在閱讀此文之前，麻煩您點擊一下「關注」，每日分享有價值的乾貨，服務農民，感謝支持！
西紅柿易受真菌、細菌、病毒和線蟲引起的幾種疾病的影響，甚至在水果開始之前。影響西紅柿的最嚴重疾病之一是早期枯萎病，這是由Alternaria solani（Sorauer）引起的。一種大型真菌屬被稱為Alternaria Nees。
它對某些品種，特別是Solani Sorauer，最具破壞性，導致世界各地西紅柿和馬鈴薯植物的早期枯萎病，Solani對葉子、莖和果實進行定殖並導致屬於茄科的高達78%的作物損失。
它通常在溫暖潮濕的生長條件下出現。早期枯萎病的症狀包括葉子上的圓形深棕色斑點，最終會變黃和變干，以及水果上的類似斑點，可能導致腐爛。
為了最大限度地提高西紅柿產量，大量使用化肥和殺真菌劑。越來越多地使用這些殺蟲劑對人類和其他生命形式有害。農藥的有害影響取決於其毒性水平、污染水平和暴露時間。每年應用於農田作物的農藥量達到250萬噸。
對抗這種致命疾病的其他方法包括使用耐藥品種和化學處理，以及在植物中培養系統性後天抗性。傳統方法受到氣候變化和抗藥性疾病上升的限制。因此，需要對環境極其有效和安全的工具，以保護環境免受農藥的破壞性影響。
納米技術有可能通過疾病管理和快速疾病檢測的新工具以及改善植物養分吸收來徹底改變農業行業。它為安全交付農用化學品提供了創新工具。但是這將需要應用AgNP來改善土壤質量、農藥功能和植物開發、納米顆粒的大小、類型和濃度都會影響它們對植物的影響。植物物種、其生長條件、其帆特性和土壤中AgNP的生物利用度也會影響銀納米顆粒的活性。
相比之下，生物方法使用微生物，如細菌、真菌和植物的細胞培養。植物優於其他生物來源的納米顆粒合成，因為簡單而容易的程序避免了維持細胞培養和非無菌環境的耗時過程。植物廣泛可用，可以在當地採購，減少了對進口材料的需求。它們易於處理，是許多代謝物的豐富來源，並包括藥理成分，在納米顆粒的產生中作為還原劑和封蓋劑，防止不良副產品的發生，並增強納米顆粒的穩定性。
使用這個程序，人們可以合成具有獨特特性的納米顆粒，如提高穩定性、生物相容性和抗菌活性，既經濟又環保。使用植物合成的納米顆粒有許多應用，包括在生物醫學、環境和能源相關領域。傳統的化學合成方法通常需要危險化學品，但植物介導的合成消除了這種需求，使該過程更安全、更可持續。
這項研究旨在開發一種合成銀納米顆粒的綠色方法，並研究其作為納米殺菌劑對抗番茄植物早期枯萎病的功效。在植物和納米顆粒之間的相互作用中，評估了銀納米顆粒對植物的生長速度、生物量輸出、產量和某些生化性狀的影響。
一、有效影響
1、銀納米顆粒的體外抗真菌研究
測試病原體的徑向生長用於評估綠色合成銀納米顆粒在體外條件下的抗真菌活性。結果確定了用印楝植物葉提取物製備的綠色合成銀納米顆粒作為對抗潛在真菌病原體的納米殺菌劑的潛力。
據觀察，與對照組相比，各種濃度的銀納米顆粒，即5、10、15、20、25和50 ppm，顯著抑制了真菌培養的生長。隨著NP濃度的增加，抑制率從20%增加到81%。在1.22 ± 0.033厘米區域的50 ppm AgNPs下觀察到最大抑制率。
2、銀納米顆粒的體內抗真菌研究
在溫室條件下，在花盆中測定了綠色合成銀納米顆粒對A. solani的體內抗真菌活性。結果表明，綠色合成銀納米顆粒控制了A. solani的生長，並在減少疾病方面發揮了積極作用。55 DAT後，納達爾品種的對照植物的發病率為62.92%，而納基布品種的植物為60.46%。它隨著時間的推移而增加，在兩個品種的植物中，在85 DAT時分別上升到88%和83.68%。
與對照組相比，噴灑標準劑量殺真菌劑的植物將疾病發病率降低了9%，發病率高達75%。銀納米顆粒濃度較低，即5 ppm，減少了病原體的生長，植物在55 DAT時，這兩個品種的疾病發生率為45-49%。進一步治療5 ppm的AgNPs使疾病發生率降低了50%以上。
AgNPs（10-20）濃度的增加分別抑制了兩個品種的55 DAT和85 DAT的發病率40-75%和60-90%。還記錄了每株植物的病變大小和數量，以確定AgNPs對兩種番茄植物葉子的病原體生長的影響。
與對照組相比，使用AgNPs治療的植物的病變/植物數量減少了50-95%，其大小從13.96 mm2減少到3.71 mm2，在55 DAT時為5-25 ppm的AgNPs，在85 DAT時高達2.95 mm2。用50 ppm的銀納米顆粒處理的植物葉子上沒有記錄症狀。naqeeb品種的植物比nadar表現出更顯著的AgNPs效果。
