کلسیم
کلسیم یکی از عناصر مهم مورد نیاز گیاهان در خاک می باشد. این عنصر در مقادیر نیتروژن، فسفر و پتاسیم مورد نیاز گیاهان نمی باشد، اما برای رشد گیاهان بسیار مهم و ضروری می باشد. با وجود کلسیم گیاهان کمتر مستعد آفات و بیماری‌ها می‌شوند. وقتی صحبت از کلسیم می‌شود، مقادیر بیشتر همیشه بهتر نیست زیرا کلسیم بیش از حد در خاک می‌تواند باعث بالا رفتن pH خاک شود، این بدان معناست که خاک بسیار قلیایی می‌شود و بر روی جذب سایر عناصر موجود در خاک و کودها تأثیر می‌گذارد.
کلسیم یک یون دو ظرفیتی (Ca2+) نسبتاً بزرگ می باشد که به راحتی وارد آپوپلاست سلول می شود و به شکل تبادلی به دیواره های سلولی و سطح خارجی پلاسما متصل می گردد. بنظر می رسد غلظت بسیار کمی از آن در سیتوپلاسم و کلروپلاست موجود می باشد و نقش محدودی به عنوان کوفاکتور آنزیمی داشته باشد. محلول خاک معمولاً مقدار کافی کلسیم را برای گیاهان فراهم می کند.
علاوه بر پهاش، آب خاک یا تهویه که به وسیله پتانسیل اکسایش- کاهش اندازه گیری می شود، مواد آلی خاک و برهمکنش با سایر یون ها در محلول خاک نیز بر قابلیت جذب این عنصر و منگنز تاثیر می گذارند. این عنصر تقریباً برای همه موجودات زنده یک ریز مغذی ضروری است زیرا نقش مهمی در فرآیندهای متابولیکی مانند سنتز DNA، تنفس و فتوسنتز دارد. بعلاوه، بسیاری از مسیرهای متابولیکی توسط این عنصر فعال می شوند.اختلالات فیزیولوژیکی شناخته شده در نتیجه کمبود کلسیم در گیاه، به توزیع ضعیف کلسیم در خاک نسبت داده می شود. بنابراین محدودیت در جذب عنصر توسط گیاه وجود ندارد. کلسیم به طور عمده در آوند چوبی وجود دارد و به میزان بسیار محدودی در آوند آبکش دیده می‌شود. نسبت کلسیم در آوند آبکش و چوبی می‌تواند در اندام هایی که به طور طبیعی داری مقدار کم کلسیم هستند مانند میوه ها و برگ های جوان بسیار مهم باشد. عواملی مانند رطوبت، فشار ریشه، فعالیت فیتوهورمون ها که بر توزیع کلسیم تأثیر می گذارند نیز موجب افزایش بروز این اختلالات در گیاه می شوند.
جذب این عنصر توسط گیاه از طریق جذب غیرفعال بدون مصرف انرژی و همچنین به طور عمده آوندهای چوبی گیاه همراه با آب متحرک می باشد، بنابراین جذب این عنصر به طور مستقیم با میزان تعرق گیاه ارتباط دارد. از آنجا که (Ca2+) یک یون با دوبار مثبت می باشد، در خاک به سطح ذرات رس و ذرات آلی که بار منفی دارند، جذب می شود. یون های با بار مثبت که در ذرات خاک جذب می شوند یون های قابل تبادل نامیده می شوند زیرا می توانند توسط یون های دیگر موجود در محلول خاک تبادل شوند.
علائم کمبود کلسیم
بعلت بی تحرکی کلسیم و عدم انتقال آن از بافت های پیر، کمبود آن ابتدا در قسمت های جوان گیاه از جمله شاخه های جوان که آوند چوبی کمی دارند، دیده می شود. علائم کمبود کلسیم ابتدا در برگ‌ها و بافت های جوان‌تر ظاهر می‌شوند و گیاهان ظاهری علفی پیدا می کنند. جوان‌ترین برگ‌ها معمولاً کوچک و بد شکل می-گردند و لکه‌های قهوه‌ای رنگ در امتداد حاشیه برگ‌ها ایجاد می‌شود که این لکه‌ها گسترش می‌یابند تا درنهایت در مرکز برگ با هم متحد شوند. در کمبود کلسیم، برگ های جوان به علت از هم پاشیدگی سلول ها و مرگ بافت ها جمع شده و به سمت پائین پیچ می خورند. کمبود کلسیم در برگ ها معمولا زمانی رخ می دهد که میزان تعرق بسیار پائین باشد.
کمبود کلسیم سبب بدشکلی و از بین رفتن سلول های مریستمی ریشه، ساقه، میوه و سایر اندام های گیاهی می شود. کلسیم در گیاه وظایف متعددی دارد. بطور عمومی کلسیم در حفظ پایداری و نفوذپذیری غشاء سلول، جوانه زنی و رشد دانه گرده و فعال کردن تعدادی از آنزیم ها، در تقسیم و بزرگ شدن سلول شرکت می کند.
