楊利玲 劉慧
鈣是植物生長的必需營養(yǎng)元素之一。從總體看,大多數(shù)土壤的含鈣量較高,表土平均含鈣量可達1.37%。大多數(shù)土壤溶液中鈣的含量為10~20 mol/L,正常條件下能夠滿足大部分作物的需要。但從目前的研究來看,北方富含鈣的石灰性土壤上,番茄缺鈣癥日趨增多,嚴重影響番茄的產(chǎn)量、品質(zhì)及經(jīng)濟效益的提高。本文就北方石灰性土壤上番茄缺鈣癥的發(fā)生原因及防治措施進行了討論。
鈣是植物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素,在參與細胞組成、調(diào)節(jié)植株生長發(fā)育及其生理生化過程等方面具有重要作用。鈣能穩(wěn)定生物膜結(jié)構(gòu),保持細胞的完整性,主要表現(xiàn)為:能提高生物膜的選擇性吸收能力,增強對環(huán)境脅迫的抗逆能力,防治植物早衰、延緩果實衰老并能提高作物品質(zhì);鈣與生長素相互作用,影響根尖、莖尖分生組織的生長發(fā)育以及果實的細胞分裂;由于鈣在植物細胞壁的中膠層中與果膠酸形成果膠酸鈣,能抑制果膠酸對細胞壁其他成分的破壞;鈣作為細胞內(nèi)功能調(diào)節(jié)的第二信使與鈣調(diào)蛋白(CAM)結(jié)合后,在光合作用、酶的激活、蛋白質(zhì)磷酸化方面均起著重要的作用,與生長素、細胞分裂素、α淀粉酶、ATP酶的合成以及細胞運動、光敏色素的原初反應(yīng)等有密切關(guān)系。
臍腐病是番茄缺鈣的典型癥狀,即在發(fā)病初期,幼果的頂部花瓣脫落的一端果肉呈水浸狀,果皮完好,隨著果實膨大,果實前端患部干縮凹陷并黑褐,病斑處常受二次性霉菌寄生,呈爛頂狀。果實非爛頂部分成熟時仍能著色。番茄臍腐病通常在果實近拇指大小時發(fā)生,膨大期結(jié)束后果實一般不再發(fā)生,且主要出現(xiàn)在下面花穗的果實上,中上部花穗結(jié)出的果實一般不再發(fā)生臍腐病。
在北方富含鈣的石灰性土壤上,卻普遍出現(xiàn)番茄缺鈣癥,主要有以下幾個方面的原因。
地殼中平均含鈣3.25%,按含量列于第5位。土壤含鈣可以從痕量到4%以上,其多少決定于母質(zhì)、氣候及其他成土因素。在石灰性土壤中,鈣有4種存在形態(tài),即有機物中的鈣、礦物態(tài)鈣、代換態(tài)鈣和水溶性鈣。有機物中的鈣主要存在于動植物殘體中,占全鈣的0.1%~1.0%;礦物態(tài)鈣占全鈣量的40%~90%,是主要的鈣形態(tài);土壤含鈣礦物主要是硅酸鹽礦物,如方解石碳酸鈣及石膏硫酸鈣等,這些礦物易于風化或具一定的溶解度,并以鈣離子形態(tài)進入溶液,其中大部分被淋失,一部分為土壤膠體吸附成為代換鈣,因而礦物態(tài)鈣是土壤鈣的主要來源。代換鈣占全鈣量的20%~30%,占鹽基總量的大部分,對作物有效性好。水溶性鈣含量為每1 kg幾毫克到幾百毫克,是植物可直接利用的有效態(tài)鈣。土壤中以碳酸鈣和磷酸鈣為主的代換性鈣是植物的主要鈣源,一般情況下,缺鈣不是由土壤鈣含量少引起,而與土壤理化性質(zhì)和土壤中Ca存在形態(tài)等有關(guān)。但有些砂質(zhì)土壤、酸性土壤、澇洼地、有機質(zhì)含量低的土壤等常存在鈣含量不足的問題,從而引起植物的缺鈣。
