نقش و اهمیت عنصر کلسیم و کودهای کلسیمی

کلسیم یک عنصر مغذی ضروری در گیاه است. به صورت کاتیون دو ظرفیتی (Ca2+) در گیاه حضور دارد، برای نقش های ساختاری در دیواره سلولی و غشاها، به عنوان یک ضد کاتیون برای آنیون های معدنی و آلی در واکوئل، و به عنوان یک پیام رسان درون سلولی در سیتوزول مورد نیاز است. به همین دلیل کمبود کلسیم سبب بروز علائم واضحی در محصولات کشاورزی می‌شود و خسارت اقتصادی به همراه دارد.

بیش از 70 عنصر شیمیایی در گیاهان به عنوان بخشی از ترکیب معدنی آنها یافت شده است که برخی از آنها نسبت بیشتری نسبت به سایرین دارند، اما فقط به دلیل وجود آنها در گیاه به این معنی نیست که آنها در متابولیسم گیاه نقش دارند، بسیاری از آنها وجود دارند زیرا در ترکیب کانی شناسی خاک یافت می‌شوند. از آنجایی که گیاهان مکانیسم جذب کاملا انتخابی ندارند، می‌توانند عناصر ضروری و غیر ضروری و همچنین مضر را جذب کنند، بنابراین ترکیب معدنی گیاهان راهنمای خوبی برای تعیین اینکه آیا عناصر جذب شده نقش اساسی دارند یا خیر، نیست.

برای رشد طبیعی گیاه، 17 عنصر شیمیایی ضروری در نظر گرفته می‌شوند که به آنها مواد مغذی نیز گفته می‌شود، که باید شرایط خاصی را برآورده کنند:

1. در غیاب عنصر مورد نظر، رشد طبیعی گیاه امکان پذیر نیست و گیاه قادر به تکمیل چرخه زندگی خود نیست.
2. فقدان یک عنصر ضروری منجر به علائم کمبود می‌شود که فقط توسط عنصر مورد نظر قابل اصلاح است، یعنی عنصر مورد نظر نمی‌تواند به طور کامل جایگزین یا جایگزین عنصر دیگری شود.
3. عملکرد عنصر در متابولیسم گیاه باید مشخص باشد.
4. عمل آن باید مستقیم روی گیاه باشد و نه از طریق تغییرات مطلوب در بستر.
5. عناصر شیمیایی که این معیارها را برآورده می‌کنند می‌توانند به عنوان عناصر ضروری برای رشد و نمو گیاه در نظر گرفته شوند و از این رو عناصر غذایی نامیده می‌شوند.

از این معیارها مشخص می‌شود که کمبود عناصر غذایی برای گیاه مضر است و می‌تواند باعث رشد غیرعادی یا حتی مرگ گیاه شود.

کلسیم چه نقشی در گیاهان دارند؟

کلسیم یک عنصر ضروری در گیاهان است. این ماده به عنوان ترکیبی از دیواره های سلولی و غشاها عمل می‌کند و بنابراین به ساختار سلول ها و حفظ موانع فیزیکی در برابر عوامل بیماری زا کمک می‌کند. مطابق با این نقش ساختاری، نشان داده شده است که گیاهان با کمبود کلسیم بیشتر در برابر عوامل بیماری زا حساس هستند و تامین کلسیم برون زا نیز به نوبه خود مقاومت گیاه را بهبود می بخشد. با این حال، در سال های اخیر، مشخص شده است که عملکرد اصلی کلسیم این است که به عنوان پیام رسان ثانویه عمل کند. این کار را در سیگنال‌دهی رویدادهای مرتبط با طیف وسیعی از نشانه‌های فیزیولوژیکی، رشدی و محیطی انجام می‌دهد، از جمله سیگنال‌دهی سایر مواد مغذی و همچنین حمله پاتوژن. تحقیقات در حال حاضر بر شناسایی پروتئین‌های واسطه‌ای حمله Ca2+ به داخل و همچنین صادرات به خارج از سلول و پروتئین‌هایی که سیگنال‌های Ca2+ را به پاسخ‌های پایین‌دست رمزگشایی می‌کنند، متمرکز است. برخی از ژن ها قبلاً شناسایی شده اند و نقش آنها در فرآیندهای خاصی شرح داده شده است. با این حال، بسیاری از پروتئین های واسطه جذب و توزیع های Ca2 و همچنین تولید سیگنال و رمزگشایی هنوز ناشناخته هستند. همچنین، علیرغم نمونه‌های کم، به‌طور شگفت‌انگیزی اطلاعات کمی در مورد چگونگی تأثیر کلسیم در یک جنبه گیاهی بر دیگری و اینکه آیا ژن‌های یکسان یا متفاوت در دو فرآیند دخیل هستند، به‌طور مثال، آنهایی که Ca2+ را به‌عنوان یک ماده مغذی در ریشه می‌گیرند، و اندامکها یا عناصری که مسئول هجوم در طول تولید سیگنال هستند معلوم نیستند. تحقیقات آینده در مورد عملکردهای مختلف این ماده مغذی مهم و نحوه ارتباط آنها با یکدیگر روشن خواهد شد.

