钙肥对植物的作用（钙的生理功能）

　　钙在植物生命活动过程中所起的作用。钙是构成细胞壁的重要成分，它对稳定细胞膜的结构、细胞的伸长和分裂、酶活性的调节和代谢过程都起着重要的作用。

　　钙肥对植物的作用

　　1、构成细胞壁结构的成分：

　　在植物组织中，钙大部分是位于细胞壁中。在细胞壁中有两个不同区域含Ca2＋较多，即相邻两个细胞细胞壁之间的胞间层（middle lamella）和细胞壁靠近质膜的交界处（或质膜的外表面）。这两个区域中的Ca2＋与果胶质形成果胶酸钙，它们对稳定细胞壁的结构是不可缺少的。细胞壁中果胶酸钙的比例多少，与真菌侵染组织的敏感性和果实成熟早晚有关。新鲜果实中果胶酸钙含量低时，往往容易引起真菌感染和使果实过早成熟。

　　2、稳定膜结构和调节膜的渗透性：

　　Ca2＋能在磷脂分子之间形成结构桥，将磷脂分子联结起来，使膜结构稳定。植物缺钙时，生物膜结构易破坏，使质膜的渗透性大大增加，细胞内有机和无机养分大量外渗；严重缺钙时，质膜结构全面解体，在植物的分生组织及贮藏组织中，质膜及其他膜系统变成片断状，出现生理失调。

　　钙稳定质膜的作用不仅对离子吸收，而且对其他代谢过程都很重要，早衰的典型症状即与缺钙有关。供给Ca2＋或细胞分裂素后，能促进叶片生长，延迟衰老。Ca2＋保护膜的作用，在胁迫条件下（如低温、嫌气）最明显。其他阳离子如Mg2＋、K＋、Na＋或H＋不能代替Ca2＋稳定膜结构的作用。

　　3、促进细胞伸长：

　　钙是细胞伸长所必需。在外源Ca2＋供应中断时，根的生长速率立即减低，几天后根尖变为褐色，并逐渐死亡。缺钙时根系生长停止主要是由于抑制细胞伸长的结果。钙在细胞伸长中的作用可能是由于吲哚乙酸（IAA）活化质膜上ATP酶，刺激H＋向质外体泵出，降低质膜外的pH值，因此大大提高细胞壁的弹性和可塑性，使细胞壁变松，促进细胞伸长，这一过程需要有外源Ca2＋存在。

　　此外，钙参与染色体的结构组成，对纺锤体的形成有特殊功效。缺钙引起染色体不正常，影响细胞分裂，对分生组织细胞生长有明显抑制作用。

　　4、形成钙调素并调节酶的活性：

　　20世纪70年代末在动、植物细胞内发现蛋白质与钙结合，普遍存在钙调素（CaM）。CaM是由148个氨基酸组成的多肽链，它与C a2＋有很高的亲和能力，与C a2＋结合后，通过变构作用形成紧密的结构。CaM分子内部分为4个结构区域，每1区域与1个Ca2＋结合，形成具有生物活性的Ca-CaM复合体。这种激活态Ca-CaM复合体即可与某些酶结合而使其活化。植物体内许多关键酶（环核苷酸磷酸二脂酶、腺苷酸环化酶、质膜上的Ca-ATP酶、NAD激酶等）均以Ca-CaM-酶的复合体方式被激活。CaM与Ca2＋的结合是可逆的，其活性受钙的细胞质流浓度所调节。在细胞质内极低的Ca2＋浓度下（在10-7到10-8摩尔范围内），CaM主要以无Ca2＋的非活性状态存在，不能激活Ca2＋-ATP酶，酶对Ca2＋亲和力也低。当细胞受第一信使激素吲哚乙酸（IAA）刺激后，质膜上Ca2＋离子通道被打开，或Ca2＋同时也从细胞质内Ca2＋储库（如线粒体或内质网）中释放出，导致细胞质内Ca2＋浓度瞬间提高到10-6～10-5摩尔，于是形成Ca-CaM复合体，它可与质膜上Ca2＋-ATP酶结合，同时使酶活力提高6～7倍，直接诱导细胞质内Ca2＋流出到质外体及/或液泡，从而使细胞质内Ca2＋迅速恢复到兴奋前低浓度的稳态水平。维持细胞质的这种低浓度Ca2＋对植物细胞生命活动极其重要。低浓度Ca2＋不仅对防止酶活性的抑制作用是需要的，而且可防止与无机磷酸盐沉淀为磷酸钙，并避免与M g2＋竞争结合位。由此可见，钙调素在植物细胞中无论对细胞溶质中游离Ca2＋和对酶的活性的调节作用都是重要的。

　　5、消除某些离子的毒害作用：

　　Ca2＋易与质膜外表面结合位上的其他阳离子相置换，当外界重金属浓度、NaCl或质子浓度增加时，Ca2＋的需要量也增加，主要起解除其他离子毒害的作用。

　　此外，钙与铵离子的颉颃作用，不仅能使过量的铵不致危害作物，而且还能加速铵的转化，减少铵在作物体内的积累。同时，钙与氢、铝、钠离子也有颉颃作用，可以避免这些离子的不利影响。