土壤中的鈣含量和有效性受環(huán)境pH值影響,當土壤呈酸性時鈣易淋失,隨土壤pH值升高,鈣含量增加;但pH值大于7時,錳、鐵、鋅、硼和銅的有效性降低,鉀的溶解度增加,影響鈣的吸收。因此,土壤pH值在6.0~6.5時,鈣為可給態(tài),利于植物吸收。
鈣只有通過根尖未形成凱氏帶的區(qū)域吸收,而吸水能力強的根毛區(qū)已形成凱氏帶,所以根毛區(qū)不具備吸收鈣的能力,因此僅靠根尖部分吸收鈣素可能是限制番茄吸收鈣的一個因素。且鈣在植物體內(nèi)移動性差,只能通過木質(zhì)部運輸。植物蒸騰作用的強弱受空氣濕度、光照等自然因素影響,空氣濕度越小、光照越強,植物的蒸騰作用越強,反之越弱。當長期干旱時,植株根系和葉片生長受阻,蒸騰作用減弱,靠蒸騰拉力進行長距離運輸?shù)拟}無法或很少進入果實,同時因為果實蒸騰強度遠小于葉片,而鈣移動性差,導致葉片中的鈣難以向果實轉(zhuǎn)移,加上果實膨大期間需鈣特別多,從而引起果實缺鈣。此外,番茄植株下層因距離地面近,空氣濕度相對較大、光照也較弱,蒸騰作用更小,果實吸鈣量更少,因此下層果實比上層果實更易發(fā)生缺鈣癥。
試驗表明,氮肥用量過大會加重植物缺鈣,其原因主要是氮肥尤其是銨態(tài)氮過多導致NH4+與Ca2+產(chǎn)生拮抗作用,從而抑制鈣吸收。生理酸性肥料如氯化鉀、硫酸鉀、硫酸銨、氯化銨等具有致鹽、致酸能力,當過量施入土壤時,一方面造成土壤鹽分含量增高,抑制植株根系吸收水分和養(yǎng)分,對鈣影響尤大;另一方面造成土壤酸化,促使土壤中可溶性鈣流失,造成植物缺鈣。
增施有機肥,不但可以供給植物所需的各種養(yǎng)分、增加土壤有機質(zhì)含量、改善土壤理化性狀,還可增強土壤對鈣的保持能力,持續(xù)為植物提供鈣素營養(yǎng)。除此之外,有機肥施入土壤后,還可吸附大量的鹽離子,從而降低土壤中鹽的濃度,增強鈣的有效性??刂苹视昧窟m當減少氮肥及鹽類肥料的施用量,并注意一次用量不宜太多,以防耕層土壤鹽分濃度提高。
土壤干旱缺水時,缺鈣為害嚴重,應(yīng)及時灌溉,使其保持濕潤狀態(tài),以增加植株對鈣的吸收。
當植株根系吸收出現(xiàn)障礙時,采用葉面噴鈣也是一種經(jīng)濟有效的方法。在進行葉面噴施時應(yīng)注意:①選擇適宜的肥料品種,如氯化鈣、硝酸鈣等。②注意噴施時期和時間,噴鈣時期宜在番茄開花時進行,對花穗上下的葉片尤其要噴充分。噴施時間最好選在上午9:00之前或下午4:00之后。③噴施濃度及次數(shù),在一定濃度范圍內(nèi),養(yǎng)分進入葉片的速度和數(shù)量,隨溶液濃度的增加而增加,在植株不發(fā)生肥害的情況下,可適當加大肥液濃度,以提高噴肥效果,但切忌濃度過量。常用濃度為0.3%~0.5%,每隔7天左右噴1次,連噴2~3次,具有明顯的效果。