Πρόσληψη και συσσώρευση ασβεστίου

Κατά μέσον όρο η περιεκτικότητα των φύλλων σε ασβέστιο κυμαίνεται από 0,20-5,00% της ξηράς ουσίας, ενώ το εύρος επάρκειας μεταβάλλεται από 0,30-3,00% στις περισσότερες καλλιέργειες. Η κρίσιμη συγκέντρωση εξαρτάται από το είδος του φυτού. Έτσι, π.χ. είναι χαμηλότερη στα σιτηρά και υψηλότερη σε ορισμένα λαχανικά. Τα ώριμα φύλλα έχουν υψηλότερη συγκέντρωση Ca από τα νέα, δεδομένου ότι η συγκέντρωση του στοιχείου αυτού στα φύλλα αυξάνει με την πάροδο του χρόνου.

Όσον αφορά στο ρυθμό πρόσληψης του ασβεστίου γενικά είναι μικρότερος από τον αντίστοιχο του καλίου. Αυτό οφείλεται στο ότι η πρόσληψη του ασβεστίου γίνεται από τα επικόρυφα μεριστωματικά κύτταρα (Root tips apical meristem) των ριζικών τριχιδίων που δεν έχουν επιστρώσεις σουπερίνης (suberin), οι οποίες παρέχουν ένα προστατευτικό στεγνό στρώμα, ήτοι δεν είναι αποφελλωμένες. Υπάρχουν μερικά κατιόντα, όπως το ΝΗ₄⁺ και το Κ⁺, που ανταγωνίζονται το ασβέστιο κατά την προσληψή του από τις ρίζες. Φαίνεται ότι, υπό συνθήκες επαρκούς διαθεσιμότητας του ασβεστίου στο έδαφος, η πρόσληψη του από τα φυτά ελέγχεται γενετικά σε πολύ μεγάλο βαθμό. Το γεγονός αυτό σημαίνει ότι η συγκέντρωση του ασβεστίου στο φυτό δεν πρέπει να επηρεάζεται σημαντικά από τη συγκέντρωση του στο εδαφοδιάλυμα του μέσου ανάπτυξης, αλλά από τους γενετικούς μηχανισμούς. Έτσι, στα μονοκοτυλήδονα φυτά το ασβέστιο συσσωρεύεται σε μικρότερο ποσοστό απ' ότι στα δικοτυλήδονα κάτω από συνθήκες της αυτής διαθεσιμότητας του Ca. Τόσον η πρόσληψη του ασβεστίου όσο και η κίνηση του μέσα στο φυτό γίνεται παθητικά, δηλαδή κατά μήκος της βαθμίδας συγκέντρωσης. Όσον αφορά στη κίνηση των κατιόντων του ασβεστίου μέσω του ξυλώδους παρεγχύματος, αυτή μπορεί να εξηγηθεί μόνο με τη μαζική ροή (mass flow). Ωστόσο, υποστηρίζεται επί πλέον ότι τα κατιόντα Ca²⁺ προσροφώνται στα τοιχώματα του ξυλώδους παρεγχύματος, όπου ακολούθως εναλλάσσονται με άλλα κατιόντα και δια του τρόπου αυτού επιτυγχάνεται η προς τα άνω κινησή τους.

Και ενώ το Ca²⁺ κινείται προς τα άνω σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις, η προς τα κάτω κίνηση του μέσω του οπού του φλοιώματος επιτυγχάνεται με πολύ χαμηλούς ρυθμούς λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης του Ca²⁺ στον οπό. Όλα τα όργανα του φυτού που εφοδιάζονται με ασβέστιο μέσω του οπού, έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε Ca²⁺ λόγω της πιθανής κατακρίμνησης του Ca²⁺ ως φωσφορικού ασβεστίου ή λόγω συσσώρευσης του Ca²⁺ στα κύτταρα που περιβάλλουν το φλοίωμα, των οποίων η συγκέντρωση σε Ca²⁺ είναι χαμηλή. Αντίθετα, ο οπός του φλοιώματος είναι πλούσιος σε Κ⁺. Έτσι π.χ. οι καρποί, ή τα φυτικά όργανα εναποθήκευσης τροφής ή οι ιστοί συσσώρευσης, είναι πολλές φορές ανεπαρκώς εφοδιασμένοι με Ca²⁺ σε σύγκριση με τις αντίστοιχες περιεκτικότητες του στοιχείου αυτού στα φύλλα. Ο ανεπαρκής αυτός εφοδιασμός των καρπών με Ca²⁺ δημιουργεί συμπτώματα τροφοπενίας Ca²⁺, γεγονός που είναι πολύ συχνό στην περίπτωση των καρπών της τομάτας, πεπονιού, και στο σέλινο κλπ. Οι ιστοί των καρπών εφοδιάζονται με Ca²⁺ με τη διεργασία της <<μαζικής ροής>> μέσω του ρεύματος της διαπνοής (Transpirational pool), απ' ευθείας από το εδαφικό διάλυμα.

