纳米C u2O悬浮液对5种植物病原真菌的抑菌效果比较

杨君丽，董汇泽

（青海大学，西宁，810016）

纳米材料是指粒径为纳米量级的超细粒子，其尺寸介于微观粒子和宏观物体之间，具有表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等物理性能，近年来的一些研究发现纳米级的金属离子及金属氧化物有很好的抑菌或杀菌效果[1～6]。纳米Cu2O是一种能被可见光激发的P型氧化物半导体材料,具有极强的吸附性和良好的光催化活性[7]，笔者曾采用Cu2O纳米粉对辣椒疫霉菌、根腐病菌以及番茄早疫病菌进行了抑菌试验，结果发现纳米Cu2O对辣椒疫霉菌和番茄早疫病菌的抑菌效果明显[8，9]。为了更充分地发挥纳米材料的特殊性能，进一步减少Cu2O纳米粉的用量，提高杀菌效果，本试验采用纳米Cu2O悬浮液对番茄早疫病菌、辣椒疫霉菌、西瓜枯萎病菌、黄瓜炭疽病菌、油菜菌核病菌进行抑菌试验，比较研究了纳米Cu2O悬浮液对5种植物病原菌的抑菌效果，以期获得纳米Cu2O悬浮液抑制不同植物病原真菌的最佳浓度。

1 材料与方法

1.1 菌种

番茄早疫病菌（Alternaria solani）、辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）、 西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、黄瓜炭疽病菌（Colletrichum orbiculare）和油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）菌种均由青海大学农林科学院园艺所提供。

1.2 试剂

氧化亚铜纳米粉，分子式为Cu2O，分子量为143.09，平均粒径20～30 nm，2012年购于南京冠业化工有限公司。十六烷基三甲基溴化铵，分子式为CH3（CH2）15N（CH3）3Br，分子量为 364.45，规格为分析纯，2012年购于西宁美达化玻仪器公司。

1.3 仪器

FA2004型电子天平，上海良平仪器仪表有限公司生产；HJ－6A多头磁力加热搅拌器，最大转速1 400转/min，常州国华电器有限公司生产；SPX－250－GB智能型光照培养箱，上海琅玕试验设备有限公司生产。

1.4 方法

①纳米Cu2O悬浮液的制备 将Cu2O纳米粉按质量分数配比直接加入到去离子水中，乳化一定时间后，添加一定剂量的分散剂，然后再辅以磁力搅拌，最后形成纳米Cu2O悬浮液。采用沉降法测定悬浮液静置24 h的自由沉降体积，研究分散剂的剂型、加入剂量以及磁力搅拌工艺条件对纳米Cu2O悬浮液分散稳定性能的影响。本试验在纳米Cu2O悬浮液的制备过程中，分散剂采用的是阳离子型十六烷基三甲基溴化铵，纳米粉与分散剂按1∶0.5比例加入，将 HJ－6A多头磁力搅拌器转速置高档位搅拌60 min，制备出分散稳定性能较为理想的纳米Cu2O悬浮液。

表1 纳米Cu2O悬浮液对5种植物病原真菌的抑菌效果

②纳米Cu2O悬浮液抑菌试验及药效测定 参照方中达[10]方法配制PDA培养基，按照悬浮液与培养基为1∶9的容积比配制含药培养基，磁力搅拌30 min，促使悬浮液与培养基充分混匀。试验共设6个处理，含药培养基中Cu2O纳米粉设100，200，300，400，500 mg/kg 5个质量浓度，以不加任何药剂为对照（CK），每个处理3次重复。将培养好的5种植物病原菌用无菌打孔器打成直径为3 mm的菌饼数枚待用，把配制好的含药培养基装在三角瓶中高温灭菌30 min，当培养基温度降至约50℃时倒入平皿中，待培养基凝固后接入菌饼1枚。将培养皿放入恒温培养箱中培养，设置温度25℃。采用十字交叉法于第5天（120 h）测量菌落直径，按照菌落增长直径=菌落直径－菌饼直径，求出菌落增长直径，参照幕立义[11]方法计算纳米Cu2O各质量浓度对菌丝生长的抑制率，抑制率（%）=[（对照菌落增长直径－处理菌落增长直径）/对照菌落增长直径]×100%。

2 结果与分析

纳米Cu2O悬浮液对5种植物病原菌有非常明显的抑制作用（表1），不同质量浓度的纳米Cu2O对病原菌的抑菌效果不同，抑制作用与纳米Cu2O的质量浓度呈正相关；同一质量浓度的纳米Cu2O悬浮液对不同病原菌的抑菌效果不同，纳米Cu2O悬浮液对辣椒疫霉菌的抑菌效果明显优于对其他4种植物病原菌。纳米Cu2O质量浓度为100 mg/kg时，对辣椒疫霉菌的抑制率高达95%以上，恒温培养120 h病菌菌丝几乎没有生长，抑菌效果非常显著；纳米Cu2O质量浓度为400 mg/kg时，对番茄早疫病菌、西瓜枯萎病菌、黄瓜炭疽病菌和油菜菌核病菌的抑制率均达到80%以上，抑菌效果十分明显。

3 结论

纳米Cu2O悬浮液对5种植物病原菌有非常明显的抑制作用，抑菌效果与纳米Cu2O的质量浓度呈正相关，纳米Cu2O悬浮液对辣椒疫霉菌的抑菌效果明显优于对其他4种植物病原菌的抑菌效果。将纳米Cu2O配制成悬浮液来抑制植物病原真菌，可以充分发挥纳米材料的特性，提高药效、降低纳米Cu2O的用量。

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