CN115005216B - 纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纳米几丁质水悬浮液在促进瓜类果蔬（如，黄瓜、丝瓜、甜瓜或西瓜等）生产中的应用，包括用于促进瓜类果蔬生长，防治瓜类枯萎病，提高瓜类产量和品质等。因此，纳米几丁质对农药的协同增效作用，将成为新型瓜类植物生长增效剂，可减少化学农药的使用，降低农药残留，保护环境和食品安全。本发明是利用新型生物纳米材料用于提高西、甜瓜生长和提高产量，解决大量使用化学制剂和农药、化肥等已造成西、甜瓜病虫害抗性增加，农药残留超标等重大社会问题。

Description

纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用

技术领域

本发明属于瓜类作物生产技术领域，具体涉及一种纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，包括用于促进瓜类果蔬生长，防治瓜类枯萎病，提高瓜类产量和品质。

背景技术

瓜类果蔬指的是黄瓜、丝瓜、甜瓜、西瓜等，在我们日常食用的果蔬中占了很大比例。瓜类果蔬属于葫芦科，以果实供食用的栽培种群，它们的营养成分相对较高，大都富含糖类、蛋白质、脂肪、维生素与矿物质，既可以生吃、熟食，也可以加工成干果。与禾本科作物(如小麦、水稻、玉米等)及茄科(如烟草)不同，瓜类果蔬对植物生物需求较高，比如植物生长素(植物生长调节剂，吲哚乙酸，赤霉素，乙烯利等)，对植株的分化和成熟起到重要作用。

尖胞镰刀菌(Fusarium oxysporum Schlechtend:Fr.)是世界性分布的土传病害病原菌，具有多种寄主专化型生理小种，对瓜类侵染谱较广。尖孢镰刀菌西瓜专化(F.oxysporum f. sp.niveum(E.F.Smith)Synder Hansen)型侵染西瓜，引发西瓜枯萎病，又叫死秧病、蔓割病、萎蔫病。尖孢镰刀菌甜瓜专化型(F.oxysporum f.sp.melonisSnyder&Hansen)侵染甜瓜，引发甜瓜枯萎病。尖孢镰刀菌主要是通过植株伤口和植株细根，或从侧根分支裂缝和根毛的顶部细胞侵入，尖孢镰刀菌在瓜类植株生长的幼苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实膨大期均可侵染，造成植株的萎蔫、枯死。开花坐果期、果实膨大期植株受害严重。幼苗期侵染，可造成出苗前种子腐败、溃烂，苗后，子叶和真叶萎蔫，幼苗茎基部变成褐色，根部呈黄褐色，根系极少，且发生溃烂。成株期受害，叶片呈水烫状萎缩下垂，植株从茎基部向上褪绿，不能恢复，刮开根茎可以看到维管束变褐，病株根系变成暗褐色并且发生腐烂。尖孢镰刀菌引起的枯萎病的最明显的特征是维管束组织的褐变。尖孢镰刀菌在我国各地均有发生，病株率达10-30％，严重者可造成减产甚至绝收，尖孢镰刀菌的发生对经济作物带来巨大损失。尖孢镰刀菌以菌丝体和分生孢子存活，在PDA培养基上培养时，菌落呈凸起状，菌丝致密，颜色为浅粉色至黄色，带有紫色，因大量孢子的产生而呈粉状，不同专化型小种的菌落形态、颜色、大小和产孢量有所差异。尖孢镰刀菌可产生大、小分生孢子和厚垣孢子三种，病原菌以菌丝体和三种孢子在土壤和病残体中越冬，病原菌存活能力强，在土壤和病残体中存活5-6年。尖孢镰刀菌可通过灌溉水和带菌农器具短距离传播，一年侵染一次，越冬孢子成为来年侵染源。

由尖孢镰刀菌引起的西瓜、甜瓜等病害可通过农业防治如倒茬轮作、选育抗病品种、化学防治、生物防治等措施来防治。利用对专化型小种有抗性的作物进行嫁接，可在一定程度上防治尖孢镰刀菌，如利用南瓜、葫芦等进行砧木嫁接，可以增强对西瓜枯萎病的抗性，并且提高产量。但嫁接工作量大，且会造成生育期推迟，嫁接后果实的品质、口感、糖度受到了一定的影响，轮作倒茬可以减轻土传病害带来的损失，但在西瓜、甜瓜主要生产区。实施较为困难，保护地倒茬轮作也不便于实行。利用家畜粪肥发酵液，对尖孢镰刀菌引起的枯萎病，有一定的防治效果。加强田间管理，禁止大水漫灌引起的病害传播，施肥处理严禁伤根等农业防治措施，对尖孢镰刀菌的防治具有一定的作用。

