近日，園藝科學與工程學院王小非教授團隊在《Fruit Research》在線發表了題為“Efficient enhancement of calcium content in apple by calcium-encapsulated carbon dots”的研究論文。開發了一種能夠促進蘋果果實鈣吸收，提高果實品質的植物納米型補鈣劑。

蘋果是世界大宗水果之一，在2020-2021年產季產量排名中，我國以4406.6萬噸的產量位居第一。作為農業經濟的重要組成部分，蘋果產業在我國農業結構調整，增加農民收入以及出口創匯等方面發揮著關鍵作用。隨著我國國民消費水平的不斷提高，消費者對優質蘋果的需求也日益旺盛，果實品質常受到栽培技術，肥水管理和采后貯藏等多種因素的綜合影響，其中保證營養的充足供給是提高蘋果果實品質的重要基礎。

鈣是植物生長發育所必需的營養元素，參與多種重要的生理生化過程。蘋果對鈣的需求量很大，特別是在果實發育后期，鈣含量的多少直接影響果實品質的形成以及采后儲藏和運輸。然而，目前在果園生產中，由于土壤有效鈣含量低，鈣的移動性差，養分施用不合理以及土壤酸化等原因，導致果樹缺鈣現象普遍發生。植物主要通過根系吸收鈣元素，在蒸騰拉力的作用下通過木質部向上運輸，因此缺鈣多出現在蒸騰作用弱的部位，如幼葉和果實，尤其是套袋果實，更容易引起果實缺鈣。蘋果缺鈣會引發苦痘病，水心病等，直接影響蘋果品質和生產效益的提高，嚴重制約蘋果產業的發展，因此改善和解決蘋果果實缺鈣是亟需解決的問題之一。

納米肥料作為新型納米工具之一，能夠為植物生長發育輸送營養元素。與傳統肥料相比，納米肥料可以增強植物的吸收，減少肥料在土壤中的固定和流失，在農業生產上表現出優異的應用前景，但在調控果實鈣吸收、提高果實品質方面，相關研究較少。本研究以提高蘋果果實鈣含量為切入點，通過水熱法自主合成了一種納米鈣肥（Ca-CDs），并得到以下結論：

（1）Ca-CDs具有合成簡單、溶解性高、不易鈣化的特點；

（2）Ca-CDs能夠被植物有效吸收和利用，且其在植物體內的運輸是不依賴于能量消耗的被動擴散。

（3）Ca-CDs能夠提高缺鈣擬南芥的生物量、鈣含量和葉綠素含量，降低丙二醛和相對電導率，緩解擬南芥的缺鈣脅迫。

（4）果園試驗證明，葉面噴施和根部澆灌Ca-CDs處理能顯著增加蘋果果實鈣含量，提高果實品質（硬度，可溶性糖含量，細胞壁物質等）。

綜上所述，本研究首次設計開發了一種應用于果樹生產實踐的納米補鈣劑，探究了Ca-CDs的運輸特性和補鈣能力，證明了其在農業領域具有較大的應用潛力，為改善果實缺鈣，促進蘋果果實鈣吸收以及提高果實品質方面提供了新的技術支持和理論依據。

該研究得到國家自然科學基金，國家現代農業產業技術體系等項目的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波