Un adeguato apporto nutrizionale è di fondamentale importanza per il benessere e lo sviluppo ottimale delle piante. Le piante richiedono una serie di nutrienti essenziali, tra cui azoto, fosforo, potassio, magnesio e numerosi oligoelementi, per svolgere le loro funzioni vitali. Questi nutrienti sono coinvolti in processi chiave come la fotosintesi, la sintesi delle proteine, la formazione delle radici e la regolazione osmotica. Una carenza o un eccesso di specifici nutrienti può compromettere la crescita, la salute e la produttività delle piante.
Un equilibrio nutrizionale adeguato contribuisce a rafforzare il sistema immunitario delle piante, rendendole più resilienti alle malattie e alle condizioni avverse. Inoltre, un apporto nutrizionale ottimale favorisce una maggiore resistenza alle condizioni ambientali stressanti, come siccità o temperature estreme. Le piante che ricevono una nutrizione equilibrata mostrano spesso una maggiore capacità di adattamento e una migliore produttività in termini di resa dei frutti, fiori o altri prodotti desiderati.
Il rifornimento inadeguato di uno o più elementi essenziali porta allo scompenso nutrizionale che si manifesta in caratteristici sintomi da carenza. La diagnosi può essere complessa per i seguenti motivi: problemi in diversi tessuti della stessa pianta, un elemento in eccesso può indurre la carenza o l'accumulo di altri elementi, alcune malattie indotte dai virus possono produrre sintomi molto simili.
I sintomi sono l'espressione dei disordini metabolici collegati direttamente al ruolo che gli elementi essenziali nel metabolismo delle piante, in ogni modo è possibile elencare alcune regole generali sulle funzioni degli elementi essenziali in modo da poter valutare i sintomi e le problematiche che possono verificarsi negli orti e giardini.
Un aspetto molto importante da considerare è il riciclo di un elemento dalle foglie più vecchie a quelle più giovani, ad esempio l'azoto, il fosforo e il potassio (N P K), possono facilmente spostarsi da foglia a foglia, mente il boro, il ferro e il calcio sono relativamente immobili, quindi nel primo caso i sintomi di carenza si manifesteranno nelle foglie più vecchie, mentre nel secondo caso nelle foglie più giovani.
Classificazione per gruppi.
a) Elementi carboniosi.
Gli elementi carboniosi sono azoto e zolfo, la mancanza di azoto limita la produttività vegetale nella maggior parte degli ecosistemi naturali e agricoli.
- Azoto: è l'elemento minerale che le piante richiedono in maggiore quantità poiché costituente di numerosi componenti cellulari, la carenza inibisce la crescita delle piante, e se persiste molte specie possono mostrare clorosi (ingiallimento delle foglie), specialmente quelle più vecchie vicino alla base della pianta. In condizioni di carenza estrema le foglie diventano completamente gialle o marroni e si staccano. Le foglie più giovani possono non dimostrare questi sintomi per una questione di mobilità dalle piante più vecchie a quelle più giovani, quindi una pianta con carenza di azoto può presentare una base ingiallita, e una chioma superiore verde chiaro.
Quando la carenza di azoto si sviluppa lentamente le piante possono presentare fusti marcatamente slanciati e a volte legnosi, e una certa colorazione purpurea di foglie, piccioli, e fusti di piante come pomodoro e mais.
- Zolfo: I sintomi sono simili alla carenza di azoto comunque la clorosi si verifica maggiormente sulle foglie giovani piuttosto che su quelle più mature. In alcune specie si verifica su tutte le foglie contemporaneamente
b) Elementi importanti per l'accumulo di energia e integrità strutturale.
- Fosforo: componente di diversi composti importanti per il metabolismo della pianta come ad esempio la respirazione e la fotosintesi. La carenza porta ad una crescita stentata delle piante giovani e la colorazione verde scura delle foglie che sono deformi e possono contenere macchie necrotiche.
Un altro sintomo è a produzione di fusti slanciati ma non legnosi, ritardo nella maturazione e morte precoce delle piante più vecchie.
-Silicio: Un mancato apporto di silicio posta all'allettamento (ripiegamento) delle piante e a infezioni
fungine, inoltre diminuisce la tossicità di diversi metalli come l'alluminio e il manganese.
- Boro: allungamento cellulare, struttura e risposte ormonali. Un sintomo caratteristico è la necrosi nera delle foglie giovani e delle gemme terminal, i fusti possono essere insolitamente rigidi e fragili, perdita di dominanza apicale e eccessiva ramificazione, con apici terminali dei rami che diventano presto necrotici. Frutto, radici carnose e tuberi possono dimostrare necrosi o anomalie correlate alla degradazione dei tessuti interni.
c) I più comuni elementi minerali.
Sono i macro e micronutrienti del suolo che rimangono nella forma ionica.
