环保型纳米生物农药作为种子保护剂防治绿豆仓储害虫绿豆象(Callosobruchus chinensis)的研究

为解决仓储害虫绿豆象(Callosobruchus chinensis)对豆类作物的严重危害问题，研究人员利用水蓼(Polygonum hydropiper)叶提取物绿色合成银纳米颗粒(PhAgNPs)，探究其作为种子保护剂对绿豆象的防治效果及对种子质量的影响。研究结果显示，300 ppm浓度、7.5 ml/kg剂量的PhAgNPs处理14天后，成虫死亡率达90.0±5.8%，种子损伤率仅0.70±0.30%，且不影响种子发芽率。该研究为仓储害虫防治提供了环保、高效的纳米生物农药新策略。

　　

在农业生产中，仓储害虫造成的损失往往被忽视，但它们却悄无声息地吞噬着农民辛勤劳作的成果。以绿豆象(Callosobruchus chinensis)为代表的仓储害虫，能够在短短几个月内将仓储豆类变成布满虫眼的"蜂窝"，造成高达60%的重量损失。更令人担忧的是，传统化学杀虫剂虽然效果显著，但带来的农药残留、害虫抗药性和环境污染等问题日益凸显。面对这一困境，寻找安全、高效的替代方案成为当务之急。

在这一背景下，来自阿萨姆农业大学(Assam Agricultural University)昆虫学系的研究团队将目光投向了绿色纳米技术。研究人员利用当地常见的水蓼(Polygonum hydropiper)植物——一种在印度传统农业中被用作天然杀虫剂的草本植物，通过绿色合成方法制备银纳米颗粒(PhAgNPs)，并系统评估了其对绿豆象的防治效果及对绿豆种子质量的影响。这项创新性研究为解决仓储害虫防治难题提供了新思路，相关成果发表在《Journal of Sport and Health Science》上。

研究人员采用了几项关键技术方法：首先通过水蓼叶提取物绿色合成银纳米颗粒，并利用透射电子显微镜(TEM)和zeta电位分析进行表征；其次建立了绿豆象实验室种群，用于生物活性测定；然后设计了不同浓度(100-300 ppm)和剂量(0.5-7.5 ml/kg)的PhAgNPs处理组，以评估其对成虫死亡率、种子损伤率和种子质量的影响；最后通过种子萌发试验和活力测定评估处理对种子质量的影响。

研究结果部分：

在"Biosynthesis and characterisation of Polygonum hydropipper silver nanoparticles (PhAgNPs)"部分，研究发现水蓼叶提取物与硝酸银溶液反应72-96小时后，溶液颜色变为深黄褐色，表明银纳米颗粒成功合成。TEM分析显示PhAgNPs呈球形，粒径范围为20-50 nm，zeta电位为-28.7 mV，表明颗粒具有良好的稳定性。

在生物活性测定方面，最高浓度(300 ppm)和最大剂量(7.5 ml/kg)的PhAgNPs处理14天后，表现出最佳的防治效果：成虫死亡率达90.0±5.8%，种子损伤率仅0.70±0.30%，且完全避免了种子重量损失。值得注意的是，LC₅₀值低至0.392 ml/kg，显示出极高的杀虫活性。

在种子质量评估方面，100 ppm(0.5 ml/kg)的PhAgNPs处理组表现出最高的发芽率(96.67±0.30%)，而150 ppm(0.5 ml/kg)处理组的种子活力指数最高(1434.67±4.3)。这表明低浓度PhAgNPs不仅不会影响种子质量，反而可能具有一定的促进作用。

在讨论部分，研究人员指出PhAgNPs的杀虫机制可能与其纳米尺寸特性有关：小粒径使其更容易穿透昆虫体壁，释放银离子干扰细胞代谢；同时，水蓼中的生物活性成分如黄酮类和挥发性萜类可能协同增强了杀虫效果。与传统化学杀虫剂相比，PhAgNPs具有环境友好、不易产生抗药性等优势。

这项研究的重要意义在于：首次系统评估了水蓼来源银纳米颗粒对绿豆象的防治效果，为仓储害虫防治提供了新型绿色解决方案；建立了浓度-剂量-效果关系模型，为实际应用提供了科学依据；证实了纳米生物农药在保证防治效果的同时能够维护种子质量，实现了"防治-保护"双重目标。该技术特别适合在印度等发展中国家推广，既能减少农药使用，又能降低仓储损失，对保障粮食安全具有重要意义。

未来研究可进一步探索PhAgNPs的作用机理、长期储存稳定性及大规模应用的经济性。随着绿色纳米技术的不断发展，这类环保型纳米生物农药有望成为仓储害虫综合治理的重要组成部分。