目前报道的我国西瓜枯萎病有3个生理小种，通过抗性研究和培育抗西瓜枯萎病的优良品种，发现若干个表现优良的抗性品种，包括豫艺15、豫艺57、农抗1号、旱抗3号等。通过对甜瓜枯萎病抗病品种的选育，发现新金雪莲、长香玉、玉姑、春辉、蜜绿等5个甜瓜品种为高抗枯萎病品种。抗病品种在尖孢镰刀菌的防治上具有重要意义和价值，但选育抗病品种投资大、耗费周期长，且由于环境条件及病原小种，容易引起品种抗性的退化，无法长期满足生产的抗性需求。

化学防治，如化学药剂防治尖孢镰刀菌引起的枯萎病，生产上常用多菌灵、甲基硫菌灵、恶菌灵、烯唑醇等灌根处理，或两种及两种以上药剂复配使用；播前种子处理可杀死种子表面携带的尖孢镰刀菌病原菌，但化学药剂的使用带来高污染、高毒性、高残留等问题，影响了食品安全。生物防治，如利用真菌类、细菌类、链霉菌以及非致病性生防菌，可用于防治尖孢镰刀菌引起的瓜类枯萎病。哈次木酶 (Trichoderma harzianum)、绿色木酶(T.viride)、芽孢杆菌、假单胞菌、粘帚酶、链霉菌等生防菌对枯萎病有一定的防治效果。但生防菌的使用受环境气候，制剂，使用方法等影响，在实际生产中难以大面积推广。

纳米几丁质是一种生物纳米材料，纳米几丁质可以通过不同的方法制备出带正电荷(聚阳离子)或负电荷(聚阴离子)的纳米粒子。除化学特性不同外，正、负电荷的纳米几丁质颗粒在形状特征、生物学活性也不相同。正电荷纳米几丁质与不同的杀菌剂配置对不同的植物病原真菌引起的植物病害防治效果也不相同。通过酸解水解制备的纳米几丁质，具有尺寸小、比表面积大、吸附能力强、较高的表面电荷密度、生物膜穿透性较好、氨基活性较高等特点。据报道，纳米几丁质对烟草根腐病有良好的防治效果，与常规化学农药复配，有明显的减施增效作用。纳米几丁质与拌种剂混合拌种，除促进小麦幼苗生长外，对小麦茎基腐病有良好的防治效果，抑制小麦茎基腐病原菌孢子产生达80％以上。根施纳米几丁质可以提高小麦对土壤氮磷钾的吸收，在植株体内的传导、富集和光合作用，显著提高小麦产量和品质。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的新应用，包括用于促进瓜类果蔬生长，防治瓜类枯萎病，提高瓜类产量和品质。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用。

具体的，所述瓜类果蔬包括黄瓜、丝瓜、甜瓜或西瓜等。

具体的，可以用0.001％－0.1％(w/v，下同)纳米几丁质水悬浮液处理以促进瓜类果蔬出苗。优选的，浓度为0.01％－0.05％(w/v)的纳米几丁质水悬浮液对西瓜幼苗有较好的促生作用，浓度为0.01％(w/v)时，对甜瓜幼苗有较好的促生作用。

具体的，可以用0.001％－0.1％纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬幼苗的根系活力。

进一步的，上述的应用，还可以将纳米几丁质水悬浮液和多菌灵复配使用以抑制枯萎病原真菌。

进一步的，上述的应用，还可以将纳米几丁质水悬浮液和多菌灵复配使用以防治西瓜、甜瓜枯萎病。优选的，浓度为0.005％(w/v)纳米几丁质水悬浮液与多菌灵混配后，用灌根法处理，对苗期西瓜、甜瓜枯萎病有最大防效，分别为77.88％、83.33％；优于单独使用多菌灵26.92％，38.89％的防效。

具体的，上述的应用，可以用0.001％－0.05％纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬的植株叶绿素含量、植株鲜重、植株干重、植株干物质率。

