نقش کلسیم در گیاهان
حرکت کلسیم در داخل گیاه مستقیما در آوندهای چوبی صورت می‌گیرد. بنابراین بیشتر کلسیم در برگ‌ها تجمع می‌یابد و چون تبخیر از سطح میوه‌ها و نقاط رشد انتهایی گیاه بسیار کم است حرکت کلسیم از برگ به این قسمت‌ها بسیار محدود می‌شود و انتقال آن در شرایط نامساعد، نیاز میوه‌های در حال رشد را تامین نمی‌کند. از طرف دیگر در مناطق مرطوب به علت بالا بودن درصد رطوبت هوا و در مناطق خشک به علت بسته بودن روزنه‌ها در شرایط گرم و خشک تعرق از سطح میوه و برگ کاهش می‌یابد به همین دلیل محلول‌پاشی کودهای کلسیمی نقش موثری در جبران کمبود کلسیم در گیاه را می‌نماید.
کلسیم نسبت به سایر عناصر غذایی در بین اندام‌های مختلف گیاه توزیع نامناسب دارد، مقدار کلسیم در میوه نسبت به سایر قسمت‌های گیاه کمتر از دو درصد است این درحالی است که حدود 70 درصد فسفر، 65 درصد نیتروژن و 50 درصد پتاسیم در داخل میوه گزارش شده است.
اختلالات فیزیولوژیکی مرتبط با عنصر کلسیم در تمام مناطق سیب کاری جهان مشاهده می‌شود و باعث بروز لکه روی میوه و کاهش کیفیت و بازارپسندی آن می‌شود. برای اولی ن بار در سال 1936 لکه تلخ در میوه سیب را مرتبط با کمبود کلسیم تشخیص داد. بعد از آن مشخص گردید که محلول‌پاشی کودهای کلسیم این اختلال را کاهش می‌دهد درصورتی که، محلول‌پاشی کودهای منیزیم به تنهایی یا همراه با پتاسیم، لکه تلخ را افزایش می‌دهد. این موضوع مبنای پژوهش‌های گسترده در خصوص رابطه سایر عناصر غذایی مانند نیتروژن، منیزیم و پتاسیم با عارضه لکه تلخ شد. لکه تلخ یک عارضه فیزیولوژیکی در میوه‌های سیب است که اساسا در هنگام انبارداری اتفاق می‌افتد اما در مواردی به صورت حاد قبل از برداشت نیز بروز می‌کند. این عارضه با فروپاشی سلول‌های گوشت زیرپوست مشخص می‌شود که باعث تورفتگی‌های کم‌عمق تیره در سطح پوست و غالبا در قسمت گلگاه میوه‌ها می‌شود.
عناصر غذایی نیتروژن، پتاسیم و کلسیم عملکرد و کیفیت میوه‌های سیب را تحت تاثیر قرار می‌دهند. موقعی که مقدار نیتروژن بیش از اندازه باشد حساسیت میوه‌ها به ناهنجاری‌های فیزیولوژیکی افزایش پیدا می‌کند. وقوع عارضه لکه تلخ در ارتباط با کمبود کلسیم و بیش بود پتاسیم، منیزیم و نیتروژن در میوه تشخیص و گزارش شده است.
اختلال كلسيمي ناشي از كمبود كلسيم روي ميوه سيب
کلسیم مهمترین عنصر در بهبود کیفیت و افزایش طول انبارمانی میوه سیب است. علائم کمبود کلسیم روی رددلیشز و گلدندلیشز در شیب‌های جنوبی و قسمت‌هایی از باغ که بافت شنی یا سنگلاخی دارند و تنش‌های آبی در آن‌ها اعمال می‌گردد بیشتر است. رقم رددلیشز نسبت به رقم گلدن دلیشز در برابر اختلالات کلسیمی حساس‌تر یا مستعدتر است. استفاده مطلوب از کلسیم در کنترل اختلالات قبل و بعد از برداشت میوه سیب موثر است.
