氧化铁纳米颗粒(FeO-NPs)通过增强光合作用、渗透调节和抗氧化活性缓解花生幼苗盐胁迫

针对土壤盐渍化严重制约作物生产的全球性问题，研究人员创新性地采用氧化铁纳米颗粒(FeO-NPs)叶面喷施技术，系统探究其对盐胁迫(150 mM NaCl)下花生幼苗的缓解效应。研究发现50 mg/kg FeO-NPs处理通过提升光合色素含量、优化气孔导度(Gs)和PSII效率(Fv/Fm)，协同增强渗透调节物质积累及SOD/POD/CAT抗氧化酶活性，使植株生物量显著提高36.18-53.20%，为纳米材料在抗逆栽培中的应用提供理论依据。

　　

土壤盐渍化已成为威胁全球农业可持续发展的"隐形杀手"，据统计，全球33%的灌溉农田和20%的耕地正遭受盐害侵蚀，每年造成高达273亿美元的经济损失。在这其中，氯化钠(NaCl)作为盐胁迫的主要元凶，通过破坏离子平衡、诱发渗透胁迫和氧化损伤三重机制，导致作物光合效率骤降、生长停滞。尤其对于具有重要经济价值的花生而言，其盐敏感特性使得约50%的产量损失发生在盐渍化区域。传统改良措施存在成本高、见效慢等瓶颈，而新兴的纳米生物技术为解决这一难题提供了新思路——氧化铁纳米颗粒(FeO-NPs)因其独特的铁元素递送能力和应激调控功能，在作物抗逆领域展现出巨大潜力。

河南省农业科学院经济作物研究所的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的最新研究中，选用盐敏感型花生品种"豫花37号"，通过设置梯度浓度(0-100 mg/kg)的FeO-NPs叶面喷施处理，结合150 mM NaCl胁迫实验，系统评估了纳米材料对花生幼苗形态建成、光合性能及氧化还原平衡的调控效应。研究采用分光光度法测定光合色素含量，LI-6400XT光合仪分析气体交换参数，脉冲调制荧光仪检测PSII最大光化学效率(F_v/F_m)，并通过生化方法定量抗氧化酶活性及渗透调节物质。

植物生长、生物量及根系特性
盐胁迫导致花生幼苗株高降低29.57%，生物量减少26.43-46.44%。50 mg/kg FeO-NPs处理使盐胁迫植株的茎根伸长量提升20.13-68.67%，叶片面积恢复33.33%，证实纳米材料能有效逆转盐抑制效应。

光合性能调控机制
FeO-NPs通过三重途径修复光合损伤：(1)叶绿素a/b含量提升21.8-34.6%，类胡萝卜素恢复至对照水平；(2)净光合速率(P_n)提高38.2%，气孔导度(G_s)改善27.5%；(3)F_v/F_m值显著回升，表明PSII反应中心稳定性增强。

氧化应激与渗透调节
纳米处理使超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别提高1.8-2.3倍，丙二醛(MDA)含量降低42.7%，同时诱导脯氨酸和可溶性糖积累量增加56.3-89.1%，形成"酶-非酶"协同防御体系。

该研究首次阐明FeO-NPs通过"光合修复-渗透平衡-抗氧化防御"三位一体机制增强花生耐盐性的生理基础。Quanyong Liu和Yi Zhang等作者指出，50 mg/kg的FeO-NPs叶面喷施可使盐渍条件下花生生物量恢复至接近正常水平，这种纳米干预策略不仅操作简便，且相较于传统铁肥具有更高的生物利用度。特别值得注意的是，纳米材料对光合电子传递链的保护作用，以及其对Na⁺/K⁺离子稳态的间接调控，为开发"纳米-植物"协同抗逆技术提供了新靶点。这项成果对于扩大盐碱地花生种植面积、保障粮油安全具有重要意义，也为其他作物的纳米抗逆育种提供了理论范式。