کلسیم، عنصری ضروری برای رشد و نمو گیاهان است. این عنصر نقش‌های حیاتی در ساختار سلولی، عملکرد آنزیم‌ها، جذب مواد مغذی، و مقاومت در برابر تنش‌های محیطی ایفا می‌کند. کمبود کلسیم می‌تواند منجر به طیف وسیعی از مشکلات در گیاهان، از جمله ضعف ساقه، رشد ضعیف ریشه، لکه‌برگ‌ها، و پوسیدگی میوه شود. در این مقاله گروه کشت سبز ایرانیان فارس کوشیده است به زبانی ساده، مفاهیم علمی حول محور نقش کلسیم در گیاهان را برای شما بیان کند.

کلسیم چیست؟

کلسیم یکی از فلزهای قلیایی موجود در خاک‌ است که به صورت یون در بدن ما و دیگر جانداران نقش‌های اساسی ایفا می‌کند. این عنصر پنجمین عنصر فراوان زمین بوده و برای جانوران و گیاهان نقش پررنگی دارد. از آنجا که کلسیم نقش اساسی در تمام مراحل زندگی گیاه دارد باید پیوسته در دسترس گیاهان باشد.

نقش کلسیم در گیاهان

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.

کلسیم ممکن است برای سنتز پروتئین و انتقال کربوهیدرات ها نقش داشته باشد و با وجود آن به عنوان ماده ضد مسمومیت از سمیت فلزات سنگین کاسته شود. کلسیم یکی از اجزاء دیواره سلولی گیاهان است، نقش مهمی در تشکیل و اتصال دیواره های سلولی دارد و قابلیت انعطاف پذیری، حفظ و پایداری سلولهای گیاهی و قدرت بافت ها را افزایش می دهد. نقش این عنصر در افزایش کیفت میوه بسیار حائز اهمیت است و به لحاظ تاثیرش در استحکام سلولی، قدرت گیاهان را در برابر آفات و امراض افزایش می دهد. گاهی کمبود کلسیم در محلول غذایی منجر به سمیت آمونیوم و تجزیه بافت آوندی ساقه اصلی گیاه می شود. میزان بالای آمونیوم، جذب کلسیم یا انتقال آن را در داخل گیاه کاهش می دهد.

نکته : به طور کلی کلسیم مقاومت اندامهای گیاهی را در برابر صدمات مکانیکی، شکستگی، آفات و بیماریها افزایش می دهد و از طرف دیگر در ساخت آنزیم های گیاهی دخالت دارد و همچنین باعث رشد طولی ریشه و شاخه ها نیز میگردد.

به طور کلی  نقش کلسیم در گیاهان به موارد زیر خلاصه می شود:

• استحکام دیواره سلول‌های گیاه
• کنترل نفوذپذیری غشای سلول‌های گیاه
• کمک به تقسیم سلولی
• تنظیم متابولیسم گیاه
• انتقال مواد مغذی در گیاه
• شکل‌دهی و ساخت گل و میوه
• رشد و افزایش طول ریشه گیاه
• تحمل استرس برای گیاهان
• فرآیندهای دفاعی گیاهی

نقش کلسیم در کشاورزی

پیشتر گفتیم که نقش کلیدی کلسیم در کمک به تحمل استرس‌های محیطی برای گیاهان است. در مطالعه‌ای که در نوامبر ۲۰۲۳ منتشر شد، اثرات کلسیم بر طول گندم‌هایی بررسی شد که در معرض سرمای زمستان قرار گرفته بودند. محققین این مقاله عنوان میکنند طبق مطالعات پیشین انتظار داشتند کلسیم به گندم‌های مورد آزمایش کمک کنند در برابر سرما مقاومت بیشتری نسبت به گروه شاهد داشته باشند. هرچند تا زمان بررسی این گروه از دانشمندان هیچ پژوهش علمی بر روی اثرات کلسیم در مقابل سرما در گندم‌ها صورت نگرفته بود. نتایج این پژوهش محققین چینی نشان داد ظرفیت فتوسنتزی در گندم‌های تغذیه شده با کلسیم بیشتر از گروه شاهد بوده، علاوه بر این آسیب غشای سلولی کمتر، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بیشتر و طول گندم بیشتر نشان داد کلسیم ماده‌ ضروری برای کمک به مقاومت گندم در برابر سرماست.

