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Piante e nutrienti - Parte I

 

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A tutti noi piacerebbe avere nei nostri plantacquari una vegetazione rigogliosa di cui andare fieri, ma talvolta notiamo che le nostre piante hanno delle sofferenze ed in qualche modo non appaiono belle di aspetto, come mai? Il più delle volte si tratta di “carenze alimentari”, manca loro qualcosa per crescere sane.
In questo articolo saranno descritti brevemente e schematicamente i nutrienti di cui le piante necessitano, per una crescita sana nelle nostre vasche e come individuare eventuali carenze.
Dobbiamo tenere presente però che a le piante sono organismi estremamente complessi anche se possono essere da noi superficialmente considerate semplici.
Già ad una prima distinzione superficiale possiamo trovare tre “compartimenti” in una pianta, le radici, lo stelo e le foglie, senza prendere in considerazione fiori e frutti per due motivi, il primo è che sono organi della pianta estremamente complessi, il secondo dovuto al fatto che ci allontaneremmo troppo dalla nostra passione che è far crescere piante in un acquario e non il mantenimento di un frutteto!
Le radici sono utilizzate per “estrarre” i nutrienti di cui le piante necessitano dal fondo, esse rappresentano una parte considerevole della massa totale di una pianta e molte volte superano la massa fogliare, soprattutto quando c’è poca reperibilità nel fondo di uno o più nutrienti. Le radici stesse sono formate da: una parte distale costituito dall’apice radicale e la zona di distensione, esse permettono l’accrescimento della radice; una parte prossimale costituito dalla zona di struttura primaria e zona di struttura secondaria, anch’esse molto importanti perché hanno una complessità elevata per permettere il corretto passaggio di nutrienti dalla zona distale al resto della pianta e viceversa.
Lo stelo anche se non è presente in tutte le piante ma è presente in molte, esso rappresenta la parte portante della pianta e di comunicazione fra foglie e radici. Dallo stelo possono dipartirsi delle ramificazioni che possono essere altri steli o foglie. I punti da cui partono queste ramificazioni sono detti nodi e la parte di stelo fra due nodi è detta internodo. Lo stelo è attraversato per tutta la sua lunghezza da vasi che permettono il trasporto di nutrienti dalla radice al resto della pianta (xilema) e vasi che permettono il trasporto di nutrienti dalle foglie alle radici o altre parti della pianta che necessitano di un determinato elemento (floema). 

Le foglie, è li che avviene il “miracolo” della fotosintesi. una molecola di CO2 è legata ad una molecola organica grazie ad un raggio di sole e si ha la seguente produzione di O2 e zuccheri semplici! Ovvio che ciò che ho scritto è una banalizzazione, ma enfatizza sufficientemente l’importanza che tale compartimento ha nell’economia di una pianta (e del pianeta). Nelle cellule delle foglie sono presenti i cloroplasti al cui interno contengono i tilacoidi. I tilacoidi sono il luogo in cui l’energia luminosa è trasformata in energia chimica.

Detto ciò di quali e di che tipo di elementi necessita una piante per crescere?

Le sostanze nutritive necessarie per le piante si possono dividere in tre categorie e andremo poi a vedere elemento per elemento:

Elementi non minerali essenziali: Carbonio (C), Ossigeno (O), Idrogeno (H).

Elementi minerali che portano benefici: Sodio (Na), Cobalto (Co), Silicio (Si), Selenio (Se), Alluminio (Al), Vanadio (V), Platino (Pt).

Elementi minerali essenziali: Azoto (N), Fosforo (P), Potassio (K), Calcio (Ca), Zolfo (S), Ferro (Fe), Magnesio (Mg), Rame (Cu), Boro (B), Manganese (Mn), Molibdeno (Mo), Zinco (Zn), Cloro (Cl).

Il Carbonio è disponibile per le piante sotto varie forme: anidride carbonica, CO2 fornita dalla respirazione degli organismi (dai batteri fino ai pesci, piante incluse) presenti nelle nostre vasche anche se per le esigenze di molte piante coltivate questa non basta e ci aiutiamo con vari sistemi per immettere dall’esterno anidride carbonica in vasca; COD (carbonio organico disciolto) è rappresentato da varie molecole organiche semplici, amminoacidi e/o piccoli peptidi (insieme di due o più amminoacidi), o altre molecole organiche utilizzabili dalla pianta. Il COD deriva generalmente dalla decomposizione di materiale nelle vasche; carbonato, CO32- , alcune piante sono capaci di utilizzare tale molecola al posto della CO2.

 

L’Ossigeno è anch’esso essenziale e con il carbonio rappresenta lo “scheletro atomico” su cui si basa ogni forma di vita, esso è disponibile per le piante in vorie forme: O2, H2O, CO2, COD. Al contrario di quanto si tende a pensare le piante necessitano di elevate quantità di ossigeno molecolare (O2), soprattutto durante la fotosintesi, però questo elevato consumo di O2 è bilanciato da un elevatissima produzione di ossigeno, quindi quello che ne esce fuori è un avanzo di ossigeno, che molto spesso notiamo anche nelle nostre vasche sotto forma del cosiddetto pearling

Gli elementi minerali che portano benefici sopra elencati sono generalmente utilizzati da batteri simbionti delle piante, ed anche questi elementi sono integrati con alcuni tipi di fertilizzati utilizzati in acquariofilia.

