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摘要：鈣作為一種大量的營養元素，在園林植物上的應用十分廣泛。綜述了近年來園林植物鈣素生理的研究進展，主要包括園林植物鈣素的存在形式，鈣的生理功能，鈣對果實品質的影響等。

關鍵詞：鈣；園林植物；生理代謝

鈣是一種根重要的礦質元素，是植物生長發育的必需營養元素之一，在植物生理活動中，既起著結構成分的作用，也具有酶的輔助因素功能，它能維持細胞壁、細胞膜及膜結合蛋白的穩定性，參與細胞內各種生長發育的調控作用。由于鈣在土壤中含量比較豐富，一向不被人們所重視。近年來，隨著園林植物鈣調素的發現與研究的深入，鈣與園林植物的生理關系也逐漸引起人們的關注。本文就近年來鈣素在園林植物生理代謝中的作用研究進展進行綜述。

一、鈣在細胞中的存在形式

植物從氯化鈣等鹽類中吸收鈣離子，鈣離子無色、無磁性，并且不參加任何氧化還原反應。鈣在細胞中以多種形式存在，當細胞中的鈣含量在0.1-10mmol/L時，可分為游離鈣、結合鈣和貯存鈣。不同形態的鈣具有不同的生理功能。鈣主要存在于葉子或老的器官和組織中，它是一個比較不易移動的元素。

二、鈣在植物體內的功能

(一)鈣對細胞壁結構和功能的影響。細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠3種多糖組成，電鏡觀察證實鈣與細胞壁中果膠酸形成果膠酸鈣，保護細胞中膠層結構。當鈣在樹體內以果膠酸鈣形態存在時，是細胞壁和細胞間層的組成部分，它使相鄰細胞相互聯結，增大細胞的堅韌性。大量研究表明，鈣在維持植物細胞的結構穩定性中起重要作用。

(二)鈣對細胞膜結構和功能的影響。鈣可維持細胞膜的完整與穩定。細胞膜和液胞膜均是蛋白質和脂肪構成，而鈣又能影響膜磷脂和膜蛋白在細胞膜內表面的排布，進而維持了膜結構的穩定性。鈣還能減低膜的透性，改變膜對離子的選擇性和親和性，對一些破壞膜完整性的因素有拮抗作用。細胞中鈣可分為幾個鈣庫，處于動態平衡中，它們調節細胞外的離子環境與質膜結構和功能，當鈣庫平衡失調時，則會發生代謝失調，引起生理病害。

(三)鈣對細胞內酶活性的調控作用。在植物細胞內，鈣離子作為第二信使與鈣調素結合形成ca2+一鈣調素復合物，可活化NA激酶、環式核苷磷酸脂酶和Ca-ATP酶等；參與多種代謝活動。其機理為：當植物體細胞受到外界環境的刺激時，可引起細胞質游離ca2+的增加，隨后ca2+便與CaM結合而活化，作用于一些生理生化反應的位點上，將刺激的信息轉化為具體的生化反應。缺鈣會造成果實對各種體外刺激反應遲鈍，導致生理病害的發生。

三、鈣對植物激素作用的影響

植物激素的生理作用十分廣泛，對園林植物生長發育的許多生理生化過程都有調節控制作用。經研究表明，植物激素的這些作用與鈣素有關。鈣對植物內源激素的調節功能起著修飾作用，鈣對激素的反應不僅有放大的作用，而且在某些方面也有縮小作用。目前已知，外源高濃度ca2+抑制乙烯生成，延緩衰老：胞質內ca2+增加，促成乙烯生成，加速衰老。鈣對乙烯的生成影響較為復雜，這可能與乙的生成遭受的影響因素復雜有關。鈣對生長素運輸的影響體現在生長素的結合位點上，第一結合位點位于細胞膜上，這個結合位點可被其它二價陽離子所替代，而第二結合位點直接參與生長素的分泌，可能引起第二信使的使用。這個結合位點對鈣具有專一性。其它植物激素與鈣關系也根密切。如蘋果噴施激動索可促使ca向成熟葉片中移動。其作用機制有人認為可能是延遲了葉片衰老，或提高了葉片的蒸騰強度。

四、鈣與果實品質的關系

鈣是決定果實品質的一種重要礦質營養元素。果實中的鈣有兩種存在形式，即非原生質體鈣和原生質體鈣，前者與果實的強度有關，在細胞中起骨架作用：后者與細胞膜的韌性有關。

(一)鈣與果實采后生理病害。許多果實的生理失調癥狀與缺鈣有密切的關系，研究表明。缺鈣時，細胞的功能減弱，細胞膜的流動性和透性發生改變，中膠層中鈣與果膠的連結被破壞，進而影響細胞之間的黏結性，使組織衰老或壞死。許多果實采后，隨著貯藏時間的增加，成熟度會提高，而細胞壁的果膠會降解，水溶性鈣含量提高，這樣就使細胞壁上結合的鈣大量減少，以致細胞壁區域與細胞質內的濃度差受到破壞，這對維持細胞功能和延緩衰老非常不利，導致缺鈣產生的病害加劇。

采前或采后鈣處理對防止或是減輕生理病害的發生起到良好的作用，鈣提高果實抵抗力的機理可能是：(1)鈣促進傷口木栓化。(2)鈣離子與細胞壁中的果膠結合，維持細胞膜結構，減少細胞壁的透性，防止果實軟化，從而提高果實抗性。

(二)鈣與果實的儲藏關系。鈣對果實成熟衰老的調控作用已有相關研究。許多試驗表明，果實組織中維持較高的鈣素水平，可以保持果實硬度，降低呼吸速率，抑制乙烯的生成，延長果實的貯藏壽命，提高果實的品質。用cac12處理采后荔枝表明，一定濃度中的鈣果實中果膠酶，多聚半乳糖酸活性發生作用，推遲這種酶活性高峰的來臨，從而延遲果實的衰老。經鈣處理的梨和水蜜桃、柑橘、楊梅、獼猴桃、蘋果均能改善果實品質，延長貯藏期。

(三)果實增鈣措施。許多研究表明，果實內鈣含量的增加，可以明顯降低果實貯藏期的呼吸強度，提高抗寒能力。通常生產實踐中，采用采前或采后鈣處理，這樣對防治或減輕生理病害發生起到很好的效果。生產實踐證明，給蘋果樹補鈣可有效促進果實著色和果面蠟質形成，減輕病蟲害的發生，大大提高果品質量。

五、總結和展望

綜上所述，鈣在園林植物生理代謝中的作用是多方面的。隨著近年來植物鈣調素研究的逐漸深入，從細胞和分子水平來探討鈣的作用機制，對鈣與園林植物生理代謝的影響有著十分重要的意義，隨著鈣素研究的深入進行，這些成果必將豐富鈣素營養的理論和實踐，對園林植物的生產具有重大的指導作用。