/L时种子的相对受害率Tab.3 Relative victimization rates of seeds at 10.0 g/L concentration

2.3 溶液体积分数为10.0 g/L的种子发芽率

质量体积分数为10.0g/L的盐溶液浸泡后，种子的发芽影响见表3.结果表明，第1天蒸馏水的发芽率为98%，氯化钠溶液培养的发芽率为91%，CMA溶液培养的发芽率为97%，发芽率由大到小排序为蒸馏水>CMA>氯化钠.第3天，氯化钠的相对受害率为6%，而CMA为0.

图3表示第3天绿豆种子的发芽情况.从图3中可以明显的观察出两者的变化，右边氯化钠溶液培养的绿豆芽短，且在豆子表面能够明显的看到破烂的痕迹.同时，未发芽的绿豆已经发生霉变的现象，如图3中发黄部分.而CMA溶液培养出来的绿豆芽长势仍然较好，未发现有霉变的种子.图4表示第4天绿豆种子的发芽情况.从图4可以看出，两种融雪剂鲜明的显示了在10.0g/L浓度培养下两者的区别. 左边CMA产品培养的种子已经长到了3cm，而氯化钠培养的还只是一些小芽，且随着时间的增加，种子的受害程度越来越严重，即使是已经长出小芽的种子也可能会被腐蚀破坏而失去生命力.

图2 5.0 g/L第5天种子发芽情况 图3 10.0 g/L第3天种子发芽情况 图4 10.0 g/L第4天种子发芽情况

3 结论

1)在1.0g/L溶液浓度下对绿豆种子的发芽和生长情况进行了试验测试，从长势来看，各融雪剂影响各不相同，以氯化镁组芽茎长得最长.从发芽时间看，CMA融雪剂最快.从种子受害率来看，受害率由大到小排序为氯化钙>硝酸镁>氯化钠>CMA=氯化镁=蒸馏水，均符合标准中规定的植物种子相对受害率(1.0g/L溶液处理)≤10%的要求.

2)在5.0g/L溶液浓度下对绿豆种子的发芽和生长情况进行了试验测试，从长势来看，浓度为5.0g/L豆苗长势明显不如1.0g/L好，特别是氯化钙、氯化镁和硝酸镁产品，长势明显变差.从后期长势来看，CMA明显好于氯化钠.从种子相对受害率来看，CMA种子相对受害率仅为1%，为受害率最小的融雪剂类型，种子相对受害率由大到小排序为：氯化钙>氯化镁>硝酸镁>氯化钠>CMA>蒸馏水.

3)在10.0g/L溶液浓度下对绿豆种子的发芽和生长情况进行了试验测试，从长势情况来看，CMA明显好于氯化钠，优势非常明显.从种子受害率来看，CMA基本不受影响，与低浓度的溶液受害情况相比差不多，而氯化钠则明显变差，不仅抑制了种子的生长，而且还对部分种子产生了腐蚀，导致种子发生霉变现象.

参考文献:

[1] 于建国.化学融雪剂对城市园林绿化植物的影响及对策[J].山东林业科技，2012(1)：84-87.

[2] 张淑英.融雪剂对环境的影响及对策[J]. 承德石油高等专科学校学报，2006，8(3)：46-48.

[3] 丛日晨，李芳，古润泽.融雪剂对城市园林植物伤害机理研究[J].中国园林，2005(12)：60-64.

[4] 严霞，李法云，刘桐武，等.化学融雪剂时小麦和玉米种子发芽的影响[J].气象与环境学报，2007，23(4):63-66.

[5] 秦炜，赵音延， 戴猷元.醋酸钙镁盐的应用及开发[J].现代化工，2000，20(9)：61-63.

[6]WilliamLB.ResearchapproachestoreduceCMAcost[J].Resource，ConservationandRecycling，1992(7)：25-42.

[7] 许英梅，王丽萍，祁恩云，等.复合CMA环保型融雪剂的融冰能力研究[J].化学世界，2011(7)：404-406.

[8] 辽宁省建设厅，辽宁省质量技术监督局.DB21/T1558-2007融雪剂质量与使用技术规程[S].北京： 中国标准出版社，2007.