鈣的吸收和利用

摘要：

鈣的元素符號(hào)是Ca

。按目前的分類(lèi)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(guò)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(zhǎng)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(shì)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(guò)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(zhǎng)素（吲哚乙酸），可刺激質(zhì)子泵增加新的陽(yáng)離子交換點(diǎn)的形成，促使鈣向這里移動(dòng)，使生長(zhǎng)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(píng)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(zhǎng)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(zhǎng)?！　?/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(lèi)的活化劑?！　?/span>

鈣能中和代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸，形成草酸鈣、檸檬酸鈣、蘋(píng)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(guò)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(guò)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(zhǎng)點(diǎn)壞死，葉尖和生長(zhǎng)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?！　?/span>

(圖：向日葵缺鈣，未形成花前莖彎曲)

(圖：油菜缺鈣在結(jié)莢期表現(xiàn)為花序頂端彎曲)

禾谷類(lèi)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(kāi)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?！　?/span>

(圖：玉米缺鈣葉緣出現(xiàn)鋸齒狀不規(guī)則橫向開(kāi)裂，頂部葉片卷筒下彎呈“弓”狀，相鄰葉片常粘連不能伸展)

豆科作物新葉不伸展，老葉出現(xiàn)灰白色斑點(diǎn)。葉脈棕色，葉柄柔軟下垂。大豆根暗褐色、脆弱，呈粘稠狀，葉柄與葉片交接處呈暗褐色，嚴(yán)重時(shí)莖頂卷曲呈鉤狀枯死?；ㄉ诶先~反面出現(xiàn)斑痕，隨后葉片正反面均發(fā)生棕色枯死斑塊，空莢多。蠶豆莢畸形、萎縮并變黑。豌豆幼葉及花?？菸眄毼s?！　?/span>

煙草植株矮化，色深綠，嚴(yán)重時(shí)頂芽死亡，下部葉片增厚，出現(xiàn)紅棕色枯死斑點(diǎn)，甚至頂部枯死，雌蕊顯著突出?！　?/span>

(圖：煙草缺鈣植株矮化，色深綠，嚴(yán)重時(shí)頂芽死亡，下部葉片增厚，出現(xiàn)紅棕色枯死斑點(diǎn)，雌蕊顯著突出)

棉花生長(zhǎng)點(diǎn)受抑，呈彎鉤狀。嚴(yán)重時(shí)上部葉片及部分老葉葉柄下垂并潰爛。馬鈴薯根部易壞死，塊莖小，有畸形成串小塊莖，塊莖表面及內(nèi)部維管束細(xì)胞常壞死?！　?/span>

(圖：棉花缺鈣生長(zhǎng)點(diǎn)受抑，呈彎鉤狀。嚴(yán)重時(shí)上部葉片及部分老葉葉柄下垂并潰爛)

多種蔬菜因缺鈣發(fā)生腐爛病，如番茄臍腐病，最初果頂臍部附近果肉出現(xiàn)水漬狀壞死，但果皮完好，以后病部組織崩潰，繼而黑化、干縮、下陷，一般不落果，無(wú)病部分仍繼續(xù)發(fā)育，并可著色，此病常在幼果膨大期發(fā)生，越過(guò)此期一般不再發(fā)生。甜椒也有類(lèi)似癥狀。大白菜和甘藍(lán)的緣腐病葉球內(nèi)葉片邊緣由水漬狀變?yōu)楣麧{色，繼而褐化壞死、腐爛，干燥時(shí)似豆腐皮狀，極脆，又名“干燒心”、“干邊”、“內(nèi)部頂燒癥”等，病株外觀無(wú)特殊癥狀，縱剖葉球時(shí)在剖面的中上部出現(xiàn)棕褐色弧形層狀帶，葉球最外第1-3葉和中心稚葉一般不發(fā)病。胡蘿卜缺鈣根部出現(xiàn)裂隙。萵苣頂端出現(xiàn)灼傷。西瓜、黃瓜和芹菜的頂端生長(zhǎng)點(diǎn)壞死、腐爛。香瓜容易發(fā)生“發(fā)酵果”，整個(gè)瓜軟腐，按壓時(shí)出現(xiàn)泡沫。　　

(圖：辣椒缺鈣在幼果膨大期易患臍腐病，果臍水漬狀壞死，繼而黑化干縮下陷，無(wú)病部仍發(fā)育著色)

蘋(píng)果果實(shí)出現(xiàn)苦陷病，又名“苦痘病”，病果發(fā)育不良，表面出現(xiàn)下陷斑點(diǎn)，先見(jiàn)于果頂，果肉組織變軟、干枯，有苦味，此病在采收前即可出現(xiàn)，但以?xún)?chǔ)藏期發(fā)生為多。缺鈣還引起蘋(píng)果水心病，果肉組織呈半透明水漬狀，先出現(xiàn)在果肉維管束周?chē)?，向外呈放射狀擴(kuò)展，病變組織質(zhì)地松軟，有異味，病果采收后在儲(chǔ)藏期間病變繼續(xù)發(fā)展，最終果肉細(xì)胞間隙充滿汁液而導(dǎo)致內(nèi)部腐爛。梨缺鈣極易早衰，果皮出現(xiàn)枯斑，果心發(fā)黃，甚至果肉壞死，果實(shí)品質(zhì)低劣?！　?/span>

(圖：蘋(píng)果缺鈣采收前出現(xiàn)苦陷?。ɑ蚍Q(chēng)苦痘?。┮?xún)?chǔ)藏期為多。果實(shí)頂部下陷斑點(diǎn)，果肉組織變軟干枯，有苦味)

(圖：芒果缺鈣，果實(shí)中央部位軟化腐爛，深約1.5厘米，品質(zhì)差)

苜蓿對(duì)鈣最敏感，常作為缺鈣指示作物，需鈣量多的作物有紫花苜蓿、蘆筍、菜豆、豌豆、大豆、向日葵、草木樨、花生、番茄、芹菜、大白菜、花椰等作物。其次為煙草、番茄、大白菜、結(jié)球甘藍(lán)、玉米、大麥、小麥、甜菜、馬鈴薯、蘋(píng)果。而谷類(lèi)作物、桃樹(shù)、菠蘿等需鈣較少。

(圖：花生缺鈣老葉背面先出現(xiàn)斑痕，隨后葉正反面均出現(xiàn)棕色枯死斑塊，空莢多)

(圖：馬鈴薯缺鈣成熟幼葉葉片呈杯狀上卷失綠出現(xiàn)褐斑)

四、市場(chǎng)上主要的含鈣化肥　　

目前專(zhuān)門(mén)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(rùn)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(guò)磷酸鈣、重過(guò)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。