具体的，上述的应用，可以用0.001％－0.05％纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬的果实产量和品质。优选的，处理浓度为0.01－0.05％(w/v)的纳米几丁质水悬浮液用于大棚甜瓜，对甜瓜植株和甜瓜果实品质有很好地提升效果。

本发明利用改良酸水解方法制备的聚阳离子纳米几丁质水悬浮液作为新型增效剂，来促进瓜类果蔬生长和防治瓜类枯萎病，从而提高果实产量和品质。此制剂为粒径162nm左右的聚阳离子纳米几丁质。用纳米几丁质水悬浮液处理种子，对瓜类果蔬如西瓜、甜瓜等种子发芽、幼苗有明显的促进作用。用纳米几丁质水悬浮液与多菌灵可湿性粉剂复配灌根，对瓜类果蔬如西瓜、甜瓜苗期枯萎病的防效分别达77.88％、83.33％。将纳米几丁质水悬浮液用于大棚甜瓜，对甜瓜植株生长和甜瓜果实品质有很好地提升效果。因此，纳米几丁质对农药的协同增效作用，将成为新型瓜类植物生长增效剂，可减少化学农药的使用，降低农药残留，保护环境和食品安全。本发明是利用新型生物纳米材料来促进瓜类果蔬如西瓜、甜瓜生长和提高果实产量和品质，解决了现有大量使用化学制剂和农药、化肥等易造成瓜类果蔬病虫害抗性增加，农药残留超标等重大社会问题。和现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明利用酸水解法制备的聚阳离子纳米几丁质(正电荷)单独或与化学杀菌剂复配用于防治瓜类果蔬如西瓜、甜瓜等由病原真菌引起的苗期病害，促进瓜类果蔬生长和提高果实产量和品质，减少了化学制剂和农药的使用，降低了农药残留超标的风险等现有技术问题。

附图说明

图1为纳米几丁质处理不同生长期甜瓜，叶片的叶绿素变化。T+1至T+5依次为纳米几丁质处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％(w/v)；

图2为纳米几丁质处理对甜瓜植株鲜重(左)、干重的影响(右)。T+1至T+5依次为纳米几丁质的处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％(w/v)；

图3为纳米几丁质处理对甜瓜植株干物质率的影响。T+1至T+5依次为纳米几丁质的处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％(w/v)。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

下述实施例中，所用的纳米几丁质，其制备方法和浓度、粒径等测定参照专利(“ZL202010051383.0，纳米几丁质在提高肥料利用率方面的应用”进行即可。

将制备所得的纳米几丁质配制成质量浓度0.1％、0.05％、0.01％、0.005％、0.001％等的纳米几丁质水悬浮液进行下述应用试验。

实施例1纳米几丁质处理促进西、甜瓜出苗

用不同浓度的纳米几丁质处理西瓜、甜瓜种子：首先将种子放入0.5％次氯酸钠溶液中浸泡处理5－10min，然后将种子捞出并用清水冲洗三次以上，至种子表面无次氯酸钠残留。将消毒后未经催芽的种子，均匀播种于覆盖有土壤和基质的穴盘中，每穴对角摆放4粒种子，随后轻轻覆盖一层供试土壤，添加各处理浓度纳米几丁质进行处理，对照用清水代替，每处理设置40粒种子，做两次重复。分别在播种的第1、2、3天施加各处理，置于日照温室育苗培养。待西瓜/甜瓜种子播种4d后，调查记录各处理种子出苗数，幼芽露出土面即视为出苗，用下式计算得到各处理出苗率，通过各处理与对照比较，得到出苗率的差异值 (公式1)。

出苗率(％)＝出苗数/总种子数×100％ (1)

表1不同浓度纳米几丁质对西瓜、甜瓜种子出苗率的影响

*处理为NC浓度，CK，蒸馏水；NC1-NC5，纳米几丁质处理浓度依次为：0.1％，0.05％，0.01％，0.005％，0.001％(w/v)。

**小写字母代表差异显著性在p<0.05，大写字母代表差异显著性在p<0.01水平。

用不同浓度的纳米几丁质处理，对西瓜、甜瓜种子出苗率的影响也不相同。经纳米几丁质处理后，西瓜、甜瓜种子整体出苗率呈现增加趋势(见表1)。说明：纳米几丁质对西瓜、甜瓜种子的出苗有一定的促进作用。

