由大豆疫霉（Phytophthora sojae）引起的大豆根腐病是一种分布广泛、危害严重的土传性卵菌病害,随着农业纳米技术的发展,金属纳米颗粒（MNPs）由于其优异的抗菌性能而受到人们广泛关注,然而在实际应用中由于MNPs的聚集效应,其抗菌性能往往降低甚至丧失。近年来,还原氧化石墨烯（rGO）由于其优异的物理化学性质同样在许多领域备受关注,通过MNPs共价或非共价修饰改变rGO的表面或边缘特性可以改善MNPs在水中的分散性,防止其团聚。另一方面,MNPs-rGO复合材料的广泛应用不可避免地会导致其释放到农业环境中,而潜入环境中的MNPs-rGO可能会对农田土壤微生物群落产生何种效应,我们目前缺乏详细的了解。因此,本研究采用一步水热法合成了rGO、Zn O-rGO、Cu O-rGO和Ag-rGO四种供试材料,选取了P.sojae作为供试菌株,通过平板生长抑制的初步试验发现Cu O-rGO复合材料的抑制效果最好,然后进一步通过生理学分析和转录组学分析探究了Cu O-rGO、Cu O和Cu Cl2三种材料对大豆疫霉的抑制机理。同时,我们选取安徽和黑龙江两种大豆种植农田土壤,通过土壤微宇宙试验探究了Zn O-rGO、Cu O-rGO和Ag-rGO在不同暴露浓度、暴露时间下对土壤过氧化氢酶、微生物生物量和细菌群落多样性的影响。主要结果如下:1.通过一步水热法合成rGO、Zn O-rGO、Cu O-rGO和Ag-rGO,通过透射电镜和扫描电镜观察到具有褶皱结构的rGO纳米片,三种MNPs也较为均匀的负载在rGO纳米片上,通过电子能谱、傅里叶红外光谱和X射线衍射仪分别证实了复合材料中金属特征元素峰、特征官能团和晶相组成,动态光散射分析进一步证明复合材料相比于单一的MNPs具有更好的分散性。2.与Zn O-rGO和Ag-rGO相比,Cu O-rGO复合材料对P.sojae的菌丝生长抑制效果最显著,进一步以Cu2+为统一浓度探究了Cu O-rGO、Cu O和Cu Cl2三种材料对P.sojae菌丝生长、孢子萌发、微观形态以及菌丝ROS水平等生理水平的影响,发现Cu Cl2对P.sojae的抑制效果最为显著,造成更高的ROS水平,而Cu O-rGO和Cu O的抑制效果相差不大,Cu O-rGO表现出更持久的Cu2+释放和水分散性,进一步结合转录组学分析了它们对P.sojae的抑制差异,发现Cu O-rGO和Cu O主要通过干扰大豆疫霉的菌丝体细胞膜结构以及碳和有机酸代谢途径来抑制其生长,而Cu Cl2主要影响大豆疫霉的细胞内结构以及氮代谢途径。3.土壤微宇宙试验结果表明,与rGO和Cu O-rGO相比,Ag-rGO和Zn O-rGO处理对土壤过氧化氢酶、微生物生物量和细菌群落alpha多样性的影响更大。即使在1 mg kg-1浓度水平下,Ag-rGO和Zn O-rGO暴露处理土壤的细菌群落结构也发生了显著变化。基于Bray-Curtis距离分析表明与对照相比,Ag-rGO处理后的土壤细菌群落结构在30 d变化最为显著,而Zn O-rGO处理后的土壤细菌群落结构在60 d的变化最为显著。Ag-rGO或Zn O-rGO对土壤细菌群落结构的影响在黑龙江土壤中比在安徽土壤中更显著。基于距离的冗余分析和原核分类单元功能注释表明,Ag-rGO和Zn O-rGO暴露对某些与氮循环相关的细菌种类有较大影响,一些与硝化、好氧氨氧化和硝酸盐还原过程相关的细菌类群对Ag NPs和Zn O NPs暴露十分敏感。综上所述,本研究中三种MNPs-rGO均可以显著抑制P.sojae的生长,尤其是Cu O-rGO复合材料,其具有防治P.sojae的巨大潜力,三种铜形式处理均显著影响了P.sojae的菌丝生长、孢子萌发及ROS水平,但与Cu Cl2和Cu O两种材料相比,Cu O-rGO更持久的Cu2+释放能力和更好的水分散性使其具有更长的抗菌效能。此外,土壤微宇宙试验结果表明,Cu O-rGO对两种农田土壤过氧化氢酶、微生物生物量和细菌群落多样性的影响要远小于Ag-rGO和Zn O-rGO处理,氮相关生态功能预测结果也表明Ag-rGO和Zn O-rGO对某些与氮循环相关的细菌类群有更大的影响,在长期的暴露下可能会影响土壤氮素周转过程,而Cu O-rGO对土壤氮循环相关的细菌类群影响则十分微弱。本研究结果为开发新型有效的纳米杀菌剂及评估其对农田土壤的生态行为提供了一定的基础依据。