• کلسیم یک ماده مغذی ضروری است که به عنوان یک درشت مغذی در نظر گرفته می‌شود که به عنوان یک کاتیون (Ca2+) از محلول خاک جذب می‌شود. این یک ماده مغذی ساختاری در گیاه محسوب می‌شود و برای تقسیم سلولی در نواحی مریستمی، به ویژه در رشد و نمو راس و ریشه ضروری است. این ماده در دیواره های سلولی به صورت پکتات کلسیمی که جزء لاملای میانی دیواره سلولی است وجود دارد و نقش بسیار مهمی در تقسیمات سلولی و افزایش طول سلول دارد. همچنین برای یکپارچگی و پایداری غشا لازم است.

با این حال، عملکرد کلسیم به عملکردهای صرفاً ساختاری محدود نمی شود:

• به عنوان یک فعال کننده آنزیم عمل می‌کند، به عنوان مثال. آمیلاز، در فرآیند جوانه زنی.
• جنبه های مختلف فیزیولوژیکی گیاه را با اتصال به کالمودولین، آنزیمی که مسئول پاسخ ضد استرس گیاه است، کنترل می‌کند (پتانسیل سازگاری گیاه را بیان می‌کند، پروتئین های شوک حرارتی را فعال می‌کند، آنزیم دهیدرین را فعال می‌کند که ظرفیت کم آبی و خاصیت ارتجاعی سلولی را افزایش می‌دهد و غیره). .
• برای تشکیل اسید ایندول استیک (IAA)، یک هورمون اکسین بسیار مهم که در رشد و طویل شدن سلول نقش دارد، ضروری است.
• کلسیم دارای تحرک کمی در داخل گیاه است، به شکل یونی دو ظرفیتی مثبت (Ca2+) در سطح آوند چوبی جابجا می‌شود، در سطح آوند آبکش نسبتاً بی حرکت است، بنابراین کمبود آن در ابتدا در برگ های جدید، در نواحی راسی یا در میوه ها در هنگام رشد ظاهر می‌شود. اگر چه کمبود آن می‌تواند علائم آشکاری را در میوه ها در مرحله رسیدن نیز نشان دهد.

علائم کمبود کلسیم در گیاهان چیه؟

علائم کمبود کلسیم را می توان ابتدا در ریشه ها قبل از ظاهر شدن اولین علائم در اندام های هوایی مشاهده کرد. نوک ریشه با ماده لزج یا موسیلاژین پوشیده شده و سیاه می شود. گیاهان شروع به تشکیل ریشه های جدید در نزدیکی پایه ساقه می‌کنند. در نواحی هوایی، کمبود کلسیم هم بر جوانه انتهایی که در نهایت می میرد و هم جوانه های زیر برگها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. برگهای جوان در نزدیکی راس ابتدا خمیده می‌شوند و در نهایت در راس و لبه ها می میرند. در سطح میوه، کمبود کلسیم می‌تواند با علائم نکروز در نواحی آپیکال، ترک خوردن پوست و غیره ظاهر شود.