实施例2纳米几丁质对西、甜瓜幼苗根系活力的影响

幼苗的根系活力常采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定，用不同浓度的纳米几丁质处理西瓜、甜瓜种子：幼苗生长6d后，将幼苗连同土壤基质一同取出，在水中小心洗去幼苗根系上的土壤，尽量不伤到根系，再用去离子水清洗根系，用滤纸吸干多余水分。利用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定纳米几丁质处理的西、甜瓜幼苗根系活力。具体方法如下：称取0.5g根尖样品，放入10mL具塞试管中，把根充分浸没在10mL的0.4％TTC溶液和 pH＝7(1/15mol·L^-1)的磷酸缓冲液的等量混合液中，37℃下暗保温2h，取出后加入2mL 的1mol/LH₂SO₄以终止反应。反应终止后，取出根并用滤纸吸干残存液后，与3－4mL乙酸乙酯和少量石英砂一起在研钵内充分研磨，以提取出三苯甲空白实验为：先加H₂SO₄再加根尖样品，其余做法与处理相同。用少量乙酸乙酯充分研磨并冲洗数次，并将红色提取液定容至10mL。将各处理提取液导入石英比色皿中，用分光光度计在波长485nm下比色，以空白实验作为参比，测出吸光度，根据标准曲线，求出四氮唑还原量(公式2)。

单位根鲜重的四氮唑还原强度[mg/(g·h)]＝四氮唑还原量/(根鲜重×反应时间) (2)

纳米几丁质对西瓜、甜瓜幼苗的根系活力有不同程度的促进作用。不同浓度的纳米几丁质处理，对西瓜、甜瓜幼苗根系活力的影响也不相同。纳米几丁质处理西瓜种子，各处理西瓜幼苗的根系活力比对照(CK)增加了5.98％－19.26％(见表2)。纳米几丁质处理甜瓜种子，各处理幼苗的根系活力均高于对照；纳米几丁质各处理甜瓜幼苗的根系活力比对照增加了13.62％－31.86％(见表3)，各处理之间差异不显著。

表2不同浓度纳米几丁质对西瓜幼苗根系活力的影响

*X，处理为西瓜；CK，蒸馏水；+1～+5，纳米几丁质处理浓度依次为：0.1，0.05，0.01，0.005，0.001％(w/v)。

**不同字母表示差异显著，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

表3不同浓度纳米几丁质对甜瓜幼苗根系活力的影响

*T,处理为甜瓜；CK，蒸馏水；+1～+5，纳米几丁质处理浓度依次为：0.1，0.05，0.01，0.005，0.001％(w/v)。

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

实施例3纳米几丁质与多菌灵复配对西瓜、甜瓜枯萎病原真菌的抑菌作用

多菌灵与纳米几丁质复配对西甜瓜枯萎病原真菌的抑菌作用，以尖孢镰刀菌西瓜专化型菌株1(Fusarium oxysporum f.sp.niveum(E.F.Smith)Synder Hansen)和甜瓜专化型菌株2(F.oxysporum f.sp.melonis Snyder&Hansen)为供试菌株进行相关抑菌试验。

菌株1为尖孢镰刀菌西瓜专化型FO-11-06菌株(参见梁慎,等.农杆菌介导尖孢镰刀菌西瓜专化型转化体系的建立及突变体筛选[J].河南农业科学,2012,41(1):82-6.)。甜瓜专化型菌株是一种常见的致病菌，本实施例所采用的甜瓜专化型菌株2由发明人(河南省农业科学院园艺所西甜瓜课题组)从田间感染枯萎病的甜瓜病株上采用本领域的常规技术方法进行筛选、分离、鉴定获得，其主要目的为了检验和验证本申请技术方案对甜瓜枯萎病原真菌的抑菌作用，实验所用菌株本身并无特殊性。

纳米几丁质-多菌灵混合液的配制：按计量将多菌灵粉末用小于1％的丙酮溶解，然后以纳米几丁质(0.15％w/v)溶液代替蒸馏水，制备出含有多菌灵100mg·L^-1的纳米几丁质母液，再用纳米几丁质溶液分别稀释母液至1、10、30、50、70mg/L系列浓度梯度。按照1mL药剂搭配9mL培养基的比例，将配置好的各供试药剂与45－50℃的 PDA培养基混合，制成带毒的培养基平板。每个浓度处理三次重复，同时设置不添加任何药剂的空白对照和丙酮对照。

