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Assorbimento, Assimilazione E Ruolo Degli Elementi Nutritivi

Assorbimento, Assimilazione e Ruolo degli Elementi Nutritivi

Tutti gli elementi minerali inorganici assorbiti subiscono, all’interno della cellula, trasformazioni metaboliche sino a diventare composti organici vegetali che vanno a formare la pianta.
Questo processo fisico-chimico-biologico è chiamato “assimilazione”.

AZOTO: N
L’Azoto è il più frequente elemento riscontrabile in natura. Lo troviamo infatti nelle proteine, negli acidi nucleici, negli enzimi e, in definitiva, in tutta un’enormità di composti organici.
Le forme più comuni sono quelle nitrica, ammoniacale, ureica (naturale o di sintesi) e quelle legate agli aminoacidi.
Nel terreno la forma più assorbita è quella nitrica, che risulta in soluzione nell’acqua del terreno. La forma ammoniacale è invece adsorbita al complesso di scambio (colloidi argillosi ed organici) ed entra in soluzione seguendo i meccanismi della CSC. L’azoto costituente gli aminoacidi e l’urea può essere assimilato dalle piante anche direttamente, oltre che dopo la mineralizzazione degli elementi.
Nella pratica di concimazione si preferisce in genere la distribuzione di azoto ammoniacale, ureico o organico nelle fasi preliminari della concimazione (es. prima della semina), mentre l’azoto nitrico è maggiormente preferito in copertura.
Le forme ureica e ammoniacale dell’azoto sono particolarmente utili per l’assorbimento fogliare .
Il ruolo agronomico dell’azoto è fondamentale per la sintesi proteica, in quanto l’azoto è un componente essenziale degli aminoacidi.
L’organicazione dell’azoto, cioè il suo passaggio da elemento inerte a materia viva, avviene attraverso la riduzione dei nitrati e la loro trasformazione in composti ammoniacali.
Nella trasformazione da azoto nitrico ad azoto ammoniacale intervengono alcuni enzimi, il primo dei quali è la nitrato riduttasi che è un enzima che contiene molibdeno. L’azoto è elemento plastico per eccellenza che entra nella fisiologia della pianta favorendo la moltiplicazione cellulare e la fotosintesi clorofilliana. Il maggior assorbimento dell’azoto da parte della pianta si verifica nel periodo di maggiore sviluppo vegetativo.
In definitiva la concimazione azotata aumenta la superficie fogliare favorendo in tal modo la fotosintesi con conseguente formazione di zuccheri. Di qui l’incremento produttivo legato alle concimazioni azotate.

FOSFORO: P
È l’elemento dell’energia chimica. Le piante assorbono questo elemento per via radicale nella sua forma ossidata come anione (H2POc o HP04 ).
Il ruolo principale del fosforo negli organismi vegetali è quello di entrare come costituente negli acidi nucleici, nei fosfolipidi e in particolare nell’ATP (adenosintrifosfato) e nelle altre molecole che utilizzano il fosforo per l’accumulazione e il trasferimento dell’energia chimica.
Ecco perché si può dire che il fosforo entra a far parte di tutte le reazioni biochimiche. Come ATP partecipa principalmente alla sintesi degli aminoacidi e alla sintesi proteica, al metabolismo dei carboidrati e a tutti quei processi di costruzione dell’edificio vegetale dove viene richiesta più energia (radicazione, lignificazione, crescita dei giovani tessuti).
Il suo assorbimento è legato al pH del terreno. Con livelli elevati di pH infatti il fosforo forma con il calcio composti come fosfato bicalcico e soprattutto fosfato tricalcico che, essendo insolubili, non permettono alla pianta un’assimilazione adeguata.

POTASSIO: K
Il potassio si trova negli organismi vegetali in elevate quantità, ma non si riscontra come costituente di particolari composti organici.
È invece utilizzato come ione libero ed entra nei processi metabolici, come la sintesi dei carboidrati e Io sviluppo dei tessuti meristematici. Favorisce inoltre la lignificazione e regola l’assorbimento idrico e la traspirazione.
Dal punto di vista agronomico il potassio aumenta la resistenza al freddo e migliora gli aspetti qualitativi della produzione, come colore, sapore, consistenza e conservabilità dei frutti.
Il potassio, al contrario di altri elementi, si trova nel suolo essenzialmente in forma minerale, legato alle argille e agli altri silicati, quindi non completamente utilizzabile per la nutrizione vegetale. li suo assorbimento è legato al complesso di scambio del terreno (vedi 0.8.0.).
Da ciò risulta pertanto utile considerare la somministrazione di potassio alle colture.

