□北方蔬菜报记者果志华报道
蔬菜生长过程中,时常有菜农反映棚内的蔬菜出现烂头、顶芽枯死、叶片卷叶或干边等问题。其实,这些都是植株缺钙的表现。蔬菜对钙的需求量很大,在整个生长过程中都不可或缺,因此了解钙元素的作用,是合理施用钙肥的基础。
钙是一种重要的中量元素,在植株生长过程中,其作用主要表现在以下几个方面。
稳定细胞结构
钙元素可与果胶酸结合形成果胶酸钙,是细胞壁中层(中胶层)的关键成分,可维持细胞壁的机械强度和弹性。缺钙时,新生的细胞壁无法正常交联,导致细胞脆弱,易破裂。简单来说,我们可将钙元素理解为“骨架元素”,就像钙是形成人体骨骼不可缺少的元素一样,钙可以促进细胞壁的形成,从而保证植物细胞的稳定性。
蔬菜缺钙时,植株新细胞形成受阻,细胞分裂因此受影响,主要表现为初期幼叶边缘呈浅绿色,叶背呈紫色,后期叶尖和叶缘枯萎,顶芽枯死,植株长势瘦弱,生长点附近的幼
叶边缘发黄皱缩,部分枯死,同时会引起烂头、脐腐等生理性病害。除了以上的症状表现,缺钙还会诱发植株整体的抗病、抗逆能力降低,对果实生长期间及采收后的品质有很大影响。
此外,钙离子通过结合膜磷脂的负电荷基团,调节膜通透性,防止细胞内溶物外渗。当植株缺钙时,细胞膜泄漏,会导致离子(如K、Mg)失衡,引发组织坏死,如大白菜缺钙,会出现心腐病。
提高抗逆性
钙元素作为第二信使参与信号传导,当植物收到环境胁迫,比如干旱、高温或病原菌侵染时,钙离子浓度变化会触发防御反应,激活相关基因和酶,如钙元素可诱导抗氧化酶(如SOD、POD)合成,减轻氧化损伤。同时,钙元素还参与生长素(IAA)极性运输的调控,缺钙会导致生长素分布异常,引发顶端优势丧失,出现新叶畸形或生长点微缩。钙元素与脱落酸(ABA)也具有协同作用,可增强气孔关闭能力,减少水分蒸腾。
有些酶需要钙元素作为辅因子或激活剂,如淀粉酶、ATP酶,可影响
种子萌发和能量代谢,硝酸还原酶可影响氮元素代谢。当植株缺钙时,会导致这些酶活性下降,代谢紊乱,影响光合产物运输。
钙元素还能与草酸、柠檬酸等结合形成不溶性盐,避免有机酸在细胞中积累导致毒害,尤其在代谢旺盛的果实和叶片中作用显著。
促进根系发育
钙元素可促进根尖分生组织细胞分裂,刺激根毛生长,增强根系对水分和养分的吸收能力。缺钙时,根系短小、根尖褐变。
以幼苗根系为例,苗期是根系生长的重要阶段,此时缺钙会造成根系生长不良,根毛数量少,甚至严重缺钙时会造成根系死亡,这种缺钙症状一般不易被以发现,由于缺钙造成的根系生长不良,往往成为植株中后期早衰的“导火索”。
此外,充足的钙元素可增强根系强度,使病原菌难以侵入,从而提高根系对病原菌的抵抗能力,减少根部病害发生几率。
加速养分吸收和运输
钙元素与其他矿质元素存在相互
作用,能影响元素的吸收和利用。如适量的钙元素可促进蔬菜植株对钾元素、镁元素的吸收。以茄子为例,茄子坐果前后,充足的钙元素可促使植株吸收更多的钾元素,以供应果实生长,让果实快速膨大,提高果皮致密度,增加蜡质层厚度,达到改善果实表光的目的。钙元素还能提高果实硬度,而且钙元素通过参与生物调节活动,可抑制乙烯产生,降低果实的呼吸强度,防止果实变绵软而衰老,延长果实货架寿命及储藏期,提高果实品质。
钙元素在蔬菜体内可与一些有机物质形成复合物,参与养分运输。如钙元素与硼元素结合,能促进硼元素在植株体内运输,保证蔬菜生殖器官的正常发育。在西红柿花期,若钙、硼元素供应不足,会影响花粉管的伸长和受精过程,导致坐果率降低。
总之,钙元素对蔬菜生长至关重要,从细胞结构的稳定到生理功能的调节,从抗逆性能的提升到养分的吸收和运输,都离不开钙元素的参与。在蔬菜生产中,菜农应根据钙元素的不同作用,合理施用钙肥,让植株健壮生长,提高种植效益。