党的二十大作出了全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的战略部署，保障粮食和重要农产品稳定安全供给是当前农业发展的头等大事。农业农村部实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动，粮油等主要作物大面积单产提升至关重要。作物增产增效的主要方法有育种、科学施肥、施加药剂和菌剂等。然而，当前作物仍不能很好地适应土壤盐碱、酸化，以及干旱、高温及冷冻害等极端气候环境复杂变化引起的非生物胁迫，影响作物产量与品质，因此迫切需要发展作物生长新型助剂/佐剂或技术实现作物增产提质。近年来研究发现，一些被称为纳米酶的催化材料具有类似天然酶的酶促反应动力学特性，在生物、医学等领域显示出潜在应用价值。通过拌种/叶面喷施将纳米酶作用于农作物可起到缓解非生物胁迫、增产提质的效果。由于用量小（约1克/亩地）、成本低，农业纳米酶具有极大实用价值。然而，现有农业纳米酶种类极少，无法有效缓解不同类型的非生物胁迫，因此需因地制宜地设计、开发新型结构农业纳米酶及其使用技术，此外还应考虑纳米酶在使用过程中的绿色性、安全性等因素。

江苏省农业科学院农业环境纳米材料创新团队通过前期实地调研，结合积累的大量基础研究数据积累，面向不同气候和土壤环境下不同作物的生长需求，个性化设计适配了多种新型绿色农业纳米酶及相关使用技术，助力不同作物在复杂环境下的增产提质，近半年来，在江苏省及其它省市试点开展了近400亩的大田试验示范，取得了一系列良好的效果。

I） 在盐城大丰开展的盐碱胁迫下小麦种植试验，测产结果显示纳米酶可使盐碱地小麦最高增产18.2%，淀粉、可溶性糖和氨基酸含量等品质指标均有明显提升；II） 在江苏句容开展了纳米酶处理300亩秸秆还田酸性土壤水稻种植试验，结果显示纳米酶可显著壮苗、促进水稻根系生长，生理指标测定指示纳米酶可显著提升水稻内源性酶活和消除过量活性氧；III） 在江苏启东联合相关企业和当地政府，实施纳米酶在鲜食玉米上的应用试验示范项目10亩，几种新型功能性农业纳米酶对玉米植株生长发育效果提高明显，相比于CK，株高提高17.26%，叶面积指数提高53.67%，叶绿素含量提高22.81%，最大增产34.70%；IV） 在云南普洱开展的农业纳米酶处理10亩抗酸性土壤甘蔗种植试验，以及在甘肃武威凉州区开展的纳米酶处理50亩玉米种植试验，结果显示，采用先进材料制造技术定向设计的功能性农业纳米酶均显著促进甘蔗和玉米生长，更多测产、生理生化和品质测定工作正在持续进行。

图1. 已开发的系列农业纳米酶产品

[左图为三种农业纳米酶产品以及其分散于水中的照片；右图为采用高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）表征的农业纳米酶的微观电镜照片。农业纳米酶尺寸均小于作物细胞壁的壁孔（< 20 nm）尺寸，因此可以直接作用于作物细胞内部和外部。]

图2 新型农业纳米酶及其技术助力作物增产提质试验示范

图3 不同种类农业纳米酶在主粮作物种植中的应用效果直观展示

当前，团队在新型农业纳米酶方面累积申请国内发明专利4项，已授权1项；发表综述论文1篇，另有多篇研究类论文正在投稿/撰写；与相关新材料企业签订产学研项目1项（合同经费80万元），与相关种植公司联合申报政府研发项目2项，正与相关企业洽谈纳米酶放大化技术研发、生产及大面积推广示范等工作。未来农业环境纳米材料创新团队将进一步针对各应用场景开发系列功能性农业纳米酶，研究其增产提质作用机理、开展试验示范应用，最终形成新型农业纳米酶产品开发与应用的成套技术与系统成果，为江苏省及全国不同农业区划的粮食增产提质提供技术支撑与保障。