植物营养中钙的功能及其在土壤改良中的作用

　　摘要钙可以为植物体内的各类新陈代谢提供物质保障，对植物生长繁殖必不可少，同时对土壤介质的改良也发挥着重要影响。该文通过查阅大量研究文献，阐述了钙在植物体内的功能及其在土壤改良中的作用。 　　关键词钙；功能；土壤改良 　　中图分类号S156文献标识码A文章编号 1007-5739（2013）12-0202-01 　　在植物体内，钙呈不均匀分布状态，主要分布在茎和叶部分，其中老叶中钙的含量要比嫩叶高，种子、根和果实中钙的含量相对较低。此外，在植物的细胞内钙也呈极不均匀的分布状态，其中在细胞壁的胶层、细胞质膜外表面、细胞内质网及液泡当中钙的浓度较高，而在细胞质中含钙浓度则极低。在细胞内部，钙的存在形式有3种，分别是游离钙、结合钙及贮存钙[1]。钙既可以构成植物的矿物质营养成分，同时也具有许多独特的其他生理功能。它可以调节植物的多种生理功能，充当植物细胞内部功能调节的信号物质，对土壤改良也有很重要的作用。钙能够从许多领域对植物的新陈代谢和植物品质产生重要影响，钙在植物体内供应不足将引起植物的多种生理性失调症状[2-3]。 　　1钙在植物体内的功能 　　1.1稳定细胞膜的结构 　　钙是细胞膜结构中必不可少的元素，它可以对离子的选择性吸收起调节作用，可以调解细胞质中的溶质渗漏，在出现各种胁迫条件时，这种保护性作用显得尤为突出，钙增强了植物面对环境胁迫产生的抗逆能力。在组织与细胞存在缺钙的情况下，低分子溶质的渗漏将会增多，甚至在严重时造成细胞质膜结构出现解体。钙实现这种稳定细胞膜作用的纽带是桥接磷酸盐同磷脂和蛋白质的羟基，在细胞膜的表面，Ca2+在这些结合位点之上虽然可以同其他阳离子进行交换，但是Ca2+具有稳定细胞膜的功能是不能够被替代的。钙能够作为细胞膜的保护剂，除上述因素外，与其具有的稳定蛋白质的功能有关，从而可以提高细胞膜结构的稳定性。 　　1.2维持细胞壁的结构 　　在植物细胞中，细胞壁也是其最重要的一项特征结构。而钙对维持细胞壁的结构与功能起着至关重要的作用。首先，以果胶物质为主的多糖物质同Ca2+构成离子键，形成细胞壁的多糖物质交换的一种主要形式；其次，在细胞壁的胶层里，钙同果胶酸相结合形成了果胶酸钙，这种物质可以抑制果胶酸对细胞壁的其他成分产生的破坏作用；钙对多聚半乳糖醛酸酶活性也可以起到抵制作用，进而降低细胞壁的分解。由于钙具有上述作用，有效抵抗了真菌病害对细胞的侵染，因此含钙量高的成熟果实能够有效防止贮藏中产生的腐烂现象，使贮藏期得以延长，贮藏品质得以提高[4-5]。 　　1.3其他营养功能 　　作为植物新陈代谢必不可少的元素之一，钙具有多方面的营养功能。在植物细胞中，成熟细胞内的钙主要存在于液泡中，钙以阳离子形式平衡液泡中的有机阴离子与无机阴离子，使液泡中的阴阳离子达到平衡。同时，钙也可以对植物代谢中产生的酸进行中和，尤其是与草酸结合后，可以结合成不溶性草酸钙，有利于消除过量有机酸对细胞的毒害。 　　2钙在土壤改良中的作用 　　植物生长发育离不开土壤，植物新陈代谢需要的水分和养分主要经根系从土壤当中吸收。在自然界的土壤里，通常有各式各样的障碍性因素阻碍植物的生长发育，我国的酸性土壤与碱性土壤分布很广，呈“南酸北碱”分布状态，而外源钙对于土壤营养状况的改善起着重要作用。钙作为植物生长不可或缺的营养元素之一，大量存在于土壤之中，在正常条件下，土壤中的钙能够满足大部分作物的生长需求，大田作物很少出现缺钙现象。因此，含钙的肥料大都用于改良土壤方面。近30年以来，化学肥料的长期和大量施用，造成作物缺钙现象不断出现，对农业生产造成了严重的经济损失。植物缺钙主要起自环境因素，如土壤酸碱度过大；潮湿多雨造成土壤的湿度过大，使得土壤中的钙大量流失，土壤的含钙量下降；土壤中缺乏氧分，也对植物吸收钙产生不利影响，最终导致植物患缺钙症。 　　与此相反，植物根周围的土壤中含Ca2+浓度过高也会对其产生毒害，例如可能对种子的萌发起抑制作用、使植物的生长发育变慢等。钙的含量过多会造成栽培作物番茄生理性失调，产生黄金斑，黄金斑的组织中不但钙的浓度高，还出现了草酸钙。因此，在施用钙肥时要控制好施用量，避免毒害的发生。 　　3结语 　　作为植物新陈代谢不可缺少的营养元素之一，钙一直被人们所广泛关注。鉴于钙在农业生产当中所具有的特殊作用，从营养角度来确定钙的施用量成为当前研究与实践中的重要课题。因此，在理论或实践领域，钙在植物营养方面具有哪些作用，需要深入地进行研究与探索。 　　4参考文献 　　[1] 姜冠杰，胡红青，张峻清，等.草酸活化磷矿粉对砖红壤中外源铅的钝化效果[J].农业工程学报，2012，28（24）：205-213. 　　[2] 付庆灵，邓雅丽，胡红青，等.南方主要土壤中铁铝氧化物对土壤吸附Bt蛋白的影响[J].中国农业科学，2012，45（23）：4836-4843. 　　[3] 门中华，贾小环.钙在植物营养中的作用[J].阴山学刊：自然科学版，2006（4）：38-40. 　　[4] 孙彩霞，陈利军，武志杰.转Bt基因作物毒素土壤存活特性及与土壤性质的关系研究进展[J].应用生态学报，2002，13（11）：1478-1482. 　　[5] 王明霞，周志峰.植物根系分泌物在植物中的作用[J].安徽农业科学，2012（11）：6357-6359.