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铁不仅是植物和人体必需的微量元素,也是许多纳米材料的重要成分。比表面积巨大的纳米水铁矿作为叶面肥助剂和养分元素的载体被植物吸收而缓解植物对铁的需求的相关研究不多。本文旨在探索化学合成和微生物转化过程中形成的水铁矿纳米颗粒作为叶面肥养分载体并缓解植物缺铁症状的表现。主要研究结果列举如下。(1)XRD和SEM、TEM分析表明,实验室合成的水铁矿为纳米级大小的弱结晶铁氧化物。(2)以水铁矿为电子受体和以乳酸为电子电子供体的厌氧培养试验表明,希瓦氏属菌株NA4-4、希瓦氏属菌株MR-1和赖氨酸茅孢杆菌属菌株D2中以NA4-4对水铁矿的三价铁还原效率最高。D2菌株在培养48h内还原效率较低,在培养72h后生成的亚铁又被重新被氧化。SEM结果显示,水铁矿还原后形状呈现出片状颗粒的特征,说明铁还原菌对水铁矿颗粒形状有修饰作用。(3)砂培盆栽温室试验结果表明,花生能够吸收利用叶面喷施的水铁矿,水铁矿及其与尿素复配的叶面肥对纠正花生缺铁症状和促进花生生长有显著的效果,并且作用大小与喷施量有关。与喷施清水相比,喷施纳米水铁矿叶面肥处理的花生叶片中活性铁含量增加75.1%-436.4%。与喷施尿素相比,喷施纳米水铁矿-尿素复配叶面肥处理的花生叶片中活性铁含量增加106.5%-526.5%。(4)土培盆栽温室试验结果表明,水铁矿与表面活性剂吐温20和尿素复配制成的叶面肥能显著促进花生生长。与清水对照相比,喷施该叶面肥处理的叶绿素含量、株高、地上部干重和鲜重分别显著增加了 20.1%,5.8%,123.6%和70.2%;比喷施尿素相比,喷施该叶面肥处理的上述指标也分别显著增加了 2.7%,13.4%,74.4%和60.7%。(5)利用希瓦氏属菌株NA4-4、希瓦氏属菌株MR-1和赖氨酸芽孢杆菌属菌株D2分别与水铁矿和乳酸厌氧培养获得3种含水铁矿的发酵物(NA、MR和D),分别将其与氨基酸液(A)复配成3种生物纳米复合叶面肥(NA-A、MR-A和D-A)。砂培温室试验结果表明,3种铁还原菌发酵物和3种生物纳米复合叶面肥均能显著改善花生铁营养和促进花生生长。与喷施清水相比,NA、MR、D、A、NA-A、MR-A和D-A处理的叶片活性铁含量分别增加45.1%、24.9%、5.9%、9.6%、66.2%、81.3%和121.6%;地上部干重分别增加 30.5%,10.9%,32.5%,12.5%20.0%,21.8%,21.8%。