Αυτό έχει σημασία, δεδομένου ότι εάν π.χ. η διαπνοή λαμβάνει χώρα με χαμηλούς ρυθμούς, τότε ο εφοδιασμός των καρπών με Ca²⁺ είναι ανεπαρκής, οπότε αρχίζει βαθμιαία η εμφάνιση των συμπτωμάτων της τροφοπενίας ασβεστίου στους καρπούς. Επομένως οιοσδήποτε παράγων που αναστέλλει το ρυθμό της διαπνοής (υψηλή σχετική υγρασία, άνεμος υψηλής ταχύτητας σε συνδυασμό με υψηλή θερμοκρασία), έχει ως συνέπεια τον μειωμένο εφοδιασμό των φυτών με Ca²⁺. Μετά από τα παραπάνω, γίνεται φανερό ότι όταν το εδαφοδιάλυμα δεν είναι επαρκώς εφοδιασμένο με Ca²⁺, τότε η προς τα κάτω κίνηση του γίνεται περισσότερο δυσχερής, με συνέπεια τα φυτά να υποαναπτύσσονται. Αυτό λόγου χάριν συμβαίνει με το ριζικό σύστημα του βαμβακιού, όπου λόγω της περιορισμένης καθοδικής κίνησης του Ca²⁺ η ανάπτυξη των ριζών αναστέλλεται.

Άλλοι παράγοντες που μπορούν να μειώσουν την μεταφορά του ασβεστίου προς τα άνω μέσω του ξυλώδους παρεγχύματος (ξύλωμα) είναι η παρουσία του ΝΗ₄⁺, ο μειωμένος εφοδιασμός των φυτών με νερό και η υψηλή συγκέντρωση των αλάτων. Στις περιπτώσεις αυτές ευνοείται η εμφάνιση του συμπτώματος της <<σήψης της κορυφής>> στην τομάτα. Λόγω της μειωμένης καθοδικής κίνησης του Ca²⁺ και του συχνά ανεπαρκούς εφοδιασμού των καρπών με Ca²⁺, καθώς και του γεγονότος ότι το Ca²⁺ δεν κινείται από τα παλαιά προς τα νέα φύλλα ή τους καρπούς και απλά συσσωρεύεται στα φύλλα με την πάροδο του χρόνου (γήρανση), η απλή ανάλυση των φύλλων δεν αποτελεί για το Ca²⁺ αξιόπιστο δείκτη εφοδιασμού του καρπού με το υπόψη θρεπτικό στοιχείο. Κατά συνέπεια, οι φυσιολογικές ανωμαλίες των καρπών λόγω έλλειψης ασβεστίου, εξαρτώνται από το επίπεδο του στοιχείου αυτού στους ιστούς των καρπών, που μπορεί να διαπιστωθεί με την ανάλυση των καρπών. Π.χ. η <<πικρή κιλήδωση>> των μήλων, που συνδέεται με το ασβέστιο, σχετίζεται στενά και αρνητικά με την περιεκτικότητα του στοιχείου αυτού στους καρπούς. Θα πρέπει όμως να αναφερθεί στο σημείο αυτό, ότι υπάρχουν και καλλιέργειες των οποίων δεν εφοδιάζονται με Ca²⁺μέσω της μαζικής ροής, δηλαδή του ρεύματος της διαπνοής π.χ. αραχίδα, πατάτες, σέλινο. Στις περιπτώσεις αυτές το Ca²⁺ προσροφάται απ' ευθείας από το έδαφος. Με άλλα λόγια η ανάπτυξη των φυτών αυτών εξαρτάται απ' ευθείας από τη διαθεσιμότητα του Ca²⁺ στο έδαφος. Έτσι, σε περιόδους ανεπαρκούς εφοδιασμού του εδάφους με Ca²⁺ έχουμε την εμφάνιση συμπτωμάτων τροφοπενίας του στοιχείου αυτού.