Nutritia minerala a plantelor

NUTRITIA MINERALA A PLANTELOR

Aprovizionarea plantelor cu substante anorganice si organice este cunoscuta sub denumirea de nutritie, iar ansamblul transformarilor la care sunt supuse acestea, pentru sinteza materiei organice proprii, costituie asimilatia - latura a proceselor metabolice.

Rolul nutritiei consta in asigurarea unor substante constitutive (cum sunt cele ale protoplasmei, peretilor celulari) si in formarea de substante energetice, capabile sa produca energia necesara proceselor vietii: hidrati de carbon, proteine, grasimi.

Substantele nutritive absorbite din mediu pot fi minerale si organice.

Plantele verzi absorb exclusiv sau aproape exclusiv substante anorganice, din care sunt capabile sa sintetizeze substante organice.

Din aceasta cauza plantele verzi se numesc si autotrofe. Aici intra si unele grupe de bacterii lipsite de pigmenti asimilatori: bacteriile chemosintetizante.

Restul plantelor lipsite de pigmenti asimilator sunt heterotrofe si sun incapabile sa sintetizeze substante organice din cele minerale, utilizand pentru consumul propriu, substante organice existente in mediul lor de viata.

Necesitatile minerale ale plantelor

Diferite elemente minerale nu sunt cerute de catre plante in cantitati egale; necesitatile cantitative difera de la un grup de plante la altul, de la o specie la alta si chiar de la un soi la altul.

Necesitatile minerale ale plantelor cultivate sunt mult mai bine cunoscute decat cele ale plantelor spontane, iar aceasta varietate imensa a nivelului necesitatilor minerale formeaza baza explicarii sensibilitatii unora dintre plante si toleranta altora fata de diferite concentratii ale unuia sau altuia dintre elementele minerale prezente in diverse habitate.

Absorbtia substantelor minerale

La plantele inferioare aceasta se realizeaza prin toata suprafata talului lor.

La plantele superioare ea se realizaza, in mod predominant, prin sistemul radicular, organul specializat in indeplinirea acestei functii si, intr-o oarecare masura, prin frunze.

La plantele acvatice submerse absorbtia se realizeaza, practic, prin toata suprafata corpului lor care vine in contact apa, aceasta avand un rol asemanator cu cel al unei solutii nutritive, iar la plantele inferioare submerse prin toata suprafata talului.

Absorbtia prin radacini

La nivelul radacinii are loc o absorbtie intensa a substantelor minerale in zona de crestere a acesteia, unde celulele nu sunt inca suberificate si sunt usor pentrabile, atat pentru curentul de apa, cat si pentru ioni. Absorbtia sarurilor minerale se caracterizezaza prin acumularea acestora in sucul celular, intr-o concentartie care depaseste cu mult concentratia din mediul extern, iar in procesul de acumulare a sarurilor minerale, plantele manifesta o selectivitate pentru ioni (sunt, de exemplu, preferati ioniide K⁺, comparativ cu cei de Na⁺).

Absorbtia prin frunze

O parte a substantelor minerale absorbita prin frunze este asimilata in tesuturile acestora, iar o alta parte (mai mica) este vehiculta spre radacini, unde participa in diferite procese ale metabolismului.

Absorbtia sarurilor minerale prin frunze depinde de forma, suprafata si modul de asezare a acestora.

Mecanismul absorbtiei ionilor

Schimbul de substante minerale intre mediul extern si protoplast are loc pe doua cai, fiecare cu mecanisme, randamente si efecte metabolice specifice.

Prima cale este pur fizica, fiind conditionata de permeabilitatea plasmei celulare, mai precis de a membranelor plasmatice si este determinata de legile fizice ale osmozei. Patrunderea sau iesirea substantelor este decisa de gradientii de concentratie, in echilibrarea carora protoplastul se comporta pasiv.

A doua cale este fiziologica, numita inca si activa, neosmotica sau adenoida. In aceste procese materia vie cheltuieste energia rezultata in respiratie si participa deci, in mod activ, prin metabolismul sau, la aprovizionarea cu substante nutritive, provenite din mediul extern.

In aceste procese intervin, probabil, o serie de transportori ai substratului, care sunt componenti specifici ai membranei de natura proteica sau lipoproteica.

Cele doua modalitati de absorbtie a ionilor se intrepatrund in natura si decurg simultan.

Conducerea substantelor minerale in plante

Dupa patrunderea lor in radacina, ionii se deplaseaza radiar, de la o celula la alta, pe calea: par absorbant sau rizoderma, scoarta, endoderma, periciclu si trec apoi in xilem, prin care sunt transportati in orgenele supraterane ale plantelor. O parte din ionii absorbiti ramane in celulele pe care le stabat, pe drumul parcurs spre xilem. O parte infima ajunge in floem si poate fi condusa in sens descendent, catr varful radacinii, pana la limita prezentei acestui tesut conducator.

In transportul descendent al elementelor minerale mobile prin vase conducatoare liberiene si a celor neutralizate in biosinteza substantelor organice are loc si o difuziune laterala, din vasele de liber in cele de xilem; astfel, ele intra, din nou, in curentul ascendent al sevei brute, alaturi de elementele absorbite din sol.

Eliminarea substantelor minerale din plante

Pe parcursul perioadei de vegetatie plantele elimina unele elemente prin diferite organe, concomitent cu absorbtia diferitilor ioni. Acest fenomen este denumit desorbtie. Eliminarea are loc pe cale pasiva si este determinata de prezenta altor ioni in sol, de schimbarea pH-ului sau de imbatranirea celulelor radacinii.