纳米材料在水体和土壤环境中的释放会直接影响植物的品质与产量,在植物体内的积累会对人类健康造成间接威胁。氧化石墨烯（GO）是重要纳米材料之一,其亲水性、吸附性和优异的复合性能拓宽其应用范围。近年来,GO在农业领域的应用（缓释化肥的载体、新型的纳米杀菌杀虫剂）备受关注。针对GO的植物生长影响及毒性的研究是其大规模应用的前提,对GO的应用形式设定及排放控制至关重要。因此,开展GO对植物生长影响及毒性等相关研究具有重要的科学意义和实用价值。本论文研究了水培条件下GO对植物的影响及机制。研究了土培条件下GO单独存在及与Cd共存时对植物生长的影响及机制。采用不同浓度的GO水培切花。对切花外观形态和生理特性进行监测,低浓度GO（0-1 mg/L）降低了细胞活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）水平和细胞死亡率,延长了切花瓶插寿命,而高浓度GO（100-2000 mg/L）不利于切花存活。对GO/切花茎切口界面的表征和对切花培养液中细菌进行分析,明确了GO对切花的影响机制。低浓度GO可有效杀菌,减缓导管堵塞,并在导管处形成具有快速水传输特性的GO膜,减缓了切花水胁迫,而高浓度GO在导管处无序积累堵塞导管,对切花产生毒性。采用不同浓度的GO对植物进行土培并对其生长进行监测。GO对植物的萌发和生长有显著地促进作用。GO不会在植物根部富集或在植物体内积累,其在土壤中较为稳定,保留了碳骨架和含氧官能团。GO凭借含氧官能团（羧基、羟基等）的亲水性,提高了土壤的最大容水量,且GO片内的疏水通道为植物输送充足的水分,从而促进植物的萌发与生长。探究了土培条件下GO和重金属Cd对植物生长的协同作用及机制。研究了反应时间、p H值和Cd²⁺的初始浓度对GO吸附性能的影响。在中性条件下GO对Cd²⁺吸附能力较强,35 min达到吸附平衡,最大吸附量为265.8 mg/g。对吸附前后的GO进行表征并结合模拟结果,探究了GO对Cd²⁺的吸附机制,GO边缘的羧基作为电子供体对Cd²⁺进行静电吸附。在GO和Cd共存的土壤中培育水稻并采用连续提取法探究了GO对土壤中Cd存在形式的影响。GO凭借其对Cd²⁺的吸附,将土壤中部分碳酸盐结合态Cd转化为可交换态Cd,促进了水稻对Cd²⁺的吸收。