植物源农药因其较传统农药具有毒副作用小和对环境友好等优点而备受关注。小檗碱（Berberine,Ber）是一种广泛存在于植物中的异喹啉类生物碱,在医药和农业领域均有应用,在农业上已被证实具有一定的除草、杀虫和抗菌活性。本文在构建了一种新型小檗碱纳米制剂的基础上,以稗草、反枝苋等常见杂草和烟草赤星病菌为研究对象,围绕小檗碱及其纳米制剂的生物活性、作用机制以及在土壤中的吸附特性三个方面展开了试验,为小檗碱及其纳米制剂作为新型农药的应用提供理论基础。本论文主要研究内容和结果如下:1.小檗碱纳米制剂的制备以柠檬酸和乙二胺为原料,通过水热合成法制备出碳点（Carbon Dots,CDs）,利用透射电镜、红外光谱仪、荧光分光光度计等对其形貌粒径、物相结构和光学性质等进行研究,得到纳米颗粒平均粒径为8.45 nm、分散性良好、表面官能团丰富的荧光碳点。通过静电吸附作用构建了CDs-Ber纳米载药体系,并优化了其药物负载率,当CDs与Ber的质量比为2时,其载药率最高为72.15%。分析该载药体系的荧光光谱和荧光寿命结果,确定CDs荧光强度的降低是由内滤效应和静态淬灭所导致。2.小檗碱及其纳米制剂的生物活性研究小檗碱和CDs-Ber对杂草及真菌的生长均具有良好的抑制效果,且CDs-Ber纳米制剂较小檗碱有一定的增效作用。在除草活性试验中,小檗碱对稗草Echinochloa crusgalli和反枝苋Amaranthus retroflexus的抑制中浓度(IC50)分别为30.48 mg/L和47.52 mg/L,以上述有效浓度的小檗碱及CDs-Ber通过平皿法、水培法和土培法开展后续试验。结果表明:得到小檗碱和CDs-Ber对稗草的抑制率分别38.30%和50.46%,对反枝苋的抑制率为47.09%和56.80%,小檗碱及CDs-Ber主要作用于杂草根部,并且CDs-Ber对根长的抑制作用显著强于小檗碱;药剂处理后稗草叶片表现出明显的黄化失绿症状,对稗草根茎的生长具有一定的抑制作用。在抑菌活性试验中,小檗碱和CDs-Ber对烟草赤星病菌Alternaria alternata的效应中浓度(EC50)分别为236.69 mg/L和214.88 mg/L,有一定的增效作用,表明小檗碱的纳米制剂能增强其杀菌活性。以上两种处理间对土壤中菌群数量的影响无显著性差异,表明纳米制剂化后的小檗碱不会对环境产生更多负面影响。3.小檗碱及其纳米制剂对保护酶系的影响CDs-Ber对稗草表现出比小檗碱更强的胁迫作用,通过测定100 mg/L小檗碱和CDs-Ber处理后稗草的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）的活力发现,虽然二者均能破坏稗草体内保护酶系统的平衡,提高SOD、POD和CAT的酶活力,但CDs-Ber处理后稗草的SOD和CAT酶活力明显高于小檗碱处理组,说明了CDs-Ber比小檗碱对稗草的胁迫更强。4.小檗碱及其纳米制剂的土壤吸附性能研究除草活性测定结果显示CDs-Ber的土培效果较小檗碱更强,推测是由于CDs-Ber能在一定程度上降低土壤对小檗碱的吸附强度,进而增强除草效果。基于此,深入研究了小檗碱和CDs-Ber在土壤中的吸附行为。本实验建立了小檗碱的液相色谱-质谱检测方法,该方法的添加回收率在70%～110%之间,精密度良好,符合农药残留的分析要求。土壤吸附实验结果表明,土壤对小檗碱和CDs-Ber的吸附过程更加符合拟二级动力学方程,为化学吸附占主导地位的复杂多步吸附;小檗碱和CDs-Ber在土壤中的吸附均能较好地符合Freundlich等温吸附模型,且土壤对小檗碱的吸附能力大于CDs-Ber,表明小檗碱纳米制剂中CDs的引入减弱了土壤对小檗碱的束缚,因而一定程度上能够增强小檗碱的除草效用。本文通过小檗碱纳米化剂型的研究,提高了小檗碱的生物活性,为小檗碱在农业中的开发及应用提供了新的选择。