КАЛЬЦИЙ И МАГНИЙ ДЛЯ РАСТЕНИЙ – МАКРОЭЛЕМЕНТЫ ПЕРВОГО ПОРЯДКА

Недостаток в питании биоэлементов приводит к заболеваниям, в частности: магния – к сердечно-сосудистым, кальция – нарушениям опорно-двигательного аппарата. Процесс попадания большинства элементов в организм происходит по пути: осадки, удобрения, почва – растения, минеральные подкормки для скота – оборудование и средства для производства и хранения пищевых продуктов – питьевая вода и пища.

Управление процессом попадания биоэлементов в продукты питания – это сложная задача, решаемая несколькими науками. Химия (общая или неорганическая) – предмет, при изучении которого студенты должны также столкнуться с необходимостью решения нормализации элементного статуса собственного организма (все студенты); почвы и растений (агрономические специальности) [1]. Нутрициологическая химия элементов – теоретический и прикладной раздел химии о химических соединениях элементов (химических веществах) пищи, воды, окружающего пространства и их превращениях, влияющих на сохранение здоровья человеком/животными.

Культура земледелия, в том числе «мода» на использование тех или иных удобрений, меняет состав почвы. В частности, в ней уменьшается содержание агробиоэлементов. Например, по некоторым данным, с начала ХХ века содержание в яблоках кальция сократилось почти на 48%, магния – на 83% [1].

Кальций занимает седьмое место по содержанию в земной коре, а почва – важнейший источник кальция на планете. Например, его содержание на подзолистых почвах составляет 0,73, на черноземах — 1,44%. Этот элемент активно потребляют растения, особенно лиственные деревья. Однако из распаханной земли с применением основных удобрений, вымывается огромное количество кальция. В лесах кальций возвращается в почву с опавшей листвой, но это не более трети от всего кальция, потребляемого растениями. Почвы беднеют год от года по содержанию кальция. Существует выражение: Земля больна остеопорозом, – из ее коры невосполнимо теряется кальций. Равновесие почвы в отношении кальция существует лишь в тропическом поясе. Недостаток кальция особенно остро наблюдается на кислых почвах, часто переувлажненных и слабопроветриваемых. Такие почвы следует известковать или вносить гипс, мел, хлорид кальция и др.

Магний – также элемент широко распространенный в природе, он занимает седьмое место по распространению. Содержание магния в почве составляет до 1 - 1,5%. Мало магния содержится в песчаных и супесчаных почвах.

Кальций и магний принято относить к микроэлементам, т.к. потребность в них сравнительно небольшая, по отношению к таким биоэлементам, как азот, фосфор, калий [2, 3, 4]. Однако, по сравнению с другими биоэлементами (Zn, Мо, Со, Fe, Мn, Сl) кальция и магния требуется также в десятки-тысячи раз больше.

Необходимо особое внимание балансу как между Са и Mg, так и между ними и другими биоэлементами. Из литературных данных следует, что в среднем магния растениям необходимо в два-три раза больше, чем кальция. Известны некоторые синергетические и антагонистические взаимоотношения между группами биоэлементов. Избыток кальция мешает растениям потреблять фосфор, железо, магний и другие элементы. В таких случаях в почву следует вносить торф. Применение высоких доз калийных удобрений, также приводит к повышенной потребности культур в магнии.

Магний нужен растению для образования хлорофилла. Он — существенный компонент листовой зелени. Магний активизирует многие ферментативные процессы, особенно фосфорилирование и регулирование коллоидно-химического состояния протоплазмы клеток. При его недостатке листья блекнут и даже желтеет. Недостаток этого элемента, как правило, проявляется тогда, когда есть избыток кальция, который ограничивает усвоение магния растением. Внешне это дает о себе знать типичным хлорозом, а у яблонь – коричневой пятнистостью листьев. Если уменьшить содержание кальция в почве, то войдет в норму и потребления растением магния, который очень важен для цветения, плодоношения, созревания семян. В семенах сконцентрировано много магния, в зеленом семени его в 3 раза больше, чем кальция [5].

Кальций, в отличие от других питательных элементов, растение накапливает в своем организме постоянно. Они используют его как строительный материал, главным образом при образовании древесной ткани и корней. Особенно нужен кальций косточковым растениям, для которых он, наряду с кремнием, — главный компонент при формировании косточек. Когда, например, культивируют абрикосовые и персиковые деревья на кислых почвах, где мало кальция, то сталкиваются с тем, что косточки в плодах или вообще не образуются.

При недостатке кальция страдают и корни: медленно растут, не образуют побочных корешков и корневых волосков. Кальций усиливает обмен веществ в растениях, играет важную роль в передвижении углеродов.

Одной из важных функций этого элемента является его влияние на физико-химическое состояние протоплазмы — ее вязкость, проницаемость, от которых зависит нормальное протекание биохимических процессов. Кальций – главный элемент стенок клетки, его недостаток вызывает деградацию оболочки клетки и приводит к потере прочности ткани растения. Влияет кальций и на активность ферментов, например инвертазы и каталазы. Кальций действует как синергист, увеличивая подвижность отрицательно заряженных ионов: нитрата, сульфата, бората и молибдена.

На недостаток и избыток кальция растения реагируют одинаково — хлорозом, т.е. бледностью листовой ткани.

Для поддержания положительного баланса магния в почве требуется ежегодное его внесение в количестве 30 - 40 кг / га или 3-4 г/м², а кальция 2,5-10 кг/га (извести) или 1 г/м² [2, 3]. Если пересмотреть классификацию агробиоэлементов в соответствии с учетом значений латинских приставок, то оба элемента, скорее всего, будут отнесены к макроэлементам первого порядка [5].

. Литература и примечания: