Nutriția minerală a plantelor

Nutritia minerala a plantelor este un proces fiziologic de aprovizionare a plantelor cu substante nutritive. Altfel spus:

Nutritia (plantelor) – totalitatea proceselor legate de preluarea din mediu, circulatia si metabolizarea elementelor minerale si a unor compusi organici de catre plante.

Acest proces are loc la plantele talofite, prin toata suprafata talului, iar la plantele cormofite, doar prin sistemul radicular si prin frunze.

Substantele nutritive absorbite din mediu pot fi anorganice (adica minerale) sau organice.

Plantele verzi absorb in mod predominant substantele minerale, din care, prin asimilatie clorofiliana, sunt sintetizate substantele organice. Lor li se alatura si bacteriile chemoautotrofe, lipsite de pigmenti asimilatori, dar capabile sa sintetizeze substante organice din cele anorganice. Toate se numesc plante autotrofe.

Restul plantelor lipsite de pigmentii asimilatori sunt incapabile sa sintetizeze substante organice din cele minerale, si de aceea, ele utilizeaza substante organice existente in mediul lor de viata. Aceste plante se numesc heterotrofe.

Elementele chimice, din nutritia plantelor cu substante anorganice sau cu substante organice, devin elemente de constitutie ale unor substante care participa la structura protoplasmei si a peretilor celulari. De asemenea, aceste elemente intra si in structura chimica a unor substante energetice, dintre care cele mai importante sunt hidratii de carbon, grasimile si proteinele, care prin degradare aeroba sau anaeroba, furnizeaza energia necesara proceselor vitale.

Elemente minerale - macroelemente: - fosfor P

- potasiu K

- sulf S

- calciu Ca

- magneziu Mg

- sodiu Na

- siliciu Si

- microelemente: - fier Fe

- clor Cl

- mangan Mn

- bor B

- zinc Zn

- cupru Cu

- molibden Mo

Proportia cantitativa a elementelor chimice din corpul plantelor variaza, iar acestea sunt impartite conventional in macroelemente, microelemente (Fe, Cl, Mn, B, Sr, Cu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Al, Ni, Mo, As, Pb, Va, Rb) si ultramicroelemente, a caror cantitate este mai mica de 0,00001 din substanta uscata.

Macroelementele – prezente in cantitati mai mari de 1mg/g substanta uscata.

Microelementele – necesare in cantitati mai mici de 100µg/g substanta uscata.

Ultramicroelementele – cantitate mai mica de 0,00001 din substanta uscata.

Acestea se gasesc in sol si sunt absorbite de sistemul radicular al plantei.

Functii:

- componente ale unor substante organo-minerale cu rol structural sau functional;

- reprezinta transportori pentru energia biochimica ce se stocheaza in legaturi macroergice ale acidului adenozin trifosforic;

- stimuleaza sau inhiba activitatea enzimatica;

- stimuleaza procesul respirator celular;

- regleaza potentialul osmotic celular si turgescenta celulelor prin acumularea ionilor in vacuole, in special a potasiului K.

Fosforul P – apare in acizii nucleici, ATP, fosfolipide etc.

Potasiul K – activator enzimatic, bilantul hidric etc.

Sulful S – apare in proteine si coenzime;

Calciul Ca – constituent al peretilor celulari, membrane si numeroase enzime;

Magneziul Mg – constituent al clorofilelor, asigura stabilitatea ribozomilor si protectia unor sisteme enzimatice;

Fierul Fe – in zona activa a multor enzime redox si transportul de electroni, necesar pentru sinteza clorofilei;

Clorul Cl – implicat in fotosinteza si balanta ionica;

Manganul Mn – activator a numeroase sisteme enzimatice;

Borul B – implicat in transportul glucidelor si protectia plantelor fata de agenti patogeni, desi insuficient studiat;

Zincul Zn – activator enzimatic, necesar pentru sinteza auxinelor;

Cuprul Cu – in zona activa a multor enzime redox si in transportul de electroni;

Molibdenul Mo – fixeaza azotul N, reduce nitratii.

Insuficienta lor determina fiziopatii – dezechilibre minerale, apar boli fiziologice, insotite de incetinirea sau oprirea cresterii radacinii, a tulpinii, a frunzelor, sau a fructelor.

Criterii de esentialitate:

- sa fie necesar plantelor, asigurand cresterea normala si inmultirea;

- sa nu poata fi substituit;

- sa aiba efect direct;

Roluri multiple:

- structurale;

- functionale;

Exemplu: Magneziul Mg - constituent al moleculei de clorofila – structural;

- cofactor a numeroase sisteme enzimatice implicate in respiratia celulara si alte cai metabolice – catalitic;

Fierul Fe - constituent a numeroase molecule, inclusiv proteine – structural;

- implicat activ in reactii de oxidoreducere – functional;

Elemente neminerale: - carbon C in CO2 in atmosfera;

- oxigen O in CO2 in atmosfera;

- hidrogen H in H2O in sol;

- azot N in H2O in sol;

Carbonul C – constituent al tuturor moleculelor organice; CO2 : 15-20, max 25 ppm

Oxigenul O, Hidrogenul H – constituent al majoritatii moleculelor organice;

Azotul N – apare in structura proteinelor, acizilor nucleici etc.