抑尘剂对豌豆发芽及生长的影响

胡廷旭，孙璇，彭禧柱，许盛凯，武涛，顾志权

(江苏澳洋生态园林股份有限公司 苏州澳洋生态技术开发有限公司，江苏 苏州 215600)

自20世纪30年代以来，运用化学抑尘技术解决开放性尘源污染问题得到人们广泛的认可，化学抑尘剂也因其经济实用性得到了快速的发展[1]。根据不同的抑尘机理，可将抑尘剂分为4种类型，即湿润型化学抑尘剂、黏结型化学抑尘剂、凝聚型化学抑尘剂、复合型化学抑尘剂[2]。湿润型化学抑尘剂的主要原材料包括表面活性剂及一些吸湿性无机盐，它们可以降低溶液的表面张力，达到润湿、乳化的作用，从而起到抑尘的效果。黏结型化学抑尘剂主要通过覆盖、黏结、硅化和聚合等作用抑制灰尘的产生，该类抑尘剂分为无机黏结型抑尘剂和有机黏结型抑尘剂两类，无机黏结型抑尘剂主要原材料有黏土、卤化物、粉煤灰、氯化钙等，有机黏结型抑尘剂主要原材料有原油、石蜡、橄榄油废渣、石蜡油、树脂、纤维素滤料、木质素衍生物等。凝聚型化学抑尘剂是一种通过增加泥土或粉尘的含湿量达到抑尘效果的抑尘剂，主要包含吸湿性无机盐和高倍吸水树脂两大类。复合型抑尘剂是基于上述3种抑尘剂基础，经两种或两种以上的抑尘剂通过一定的物理化学作用而合成的多功能抑尘剂，复合型抑尘剂往往同时具备湿润功能、黏结功能、凝并功能，抑尘效果良好[3]。

虽然化学抑尘剂在矿山开采、工程施工、路面硬化、场地堆放等各种开源粉尘场所得到大量的应用，但多数研究主要针对工矿场地抑尘剂的抑尘效果方面进行评估[4-6]。化学抑尘剂在生态类施工工程中的应用较少，对于生态工程中植物生长状态和生长环境的影响更少有记录。澳洋生态园林股份有限公司承接的生态边坡复绿项目工程，在施工过程中拟利用复合化学抑尘剂减少扬尘危害，同时为减少生态边坡水土流失，提高客土耐冲刷力，结合抑尘剂固化土粒的特性，拟将化学抑尘剂与客土挂网喷播技术相结合使用。为了减少抑尘剂对喷播基质中植物种子的影响，并为生态喷播提供科学的抑尘剂施工依据，所以有必要加强抑尘剂对植物生长状态的研究。

1 材料与方法

1.1 材料

供试豌豆品种为黑眼豌豆；供试抑尘剂为AD500复合抑尘剂乳液；供试基础营养液为霍格兰营养液，具体配方为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 处理设计

抑尘剂对种子发芽率和成活率的影响。设3个处理：处理1为清水对照；处理2为1.5%浓度抑尘剂处理；处理3为5%浓度抑尘剂处理。每处理重复3次，各试验组设48棵豌豆种子。

抑尘剂对幼苗生长的影响。设5个处理：处理1为清水对照；处理2为霍格兰营养液常规对照；处理3为霍格兰营养液常规对照+1%抑尘剂；处理4为霍格兰营养液常规对照+2%抑尘剂；处理5为霍格兰营养液常规对照+4%抑尘剂。每处理选育12株幼苗。

1.2.2 试验管理

种子发芽率和成活率试验开始时间为2019年7月16日。选用育苗盘进行豌豆浸种，浸种时间为6 h，浸种后在育苗盘下铺育苗纸，将豌豆均匀撒在育苗纸上，按各处理浓度喷施抑尘剂，每个重复的喷施剂量为10 mL，确保豌豆能均匀接触到试验药剂。待种子均匀浸润后覆盖培养纸进行避光培养，并保证培养温度不低于25 ℃。试验过程中每天早晚各喷施清水1次，以保持培养纸处于湿润状态。7月18日去掉上面覆盖的培养纸后，观察各处理发芽情况，7月22日观察各处理幼苗长势，并统计成活率。

