摘要:鈣的元素符號(hào)是Ca。按目前的分類方法,它是中量元素。鈣是植物結(jié)構(gòu)組分元素。
一、植物對(duì)鈣的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)
植物以二價(jià)鈣離子的形式吸收鈣。雖然鈣在土壤中含量可能很大,有時(shí)比鉀大10倍,但鈣的吸收量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鉀,因?yàn)橹挥杏啄鄹饽芪这}。大多數(shù)植物所需的大量鈣通過質(zhì)流運(yùn)到根表面。在富含鈣的土壤中,根系附近可能積累大量鈣,出現(xiàn)比植物生長所需更高濃度的鈣時(shí)一般不影響植物吸收鈣。鈣在植物體內(nèi)隨著蒸騰水流從根部上升到葉片。二價(jià)鈣離子被根尖吸收,是依靠細(xì)胞內(nèi)外的濃度梯度和電勢梯度的物理化學(xué)動(dòng)力,以擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞。鈣被吸收入根后,基本上是通過木質(zhì)部向上運(yùn)輸。鈣向上移動(dòng)的速度在很大程度上受蒸騰強(qiáng)度的影響。蒸騰速率大的老葉運(yùn)輸?shù)拟}就多。鈣離子可被靠近集流的細(xì)胞所吸收,也為細(xì)胞壁中非擴(kuò)散陰離子所吸附。植物新生的嫩枝頂端雖然蒸騰速率低,但由于能合成生長素(吲哚乙酸),可刺激質(zhì)子泵增加新的陽離子交換點(diǎn)的形成,促使鈣向這里移動(dòng),使生長點(diǎn)成為鈣的積累中心。鈣很難在韌皮部運(yùn)輸,所以很難向下轉(zhuǎn)移。因此所有由韌皮部汁液供應(yīng)的器官,如種子和果實(shí),鈣含量都較低?! ?/span>
二、鈣的重要生理功能
鈣的生理功能與細(xì)胞壁組分有關(guān)。鈣是植物結(jié)構(gòu)組分元素。主要構(gòu)成果膠酸鈣、鈣調(diào)素蛋白、肌醇六磷酸鈣鎂等,在液泡中有大量的有機(jī)酸鈣,如草酸鈣、檸檬酸鈣、蘋果酸鈣等?! ?/span>
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)。鈣大部分位于細(xì)胞壁中。細(xì)胞壁中有兩個(gè)區(qū)域含鈣較多。一個(gè)是相鄰兩細(xì)胞細(xì)胞壁之間的胞間區(qū),一個(gè)是細(xì)胞壁靠近質(zhì)膜的交界處。在這兩個(gè)區(qū)域鈣與果膠質(zhì)形成果膠酸鈣,穩(wěn)定細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)。它對(duì)細(xì)胞和細(xì)胞壁的這些作用使其能夠調(diào)節(jié)碳水化合物的轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞壁果膠酸鈣的多少與真菌侵染組織的敏感性和果實(shí)成熟早晚有關(guān),這對(duì)果品在儲(chǔ)藏期間降低病害感染也有明顯的作用?! ?/span>
鈣是細(xì)胞伸長所必需。鈣離子能降低原生膠體的分散度,調(diào)節(jié)原生質(zhì)的膠體狀態(tài),使細(xì)胞充水度、粘滯性、彈性以及滲透性等適合于正常作物生長?! ?/span>
鈣與環(huán)狀多肽結(jié)合而成的化學(xué)物質(zhì)鈣調(diào)素,在控制植物細(xì)胞膜的功能和酶的活性方面起重要作用。鈣是一些重要酶類的活化劑?! ?/span>
鈣能中和代謝過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸,形成草酸鈣、檸檬酸鈣、蘋果酸鈣等不溶性有機(jī)酸鈣,調(diào)節(jié)pH值,穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)環(huán)境。
鈣可促進(jìn)硝態(tài)氮吸收,與氮代謝有關(guān),它有助于減少植物中的硝酸鹽,中和植物中的有機(jī)酸,對(duì)代謝過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸有解毒作用。如鈣可與產(chǎn)生的草酸形成草酸鈣結(jié)晶,避免草酸過多的不良影響?! ?/span>
鈣對(duì)植株挺立和莖桿硬度起作用,也影響籽粒形成,許多種子中有肌醇六磷酸鈣鎂。固氮細(xì)菌大量需要鈣?! ?/span>
三、植物缺鈣癥狀
因?yàn)殁}在植物體內(nèi)易形成不溶性鈣鹽沉淀而固定,所以它是不能移動(dòng)和再度被利用的。缺鈣造成頂芽和根系頂端不發(fā)育,呈“斷脖”癥狀,幼葉失綠、變形、出現(xiàn)彎鉤狀。嚴(yán)重時(shí)生長點(diǎn)壞死,葉尖和生長點(diǎn)呈果膠狀。缺鈣時(shí)根常常變黑腐爛。一般果實(shí)和儲(chǔ)藏器官供鈣極差。水果和蔬菜常由儲(chǔ)藏組織變形判斷缺鈣。
禾谷類作物幼葉卷曲、干枯,功能葉的葉間及葉緣黃萎。植株未老先衰。結(jié)實(shí)少,秕粒多。小麥根尖分泌球狀的透明粘液。玉米葉緣出現(xiàn)白色斑紋,常出現(xiàn)鋸齒狀不規(guī)則橫向開裂,頂部葉片卷筒下彎呈“弓”狀,相鄰葉片常粘連,不能正常伸展。
(圖:玉米缺鈣葉緣出現(xiàn)鋸齒狀不規(guī)則橫向開裂,頂部葉片卷筒下彎呈“弓”狀,相鄰葉片常粘連不能伸展)
四、市場上主要的含鈣化肥
目前專門施鈣的不多,主要還是施石灰改良酸性土壤時(shí)帶入的鈣。大多數(shù)農(nóng)作物主要還是利用土壤中儲(chǔ)備的鈣。土壤含鈣量差異極大,濕潤地區(qū)土壤鈣含量低、砂質(zhì)土壤含鈣量低,石灰性土壤含鈣量高。含鈣量大于3%時(shí)一般表示土壤中存在碳酸鈣?! ?/span>
鈣常在施用過磷酸鈣、重過磷酸鈣等磷肥時(shí)施入土壤。
早在希臘和羅馬時(shí)代石膏已被用作肥料,對(duì)硫?qū)︹}都有價(jià)值,又是堿性土壤改良劑。鈣置換出土壤粘粒上的鈉,硫酸鈉隨水排出,可使土壤絮凝、透水性更好。
最近也有使用硝酸鈣肥的。這是一種既含氮又含鈣的肥料,溶解性好,可配制葉面噴施溶液。但吸濕性較大。