锌掺杂木质素基碳点对大豆生长和增产的影响

摘要

为了拓展木质素在农业领域的应用并实现大豆增产，以酶解木质素为基材，通过碱水热工艺构筑锌掺杂木质素基碳点（Zn-LCDs）,并通过水培和叶面喷施的方式，探究其对大豆生长和提产的影响。透射电镜（TEM）、拉曼（Raman）、红外光谱（FT-IR）结果表明，Zn-LCDs呈现准球体形貌，其平均粒径为（4.88±0.60） nm,由石墨化碳骨架及表面活性基团（—COOH、—OH等）组成；X射线光电子能谱（XPS）结果证实碳点中Zn²⁺的存在价态；紫外和荧光光谱显示其具有优异的光捕获、光激发特性；光电流实验表明其对叶绿体光电转换效率的促进作用。将效果最优的Zn-LCDs用于田间大豆种植试验，结果显示Zn-LCDs施用组的F_v/F_m提升26%,二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）活性提升40%,单位面积产量提升12.9%,该结果证实Zn-LCDs在自然环境中对作物植株光合作用及产量的提升促进作用。本研究将为生物质木质素基碳点光肥促进作物提产提供重要参考。

关键词

木质素 / 锌 / 碳点 / 光合作用 / 大豆提产