Physiologische Wirksamkeit von Calciumpräparaten und was gibt es zu beachten

anläßlich des 19. Bundeskernobstseminars (23. bis 25. Februar 1999) in Oppenheim
Dr. Beate Uhlig, Institut für Gemüse- und Obstbau, Abt. Obstbau, 31157 Sarstedt, Am Steinberg 3

Die Versorgung der Früchte und z.T. auch der Blätter mit Calcium ist oft unzureichend, was zu physiologischen Erkrankungen, erhöhter Atmungsaktivität und Anfälligkeit für Krankheiten führen kann. Diese Probleme lassen sich bei Obstbäumen meist nicht durch Maßnahmen im Bereich Wurzel/Boden lösen, weil Calcium nicht aus Blättern in Früchte oder in andere Blätter verlagert werden kann. Calcium-Dünger müssen deshalb auf Früchte und Blätter appliziert werden. Die Mittellamelle, der Teil der Zellwand, der die Zellen verkittet und zusammenhält, bedarf besonders viel Calcium. Äpfel enthalten immer zu wenig Calcium, um das Pektin der Zellwand zu sättigen. Aber das Gleichgewichtsverhältnis freies extrazelluläres : gebundenes Calcium sollte hoch genug sein. Das Fruchtgewebe ist ein Mosaik von Stellen mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften (sogenannten Mikrodomänen), in denen während der Reife winzige Veränderungen stattfinden können, die z.B. die Stippeflecken verursachen können. Für die Entstehung von Calcium-bezogenen physiologischen Erkrankungen ist also die Calcium-Verteilung im Fruchtgewebe und nicht der absolute Calcium-Gehalt in der Frucht ausschlaggebend.

Einige Funktionen von Calcium im Apfel
In der Zellwand:
Calcium
  • ist Baustein und Stabilisator.
  • bildet neue Brückenbindungen, die die Zellwand zusammenhalten, wenn es appliziert wird.
  • kontrolliert die Synthese und Ablagerung von Zellwandkomponenten.
  • bildet ein festigendes Gel mit den Zellwandkomponenten, Magnesium oder Kalium hingegen nicht.
  • begrenzt die Auflösung der Zellwandkomponenten und somit die Trennung der Zellen voneinander und schützt vor abgespaltenen membranschädigenden Zellwandbestandteilen (Pektinfragmenten).
  • ist als Regulator an der kontrollierten Zellwandautolyse beteiligt.
  • hemmt zellwandabbauende Enzyme.

In der Zellmembran:
Calcium
  • beeinflußt die Membranstruktur und die Aktivität membrangebundener Enzyme.
  • stabilisiert und schützt Zellmembranen, so daß diese funktionsfähig bleiben.
  • schützt somit Membranfunktionen, wodurch die Kompartmentierung (Funktionsfähigkeit der Zellbestandteile), die für den geregelten Stoffwechsel notwendig ist, aufrechterhalten wird. Calcium ist ein Botenstoff.
  • schützt vor Schädigung (Peroxidation) von Membranlipiden.
  • leitet die Kallosebildung ein, die wichtig bei der Abdichtung der Zellen ist, wenn sich die Zellen bei der Fruchtreife voneinander trennen.

Weiterhin:
Calcium
  • ist an der Fruchtreife und Pflanzenalterung beteiligt.
  • hemmt die Ethylen- und CO2-Produktion (Fruchtatmung).
  • zeigt Wechselwirkungen mit verschiedenen Pflanzenhormonen.
  • bindet organische Säuren
  • wirkt Pilzkrankheiten entgegen.
  • aktiviert bei lokalem Calciumüberschuß eiweiß-abbauende Enzyme


Calcium-Aufnahme

In der Praxis eingesetzt werden Kalksalpeter, Calciumchlorid oder kommerzielle Calcium-Formulierungen. Junge Apfelblätter sollen empfindlicher gegen Calciumchlorid sein - es soll aber eine relativ bessere Wirksamkeit haben als Calciumnitrat. Es ist bekannt, daß Calcium-Salze nicht leicht in die Frucht aufgenommen werden und auch nach dem Antrocknen durch Regen sehr leicht abgewaschen werden. Mindestens 2-3 Tage Trockenheit nach der Spritzung werden als erforderlich betrachtet (Führer durch das Obstjahr des Obstbauversuchsringes des Alten Landes).
Es ist nicht genau bekannt, auf welchem Wege nun die Calcium-Salze in den Apfel gelangen. Calciumchlorid nimmt oberhalb 33 % Luftfeuchte aus der Atmosphäre auf und verflüssigt sich - Calciumnitrat erst oberhalb 56 %. Damit Calcium-Salze aufgenommen werden können müssen sie in flüssiger Form vorliegen. Eine zu hohe Luftfeuchtigkeit vermindert aber die Calciumaufnahme.

Was gibt es bei Calciumspritzungen zu beachten
  • Calcium-Salze hemmen die Aufnahme von einigen Pflanzenbehandlungsmitteln und einigen Tensiden konzentrationsabhängig und umgekehrt. Vor einer entsprechenden Empfehlung sollte für jede Mischung Calcium-Salz/Pflanzenbehandlungsmittel unbedingt geprüft werden, ob nicht die Aufnahme des Pflanzenbehandlungsmittels und/oder des Calcium-Salzes drastisch vermindert wird. Kommerzielle Pflanzenbehandlungsmittel sind immer formuliert d.h. sie sind mit Zusatzstoffen gemischt. Die schlechte Wirkung der Blattdüngung, die häufig beobachtet wird, kann durch solche Mischungen verursacht werden.
  • Dieser Effekt läßt sich aber auch umgekehrt gezielt einsetzen. Blatt- und Fruchtschäden bei manchen Pflanzenbehandlungsmitteln können durch Calciumzusätze vermindert oder verhindert werden. Voraussetzung ist aber, daß das Pflanzenbehandlungsmittel für seine Wirkung nicht in die Pflanze eindringen muß, d.h. es nicht systemisch ist. Bei berostungsempfindlichen Sorten und/oder berostungsempfindlichen Phasen in der Fruchtentwicklung und/oder berostungsfördernder Witterung könnten so Fruchtberostungen vermindert werden.
  • Für eine noch bessere Calciumaufnahme müssen wahrscheinlich auch die Tenside (die Calcium nicht binden/komplexieren dürfen) schnell aufgenommen werden, sich im Wachs lösen und dort so lange bleiben bis das Calcium aufgenommen worden ist. Bestimmte Tenside machen also Blätter und Früchte durchlässiger für Calcium, bzw. behindern die Calcium-Aufnahme nicht - andere vermindern die Aufnahme der Calcium-Salze.
  • Zu hohe Mengen von Tensiden vermindern (fast immer) die Aufnahme von Calcium in Blätter und Früchte.
  • Mit den Calciumspritzungen sollte so früh wie möglich begonnen werden, da sehr junge Blätter und Früchte wahrscheinlich besser als alte Calcium aufnehmen können. Achtung die Formulierung darf nicht zu Gewebeschädigungen führen.
  • Der pH-Wert in der Spritzbrühe sollte für eine gute Aufnahme möglichst niedrig liegen, aber nicht tiefer als pH 4, da sonst Blattschäden zu erwarten sind.

Zur Zeit wird untersucht, welchen Einfluss die ausgebrachte Wassermenge bzw. die Tropfengröße auf die Aufnahme von Calcium in Früchte und Blätter hat.





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