新型纳米材料或可促进农作物生长

2025 年 3 月 12 日
CSN员工

中国科研团队成功研制出一种源自农业废弃生物质的碳基纳米材料,可增强植物光合作用,刺激作物生长。

这项突破是由中国科学院深圳先进技术研究院的科学家与上海交通大学的研究人员共同完成的。他们的研究成果发表在《通讯材料》杂志上。

这种名为碳量子点的新型材料利用秸秆、树叶和杂草等有机废弃物作为合成基础。研究表明,这些量子点能够将通常不被植物吸收的紫外光和吸收效率较低的绿光转化为红光。这种转化能够提高植物对光的吸收效率,显著提高光合作用的效率。研究解释说,碳量子点通过从吸收的光子中激发电子来实现这一点,从而为光合作用的电子传递链提供额外的电子。

在实验环境中,研究人员将纳米材料掺入蓝藻的液体培养基中,并将其直接应用于植物。结果表明,蓝藻的生长和二氧化碳固定率均有显著提高:产甘油的蓝藻二氧化碳固定率提高了2倍,同时甘油产量也增加了2.4倍。同时,模式植物拟南芥的生物量也增加了2倍。

该研究概述了该材料的更多优势,强调了其低生产成本和高生物相容性,这表明它可能在未来的农业实践以及太阳能生物制造过程中发挥至关重要的作用。初步实验还表明,它能够促进多种植物的生长,包括浮萍、花生、玉米和大豆。

展望未来,研究团队计划开展进一步的田间试验,以验证碳量子点在实际农业场景中的潜力。这一进展或将为提高作物产量并同时应对农业可持续性相关的一些挑战提供方向。