紫花苜蓿是我国乃至世界上栽培面积最大的豆科牧草，由苜蓿壳二孢引致的春季黑茎病，是我国紫花苜蓿五大病害之一。纳米铜（Cu NPs）、纳米氢氧化铜[Cu(OH)2 NPs]、纳米铁（Fe NPs）和具有核壳结构的纳米铁（Coreshell Fe NPs）对苜蓿壳二孢显示不同程度的抑菌作用，其中Cu NPs的抑制效果显著（400 mg·L-1抑制率达到74.1%）;Cu NPs对苜蓿春季黑茎病具有显著的防效（先接种Cu NPs和先接种孢子悬浮液再接种Cu NPs这两种处理方式的相对病斑面积分别为5.95%和8.75%）；提前施加Cu NPs悬浮液紫花苜蓿叶片的相对电导率为18.11%，而接种苜蓿壳二孢处理之后叶片的相对电导率达到82.27%;Cu NPs处理的紫花苜蓿相较只接菌处理其超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性显著下降，使多酚氧化酶（PPO）活性提高42.6%，过氧化氢酶（CAT）活性在先接种Cu NPs处理中下降45.8%；超微结构观察到Cu NPs处理的叶片中苜蓿壳二孢孢子细胞膜被刺穿破损，叶片叶绿体类囊体层次分明，细胞膜完整。本研究为Cu NPs防治苜蓿春季黑茎病提供理论依据。