Elementi minerali essenziali

Azoto (N). L’azoto è presente sotto forma di NH4+ (ammonio), NH3 (ammoniaca), NO2- (nitrito), NO3- (nitrato); L’azoto è un componente importantissimo per la crescita di tutti gli organismi ed è anche esso un componente strutturale, in quanto è presente negli amminoacidi, acidi nucleici, ed altre molecole. E’ assorbito più facilmente dalle piante sotto forma di ammonio, ma nelle nostre vasche (mature e stabili) è maggiormente presente come nitrato, questo perché noi cerchiamo sempre di tenere i livelli di ammoniaca e nitrito quanto mai bassi poiché sono sostanze tossiche per gli animali ospitati. Anche se l’ammonio non è di per se tossico è meglio averne basse quantità perché con un innalzamento di pH (se si supera la neutralità) si trasforma molto velocemente in ammoniaca. Inoltre è sempre meglio non avere un eccesso di azoto in vasca per non avere problemi con le antiestetiche alghe! Però non se ne deve avere neanche in difetto perché le nostre piante ne risentirebbero enormemente. Quali possono essere i sintomi di una carenza di azoto? Le foglie vanno incontro a clorosi (passano da un colore verde a giallo), tale fenomeno si manifesta dapprima sulle foglie più vecchie, tali foglie tendono a cadere (effetto autunno), e si possono avere steli molto sottili e deboli.. Nell’immagine (da aquagarden forum) una glossostigma con carenza di azoto e fosforo, si può osservare la clorosi di alcune foglie ed un forte indebolimento della pianta.

Fosforo (P): il fosforo è assorbito come dalle piante come fosfato, HPO42- H2PO4-, dipendentemente dall’ambiente in cui si trova, se debolmente basico o debolmente acido rispettivamente. Esso è un elemento strutturale ma ha anche la funzione di conservare “energia”. E’ una molecola piuttosto rara, ed è per questo motivo che le piante assorbono fosfato quando è presente con molta “avidità”. E’ assorbito meglio dalle radici, ed il suo rapporto con l’azoto per una corretta crescita delle piante nel nostro acquario deve essere 3:1 (N:P). e il rapporto del fosforo con gli altri micronutrienti deve essere 200:1. Le piante dei nostri acquari possono andare incontro a carenza di fosforo. Tale carenza si mostra con i seguenti sintomi: sviluppo stentato; perdita delle foglie più vecchie; clorosi lungo le nervature fogliari (prima nelle foglie più giovani); perdite delle foglie vecchie; perdita di lucidità fogliare. Nelle carenze prolungate si può andare incontro a colorazioni marcate e/o tinte bronzeea ed arrossamento lungo le nervature.

Potassio (K): il potassio è presente in soluzione sotto forma di ione K+, è importante per l’integrità cellulare, ed è coinvolto nell’assorbimento di carboidrati da parte delle cellule vegetali. Dalle piante acquatiche è assorbito preferenzialmente dalle foglie. Una carenza di potassio nelle piante dei nostri acquari è facilmente riconoscibile, in quanto si manifesta con un indebolimento del fusto, una clorosi a chiazze sulle foglie e seguente zona necrotica ai margini delle zone colpite, un ingiallimento dei bordi fogliari soprattutto nelle foglie più vecchie oppure una necrosi dei margini fogliari. Nelle due immagini successive sono portati esempi di carenza di potassio.

  Calcio (Ca): il calcio è presente in soluzione come ione Ca2+, nelle cellule ha un ruolo di mantenimento dell’integrità e della permeabilità delle membrane e un ruolo regolatorio.

Le carenze di calcio nei nostri acquari si manifestano sulle foglie giovani che risultano deformate, clorosi e successiva caduta. Le foglie possono risultare opache e/o biancastre. Si ha uno scolorimento degli apici. Le foglie giovani sono quelle colpite perché la mobilità degli ioni Calcio nella pianta è bassissima, quindi le carenze non si manifestano nelle vecchie foglie dove era presente lo ione calcio.

Accanto una foto (di G. Podio da www.aquagarden.it/forum) di hygrophyla polisperma in cui si può notare la modificazione nei margini delle giovani foglie.

Zolfo (S): lo zolfo in soluzione è presente come ione solfato (SO42-), è importante in quanto lo zolfo è presente in alcuni amminoacidi. Le carenze di zolfo si possono notare in quanto le piante mostrano una crescita stentata, clorosi sulle foglie giovani, foglie apicali piccole ed un insolito accartocciamento di queste ultime.

Magnesio (Mg): il magnesio è presente in soluzione come ione Mg2+. Il magnesio è importante poiché è un componente della clorofilla ed è coinvolto in molte reazioni enzimatiche. La carenza di questo macronutriente si mostra con una clorosi prima sulle foglie più vecchie con la successiva perdita da parte della pianta di tali foglie. Inoltre le foglie sulla loro lamina presentano macchie giallastre o violacee, ripiegamento verso l’alto dei margini fogliari. L’ingiallimento si presenta solo successivamente nelle nervature.

Ferro (Fe): il ferro in soluzione si presenta sotto forma ionica e il suo numero di ossidoriduzione può variare, generalmente come Fe2+ o Fe3+. Ha un ruolo importante nella catena respiratoria e nelle reazioni di ossidoriduzione. Carenze di ferro si mostrano con clorosi molto evidente nelle foglie giovani a partire dalle nervature, clorosi estesa poi su tutta la pianta.

Nella foto accanto è mostrato come si presentano le foglie con carenza di Ferro.

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