Οι ρόλοι του ασβεστίου μέσα στο φυτό, μεταξύ άλλων:

► Βασικό δομικό στοιχείο των κυτταρικών τοιχωμάτων

► Βασικό δομικό στοιχείο σύνθεσης πρωτεϊνών

► Ενεργοποιητής ενζύμων

► Ενισχυμένη αντίσταση έναντι μυκητολογικών προσβολών

► Σημαντική αλληλεπίδραση στην κυτταροδιαίρεση

► Ανάπτυξη γυρεοσωλήνα, βλαστικότητα της γύρης

► Σύνθεση ορμονών

► Ενεργοποιητής ενζύμων

► Ρυθμιστής pH

► Αύξηση της συντηρησιμότητας των καρπών

► Αύξηση αντοχής σε φυσιολογικές ανωμαλίες

Πώς ακριβώς τα φυτά χρησιμοποιούν το ασβέστιο;

Το ασβέστιο εναποτίθεται στα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών κατά τη διάρκεια σχηματισμού αυτών. Από τη στιγμή που το ασβέστιο ενσωματωθεί στο φυτικό ιστό, επειδή πρόκειται για ένα δυσκίνητο έως σχεδόν ακίνητο στοιχείο, απαιτείται μια σταθερή παροχή αυτού για τη συνέχιση της φυτικής ανάπτυξης.

Οι συγκεντρώσεις του ασβεστίου είναι υψηλότερες στο παλαιότερο φύλλωμα, επομένως η νεότερη ανάπτυξη είναι αυτή που παρουσιάζει τα πρώτα συμπτώματα έλλειψης

Πολύ σημαντικό είναι να γίνει κατανοητό το πως μετακινείται το Ca μέσα στο φυτό, ώστε και οι εφαρμογές αυτού του στοιχείου να γίνονται με το σωστό τρόπο και να έχουν το επιθυμητό αποτέλεσμα

Όσο ισχυρό και άφθονο στο έδαφος, το ασβέστιο είναι συχνά ιδιαίτερα ευαίσθητο σε τοπικούς περιορισμούς που εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτικά ριζικά συστήματα. Αυτό μπορεί να οφείλεται είτε σε ανεπαρκή επίπεδα υγρασίας στο έδαφος, σε αλατότητα, σε άλλα στοιχεία με ανταγωνιστική δράση, όπως το Κάλιο κ.α.

Το ασβέστιο όντας υψηλά υδατοδιαλυτό, κινείται μέσα σε ένα διάλυμα εδάφους γύρω από τη ζώνη της ρίζας για να μετακινηθεί μέσα στο φυτό, μέσω του ξυλώματος. Αφού το ασβέστιο προσλαμβάνεται από το φυτό, μετατρέπεται σε πηκτινικό ασβέστιο και κατανέμεται μεταξύ των πολλών συστατικών ενός φυτού. Στη συνέχεια συσσωρεύεται μέσα στα κυτταρικά τοιχώματα των καρπών, όπου τελικά παρέχει συνεκτικότητα, δομή και ελαστικότητα στα κύτταρα.

Το εδαφικό Ca

Το ασβέστιο προσλαμβάνεται από το ριζικό σύστημα του φυτού και μεταφέρεται μέσω του ξυλώματος προς τους βλαστούς, μία διαδικασία η οποία εξαρτάται από τη διαπνοή. Αυτό σημαίνει πως οι υψηλές συγκεντρώσεις του ασβεστίου καθώς και η περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους, είναι δύο πολύ σημαντικοί παράγοντες αύξησης της απορρόφησης του στοιχείου από τα φυτά.

Έχει ήδη αναφερθεί πως το ασβέστιο είναι ένα δυσκίνητο στοιχείο, το οποίο για να κινηθεί ακολουθεί τη διαπνοή του νερού, έτσι κινείται λιγότερο εύκολα στα φυτικά όργανα με χαμηλά ποσοστά διαπνοής, όπως για παράδειγμα οι καρποί και οι κορυφές των γρήγορα αναπτυσσόμενων φύλλων, σε σχέση πάντα με το φύλλωμα που διαπνέει ενεργά.

