La nutrizione minerale Ovvero gli ioni inorganici necessari alla pianta e loro modalità di assorbimento e assimilazione
Necessita nutritive della pianta Non tutti gli elementi minerali presenti nella biosfera sono necessari per la crescita e sviluppo della pianta, soltanto alcuni di essi sono essenziali
Elemento essenziale: elemento con un definito ruolo fisiologico la cui assenza impedisce il completamento del ciclo biologico di una pianta Macronutrienti: elementi richiesti in notevole quantita per la crescita della pianta Micronutrienti: elementi richiesti in tracce o piccole quantita per la crescita della pianta
Funzione biologica degli elementi C, H, O carboidrati amido cellulosa
Es. Metionina C, H, O, N, S Proteine
C, H, N, O, P Fosfolipidi
Ca lamella mediana, segnalazione
Mg clorofilla
P DNA, ATP
K turgidità della cellula Cl turgidità della cellula e attività enzimatica
Come si fa a dimostrare che un elemento è essenziale? Colture idroponiche
Esempio di terreno nutritivo per piante
Un problema della crescita delle piante in soluzione nutritiva è la disponibilità di Fe Il Fe fornito come sale inorganico (es. FeSO 4 o Fe(NO 3 ) 2 può precipitare come idrossido di Fe Se nella soluzione sono presenti sali di fosfato si formerà anche l insolubile fosfato di Fe Sali insolubili o parzialmente solubili possono essere assimilati mediante l uso di chelanti DTPA o Acido pentetico
Sintomi di specifiche carenze nutrizionali Sintomi della carenza di elementi nutritivi sono l espressione dei disordini metabolici che risultano dall insufficiente rifornimento dell elemento essenziale
Nelle carenze nutrizionali si deve considerare anche la mobilità di un elemento I sintomi da carenza si manifestranno per primi nelle foglie più vecchie I sintomi da carenza si manifestranno per primi nelle foglie più giovani
Relazione tra abbondanza di nutrienti e resistenza ai patogeni
Solo lo stress da carenza di nutrienti e dannoso?
Relazione fra resa o crescita e contenuto di elementi nutritivi Contenuto minimo dell elemento nel tessuto, che è correlato con la massima crescita o resa
Per valutare la relazione fra l accrescimento e il contenuto di un elemento nutritivo nel tessuto si costruiscono diverse curve, una per ogni elemento, una per ogni tessuto ed età del tessuto. Poiché N, P e K sono i principali responsabili della limitazione della produttività agricola, è importante produrre almeno le curve per questi elementi
Trattamento delle carenze nutrizionali
Implica: Analisi del terreno Somministrazione di fertilizzanti chimici o organici
1. I fertilizzanti chimici contengono sali inorganici (generalmente macronutrienti) e possono essere: diretti se contengono solo un elemento (es. superfosfati, nitrato di ammonio) composti se contengono due o più elementi (la loro % viene indicata; es. 14-14-10, corrisponde alla % di N, P e K) 2. I fertilizzanti organici contengono gli elementi nutritivi minerali nella forma di molecole organiche complesse. In questo caso le sostanze organiche prima di rendere disponibili gli elementi minerali devono essere degradate dai microrganismi attraverso un processo detto mineralizzazione
Relazione tra ph del suolo e disponibilità degli elementi nutritivi
I fertilizzanti chimici possono anche essere applicati per modificare il ph del suolo L aggiunta di calce può essere usata per aumentare il ph dei suoli acidi L aggiunta di zolfo può essere usata per diminuire il ph dei suoli alcalini
Per il reperimento di H 2 O ed elementi minerali le piante sviluppano un esteso sistema radicale Il microambiente che circonda le radici è detto rizosfera Il sistema radicale delle dicotiledoni si sviluppa lungo un singolo asse radicale principale detto radice primaria, da cui si sviluppano le radici secondarie Sistema radicale fibroso delle monocotiledoni. I tre-sei assi radicali primari sono affiancati da radici avventizie (dette nodali o di sostegno), che sono importanti per l assorbimento ma anche per il sostegno, ma non vanno in profondità come la radice primaria delle dicotiledoni
Micorrize Associazione di funghi micorrizici con il sistema radicale Risultano micorrizate l 83% di dicotiledoni ed il 79% di monocotiledoni e tutte le gimnosperme. Le Micorrize amplificano il sistema radicale e facilitano l acquisizione di elementi minerali come il fosforo (relativamente immobile). Le piante cedono carboidrati ai funghi. Le piante tendono comunque a sopprimere l associazione micorrizica in condizioni di elevata disponibilita di elementi nutritivi
Micorrize ectotrofiche Funghi micorrizici Micorrize vescicolo-arbusculari
Micorrize ectotrofiche Le ife fungine circondano la radice producendo una guaina fungina che penetra nello spazio intercellulare del parenchima corticale per formare il reticolo di Hartig.
Micorrize vescicolo-arbuscolari Le ife fungine crescono fra gli spazi intercellulari di parete del parenchima corticale e penetrano all interno delle singole cellule. Le ife non rompono le membrane ma vengono circondate da esse formando vescicole o arbuscoli. Questi ultimi partecipano agli scambi di elementi nutritivi.
(Prof. Renato D Ovidio) Tel: 0761 357323 ufficio; 0761-357228 laboratorio; email: dovidio@unitus.it Alcune caratteristiche della cellula vegetale: parete cellulare, vacuolo, plasmodesmi. Il trasporto dell acqua e dei soluti nella pianta: Il movimento dell acqua dal terreno all atmosfera: Importanza dell acqua; Processi di trasporto dell acqua: diffusione, flusso di massa e osmosi; Concetto del potenziale idrico; Vie di conduzione: xilema; caratteristiche dell acqua. Potenziale idrico; componenti del potenziale idrico; Teoria della tensione-coesione e il ruolo primario della traspirazione; stomi e regolazione stomatica. La nutrizione minerale. Movimento delle sostanze attraverso la membrana plasmatica: trasporto attivo e passivo; Proteine di trasporto: canali, carrier e pompe. Potenziale elettrochimico. Potenziale di membrana. Micro e Macronutrienti. Curve di crescita. Micorrize. Fotosintesi: La natura luce ; Spettro di assorbimento e spettro d azione; reazioni alla luce e reazioni del carbonio. Piante C4 e piante CAM. Il trasporto dei fotosintetati: definizione di sorgente e pozzo. Caricamento e scaricamento del floema; Ipotesi del flusso da pressione. Crescita e sviluppo: Gli ormoni vegetali: aspetti fisiologici delle attività ormonali. Auxine; giberelline; citochinine; acido abscissico; etilene. Fotomorfogenesi; forme Pr e Pfr del fitocromo; ruolo del fitocromo nella germinazione dei semi, nella percezione dell ombra in piante eliofile, e nella fioritura; fotoperiodismo; vernalizzazione. Pianta e ambiente Biotecnologie vegetali