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Zn-Se纳米复合材料增强无花果(Ficus carica L.)真菌病害防控及品质提升研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:Kuwait Journal of Science 1.2
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推荐:为解决无花果易感真菌病害(尤其是锈病)导致产量和品质下降的问题,研究人员采用苦楝叶提取物绿色合成Zn-Se纳米复合材料,通过UV、XRD、EDX、FTIR、SEM等技术表征其特性,证实150 ppm浓度可显著抑制Cerotelium fici病原体(抑制率97.93%),同时提升叶片生理指标和果实品质,为农业纳米抗真菌剂开发提供新思路。
无花果(Ficus carica L.)作为具有宗教文化意义和经济价值的重要作物,长期面临真菌病害的威胁。其中由Cerotelium fici引起的锈病可导致100%叶片感染,造成严重减产。传统化学杀菌剂存在环境残留和抗药性问题,而纳米技术因其高效性和环境友好特性,成为农业病害防控的新兴研究方向。
为开发新型抗真菌策略,巴基斯坦干旱农业大学的研究团队创新性地利用苦楝(Melia azedarach)叶提取物绿色合成Zn-Se纳米复合材料,系统评估其对无花果锈病的防治效果及植物生理的影响。研究通过紫外可见光谱(UV)检测到394 nm特征吸收峰,X射线衍射(XRD)显示28.82 nm立方晶体结构,能量色散X射线谱(EDX)证实Zn、Se、O元素组成,扫描电镜(SEM)观察到20-30 nm均匀颗粒。实验设计包含预感染组(健康植株预防处理)和后感染组(病株治疗处理),分别施用50-200 ppm浓度纳米材料。
关键实验技术包括:1)植物源纳米复合材料绿色合成与多模态表征技术;2)基于症状学和显微观察的Cerotelium fici病原鉴定;3)叶片形态生理参数(叶面积、膜稳定性MSI、叶绿素含量)测定;4)抗氧化活性分析(总酚TPC、超氧化物歧化酶SOD等);5)果实品质指标(pH、可溶性固形物TSS、β-胡萝卜素)检测。
研究结果显示,150 ppm Zn-Se纳米复合材料表现出最优效果:预感染组病害严重度指数(DSI)降至2.07%(对照组54.73%),叶面积增加至555.97 cm2,总叶绿素含量提升263%。生化分析显示处理组总酚含量(TPC)达215.28 mg GAE/g,超氧化物歧化酶(SOD)活性提高12.3倍。果实品质方面,处理组可溶性固形物(TSS)提升至24.5°Brix,β-胡萝卜素含量增加47%。
该研究首次证实Zn-Se纳米复合材料对无花果锈病的双重作用机制:直接抑制病原体Cerotelium fici的孢子活性,同时激活植物防御系统。通过增强抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和次生代谢物积累,显著提高植株抗逆性。相比传统杀菌剂,纳米材料在更低浓度下实现更高防治效率(97.93% vs <70%),且无 phytotoxicity 表现。
讨论部分指出,该技术突破现有病害管理瓶颈,为可持续农业提供创新解决方案。但作者强调需进一步开展田间试验评估环境行为,并探索与其他生物防治剂的协同效应。论文发表在《Kuwait Journal of Science》,为纳米农业应用提供了重要范式,对热带水果病害防控具有广泛借鉴意义。
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