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ZnO NPs具有独特的理化性质,是一种潜在的解决人类缺锌问题的材料。然而,关于ZnO NPs暴露下的食品安全和环境影响尚不清楚,查明ZnO NPs在作物增锌方面的效果及其带来的环境风险很重要。马铃薯在我国粮食生产中占据重要位置,块茎生长过程中与土壤中的ZnO NPs直接接触,其对作物的直接影响尚不清楚。本研究以马铃薯为供试作物,设置了砂培和土培两个试验。砂培试验设置了无锌（CK）、ZnO NPs 10、50、200、500、800 mg L-1和ZnSO450 mg L-17个处理,土培试验设置了无锌（CK）、土施ZnO NPs 10、50、200、500、800 mg kg-1、土施ZnSO450 mg kg-1、现蕾期喷施ZnO NPs 50 mg L-1和现蕾期喷施ZnSO450 mg L-19个处理,探究了不同浓度ZnO NPs在不同培养条件下对马铃薯生长、产量、锌吸收及土壤微生物群落的影响,以期为ZnO NPs在农业生产实践中的应用安全性及其可能带来的环境风险提供依据。得到的主要结果如下:1. ZnO NPs在砂培条件下对马铃薯幼苗生长总体呈低浓度有利于植株生长、高浓度抑制生长的趋势,具体表现在浓度高于200 mg L-1后对幼苗生物量、根系活力、光合色素合成的抑制作用及对抗氧化酶活性的改变上。土壤的吸附作用缓解了ZnO NPs的毒性,在土培条件下,ZnO NPs对马铃薯的生长起促进作用或无显著影响。2. 所有锌处理对块茎产量均无显著影响,但由于锌处理显著减少了块茎个数,导致部分处理中的块茎产量较对照降低,平均单薯重较对照升高,800 mg kg-1ZnO NPs处理下块茎总重和个数都达到最低,分别是对照组的87.09%和55.66%。ZnO NPs有助于块茎的膨大,较对照提高了大薯率、降低了小薯率,在浓度为200 mg kg-1时效果最佳。3. ZnO NPs在砂培和土培条件下均可显著提升马铃薯各组织锌含量,其随着处理浓度的升高而升高,在成熟马铃薯植株中锌浓度总体表现为茎>匍匐茎>根>叶>块茎,土施ZnO NPs 10-800 mg kg-1处理下的块茎锌含量较对照提升了8.07-38.46 mg kg-1。利用XRD对50 mg kg-1ZnO NPs处理下的马铃薯根、茎、叶、匍匐茎、块茎中的锌形态的检测表明ZnO NPs没有进入马铃薯各组织。单次喷施50 mg L-1ZnO NPs和ZnSO4不能显著提升块茎锌含量。4. ZnO NPs对马铃薯幼苗和块茎中养分吸收的影响不同。ZnO NPs在砂培条件下对氮含量无显著影响,但在高浓度下降低了磷和钾的含量,而土培条件下对块茎中的所有大量元素均无显著影响。在砂培条件下,铁含量没有受到显著影响,地上部铜和锰含量较对照有提升,地下部铜和锰含量较对照降低,而土培条件下中等浓度的ZnO NPs提升了块茎中铜含量,对铁、锰含量影响不显著。5. ZnO NPs的加入不改变马铃薯种植后土壤的细菌和真菌群落中原本的优势类群,但改变了菌群相对百分比,在本试验的暴露时间内,细菌群落受影响的程度大于真菌。高浓度ZnO NPs对细菌群落丰度和多样性的影响大于低浓度,细菌中的芽单胞菌门、放线菌门、绿弯菌门对ZnO NPs较为敏感,而变形菌门和拟杆菌门的耐受性较强。不同于细菌,ZnO NPs提升了真菌群落丰度、降低了真菌多样性,而ZnSO4对真菌群落丰度和多样性均起抑制作用,子囊菌门、球囊菌门受到的影响较大。6. ZnO NPs在对马铃薯生长、块茎产量的影响上与同浓度的ZnSO4类似,没有产生异于ZnSO4的毒性效应。增锌效果受培养时间、培养环境的影响,砂培条件下马铃薯各组织锌含量在ZnSO4处理中较同浓度ZnO NPs更高,而在土壤环境中得到的块茎锌含量在50 mg kg-1ZnSO4和ZnO NPs处理下相似。综上,ZnO NPs在砂培条件下对马铃薯幼苗生长呈“低促高抑”的剂量反应关系,土壤环境缓解了高浓度ZnO NPs的毒性作用。ZnO NPs可有效提升块茎锌含量,且不产生纳米特异性风险,ZnO NPs会对土壤微生物群落结构产生影响,其利弊有待进一步探究。这些发现有助于进一步了解ZnO NPs的增锌潜力和潜在的环境风险。