2.12 Nutrizione minerale

MORFOLOGIA E FISIOLOGIA DELLA PIANTA B 31 2.12 Nutrizione minerale. Per nutrizione minerale si intende il processo attraverso cui la pianta si approvvigiona dei nutrienti minerali, assimilandoli e incorporandoli nelle molecole delle sue cellule. Tali nutrienti vanno a costituire elementi essenziali per la fisiologia della pianta, il cui ruolo può essere individuato in attività cellulari quali il mantenimento del potenziale di soluto e del pH, la stabilizzazione delle caratteristiche del citoplasma, la traslocazione a distanza, o nella loro azione come effettori di attività enzimatiche, componenti di molecole organiche, enzimi, ecc. 2.12.1 Approvvigionamento dei nutrienti minerali. Si realizza essenzialmente, ma non esclusivamente, mediante la raccolta dei nutrienti dal suolo. Esso avviene contro il gradiente di potenziale chimico per le specie non cariche e il gradiente di potenziale elettrochimico per quelle cariche. La situazione di equilibrio è descritta dalla relazione di Nernst: DE 5 SI RT ln zF SII dove: DE è la differenza di potenziale elettrico, RT ln SI /SII è la forza chimica, zF DE è la forza elettrica. La maggior parte dei nutrienti minerali si trovano, tra lo spazio esterno della pianta e quello interno, lontani da questo equilibrio. Ne consegue che il movimento di questi soluti deve essere energizzato. Il sistema che le cellule delle piante utilizzano per energizzare tale movimento è quello di accoppiarlo con il potenziale elettrico di membrana, con il movimento dei protoni e con entrambi. Ne consegue che il movimento dei protoni, oltre a rappresentare un indispensabile fattore di controllo dell omeostasi per il citoplasma (pH), svolge un ruolo essenziale nel movimento dei nutrienti. 2.12.2 Esigenze nutrizionali. Le esigenze nutrizionali di una pianta sono tradizionalmente valutate secondo la così detta composizione elementare: tale valutazione si basa sul concetto che tutti gli elementi presenti in un organismo debbano avere un ruolo fisiologico. Nel caso delle piante questo assunto non può essere vero a causa della presenza nelle cellule dei vacuoli che costituiscono, tra l altro, un compartimento in cui delimitare elementi tossici o potenzialmente tali, e di ampie zone costituite da tessuti non vitali. Quindi la valutazione dello stato nutrizionale della pianta mediante l analisi elementare ha dei forti limiti. La reale valutazione delle esigenze nutrizionali di una pianta può essere fatta soltanto con la evidenziazione delle così dette sintomatologie da carenze nutrizionali. Bisogna osservare che anche questo metodo è di non facile applicazione in quanto le esigenze di alcuni nutrienti sono quantitativamente molto limitate e non facilmente individuabile essendo talvolta sufficienti le quantità presenti come contaminanti. La classica valutazione dei nutrienti prevede la catalogazione su base quantitativa in macro- e micronutrienti. In generale si può affermare che i macronutrienti sono i costituenti in massa della materia vivente mentre i micronutrienti sono quelli che intervengono in specifiche attività biochimiche. Per quanto riguarda l approvvigionamento dei nutrienti e la crescita, questa relazione è ben espressa dalla curva rappresentata in Figura 1.7, che esprime la crescita in funzione della disponibilità di un determinato nutriente. Nella parte a la relazione è di ordine 1 e la crescita B

SEZIONE B
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BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini