在大多数农田中，由于土壤自然供给的养分有限，必须通过施肥才能保证作物的优质、高产，但由于作物生产过程中化学肥料的过量施用所造成的资源浪费和引发的生态环境问题也日益突出。在原有肥料的基础上通过添加某种肥料增效剂达到缓释增效的作用是提高肥料利用率的新途径，而将纳米碳应用到肥料中，是肥料领域的新探索，为肥料的创新研究和技术的革新研究指出了新方向，并为减少化肥损失，最小化环境污染提出了新思路。本试验通过设置不同浓度纳米碳，采用培养皿滤纸法和琼脂培养法来研究其对玉米种子（东农‘253’）萌发及幼苗根系形态的影响，以期探明其促进作物生长的机理；并在此基础上，以不施氮肥和相同施氮量下不添加纳米碳为对照，研究不同纳米碳增效剂对玉米植株、根系干物重和养分吸收的影响；以及不同纳米碳增效剂对土壤养分含量及氮肥利用率的影响，旨在探索减少氮肥用量，提高玉米肥料利用率的新途径。研究结果表明：1）在一定浓度范围内，纳米碳促进了玉米种子的萌发生长，在纳米碳浓度为66mg·L-1时，玉米种子的吸水率、增加重量、胚根、胚芽重量及平均胚根、胚芽长度均达到最大值，分别比不加纳米碳处理增加11.89%、24.81%、20.53%、13.90%、19.62%、20.85%，随着纳米碳浓度的继续增大，各指标呈下降趋势，当纳米碳浓度达到396mg·L-1时，各测定指标低于不加纳米碳处理，表现出抑制作用。当纳米碳浓度在0~66mg·L-1范围内，玉米种子吸胀36~60h时，随着纳米碳浓度的增加，其萌发率逐渐增大，而当纳米碳浓度继续升高，萌发率下降，但在吸胀60h之后，各处理之间差异不显著，在吸胀72h时，萌发率达91%以上。2）通过琼脂培养玉米幼苗，观察其根系形态发现，随着纳米碳浓度的增加，植株鲜重、根系鲜重、主胚根长度、单位主胚根上侧根数量均逐渐增大，并在13.2mg·L-1时达到最大值，分别比不加纳米碳处理增加8.39%、9.24%、24.14%、10.59%，说明在一定浓度范围内，纳米碳促进了玉米幼苗根系的生长。3）利用盆栽试验研究不同纳米碳增效剂对玉米生长的影响，结果表明，纳米碳的添加对玉米植株及根系的生长均有明显的促进作用，以纳米碳增效剂1促进效果显著；并且在施氮量为200mg/kg，添加纳米碳增效剂1的处理下，玉米长势最好，其植株和根系重量均达到最大值；同时纳米碳的加入提高了土壤中碱解氮、速效磷、速效钾养分的含量，并促进了玉米对N、P、K等养分的积累量；通过分析得出，纳米碳的加入可显著提高玉米氮肥利用率，并且在施加纳米碳增效剂1，氮施入量为150mg/kg时，其氮肥利用率最高，达48.96%。由此说明，纳米碳增效剂具有减氮增效的作用。