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纳米材料在农业中的应用是一项新技术，因其明显的促长、增产效果而渐受关注。本文通过材料测试，研究了几种纳米器件对水的基本性状的影响；通过盆栽试验，研究了几种纳米器件对水稻、油菜的生长的影响；通过配方均匀设计和逐步回归方法，对纳米器件起作用的外部条件及组分作了优化。主要研究结果如下：
用纳米器件处理水，可使水的EC、DO、pH和对难溶矿物磷矿粉的溶解能力增加，其中不同的纳米器件对水的性状的影响不同。研究了水的核磁共振谱，纳米器件处理水后，纯水<17>O-NMR的半高峰宽下降，说明纳米器件对水的团簇状态发生了影响，水的缔合度降低、分子团变小。
用纳米器件处理水溶解磷矿粉，可增加磷矿粉中水溶性磷的含量17.3％-41.1％，在纳米器件处理水体积不变时，加入磷矿粉质量越少，水溶性磷的含量增加幅度越大。使用均匀设计得到的结果表明，用纳米胶片225cm<2>处理1L水，在水温41℃、处理2个小时的时候，对磷矿粉的促溶效果最好，验证试验也表明得到的结论是可靠的。
纳米器件和稻种共同入水浸泡3-12小时，可以增加水稻的发芽率，其中浸6小时对水稻发芽率的提高效果最明显。用纳米器件浸种可以提高水稻的根重48.5％-93.6％，提高水稻的穗重19.3％-39.7％，可提高水稻的生物量18.7％-39.6％。纳米器件浸种可以增加油菜的生物量，不同的纳米器件增长幅度不同，使用1片农渔用高能活水片与5g油菜种子共浸于1L水中作用强度太大，会对抑制油菜的生长，降低其作用强度可起到促长的作用。
由均匀试验设计得到的结果可知，使用纳米胶片(6＃)浸种，每片纳米胶片(225cm<2>)与1.6kg稻种共浸7小时对水稻的促长、增产效果最优。纳米器件处理水放置4-16小时，其促进水稻生长的作用不会消失，随着放置时间的延长，其促长、增产作用逐渐下降，其中Q3纳米胶片的下降速度快于6＃纳米胶片，但其显效速度也快于6＃纳米胶片。
根据配方均匀设计的试验结果进行预测，常见的纳米材料三种组分中，当X1=37.67％、X2=29.90％、X3=32.43％时，所采用的纳米器件对水稻的增产效果最好。
试验表明纳米器件浸种能够促进作物的生长发育，一次浸种，全期受益。纳米器件对作物的促长效应与纳米器件对水的作用有密切关系。其作用因材料组分配比与作用条件而异，优化其配比和作用条件可提高纳米器件的作用效果。