中量元素钙对作物的作用和含钙化肥

中量元素钙对作物的作用和含钙化肥 曹恭 梁鸣早 钙的元素符号是 Ca。按目前的分类方法，它是中量元素。钙是植物结构组分元素。 一、植物对钙的吸收和转运 植物以二价钙离子的形式吸收钙。虽然钙在土壤中含量可能很大，有时比钾大 10 倍，但钙的吸收量却远 远小于钾，因为只有幼嫩根尖能吸收钙。大多数植物所需的大量钙通过质流运到根表面。在富含钙的土壤 中，根系附近可能积累大量钙，出现比植物生长所需更高浓度的钙时一般不影响植物吸收钙。钙在植物体 内随着蒸腾水流从根部上升到叶片。二价钙离子被根尖吸收，是依靠细胞内外的浓度梯度和电势梯度的物 理化学动力，以扩散方式进入细胞。钙被吸收入根后，基本上是通过木质部向上运输。钙向上移动的速度 在很大程度上受蒸腾强度的影响。蒸腾速率大的老叶运输的钙就多。钙离子可被靠近集流的细胞所吸收， 也为细胞壁中非扩散阴离子所吸附。植物新生的嫩枝顶端虽然蒸腾速率低，但由于能合成生长素（吲哚乙 酸），可刺激质子泵增加新的阳离子交换点的形成，促使钙向这里移动，使生长点成为钙的积累中心。钙 很难在韧皮部运输，所以很难向下转移。因此所有由韧皮部汁液供应的器官，如种子和果实，钙含量都较 低。 二、钙的重要生理功能 钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组分元素。主要构成果胶酸钙、钙调素蛋白、肌醇六磷酸 钙镁等，在液泡中有大量的有机酸钙，如草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。 大部分钙与果胶酸结合生成果胶酸钙固定在新生组织的细胞壁中，加固植物结构。钙大部分位于细胞壁中。 细胞壁中有两个区域含钙较多。一个是相邻两细胞细胞壁之间的胞间区，一个是细胞壁靠近质膜的交界处。 在这两个区域钙与果胶质形成果胶酸钙，稳定细胞壁的结构。它对细胞和细胞壁的这些作用使其能够调节 碳水化合物的转运。细胞壁果胶酸钙的多少与真菌侵染组织的敏感性和果实成熟早晚有关，这对果品在储 藏期间降低病害感染也有明显的作用。 钙是细胞伸长所必需。钙离子能降低原生胶体的分散度，调节原生质的胶体状态，使细胞充水度、粘滞性、 弹性以及渗透性等适合于正常作物生长。 钙与环状多肽结合而成的化学物质钙调素，在控制植物细胞膜的功能和酶的活性方面起重要作用。钙是一 些重要酶类的活化剂。 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。如钙可与产生的草酸形成草酸钙结晶，避免草酸过多的不良影响。 钙对植株挺立和茎杆硬度起作用，也影响籽粒形成，许多种子中有肌醇六磷酸钙镁。固氮细菌大量需要钙。 三、植物缺钙症状 因为钙在植物体内易形成不溶性钙盐沉淀而固定，所以它是不能移动和再度被利用的。缺钙造成顶芽和根 系顶端不发育，呈“断脖”症状，幼叶失绿、变形、出现弯钩状。严重时生长点坏死，叶尖和生长点呈果 胶状。缺钙时根常常变黑腐烂。一般果实和储藏器官供钙极差。水果和蔬菜常由储藏组织变形判断缺钙。 (图：向日葵缺钙，未形成花前茎弯曲) (图：油菜缺钙在结荚期表现为花序顶端弯曲) 禾谷类作物幼叶卷曲、干枯，功能叶的叶间及叶缘黄萎。植株未老先衰。结实少，秕粒多。小麦根尖分泌 球状的透明粘液。