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I MICROELEMENTI NELLA NUTRIZIONE DELLE PIANTE

I microelementi (od oligoelementi) sono cosм denominati in quanto vengono assorbiti dalle piante in quantitа molto esigue rispetto a quelle dei macro- e dei mesoelementi. 

Essi hanno perт un'importanza molto rilevante nella fisiologia degli organismi vegetali, svolgendo il ruolo di catalizzatori di molte funzioni vitali ed entrando nella costituzione di alcuni enzimi e coenzimi.

La loro carenza porta pertanto a turbe metaboliche che si ripercuotono sulla crescita dei vegetali o sulla funzionalitа di alcuni loro organi.


I principali microelementi sono il ferro (Fe), il manganese (Mn), lo zinco (Zn), il rame (Cu), il molibdeno (Mo), il boro (B), il cobalto (Co), il nichel (Ni), il cloro (Cl) ed il silicio (Si). Nei tessuti vegetali si trovano anche minime quantitа di sodio (Na) e di vanadio (V), sulle cui funzioni vi sono ancora delle controversie.

Ogni singolo elemento incide piщ o meno profondamente su alcuni aspetti fisiologici delle piante, e proprio queste possiedono per ogni elemento un minimum (al di sotto del quale si verificano fenomeni di carenza), un optimum (apporto adeguato allo svolgimento normale delle attivitа fisiologiche) e un maximum (superato il quale si verificano fenomeni di tossicitа).

Quasi tutti i microelementi presenti nel terreno derivano dalla disgregazione della roccia madre, per cui la loro concentrazione nel suolo puт essere assai variabile. Per poter essere assorbiti dalle piante essi devono passare dagli elementi minerali alla soluzione circolante, dove si disciolgono in forma cationica (Fe2+ e Fe3+, Mn2+, Cu2+, Zn2+) oppure in forma anionica (Cl-, BO33-, MoO42-).

La disponibilitа di alcuni microelementi и strettamente correlata al pH del terreno: per alcuni di essi (Fe, Mn, Cu, Zn) si ha una maggiore insolubilizzazione col crescere dei valori di pH, mentre per altri (Cl, B, Mo) la solubilitа decresce col calare del pH verso valori acidi. 

Molto importante и anche il contenuto in sostanza organica del terreno, perchи esiste una vasta gamma di composti organici in gradi di 'chelare' in particolar modo i microelementi cationici. Tra questi chelanti naturali troviamo gli acidi organici, gli zuccheri ed i loro derivati, varie sostanze derivanti dalla trasformazione dell'humus. 

Molti microelementi, entrando a far parte dei complessi enzimatici, si trovano in discreta quantitа anche nella sostanza organica, divenendo disponibili con il processo di mineralizzazione di quest'ultima. 

Inoltre dosi di microelementi possono essere apportate dalle acque di irrigazione (Na, Cl, B), dagli antiparassitari (Cu, Mn, Zn), dalle impuritа presenti nei concimi. Particolare interesse va posto alla qualitа delle acque di irrigazione, che non devono contenere quantitа di microelementi superiori al maximum delle piante coltivate.


Il ferro (Fe) agisce come catalizzatore dei processi respiratori e della formazione della molecola di clorofilla. Esso si trova all'interno delle piante in forme attive oppure in forme inattive, per cui i fenomeni di clorosi ferrica derivati da una sua mancanza non sempre sono correlati all'effettivo contenuto in ferro nei tessuti. Le forme attive sono composti organici complessi come alcune proteine, lipoidi ed enzimi (catalasi e perossidasi), particolarmente abbondanti nelle foglie giovani delle piante.

Nel terreno lo troviamo sotto forma di idrossidi di Fe (solubili a pH acido), fosfati di Fe (solubili a pH alcalino), umato ferrico (derivante dalle trasformazioni della sostanza organica). Il ferro и sempre abbondantemente presente nei terreni, ma non sempre in forme utilizzabili dalle piante perchи insolubilizzato o legato ad altri composti.

