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农业纳米生物技术与应用


作者:
吴洪洪 李召虎
定价:
36.00元
版面字数:
290.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2025-01-17
ISBN:
978-7-04-064613-9
物料号:
64613-00
出版时间:
2025-12-26
读者对象:
高等教育
一级分类:
农林
二级分类:
农学/植保

纳米农业是一个具有巨大应用潜力的新兴交叉领域。本教材基于教学和服务科研及生产的目的,在介绍农业4.0与纳米技术的关系、植物纳米生物学交叉学科概念、农业生产中应用较广的纳米材料及其常见的合成与改性方法,以及纳米材料在植物中的生物学效应的基础上,重点介绍纳米肥料、纳米农药、纳米技术介导的生物分子递送,以及纳米传感器、二氧化碳富集纳米材料、荧光纳米材料和其他纳米技术在农业上的应用。

本教材适用于具有农学、生物学、化学、材料学等交叉学科背景或从事交叉学科研究的本科生与研究生,以及相关专业的科研工作者或对本领域感兴趣的相关技术人员。

  • 前辅文
  • 第1章 农业4.0与纳米技术
    • 1.1 农业及其发展
    • 1.2 农业4.0与可持续发展的内涵
    • 1.3 农业面临的问题以及农业科技发展
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第2章 植物纳米生物学
    • 2.1 交叉学科
      • 2.1.1 交叉学科的起源
      • 2.1.2 交叉学科的定义和类型
    • 2.2 植物纳米生物学的缘起
      • 2.2.1 植物生物学
      • 2.2.2 纳米技术的起源
      • 2.2.3 植物生物学与纳米技术的交叉融合
    • 2.3 植物纳米生物学的研究范畴
      • 2.3.1 植物纳米毒理学
      • 2.3.2 农业纳米生物学
      • 2.3.3 植物纳米抗逆生物学
      • 2.3.4 植物纳米转基因技术
      • 2.3.5 植物纳米感应元件技术
      • 2.3.6 植物纳米仿生学
    • 2.4 植物纳米生物学与农业生产相关的其他学科间的交叉
    • 2.5 植物纳米生物学的发展趋势
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第3章 农业纳米材料
    • 3.1 纳米材料的基本概念
      • 3.1.1 纳米材料简介
      • 3.1.2 纳米材料的基本效应
      • 3.1.3 纳米材料的理化特性
    • 3.2 植物研究中常见的纳米材料
      • 3.2.1 碳基纳米材料
      • 3.2.2 金属氧化物纳米材料
      • 3.2.3 零价金属纳米材料
      • 3.2.4 量子点
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第4章 纳米材料合成与改性
    • 4.1 纳米材料常见的合成方法
      • 4.1.1 纳米材料合成方法概述
      • 4.1.2 气相合成法
      • 4.1.3 液相合成法
      • 4.1.4 固相合成法
    • 4.1. 5纳米材料合成方法小结
    • 4.2 纳米材料常见的改性方法
      • 4.2.1 纳米材料改性方法概述
      • 4.2.2 纳米材料的表面物理改性
      • 4.2.3 纳米材料的表面化学改性
      • 4.2.4 纳米材料的表面改性剂
      • 4.2.5 纳米材料改性方法小结
    • 4.3 纳米材料合成与改性方法的应用实例
      • 4.3.1 纳米颗粒的合成与改性
      • 4.3.2 一维纳米材料的合成与改性
      • 4.3.3 二维纳米材料的合成与改性
      • 4.3.4 三维纳米材料的合成与改性
    • 4.4 纳米材料合成与改性的总结与展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第5章 纳米材料在植物中的生物学效应
    • 5.1 概述
    • 5.2 纳米材料的植物吸收路径
    • 5.3 纳米材料的植物毒性效应及其机制
    • 5.4 纳米材料对土壤微生物的影响
    • 5.5 纳米材料生物学效应应用的展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第6章 纳米肥料及其农业应用
    • 6.1 纳米肥料的研究背景及其发展历程
    • 6.2 主要养分纳米肥料在农业生产中的应用
      • 6.2.1 植物主要养分概述
      • 6.2.2 植物主要养分纳米肥料的制备技术及应用原理
      • 6.2.3 植物主要养分纳米肥料的实施案例与生物学效应
    • 6.3 纳米碳肥
      • 6.3.1 纳米碳肥概述
      • 6.3.2 纳米碳肥对作物的影响
      • 6.3.3 纳米碳肥的作用机制
      • 6.3.4 纳米碳肥对生态的影响及展望
    • 6.4 次要养分纳米肥料
      • 6.4.1 植物次要养分纳米肥料概述
      • 6.4.2 镁纳米颗粒对植物的影响
      • 6.4.3 钙纳米颗粒对植物的影响
      • 6.4.4 纳米硫肥对植物的影响
      • 6.4.5 纳米硅肥对植物的影响
    • 6.5 纳米生物肥
      • 6.5.1 纳米生物肥概述
      • 6.5.2 纳米生物肥的作用及应用
    • 6.6 微量养分纳米肥料在农业生产中的应用
      • 6.6.1 植物微量养分纳米肥料概述
      • 6.6.2 锌和硼纳米颗粒对植物的影响
      • 6.6.3 铁纳米颗粒对植物的影响
      • 6.6.4 铜纳米颗粒对植物的影响
      • 6.6.5 锰纳米颗粒对植物的影响
      • 6.6.6 钼纳米颗粒对植物的影响
      • 6.6.7 微量养分纳米肥料的生物学效应
      • 6.6.8微量养分纳米肥料在植物中的吸收
    • 6.7 纳米肥料应用的展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第7章 纳米农药及其农业应用
    • 7.1 纳米农药概述
    • 7.2 农药递送的纳米材料
      • 7.2.1 天然高分子材料