Είναι πιθανό να υπάρχουν δύο παράλληλες οδοί τις οποίες ακολουθεί το στοιχείο του Caκατά μήκος των ριζών για να φτάσει στο ξύλωμα:

1. Μέσω του συμπλάστη, των ενδοδερμικών κυττάρων

2. Εξ’ολοκλήρου μέσω του αποπλάστη

Τα σχετικά μεγέθη της ροής του ασβεστίου μέσω των προαναφερθεισών πιθανών οδών δεν είναι γνωστά. Αν και η βιβλιογραφία προτείνει πως η συμπλαστική κίνηση υπερισχύει της αποπλαστικής, υπάρχουν περιστασιακά στοιχεία πως όντως συμβαίνει και η αποπλαστική. Πράγματι, εάν μπορούσαν τα φυτά να χρησιμοποιήσουν μόνο την αποπλαστική κίνηση των Ca⁺⁺ , ίσως αυτή η περίπτωση θα μπορούσε να εκπληρώσει πλήρως τις ανάγκες των βλαστών σε Ca⁺⁺, χωρίς να πρέπει να γίνει ανταλλαγή διακυτταρικών σημάτων [Ca⁺⁺]_cyt.

Θα πρέπει σε μελλοντικές μελέτες να εκτιμηθούν να σχετικά μεγέθη των δυο διαφορετικών ροών του ασβεστίου και πώς αυτές επηρεάζονται από αναπτυξιακούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Εμπόδια της κίνησης του Ca εντός του ξυλώματος

Το ασβέστιο ως γνωστό είναι ένα δυσκίνητο  στοιχείο μέσα στο φυτό το οποίο υφίσταται στα παλαιότερα φύλλα και στα φυτικά μέρη που διαπνέουν έντονα. Σίγουρα όμως κατά την κίνησή του συναντά εμπόδια. Ποια μπορεί να είναι αυτά;

Μετά από διεξαγωγή πειραμάτων:

Μια πρώιμη δυσλειτουργία του ξυλώματος είναι πιθανό να προκαλείται από τη ζωηρή ανάπτυξη των καρπών, ειδικά κατά την έναρξη της ανάπτυξης των κυττάρων.Ωστόσο, η υπόθεση πως η απώλεια του μεγαλύτερου μέρους της λειτουργίας του ξυλώματος συμβαίνει κατά την έντονη ανάπτυξη των καρπών, δηλαδή λίγο πριν τη συγκομιδή, αυτό από μόνο του αποτελεί ασυμβίβαστο με τα διαφορετικά ευρήματα σχετικά με την πορεία της πρόσληψης Ca από τους καρπούς, εκείνη την περίοδο, η οποία και είναι ταχεία και μεγάλη.

Επίσης, αμφισβητεί την υπόθεση των Lang και Volz (1993, 1998) ότι η καθαρή πρόσληψη των καρπών καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ της ημερήσιας ροής του Ca μέσα και έξω από τον καρπό, μέσω του ξυλώματος.

Είτε λοιπόν, η υποθετική δυσλειτουργία του ξυλώματος μπορεί να οφείλεται στην κυτταρική αύξηση κατά την ανάπτυξη των καρπών, είτε σε μια προσωρινή ανασταλτική λειτουργία λόγω υψηλής δραστηριότητας της γιβερελλίνης κατά τη διάρκεια της έντονης ανάπτυξης, αυτή θα πρέπει να διερευνηθεί περεταίρω.

Διαφυλλικές λιπάνσεις Ca

Διαφυλλικές εφαρμογές Ca διενεργούνται με διάφορες μορφές του στοιχείου, όπως είναι το χλωριούχο ασβέστιο και το νιτρικό με σκοπό την αντιμετώπιση διαφόρων φυσιολογικών ανωμαλιών όπως η ευρέως γνωστή πικρή κηλίδωση (Bitter pit).