I sintomi della carenza di ferro sono descritti nell'articolo "clorosi ferrica: perchи si manifesta e come si cura

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Il manganese (Mn) funge, come il ferro, da catalizzatore dei processi di formazione della clorofilla e delle proteine, intervenendo anche nelle reazioni di ossido-riduzione all'interno dei tessuti. E' indispensabile per l'attivazione di molti enzimi, catalizza la riduzione dei nitrati, che in sua assenza si accumulano nei tessuti, e permette la sintesi dalla vitamina C. Inoltre rende le piante piщ resistenti agli attacchi dei parassiti. Nella pianta и un elemento poco mobile e nel terreno lo si trova in elementi simili a quelli che forma il ferro.  La sua disponibilitа и limitata dall'alcalinitа del terreno, dall scarsa quantitа di sostanza organica e da elevati contenuti di ferro, magnesio, calcio e zinco.

Quando c’и un deficit di manganese la struttura dei cloroplasti и marcatamente impari. Il manganese gioca un ruolo fondamentale anche nella sintesi del legno e nel metabolismo dell’acido fenolico, aiutando ad eliminare sia le malattie della foglia che della radice. 

La carenza di manganese in molti  fusti и indicata da una clorosi generale della foglia, che lascia solo le vene principali e la venatura centrale di un tessuto verde scuro. 

Il grado con cui le piante possono assorbire il manganese и piщ importante della sua semplice presenza chimica nel terreno. Il solfato di manganese и considerato la piщ efficiente fonte di manganese per la produzione di fertilizzanti, sebbene venga impiegato anche il monossido di manganese. Questi vengono aggiunti in zone carenti in manganese. Il solfato di manganese ed altri composti possono essere anche utilizzati in soluzione per essere spruzzati sul fogliame. Solo il catione bivalente (Mn2+) che и solubile e mobile nel terreno и facilmente assorbito dalle radici delle piante. Il catione tetravalente (Mn4+) и praticamente insolubile. Sia l’ analisi della foglia che del terreno vengono utilizzate per determinare carenze o eccessi di manganese.

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Lo zinco (Zn) svolge funzioni di catalizzazione nelle ossido-riduzioni all'interno della cellula. Partecipa anche alla formazione della clorofilla e degli ormoni che regolano l'accrescimento delle piante. Й fondamentale per la sintesi proteica che risulta drasticamente inibita qualora si abbiano carenze di questo elemento, in quanto esso svolge una funzione di stabilizzazione dei ribosomi necessari alla formazione dei polipeptidi dagli amminoacidi liberi. Й necessario per la distensione cellulare. All'interno della pianta, dove si trova sempre in piccolissime quantitа и un elemento molto mobile. Ha azione antagonista con il ferro, mentre и spesso sinergico con rame e magnesio.

Nel terreno lo zinco, oltre a provenire dalla roccia madre, и apportato con le concimazioni organiche e con alcuni antiparassitari (ad es. lo Zineb). Inoltre и presente come impuritа in parecchi concimi. La sua solubilitа diminuisce notevolmente nei terreni acidi. Viene assorbito dalle piante come ione Zn2+.

 La carenza di zinco si manifesta con lo sviluppo stentato delle piante (piante nane). Le foglie possono presentare clorosi internervali piщ  meno pronunciate e generalmente sono piщ strette ed appuntite di quelle delle piante normali, con dimensioni inferiori. I rami producono germogli sottili e corti, con internodi piщ brevi, che poi possono disseccare. I frutti tendono a cascare anticipatamente.

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Il boro (B) agisce nella pianta come sinergista del calcio ed ha un'azione regolatrice nell'assorbimento degli altri ioni (stimolando l'assorbimento dei cationi e deprimendo quello degli anioni). Favorisce la lignificazione dei tessuti, regola l'assorbimento dell'acqua e partecipa attivamente ai processi enzimatici di sintesi del saccarosio e dell'amido. Influisce anche sulla differenziazione delle gemme a fiore e sulla germinabilitа del polline. Favorisce inoltre la sintesi di alcune sostanze come i flavonoidi e le basi pirimidiniche del DNA e RNA. Il boro regola i livelli ormonali all’interno della pianta e interagisce positivamente con i macroelementi azoto, fosforo e potassio.

