納米TiO-,2-光半導體植物抗菌材料及其生物學效應研究.pdf

1、以細菌、真菌、病毒等微生物為侵染原的植物病害種類繁多,各種植物病害的發(fā)生、流行、傳播對現(xiàn)代種植業(yè)構成了重大威脅.目前,各種有機殺菌劑農藥的使用非常普遍與頻繁,導致了十分嚴重的農藥污染與食品安全性問題,引起社會各界的廣泛關注.因此,開發(fā)新型綠色植物抗菌材料與制劑,對于緩解農藥污染和保護人民健康具有重要意義.對人畜安全無害的納米光半導體材料,是一種對細菌、真菌、病毒等多種微生物具有強烈殺滅作用的綠色抗菌材料,在環(huán)境衛(wèi)生領域已經獲得了廣泛應用

2、,然而在植物病害防治方面的研究尚未見文獻報道.基于光半導體納米材料在其他領域的研究成果,本論文開拓性地開展了納米TiO<,2>光半導體材料在植物病害防治和促進植物生長等方面的生物學效應研究. 以溶膠凝膠法制備納米TiO<,2>光半導體溶膠材料,通過對材料進行物性分析、抗菌性能與安全性評價、植物病害防治效果評價、植物光合機能與生長促進效應評價,首次將納米TiO<,2>光半導體材料作為植物抗菌劑與生長促進劑進行探索. 結果表

3、明:(1)試驗制備的納米TiO<,2>光半導體材料呈半透明、淺黃色,pH值在7.0左右,溶膠中TiO<,2>顆粒主要為銳鈦礦相的納米晶體,呈錐形;顆粒粒徑分布范圍在3.9-97.9nm之間,平均有效粒徑為30.6nm,在溶膠中具有良好的分散度和穩(wěn)定性; (2)納米TiO<,2>溶膠具有良好的成膜性和附著性,能夠形成連續(xù)、透明、穩(wěn)定的TiO<,2>薄膜,長效持久發(fā)揮光催化抗菌作用;(3)納米.TiO<,2>溶膠與人體皮膚接觸無不良反應,對

4、人畜安全無害;(4)納米TiO<,2>溶膠對植物病原真菌菌絲體生長、產孢量及孢子萌發(fā)均具有一定的抑制作用;對植物病原細菌的生長繁殖具有顯著的抑制效果,且種間敏感性差異不大,顯示了持久、廣譜抗菌的特征; (5)納米TiO<,2>溶膠噴施在葉片表面后,容易形成一層連續(xù)、透明、功效持久的TiO<,2>抗菌薄膜,對黃瓜霜霉病、細菌性角斑病及白粉病的發(fā)生與危害具有一定的防治效果,可以顯著地降低病害發(fā)病率和病情指數(shù)及葉片的病斑數(shù)量與病斑面積; (6

5、)可以提高黃瓜種子的發(fā)芽率,促進根系生長,增強根系活力;葉面噴施一定濃度的納米TiO<,2>溶膠后可促進黃瓜幼苗的光合能力,同時,葉片單位鮮重的葉綠素、類胡蘿卜素含量及株高和葉面積均顯著增加. 本研究工作已經證實,納米TiO<,2>溶膠不僅對多種植物病害具有顯著的防治效果,同時還可以促進光合作用并加速植物生長.因此,開發(fā)以納米TiO<,2>光半導體材料為主要有效成分的植物抗菌劑與保護劑具有一定的現(xiàn)實性和可能性,有可能為作物病害的