      • 7.2.2 有机合成高分子材料
      • 7.2.3 无机高分子材料
      • 7.2.4 金属有机骨架
    • 7.3 功能性纳米农药缓释剂
      • 7.3.1 pH响应性纳米农药缓释剂
      • 7.3.2 温度响应性纳米农药缓释剂
      • 7.3.3 光响应性纳米农药缓释剂
      • 7.3.4 酶响应性纳米农药缓释剂
      • 7.3.5 其他纳米农药缓释剂
    • 7.4 纳米农药应用的展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第8章 纳米技术介导的生物分子递送
    • 8.1 刺激响应
      • 8.1.1 内部刺激调控下的纳米材料响应
      • 8.1.2 外部刺激调控下的纳米材料响应
      • 8.1.3 刺激响应在植物领域的应用与展望
    • 8.2 纳米递送
      • 8.2.1 纳米递送的功能特性
      • 8.2.2 纳米递送的技术运用
      • 8.2.3 纳米递送载体的分类
    • 8.3 刺激响应与纳米递送在农业领域的应用
      • 8.3.1 纳米技术用于植物传感
      • 8.3.2 纳米基因载体用于作物基因改造
      • 8.3.3 纳米技术用于农业环境修复
      • 8.3.4 纳米肥料的应用
      • 8.3.5 纳米农药的应用
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第9章 纳米传感器与智能植物构建
    • 9.1 纳米智能植物
    • 9.2 纳米智能作物与智慧农业
      • 9.2.1 智能化作物生产是未来农业生产的方向
      • 9.2.2 智能植物是未来智能化作物生产的重要组成部分
    • 9.3 农业信息感知与智慧农业
    • 9.4 纳米智能植物的构建
      • 9.4.1 植物生产中的胁迫监测
      • 9.4.2 植物胁迫应答下的主要化学信号分子
      • 9.4.3 目前已开发的识别植物信号分子的纳米感应元件
      • 9.4.4 基于纳米感应元件构建纳米智能植物
    • 9.5 可穿戴感应器与纳米智能植物
      • 9.5.1 植物生长状态监测
      • 9.5.2 环境因子监测
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第10章 CO2富集纳米材料与光合作用
    • 10.1 CO2引起的全球环境问题
    • 10.2 CO2在植物体内的作用
      • 10.2.1 CO2的扩散作用
      • 10.2.2 碳同化过程
    • 10.3 提高CO2浓度对植物的影响
      • 10.3.1 对植物光合作用的影响
      • 10.3.2 对植物叶片形态的影响
      • 10.3.3 对植物生长发育的影响
    • 10.4 提高植物周围CO2浓度的方式
      • 10.4.1 燃烧供给法
      • 10.4.2 CO2肥料法
      • 10.4.3 有机肥发酵法
      • 10.4.4 化学反应法
    • 10.5 纳米材料富集CO2的方法
      • 10.5.1 物理吸附
      • 10.5.2 化学吸附
      • 10.5.3 膜分离法
    • 10.6 常用的纳米CO2吸附材料
      • 10.6.1 多孔碳
      • 10.6.2 沸石
      • 10.6.3 金属有机骨架
      • 10.6.4 介孔二氧化硅
    • 10.7 光刺激响应性材料
    • 10.8 CO2富集纳米材料的总结和展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第11章 荧光纳米材料与作物抗逆
    • 11.1 荧光纳米材料的应用背景
    • 11.2 荧光纳米材料概述
      • 11.2.1 荧光纳米材料的定义及特点
      • 11.2.2 荧光纳米材料的种类
      • 11.2.3 荧光纳米材料的荧光机制和光学性质
    • 11.3 荧光纳米材料在农业中的应用
      • 11.3.1 促进植物生长
      • 11.3.2 增强光合作用
      • 11.3.3 促进养分的吸收和传递
      • 11.3.4 提高植物抗逆性
      • 11.3.5 有机磷农药等检测
      • 11.3.6 农产品质量检测
      • 11.3.7 植物生长监测
      • 11.3.8 农业环境监测
    • 11.4 荧光纳米材料的性能优化
      • 11.4.1 表面修饰
      • 11.4.2 控制合成条件
      • 11.4.3 引入杂原子
      • 11.4.4 纳米结构控制
    • 11.5 荧光纳米材料在农业中的展望
      • 11.5.1 荧光纳米材料在农业应用中的现状和优势
      • 11.5.2 荧光纳米材料在农业领域商业化的前景和挑战
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献
  • 第12章 纳米技术在农业上的其他应用
    • 12.1 纳米技术概述
    • 12.2 植物纳米生物学在农业中的应用
      • 12.2.1 纳米技术与种子引发
      • 12.2.2 纳米技术与土壤修复
      • 12.2.3 纳米技术与微生物农业
      • 12.2.4 纳米技术与农药残留检测和去除
      • 12.2.5 纳米材料装载植物生长调节剂
      • 12.2.6 纳米技术与农产品加工副产物的利用
      • 12.2.7 纳米技术与病原微生物检测
      • 12.2.8 纳米技术与水污染检测
      • 12.2.9 纳米传感器
    • 12.3 纳米材料的植物生物学效应评估
      • 12.3.1 纳米材料与植物交互作用的界面
      • 12.3.2 纳米材料生物学效应的影响因素
      • 12.3.3 纳米材料的植物生物学效应评估存在的问题
    • 12.4 纳米材料废弃物的处理
    • 12.5 纳米技术在农业及其相关领域的风险评估和立法
    • 12.6 植物纳米生物学及其农业应用的展望
    • 思考题
    • 推荐阅读
    • 参考文献

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