纳米二氧化硅在应对生物胁迫方面得到了初步研究。纳米二氧化硅对拟南芥叶片进行剂量依赖性处理，可通过激活激素SA诱导产生SAR，在局部和整株水平上增强拟南芥对细菌病原物丁香假单胞菌的抗性。这一发现明确了纳米二氧化硅是植物中有效、可持续和经济的生物刺激剂。纳米二氧化硅能够在24h内将细菌数量减少8倍。纳米二氧化硅对SAR的触发具有剂量依赖性，当纳米二氧化硅浓度为100 mg/L时获得最好的抑菌效果(>90%)。纳米二氧化硅的这种保护作用不是由于对细菌生长的直接抑菌作用，在体外将纳米二氧化硅和丁香假单胞菌同时培养时，并不会抑制细菌的生长。这表明纳米二氧化硅可以通过激活防御反应而不是通过抑制或杀死病原物来使拟南芥产生抗性，证实了纳米二氧化硅在激活SAR中的有效性。但在较高浓度1600mg/L下，纳米二氧化硅激活SAR的效果较差，甚至会增加细菌侵染数量可能是纳米二氧化硅过量释放Si(OH)4导致氧化应激或多余的 纳米二氧化硅造成气孔堵塞，最终破坏蒸散引起。纳米二氧化硅通过气孔进入后在叶肉气室分散，并缓慢释放Si(OH)4。其对植物的保护作用主要是通过纳米颗粒激活SA依赖的防御反应来介导。在水稻中发现施用纳米二氧化硅也可激活SAR抵御稻瘟病，揭示纳米二氧化硅在水稻抗病中的有益作用。与普通硅肥相比，由于纳米二氧化硅保留在海绵状叶肉细胞外气室中，不会从叶片表面被冲刷掉，因此可更有效地发挥作用。有益的纳米二氧化硅作为增强抗病性的手段，可以绕过与植物基因改造相关的风险，是潜在的新型安全农用投入品。