钙是植物必需的营养物质,80%的果树和蔬菜需要的钙比磷多。作物的根系发育、茎叶生长都需要大量的钙,作物对钙的需求甚至超过了对氮的需求!缺钙已成为制约我国农作物产量和质量的主要问题。
钙的营养功能
钙是植物必需的营养元素,它能稳定细胞壁结构和细胞膜,渗透调节液泡中阴离子和阳离子的平衡。从而达到提高果蔬品质、减少病虫害的效果。
细胞膜亚微观结构模型图
稳定细胞膜
钙对生物膜结构的稳定作用在植物的选择性吸收、生长、衰老、信息传递和抗逆性中起着重要作用。
生物膜有助于选择性吸收离子。缺钙时,植物根细胞原生质膜稳定性降低,通透性增加,导致低分子量有机化合物和无机离子外渗增加。当钙严重缺乏时,质膜的膜结构完全解体,失去离子吸收的选择性。
可以增强植物对环境胁迫的抵抗力,充足的钙可以缓解重金属或酸性对植物的毒害作用。它还能增强植物对盐、寒冷、干旱、高温、疾病和害虫的抵抗力。
它可以防止植物过早衰老,如细胞分离的破坏、呼吸作用的增强和液泡中的物质泄漏到细胞质中。施钙能明显延缓叶片衰老。在果实成熟过程中,植物衰老与乙烯产生密切相关,钙可以通过调节细胞膜通透性来削弱乙烯生物合成,延缓衰老。
它可以提高作物质量。果实发育过程中,供给充足的钙有利于干物质的积累;当成熟果实中钙含量较高时,可有效防止采后贮藏过程中的腐烂现象,延长贮藏期,提高果实的保鲜质量。
植物细胞壁示意图
稳定细胞壁
大多数钙与果胶酸钙结合形成果胶酸钙,果胶酸钙固定在新组织的细胞壁中,增强植物结构。缺钙会使细胞壁和间皮软化,进而使细胞壁解体,从而降低细胞对真菌感染的抵抗力。
植物根尖结构图
促进细胞伸长和根生长
钙是细胞分裂的必要成分。细胞核分裂后,分隔两个子细胞的细胞核是间皮的初始形态,由果胶酸钙组成。在缺钙的情况下,无法形成细胞板,子细胞无法分离,因此双核细胞无法出现,也就是说细胞无法分裂,最终会导致生长点死亡。
起到渗透调节的作用
在有液泡的叶细胞中,大多数钙离子存在于液泡中,对液泡中的阴阳离子平衡有重要贡献。由于含钙化合物的溶解度很低,其形成在细胞渗透调节中起着重要作用。
其他微观功能
钙还参与第二信使的传递,帮助其他离子和物质跨膜转运,这里就不讨论了。
植物中钙的特性
单子叶植物和双子叶植物的区别
不同植物种类、部位和器官的钙含量差异很大。
通常双子叶植物钙含量较高,单子叶植物钙含量较低。
根含钙少,地上部分含钙多。
茎叶含钙量较多,而水果和谷物含钙量较少。
在植物细胞中,钙大多存在于细胞壁上。
植物缺钙症状
植物缺钙的原因
一种是土壤缺钙,主要发生在酸性沙土中,另一种是生理性缺钙。
虽然土壤富含钙,但果蔬缺钙。这是因为钙在植物体内的长距离运输主要发生在木质部,其运输动力是蒸腾作用,即钙通过蒸腾水分运动,而幼嫩部位和果实的蒸腾作用较小,对钙的竞争也弱于叶片。此外,韧皮部中钙的流动性差,很难运输和分配到新的部位和果实。
然后是干旱和低温,造成钙随蒸腾水向地面的运动和运输受限。此外,过量施用氮肥和大量钙进入叶片会导致叶片和果实之间的钙竞争,从而加剧缺钙。
植物缺钙症状
黄瓜缺钙
草莓缺钙
常见缺钙
大白菜、卷心菜、莴苣、卷心菜——新叶烧焦
番茄脐腐病
西瓜脐腐病
苹果苦痘
花生空壳
植物缺钙可导致顶芽、侧芽、根尖等分生组织卷曲畸形,植株短小,生长点粘稠,腐烂死亡,幼叶卷曲、畸形、失绿,新叶坏死。果树和蔬菜缺钙导致许多生理疾病。资料来源:孟小龙农业
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