纳米技术赋能的微生物生物投入品在可持续农业中的应用：进展、机制、应用及未来挑战

微生物生物投入品因其能够促进植物生长、改善养分吸收、增强对生物和非生物胁迫的耐受性以及抑制植物病原体，已成为可持续农业的关键组成部分。尽管具有巨大潜力，这些技术的广泛应用仍受限于微生物在环境中存留时间短、制剂稳定性差以及田间条件下表现不稳定等问题。在此背景下，纳米技术作为一种有前景的方法，可提高微生物生物投入品的稳定性、递送效率和农艺可靠性。本综述对纳米技术赋能的微生物生物投入品的最新进展进行了批判性与系统性评估，探讨了纳米材料通过何种机制增强微生物的保护性、稳定性、可控释放、递送效率及功能持久性。重点聚焦于作为新兴技术的生物纳米肥料与生物纳米农药，其在提高养分利用效率、实现生物作物保护、优化土壤-植物-微生物组互作的同时，有助于减少对传统农用化学品的依赖。综述还批判性地分析了当前关于生物安全性、生态影响、监管框架以及大规模农业应用所面临的实际挑战。现有证据表明，纳米赋能的制剂可克服传统微生物生物投入品的多项局限，有助于在多变环境条件下实现更稳定的农艺表现。然而，大多数研究仍局限于实验室和温室试验，尚缺乏在多样化田间条件下的长期、系统性验证。此外，关于纳米材料在环境中的归趋、纳米颗粒与微生物组的相互作用、标准化的生物安全评估、可扩展的制造工艺、监管协调性以及经济可行性等方面的不确定性，仍制约着其更广泛的商业化应用。总体而言，纳米赋能的微生物生物投入品代表了一种有前景的技术平台，有望弥合实验室创新与田间稳定表现之间的鸿沟。其成功实施将依赖于将微生物学、纳米技术、制剂工程与环境风险评估的进展相结合，并辅以严格的田间验证、可扩展的生产策略以及协调统一的监管框架。解决上述挑战对于构建具有韧性、资源高效且环境可持续的农业系统至关重要。 关键词：微生物生物投入品，纳米技术，生物纳米肥料，生物纳米农药，养分利用效率，生物防治，微生物组，环境归趋，生物安全性，监管框架