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浅析作物营养元素—钙
[摘要]钙是一种重要矿质营养元素,本文主要对钙在作物中的形态与分布,吸收与运输,钙的生理功能,作物缺钙的症状和原因进行了综述,并提出了作物缺钙的调节措施和应加强研究的问题。
[关键词]钙;营养元素;作物
钙是作物生长发育的四大必需营养元素(N、P、K、Ca)之一,符合1939年美国植物生理学家阿诺(Arnon)和
斯通(Stout)等提出的判断某一元素对作物是否必需的三条标准[1](必要性、专一不可替代性和具有一定的生理功能),它作为营养元素被人们认识已超过百年,但由于大多数土壤含钙量较丰富,正常条件下能满足作物的需要,故不为人们充分重视,造成钙营养在某些地区已成为影响作物生长发育、果实产量和品质的营养生理障碍因素[2]。近年来,随钙的一些新的生理功能被认识和缺钙导致生理病害的出现,激起了人们对钙研究的极大兴趣,钙营养研究逐渐引起人们的关注。
1作物中钙的存在形式、吸收、转运与分布

作物从土壤进入体内的钙有大致分2种:(1)水溶性离子状态:主要是游离Ca2 和易溶于水的钙盐等,存在于细胞质及细胞液等溶液中,可以移动。(2)非水溶性结晶态:如草酸钙、碳酸钙、磷酸钙、果胶酸钙等,主要存在于液泡中,难溶于水,不易移动。

通常,钙以Ca2 的形态被作物吸附在交换点位上,约占盐基总量的80以上,因而土壤中存在足够的钙供根系吸收[3-4]。作物吸收、利用的钙取决于作物根系对其吸收和地上部对其运转的能力,Ca2 通过质流转移到根表面,再经质外体途径短距离运输到达木质部,由于根内皮层细胞壁上木栓化的凯氏带可阻止Ca2 的质外体运输,钙的吸收主要发生在凯氏带尚未形成的根尖和侧根形成部位[3-4]。也有人认为[5]钙的吸收是靠作物健壮的幼根根尖来实现的,钙从土壤溶液中转移到根上的吸收主要取决于因蒸腾流引起的土壤溶液的质流以及根的延伸远近,钙的吸收随蒸腾作用的增强而增加。

,木质部是作物体内钙长距离运转的主要途径。彭永宏等[6]认为,在低钙环境中,钙通过木质部运输,而在高钙时,则通过韧皮部运输。
。
,钙运输受蒸腾作用控制[6],其运输的动力是蒸腾作用。木质部运输受钙的浓度、梯度、蒸腾拉力、作物受氮素营养形态的影响,腾强度越大和生长时间越长的器官,经木质部运入的Ca2 就越多[3-4]。

作物细胞中钙的分布极不平衡,存在于细胞壁区域的钙称为胞外钙,存在于细胞内的钙称为胞内钙。通常,细胞质中钙浓度低,细胞在非兴奋状态下,细胞质溶液中的自由Ca2 水平仅在10-7-10-6mol/L,而胞外Ca2 浓度在10-3mol/L。细胞壁上Ca2 结合位点多,是细胞最大的钙库,其浓度可达1-5mmol/L。线粒体、叶绿体、微粒体、液泡和内质网等细胞器均有钙的分布,其钙浓度也是细胞质的几百倍到上千倍[7,8]。
2钙的生理功能
钙既是作物生长发育必需的营养元素,又是作物代谢的重要调控者。但以前认为钙只是作为一种营养元素而起作用,自1980年证实钙调蛋白