Виды растений и сорта значительно различаются по потребности в кальции и по возможности усваивать его из почвы. Нарушение питания растений кальцием часто является причиной непаразитических болезней.
Кальций (как и магний) накапливается в вегетативных органах и в ограниченном количестве в плодах. Часто содержание кальция в плодах и запасающих органах уменьшается при пониженной транспирации, однако и при высокой транспирации нет гарантии, что снабжение растений кальцием и водой будет достаточным.
Между кальциевым и борным питанием имеется тесная функциональная связь. Признаки их недостатка имеют внешнее сходство, что затрудняет диагноз.
Высокие концентрации Са2+ за счет антагонизма уменьшают поступление других катионов, что особенно важно при наличии в почве солей тяжелых металлов. Отмечено положительное действие кальция при повышенной концентрации в почвенном растворе макроэлементов и большинства микроэлементов (кроме Мо).
Кальций участвует в транспорте азота N02 (нитритов), поэтому при недостатке Са происходит накопление нитратов. Кальций совместно с Mg и Мп активирует около 20 ферментативных систем.
Прежде всего страдают апикальная меристема, побег и корень, цветки и плоды. Старые листья вначале приобретают темно-зеленую окраску, затем могут желтеть и отмирать. Корни остаются короткими, ослизняются, приобретают коричневый оттенок и отмирают. У верхних, самых молодых листьев вначале белеет кончик. При больших нарушениях поражается край листа.
Снижение поступления кальция при пониженной транспирации приводит к надламыванию побега внешне нормальных и интенсивно развивающихся растений.
У плодовых при увеличении соотношения N—NH^:Ca2+ в растении отмирают цветы, при повышенном уровне питания калием этот процесс усиливается. Если содержание кальция в листьях меньше 3,0 % и в плодах меньше 0,15%, начинается подвядание цветков. Достаточное содержание этого элемента в листьях и даже плодах еще не является гарантией оптимальности условий для дальнейшего роста растений: кальций обязательно должен находиться в виде свободных ионов в почвенном растворе. Потребность в кальции возрастает при большей освещенности.
Избыток Са встречается крайне редко, как результат грубого нарушения режима питания при известковании. Одновременно, как правило, отмечается недостаток К, В, Мп, а также Zn и Си, иногда Mg, может быть избыток сопутствующих ионов С1~ и
SO^-. В таких условиях для получения плановых урожаев необходимо значительно увеличить дозы практически всех элементов, предусмотреть применение физиологически кислых удобрений.
Магний. Входит в состав хлорофилла (до 15—20 % всего количества, содержащегося в растении) и, следовательно, принимает участие в фиксации С02. На синтез других пигментов магний также оказывает положительное действие; он влияет на течение около 300 ферментативных реакций. В основном положительное действие элемента связано со способностью образовывать хелаты с органическими соединениями. Почти все процессы обмена клетки, связанные с фосфорилированием, требуют магния. Другая важная функция магния — стабилизация клеточной мембраны. Наряду с К+ и Са2+ магний влияет на вязкость протоплазмы и неспецифическим образом на действие ферментов и содержание воды.
Некоторое улучшение снабжения растений калием повышает содержание магния в семенах и плодах; при высоких дозах калийных удобрений поступление магния уменьшается. При широком соотношении К: Mg хлорозы проявляются даже, если магния в
почве достаточно. Аналогично действуют высокие дозы NHJ.
Недостаток Mg наблюдается на многих почвах и в первую очередь на делювиальных песчаных, сильно вымываемых и кислых, на кислых почвах верховых болот, а также на известкованных почвах за счет антагонизма Са и Mg. Недостаток магния при его оптимальном содержании в почве может быть обусловлен антагонизмом с Н+, К+, NHJ, Са2+ и Mn2+(Bergman, 1983). От недостатка магния в первую очередь страдают капустные, картофель, яблоня, крыжовник, черная смородина, виноград. Дефицит магния вызывает у проса оранжевую окраску листьев, а у черной смородины и хлопчатника — пурпурно-красную.
При нехватке магния (аналогично N, Р и К) начинается его отток из старых листьев. У здоровых растений магния больше в нижних листьях, чем в верхних. При недостатке элемента на нижних листьях наблюдается межжилковый хлороз, затем появляются коричневые и темно-коричневые некрозы. Уменьшается накопление крахмала в картофеле, сахара в сахарной свекле, жира в масличных растениях, а также белка по сравнению с небелковыми соединениями азота.