抑菌实验：将复壮后生命力旺盛的菌株培养4－5d，待新鲜菌丝长满培养皿后，在菌落外沿选取菌丝生长状态一致区域，用直径5mm已灭菌的打孔器打制成待接种菌饼。用接种针轻轻挑起圆形的完整菌饼，使得菌丝生长一面朝下，接种于带毒培养平板上，每皿接种一枚菌饼，在培养皿上书写相应编号，用封口膜密封，置于恒温29℃的培养箱内培养观察。将各处理在恒温培养箱内培养6d后，利用“十字交叉法”测量菌落直径，计算出各处理的菌丝生长抑制率(公式3)。

生长抑制率(％)＝((对照菌落直径-菌饼直径)-(处理菌落直径-菌饼直径))/(对照菌落直径-菌饼直径)×100％(3)

多菌灵与纳米几丁质复配使用，对于尖孢镰刀菌菌株1和2均表现出了良好的增效作用(见表4)。其中，多菌灵与纳米几丁质复配后，对菌株1的共毒系数为242.15，对菌株2的共毒系数为218.36，均明显大于120。结果表明，纳米几丁质对多菌灵均有良好的增效作用，增效系数大于200以上，表明纳米几丁质与多菌灵混配在农业生产中具有实际的应用价值。

表4纳米几丁质与多菌灵混配使用对菌株1、2的抑菌活性

*多菌灵为A剂，NC⁺为纳米几丁质为B剂。

**混剂的共毒系数(CTC)＝A剂的EC₅₀/(A+B混用的EC₅₀)

实施例4纳米几丁质与多菌灵复配对西瓜、甜瓜枯萎病的防治效果

盆栽防病试验以西瓜种子型号为豫园抗二(河南省农科院园艺所豫园种苗销售部提供)，甜瓜种子型号为翠玉2号(河南省农科院园艺所豫园种苗销售部提供)为研究对象，以尖孢镰刀菌西瓜专化型菌株1，尖孢镰刀菌甜瓜专化型菌株2为供试菌株。纳米几丁质-多菌灵混合液的配制：按剂量将多菌灵原药粉末用少于1％的丙酮溶解，再加入蒸馏水中，配制成多菌灵浓度为100mg·L^-1的母液备用，使用时，将多菌灵母液稀释为5mg·L^-1。纳米几丁质原始浓度为0.15％(w/v)，用蒸馏水稀释为0.1％、0.05％、0.01％、0.005％、0.001％(w/v)五个浓度梯度，

待幼苗生长4d后，采用“茎基部穿刺法”(郭庆明,徐笑宇,陈永明,et al.几种诱抗剂诱导烟草抗青枯病效果及其与链霉素混用增效作用[J].农药,2012,51(8):608-10)：分别将浓度为1×10⁷个/mL的尖孢镰刀菌西瓜专化型菌株1和尖孢镰刀菌甜瓜专化型菌株2的孢子液均匀涂抹于西瓜和甜瓜幼苗的茎基部伤口处。接种12h后，分别向幼苗根部加入各处理。其中，加入10mL的5mg·L^-1多菌灵处理为阳性对照；添加相应浓度的纳米几丁质处理，每处理5mL。每组处理选取60株生长一致的健壮幼苗，设置两个重复。24h和48h后，再次添加相应浓度的纳米几丁质进行处理。幼苗置于日光温室持续培养，7d后检查并记录甜瓜幼苗生长及发病情况，10d后检查并记录西瓜幼苗生长及发病情况。幼苗被侵染后，病害发生按茎基部枯萎乃致幼苗萎蔫、倒伏、甚至枯死等病症出现情况分级记载；茎部干枯、叶片萎缩、植株倒伏等，均视为发病幼苗。通过下列公式，计算各处理的发病率及防治效果。

发病率(％)＝调查病苗数/调查总苗数×100％ (4)

防治效果(％)＝(对照发病率-处理发病率)/对照发病率×100％ (5)

