Thomas Barr, USA
Сайт Barr Report
Публикуется с официального разрешения автора сайта - Thomas Barr.
Перевод - Leo Angel, Израиль
Введение:
Кальций является важным питательным веществом для растений. Как двухвалентный катион (Ca²⁺), он необходим для структурных функций в клеточной стенке и мембранах, в качестве противоиона для неорганических и органических анионов в вакуоли, а также в качестве внутриклеточного посредника в цитозоле (Marschner, 1995). Кальций играет очень важную роль в метаболизме водных макрофитов (Tamura et al, 2001; Kauss 1987). Типичная концентрация кальция в поверхностных водах по всему миру составляет около 15 ppm, хотя в некоторых поверхностных водах с кальцийсодержащими породами и почвами она может достигать 30 ppm, с максимальными значениями до 100 ppm и минимальными до 0,2 ppm (Florida Lake Watch, 2005). Этот вопрос часто упускается из виду и обсуждается в тривиальных терминах в большинстве книг по водным растениям, посвященных садоводству, и часто объединяется в раздел "Жесткость воды". Кальций активирует ферменты, является структурным компонентом клеточных стенок, влияет на движение воды в клетках и необходим для роста и деления клеток.
Он играет важную роль в передаче сигналов между клетками и растениями, действуя как своего рода "нервная система" для макрофитов. Некоторые макрофиты нуждаются в кальции для поглощения азота и других минералов (Ca2+ и N03- используются для поддержания ионного баланса в вакуолях). Кальций, однажды отложившись в тканях растений, становится неподвижным (неперемещаемым), поэтому для роста необходимо его постоянное поступление. Дефицит вызывает задержку роста новых стеблей и корней. Симптомы варьируются от деформации новых побегов до появления черных пятен на листьях. Также могут появляться желтые края листьев. Поскольку Ca²⁺ не переносится в новые побеги, симптомы дефицита обычно появляются сначала на молодых листьях, но не всегда, могут быть затронуты края листьев, а также появляется бледность и белые кончики (см. ниже). Дефицит Ca²⁺ также приводит к нарушению функции корней и может predispose рис к токсичности Fe. Важное отличие здесь заключается в том, что большинство этих дефицитов взяты исключительно из наземных сельскохозяйственных культур. Водные макрофиты, в отличие от наземных, имеют возможность усваивать питательные вещества из водной толщи, а также из отложений. Имеется мало данных о дефиците Ca²⁺ у погруженных водных макрофитов и о том, как он проявляется у водных растений, кроме риса и других растений, произрастающих на водно-болотных угодьях. Учитывая, что погруженные растения окружены Ca²⁺, растворенным в воде, транспортировка вряд ли может быть проблемой. В большинстве природных систем Ca²⁺ редко является ограничивающим фактором. DIG (CO2), азот и фосфор являются наиболее распространенными ограничивающими питательными веществами. Примерами минералов, содержащих кальций, являются кальцит и арагонит, которые имеют одинаковый химический состав, CaCO3, но разную кристаллическую структуру (называемую полиморфной), а также гидроксиапатит, Ca5(PO4)3(OH).