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TUhjnbcbe - 2021/1/10 4:04:00

摘要

纳米,英文单词为nanometer(nm),作为一种长度单位被广泛应用。其定义是在时间、距离和空间维度中,至少由一维材料的长度为1-nm构成的材料。因此,宏观上看,必须存在一维材料或者构成三维的基本单元,才可以称之为“纳米材料”。也正是因为这样的特点,使得纳米材料呈现出了优于很多常用材料的性质。具体举例如下:纳米材料可以制成纳米传感器和一些特殊功能材料;也可以用作催化剂,调节化学反应的速率;还能作为合成物质的原材料,在高分子领域有着重要的应用。同时,纳米材料还能被广泛应用于农业等领域。例如,用纳米材料开发的纳米填充肥料可以控制释放和调节植物生长、提高目标活性、防止植物病虫害。将一定质量的纳米材料添加于营养液中,能够有效地提高水分子的活性,促进植物对营养液的吸收,从而起到增产和提高品质的效果。

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碳纳米管的概况

碳纳米管是碳纳米材料的一种类型。它是由具有层状结构的石墨片制成。在空间上,这种管的形态基本影响于其直径和卷曲维度。详细来说,可以有如下分类,分别是非螺旋以及左右螺旋共计三种。另外,它还可以分化成单壁碳纳米管(SWCNT或SWNT)或者多壁碳纳米管(MWCNT)。前者是由单或多层石墨片构成的;后者是由各类直径的单壁碳纳米管形成的组合套组构成的,每层存在0.34nm的空隙。

根据实验结果指出,碳纳米管的内部直径很小,但是外部直径相对长一些。前者目前发现的下限甚至有1nm,后者可以达到几十纳米。但是,与这些直径长度截然不同的是其长度。长度与直径之间的数据比有时甚至达到了nm。也正是因为这个缘故,碳纳米管通常被看作是典型一维纳米材料。

基于以上特性,纳米材料已经被应用于植物的生产中,有研究表明,增加了MWCNTs预处理小麦的生长,增加了小麦的粒数、生物量、气孔密度、木质部-韧皮部大小、表皮细胞,在没有发现DNA损伤的情况下观察到水分吸收。这为使用具有成本效益的纳米材料来提高作物的性能开辟了一个全新的方面。

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实验方法

试验把0g、0.01g、0.05g、0.1g和0.2g的多壁碳纳米管分别溶于1L的超纯水中,将试验分为五个处理,如表1所示,试验分为五个处理,每一个处理重复三次。选择新鲜的、颜色饱满的、在种子的大小和成熟程度上均匀分布的*豆种子,共计粒,加入浓度为0.1%的高锰酸钾溶液中,浸泡10分钟,用超纯水冲洗后放入塑料盒中,加入处理过的种子预处理液浸泡24小时,并且使溶液浸没种子3-5cm。从粒种子种挑选出粒完好且浸透的种子,随机均匀地分布在15个塑料培养皿中,其中塑料培养皿内部已垫好一层滤纸,培养皿盖子已做好处理名称的标记。接着盖上盖子,进行遮光培养。待芽苗长至2-3cm,去掉遮光物,进行见光培养。在*豆芽苗菜的生长过程中,每天用对应浓度的多壁碳纳米管溶液喷施处理组2-3次,每次的间隔时间尽量保持一致。在播种后第12天进行采样处理,并测定各指标。

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实验讨论与结尾

纳米材料可以促进植物的生长发育。将纳米材料与超纯水配制成溶液,对种子进行浸种处理。这种处理方法在小白菜和水稻上取得了一定的效果,它明显促进了植物的生长和代谢。同时,Liang等()的实验研究了纳米分子对盆栽烟草的影响大小、方式及结果并作出系统的数据分析的基础上,得出结论:成熟期植物(如烟草)的质量提升与纳米数量呈现出正比关系,并且纳米材料的存在本质上有利于植物吸收更多的养分并进行积累,这就有利于烟草吸收更多的营养,提升了生长效率,也增加了总体质量。本试验中,采用浓度范围为0.05-0.1g/L的多壁碳纳米管溶液处理,能够显著地提高绿豆芽苗的下胚轴长、下胚轴粗、鲜质量、干质量,证明了纳米材料对植物生长促进作用。

多壁碳纳米管对植物的生长和品质有一定的促进作用。有关研究发现,50mg·L-1的多壁碳纳米管可以促进番茄开花数、叶片数、单株结果数的增加。采用特定浓度的多壁碳纳米管培养花椰菜,能够明显提升花椰菜的鲜重。将小麦种子放置于多壁碳纳米管悬浮液中处理,能够使其单株产量显著增加。有研究推测,这是由于纳米材料在植物表面形成了纳米膜,能够有效地提高水分子的活性,从而对作物的增产和营养品质的改善具有显著的促进作用。同时,根系是植物最活跃的养分吸收器官。越发达的根系,吸收营养元素的能力更强,有利于提高作物产量和品质。本试验中,采用浓度范围为0.05-0.1g/L的多壁碳纳米管溶液处理,能够显著地提高绿豆芽苗的可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C和硝酸盐的含量,证明了纳米材料处理可提高生菜品质。

TheEnd

制作

小小芽苗菜

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