نقش کلسیم در گیاهان آپارتمانی

گیاهان آپارتمانی نسبت به گیاهان باغ‌ها و مزارع در منابع مورد نیاز خود برای رشد محدودیت دارند، مقدار نور کمتر، مقدار فضای کم برای رشد ریشه و کمبود منابع غذایی خاک، بنابراین تامین مواد مغذی گیاه آپارتمانی باید همیشه مورد توجه قرار گیرد. از مهم‌ترین نشانه‌های کمبود کلسیم در گیاهان آپارتمانی میتوان به کوتاه‌تر شدن قد گیاه و پژمردگی گیاه و بدشکل شدن برگ‌ها اشاره کرد. اگر شاهد تغییرات گفته شده در گیاه آپارتمانی خود بودید یکی از محتمل‌ترین گزینه‌ها کمبود کلسیم است که باید با تحقیق درست و مشورت با مهندسین کشاورزی نسبت به تغذیه رسانی به گیاه خود اقدام کنید. اما نقش کلسیم در گیاهان آپارتمانی چیست؟

• رشد در سایز برگ و قد گیاه
• افزایش مقاومت نسبت به خشکی هوا، گرما و یا سرما
• کمک به مقاومت در برابر بیماری‌ها و آفت‌ها
• کمک به بازسازی در نقاط شکستگی ساقه یا پارگی برگ
• کمک به جذب دیگر مواد مغذی از خاک

نقش کلسیم در گیاهان زینتی

محققین دانشگاه آتاتورک در سال ۲۰۲۱ در یک مطالعه به بررسی اثرات مکمل‌های نیترات کلسیم در گیاهان زینتی خاک شور پرداختند. گیاهان زینتی به آن دسته از گیاهان اطلاق می‌شود که در مناظر شهری و روستایی مانند خیابان‌ها، مناطق گردشگری، پارک‌ها و باغ‌ها، مجتمع‌های فرهنگی و تجاری به منظور زیباسازی استفاده‌ می‌شوند. گیاهانی نظیر گل‌رز، اطلسی، شیپوری، داوودی، همیشه بهار و دیگر گیاهان از این دست در این دسته‌بندی قرار می‌گیرند. در این پژوهش از مکمل نیترات کلسیم به عنوان عاملی کمکی برای مقابله با شرایط استرس‌زای گیاه استفاده شده. پژوهشگران این مطالعه‌ی علمی شاهد تغییرات چشم‌گیر و مثبت در تمام جنبه‌های کلیدی گیاه بودند. طبق بررسی‌های این پژوهش اعلام شد کلسیم به عنوان یک ماده‌کلیدی برای مقابله با استرس گیاهان به خصوص گیاهان خاک‌شور ضروری‌ است.

چرا گیاهان دچار کمبود کلسیم می شوند؟

علی رغم اینکه اکثر خاک های زراعی کشور آهکی بوده و کلسیم یکی از فراوان ترین عنصر در این خاک هاست، کمبود کلسیم در بسیاری از محصولات سبب کاهش کیفیت و عوارض فیزیولوژیکی میگردد. دلیل این مشکل به تحرک بسیار کم کلسیم در بافت های گیاهی و جذب آن از خاک بطریق برون سلولی و در اثر تبخیر و تعرق گیاه بر می گردد. این عنصر، به علت غیر قابل انتقال بودنش درون بافت‌ها، باید پیوسته در دسترس گیاه قرار گیرد.

همراه با افزایش اندازه و حجم میوه، سطح میوه نیز بزرگ می شود بدون اینکه تعداد روزنه های بر روی آن تغییر کنند، لذا میزان تعرق از سطح میوه ثابت مانده و به طبع آن جذب کلسیم میوه هم ثابت می ماند در حالیکه میوه درشت تر، نیاز بیشتری هم به مواد غذایی حاوی کلسیم دارد.

بنابراین با اینکه در برگ ها غلظت کلسیم در حد کفایت و یا از حد بحرانی نیز ممکن است بیشتر باشد متاسفانه عوارض کمبود را شاهد خواهیم بود. توصیه محلولپاشی ترکیبات حاوی کلسیم استاندارد، در چند نوبت بهترین راهکار پیشگیری از بروز کمبود این عنصر ضروری است. در کشاورزی پیشرفته از سنگ آهک دولومیتی به منظور اصلاح خاکهای اسیدی و تامین کلسیم و منیزیم خاک استفاده می شود.

کمبود کلسیم در گیاهان

حال وقت‌ آن است که بررسی علائم و مشکلات کمبود کلسیم در گیاهان بپردازیم. اگر تا اینجای مقاله همراه‌ ما بوده‌اید احتمالا بتوانید علائم کمبود کلسیم را در گیاهان تشخیص دهید. همانطور که پیش‌تر گفتیم کلسیم به مقاومت گیاه در برابر شرایط استرس‌زا کمک میکند و باعث استحکام بافت و سلول‌ها می‌شود. بنابراین بدیهی است کمبود کلسیم استحکام سلولی و بافت‌های گیاه را آسیب بزند و نتواند به گیاه در برابر شرایط استرس‌زا کمک کند.