جذب کم کلسیم همراه با محدود شدن انتقال کربوهیدرات ها علائم مشخصی را در میوه جات و سبزیجات به وجود می آورد. به عنوان مثال پوسیدگی گلگاه در فلفل و گوجه فرنگی، بدشکلی هندوانه، لکه تلخی در سیب، لکه قهوه ای بین برگ های سیب زمینی، قلب قهوه ای بادام زمینی، قلب سیاه در کرفس، سوختگی لبه برگ کاهو، کوچک شدن اندازه میوه مرکبات و حفره های موضعی در هویج را می توان نام برد. کمبود کلسیم باعث کم رنگی و بافت نرم در میوه جات می شود کاهش کیفیت و انبارداری بسیاری از محصولات از نشانه های کمبود کلسیم در گیاهان می باشد. کیفیت سبزیجات برگی مانند کاهو، کلم و اسفناج به دلیل سوختگی نوک و حاشیه برگ‌ها کاهش پیدا می کند.
کلسیم برای ساختار غشای دیواره سلولی و نفوذپذیری آن ضروری است. کمبود این عنصر غشای سلولی را ضعیف می کند که این امر باعث افزایش نفوذپذیری می شود و هدر رفت محتویات سلول و از دست رفتن مکانیزم های جذب عناصر را به دنبال دارد. این عنصر (Ca2+) برای طویل شدن و تقسیم سلولی ضروری است. کمبود این عنصر توسعه جوانه های انتهایی اندام هوایی و نوک ریشه ها را کاهش داده و باعث توقف رشد گیاه می شود.
کلسیم همچنین برای انتقال کربوهیدارت ها و عناصر غذایی ضروری است. تجمع کربوهیدارتها در برگ‌ها تحت شرایط کمبود کلسیم باعث کاهش مقدار کربوهیدراتهای ساقه و ریشه می شود و به ایفای نقش طبیعی ریشه (جذب عناصر غذایی) صدمه میرساند. در نتیجه کمبود این عنصر منجر به بدشکلی بافت های ذخیره ای در بسیاری از میوه جات و سبزیجات می شود. با وجود اینکه کلسیم در نقل و انتقال مواد مهم است ولی در گیاه غیر پویا است.
کمبود کلسیم، نخست در بافتهای میرستمی برگ‌ها، ساقه ها و ریشه ها مشاهده می شود. نوک و حاشیه برگ‌ها زرد شده و یا میسوزد حالتی که معمولا به پشت برگشتن و سوختگی نوک گفته می‌شود. ترشح مواد ژلاتینی باعث می‌شود که در برخی گیاهان نوک برگ‌ها به هم بچسبد. کمبود کلسیم باعث گرهزایی ضعیف به وسیله باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن در ریشه لگومها می‌شود و بافت گرهها سفید تا خاکستری می¬گردد در حالی که رنگ گرهها در گیاهان سالم، صورتی تا قرمز میباشد. در شرایط کمبود شدید کلسیم توسعه ریشه کند شده و نوک ریشهها به رنگ تیره درآمده و میمیرد.
علائم بیشبود کلسیم
سمیت این عنصر به ندرت رخ می دهد. مقادیر بالای آن می تواند جذب سایر عناصر غذایی مانند فسفر، پتاسیم، منیزیم، بور، مس، روی و آهن را کاهش دهد و منجر به کمبود این عناصر غذایی شود. بنابراین استفاده بیش از حد از کودهای کلسیم دار بخصوص در خاک های قلیایی منجر به سمیت این عنصر برای گیاهان می شود.
نقش های کلسیم در گیاه
- کلسیم باعث استحکام دیواره ی سلولی می گردد.
- کلسیم در تقسیمات سلولی شرکت می کند.
- کلسیم در استحکام سلول، نفوذپذیری غشاء، تقسیم سلولی و برخی فرایندهای هورمونی حضور آن ضروری است.
- کلسیم با قرار گرفتن در دیواره سلولی و استحکام بخشیدن به آن و نیز کاهش تولید اتیلن در حفظ کیفیت، سفتی و تردی بافت میوه نقش دارد.
- کلسیم در جوانه زدن دانه گرده و رشد لوله گرده در بسیاری از خانواده های گیاهی نقش اساسی دارد.
- کلسیم با حفظ و پایداری سلول های گیاهی و افزایش قدرت بافت گیاه، مانع ایجاد بسیاری از آفات و بیماری های فیزیولوژیکی در محصولات می گردد.
- میوه هایی که مقدار کلسیم در آنها بیشتر است، طول عمر انبارداری آنها افزایش خواهد یافت. در کشور ما یکی از دلایل مهم پایین بودن کیفیت میوه و گل های شاخه بریده و در نتیجه پایین بودن خاصیت انبارداری آنها، کمی غلظت کلسیم در آنها می باشد.
