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为探究铁营养对金盏花（Calendula officinalis L.）的作用，研究人员对比纳米纤维素辅助合成铁纳米颗粒（FeNPs）、硫酸亚铁、Fe-EDDHA 在丛枝菌根真菌（AMF，Funneliformis mosseae）共生体系中的效果。发现 FeNPs+AMF 显著提升生长、叶绿素（6.62 mg/g FW）及精油含量（5.75%），为 Fe 肥应用提供新方向。
金盏花（Calendula officinalis L.）作为重要的药用植物，其富含的黄酮类、类胡萝卜素和精油等生物活性成分在医药、化妆品领域应用广泛。然而，铁元素作为植物光合作用、呼吸作用等关键代谢过程的必需元素，在中性至碱性土壤中易形成难溶性化合物，导致植物缺铁失绿（ chlorosis）、生长受阻。传统铁肥如硫酸亚铁易氧化、螯合铁（如 Fe-EDDHA）成本高且可能污染环境，如何高效补充铁营养成为农业生产中的难题。与此同时，丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）与植物根系形成的共生体系可通过扩展根系吸收范围、分泌螯合剂等方式提升养分利用率，但 AMF 与纳米铁肥协同作用对金盏花的影响尚未明确。在此背景下，伊朗戈尔甘农业科学与自然资源大学（Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources）的研究团队开展了相关研究，旨在探索纳米纤维素辅助绿色合成铁纳米颗粒（FeNPs）在 AMF 共生体系中的应用潜力，研究成果发表于《BMC Plant Biology》。
研究人员采用纳米纤维素作为稳定剂和还原剂，通过绿色合成法制备 FeNPs，并利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散 X 射线分析（EDX）等技术对纳米材料进行表征。随后，在盆栽实验中设置对照、FeNPs、硫酸亚铁、Fe-EDDHA 处理组，分别接种或不接种Funneliformis mosseae，测定金盏花的生长参数（株高、花数等）、生理指标（叶绿素、活性铁含量等）及根系菌根定植率。
不同铁源对金盏花形态与生长的影响
通过方差分析发现，FeNPs+AMF 处理显著提升株高（44.25 cm）、单株叶数（26.25 片）、花数（6.5 朵）及总花期（92.75 天），而硫酸亚铁因易氧化导致效果有限。AMF 接种本身可促进植物生长，与 FeNPs 协同作用时效果更优，表明 FeNPs 的缓慢释放特性与 AMF 的根系扩展能力形成互补。
生理指标与养分吸收的协同效应
FeNPs+AMF 处理的总叶绿素含量达 6.62 mg/g FW，较对照提升 57.6%；叶片活性铁含量（10 μg/g FW）和地上部铁含量（415.25 μg/g FW）显著增加，印证了 FeNPs 的高生物可利用性。此外，该处理的土壤有效铁含量（9.0 mg/kg）和精油含量（5.75%）均为最高，说明铁营养的优化不仅促进光合作用，还可提升药用成分合成。
根系菌根定植与机制分析
根系染色结果显示，FeNPs+AMF 的菌根定植率达 52.47%，显著高于其他处理。纳米纤维素的稳定作用可能通过改善 FeNPs 在土壤中的分散性，减少团聚，从而促进 AMF 菌丝与根系的相互作用。相关性分析表明，菌根定植率与地上部铁含量（r=0.885）、精油含量（r=0.937）呈强正相关，揭示了共生体系对养分吸收和代谢的调控机制。
绿色合成 FeNPs 的优势与展望
与传统铁肥相比，纳米纤维素辅助合成的 FeNPs 具有生物相容性高、环境风险低的特点，其纳米尺寸（平均粒径 < 100 nm）和负电荷（ζ 电位 - 33.3 mV）保证了在土壤中的稳定性和植物吸收效率。研究证实，AMF 通过分泌有机酸、增强铁转运蛋白表达等方式与 FeNPs 协同提升铁利用率，为减少化学螯合剂使用、发展可持续农业提供了理论依据。
综上，该研究首次系统揭示了纳米纤维素基 FeNPs 与 AMF 在金盏花中的协同作用机制，证明 FeNPs 可通过调控根系共生体系和代谢活动，实现生长与药用成分的双重提升。这一成果不仅为药用植物的铁营养管理提供了创新方案，也为纳米材料在农业中的绿色应用开辟了新路径。未来研究可进一步优化 FeNPs 的田间应用剂量，并探索其在其他作物 - 微生物共生体系中的普适性，推动纳米农业技术的实际转化。