CALCIO: Ca
Il calcio è riscontrabile nei terreni agrari in forma di carbonati, solfati e silicati.
li contenuto di calcio è molto variabile, tanto che si possono riscontrare dotazioni più o meno elevate.
Sulla vita delle piante influisce la presenza del calcare (formazioni di carbonato di calcio) sia esso totale che nella sua forma più fine detta “calcare attivo”.
Quest’ultima frazione esercita un’influenza decisiva sul pH del terreno elevandolo; influenzando così la disponibilità di vari elementi come ferro, fosforo, boro.
Il calcio svolge un ruolo fondamentale per il controllo della stabilità di struttura del terreno, in quanto si lega ai colloidi argillosi e alla sostanza organica favorendo la formazione di colloidi umo-argillosi.
Nei tessuti vegetali il calcio, legandosi alle sostanze pectiche, svolge una funzione di induzione di resistenza esercitando un ruolo di legante nella amelIa mediana delle membrane cellulari vegetali. Conferisce inoltre ai tessuti maggiore resistenza meccanica delle pareti, fattore molto importante nei frutti perché li rende meno suscettibili alle manipolazioni.

MAGNESIO: Mg
Il magnesio è un componente fondamentale della molecola della clorofilla e di altri composti metallo-organici. Svolge perciò un’importante funzione nella fotosintesi dorofilliana.
Il magnesio è presente nella fitina, nelle sostanze pectìche e in altri composti organici. Svolge inoltre il ruolo di attivatore per molti sistemi enzimatici come l’ATP.
Il magnesio viene accumulato dalle piante principalmente nei tessuti di riserva.
Come gli altri cationi il suo assorbimento è dovuto al complesso di scambio e quindi alla capacità di scambio cationico ed è anche regolato dal suo rapporto equilibrato con il potassio (vedi Rapporto Mg/K).

ZOLFO: 5
Lo zolfo si trova nelle piante come costituente di alcuni importanti aminoacidi (cistina, cisteina, metionina) che a loro volta costituiscono le proteine. Entra inoltre a far parte di altri importanti componenti come i coenzimi e le vitamine, i glucosidi solforati nelle crucifere e i composti solforati presenti in aglio e cipolla.
L’importanza dello zolfo è quindi legata sia alla sintesi proteica che alla fotosintesi clorofilliana.
Nel terreno lo zolfo è un componente essenziale per la flora batterica e si trova infatti presente in buona quantità nella parte organica del terreno.

BORO: B
Il boro si trova nel terreno come costituente di silicati, acido borico, ione borato. Quest’ultimo presenta cariche negative e può legarsi sia a composti organici sia inorganici.
Viene dilavato in terreni dalla consistenza leggera, mentre nei terreni argillosi il movimento è praticamente nullo. Il boro solubile in acqua è quasi sempre concentrato negli strati superficiali dei terreni ben drenati, dove è strettamente legato alla materia organica.
Ciò ha conseguenze pratiche molto importanti nei periodi secchi, quando l’attività delle radici negli strati superficiali del terreno è inibita e la pianta è incapace di assorbire il boro degli strati più profondi.
Per questo motivo la carenza di boro è maggiore nei periodi di siccità e nei periodi immediatamente successivi.
Nei vegetali l’elemento svolge l’insostituibile ruolo di promuovere il movimento degli zuccheri nei tessuti e partecipa alloro metabolismo con la sintesi del saccarosio e dell’amido.
Il boro è inoltre importantissimo nello sviluppo dei tessuti meristematidi; favorisce lo sviluppo del granulo pollinico, l’allegagione dei fiori, la divisione cellulare e la sintesi proteica.

MANGANESE: Mn
Il manganese interviene nei processi di sintesi degli aminoacidi e dei peptidi ed in numerose reazioni enzimatiche, risultando importante per il metabolismo vegetale. Casi di carenza di manganese si verificano generalmente nei terreni alcalini, specie con basse temperature ed elevate precipitazioni. Anche le alte concentrazioni di rame, zinco e ferro nel terreno possono dare origine a deficienze di manganese.
L’elemento si trova in buona quantità nei vegetali. Nel terreno si presenta sotto forma di ossidi, carbonati, fosfati ed anche silicati. Si trova legato alla sostanza organica nei composti umici e nei colloidi argillosi.
La sua funzione primaria è legata alla formazione della clorofilla e alla fotosintesi clorofilliana, nella quale il manganese funziona da trasportatore di elettroni, variando il suo stato ossidativo (Mn++< – > Mn+++). E inoltre presente in diversi enzimi. Nei sudi acidi l’elemento può venire dilavato, specialmente se la sostanza organica è ridotta. Esso può portare a fenomeni di carenza indotta nei confronti del ferro che viene ossidato.

