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土传病害被认为是植物界最难治愈的病害。我国是农产品大国,由于需求量高,经常对蔬菜、水果和经济作物进行高密度连续栽培,使得土壤肥力消耗过快,农药和化肥的大量施用进一步加剧了土壤理化指标的恶化;土壤有益微生物减少;土壤自我修复能力下降。田间单一品种植物种植现象严重,复种指数高,为土产病害提供了寄生宿主和繁殖环境,助长了土产病害在土壤中的积累。目前防控土传病害的方法主要通过化学杀菌剂和生物杀菌剂,由于化学杀菌剂会导致严重的环境问题和食品安全问题,因此研究利用生物杀菌剂进行的生物防治具有重要意义。本论文以具有强生物防控能力的木霉Trichoderma harziamum NJAU4742和土壤中常见的水铁矿、针铁矿、赤铁矿、磁铁矿为研究对象,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱、高效液相以及同步辐射等技术对矿物形貌、结构变化以及有机无机官能团的结合进行观察,同时结合传统化学分析方法对过氧化氢、HO·、二价铁、可溶性铁、纳米酶活性等指标进行检测,探究木霉与铁矿物相互作用对木霉生长繁殖的影响、活性氧的产生及作用机制,同时进一步对纳米铁氧化物所固有的过氧化氢酶活性对木霉抵御氧毒害的作用机制和抑菌机制进行了探究。全文的主要研究结果如下:(1)添加铁矿物并不能对pH产生显著影响。在木霉的作用下,体系中的pH随时间变化显著下降,与可溶性铁产生成显著负相关,pH的下降产生的质子取代氧与铁形成质子—金属键,破坏矿物结构促进铁的溶出。木霉和矿物相互作用能够显著提升Fe(Ⅱ)的生成。与生物矿化相比,非生物矿化基本没有可溶性铁和Fe(Ⅱ)生成。不同矿物的可溶性铁和二价铁生成速率不同,其中水铁矿和针铁矿二价铁的最终浓度分别为赤铁矿的8.88倍和3.37倍;可溶性铁的最终浓度分别是赤铁矿的2.59倍和1.27倍。此外,同种矿物的不同形貌对铁的溶出和Fe(Ⅱ)的产生具有显著影响,其中赤铁矿和赤铁矿纳米盘二价铁的最终浓度分别为赤铁矿纳米棒的5.04倍和7.17倍;可溶性铁的最终浓度分别是赤铁矿纳米棒的46.10倍和16.94倍。(2)木霉和铁矿物共培养后能够显著促进过氧化氢的生成。相比于单独木霉培养处理,添加了水铁矿、针铁矿和赤铁矿的处理产生过氧化氢的量分别为其2.30倍、1.90倍和1.96倍,表明铁矿物能促进过氧化氢的生成。木霉能够产生大量的超氧化物,超氧化物在超氧化物歧化酶的作用下能够转化为过氧化氢,与铁矿物发生类芬顿反应产生Fe(Ⅱ)和羟基自由基。相比于单独木霉培养处理,添加了赤铁矿纳米盘、赤铁矿和赤铁矿纳米棒处理的过氧化氢的量分别为其1.96、2.96和1.84倍,说明矿物的表面结构变化能够显著影响过氧化氢的生成。(3)铁氧化物(氢氧化物)与木霉相互作用后会破坏矿物本身的结构,形成矿物纳米颗粒和新的纳米矿物,新形成的纳米颗粒平均粒径小于10nm。新形成的生物纳米矿物具有类过氧化氢酶活性,在最初的72小时内过氧化物酶活性与羟基自由基的产生量成正比,说明新生成的纳米矿物颗粒能够催化过氧化氢的分解,产生羟基自由基,从而使过氧化氢维持在亚毒性水平,缓解木霉对氧化应激的压力。通过XPS表征,发现培养120小时后的磁铁矿氧空位显著增高,证明了氧空位通过电子转移促进磁铁矿纳米酶活性升高,因此矿物表面阴离子官能团对纳米酶催化活性具有重要影响。综上,木霉和铁矿物相互作用会导致类芬顿反应发生,促进羟基自由基的大量生成,为抵御土传病害提供了有利手段。同时,新形成的铁氧化物纳米颗粒具有类过氧化氢酶活性,能够催化过氧化氢的分解,缓解了土壤中微生物的氧化应激压力。该过程促进了羟基自由基的生成,为生物防治提供了理论依据和技术支持。此外,木霉和铁矿物协同效应促进铁矿物的溶解和环境中铁的氧化还原循环,将土壤中铁矿物所固定的有机质和微量元素释放,为木霉和植物的生长繁殖提供了养分,为提升土壤肥力提供了启示。