Wapń – klucz do zdrowotności i trwałości warzyw

Wapń to jeden z podstawowych składników odżywczych dla roślin. Dużo na temat tego makroskładnika mówi się w kontekście regulacji odczynu gleby oraz chorób fizjologicznych, które wywołuje jego deficyt. Mniej powszechna jest wiedza o roli jaką ten pierwiastek odgrywa w zwiększaniu tolerancji roślin na czynniki stresowe, odporności na patogeny oraz trwałości przechowalniczej warzyw.

Wapń pełni w roślinach podwójną rolę – reguluje odczyn gleby wpływając na pobieranie innych pierwiastków, ale sam również jest składnikiem pokarmowym niezbędnym do prawidłowego wzrostu. W roślinach pozbawionych dostępu do wapnia następuje utrata struktury i szczelności ścian komórkowych oraz szybkie obumieranie komórek wierzchołka i zahamowanie wzrostu roślin. W tkankach pozbawionych wystarczających ilości wapnia w reakcji na wzrost wilgotności można zaobserwować pękanie owoców – np. pomidora, objawem deficytu tego pierwiastka są także zaburzenia fizjologiczne, takie jak sucha zgnilizna wierzchołków owoców papryki i pomidora, zamieranie brzegów liści, zgnilizna wewnętrzna kapusty, zgnilizna sercowata liści selera. Niedobór wapnia w tkankach roślinnych powoduje również zmniejszenie trwałości przechowalniczej warzyw.

Droga wapnia w roślinie

Średnia zawartość wapnia w skorupie ziemskiej wynosi ok 3,6% i jest wyższa w stosunku do potasu, magnezu i fosforu. Nie oznacza to jednak, iż ilość tego pierwiastka w glebie również jest tak duża. Zasobność poszczególnych typów gleb w wapń zależy głównie od rodzaju skały macierzystej na jakiej powstały oraz stopnia zaawansowania procesów wietrzenia i przemywania. W praktyce rzadko spotyka się jednak grunty bardzo ubogie w wapń, mimo to występowanie objawów deficytu tego pierwiastka w roślinach jest stosunkowo powszechne. Dzieje się tak z powodu ograniczonego pobierania jonów wapnia i ich utrudnionego transportu między organami roślinnymi.
Jony wapnia pobierane są przez korzenie wraz z wodą. Pobrany z roztworu glebowego wapń transportowany jest do części nadziemnej rośliny przez ksylem. Niedostateczna ilość wody w glebie ogranicza transpirację co silnie spowalnia przemieszczanie się jonów wapnia do powierzchni korzeni, a także w tkankach rośliny. Z powodu drogi przemieszczania wapnia przez ksylem utrudnione jest prawidłowe zaopatrzenie w ten pierwiastek tkanek słabo transpirujących np. owoców, na których często objawiają się zaburzenia fizjologiczne wywołane deficytem wapnia. W transport wapnia na małe odległości zaangażowane są liczne białka transportowe tzw. kanały, pompy i nośniki jonowe. Pierwiastek ten jest słabo reutylizowany w roślinach dlatego objawy niedoboru wapnia obserwowane są na najmłodszych liściach, wierzchołkach wzrostu łodyg i korzeni.

Rola wapnia

Wapń pełni w roślinach funkcję uniwersalnego przekaźnika informacji. Działanie zewnętrznych czynników takich jak światło czy przyciąganie ziemskie indukuje zmiany w poziomie wolnych jonów wapnia w cytoplazmie stanowiąc wewnątrzkomórkowy regulator licznych fizjologicznych i biochemicznych procesów. Fizyko-chemiczne własności jonów wapnia umożliwiają przyjęcie przez nie roli nośnika pośredniczącego w przekazywaniu do komórki informacji odbieranych ze środowiska zewnętrznego. Znaczącą funkcją wapnia w organizmach roślinnych jest również ograniczanie sutków stresu, gdyż wapń neutralizuje reaktywne formy tlenu powstające w tkankach w warunkach niekorzystnych dla roślin. Oprócz tego wapń pełni istotną rolę strukturalną – jest składnikiem budulcowym błon i ścian komórkowych gdzie tworzy kompleksy z celulozą i pektynami. Gwarantuje to dużą wytrzymałość ścian komórkowych, a także utrzymuje integralność i spójność tkanek, co wpływa na zwiększenie odporności roślin na patogeny, powoduje także mniejszą skłonność warzyw do pękania – zaobserwowano to m.in. w przypadku marchwi, kapustyi pomidorów. Stwierdzono również, iż dobre odżywienie roślin wapniem wpływa na jędrność warzyw i zawartość cukru w tkankach. Dodatkowo mocne ściany komórkowe powodują, iż zwiększa się trwałość przechowalnicza warzyw.

Żywienie wapniem

Prawidłowe odżywienie roślin warzywnych wapniem wymaga wykonania odpowiedniego nawożenia przedsiewnego. Ważne jest, aby oprócz stosowania nawozów wapniowych w celu regulacji odczynu, uzupełniać zawartość tego składnika odżywczego w glebie do poziomu zalecanego dla poszczególnych gatunków warzyw. Ponadto w przypadku roślin wrażliwych na deficyt wapnia, tj. ogórka, papryki, pomidora, warzyw kapustnych (w szczególności kapusty pekińskiej) i korzeniowych należy zastosować również dokarmianie dolistne jednym z preparatów wapniowych przeznaczonych do tego celu. Nawozy aplikuje się w terminach i dawkach uwzględniających zapotrzebowanie różnych gatunków na ten makroskładnik w określonych fazach rozwoju. Dla przykładu w przypadku warzyw korzeniowych zaleca się zwykle 4 zabiegi dokarmiania wapniem: pierwszy w fazie 4–7 liści adekwatnych, drugi na początku przyrastania korzeni na grubość, trzeci i czwarty w fazie grubienia korzeni. Z kolei kapustę pekińską zaleca się żywić dolistnie wapniem od 4 tygodnia po posadzeniu na miejsce stałe 5–6 razy w odstępach tygodniowych.