盆栽防病试验表明，纳米几丁质与多菌灵混配后，用灌根法对由尖孢镰刀菌西瓜专化型菌株1(见表5)和甜瓜专化型菌株2(见表6)诱发的病株幼苗有明显的防治效果。浓度为0.005％的纳米几丁质与多菌灵混配后，对苗期西瓜、甜瓜枯萎病有最大防效，分别为77.88％、83.33％；优于单独利用多菌灵26.92％，38.89％的防效，证明纳米几丁质对多菌灵有减时增效，具有实际应用价值。

根据表5结果，处理D+NC3与D+NC4与其他处理对菌种1的防效存在显著差异；根据表6结果，处理D+4与处理D、D+1对菌株2的防效存在显著差异，但与处理D+2、D+3、 D+5无显著差异，因此综合对两种菌株的结果，选择为0.01-0.05％作为推荐使用的浓度。

表5不同浓度纳米几丁质与多菌灵混配使用对菌株1的防效

*CK,蒸馏水；D：多菌灵，5mg/L；NC1－NC5：纳米几丁质悬浮液浓度分别为0.1，0.05，0.01，0.005，0.001％(w/v)。

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

表6不同浓度纳米几丁质与多菌灵混配使用对菌株2的防效

*CK，蒸馏水；D：多菌灵，5mg/L；1－5：纳米几丁质悬浮液浓度分别为0.1，0.05，0.01，0.005，0.001％(w/v)。

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

实施例5纳米几丁质对甜瓜植株叶绿素的影响

纳米几丁质对甜瓜果实品质影响试验为田间试验，试验地为河南省农业科学院现代农业科技试验示范基地，地点为河南省新乡市原阳县南部。试验大棚为甜瓜常年连作大棚，室内育苗至三叶一心时，转移至大棚定植并常规管理。分别在甜瓜幼苗期、开花坐果期、果实膨大期根施处理不同浓度的纳米几丁质悬浮液。试验区随机区组排列，每处理设置三个重复。每处理随机选取10株幼苗。幼苗期每株处理计量为100mL，开花坐果期每株添加处理200 mL，果实膨大期每株添加处理300mL，对照CK用清水处理。

在果实膨大期，从植株地上部分茎基部采取整株，除去果实后，将植株地上部分装入牛皮纸袋，105℃杀青30min后，75℃下烘干至恒重，测定植株干物质积累量。在施加各处理后用手持式叶绿素检测仪测定功能叶片叶绿素含量，每处理随机测定5株功能叶片，取平均值，在开花坐果期施加处理的前一周(即甜瓜植株处于伸蔓期)，开花坐果期施加处理当天，和果实膨大期，分别测定功能叶片叶绿素含量。结果见图1。

从图1中可以看出，甜瓜植株从伸蔓期到开花坐果期，再到果实膨大期，功能叶片的叶绿素含量整体呈先升高再下降的趋势；叶绿素含量：开花坐果期﹥伸蔓期﹥果实膨大期。在甜瓜植株的伸蔓期，各处理与对照间叶绿素含量差异不大，处理T+4叶绿素含量提高了0.37％，与对照存在显著性差异(p﹤0.05)。开花坐果期甜瓜植株叶绿素含量总体高于伸蔓期，处理T+2、T+3叶绿素含量分别超出对照了22.13％、25.79％，与对照存在显著性差异 (p﹤0.05)。果实膨大期中，处理T+4叶绿素含量与对照相比，提高了18.59％，各处理间差异不显著(p﹥0.05)。

实施例6纳米几丁质对甜瓜植株生物量积累的影响

纳米几丁质对甜瓜果实品质影响试验为田间试验，处理方法同实施例5。在果实膨大期，从植株地上部分茎基部采取整株，除去果实后，将植株地上部分装入牛皮纸袋，105℃杀青30min后，75℃下烘干至恒重，测定植株干物质积累量。结果见图2、图3。

纳米几丁质处理甜瓜，与对照CK相比，各处理甜瓜植株的鲜重、干重、干物质率均发生了一定的变化。从图2和图3可以看出：在甜瓜植株的鲜重测定中，处理T+2、T+3、 T+4与对照相比，分别增加了27.08％、9.48％、48.72％；而处理T+1和T+5甜瓜植株的鲜重低于对照组。甜瓜植株的干重测定中，处理T+2、T+3、T+4与对照相比，分别增加了 12.13％、18.88％、12.68％，各处理之间显著不差异(p﹥0.05)；处理T+1、T+3、T+5与对照相比，甜瓜植株的干物质率分别增加的10.68％、11.79％、6.76％，各处理之间显著均不差异(p﹥0.05)。综合考虑纳米几丁质对甜瓜植株鲜重、干重、干物质率的影响，发现处理 T+2、T+3、T+4对甜瓜植株的生长量有整体的促进作用。

实施例7纳米几丁质对甜瓜果实品质的影响

纳米几丁质对甜瓜果实品质影响试验为田间试验，处理方法同实施例5。甜瓜果实统一采收后，每处理随机取三个瓜，用直尺测定纵径、横径、肉厚。用手持糖度仪测量靠近瓜瓤部分的甜瓜心糖、和靠近甜瓜表皮果肉的边糖。单位为:°Brix(波美度)。通过果实纵径和横径计算甜瓜果实的果形指数(公式6)。

果形指数＝果实纵径/果实横径 (6)

可溶性蛋白质含量测定利用考马斯亮蓝G-250法(邓丽莉,潘晓倩,生吉萍,et al.考马斯亮蓝法测定苹果组织微量可溶性蛋白含量的条件优化[J].食品科学,2012,33(24):185-9)，测定甜瓜果肉中可溶性蛋白质的含量。具体方法：称取甜瓜果肉0.25g，用磷酸缓冲液冰浴研磨成浆，冲洗研钵并定容研磨液至5mL。在3000rpm条件下离心10min，每样品做两次重复。吸取1.0mL离心后的上清液到具塞试管中，加入5mL考马斯亮蓝G-250溶液，充分混合均匀，静止放置2min后，在595nm处比色，测定吸光度值，通过蛋白质标准曲线，用查得蛋白质的含量，并用下式计算处理样品中可溶性蛋白质的含量(公式6)。

蛋白质的含量[mg·g^(-1)]＝(C×V)/(VT×w×1000) (7)

式中：C为查得的标准曲线值，μg

V为研磨液总体积，mL

VT为测定时用的研磨液量，mL

w为称量样品鲜重，g

维生素C含量测定利用2，6-二氯酚靛酚法(何保山,张长辉,左春艳,et al.食品中维生素C含量检测研究进展[J].江西农业学报,2012,22(10):111-4)测定甜瓜果实维生素C的含量。具体方法：称取甜瓜果肉5g，加入少量2％草酸溶液研磨成匀浆，研磨液转移至50mL容量瓶中，将研钵用少量草酸溶液冲洗，冲洗液一并转移至50mL容量瓶，用2％草酸溶液定容至刻度，将容量瓶中研磨液摇匀并用慢速滤纸过滤，留滤液备用，取滤液10mL，用已标定过的2，6-二氯酚靛酚滴定至粉红色，30s内不褪色，为滴定终点。记录滴定所用的2，6-二氯酚靛酚量，重复滴定三次，结果取平均值。用下式计算每百克鲜样中维生素C 的含量(公式7)。

每百克鲜样中的维生素C含量[mg·g^(-1)]＝((y0-y1)×A)/w×V/VT×100(7)

式中：y1为滴定空白所用的染料量，mL

y0为滴定样品所用的染料量，mL

A为与1mL染料相当于抗坏血酸的毫克数，

w为称量样品鲜重，g

V为样品研磨液定容后的总体积，mL

VT为滴定时用的样品溶液量，mL

表7不同浓度纳米几丁质处理对甜瓜果实可溶性蛋白质、维生素C含量的影响

*T+1至T+5依次为纳米几丁质的处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％(w/v)；

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

纳米几丁质处理甜瓜后，甜瓜果实各处理可溶性蛋白质含量和维生素C含量，发生了变化，但各处理之间差异均不显著(见表7)。其中T+1、T+4可溶性蛋白质含量分别比对照CK增加了38.75％、32.25％。但处理T+2、T+3、T+5可溶性蛋白质含量分别比对照降低了24.77％、4.51％、21.89％。甜瓜果实维生素C含量测定中，处理T+3维生素C含量与对照相比，降低了2.50％，其余各处理维生素C含量值均高于对照。