ZINCO: Zn
Lo zinco è normalmente presente nel terreno, ma è molto mobile e facilmente scambiabile.
Può essere assorbito dalle piante solo in terreni a pH tendenzialmente acido e non in quelli alcalini. E un elemento indispensabile ed essenziale nella mobilizzazione degli ormoni di crescita, in quanto attiva gli enzimi delle proteine inoltre influenza la formazione dell’amido e la maturazione dei semi.
La carenza di zinco si manifesta con andamento acropeto (dal basso verso l’alto) poiché trasmigra facilmente dalle foglie vecchie a quelle giovani.
Sebbene la sua azione non sia del tutto chiarita è noto come la carenza ditale elemento causa la mancata sintesi delle auxine. In particolare lo zinco avrebbe il ruolo di precursore della sintesi del triptofano, a sua volta precursore dell’acido indolacefico, auxina fondamentale nel metabolismo vegetale.
Lo zinco svolge quindi importanti funzioni nella germinazione, interviene nella sintesi dei pigmenti e quindi presenta un’azione fondamentale nella colorazione dei frutti. Questo effetto, in particolare, è legato al coinvolgimento dell’elemento nei processi respiratori della pianta e nella produzione di zuccheri.
E necessario pertanto alla formazione di amidi e al giusto sviluppo delle radici.

RAME: Cu
È presente in maggiori o minori quantità in tutti i terreni.
Nella pianta si trova nelle parti vitali (foglie, gemme, embrioni, semi) e negli organi in via di accrescimento. Si trova anche in combinazione organica, legato alle proteine. Il rame svolge importanti funzioni legandosi a particolari proteine (citocromi) nella sintesi di alcuni pigmenti e nel metabolismo dei carboidrati.
Svolge inoltre la sua funzione come co-enzima in molti sistemi enzimatici, come la tirosinasi, l’ossidasi dell’acido ascorbico e del citocromo, sostanze interessate nel passaggio da aminoacidi a proteine (sintesi proteica).
Le piante possono assimilare il rame sia sotto forma di chelato sia sotto forma di iene. La forma chelata da composti organici risulta particolarmente importante come forma di assorbimento.
La carenza di rame può verificarsi quando risulta eccessivo I’apporto di fosforo, che si lega ad esso formando composti insolubili.

MOLIBDENO: Mo
È l’elemento essenziale richiesto in minore quantità dalla pianta, ma è di estrema importanza per il ruolo che riveste nel metabolismo vegetale, specie nei processi biologici di azotofissazione nelle leguminose.
Il molibdeno è antagonista del ferro, del bere e del calcio. Entra a far parte di alcuni sistemi enzimatici che catalizzano reazioni importanti di assorbimento dell’azoto, come la nitrogenasi e la nitrato riduttasi, nei quali agisce come trasportatore di elettroni.

COBALTO: Co
Pur essendo un elemento non assolutamente essenziale, poiché non si riscontra sempre nei tessuti di tutte le piante, il cobalto merita tuttavia di essere preso brevemente in considerazione per la sua importanza nella dieta dei ruminanti e per la sua presenza nella Vitamina B,2.
Al pari del molibdeno attiva i processi di fissazione dell’azoto atmosferico da parte dei Rhizobium Ieguminosarum.
In assenza di cobalto, i tubercoli radicali hanno sviluppo stentato. La fisiopatia che si origina per carenza di cobalto si evidenzia con clorosi fogliare e limitato sviluppo vegetativo.

FERRO: Fe
li ferro si riscontra in quantità più o meno abbondante in quasi tutti i terreni sotto forma di silicato, sequiossido, fosfato.
Meno abbondante, invece, si trova nelle piante, malgrado le sue importanti funzioni sul metabolismo vegetale, ad iniziare da quella catalitica nella fotosintesi clorofilliana, per finire ai processi di ossido riduzione e di respirazione.
È inoltre nota anche la sua funzione nella sintesi proteica.
Fenomeni carenziali nella vegetazione non si verificano solo nel caso, pure a volte riscontrabile, di una mancanza dell’elemento nel terreno. Sulla carenza influisce infatti la reazione chimica del terreno. Se il pH è elevato il ferro precipita come ossido, mentre il pH acido aumenta la frazione solubile.
La presenza di cationi bivalenti come calcio, magnesio, zinco, rame e una troppo elevata presenza di fosforo causano l’insolubilizzazione del ferro.
La carenza di ferro provoca la “clorosi ferrica”, fisiopatia che provocando disfunzioni a livello fogliare limita gravemente la fotosintesi, e degrada i tessuti vegetali (vedi CLOROSI FERRICA).

Si ringrazia per la gentile concessione la CIFO S.p.a. Divisione Agricoltura

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