- Potassio: attiva numerosi enzimi coinvolti nella respirazione e fotosintesi. I primi sintomi osservabili sono la screziatura o clorosi marginali, che si sviluppano poi in necrosi che si verificano principalmente sugli apici e sui margini della foglia e fra le venature. In numerose piante monocotiledoni come cipolla, aglio, porro, asparago, mais lattuga ecc., la necrosi si verifica principalmente sugli apici e ai margini delle foglie per poi estendersi verso la base. Il potassio si sposta facilmente verso le foglie più giovani, quindi i sintomi si verificano prima sulle foglie più mature poste alla base della pianta. Si può verificare l'incurvatura e la pieghettatura delle foglie, fusti slanciati e deboli con porzioni internodali corte in modo anomali, marciume radicale e malattie fungine (il mais è molto suscettibile) e piegamento della pianta verso il terreno (allettamento).
- Calcio: molto richiesto per il buon funzionamento della membrana cellulare. I sintomi più frequenti sono la necrosi di regioni giovani come l'apice delle radici e giovani foglie che sono zone di rapida divisione cellulare. La necrosi può essere preceduta dal ripiegamento ad uncino delle foglie giovani e quindi un'apparenza deformata. Il sistema radicale si presenta corto, deformato e fortemente ramificato.
- Magnesio: ruolo fondamentale nell'attivazione di enzimi coinvolti nella respirazione e fotosintesi. Un sintomo caratteristico è la clorosi intervenaturale che si verifica prima nelle foglie più vecchie, a causa della forte mobilità di questo elemento. Se la carenza è eccessiva le foglie possono diventare gialle o bianche, oltre a cadere prematuramente.
- Cloro: ha un ruolo nella fotosintesi e divisione cellulare nelle foglie e radici. La carenza porta all'appassimento della punta delle foglie, seguito da clorosi e necrosi generale della foglia, che possono mostrare un accrescimento ridotto, e acquisire una colorazione bronzea. Le radici possono risultare striminzite e ispessite in prossimità degli apici radicali. Raramente le piante coltivate a terra soffrono carenza di cloro.
- Manganese: attiva un gran numero di enzimi e partecipa alla fotosintesi. Il sintomo più caratteristico è la clorosi intervenaturale associato a piccole aree necrotiche, che può essere verificato sia nelle piante giovani che in quelle più vecchie secondo la specie vegetale considerata.
- Sodio: più richiesto da alcune piante che utilizzano due vie fotosintetiche adattative chiamate C4 e CAM, come ad esempio il mais e il sorgo nel primo caso e le piante grasse nel secondo. In carenza di sodio queste piante mostrano evidenti segni di clorosi e necrosi e talvolta non riescono a produrre fiori. Anche le altre piante hanno bisogno di sodio ma in quantità minore poiché questo elemento stimola l'accrescimento e in parte può sostituire il potassio.
d) Elementi energetici:
- Ferro: componenti di enzimi e reazioni varie. I sintomi caratteristici sono la clorosi intervenaturale, comunque il ferro non può essere spostato facilmente dalle foglie più vecchie, quindi questi sintomi appaiono inizialmente sulle foglie più giovani. In condizioni più prolungate le venature possono diventare clorotiche, e la foglia si sbianca.
- Zinco: numerosi enzimi hanno bisogno di questo elemento, una carenza porta alla riduzione dell'accrescimento internodale con il risultato che le piante crescono a rosetta. Foglie piccole e alterate, con margine fogliare raggrinzito. In alcune specie come mais, sorgo e fagiolo, può verificarsi una clorosi intervenaturale nelle foglie più vecchie, seguito dallo sviluppo di macchie necrotiche bianche.
- Rame: coinvolto in alcune reazioni enzimatiche. Un primo sintomo è la produzione di foglie verde scuro che possono contenere macchie necrotiche, prima sulla punta delle foglie giovani e poi si estendono verso il basso lungo i margini della foglie che possono apparire ruotate o deformi. Durante la carenza si può verificare la caduta prematura delle foglie.
- Nichel: presente nell'enzima ureasi. Le piante con carenza di nichel accumulano urea nelle foglie e mostrano segni di necrosi apicale. La carenza è rara visto che le piante hanno bisogno di un quantitativo molto ridotto di questo minerale.
- Molibdeno: Componenti di innumerevoli enzimi. La prima indicazione di carenza e una generale clorosi intervenaturale e necrosi delle foglie più vecchie. In alcune piante come i cavolfiore e broccoli, le foglie possono non diventare necrotiche ma apparire invece necrotiche e in seguito morire (malattia della coda di frusta). La carenza di molibdeno può portare ad una carenza di azoto se la fonte principale è il nitrato o se la pianta dipende dalla fissazione simbiotica dell'azoto.
La fissazione simbiotica dell'azoto è un processo mediante il quale alcuni organismi biologici sono in grado di convertire l'azoto atmosferico (N2) in forme utilizzabili, come l'ammonio (NH3) o i composti azotati organici. Questo processo è essenziale per rendere l'azoto atmosferico disponibile alle piante, che lo utilizzano per la sintesi di proteine e altri composti azotati.
Coinvolge principalmente batteri che stabiliscono una relazione simbiotica con le radici delle piante, formando delle strutture chiamate noduli radicosi.
Attenzione:
Vale la pena sottolineare che l'eccesso di elementi nutrizionali può causare problemi alle piante, pertanto è importante evitare un utilizzo eccessivo. Nel caso di coltivazioni su larga scala, è raccomandabile eseguire un'analisi del suolo prima di procedere con i trattamenti.