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Elementi Di Nutrizione Minerale Delle Piante
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Le principali funzioni dei minerali

Pino di Weymouth
Pino di Weymouth

La nutrizione minerale è di grande importanza per la fisiologia di una pianta, poiché un apporto sufficiente di elementi minerali è semplicemente necessario per la sua normale crescita e sviluppo. Le piante, oltre all'amore e alla cura, richiedono: ossigeno, acqua, anidride carbonica, azoto e tutta una serie (più di 10) di elementi minerali che fungono da materie prime per vari processi dell'esistenza dell'organismo.

I nutrienti minerali nelle piante hanno molte funzioni importanti. Possono svolgere il ruolo di componenti strutturali dei tessuti vegetali, catalizzatori per varie reazioni, regolatori della pressione osmotica, componenti di sistemi tampone e regolatori della permeabilità della membrana.

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Esempi del ruolo dei minerali come componenti dei tessuti vegetali sono il calcio nelle pareti cellulari, il magnesio nelle molecole di clorofilla, lo zolfo in alcune proteine e il fosforo nei fosfolipidi e nelle nucleoproteine. Per quanto riguarda l'azoto, sebbene non appartenga a elementi minerali, è spesso compreso nel loro numero, a tal proposito va segnalato ancora una volta come componente importante delle proteine.

Alcuni elementi, ad esempio, come ferro, rame, zinco, sono richiesti in micro dosi, ma anche queste piccole quantità sono necessarie, poiché fanno parte di gruppi protesici o coenzimi di alcuni sistemi enzimatici. Ci sono un certo numero di elementi (boro, rame, zinco) che sono mortalmente velenosi per la pianta in concentrazioni più elevate. La loro tossicità è molto probabilmente associata a un effetto negativo sui sistemi enzimatici dell'organismo vegetale.

L'importanza di fornire alle piante una sufficiente nutrizione minerale è stata a lungo apprezzata in orticoltura ed è un indicatore di una buona crescita e, quindi, di rese buone e stabili.

Elementi essenziali

Come risultato di vari studi, è stato stabilito che più della metà degli elementi del sistema periodico di Mendeleev sono presenti nelle piante ed è del tutto possibile che qualsiasi elemento nel terreno possa essere assorbito dalle radici. Ad esempio, più di 27 elementi (!) Sono stati trovati in alcuni campioni di legno di pino di Weymouth. Si ritiene che non tutti gli elementi disponibili nelle piante siano necessari per loro.

Ad esempio, elementi come platino, stagno, argento, alluminio, silicio e sodio non sono considerati necessari. Per gli elementi minerali necessari, è consuetudine prendere quelli in assenza dei quali le piante non possono completare il loro ciclo di vita e quelli che fanno parte della molecola di qualsiasi componente vegetale necessario.

Le principali funzioni degli elementi nutritivi minerali

meli in fiore
meli in fiore

La maggior parte degli studi sul ruolo di vari elementi sono stati effettuati su piante erbacee, poiché il loro ciclo vitale è tale da poter essere studiate in tempi brevi. Inoltre, sono stati condotti alcuni esperimenti su alberi da frutto e persino piantine forestali. Come risultato di questi studi, si è riscontrato che vari elementi nelle piante erbacee e legnose svolgono le stesse funzioni.

Azoto. Il ruolo dell'azoto è ben noto come costituente degli amminoacidi - costruttori di proteine. Inoltre, l'azoto è incluso in molti altri composti, come purine, alcaloidi, enzimi, regolatori della crescita, clorofilla e persino nelle membrane cellulari. Con una mancanza di azoto, la sintesi della normale quantità di clorofilla viene gradualmente interrotta, a seguito della quale, con la sua estrema carenza, si sviluppa la clorosi delle foglie più vecchie e giovani.

Fosforo. Questo elemento è un componente integrante delle nucleoproteine e dei fosfolipidi. Il fosforo è insostituibile per i legami macroenergetici tra i gruppi fosfato, che fungono da principale mediatore nel trasferimento di energia nelle piante. Il fosforo si trova sia in forma inorganica che organica. Si muove facilmente attraverso la pianta, a quanto pare, in entrambe le forme. La mancanza di fosforo colpisce principalmente la crescita dei giovani alberi in assenza di sintomi.

Potassio. Le forme organiche di potassio non sono note alla scienza, ma le piante ne hanno bisogno, a quanto pare, in quantità sufficientemente grandi per l'attività degli enzimi. Un fatto interessante è che le cellule vegetali distinguono tra potassio e sodio. Inoltre, il sodio non può essere completamente sostituito dal potassio. È generalmente accettato che il potassio svolga il ruolo di agente osmotico nell'apertura e chiusura degli stomi. Va anche notato che il potassio nelle piante è molto mobile e la sua mancanza impedisce il movimento dei carboidrati e il metabolismo dell'azoto, ma questa azione è più indiretta che diretta.

Zolfo. Questo elemento è un componente di cistina, cisteina e altri amminoacidi, biotina, tiamina, coenzima A e molti altri composti appartenenti al gruppo dei sulfidrili. Se confrontiamo lo zolfo con l'azoto, il fosforo e il potassio, possiamo dire che è meno mobile. La mancanza di zolfo provoca la clorosi e l'interruzione della biosintesi delle proteine, che spesso porta all'accumulo di aminoacidi.

Calcio. Il calcio può essere trovato in quantità piuttosto significative nelle pareti cellulari ed è presente sotto forma di pectato di calcio, che molto probabilmente influisce sull'elasticità delle pareti cellulari. Inoltre, è coinvolto nel metabolismo dell'azoto attivando diversi enzimi, compresa l'amilasi. Il calcio è relativamente poco mobile. La mancanza di calcio si riflette nelle aree meristematiche delle punte delle radici e l'eccesso si accumula sotto forma di cristalli di ossilato di calcio nelle foglie e nei tessuti lignificati.

Magnesio. Fa parte della molecola della clorofilla e partecipa al lavoro di numerosi sistemi enzimatici, partecipa al mantenimento dell'integrità dei ribosomi e si muove facilmente. Con una mancanza di magnesio, di solito si osserva la clorosi.

Ferro. La maggior parte del ferro si trova nei cloroplasti, dove partecipa alla sintesi delle proteine plastiche, ed è anche incluso in una serie di enzimi respiratori, ad esempio, come perossidasi, catalasi, ferredossina e citocromo ossidasi. Il ferro è relativamente immobile, il che contribuisce allo sviluppo della carenza di ferro.

Manganese. Elemento essenziale per la sintesi della clorofilla, la sua funzione principale è l'attivazione dei sistemi enzimatici e, probabilmente, influisce sulla disponibilità di ferro. Il manganese è relativamente immobile e velenoso e la sua concentrazione nelle foglie di alcune colture arboree spesso si avvicina a livelli tossici. La carenza di manganese causa spesso la deformazione delle foglie e la formazione di punti morti o clorotici.

Zinco. Questo elemento è presente nella composizione dell'anidrasi carbonica. Lo zinco, anche in concentrazioni relativamente basse, è molto tossico e la sua mancanza porta a deformazioni fogliari.

Rame. Il rame è un componente di diversi enzimi, tra cui l'ascorbinotossidasi e la tirosinasi. Le piante di solito richiedono quantità molto piccole di rame, le cui alte concentrazioni sono tossiche e la mancanza di esso causa cime secche.

Bor. L'elemento, così come il rame, è necessario per la pianta in piccolissime quantità. Molto probabilmente, il boro è necessario per il movimento degli zuccheri e la sua carenza provoca gravi danni e la morte dei meristemi apicali.

Molibdeno. Questo elemento è necessario per la pianta in concentrazione trascurabile, fa parte del sistema enzimatico nitrato reduttasi e molto probabilmente svolge altre funzioni. La carenza è rara, ma se è presente, la fissazione dell'azoto nell'olivello spinoso può diminuire.

Cloro. Le sue funzioni sono state poco studiate; a quanto pare, è coinvolto nella scissione dell'acqua durante la fotosintesi.

Sintomi di carenza minerale

La mancanza di minerali provoca cambiamenti nei processi biochimici e fisiologici, che portano a cambiamenti morfologici. Spesso, a causa della carenza, si osserva la soppressione della crescita dei germogli. Il loro svantaggio più evidente è l'ingiallimento delle foglie, che, a sua volta, è causato da una diminuzione della biosintesi della clorofilla. Sulla base delle osservazioni, si può notare che la parte più vulnerabile della pianta sono le foglie: diminuiscono di dimensioni, forma e struttura, il colore sbiadisce, si formano zone morte sulle punte, sui bordi o tra le vene principali, e occasionalmente le foglie vengono raccolte a mazzi o anche a rosette.

Si dovrebbero fornire esempi della mancanza di vari elementi in molte delle culture più comuni.

La mancanza di azoto influisce principalmente sulla dimensione e sul colore delle foglie. In esse, il contenuto di clorofilla diminuisce e il colore verde intenso si perde e le foglie diventano verde chiaro, arancione, rosso o viola. I piccioli delle foglie e le loro vene diventano rossastre. Allo stesso tempo, la dimensione della lama fogliare diminuisce. L'angolo di inclinazione del picciolo rispetto al germoglio diventa acuto. Si nota la caduta precoce delle foglie, il numero di fiori e frutti diminuisce drasticamente contemporaneamente a un indebolimento della crescita dei germogli.

I germogli diventano rosso-marroni ei frutti sono piccoli e dai colori vivaci. Separatamente, vale la pena menzionare le fragole, in cui la mancanza di azoto porta a una debole formazione di baffi, arrossamento e ingiallimento precoce delle foglie vecchie. Ma l'abbondanza di azoto influisce negativamente anche sulla pianta, provocando un eccessivo ingrossamento delle foglie, il loro colore verde saturo, troppo scuro e, al contrario, un colore debole dei frutti, la loro precoce abscissione e scarsa conservazione. Una pianta indicatore per la mancanza di azoto è un melo.

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