鈣是植物必要的營養(yǎng)元素,80%的果樹和蔬菜,對鈣的需要量都超過磷。根系發(fā)育、作物莖葉生長都需要大量的鈣,作物果實(shí)對鈣的需求甚至超過氮!鈣不足,已成為制約我國農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要問題。
鈣的營養(yǎng)功能
鈣是植物必要的營養(yǎng)元素,鈣能穩(wěn)定細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜,滲透調(diào)節(jié)液泡內(nèi)陰陽離子的平衡。從而達(dá)到提高果蔬品質(zhì),減少病蟲害的效果。
穩(wěn)定細(xì)胞膜
鈣對生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用在植物對離子的選擇性吸收、生長、衰老、信息傳遞以及植物的抗逆性等方面有著重要的作用。
有助于生物膜有選擇地吸收離子,缺鈣時,植物根細(xì)胞原生質(zhì)膜的穩(wěn)定性降低,透性增加,致使低分子量有機(jī)化合物和無機(jī)離子外滲增多。嚴(yán)重缺鈣時,原生質(zhì)膜結(jié)構(gòu)解體,喪失對離子吸收的選擇性。
能增強(qiáng)植物對環(huán)境脅迫的抗逆能力,足量的鈣能減輕重金屬或酸性對植物造成的毒害作用。還可增強(qiáng)植物對鹽害、寒害、干旱、熱害和病蟲害等脅迫的抗性。
可防止植物早衰,植物早衰時,細(xì)胞分隔化作用破壞,呼吸作用增強(qiáng),液泡中的物質(zhì)向細(xì)胞質(zhì)中滲漏等。施鈣可以明顯延緩葉片衰老。
在果實(shí)成熟過程中,植物的衰老與乙烯的產(chǎn)生密切相關(guān),而鈣能通過對細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié)作用減弱乙烯的生物合成作用,延緩衰老。
能提高作物品質(zhì),在果實(shí)發(fā)育過程中,供應(yīng)充足的鈣有利于干物質(zhì)的積累;成熟果實(shí)中的含鈣量較高時,可有效地防止采收后儲藏過程中出現(xiàn)的腐爛現(xiàn)象,延長儲藏期,增加水果保藏品質(zhì)。
穩(wěn)固細(xì)胞壁
大部分鈣與果膠酸結(jié)合生成果膠酸鈣固定在新生組織的細(xì)胞壁中,加固植物結(jié)構(gòu)。缺鈣時會使細(xì)胞壁和中膠層變軟,隨后使細(xì)胞壁解體,從而降低了細(xì)胞對真菌侵染的抵抗力。
促進(jìn)細(xì)胞伸長和根系生長
鈣是細(xì)胞分裂所必需的成分,在細(xì)胞核分裂后,分隔兩個子細(xì)胞的細(xì)胞核就是中膠層的初期形式,它是由果膠酸鈣組成的。
在缺鈣條件下,不能形成細(xì)胞板,子細(xì)胞也無法分隔,于是無法出現(xiàn)雙核細(xì)胞,也就是說細(xì)胞沒辦法分裂,終會導(dǎo)致生長點(diǎn)死亡。
起滲透調(diào)節(jié)作用
在有液泡的葉細(xì)胞內(nèi),大部分鈣離子存在于液泡中,對液泡內(nèi)陰陽離子的平衡有重要貢獻(xiàn)。由于含鈣化合物的溶解度很低,它的形成對細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)起著重要作用。
其他微觀上功能
鈣元素還參與著第二信使的傳遞,并幫助其他離子與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)龋谶@里就不一一討論了。
植物中鈣元素的特點(diǎn)
植物缺鈣癥狀
植物缺鈣的原因
一個是土壤缺鈣,主要發(fā)生在酸性砂質(zhì)土壤,另一個原因是生理性缺鈣。
盡管土壤中含鈣豐富,但是果蔬、蔬菜出現(xiàn)缺鈣現(xiàn)象。
這是由于植物體內(nèi)鈣的長距離運(yùn)輸主要發(fā)生在木質(zhì)部,其運(yùn)輸動力是蒸騰作用,即鈣通過蒸騰水流移動,而幼嫩部位以及果實(shí)的蒸騰作用較小,對鈣的競爭弱于葉片,加之鈣在韌皮部中移動性差,難以再運(yùn)輸移動分配到新生部位及果實(shí)。
再有就是干旱、低溫寡照會引起鈣隨蒸騰水流向地上部位的移動運(yùn)輸受限。此外,氮肥施用過多,大量鈣進(jìn)入葉片,會導(dǎo)致葉片與果實(shí)爭鈣,加劇鈣的缺乏。
植物缺鈣會使其頂芽、側(cè)芽和根尖等分生組織發(fā)生卷曲畸形,植株矮小、生長點(diǎn)發(fā)粘、腐爛、死亡,幼葉卷曲、畸形、失綠,新葉葉緣壞死。果樹、蔬菜缺鈣則導(dǎo)致,遠(yuǎn)不止上圖的多種生理病害。