甜椒是世界上最重要的蔬菜作物之一，因其果实的营养价值和经济价值。钙(Ca)提高了甜椒果实的品质，方解石纳米颗粒(Calcite Nanoparticles)在农业实践中的应用对整个植株的形态、生理和物理化学性质都有积极的影响。

　　本研究的目的是结合传统和基于图像的果实品质无损分析方法研究商业方解石纳米颗粒对甜椒果实产量、化学、物理、形态和多光谱特性的影响。

　　在田间试验中，两个甜椒品种Šorokšariand(CV1)和Kurtovska kapija(CV2)在种植期间分别用商品方解石纳米颗粒(浓度分别为3%和5%)、方解石基叶面肥料(阳性对照)和水(阴性对照)处理3次。甜椒果实是在技术成熟H1(第三次叶面处理后的7天)和生理成熟H2(果实生理成熟阶段)时收获的。

　　辣椒品种间和收获时间存在显著差异。总的来说，方解石纳米颗粒的应用降低了产量。果实产量和单株果实数仅在第二次收获(生理成熟度)中进行分析，如图1。Kurtovska kapija(单株平均果数：12.8)与Šorokšari(单株平均果数：9.1)相比较高。然而，Šorokšari的平均产量(42.8)高于Kurtovska kapija (32.2)。结果表明，T3显著降低了果实鲜重。

　　图1 甜椒品种Šorokšari(CV1)和Kurtovska kapija(CV2)在H2(生理成熟第二次收获)的单株产量和果数。T1:阴性对照;T2：低浓度方解石纳米颗粒;T3：高浓度方解石纳米颗粒;T4：方解石基叶面肥料

　　在这两个栽培品种中，与第一次收获(技术成熟度)相比，第二次收获(生理成熟度)的糖含量更高，总有机酸含量更高(图2)，果实pH值更低。此外，与Šorokšari相比，Kurtovska kapija的含糖量更高，总有机酸含量更高，pH值更低。各处理对总有机酸含量无显著影响。

　　图2 甜椒栽培品种Šorokšari(CV1)和Kurtovska kapija(CV2)果实在H1(技术成熟期的第一次收获)和H2(生理成熟期的第二次收获)的总有机酸含量和糖含量。

　　然而，根据品种不同，方解石纳米颗粒对所有性质的影响是不同的。在Šorokšari中，方解石纳米颗粒和方解石基叶面肥料显著提高了技术成熟度时的N、P、K、Mg、Fe、Zn、Mn和Cu，以及生理成熟度时的P、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu和N。然而，在Kurtovska kapija，处理在技术成熟时只增加钙，在生理成熟时只增加磷。

　　Šorokšari的平均果实硬度和果皮厚度高于Kurtovska kapija，在第二次收获时也高于第一次收获，如图3。第一次收获时，T4的果实硬度显著高于T3。Kurtovska kapija在T2中硬度最高，显著高于T4。第二次收获时，果实硬度和果皮厚度差异显著的仅为Šorokšari。

　　在Šorokšari中，与阳性对照和阴性对照相比，3%(T2)和5%(T3)的方解石纳米颗粒分别增加了果实长度、最小圆面积和最小圆半径，降低了果实宽度和凸壳。在Kurtovska kapija中，与对照相比，方解石纳米颗粒增加了果实的宽度和凸壳。

　　图3 甜椒栽培品种Šorokšari(CV1)和Kurtovska kapija(CV2)果实在H1(技术成熟期的第一次收获)和H2(生理成熟期的第二次收获)的果实硬度和果皮厚度。

　　利用光合表型成像系统CropReporter对甜椒品种(Šorokšari)和 (Kurtovska kapija)在H1(技术成熟初收)和H2(生理成熟二次收获)果实的色相(hue)、叶绿素指数(chlorophyll index, CHI)和花青素指数(anthocyanin index, ARI)的颜色和伪色图像进行了分析，如图4和图5。在生理成熟阶段，两种方解石纳米颗粒处理均降低了Kurtovska kapija辣椒的花青素和叶绿素指数，而Šorokšari处理则相反。

　　图4 甜椒品种CV1 (Šorokšari)和CV2 (Kurtovska kapija)在H1(技术成熟初收)和H2(生理成熟二次收获)叶绿素指数(CHI)和花青素指数(ARI)

　　图5 甜椒品种CV1 (Šorokšari)和CV2 (Kurtovska kapija)在H1(技术成熟初收)和H2(生理成熟二次收获)果实的色相(hue)、叶绿素指数(CHI)和花青素指数(ARI)的颜色和伪色图像(利用光合表型成像系统CropReporter测量)。

　　结果表明，方解石纳米颗粒在甜椒中的应用可以改善甜椒果实的化学、物理、形态和多光谱特性，但在不同的环境和土壤条件下，包括不同品种，还需要进一步研究以实现产量和品质的可持续提高。

　　来源:Vidak, M.; Lazarevi´ c, B.; Petek, M.; Gunjaˇ ca, J.; Šatovi´ c, Z.; Budor, I.; Carovi´ c-Stanko, K. Multispectral Assessment of Sweet Pepper (Capsicum annuumL.) Fruit Quality Affected by Calcite Nanoparticles.Biomolecules2021,11, 832.https://doi.org/10.3390/biom11060832

　　编辑:王春颖