Nei tessuti vegetali и presente in quantitа molto ridotte, concentrate in particolare nei giovani organi, che ne contengono circa il doppio di quelli vecchi. Й assorbito dalle radici sotto forma di acido borico e la sua traslocazione nella pianta и passiva e segue il flusso della traspirazione. Й perciт un elemento poco mobile e pertanto la pianta non puт mantenerlo in riserva, assorbendone le quantitа necessarie di volta in volta. 

Manifestazioni di carenza si osservano principalmente in colture effettuate su terreni con poca sostanza organica, in terreni acidi o alcalini e nei terreni con tessitura grossolana, dove sono piщ intensi i fenomeni di lisciviazione.

La deficienza in boro induce un anomalo sviluppo dei tessuti meristematici, tanto a livello delle estremitа delle radichette quanto degli apici dei germogli. Le gemme apicali abortiscono e quelle sottostanti producono rosette di foglie piccole, strette e fragili. Altri sintomi sono il rallentamento della crescita ed il disfacimento (con annerimento) dei tessuti molli.

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Il rame (Cu) и un microelemento la cui attivitа nel metabolismo vegetale и spesso complementare a quello del ferro. Й un elemento polivalente che prende parte attiva ai fenomeni di ossido-riduzione, agisce nella pianta come stabilizzatore della clorofilla ed и costituente di molti enzimi coinvolti nei processi fotosintetici e respiratori, nella sintesi delle proteine e nella sintesi dell’ormone della crescita (acido indolacetico). Il rame и coinvolto anche nella formazione della vitamina A e nella fissazione simbiontica dell’azoto atmosferico nelle leguminose.

Il rame nel terreno proviene sia dai suoi costituenti minerali sia dai composti portati a contatto del terreno dai trattamenti anticrittogamici. La pianta lo assorbe come ione bivalente (Cu2+). La sua disponibilitа si riduce in terreni argillosi, ricchi di sostanza organica, in presenza di valori elevati di pH e di fosforo (in presenza di un eccesso di fosfati si ha la formazione di composti rameici insolubili e biologicamente non disponibili). Al contrario un’eccessiva presenza di Cu nel terreno puт provocare fenomeni di clorosi in relazione ad un limitato assorbimento di Fe da parte della pianta.

Il rame и assorbito dalle piante in quantitа piuttosto piccole, tuttavia, in determinate condizioni ambientali e per alcune specie vegetali, la sua carenza puт rendersi manifesta: i sintomi piщ frequenti della sua carenza sono la comparsa di foglie di colore verde piщ scuro, con punte che diventano necrotiche e si seccano. Le foglie in seguito si arrotolano e diventano contorte. I sintomi risultano piщ evidenti nelle parti apicali delle piante e possono variare in base alle specie.

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Il molibdeno (Mo) и un oligoelemento essenziale per la vita delle piante in quanto agisce sulla crescita intervenendo nei processi di azotofissazione e di riduzione dei nitrati, essendo un componente essenziale dell'enzima nitro-reduttasi, che provvede a ridurre lo ione NO3- a NO2-, passaggio obbligato per la trasformazione dell'azoto minerale in azoto organico (sintesi degli aminoacidi e delle proteine). Interagisce anche col metabolismo del ferro e a quello del fosforo. Rispetto agli altri microelementi и quello che nel terreno e nelle piante и contenuto in minore quantitа; solo le leguminose ne utilizzano una quantitа relativamente elevata in quanto parte integrante dell'enzima nitrogenasi, il principale responsabile della fissazione biologica dell'azoto atmosferico. In pratica il molibdeno stimola l'assorbimento dell'azoto da parte delle piante, favorendone la trasformazione in sostanza organica.

 Il molibdeno differisce da dagli altri micronutrienti presenti nel terreno in quanto и meno solubile nei terreni acidi e piщ solubile in quelli alcalini, il risultato che и che la sua disponibilitа alle piante и condizionata dalle condizioni del drenaggio e dai valori del pH. Alcune piante possono contenere fino a 500 ppm del metallo quando si sviluppano sui terreni alcalini.

