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梨树缺铁黄化是影响梨树生长和果实品质的重要因素之一,传统化学防治和农业措施能在一定程度上防治梨树缺铁黄化,但成本高,效率低。本研究以杜梨幼苗为研究对象,探究纳米纤维素-铁螯合物对梨树缺铁黄化的矫治作用,防治机理及其在生产中应用的可行性。试验以纳米纤维素为纳米生物材料,以不同的电荷密度比与铁螯合制备纳米纤维素-铁螯合物,采用动态光散射（Dynamic light scattering,DLS）,透射电子显微镜（Transmission electron microscopy,TEM）,X射线光电子能谱（X-Ray photoelectron spectroscopy,XPS）,X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）,傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）等表征纳米纤维素（NC）及纳米纤维素-铁（NCFe）的理化性质;通过测量不同电荷比制备的NCFe处理后叶片的SPAD值,活性铁含量得到效果最佳的NC-Fe配置电荷比,并进一步选用最佳电荷比配置的NCFe处理叶片,测量其光合作用参数,叶绿素含量,以及铁蛋白基因、果胶甲酯酶基因的相对表达量,系统探究NCFe矫治梨树缺铁黄化的机理。同时选用不同矿化度的水配制NCFe,测其处理后的叶绿素含量、微量元素含量、铁蛋白基因的表达量,旨在为NCFe的应用提供理论依据。1.经硫酸水解法制得的纳米纤维素水悬浮液的浓度为0.00851 g·m L-1,电荷密度为0.2135 mmol·g-1,粒径为84.3±0.2 nm,zeta电位为-47.3±1.7 m V,结晶度为63.12%。通过TEM观察,纳米纤维素粒子为棒状晶须形态;当纳米纤维素与铁按照1:3000的电荷比螯合后,XPS检测到铁以Fe（Ⅱ）与纳米纤维素螯合,XRD检测结果表明纳米纤维素-铁螯合后会降低纳米纤维素的结晶度,从FTIR检测峰的相对强度和螯合前后氢键的变化,及铁对纳米纤维素空间结构的影响证明了纳米纤维素和铁的螯合。2.NCFe螯合物按照纳米纤维素:铁的电荷比为1:300,1:3000,1:30000来配制并进行生物试验,喷施后叶片的表型显示电荷比1:3000配置的NCFe效果最好。三种电荷比配制的NCFe处理后的叶片SPAD值高于化学螯合铁Fe-EDTA,高于单独喷施Fe SO4,且以1:3000的效果最佳;叶片的有效铁含量结果显示,电荷比为1:3000的NCFe处理的叶片中有效铁含量高于1:300,1:30000的电荷比配置的NCFe,与Fe-EDTA,Fe SO4处理后的有效铁含量均有显著性提高。3.1:3000电荷比制备的NCFe处理相比于单独喷施Fe SO4和对照组,叶片叶绿素a的含量分别显著提高了39.3%,112.5%;叶绿素b的含量显著提高了62.5%,116.7%;总叶绿素含量显著提高了42.3%,113.5%;净光合速率显著提高了40.4%,121.7%。处理后2 h的叶片表面的扫描电镜图像（Scanning electron microscopy,SEM）显示,NCFe处理有利于叶片表面铁的吸收;叶片的光合参数的测试结果说明NCFe可以增强叶片的净光合速率;荧光定量PCR的结果显示,叶片铁蛋白基因（Pb FER1,Pb FER2,Pb FER3,Pb FER4）的相对表达量均高于Fe SO4处理和对照组;对于Pb FER1,Pb FER2,Pb FER3的表达量,NCFe处理的分别是Fe SO4处理的1.5,1.6,1.7倍,是对照组的3.6,4.2,4.0倍,且差异性显著。同时还发现,NCFe处理显著降低了果胶甲酯酶基因（Pb PME1,Pb PME3,Pb PME4）的相对表达量,对照组的果胶甲酯酶基因的相对表达量分别是NCFe处理的2.7,1.8,7.3倍,是Fe SO4处理的1.4,1.8,1.7倍。4.用矿化度为750 mg·L-1、1500 mg·L-1、3000 mg·L-1的矿化水配制NCFe螯合物悬浮液,其纳米粒子的粒径,zeta电位的数值随矿化度的增加而变大;其中,用矿化度为3000mg·L-1的矿化水制备的NCFe螯合物的粒径和zeta电位分别比1500 mg·L-1矿化度的显著提高了670.7%、26.3%,比750 mg·L-1矿化度的显著提高了888.0%、59.6%。但随着矿化水浓度的升高,NCFe处理后叶片内的活性铁含量显著下降,与750 mg·L-1矿化度制备的NCFe相比,1500 mg·L-1的显著下降了16.0%,3000 mg·L-1的显著下降了34.4%;但当水矿化度为3000 mg·L-1时,其制备的NCFe螯合物处理的叶片活性铁含量与喷施Fe SO4无显著性差异;全钙、全镁含量均下降,但全钠含量升高。叶片内铁蛋白基因Pb FER1的相对表达量随矿化水矿化度的升高而显著下降,其中,矿化度为750 mg·L-1处理的铁蛋白基因Pb FER1的相对表达量是1500 mg·L-1的1.5倍,是3000 mg·L-1的2.5倍。说明矿化水中的金属离子会影响纳米纤维素-铁的螯合,且浓度越大,其制备的NCFe的生物效应越低。