生长状态试验开始时间为2019年7月24日。选用前处理中空白处理的均质小苗60株进行试验，将60株幼苗随机分为5组，每组12株，将各幼苗外附缠绕海绵圈后插入各处理的上覆泡沫板中，移植过程中保证幼苗不断根，栽培空间松紧适中，确保幼苗直立生长。培养过程中每天上午、中午、傍晚进行通风增氧，避免植株缺氧死亡；7月31日将各处理植株取出，鲜样植株擦干表层的附着水，观察记录抑尘剂对植物幼苗生长状态的影响；鲜样植株经105 ℃烘箱30 min杀青后冷却至室温，观察记录抑尘剂对植物幼苗生物量的影响。

2 结果与分析

2.1 对种子发芽率和幼苗成活率的影响

由表1可知，各处理的豌豆种子发芽率均在90%以上。统计分析表明，其中低浓度抑尘剂(1.5%)处理的豌豆种子发芽率与其他处理差异不显著，高浓度抑尘剂(5%)处理的豌豆种子发芽率显著低于对照。

表1 不同抑尘剂处理对豌豆种子发芽率的影响

注：同列不同字母表示处理间差异显著(P<0.05)，表2同。

催芽培养1周后，各处理间对豌豆幼苗成活率有较显著的影响。低浓度抑尘剂(1.5%)处理的豌豆幼苗相比对照表现为长势齐整，苗株较高，成活率达82.6%；高浓度抑尘剂(5%)处理的豌豆幼苗相比对照表现为长势幼弱，苗株矮小，成活率只有52.30%。

2.2 对幼苗生长状态的影响

表2表明，不同抑尘剂处理对豌豆幼苗生长状态有显著影响，主要体现在株高、主根长度和须根数目三个方面。低浓度的抑尘剂处理下的植物幼苗，其株高、主根长、须根数等指标均处于较好的生长状态。随着抑尘剂浓度的增加，抑尘剂对植株幼苗生长的抑制作用开始变大，除对幼苗主根长度影响较小外，幼苗株高和须根数都显著减少。

表2 不同抑尘剂处理对豌豆幼苗生长状态的影响

2.3 对幼苗生物量的影响

表3表明，不同浓度抑尘剂对豌豆幼苗生物量有影响。低浓度抑尘剂处理的植物地上部位和地下部位的生物量均高于对照，随着抑尘剂浓度的增加，植物地上部位和地下部位的生物量均呈下降趋势。低浓度抑尘剂处理促进了植株幼苗的生长，地上部位生物增量相比地下部位明显，所以根冠比下降。当抑尘剂浓度增加后，植株出现生理性病变，植株根部呈褐色坏死状，须根减少，地上部位也生长停滞，所以根冠比有所上升。

表3 不同抑尘剂处理对豌豆幼苗生物量的影响

3 小结

试验结果表明，低浓度的抑尘剂对种子前期成活率有促进作用，主要是因为抑尘剂本身具有很好的保水性，能较稳定的提供种子萌发所需的水环境；高浓度的抑尘剂则显著降低了种子成活率，可能是过多的抑尘剂吸附在植物根系上，形成网状疏水膜层，使种子呈现出生理性缺水，抑制其生长所致。在作物根系水分充足供应的前提下，低浓度的抑尘剂对植物株高、根系生长状态和生物量累积有一定的促进作用，高浓度的抑尘剂会显著抑制植物株高、根系生长状态和生物量累积。由此可知，低浓度抑尘剂对作物生长有一定促进作用，高浓度抑尘剂会限制植株生长。通过试验可以推断，抑尘剂可用于客土挂网喷播和边坡复绿工程，但建议抑尘剂的最终施用浓度以不大于1%为宜。