植物必需元素之骨骼元素

植物在生长发育过程中必不可少的营养元素有17种:

大量元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、

中量元素:钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)

微量元素:铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)、

氯(Cl)和镍(Ni)

钙作为中量元素之首,在植物体内发挥着至关重要的作用。

土壤中的钙含量一般来说能满足作物的需求,但是随着农业的快速发展,由于化学肥料的不科学使用(如过量施肥,偏施氮磷钾等),还有生态环境的影响等,作物缺钙现象频频出现,引发作物一系列的问题,如脐腐病、脐腐病、苦痘病、水心病、裂果等,直接或间接影响作物品质和产量,给农业生产带来极大经济损失。

作物缺钙的危害

1、细胞壁发育不良

钙参与细胞壁的形成,缺钙易造成细胞壁发育不健全,易得苦痘病、痘斑病、脐腐病、白菜烧心、果软、果裂等。

2、生长点生长受到显著抑制

缺钙部位主要在新生叶、果实、生长点和根尖上。造成根短而多,灰黄色,细胞壁粘化,根延长部细胞遭受破坏,局部腐烂;幼叶尖端皱缩成钩形,新生叶很快枯死;花朵萎缩干枯等。

物类型

缺钙症状

茄果类

脐腐病、裂果、果肉发硬、厚皮果、日灼病、空洞果、畸形果、粗筋果、果实着色不良、化瓜、僵果、干烧心等

叶菜类

叶片无法伸展、新叶卷须萎缩或褐腐

果树类

痘斑病、水心病、果锈、苦痘病、果皮开裂、黑星病、黑斑病、裂果、桃果顶软化、猕猴桃早熟易软、贮藏期果肉变黑等

大田类

小麦、水稻秕粒、花生空壳、土豆内部褐变等

作物缺钙原因

1、环境及植株自身影响(吸收、运输难)

作物吸收钙元素90%以上依靠根系吸收,5%左右可通过叶片吸收。钙离子吸收在很大程度上受蒸腾强度所支配,所以对外界环境依赖比较高,比如阴雨天气,高温天气导致的作物气孔关闭影响作物对钙的吸收。作物在其他逆境下如干旱、盐碱、根系缺氧导致的作物生理机制失衡都是钙的吸收难的原因。

1)大棚菜由于湿度大、蒸腾作用差而易缺钙;

2)天气长期干旱时因没有足够可蒸腾的水分,作物易缺钙;

3)酸性沙质土壤淋溶严重,碱性土壤易被土壤固定,造成缺钙;

4)根系受损、植株自身受到病虫害侵袭,造成植株生长发育紊乱,细胞活力下降,影响钙的吸收和运转等。

2、钙易拮抗(元素竞争大)

钙受多种其他元素的拮抗作用。过量的可溶性离子如NH4+、K+、Mg2+、Na+或者低比例的可溶性Ca2+都会导致植株降低对钙的吸收,增加生理病害发生机率;其中铵离子对钙吸收的抑制作用最明显。在作物特定时期过量偏施某种肥料导致了钙离子的吸收效率低。比如:花期过量使用硼肥,果树转色期过量使用钾肥等导致的钙离子拮抗。

钙与其他元素拮抗关系图

其他元素

高氮

高磷

高钾

高镁

高铜

高铁

高锌

高硼

钙吸收

抑制

反应

抑制

抑制

抑制

抑制

抑制

抑制

3、钙易反应(易被固定)

由于钙离子的特殊性,在作物体内容易和有机酸类物质反应,如和草酸反应生成草酸钙。在作物体外也容易和含磷含硫物质反应而被固定。

4、钙难运输(移动性差)

钙主要是通过木质部单向、长距离运输,植物体内钙的调节、分配受蒸腾拉力影响比较大。因此,蒸腾作用弱的器官容易缺钙,如作物的块茎、果实蒸腾作用弱,容易造成强健老叶对钙离子的争夺。最先表现出缺钙现象。只有当强健老叶钙离子浓度高的时候才会分配给顶叶,叶柄,果实等器官。

1)果实因为重量远大于叶片,但蒸腾作用很弱,易产生局部缺钙;

2)大白菜等包心菜因心菜叶被封闭,蒸腾作用弱,易产生缺钙;

