Fonte: Rivista "Fertilizzanti"
Articolo a cura di Silvio Fritegotto www.fritegotto.it
L'IMPORTANZA DEL CALCIO; UN MESOELEMENTO SPESSO DIMENTICATO
II calcio è un mesoelemento nutritivo che interviene nel metabolismo vegetale per quanto concerne la regolazione dello stato colloidale del protoplasma cellulare, con effetti tuttavia antagonisti a quelli del potassio.
Il calcio è un costituente della parete mediana delle cellule vegetali, e agisce come neutralizzante e precipitante degli acidi prodotti dal biochimismo della pianta (ossalico ecc.). Si accumula di preferenza nei tessuti più vecchi e pertanto i frutti, i semi e le giovani foglie sono di solito poveri di calcio.
La pianta assorbe il calcio dal terreno come catione Ca2+. Poiché nei terreni normali il calcio è la base predominate, la pianta lo trova disponibile in quantità sempre superiori a quelle degli altri cationi. Una carenza (terreni acidi) o un eccesso di calcio (terreni calcarei o alcalini) nel terreno si riflette sul grado di reazione del terreno stesso, con effetti notevoli sull'attività e sul biochimismo della microflora e della rizosfera.
Oltre che dai costituenti minerali del terreno la pianta si approvvigiona di calcio attraverso la somministrazione di fertilizzanti chimici e l'irrigazione con acque dure o ricche di calcio.
Il meccanismo di assorbimento del calcio nelle piante è di tipo passivo e non richiede l'input di energia
Dal punto di vista fisiologico delle piante, l'elemento nutritivo calcio viene assorbito dalle radici e trasportato dai vasi dello xilema verso gli altri organi della pianta come le foglie e i frutti. Ora, questo trasporto
xilematico si realizza principalmente attraverso due meccanismi:
- la traspirazione attraverso gli stomi, che è influenzata dalle condizioni idriche, dal clima, dall'intensità luminosa, dallo stato idrico della pianta stessa e dalla temperatura della superficie fogliare solamente durante il giorno;
- l'assorbimento radicale e il trasporto dalla radice alle foglie della linfa, che in assenza di traspirazione ha una velocità oltre venti volte inferiore a quella che si avrebbe con una regolare traspirazione.
Si capisce subito che l'obiettivo dovrebbe essere, innanzitutto, quello di mantenere la pianta più attiva possibile con una gestione adeguata dell'irrigazione e del clima, non dimenticando che gli stomi delle foglie si richiudono nel momento in cui la pianta si trova nelle condizioni estreme, temperature troppo alte, atmosfera troppo umida o troppo secca, stress idrici.
Anche gli accumuli di salinità potrebbero causare una manifestazione di carenza di calcio perché riducono l'assorbimento dell'acqua da parte della pianta.
Poiché la mobilità del calcio nelle piante è limitata, le carenze di calcio si presentano nelle parti più giovani della pianta, come nelle foglie giovani (ustioni o necrosi sui bordi) e/o negli apici dei frutti (come il Blossom end Rot o marciume apicale nel pomodoro), perché queste parti delle piante hanno un tasso di traspirazione molto basso.
Pertanto, è necessario disporre di un costante approvvigionamento idrico e di calcio per assicurare una crescita continua alla pianta.
Tuttavia, si nota che gli elementi così trasportati dallo xilema vengono condotti in preferenza verso gli organi che traspirano di più, come le foglie.
Se gli elementi minerali come K, N, P, Mg possono, in quantità più o meno limitata, essere trasferiti dalle foglie verso i frutti, attraverso i vasi del floema, non è la stessa cosa per il calcio (cfr. tabella 1).
Tabella 1. Elementi minerali come K, N, P, Mg possono, in quantità più o meno limitata, essere trasferiti dalle foglie verso i frutti, attraverso i vasi del floema e xilema, non è la stessa cosa per il calcio.
| Distribuzione | Na+ | K+ | Mg++ | Ca++ | Acqua |
| Per lo xilema | 6 | 1 | 2 | 100 | da 90 a 95 |
| Per il floema | 94 | 99 | 98 | 0 | da 5 a 100 |
Difatti il calcio dei frutti proviene solamente dal trasporto xilematico. Questo perché la ripartizione di questo elemento, nei differenti organi di riserva in competizione nella pianta, è influenzata a vantaggio dell'equilibrio vegetativo/generativo della cultura (cfr. tabella 2).