3、銀納米顆粒對番茄植物生長性狀的影響
本研究還研究了銀納米顆粒如何影響番茄植物的發育特徵，如嫩枝長度、根長、葉面積以及55和85 DAT的葉數。與對照組相比，結果顯示，兩種類型的番茄植物在暴露於10-20 ppm AgNPs時生長得更好。
當銀納米顆粒噴灑在葉子上時，計算了每種植物上的葉子數量及其大小。Nadar品種的葉面積分別為27.87平方厘米，naqeeb品種的葉面積分別為29.67平方厘米2，對照植物的葉子數量從55 DAT增加到85 DAT增加了40%。
與兩個品種的對照相比，在55 DAT下以10 ppm和85 DAT處理的植物中以5 ppm處理的葉子數量增加了在naqeeb品種的植物中記錄的最大葉面積為46.10平方厘米，在85 DAT時為5 ppm AgNPs。
4、銀納米顆粒對番茄植物生物量的影響
綠色合成銀納米顆粒的應用也影響了番茄植物的新鮮和乾燥生物量。在55 DAT的納達爾品種的對照植物中，芽新鮮和乾燥的生物量為28.71克和8.36克，在85 DAT時增加到39.63和8.24克。在兩種番茄植物中，銀納米顆粒使芽新鮮和乾燥的生物量增加了75%，在55和85 DAT的濃度為5和10 ppm。
據記錄，在55 DAT的納達爾品種植物中，根的最大新鮮和乾燥生物量為14.26克和5.24克，用10 ppm的銀納米顆粒處理，分別增加到21.77克和5.47克。類似的模式之後是naqeeb品種的植物，如表2所示。與對照組相比，銀納米顆粒（25和50 ppm）的更高濃度減少了兩種植物的新鮮和乾燥生物量。
5、銀納米顆粒對番茄植物光合色素的影響
綠色合成銀納米顆粒也影響光合色素，包括總葉綠素含量、葉綠素a和b以及類胡蘿蔔素。結果表明，較低的銀納米顆粒（5-10 ppm）濃度將兩種類型的光合顏料改善了50%以上。濃度較高的AgNPs，如25和50 ppm，減少了葉綠素和類胡蘿蔔素，導致糧食生產和植物生長減少。
6、銀納米顆粒對番茄植物生物鹼、黃酮類化合物、總可溶性糖和總可溶性蛋白質的影響
銀納米顆粒改善了植物的生長，並影響了各種基本生化物質的生產，如生物鹼、總類黃酮、總可溶性糖和總可溶性蛋白質。
二、作用原理
銀納米顆粒增強了耐應激酶的活性，如過氧化物酶（PO）和多酚過氧化物酶（PPO）以及苯丙氨酸氨裂解酶（PAL），銀納米顆粒的使用增強了植物中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和抗壞血酸過氧化物酶（APX）的活性。AgNPs可以通過增強植物的整體健康和保護其免受疾病侵害來改善番茄作物的生長、產量和質量。
當作為葉面噴霧劑使用時，銀納米顆粒的綠色合成對番茄植物的生長、發育、生產力和對病原體的抵抗力產生了積極影響。在包括西紅柿在內的幾種植物物種中，使用綠色產生的AgNPs已被證明可以改善嫩枝長度、根長度、葉數和葉面積。
由於AgNP刺激細胞分裂和伸長，芽長度、根長和植物高度都會增加。通過促進根系生長和促進土壤對養分的吸收，AgNPs增加了植物生長。土壤養分吸收的改善，葉子中的葉綠素含量增加，以及植物對外部壓力有更好的彈性，被認為是生長特徵上升的原因。
據報導，使用AgNPs增加了番茄產量。番茄植物的生長和果實產量被AgNPs以5 ppm的劑量增強。該研究的結論是，更大的植物活力和更強的抗氧化防禦系統是產量增加的原因。番茄植物的水果產量已被證明受到銀納米顆粒（AgNPs）應用的影響。
根據接觸的劑量和時間長短，AgNPs可能會對番茄植物的水果產量產生有利或不利的影響。根據某些研究，利用AgNPs可以提高植物生長和生理功能，包括光合作用、營養吸收和抗壓能力，這反過來可以提高番茄植物的果實產量。
另一方面，通過引起氧化應激、降低光合作用和破壞植物的荷爾蒙平衡，更高濃度的AgNPs，如100或更多，可能會對番茄植物的發育和果實產量產生負面影響。
三、綠色合成AgNPs提高番茄植物生長和產量並保護它們免受早期枯萎病侵害
番茄植物是全球種植最廣泛、經濟上最重要的作物之一。農民在種植西紅柿時面臨的主要挑戰是由Alternaria solani引起的早期枯萎病，這導致了巨大的產量損失。銀納米顆粒（AgNPs）由於其潛在的抗真菌活性，最近越來越受歡迎。本研究調查了綠色合成銀納米顆粒（AgNPs）在增強番茄植物生長和產量及其對早期枯萎病抗性的潛力。
AgNPs是使用印楝樹的葉提取物合成的。與對照植物相比，經過AgNPs處理的番茄植物的植物高度（30%）、葉子數量、新鮮重量（45%）和乾重（40%）顯著增加。此外，與對照植物相比，經過AgNP處理的植物的疾病嚴重程度指數（DSI）（73%）和疾病發病率（DI）（69%）顯著下降。
