纳米农业是一个具有巨大应用潜力的新兴交cha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cha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cha学科背景或从事交cha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
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第2章 植物纳米生物学
  2.1 交cha学科
   2.1.1 交cha学科的起源
   2.1.2 交cha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cha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cha 
  2.5 植物纳米生物学的发展趋势
  思考题
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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