انواع کودهای کلسیم دار
1.کربنات کلسیم یا آهک (CaCO3):
هدف اصلی استفاده از آهک در باغ و مزارع، کاهش اسیدیته خاک می باشد. آهک باید در خاک های اسیدی با سرعت مورد استفاده قرار گیرد، تا pH خاک را تا سطح هدف تنظیم کند. آزمایش مورد نیاز آهک به شناسایی یک میزان مناسب کمک می کند. آهک در سیستم های کشت، باید چند ماه قبل از کاشت استفاده شود و به صورت مکانیکی با خاک ترکیب شود. آهک در خاک های قلیایی حل نمی شود، بنابراین نباید در این مواقع به عنوان کود کلسیم در نظر گرفته شود.
2. سولفات کلسیم یا گچ (CaSO4):
به عنوان یک مکمل کلسیم و به عنوان یک تقویت کننده خاک استفاده می شود. در صورت لزوم، باید از گچ قبل از کاشت استفاده شود. کلسیم سولفات می تواند میکروارگانیسم های مفید خاک را به کمک افزایش نیتروژن در ریشه گیاه، مجددا بازیابی کند. کلسیم سولفات همان نقشی را در گیاهان برعهده دارد که نیتروژن آمونیوم به عنوان یک ماده مغذی اساسی برای رشد گیاهان کاربرد دارد. کود سولفات کلسیم باید سالی یکبار یا دو مرتبه به خاک اضافه شود. با تغذیه گیاه از کلسیم سولفات، تمام مواد معدنی از دست رفته دوباره جایگزین می شوند.
3. نیترات کلسیم (Ca(NO3)2):
کود نیترات کلسیم از جمله کودهای شیمیایی محلول در آب می باشد. این عنصر یکی از ضروری ترین عناصر مورد نیاز گیاه می باشد که مواد لازم برای ساخت دیواره سلولی گیاه را تأمین کرده و استرس و بیماری را از گیاه دور می کند. نیترات کلسیم دارای دو نوع ماده مغذی (نیتروژن و کلسیم) که به راحتی توسط گیاه جذب می شود.
4. نیترات کلسیم آمونیوم (CAN):
کود کلسیم آمونیوم نیترات، که اغلب به اختصار CAN نامیده می‌شود، کودی است که به صورت ترکیبی (مخلوط) کلسیم (CaCO3) و نیترات آمونیوم (NH4NO3) می باشد و منبعی عالی برای تامین نیتروژن و کلسیم مورد نیاز گیاهان محسوب می‌شود. غلظت بالای نیتروژن و همچنین وجود نیتروژن در دو فرم آمونیوم – نیترات در این کود موجب جذب سریع و تغذیه گیاهان با نیتروژن می‌شود. لازم به ذکر است که کود CAN را می‌توان هم به عنوان کود و هم برای کنترل بیماری‌های گیاهی استفاده کرد. این کود موجب ریشه زایی و رویش بافت های متعدد در گیاهان می شود. وجود این عنصر در این کود موجب بالا رفتن کیفیت محصول، بالا رفتن وزن و موغوبیت محصول می شود.
- کلات کلسیم:
کود کلات کلسیم تامین کننده و برطرف کننده کمبود این عنصر در گیاه، افزایش دهنده کیفیت میوه، افزایش دهنده مدت انبارداری میوه، برطرف کننده پوسیدگی گلگاه در صیفی جات، برطرف کننده لکه تلخی و لکه قهوه ای در باغات، برطرف کننده لکه پوست استخوانی در پسته و کاهش هزینه های ناشی از خسارات وارد شده به محصولات می گردد.
6. اسپری شاخ و برگ کلسیم:
گیاهان مواد مغذی را از طریق برگ ها سریع تر از ریشه جذب می کند. به همین دلیل کود اسپری شاخ و برگ این عنصر بهترین گزینه برای پیوندها و جوانه ها به شمار می رود. کودهایی همچون استات کلسیم، کلرید کلسیم و نیترات کلسیم گزینه های مناسبی برای اسپری کردن می باشند.
7.اکسید کلسیم:
اکسید کلسیم که با نام سنگ فسفات شهرت دارد، کندتر از آهگ، این عنصر را آزاد کرده و دارای محلولیت کمتری می باشد.
8.پودر استخوان
پودر استخوان یکی از کودهای فسفات بالا است که دارای مقادیر بالایی کلسیم می باشد. این کود محلولیت کمتری داشته و نسبت به آهک کندتر عمل می نماید. پودر استخوان برای محصولات ریشه دار خصوصا پیاز تاثیر زیادی دارد.
9.پوسته تخم مرغ:
پودر تخم مرغ روند تجزیه بسیار پایینی دارد به همین دلیل نمی تواند به سرعت کلسیم مورد نیاز برای گیاهان را تامین کند. ولی این کود می تواند به عنوان مواد آلی برای خاک مورد استفاده قرار گیرد.