Τι ακριβώς όμως συμβαίνει με την κινητικότητα αυτού του δυσκίνητου στοιχείου και σε αυτήν την περίπτωση;

Μετά από πειραματικά δεδομένα διαφυλλικών εφαρμογών Caσε φυτά φασολιού και σε διαφορετικά σημεία του φυτού, διαπιστώθηκαν τα εξής:

► Η συντριπτική πλειοψηφία της εφαρμογής του Ca (99.9%), το οποίο εφαρμόσθηκε τόσο στην άνω όσο και στην κάτω επιφάνεια των φύλλων, παρέμεινε στο φύλλο.

► Το 19% του Ca που εφαρμόσθηκε στο βλαστό-μίσχους, παρέμεινε και αυτό εκεί.

► Το 43% του Ca που εφαρμόσθηκε στο βλαστό, μετακινήθηκε προς τα φύλλα και σε έναν λοβό και η υπόλοιπη ποσότητα του ασβεστίου στους άνω κόμβους.

► Η προς τα κάτω μετακίνηση του εφαρμοζόμενου στο βλαστό ασβεστίου ήταν αμελητέα.

Οι παραπάνω εξαγωγές του πειράματος έχουν δείξει πως κατά τις διαφυλλικές εφαρμογές του Ca, η ποσότητα αυτού που εφαρμόζεται στο βλαστό είναι και αυτή με τη μεγαλύτερη κινητικότητα.

Επίσης, κατά την διαφυλλική εφαρμογή ασβεστίου σε φυτά φράουλας, το περιεχόμενο ποσοστό του ασβεστίου των καρπών της φράουλας έχει αυξηθεί όχι όμως λόγω εφαρμογής στο φύλλωμα αλλά μάλλον επειδή οι μίσχοι των φύλλων του φυτού της φράουλας συνδέοντα άμεσα με το υπόγειο τμήμα του φυτού της φράουλας, το οποίο και στερείται βλαστού.

Συμπεράσματα

Η εφαρμογή του Ca δια του εδάφους είναι απαραίτητη από τη στιγμή που το Ca έχει τα χαρακτηριστικά που έχουν ήδη αναφερθεί (δυσκίνητο στοιχείο, κίνηση μέσω της υδατικής ροής στο ξύλωμα).

Οι διαφυλλικές εφαρμογές έχουν ρόλο επικουρικό και θεραπευτικό αλλά θα πρέπει τελικά να διερευνηθούν περαιτέρω:

► Σε ποιο σημείο του υπέργειου τμήματος του φυτού είναι πιο αποτελεσματική η εφαρμογή;

► Ποια είναι τα εμπόδια στην κίνηση του ασβεστίου μέσα στο ξύλωμα τα οποία είναι ακόμη ενεξερεύνητα;

Βιβλιογραφία:

Chishaki N, Yuda K, Inanaga S (2007). Differences in mobility of calcium applied to the aboveground parts of broad bean plants (Vicia faba L.). Soil Science and Plant Nutrition 53(3):286–288

Saure MC(2005). Calcium translocation to fleshy fruit: its mechanism and endogenous control. Scientia Horticulturae 105:65-89.

White PJ (2001). The pathways of calcium movement to the xylem. J Exp Bot 358:891-899.

Το άρθρο συντάχθηκε στα πλαίσια του Χρηματοδοτούμενο προγράμματος ΕΠΑνΕΚ 2014-2020, Επιχειρησιακό Πρόγραμμα ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΤΙΚΟΤΗΤΑ - ΕΠΙΧΕΙΡΗΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ - ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ, ΔΡΑΣΗ ΕΘΝΙΚΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ: «ΕΡΕΥΝΩ-ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ-ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ»

ΤΙΤΛΟΣ ΕΡΓΟΥ: Εφαρμογή ορθολογικής άρδευσης και λίπανσης με χρήση καινοτόμων τεχνολογιών γεωργίας ακριβείας
ΑΚΡΩΝΥΜΙΟ: ΟΡΑΛΙ

ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ Τ1ΕΔΚ-03793