納米TiO-,2-光半導(dǎo)體植物抗菌材料及其生物學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、以細(xì)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(duì)現(xiàn)代種植業(yè)構(gòu)成了重大威脅.目前,各種有機(jī)殺菌劑農(nóng)藥的使用非常普遍與頻繁,導(dǎo)致了十分嚴(yán)重的農(nóng)藥污染與食品安全性問題,引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注.因此,開發(fā)新型綠色植物抗菌材料與制劑,對(duì)于緩解農(nóng)藥污染和保護(hù)人民健康具有重要意義.對(duì)人畜安全無害的納米光半導(dǎo)體材料,是一種對(duì)細(xì)菌、真菌、病毒等多種微生物具有強(qiáng)烈殺滅作用的綠色抗菌材料,在環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用

2、,然而在植物病害防治方面的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道.基于光半導(dǎo)體納米材料在其他領(lǐng)域的研究成果,本論文開拓性地開展了納米TiO<,2>光半導(dǎo)體材料在植物病害防治和促進(jìn)植物生長(zhǎng)等方面的生物學(xué)效應(yīng)研究. 以溶膠凝膠法制備納米TiO<,2>光半導(dǎo)體溶膠材料,通過對(duì)材料進(jìn)行物性分析、抗菌性能與安全性評(píng)價(jià)、植物病害防治效果評(píng)價(jià)、植物光合機(jī)能與生長(zhǎng)促進(jìn)效應(yīng)評(píng)價(jià),首次將納米TiO<,2>光半導(dǎo)體材料作為植物抗菌劑與生長(zhǎng)促進(jìn)劑進(jìn)行探索. 結(jié)果表

3、明:(1)試驗(yàn)制備的納米TiO<,2>光半導(dǎo)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(zhǎng)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(yīng),對(duì)

4、人畜安全無害;(4)納米TiO<,2>溶膠對(duì)植物病原真菌菌絲體生長(zhǎng)、產(chǎn)孢量及孢子萌發(fā)均具有一定的抑制作用;對(duì)植物病原細(xì)菌的生長(zhǎng)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(duì)黃瓜霜霉病、細(xì)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(jìn)根系生長(zhǎng),增強(qiáng)根系活力;葉面噴施一定濃度的納米TiO<,2>溶膠后可促進(jìn)黃瓜幼苗的光合能力,同時(shí),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(jīng)證實(shí),納米TiO<,2>溶膠不僅對(duì)多種植物病害具有顯著的防治效果,同時(shí)還可以促進(jìn)光合作用并加速植物生長(zhǎng).因此,開發(fā)以納米TiO<,2>光半導(dǎo)體材料為主要有效成分的植物抗菌劑與保護(hù)劑具有一定的現(xiàn)實(shí)性和可能性,有可能為作物病害的