Tabella 2. Ripartizione del Calcio e degli altri elementi, nei differenti organi di riserva in competizione nella pianta.
| Esempio di ripartizione % | N | P | K | Mg | Ca |
| Foglie / Apice / Fusto | 53 | 44 | 33 | 69 | 91 |
| Frutti | 47 | 56 | 67 | 31 | 9 |
Per esempio, per le coltivazioni di pomodoro da mensa, è buona norma praticare una defogliazione delle foglie più basse e più vecchie, al fine di diminuire la loro concorrenza come organi di riserva, senza dimenticare però, che la traspirazione delle piante ha la sua importanza per l'influenza sull'igrometria della serra, c'è dunque una superficie fogliare minima da conservare.
Eccessi (antagonismi e interazioni)
Un eccessivo assorbimento di calcio si traduce in un minore assorbimento di altri cationi nutritivi, come K+, NH4+, Mg2+, in seguito ad antagonismi ionici.
Accanto ai sintomi di carenza potassica, l'eccesso di calcio può indurre sintomi di carenza di microelementi, in particolare ferro e boro. Si tratta in questi casi di interazioni negative dovute a inattivazioni di Fe e di B in seno al terreno, in conseguenza o di un'eccessiva alcalinità a seguito di calcitazioni (nel caso del Fe) o della formazione di composti insolubili (nel caso del B).
Carenze
Le piante manifestano carenze di calcio visibili con sintomi di clorosi, curvature e appassimenti dei lembi fogliari, in particolare nelle zone apicali delle foglie più giovani e sui frutti con macchie e necrosi che determinano deprezzamento qualitativo, anche totale, del raccolto. La sintomatologia è spesso molto simile alla carenza di microelementi (es. boro).
Data l'eccezionale importanza del calcio come regolatore della reazione del terreno, le carenze di questo elemento coincidono con l'acidificazione del terreno e con i suoi effetti sulle disponibilità nutritive di altri elementi, e sull'attività della microflora.
Necrosi apicale o Blossom End Rot (B.E.R.) nel pomodoro
È una fisiopatia o un disordine fisiologico causato da una carenza momentanea e localizzata in calcio nella pianta, e da uno squilibrio idrico-traspiratorio. In particolar modo si manifesta nei tessuti distali del frutto, al livello della placenta e nei tessuti loculari. La necrosi si presenta di forma circolare all'estremità del frutto. All'inizio compare come una macchia biancastra, che poi si annerisce con una depressione. Questo è spesso l'unico sintomo che compare.
Si possono avere alcuni casi di attacco precoce, con la comparsa di necrosi accompagnate da un appassimento ed essiccamento dei germogli apicali e dei fiori. All'interno dei frutti si può manifestare un danno sotto forma di macchie di colore nerastro.
I sintomi compaiono fin dall'inizio delle fasi di crescita del frutto (circa 2 settimane dopo l'impollinazione). Questo momento critico è causato da un effetto di diluizione della sostanza secca nel frutto dovuto a una moltiplicazione veloce delle cellule, associato a un tenore in calcio ancora basso. il rischio aumenta quando la concentrazione in calcio nel frutto scende al di sotto dello 0,12% della sostanza secca e la necrosi è assicurata sotto un valore di 0,08%. La necrosi che si manifesta è da non confondere con i sintomi situati verso il peduncolo del frutto, causati da Alternaria dauci f. sp. Solani. |
Il Blossom End Rot colpisce numerosi ortaggi, ma sul pomodoro i sintomi sono molto caratteristici, molto di più di quelli che compaiono sul peperone. Nel caso del peperone, bisogna fare tuttavia attenzione a non confondere i sintomi della necrosi apicale con un semplice colpo di sole (macchie beige/rosa chiaro). Bisogna prendere in considerazione tutti i fattori che favoriscono la carenza di calcio nella zona apicale del frutto. La comparsa dei sintomi di solito è dovuta all'interazione simultanea di parecchi fattori, senza dimenticare che sia la traspirazione delle piante che il contenuto idrometrico della serra svolgono una funzione importante sulla traslocazione xilematica del calcio. Un contenuto di calcio insufficiente al livello dei frutti al momento della espansione cellulare, è tra le principali cause della fisiopatia.
Il calcio, prima di raggiungere la zona apicale del frutto, deve superare vari livelli, che si possono considerare distinti in cinque principali situazioni. A ciascuno di questi livelli, la concentrazione del calcio rischia di diminuire pericolosamente:
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L'apporto del calcio con la fertirrigazione
Il calcio, è poco mobile all'interno della pianta. La principale forza che ne determina il trasporto xilematico è la traspirazione. La capacità dei frutti di cedere acqua all'ambiente è però molto bassa se paragonata a quella delle foglie. Ne risulta che il frutto è un debole competitore del flusso xilematico e, conseguentemente, degli elementi minerali in esso trasportati.