玉米叶缘出现白色斑纹，常出现锯齿状不规则横向开裂，顶部叶片卷筒下弯呈“弓”状， 相邻叶片常粘连，不能正常伸展。 (图：玉米缺钙叶缘出现锯齿状不规则横向开裂，顶部叶片卷筒下弯呈“弓”状，相邻叶片常粘连不能伸 展) 豆科作物新叶不伸展，老叶出现灰白色斑点。叶脉棕色，叶柄柔软下垂。大豆根暗褐色、脆弱，呈粘稠状， 叶柄与叶片交接处呈暗褐色，严重时茎顶卷曲呈钩状枯死。花生在老叶反面出现斑痕，随后叶片正反面均 发生棕色枯死斑块，空荚多。蚕豆荚畸形、萎缩并变黑。豌豆幼叶及花梗枯萎，卷须萎缩。 烟草植株矮化，色深绿，严重时顶芽死亡，下部叶片增厚，出现红棕色枯死斑点，甚至顶部枯死，雌蕊显 著突出。 (图：烟草缺钙植株矮化，色深绿，严重时顶芽死亡，下部叶片增厚，出现红棕色枯死斑点，雌蕊显著突 出) 棉花生长点受抑，呈弯钩状。严重时上部叶片及部分老叶叶柄下垂并溃烂。马铃薯根部易坏死，块茎小， 有畸形成串小块茎，块茎表面及内部维管束细胞常坏死。 (图：棉花缺钙生长点受抑，呈弯钩状。严重时上部叶片及部分老叶叶柄下垂并溃烂) 多种蔬菜因缺钙发生腐烂病，如番茄脐腐病，最初果顶脐部附近果肉出现水渍状坏死，但果皮完好，以后 病部组织崩溃，继而黑化、干缩、下陷，一般不落果，无病部分仍继续发育，并可着色，此病常在幼果膨 大期发生，越过此期一般不再发生。甜椒也有类似症状。大白菜和甘蓝的缘腐病叶球内叶片边缘由水渍状 变为果浆色，继而褐化坏死、腐烂，干燥时似豆腐皮状，极脆，又名“干烧心”、“干边”、“内部顶烧 症”等，病株外观无特殊症状，纵剖叶球时在剖面的中上部出现棕褐色弧形层状带，叶球最外第 1-3 叶和 中心稚叶一般不发病。胡萝卜缺钙根部出现裂隙。莴苣顶端出现灼伤。西瓜、黄瓜和芹菜的顶端生长点坏 死、腐烂。香瓜容易发生“发酵果”，整个瓜软腐，按压时出现泡沫。 (图：辣椒缺钙在幼果膨大期易患脐腐病，果脐水渍状坏死，继而黑化干缩下陷，无病部仍发育着色) 苹果果实出现苦陷病，又名“苦痘病”，病果发育不良，表面出现下陷斑点，先见于果顶，果肉组织变软、 干枯，有苦味，此病在采收前即可出现，但以储藏期发生为多。缺钙还引起苹果水心病，果肉组织呈半透 明水渍状，先出现在果肉维管束周围，向外呈放射状扩展，病变组织质地松软，有异味，病果采收后在储 藏期间病变继续发展，最终果肉细胞间隙充满汁液而导致内部腐烂。梨缺钙极易早衰，果皮出现枯斑，果 心发黄，甚至果肉坏死，果实品质低劣。 (图：苹果缺钙采收前出现苦陷病（或称苦痘病）以储藏期为多。 果实顶部下陷斑点，果肉组织变软干枯， 有苦味) (图：芒果缺钙，果实中央部位软化腐烂，深约 1.5 厘米，品质差) 苜蓿对钙最敏感，常作为缺钙指示作物，需钙量多的作物有紫花苜蓿、芦笋、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。其次为烟草、番茄、大白菜、结球甘蓝、玉米、大麦、 小麦、甜菜、马铃薯、苹果。而谷类作物、桃树、菠萝等需钙较少。 (图：花生缺钙老叶背面先出现斑痕，随后叶正反面均出现棕色枯死斑块，空荚多) (图：马铃薯缺钙成熟幼叶叶片呈杯状上卷失绿出现褐斑) 四、市场上主要的含钙化肥 目前专门施钙的不多，主要还是施石灰改良酸性土壤时带入的钙。大多数农作物主要还是利用土壤中储备 的钙。土壤含钙量差异极大，湿润地区土壤钙含量低、砂质土壤含钙量低，石灰性土壤含钙量高。含钙量 大于 3%时一般表示土壤中存在碳酸钙。