表8不同浓度纳米几丁质处理对甜瓜果实纵径、横径、果形指数的影响

*T+1至T+5依次为纳米几丁质的处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％ (w/v)；

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

从表8中可以看出，经纳米几丁质处理后，甜瓜果实的纵径、横径、果形指数也发生了一定的变化，但各处理之间差异均不显著。其中T+1、T+3、T+4、T+5纵径分别比对照增加了2.92％、2.92％、10.00％、0.62％。处理T+2、T+3、T+4横径分别比对照增加了 3.17％、0.49％、9.76％。处理T+1、T+3、T+5果形指数分别比对照增加了2.71％、2.24％、 3.82％。

表9不同浓度纳米几丁质处理对甜瓜果实的心糖、边糖、肉厚的影响

*T+1至T+5依次为纳米几丁质的处理浓度0.001，0.014，0.026，0.038，0.05％ (w/v)；

**不同字母表示差异显著性，小写字母代表差异显著水平p<0.05；大写字母代表差异显著水平p<0.01。

从表9中可以看出，经纳米几丁质处理后，甜瓜果实的心糖、边糖、肉厚均发生了一定的变化。其中T+1、T+2、T+4心糖分别比对照增加了15.66％、22.89％、24.10％。处理 T+1、T+2、T+4边糖分别比对照增加了6.52％、14.29％、13.04％。各处理甜瓜果实肉厚均大于对照，且与对照间存在显著差异，各处理肉厚分别比对照增加了26.53％、35.71％、 23.47％、41.84％、17.35％。

社会意义和生产前景

众所周知，目前化学制剂及产品仍是我国主要的农业生产资料，大量使用化学制剂和农药、化肥等已造成病虫害抗性增加、土壤退化、环境污染、农产品农药残留超标等重大社会问题，已威胁到人民的身体健康。近年来，我国不仅农业生产资料价格高涨，而且劳动力缺乏、农工工资大幅度上涨，迫使农业生产亟需轻简技术。肥料不仅是重要的农业生产资料，而且传统农业的施肥方法和技术消耗许多人工。因此现代农业迫切需求高效省工、环境友好的新型制剂取代或减少化学农药和肥料的使用。

纳米材料由于具有磁性等特殊的性质，能够吸附某些离子，或与其反应形成新的物质，发展成本低，性能稳定，寿命长并无次生污染的实用纳米材料与技术应用于农业生产，可调节植物生长，防治病虫害以及提高作物抗旱性，减少化学农药的用量，降低农用化学品使用对环境的污染。如果将纳米材料抗菌和改善环境的优点与纳米材料胶结或包膜缓/控释肥料相结合，研制出多功能的缓/控释肥料，可以降低肥料养分损失，固定或活化土壤重金属离子，减少土壤对其吸附，减轻土壤或地下水的污染；可改变土壤物理化学结构，减少二氧化碳的排放；同时纳米粒子在土壤和植株体内的扩散有可能改变土壤和作物对养分的利用方式，提高养分利用率。

综上可以看出，本发明纳米几丁质生物材料可以促进瓜类果蔬如西瓜、甜瓜生长，防治病害，减少化学农药的用量，降低农用化学品使用对环境的污染。如果将纳米材料抗菌促生长以及改善环境的特点与纳米材料胶结或包膜缓/控释杀菌剂相结合，研制出多功能的纳米杀菌剂，可以降低化学农药以及生长调节剂的施用，减少土壤对其吸附，减轻土壤和地下水的污染，改善土壤物理化学结构，提高土壤和作物对养分的利用率。

Claims (7)

1.纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，所述瓜类果蔬包括黄瓜、丝瓜、甜瓜或西瓜。

2.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，用0.001%－0.1%纳米几丁质水悬浮液处理以促进瓜类果蔬出苗。

3.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，用0.001%－0.1%纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬幼苗的根系活力。

4.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，纳米几丁质水悬浮液和多菌灵复配使用以抑制枯萎病原真菌。

5.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，纳米几丁质水悬浮液和多菌灵复配使用以防治西瓜、甜瓜枯萎病。

6.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，用0.001%－0.05%纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬的植株叶绿素含量、植株鲜重、植株干重、植株干物质率。

7.如权利要求1所述纳米几丁质在促进瓜类果蔬生产中的应用，其特征在于，用0.001%－0.05%纳米几丁质水悬浮液处理以提高瓜类果蔬的果实产量和品质。