In condizioni di buona disponibilità idrica del suolo, all'aumentare della domanda traspirativa dell'ambiente, aumenta il flusso traspirativo delle foglie e dei frutti, supportato da un adeguato rifornimento idrico da parte dell'apparato radicale. Di conseguenza aumenta il flusso degli elementi minerali verso gli organi della pianta stessa.
In condizioni di disponibilità idriche critiche, oppure nelle ore più calde della giornata, si instaura un deficit idrico e la quantità di acqua assorbita dal suolo è inferiore all'acqua che gli organi traspirano, pertanto si ha una riduzione della traspirazione, e di conseguenza un ridotto trasporto di elementi verso i vari organi. Se la fase di deficit idrico permane per periodi lunghi, o si verifica nelle fasi sensibili del ciclo di sviluppo del frutto oltre agli effetti negativi sulla crescita dei frutti e dei germogli, si avrà un ridotto accumulo di elementi minerali e in particolare di quelli poco mobili con risvolti negativi sulla qualità dei frutti.
Sovente gli agricoltori ricorrono a specifici trattamenti nel tentativo di incrementare il contenuto di calcio nel frutto.
Questi trattamenti sono però efficaci solo nelle prime settimane successive all'allegagione, quando le cellule degli strati più esterni del frutto sono ancora vitali e non suberificate. Dopo le prime settimane dall'allegagione il trasporto verso il frutto è pressoché nullo. Durante questo periodo si devono garantire le condizioni idriche ottimali nel suolo e una buona dotazione dell'elemento calcio.
La tecnica della fertirrigazione con irrigazione a goccia, aiuta l'agricoltore ad assicurare il migliore stato idrico-nutritivo della coltura e a evitare qualsiasi possibile situazione di stress idrico.
L'elemento calcio, fornito in fertirrigazione, (vedi Nitrato di Calcio come fertilizzante), permette un apporto continuo dell'elemento stesso anche in situazioni di coltivazione in contenitore o senza terreno. Il suo apporto deve essere calcolato sulla base della conoscenza del contenuto in calcio dell'acqua di irrigazione.
Apporti di calcio con l'acqua di irrigazione
Il valore medio del calcio asportato da una coltura è notevole, si aggira attorno valori pari a circa 150-250 unità/ha di CaO. Ma occorre fare alcune valutazioni:
Per esempio, con un'acqua che ha un contenuto di 80 mg/litro di Ca++, si apportano 80 kg di Ca++ per ogni 1.000 m3 di acqua.
Potete valutare facilmente che, per esempio: con un apporto irriguo di 3.000 m3/ha, si apportano 240 kg/ha di Ca++, che corrispondono a circa 336 kg/ha di CaO (240 x 1,4 = 336). Volendo trasformare questo valore in quantità di fertilizzante, per avere un ordine di misura diverso, si calcola che 336 kg di CaO corrispondono a circa 1.268 kg di Nitrato di Calcio (15,5-0-0+26,5 CaO) con il quale però si apportano anche 196,54 kg di Azoto Nitrico N-NO3. |
Fattori che influenzano la disponibilità di calcio
Il calcio, nel suolo, reagisce con altri elementi, come il fosforo, a formare dei composti insolubili non più disponibili per le piante. Poiché il calcio è uno ione carico positivamente, esso viene adsorbito dal terreno grazie alle particelle di argilla e alla sostanza organica, che hanno cariche negative. Questi ioni carichi positivamente adsorbiti dal terreno sono denominati "ioni scambiabili" perché essi possono essere scambiati con altri ioni presenti nella soluzione del suolo. Con le analisi del terreno si determinano i livelli di ioni calcio scambiabili e non il calcio totale, perché il calcio scambiabile è la forma disponibile per la pianta. Diversi fattori, determinati con l'analisi del terreno, ci possono aiutare a valutare la disponibilità del calcio per le piante:
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L'applicazione di elevate quantità di questi ioni carichi positivamente, potrebbero influire negativamente sull'assorbimento del calcio da parte delle piante. Gli ioni sodio possono sostituire il calcio adsorbito nel terreno creando danni alla struttura del terreno stesso e riducendo la sua disponibilità per le piante. Quando il calcio è presente in elevate quantità nella soluzione circolante del terreno (per esempio, quando la reazione pH del terreno è alta) si possono avere delle reazioni tra il calcio e il fosforo formando dei composti insolubili. Di conseguenza, disponibilità del fosforo può diminuire anche in modo significativo. |