一、植物体内钙的含量和分布
植物体含钙量一般在0.1%-5%之间,不同植物种类、部位和器官的变幅很大。
一般规律为:
双子叶植物>单子叶植物;
地上部>根部;
茎叶较多,果实、籽粒中则较少。
在植物细胞中,钙主要存在与细胞壁上。
二、钙的营养功能
(一)稳定细胞膜
钙能稳定细胞膜结构,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、磷酸脂与蛋白质的羧基桥接起来。
钙对生物膜的稳定作用在植物对离子的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面有重要作用。概括起来有以下四个方面
1、提高生物膜的选择吸收能力;
2、增强对环境胁迫的抵抗能力(减轻重金属及酸性毒害,对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害的抗性增强);
3、维持细胞分隔化作用,减弱乙烯的生物合成,防止植物早衰;
4、提高作物品质:储藏器官发育初期,Ca2+含量较低时,细胞原生质膜的通透性增加,有利于糖等有机物质经韧皮部向储藏器官中转运;防止成熟果实腐烂、利于储存。
(二)稳固细胞壁
植物中大多数钙以构成细胞壁果胶质的结构成分存在于细胞壁中。由于细胞壁中有丰富的结合位点,Ca2+的跨质膜运输受到限制,几乎完全依赖于质外体运输。其生理意义为:
1、增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用 ;
2、对膜的透性和有关的生理生化过程起调节作用
(三)促进细胞的伸长和根系生长
缺钙会破坏细胞壁的粘结联系,抑制细胞壁的形成; 同时不能形成细胞板,出现双核细胞现象;细胞无法正常分裂,最终导致生长点死亡。
(四)参与第二信使传递
钙能结合在钙调蛋白( CAM)上,对植物体内的多种酶起活化作用,并对细胞代谢有调节作用。
(五)调节渗透作用
在有液泡的叶细胞内,大部分的Ca2+ 存在于液泡中,它对液泡内一阴阳离子的平衡有重要贡献。
(六)具有酶促作用
Ca2+对细胞膜上结合的酶(Ca-ATP酶)非常重要。的主要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。
三、植物对钙的需求与缺钙症状
植物对钙的需求量因作物种类和遗传特性的不同而有很大的差异。试验表明,在同样条件下,黑麦草最佳生长所需介质中 Ca2+的浓度为2.5μmol/L,而番茄是100μmol/l二者相差20倍。黑麦草最佳生长时期植株含钙量为0.7mg/g,而番茄为12.9mg/g,相差18.4倍,可见各种作物对钙的需求量悬殊很大。
一般认为,在土壤交换性钙的含量>10 μmol/kg时,作物不会缺钙。
在缺钙时,植株生长受阻,节间较短,因而一般较正常生长的植株矮小,而且组织柔软。缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症,易腐烂死亡;幼叶卷曲畸形,叶缘变黄逐渐坏死。
甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病;
番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病;
苹果出现苦痘病和水心病;
植株矮小,茎、根的生长点出现凋萎或坏死;
幼叶变形,叶缘呈不规则的锯齿状;组织柔软
叶尖相互粘边呈弯钩状,新叶抽出困难;
早衰,结实少或不结实;
常伴随铝、铁、锰的毒害。
几种常用的石灰材料
氧化钙
氢氧化钙
方解石质石灰石
白云石质石灰石
泥灰岩
炉渣