شکل1- اختلالات کلسیمی در میوه سیب
تفكيک علائم اختلالات كلسيمي در باغ‌هاي تجاري سيب
علائم مربوط به اختلالات کلسیمی روی رقم گلدن دلیشز غالبا به صورت سطحی در سطح پوست و به صورت پراکنده در سراسر میوه و به رنگ‌های قهوه‌ای تیره و روشن رؤیت گردید. در تجزیه عناصر در حالتی که رنگ لکه‌ها قهوه‌ای تیره بود پتاسیم اضافی و در حالتی که رنگ لکه‌ها قهوه‌ای روشن بود پتاسیم و نیتروژن اضافی و موقعی که ترکیبی از این دو نوع علائم وجود داشت منیزیم اضافی نسبت به نمونه فاقد علائم در میوه‌ها مشاهده شد. این علائم در شرایط باغ فقط در پوست دیده می‌شود اما بعد از برداشت ممکن است به زیرپوست و لایه بیرونی گوشت میوه نیز توسعه پیدا کند.
انواع اختلالات كلسيمي در ميوه سيب
علائم مربوط به اختلالات کلسیمی روی رقم گلدن دلیشز غالبا به صورت سطحی در سطح پوست و به صورت پراکنده در سراسر میوه و به رنگ‌های قهوه‌ای تیره و روشن دیده می‌شود. این علائم روی رقم رددلیشز به دو صورت سطحی و عمقی دیده می‌شود. درحالت سطحی لکه‌ها فقط در پوست و در حالت عمقی به لایه‌های گوشتی زیر پوست نیز نفوذ می‌کند و حالت چوب پنبه‌ای به خود می‌گیرد. اختلالات چوب پنبه‌ای شدن (corking disorders) در روپوست (اپیدرم)، لایه زیر پوست (هیپودرم) و قسمت‌های قشر بیرونی میوه اتفاق می‌افتد، لکه تلخ معمولا در گوشت (کورتکس) درست زیر روپوست (اپیدرم) و لکه نقطه‌ای عدسک (از عدسک ها شروع و فقط در روپوست است) مشاهده می‌شود.
بنابراین در مجموع روی میوه سیب رد دلیشز و گلدن دلیشز سه نوع عارضه اختلالات کلسیمی شامل لکه تلخ، روی هر دو رقم رد دلیشز و گلدن دلیشز، چوب پنبه‌ای شدن، روی رقم رددلیشز و لکه نقطه‌ای عدسک، روی رقم گلدن دلیشز، دیده می‌شود. غالب تحقیقات انجام شده روی ناهنجاری‌های ناشی از کلسیم بعد از برداشت و در سردخانه انجام شده است. این درحالی است که طبق تحقیقات انجام شده بروز این ناهنجاری‌ها در فاز سوم رویشی نیز وجود دارد.
لازم به ذکر است که خسارت برخی آفات موجود در باغات منطقه، از جمله شته سبز سیب و سنک‌های خانواده Miridae ، روی میوه سیب شبیه علائم اختلالات کلسیمی می‌باشد. خسارت این آفات بر اساس مجموع علائم از اختلالات کلسیمی قابل تمایز می‌باشد.
علائم خسارت شته سبز سیب به صورت نقطه گرد قرمز رنگ روی سطح پوست میوه می‌باشد. این نقاط قرمز روی رقم گلدن دلیشز که رنگ میوه آن نسبت به رقم رد دلیشز روشن‌تر بود، بیشتر نمایان است. در این موارد وجود کلونی شته، پیچیدگی شاخ و برگ آلوده و عسلک ترشح شده خسارت شته‌ها را با علائم خاص لکه‌های مورد نظر روی میوه متمایز می‌نماید.
خسارت سنک‌های Miridae در زمان نیش‌زدن به صورت لکه یا نقاط قرمز یا مایل به قهوه‌ای در یک فرورفتگی روی سطح میوه بود که باعث بدشکلی میوه‌ها شده بود. در صورت افزایش جمعیت این سنک‌ها شدت خسارت افزایش یافته و میوه دچار بدشکلی شدید می‌گردد که اصطلاحا عارضه صورت گربه‌ای نام دارد.
