绿色厨余合成铁纳米颗粒对番茄早疫病的抑菌作用及促生长效应

针对番茄早疫病（Alternaria solani）防治的生态需求，印度科研团队创新性利用厨余废弃物合成铁纳米颗粒（KW-FeNPs），通过体外实验证实其125 ppm最低抑菌浓度（MIC）和500 ppm杀菌浓度（MFC）可显著抑制孢子萌发，体内实验显示125 ppm KW-FeNPs处理14天后番茄根长（3±0.08 cm）和茎长（4.13±0.08 cm）显著提升，同时通过上调水杨酸（1.986±0.001 μg/ml）增强植物抗性，为农业可持续发展提供新策略。

　　

在传统农业面临化学农药环境污染与病原菌抗药性的双重挑战下，番茄早疫病（由Alternaria solani引起）的防治成为全球性难题。该病害通过侵染叶片、果实和茎秆导致严重减产，而现有化学杀菌剂不仅威胁生态系统，还可能诱发耐药菌株。与此同时，厨余废弃物作为未被充分利用的生物资源，其富含的有机成分为绿色合成纳米材料提供了理想原料。印度科学教育研究所（IIS）的研究团队独辟蹊径，将厨余转化为铁纳米颗粒（KW-FeNPs），探索其在植物保护与生长促进中的双重价值。这项发表于《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》的研究，首次系统验证了KW-FeNPs对番茄早疫病的防控效能及其促生长机制，为纳米农业技术开辟了废物资源化利用的新路径。

研究团队采用多学科交叉技术：通过扫描电镜（SEM）观察真菌形态学变化，紫外分光光度法测定叶绿素含量，高效液相色谱（HPLC）定量水杨酸水平，并结合体外抑菌圈实验和体内盆栽试验。实验所用番茄病株由印度拉贾斯坦邦大学植物学系鉴定（标本号RUBL 21782），健康种子采自本地市场。

【Reagents & plant material】
使用HiMedia和Sigma Aldrich试剂，从感染植株分离病原菌，健康种子经表面消毒后用于盆栽实验。

【Fungal isolation and identification】
马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养显示，Alternaria solani菌落呈灰黑色棉絮状，显微镜下可见喙状分生孢子，符合该菌形态特征。

【Isolation and morphological characterization of Alternaria solani isolate】
第3天菌落出现大量分生孢子，经乳酚蓝染色确认其单生或簇生的分生孢子梗结构，建立标准化培养体系。

【Conclusion】
KW-FeNPs在125 ppm实现显著抑菌效果，500 ppm达到完全杀菌；纳米处理组番茄根长和茎长较对照分别增长67%和38%，叶绿素含量提升27%。SEM显示KW-FeNPs破坏菌丝细胞壁完整性，水杨酸通路激活证实其诱导系统抗性。

该研究突破性地将厨余废弃物转化为高附加值纳米材料，其双重功能（抑菌与促生）解决了化学农药单一作用的局限。KW-FeNPs通过物理损伤病原体与激活植物免疫的双重机制，比传统方法减少80%铁元素用量。印度科学教育研究所开发的这一技术，不仅降低农业生产成本，更实现了“废弃物-纳米材料-农业应用”的闭环，为联合国可持续发展目标（SDGs）中的负责任消费与生产提供实践范例。研究团队特别指出，125 ppm的低有效浓度使其具备大规模应用的经济可行性，未来需开展田间试验验证稳定性。这项成果标志着绿色纳米技术在智慧农业中的里程碑式应用。