钙在植物体中的作用

1、保护细胞壁结构的稳定

钙是细胞壁的主要组成成分,钙与植物细胞壁中的果胶酸结合成果胶酸钙,果胶酸钙是细胞壁的组成成分,可以抑制果胶酸对细胞壁其他成分的破坏。还扮演着细胞胞间层物质中的重要角色,它对维持果实硬度、增强果实耐贮性具有重要的作用,而胞间层物质起的作用是连接细胞,使细胞、组织更加紧密、稳固。

缺钙时细胞壁交联解体,导致番茄、辣椒、茄子等出现脐腐病;苹果出现苦痘病和水心病、核桃缝合线部位软化、果实硬度下降、甘蓝和大白菜出现干烧心;葡萄、西瓜、柑橘等出现软果裂果;严重影响果实外观和品质。

2、保护细胞膜结构的稳定

钙能稳定生物膜结构,保持原生质膜结构的完整性。主要是与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

钙可以增强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,还可增加植物对药害、盐害、冻害、干旱、热害和病虫害等的抗性。

3)防止植物早衰

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。

采后果实的保鲜贮藏期与呼吸强度有关。而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,减少底物来源,减少新陈代谢。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

在果实(种子、果实、块根、叶片等贮藏器官)等器官发育初期,如果其中钙含量较高时,植株原生质体的选择透过性就会增强,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。

3、促进细胞分裂,促进毛细根生长

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,钙是细胞分裂所必需的,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,子细胞就无法分离,就会出现双核细胞的现象,由于细胞不能分裂,最终导致生长点死亡。

4、参与植物细胞渗透调节剂

在有液泡的细胞内,大部分钙存在于液泡中,它对液泡内阴阳离子的平衡有着重要的调节作用。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,使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。此外,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。

5、参与酶促反应

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。

6、参与第二信使传递

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。

如何高效补钙

1、调节土壤酸碱度

土壤能保持钙离子被有效吸收利用的pH范围为6-8,酸性过大或碱性过强,采取的应对措施截然不同。

偏酸性土壤的处理措施:

对于酸性超过范围不大的土壤可通过撒施草木灰、碳酸氢铵等来进行调节,对较为严重的地块可以根据酸性强度大小每亩撒施20-50斤石灰粉,石灰粉的主成分为氢氧化钙,呈碱性,通过酸碱中和可以起到降低酸性的作用,同时可以增加钙含量。不过需要强调的是,在施用石灰粉的时候要同时配施有机肥,不然土壤可能结构会变得结实致密,不利用耕作,有机肥可以涵养有效态钙离子,并改善土壤结构。另外,条件允许,可以购买商品酸性土壤调理剂,进行土壤改良。

偏碱性土壤的处理措施:

对碱性较强的土壤,可以撒施硫磺粉、硫酸亚铁。硫磺粉在土壤中通过硫化细菌的的作用下转变为亚硫酸,从而起到酸碱中合作用,硫磺粉中和能力较为缓慢,但较为持久。硫酸亚铁虽然见效快,但是作用不持久。有条件的最好选用草炭土,草炭土呈现酸性,在西南地区的草炭土酸性较强,部分地区pH值达3-4,东北地区pH值一般为5左右,不但可以有效中和碱性还可以提高有机质含量。

条件允许可以选择碱性土壤调理剂。

2、改善土壤结构,增加有机质含量

补充有机质(如玛斯肽),改善土壤团粒结构。有机质分解后的胶体,可以使钙形成络合物,使钙以可利用的水溶态被储存起来,因此有机质含量高可以减少土壤中钙离子的含量,提高土壤中钙元素的可吸收利用比例。同时。有机质含量高可以提高土壤团粒结构,将土壤调节到适宜范围,促进根系生长旺盛,有助于钙的吸收。

3、平衡施肥

充分了解土壤肥力状况,避免盲目施肥,通过施用生物菌肥或功能性的肥料(如玛斯肽),释放土壤中被固定的氮、磷、钾,减少因为“三要素”的过量施用,对钙元素的吸收造成的“拮抗作用”或者固定作用。在施用底肥时,可以根据实际情况,选择性的底施钙肥。

