土壤和肥料中的钙

土壤和肥料中的钙

钙在元素周期表中属第二主族碱土金属元素，对植物有效的形态是阳离子形态，而且是主要土壤交换性盐基阳离子。

地壳中含钙量约为3.64%，较其它植物养分更多。常以钙离子（Ca2+）形态被吸收，它在叶片中大量存在。其正常浓度为0.2~1.0%。细胞液中钙以游离Ca2+形态存在，也与一些非移动性有机离子如羧酸、磷酰胺、酚羟基离子相连接。它可以草酸钙、碳酸钙和磷酸钙沉淀出现在液泡中。许多种子中有肌醇六磷酸钙镁。

目前专门施钙的不多，主要还是施石灰改良酸性土壤时带入的钙。如果酸性土壤上种植耐酸作物马铃薯、茶树、荞麦、烟草、花生等一般不施石灰；种植水稻、蚕豆、豌豆、甜菜、油菜等少量施用石灰；种植耐酸性差的棉花、大豆、大麦、小麦、玉米、苜蓿是才施大量石灰。

土壤含钙量差异极大，湿润地区土壤钙含量低、砂质土壤含钙量低，石灰性土壤含钙量高。含钙量大于3%时一般表示土壤中存在碳酸钙。

土壤钙的来源形成于土壤岩石中。钙长石（CaAl2Si2O8）是钙最主要的原生矿物。其它一些矿物也提供少量钙，包括钠长石、辉石、闪石（角闪石）、黑云母、绿帘石矿物、磷灰石和一些硼硅酸盐。

方解石（CaCO3）常是半干旱、干旱地区土壤的主要钙源。白云石[Ca,Mg(CO3)2]也可与方解石共生。一些旱区土壤中也有石膏（CaSO4?2H2O），分解时释放出钙。

释出的钙在土壤溶液中去向比较简单：（1）随排水损失；（2）被生物吸收；（3）吸附在粘土颗粒上；（4）作为钙次生化合物再沉淀，尤其是干旱气候下如此。

钙极易从土壤中损失。钙的淋失量比钠还多。钙是渗漏水、泉水、河水、湖水中最多的离子。湿润地区土壤因过度淋洗移走钙和其它盐基阳离子，常使表层土壤呈酸性，在湿润地区即使是石灰岩生成的土壤也难免呈酸性。土壤溶液中溶有二氧化碳（CO2），通过土壤下渗时，形成的碳酸置换出交换性复合体上的钙及其它盐基阳离子，土壤会逐渐变酸。干旱地区土壤含钙量一般较高，许多干旱地区土壤剖面中都有碳酸钙或硫酸钙次生沉积物。农业土壤很少因缺钙而减产，大多数酸性土壤所含钙量也足以满足植物生长。较常见的是果实和储存器官间接缺钙。原因是生长迅速而内部供钙受到限制。

植物以钙离子（Ca2+）形态吸收土壤溶液中的钙，可能通过根系截获接触交换来吸收。除高度淋溶的土壤外，大多数植物所需的大量钙通过质流运到根表面。在富含钙的土壤中，根系附近可能积累大量钙，出现比植物生长所需更高浓度的钙时一般不影响植物吸收。因为植物吸收钙受遗传因素控制。虽然土壤溶液中Ca2+浓度常10倍于K+浓度，但其吸收量却远不及K+，因为钙只能被内皮层细胞壁尚未栓化的幼嫩根尖吸收，所以植物吸钙能力有限。

湿润地区酸性土壤中的钙主要以交换态和未分解原生矿物存在。土壤中大量钙、铝和氢离子存在于交换性复合体上。交换态和溶解态处于动态平衡中。如果溶液中的钙离子淋失或被植物移取后，就从交换性复合体上交换出一些钙进入溶液，如果因施用钙肥土壤溶液中钙浓度（或活度）增大，交换性复合体便吸附一些钙。在不含方解石、白云石或石膏的土壤中，交换性钙量决定土壤溶液中钙的含量。钙、镁、钾三

种交换性阳离子常争夺交换位点。三者和适当比例相当重要。这个问题已在“土壤和肥料中的钾”一节中讨论过。 NH4+、K+、Mg2+、Mn2+和Al3+降低吸收Ca2+，而NO3-增加Ca2+吸收。

钙常在施用过磷酸钙、重过磷酸钙等磷肥时施入土壤。

早在希腊和罗马时代石膏已被用作肥料，对硫对钙都有价值，又是碱性土壤改良剂。钙置换出土壤粘粒上的钠，硫酸钠随水排出，可使土壤絮凝、透水性更好。

酸性土壤上施用的石灰材料中也有钙，既能降低土壤酸度，又为作物提供钙养分。

最近也有使用硝酸钙肥的。这是一种既含氮又含钙的肥料，溶解性好，可配制叶面喷施溶液。但吸湿性较大。