水稻是全球一半以上人口的主食，提供了人类21%以上的热量需求。由真菌病原体立枯丝核菌引起的水稻纹叶枯病可导致50%以上的产量损失。江南大学王震宇研究了镧基纳米材料（La₁₀Si₆O₂₇纳米棒、La₁₀Si₆O₂₇纳米颗粒、La（OH）₃纳米棒和La₂O₃纳米颗粒）叶面喷雾对水稻纹枯病发生的抑制作用。

本文要点

（1）研究发现，抑制效果取决于材料形态、成分和浓度。其中，叶面施用La₁₀Si₆O₂₇纳米棒（100mg/L）对疾病的抑制作用最大，与感染对照组相比，疾病严重程度显著降低62.4%；这种控制水平是市售农药（噻氟扎明）的2.7倍。所有材料的抑制功效顺序为：La₁₀Si₆O₂₇纳米棒> La₁₀Si₆O₂₇纳米颗粒>La（OH）₃纳米棒>La₂O₃纳米颗粒。

（2）从机理上讲，（1）La₁₀Si₆O₂₇纳米棒具有更高的生物利用度、较慢的溶解速度和同时的硅营养益处；（2） 转录组学和代谢组学分析表明，La₁₀Si₆O₂₇纳米棒同时增强了水稻的系统获得抗性、物理屏障形成和抗氧化系统。

（3）此外，与噻氟扎胺处理相比，La₁₀Si₆O₂₇纳米棒使水稻产量提高了35.4%，并提高了种子的营养质量。根据评估的土壤化学、物理和生物特性，两年的La₁₀Si₆O₂₇纳米棒暴露对土壤健康没有影响。这些发现表明，镧基纳米材料可以作为一种有效和可持续的策略来保护作物，并突出了纳米材料成分和形态在优化效益方面的重要性。

Xuesong Cao, et al. Lanthanum Silicate Nanomaterials Enhance Sheath Blight Resistance in Rice: Mechanisms of Action and Soil Health Evaluation. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c03701

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03701