
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
银纳米颗粒与大蒜油纳米乳剂的田间比较研究:防治茄子根结线虫及增产效果
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月22日 来源:Scientific Reports 3.8
编辑推荐:
为解决化学杀线虫剂对健康与环境的负面影响,埃及国家研究中心的Hamida A.Osman团队开展了一项创新研究,比较生物合成银纳米颗粒(Bio-Ag-NPs)和大蒜油纳米乳剂(GaO-NPs)对茄子根结线虫(Meloidogyne incognita)的防治效果。研究发现,纳米制剂比常规提取物表现出更强的杀线虫活性,其中大蒜油纳米乳剂使土壤中线虫数量减少57.2%,增产107.6%,为可持续农业提供了安全高效的替代方案。
在温暖气候区,根结线虫(Meloidogyne incognita)是威胁茄科作物的头号敌人,可造成高达80%的产量损失。传统化学杀线虫剂因环境毒性被严格限制,迫使科学家寻找更安全的替代方案。埃及国家研究中心的科研团队将目光投向两种天然武器——大蒜油和益生菌代谢物,并通过纳米技术赋予它们更强的战斗力。
研究团队设计了一套完整的田间实验方案,采用完全随机区组设计,比较六种处理方式(包括常规提取物和纳米制剂)对线虫防治和茄子生长的影响。关键技术包括:1)利用Bacillus cereus Nem 212菌株培养液生物合成银纳米颗粒;2)采用高速均质法制备大蒜油纳米乳剂;3)通过动态光散射和X射线衍射表征纳米材料;4)在自然感染线虫的田间监测线虫繁殖参数和作物生长指标。
【Effects of application frequency on nematode control】
数据显示,纳米制剂显著优于常规剂型。大蒜油纳米乳剂在两次施用后表现最佳,使土壤中线虫数量减少57.2%,根部虫瘿减少80.2%,卵块数量减少85.1%。生物银纳米颗粒紧随其后,虫瘿减少77.1%。相比之下,单纯使用Bacillus cereus滤液的防治效果最低(仅减少22.7%)。
【Effects on eggplant growth parameters】
纳米制剂展现出惊人的促生长作用。大蒜油纳米乳剂处理组的叶片数增加200%,果实数量暴增600%,单果重量提升107.6%。生物银纳米颗粒也使株高增加73.7%,果实产量提高51.8%。值得注意的是,硝酸银处理反而导致果实重量下降27%,凸显出纳米化处理的重要性。
【Characterization of nanomaterials】
表征分析揭示成功合成了粒径105±20 nm的生物银纳米颗粒和122±27 nm的大蒜油纳米乳剂。XRD图谱显示银纳米颗粒存在(111)、(200)晶面特征峰,UV-Vis光谱在453 nm处出现典型表面等离子共振吸收峰,证实了纳米结构的形成。
这项研究证实,纳米技术能显著提升天然物质的杀线虫活性。大蒜油纳米乳剂通过破坏线虫细胞膜(推测其含有的烯丙基硫化物发挥作用),而生物银纳米颗粒可能通过诱导氧化应激干扰线虫代谢。更重要的是,这些纳米制剂完全避免了化学药剂的负面效应,在增产的同时改善了土壤微生态。研究为有机农业提供了可推广的技术方案,未来需进一步优化制剂稳定性并评估长期生态影响。


生物通微信公众号
知名企业招聘