این مشکلات در میوه ها با درجه حرارت بالا تشدید می‌شود که باعث تعرق زیاد می‌شود و جریان کلسیم را منحرف می‌کند که به جای حرکت به سمت میوه ها، کلسیم را به سمت برگ ها حرکت می دهد. بنابراین توصیه می‌شود که کلسیم را در دوره‌های تقاضای تبخیر و تعرق بالا، با فرآورده‌های خاص و نه با فرمولاسیون‌های مبتنی بر نیترات استفاده کنید، که فقط به دلیل تحرک آپیکال نیتروژن، مشکل را تشدید می‌کند. از بین تمام عناصری که در تغذیه گوجه فرنگی نقش دارند، کلسیم نقش تقویت کننده بافت ها و ایجاد استحکام بیشتر برای دیواره میوه را دارد. در واقع، یک عنصر ضروری برای رشد اندام های گیاه و رشد آن است.

با توجه به نقش کلسیم برای گوجه فرنگی، مهم است که مشخص شود که عنصری است که ذاتاً با کیفیت مرتبط است. میوه در طول رسیدن مقداری از سفتی خود را از دست می دهد و کلسیم به کاهش تجزیه پکتین ها که فیبرهای طبیعی داخل دیواره سلولی میوه هستند کمک می‌کند.

اگر وجود کلسیم کافی در تغذیه گیاه گوجه فرنگی وجود داشته باشد، میوه های سفت تر و قوی تر، با ماندگاری طولانی تری در سوپرمارکت ها به وجود می‌آیند، که همچنین همه چیز را در حمل و نقل و نگهداری گوجه فرنگی آسان تر می‌کند.

توجه به این نکته مهم است که کلسیم عنصری با تحرک کم و انتقال آهسته است. این بدان معنی است که اگرچه ممکن است در خاک وجود داشته باشد، اما ممکن است گیاه توانایی جذب آن را نداشته باشد یا به شکل غیر قابل جذب باشد یا توسط ماده معدنی دیگری جدا شده باشد. به همین دلیل، آنالیز pH خاک همیشه توصیه می‌شود.

کمبود کلسیم در گوجه فرنگی

برخی از عوامل تشدید کننده کمبود کلسیم: علاوه بر یک سری تضادهای خاک، سیستم ریشه توسعه نیافته، دوره های خشک طولانی مدت، مدیریت نادرست آبیاری یا در واقع شرایطی است که در آن دمای بالا و تعرق زیاد گیاه وجود دارد. در قسمت پایین میوه با حلقه های تیره و گودی پوست ظاهر می‌شود. این بیماری فیزیولوژیک به نام Blossom End Rot، BER شناخته می‌شود. در سایر اندام‌های گیاه باعث پیچ‌خوردگی خفیف برگ‌ها به سمت بالا، توقف رشد گیاه یا ترک‌خوردگی میوه می‌شود که البته با عوامل دیگری مانند تنش آبی نیز ترکیب می‌شود.

علائم کمبود کلسیم در سایر محصولات کشاورزی

• کمبود کلسیم در سبزیجاتی مانند کاهو باعث نوک سوختگی و حاشیه سوختگی برگها می‌شود.
• کمبود کلسیم در سیب سبب بروز انواع عارضه های فیزیولوژیک مانند لکه تلخی یا از هم گسیختگی و پیری زرودرس بافت میوه میشود.
• کمبود کلسیم در انواع میوه ها مانند توت فرنگی یا گوجه فرنگی و خیار و در اکثر محصولات باغی باعث ریزش شکوفه ها یا ریزش بیش از حد میوه ها می‌شود.

مهم ترین کودهای حاوی کلسیم 

از مهم ترین ترکیباتی که باعث تامین کلسیم در گیاهان زراعی و درختان میشود نیترات کلسیم، آهک(به استثنای خاکهای قلیایی) یا انواع کودهای آلی کلسیمی مایع هستند که به صورت خاکی یا همراه با آبیاری استفاده می‌شوند. ولی بیشترین کودهای کلسیمی مایع یا پودری که به صورت محلولپاشی قابل استفاده هستند و بهتر است در محصولات جالیزی در دوران رشد و قبل از گلدهی محلولپاشی شوند. همچنین از این کودها به صورت محلولپاشی بعد از تشکیل میوه استفاده می‌شود. کودهای کلسیم ممکن است در حالت مایع به همراه مواد آلی یا نیتروژن ترکیب شده باشند.