شاخص‌هاي اندازه‌گيري حساسيت ميوه سيب به اختلالات كلسيمي
پژوهش‌های اخیر نشان داد که غلظت عناصر پتاسیم، نیتروژن و منیزیم جذب کلسیم در میوه و نقش آن در سطح سلولی را تحت تأثیر قرار می‌دهند و نسبت‌های این عناصر برای پیش‌بینی دقیق حساسیت میوه به اختلالات کلسیمی کفایت می‌کند. بهترین شاخص برای تعیین احتمال بروز اختلالات کلسیمی در باغ‌های تجاری نسبت (K+/Ca2+) و بعد از آن‌ها نسبت‌های (K+ + Mg2+/Ca2+) و (N + K+ + Mg2+/Ca2+) در فاز سوم رویشی (حداقل 70 روز بعد از اتمام گلدهی) درختان سیب است. هرچقدر این نسبت‌ها بزرگتر باشند احتمال بروز اختلالات کلسیمی بیشتر است.
به منظور تعیین شاخص، لازم است سه لایه 5 میلی‌متری به صورت شعاعی از بافت میوه، از قسمت‌های دم میوه، وسط (بدون قسمت مرکزی برچه) و گلگاه هر میوه برداشته شود و سپس میزان کلسیم، منیزیم، نیتروژن و پتاسیم برحسب درصد وزن خشک اندازه‌گیری شود. غلظت نیتروژن Nبه روش کلدال، کلسیم و منیزیم به روش جذب اتمی و تیتراسیون و پتاسیم توسط دستگاه فلیم‌فتومتر اندازه‌گیری می‌شود سپس نسبت‌های فوق محاسبه می‌گردد.
غلظت بالای عناصر غذایی نیتروژن، پتاسیم و منیزیم نسبت به کلسیم منجر به عدم تعادل غذایی و درنتیجه بیشتر شدن نسبت‌های (K+/Ca2+)، (K+ + Mg2+/Ca2+) و (N + K+ + Mg2+/Ca2+) درمیوه می‌شوند که به واسطه آن کاهش معنی‌داری در استحکام بافت میوه در زمان انبارداری دیده می‌شود.
مديريت اختلالات كلسيمي در باغات سيب
محلول‌پاشی کلسیم از اکثر ناهنجاری‌های فیزیولوژیکی جلوگیری می‌کند. اما میزان موفقیت با توجه به ژنتیک رقم، فصل رشد و شرایط محیطی متفاوت است. افزایش کلسیم در میوه در اثر محلول‌پاشی آن، به طور معمول کم است یا حتی وجود ندارد بنابراین، بایستی همزمان با کاربرد کلسیم از طریق محلول‌پاشی، نقش سایر عوامل به خصوص تنظیم‌کننده‌های رشد نیز مد نظر قرار گرفته و بررسی شود.
بنابراین برای بهبود کیفیت میوه سیب باید حتما از محلول‌پاشی کودهای کلسیمی استفاده نمود. مهمترین کودهای کلسیمی عبارتند از: کلرورکلسیم و نیترات کلسیم که در محلول‌پاشی میتوان از آن‌ها استفاده نمود. استفاده ازکلرورکلسیم به‌مراتب بهتر از نیترات کلسیم است، زیرا با مصرف نیترات (N / Ca2+ ) درمیوه‌ها افزایش مقدار نسبی آن، ماندگاری میوه کاهش می‌یابد. مناسب‌ترین نسبت N / Ca2+ در میوه های سیب کمتر از 10و مناسب‌ترین نسبت پتاسیم به کلسیم K+/Ca2+ در میوه‌های سیب کمتر از 25 است.
نظر به تاثیر سایر عناصر غذایی در بروز و توسعه اختلالات کلسیمی بایستی مدیریت تغذیه‌ای باغها براساس اصول علمی (آزمایش خاک و برگ) و شرایط هر منطقه در ابتدای هر سال تنظیم و به باغداران ارائه گردد. در این راستا ایجاد یک باغ پایلوت در هر منطقه که در آن شرایط بهینه تغذیه رعایت شده باشد، می‌تواند به عنوان الگو مورد استفاده باغداران قرار گیرد.