Pireco Gezonde Groei

Element van de maand, calcium

De rol van calcium in de plant
30-04-2020

De rol van calcium in de bodem is al besproken in de serie van Marco van Gurp. In dit artikel willen we stilstaan bij de rol van calcium in de plant en wat dat betekent voor de weerstand van de plant tegen ziekten en plagen.

Essentieel

Calcium is een essentieel element voor mens, plant en dier, ja zelfs voor het bodemleven. Calcium speelt een rol in de vorming van eiwitten en het transport van koolhydraten. Calcium speelt ook een regulerende rol bij allerlei plantenfuncties, zoals het feit dat wortels naar beneden groeien en niet naar boven.

Het vermogen van de bodem om calcium te leveren is nauw verbonden met de zuurgraad van de bodem. De hoeveelheid calcium in het blad varieert sterk, van 0,1-5% van de droge stof. De meeste grassen en andere eenzaadlobbigen beperken de opname van calcium in de wortel wanneer de calcium concentratie in de bodemoplossing hoog is. Dit zijn de zogenaamde calcium mijdende planten, waaronder ook Ericaceae. Daarnaast heb je calcium minnende planten, zoals die van de Brassica familie. Deze hebben 1-3% calcium nodig in hun blad voor optimale groei. Bomen slaan veel calcium op in het houtachtige weefsel; de netto calcium opname door veel bomen komt zelfs dicht in de buurt van stikstof.

Pireco-Mulders-Chart. calcium

Calcium speelt een belangrijke rol in de voeding van plantensoorten en is in staat om de ontwikkeling van ziektesymptomen in veel plant-pathogene interacties te onderdrukken.

Calcium opname

De opname van calcium door de plant gaat niet zonder slag of stoot. Calcium kan namelijk alleen worden opgenomen door jonge wortelpunten. Waarom is dat zo? Naarmate de endodermiscellen van de wortel ouder worden (de endodermis is de binnenste cellaag van de schors en is betrokken bij de selectieve opname van ionen door de wortel), ontstaat er een ondoordringbaar laagje van suberine, een waterafstotende stof. Dit beperkt de opname van calcium door de oudere wortels.

Calcium moet meeliften met de sapstroom om binnen te komen, eenmaal binnen is er bijna uitsluitend transport mogelijk via het xyleem. Het floëem transport van calcium is bijzonder laag. Dat betekent dat de gehaltes in de knol van een aardappel bijvoorbeeld wel tientallen malen lager kunnen zijn dan in het blad. Alles wat de sapstroom verstoort, verstoort dus ook de opname van calcium. Denk daarbij aan droogte, waarbij de verdamping op een laag pitje wordt gezet om water te sparen. Hoge luchtvochtigheid kan ook een reden zijn, er is dan ook weinig verdamping en dus weinig opname. Als een plant snel groeit kan er ook een calcium gebrek ontstaan. De wortels kunnen dan simpelweg de opname niet bijhouden. Omdat er een groot verschil is tussen de concentraties van elementen in de bodem en de voedingsbehoefte van de plant, zal de plant aan selectieve opname van ionen moeten doen. Dan gaan de begrippen synergisme (samenwerking) en antagonisme (tegenwerking) een rol spelen.

Met betrekking tot de relatie van calcium en stikstof moeten we onderscheidt maken tussen nitraat en ammonium. Nitraat beïnvloedt de calcium opname positief, ammonium aan de andere kant heeft een negatieve invloed op de opname. Ook teveel kalium en magnesium kunnen de opname beperken. Calcium gebrek komt vaak tot uiting op plantendelen die niet langs de verdampingsstroom liggen en dus het minst waarschijnlijk calcium zullen ontvangen. Jonge bladeren die zich niet ontvouwen zijn bijvoorbeeld een typisch symptoom van calcium gebrek bij monocotylen.

Bekende symptomen bij andere gewassen zijn onder andere:

  • Neusrot in tomaten, paprika’s en pepers
  • Kurkplekken op appel en peer
  • Scheuring van kersen en tomaten
  • Rand in sla
  • Coniferen die naalden laten vallen

De rol van calcium in de plant

De rol van calcium in de plant is divers. Twee hoofdrollen willen we kort bespreken.