與對照組相比，用5和10 ppm AgNP處理的番茄植物達到了光合色素的最高水平，並增加了某些次級代謝物的積累。
AgNP治療提高了番茄植物的壓力耐受性，如PO（60%）、PPO（65%）、PAL（65.5%）、SOD（65.3%）、CAT（53.8%）和APX（73%）等抗氧化酶的活性更高。這些結果表明，使用綠色合成的AgNPs是一種有前途的方法，可以提高番茄植物的生長和產量，並保護它們免受早期枯萎病的侵害。總體而言，研究結果證明了基於納米技術的解決方案對可持續農業和糧食安全的潛力。
本研究為綠色合成AgNPs的潛力提供了令人信服的證據，作為提高番茄植物生長和產量並保護它們免受早期枯萎病侵害的新方法。使用印楝樹的葉提取物合成的AgNPs被發現對促進植物生長有效，這體現在番茄植物的植物高度、新鮮和乾重、葉綠素、生物鹼、總可溶性糖、類黃酮和總可溶性蛋白質的顯著增加。
此外，與對照植物相比，使用AgNPs處理的植物的疾病嚴重程度和發病率顯著降低，增加了抗氧化劑PO、PPO、PAL、SOD、CAT和APX的酶活性，表明它們作為生態友好和可持續的植物保護解決方案的潛力。這些發現凸顯了使用綠色合成AgNP作為傳統殺真菌劑的安全、有效和環保替代品的潛力，以保護作物和提高產量。
參考文獻：
1. Exploring the efficacy of antagonistic rhizobacteria as native biocontrol agents against tomato plant diseases. Karthika S., Varghese S., Jisha M. 3 Biotech. 2020;10:320. doi: 10.1007/s13205-020-02306-1.
2. Bioactives and Pharmacology of Medicinal Plants. Apple Academic Press; Khan Z., Upadhyaya H. Palm Bay, FL, USA: 2023. Bioactive Compounds and Therapeutic Potential of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.): A Review; pp. 225–243.
3. Activity of ethanolic extracts of spices grown in Tanzania against important fungal pathogens and early blight of tomato. Lengai G.M., Mbega E.R., Muthomi J.W. Bulg. J. Agric. Sci. 2021;27:1108–1117.
4. Shanmugasundaram S., Naganathan A., Annamalai M., Balasubramanian S. Parthiban S., Moorthy S., Sabanayagam S., Computer Vision and Machine Intelligence Paradigms for SDGs. Springer; Singapore: 2023. Deep Learning Based Recognition of Plant Diseases; pp. 83–93.
5. Dynamics of nutrient availability in tomato production with organic fertilisers. Bergstrand K.-J., Löfkvist K., Asp H. Biol. Agric. Hortic. 2020;36:200–212. doi: 10.1080/01448765.2020.1779816.
6. Antioxidants in Vegetables and Nuts—Properties and health Benefits. Kumar A., Kumar V., Gull A., Nayik G.A. Spinger Nature; Singapore: 2020. Tomato (Solanum lycopersicon) pp. 191–207.