La carenza di questo elemento si manifesta con piante di dimensioni ridotte, dalla crescita stentata. Le foglie sono piщ piccole del normale, clorotiche, con macchie ed ingiallimenti fogliari prima, e con deformazioni e appassimenti in seguito. La consistenza fogliare и scarsa, mentre la nervatura centrale risulta piщ spessa. Nelle leguminose la produzione di baccelli и minore.

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Il cobalto (Co) и un oligoelemento essenziale per la vita delle leguminose, in quanto и indispensabile per la crescita dei batteri azotofissatori del genere Rhizobium che vivono in simbiosi nei noduli radicali presenti nelle radici di questa famiglia di piante. Tali batteri fissano l'azoto atmosferico e lo trasformano in aminoacidi e proteine.Anche altre piante non-leguminose che sviluppano noduli radicali (ad es. appartenenti ai generi Alnus, Casuarina, Myrica) abbisognano di buoni quantitativi di questo elemento. Nelle altre piante sono state riscontrate maggiori quantitа di cobalto nelle vecchie foglie rispetto a quelle piщ giovani, ma il ruolo di questo microelemento и ancora da chiarire, sebbene si pensi interagisca con la sintesi proteica.

La deficienza di cobalto dа sintomi quasi simili alla carenza di azoto.

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Il nichel (Ni) и un microelemento che da poco и stato ritenuto essenziale per la crescita delle piante: esso и un componente di alcuni enzimi (ureasi, deidrogenasi e metil-reduttasi) e gioca un ruolo importante nel metabolismo dell'urea, nell'assorbimento del ferro, nella fissazione dell'azoto e nella maturazione del seme.

Sembra che il nichel possa anche sostituire altri cationi in caso di loro carenza e svolgere alcune loro funzioni nel metabolismo cellulare. Le leguminose richiedono nichel per il processo di azotofissazione.

Il nichel si trova nel terreno in composti inorganici e nell'argilla, oppure inglobato in sostanze organiche, che hanno una grande capacitа di assorbirlo. Una sua carenza provoca un accumulo di sostanze ureidi, nitrati ed aminoacidi all'interno dei tessuti.

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Il cloro (Cl) и un microelemento che le piante assorbono in quantitа veramente minime, superate le quali puт esercitare un'azione tossica. Й coinvolto nella fotolisi dell'acqua all'interno dei cloroplasti, durante il processo di fotosintesi ed agisce anche come legante temporaneo per la stabilizzazione degli ossidi di manganese. Inoltre gioca un importante ruolo nei processi che regolano l'apertura e la chiusura degli stomi.

Generalmente il contenuto in cloro nei suoli и piщ che sufficiente, considerati anche gli apporti che provengono dalle acque di irrigazione, pioggia, scorie presenti nei concimi, antiparassitari ed inquinamento atmosferico.

Eventuali deficienze di cloro portano ad una riduzione della superficie delle foglie (dovuta ad una inibizione della divisione cellulare), con tessuti che assumono un colore clorotico o bronzato per poi andare incontro ad un processo di necrosi. I germogli sono piщ fragili e si rompono molto facilmente. Tali sintomi scompaiono trattando le piante con cloruro di potassio.

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Il silicio (Si) и un microelemento presente in grandissima quantitа nei terreni (и quantitativamente il secondo elemento presente nella terra dopo l'ossigeno) ma и molto poco o per niente assimilabile dalle piante.

L'unica forma che sembra facilmente assorbibile dalle piante и l'acido orto-silicico (Si(OH)4): dalle radici esso и trasportato dalla linfa, и reso disponibile soprattutto nelle cellule dei tessuti piщ superficiali di foglie, fusti e frutti. La somministrazione di questa sostanza sembra indurre la formazione di frutti con tessuti di maggior consistenza, con minor contenuto di acqua libera e molto piщ adatti alla conservazione. Questo irrobustimento dei tessuti porta anche una maggiore resistenza delle piante agli attacchi di alcuni parassiti, in particolare quelli responsabili del mal bianco.

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a cura di Pietro Peddes Dottore in Scienze Agrarie

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