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钙在植物中起着不可估量的作用。钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构重要组成元素,钙能稳定细胞
膜、细胞壁,还参与第二信使传递,调节渗透作用,具有酶促作用等。
钙能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性。其作用机理主要是依靠它把生物膜表面的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羟
基桥接起来。提高了膜的稳定性和疏水性,在植物的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面
均有重要作用,具体概括如下四个方面:
(1)提高生物膜的选择吸收能力。缺钙时,植物细胞原生质膜结构彻底解体,透性增加,致使低分子量的有机化合
物和无机离子外渗增多。
(2)增强对环境胁迫的抗逆能力。施钙肥,增强了膜的选择性吸收能力,可减轻重金属或酸性物质对植物的毒害作
用,还可增加植物对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害等的抗性。
(3)防止植物早衰。早衰的典型症状与植物的缺钙症状相似。在果实成熟过程中,植物的衰老与乙烯的产生密切相
关,而钙通过对细胞膜透性的调节作用可减轻乙烯的生物合成,从而延缓衰老;此外采后果实的保鲜贮藏性与呼吸
强度有关。
果实的含钙量影响呼吸强度,是由于钙通过调节膜透性,限制底物从液泡内向细胞质内的呼吸系统扩散,进而减少
内源底物的分解代谢的缘故。因而,果实中含钙充足,则膜结构保持完整,延缓果实衰老,延长货架期。
(4)提高作物品质。在贮藏器官发育初期,如果其中钙含量较低时,细胞原生质膜的通透性增加,有利于糖分、碳
水化合物等有机物质经韧皮部向贮藏器官中转运,可有效提高果蔬等产品器官的含糖量。成熟果实中的含钙量较高
时,可有效防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象,延长贮藏期,增加水果的贮藏品质。
果胶是植物细胞壁的重要组成部分,它对维持果实硬度、增强果实耐贮性具有重要的作用。植物中绝大部分的钙可
与植物细胞壁中胶层中的果胶酸形成果胶酸钙,抑制果胶酸对细胞壁其他成分的破坏。
所以细胞壁中有丰富的钙结合位点,在发育健全的植物细胞中,钙主要分布在中胶层和原生质膜的外侧,可增强细
胞壁结构与细胞间的粘结作用,把细胞连接起来。缺钙时细胞壁解体,细胞壁和中胶层变软,细胞破裂出现苦痘
病、水心病和腐心病;缺钙还会降低细胞壁的硬度,从而降低了细胞对真菌病害浸染的抵抗力,导致裂果。
缺钙破坏了细胞壁的粘结联系,抑制了细胞壁的形成;而且使已有的细胞壁解体,抑制细胞伸长;此外,钙是细胞
分裂所需的,在细胞分裂后,分隔两个子细胞的细胞核就是中胶层的初期形式,它是由果胶酸钙组成的。在缺钙条
件下,不能形成细胞板,子细胞也无法分隔,于是就会出现双核细胞的现象。例如洋葱根尖分生组织在缺钙时就会
出现双核细胞,由于细胞不能分裂,导致生长点死亡。
钙能结合在钙调蛋白上,对植物体内许多种关键酶起活化作用,并对细胞代谢有调节作用。钙调蛋白是一种具有较
高的分子稳定性、耐热、小分子量的酸性蛋白质,它在细胞内作为钙的受体蛋白,调节细胞内许多依赖钙的生理活
动,例如细胞分裂、细胞运动、细胞中信息的传递、植物的光合作用、激素调节等。在有丝分裂中,将染色体分开
的纺锤体是由微管构成的,而钙调蛋白复合体能影响微管的解聚。因此,缺钙就会妨碍纺锤体的增长,从而抑制细
胞的分裂。
在有液泡的叶细胞内,大部分钙存在于液泡中,它对液泡内阴阳离子的平衡有重要作用。液泡中草酸钙的形成有助
于维持液泡以及叶绿体中的游离钙离子浓度处于较低水平。由于草酸钙的溶解度很低,它的形成对细胞的渗透调节
十分重要。
钙是一些重要酶类的活化剂。能提高α-淀粉酶和磷脂酶的活性,也能抑制蛋白激酶和丙酮酸激酶的活性。钙能中和
代谢过程中产生的有机酸,形成草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等不溶性有机酸钙,调节pH值,稳定细胞内环境。
钙可促进硝态氮吸收,与氮代谢有关,它有助于减少植 物中的硝酸盐,中和植物中的有机酸,对代谢过程中产生的
有机酸有解毒作用。
缺钙时根系生长受到显著抑制,根短而多,灰黄色,细胞壁粘化,根延长部细胞遭受破坏,以至局部腐烂;幼叶尖
端变钩形,深浓绿色,新生叶很快枯死;花朵萎缩;核果类果树易得流胶病和根癌病。钙在树体中不易流动,老叶
中含钙比幼叶多。有时叶片虽不缺钙,但果实已表现缺钙。苹果苦辣病、水心病、痘斑病、梨黑心病、桃顶腐病,
以及樱桃裂果等,都与果实中钙不足有关。
1、蔬菜瓜果:芽枯病、肉质恶变果、裂果、果肉发硬、脐腐病、厚皮瓜、日烧病或日灼病、空洞果、畸形果、变形
果、苦味瓜、粗筋果(黄带果)、果实着色不良、化瓜、僵果、大白菜干烧心等。茄子缺钙前端干瘪或褐腐,芹菜
缺钙新叶褐腐,根系发育差等。
3、果树类:痘斑病、水心病、果锈、苹果苦痘病、香蕉果皮开裂、梨树的黑星病、黑斑病、龙眼芒果荔枝橙子裂
果、板栗储存期果肉变黑、桃果顶软化、猕猴桃早熟易软等。
棉花早期用含钙的肥料能中和棉花分泌的草酸,形成草酸钙,避免棉铃虫的危害;用含磷的肥料喷施棉铃虫卵能使
虫卵壳变硬使其不能孵化。
一是随着经济作物种植面积的扩大,作物对钙的需求量提高了。例如,果蔬类作物的平均需钙量一般是小麦的5倍左
右,其吸收钙的数量超过了磷的需要量,部分作物甚至超过了需氮量,跃居前三位。
三是部分土壤因管理不当造成钙的有效性下降,例如土壤酸化,致使钙含量下降。四是施肥措施等不合理,也影响
了钙的吸收。
钙是作物需的营养元素,缺乏钙营养会造成作物抗性下降、生长不良,严重者甚至出现一些特殊的生理问题,造成
作物的产量与品质下降。因此,生产上必须给蔬菜尤其是瓜果类蔬菜和果树补钙。
土施类钙肥的种类很多,如过磷酸钙、石膏、钙镁磷肥、牡蛎壳粉等。酸性土壤施用的生石灰除了可调节土壤酸
性,也有补钙的作用,可显著提高土壤有效钙的含量,并兼有改良酸性土壤和板结土壤的作用,一般亩施40-60公
斤,具有改良土壤及持久补钙的效果。
叶面补充钙肥要注意选择吸收效果好的品种,也要注意合理的施肥时期。作物开花结果期对钙的需求量非常大,是
最关键的补钙时期。因此,喷施钙肥一定要从开花前开始,幼果期到采摘期一定要及时补充,连续喷施3-5次。由于
钙在植物体内的移动性非常差,叶面喷施钙肥一定要注意喷施到果实和临近果实的叶片上。并且选择钙肥一定要选
择螯合态钙素营养。
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