علایم کمبود کلسیم در گیاهان

به طور کلی علائم بیماری‌ها و مشکلات گیاهان را به دو دسته علائم درونی و بیرونی تقسیم می‌کنیم. علائم بیرونی آن دسته از ویژگی‌های ظاهری است که از بیرون گیاه قابل بررسی و مشاهده است. عوامل درونی به آن دسته از این علائم گفته می‌شود که در درون بافت‌های گیاه اتفاق می‌افتد و نیاز به بررسی‌های علمی دارد. برخی از علائم بعلت بی تحرکی کلسیم و عدم انتقال آن از بافتهای پیر ایجاد می شود که کمبود آن ابتدا در قسمت های جوان گیاه بصورت برگ های دارای کلروز و بد شکل دیده می شود. علائم کمبود عمدتا در بخش هایی از قبیل شاخه های جوان که آوند چوبی کمی دارند، دیده می شود.در کمبود کلسیم، برگ های جوان به علت از هم پاشیدگی سلول ها و مرگ بافت ها جمع شده و به سمت پائین پیچ میخورد. سوختگی لبه برگ کاهو، قلب سیاه کرفس، پوسیدگی گلگاه گوجه فرنگی، کوچک شدن اندازه میوه مرکبات، لکه تلخی سیب، کاهش کیفیت و انبارداری بسیاری از محصولات از نشانه های کمبود کلسیم اند.

به طور خلاصه برخی از مهم‌ترین علائم بیرونی کمبود کلسیم عبارتند از:

• ضعف در فرآیند رشد: اولین نشانه کمبود کلسیم ضعف گیاه در رشد است. برگ‌ها کوچک شده و یا تغییر شکل میدهند، میوه و گل‌های گیاه کوچکتر شده و ناقص به نظر می‌رسند.
• لکه قهوه‌ای: اگرچه لکه قهوه‌ای می‌تواند دلایل بسیار زیادی داشته باشد و نیاز به بررسی‌های تخصصی‌تر است اما در گیاهانی که با کمبود کلسیم مواجه‌ هستند، لکه قهوه‌ای در انتهای برگ یا روی میوه قابل مشاهده است.
• شکنندگی گیاه: کمبود کلسیم ساختارهای گیاه را ضعیف می‌کند و در پی‌ آن برگ‌ها و شاخه‌ها و ساقه گیاه شکننده ظاهر می‌شوند.
• عدم رشد و تشکیل ریشه: گیاهی که از کمبود کلسیم رنج می‌برد نمیتواند به رشد و تشکیل ریشه جدید بپردازد بنابراین گیاه به تدریج به مرگ خود نزدیک می‌شود.

همچنین گیاه علائمی درونی خواهد داشت که توسط گیاه پزشکان و متخصصین کشاورزی می توان شناسایی شود، مانند:

• تیرگی در اندام‌ها
• لکه‌های سفید خمیری در بافت گیاه
• حل پذیری در آب

مدیریت کلسیم در کشاورزی

مدیریت کلسیم در کشاورزی برای حفظ سلامت گیاهان و تولید محصول با کیفیت ضروری است. این امر شامل اقداماتی مانند:

آزمایش خاک: برای تعیین سطح کلسیم موجود در خاک و نیازهای کوددهی کلسیم.

انتخاب رقم مناسب: انتخاب ارقامی از گیاهان که به طور طبیعی به کلسیم کمتری نیاز دارند یا تحمل کمبود کلسیم را دارند.

آبیاری منظم: برای حفظ رطوبت خاک و تسهیل جذب کلسیم توسط ریشه‌ها.

کوددهی با کلسیم: استفاده از کودهای حاوی کلسیم مانند نیترات کلسیم یا کلرید کلسیم به صورت محلول‌پاشی یا چالکود.

کنترل pH خاک: تنظیم pH خاک در محدوده مناسب برای جذب کلسیم (معمولاً بین 6.0 تا 7.0).

جمع‌بندی

با درک نقش حیاتی کلسیم در گیاهان و اتخاذ روش‌های مناسب مدیریت کلسیم، می‌توانیم به سلامت و عملکرد مطلوب گیاهان و تولید محصول با کیفیت بالا دست پیدا کنیم. در این مقاله تلاش‌ بر آن بود که با بررسی و ارائه آخرین تحقیقات علمی پژوهشگران کشاورزی، اطلاعات دقیقی از نقش، تاثیرات و فواید و کمبود‌های کلسیم در گیاهان به شما ارائه شود. لازم به ذکر است که تشخیص دقیق مشکلات گیاهان اعم از کمبودهای خاک، آب، نور و یا رطوبت و همچنین بیماری‌ها و آفت‌ها نیاز به داشتن دانش تخصصی بوده، پس تنها به خواندن این مقاله اکتفا نکنید و از مهندسین کشاورزی برای این کار کمک‌ بگیرید. همچنین می توانید با کارشناسان کشت سبز یارانیان فارس تماس حاصل فرمایید.