4、喷施含钙叶面肥

根叶结合,根部补充为主,叶面为辅。在施足底肥的同时,在作物对钙需求临界期及最大期之前,叶面喷施螯合态钙肥(如糖醇钙、氨基酸钙等)。

在施用含钙叶面肥时要注意两点

1)注意补钙时期

一般作物需钙高峰期在开花坐果期,这一时期应注意少量多次进行直接补钙,补钙方式要做到冲施+叶喷,叶喷时要叶面、果面全面覆盖。

另外,连续阴雨天,由于光照不足蒸腾作用降低,植物吸收钙离子的拉力将会降低,易发生缺素症状,表现在植株上就是黄瓜等蔬菜会出现叶片四周下垂的“降落伞叶”或者叶缘发黄的“镶金边”,如果不及时补钙会影响植物的生长速度,加大病害发生的可能,甚至造成品质的下降。

2)选择合适的钙肥

目前在作物上提倡施用液体钙肥。液体钙肥多采用螯合剂增加稳定性,目前最先进高效的是糖醇和氨基酸螯合技术,糖醇螯合钙和氨基酸螯合钙不仅能提高钙吸收率,并且可在套袋后还继续使用,一般两天内就能见到效果。

(0)

相关推荐

  • 钙在植物营养与土壤改良中的作用

    每一种作物的生长都需要营养.作物的必需大量元素为:氮,磷,硫,钾,钙和镁:其他的必需营养元素包括铁,锌,锰,铜,硼,钼和氯.缺少任何一种元素都会导致农作物减产或品质不佳.钙是其中最重要的营养物质之一, ...

  • 植物必需元素之绿叶元素

    铁是植物必需的微量元素之一,在光合作用.生物固氮及呼吸链的电子传递中发挥着重要功效,被称作"绿叶元素". 铁元素在植物体内的分布 大多数植物的含铁量在100-300 mg-kg-1 ...

  • 植物必需元素之稳控元素

    铜在植物体内的功能是多方面的,作为植物必需微量元素之一,是多种酶的组份,同时参与碳同化.氮代谢.呼吸作用及氧化还原等多种代谢,在植物生育过程中起着非常重要的作用. 铜在植物体内的分布 植物需铜数量不多 ...

  • 植物重最关键元素——碳

    本文阅读需要6分34秒 [果树所需的"第一养分"--碳元素] 果树需求量比较多的六种元素是:碳.氢.氧.氮.磷.钾."碳"是排在第一位的. 说到这里很多朋友不禁 ...

  • 【重磅】2020年世界食品创新奖获奖名单揭晓,植物基、酒精元素、可持续包装成热门

    文:Clara Zhu 来源:Foodaily每日食品(ID:foodaily) 3月5日,由FoodBevMedia评选的2020年世界食品创新奖最终获奖名单在伦敦酒店餐饮博览会(HRC)举行的特别 ...

  • 骨骼“偏爱”2种植物,患有骨质疏松,常吃或有益补骨

    骨骼在人体中极其重要,它支撑着人体,有了骨骼,人们才能完成日常生活及工作,骨骼还有造血及储存营养等方面的功能,如果骨骼受损,人们在生活及工作各方面,将不能正常展开. 目前,有越来越多的骨质疏松这一类骨 ...

  • 全面的理解肥料不同元素的作用,不盲目施肥,让植物长的更好

    有很多种植户或者植物爱好者一直搞不清楚,应该如何去选择肥料,怎么去施肥.对于施肥来说,那简直就像考试里面的选择题一样,真的好难抉择呀,选A 选B 选C 还是选D呢? 实在选不出来,那只能去抄作业了,看 ...

  • 手抄报元素:海底植物合辑,像一群海草海草海草随波飘摇~

    手抄报作业 写在课前 像一棵海草海草海草海草 随波飘摇 海草海草海草海草 浪花里舞蹈 今天手抄报小姐姐为大家准备了 手抄报元素:海底植物 而且还可以在手帐之中用得到哦 [ 手抄报元素:海底植物]公开课 ...

  • 手抄报元素:花盆植物,清新你的手抄报

    手抄报作业 写在课前 小朋友们清新的花盆植物 在很多手抄报中都用得到哦 今天就与九步老师一起学习 手抄报元素:花盆植物 而且还可以在手帐之中用得到哦 [ 手抄报元素:花盆植物]公开课 难易级别:1个九 ...

  • 《植物生理学》8 | 植物体内的必需元素

    <植物生理学> 植物的生命运作形式 用植物的微观活动解释宏观状态,农作物生命本身如何运作是所有技术的出发点和落脚点. 为更好地适应农友的需要,我们对于共读的安排和书里的顺序不太一样,点击此 ...