In de eerste plaats heeft calcium een belangrijke rol voor de structuur van de plant. Calcium is een van de hoofdbestanddelen van de middenlamel van de celwand. De middenlamel is de wand tussen twee cellen. De cellen zijn aan elkaar geplakt met een laagje pectine. De celwand krijgt hierdoor een zekere stevigheid. Calcium vervult als het ware de rol van betongaas in een pilaar. Een bacterie of schimmel die binnen wil komen zal de pectine af moeten breken, dat doen ze met pectyolitische enzymen. De bacterie Erwinia carotovora bijvoorbeeld, produceert deze enzymen om de pectine tussen de celwanden op te lossen, (hoe sterker de celwand hoe moeilijker dit is). Op die wijze is ze een gevaar voor wortel, aardappel, bladgroenten, ui, komkommer, paprika en kool.  Naast de structuur rol van calcium voor de celwand is calcium ook erg belangrijk als zogenaamde ‘second messenger’, hier willen we wat nader op ingaan.

Calcium als second messenger

Cellen moeten met elkaar kunnen communiceren. Deze communicatie wordt voor een groot deel verzorgd door chemische signalen (denk aan hormonen). Een sleutelrol wordt daarbij ingenomen door het celmembraan. Deze scheidt de binnenkant van een cel van de buitenkant. Als nu een signaal van buiten de cel aankomt kan deze zich binden aan specifieke receptoren (ontvangers) aan de buitenkant van het membraan. In de meeste gevallen zijn dit eiwitten die geactiveerd worden als ze een signaal binden (de ‘first messenger’) en daardoor secundaire signalen veroorzaken (de second messenger) aan de binnenkant van de cel. Deze second messengers nemen in concentratie in de cel toe en kunnen nu chemische veranderingen in de cel activeren. Het calcium ion is geïdentificeerd als de second messenger in veel plant reacties.  Dit is belangrijk in verband met de verdediging van de plant tegen aanvallers. Zonder voldoende calcium is de plant dan ook vatbaarder.

Calciumgebrek

De mate van verdamping heeft invloed op de hoeveelheid calcium in de knol van aardappels. Hoe hoger de verdamping des te minder calcium de knol bereikt. In een proef waarbij de verdamping werd verminderd, bleek het gehalte aan calcium bij de oogst 64-109% hoger te zijn dan waar de verdamping niet was verminderd. Ook een proef met Chinese kool liet eenzelfde beeld zien. Door de planten s’nachts met folie af te dekken nam de verdamping af en waardoor een betere verdeling van de calcium werd bevorderd.

Calcium gebrek tomaat

Calcium gebrek tomaat

Onderzoek in Nieuw Zeeland liet zien dat niet alle calcium bemesting voor een toename in de knol zorgt. Gips, calciumnitraat en calciumchloride gaven een verhoging te zien tot zelfs wel 50%. Daar staat tegenover dat calciumcarbonaat geen toename van calcium in de knol te zien gaf. Aangezien calcium bijna alleen door jonge wortelpuntjes wordt opgenomen is het van groot belang dat er tijdens de vegetatieve fase voldoende calcium rond de wortels aanwezig is, gebrek heeft een desastreuze invloed op de ontwikkeling van zowel de wortels en daardoor de gehele plant. Ook maakt een slechte wortelontwikkeling de plant vatbaar voor secundaire aantastingen.

Belangrijke rol

Calcium speelt een belangrijke rol in de voeding van plantensoorten en is in staat om de ontwikkeling van ziektesymptomen in veel plant-pathogene interacties te onderdrukken. De uitdaging zit hem erin voldoende calcium de plant in te krijgen. In de vele proeven die we bij Pireco doen hebben we vast kunnen stellen dat waar Stimuter wordt toegepast, elementen beter door de plant worden opgenomen. Dat geldt voor sjalot, paprika en ook voor aardappel. Biostimulanten kunnen op die manier een mooie bijdrage leveren aan een weerbaar gewas.

Meer weten? Neem contact met ons op.

Calcium gebrek in aardbei

Schrijf u nu in voor de Pireco Kennis Update
Regelmatig versturen wij onze Kennisupdate. Deze staat vol met actuele informatie, proeven en ervaringen. Wilt u hiervan op de hoogte gehouden worden? Schrijf u dan nu in!
We respect your privacy.