pubblicato il 07 aprile 2012

Agronutrizione

Macroelementi, e microelementi indispensabili per la vita delle piante

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  E’ ormai ritenuto fuori dubbio che alcuni elementi nutritivi contenuti nelle ceneri, come fosforo (P), potassio (K), magnesio (Mg), calcio (Ca), e zolfo (S), insieme all’azoto (N) (il quale, formando composti termolabili non è reperibile nelle ceneri), sono elementi assolutamente necessari ed indispensabili alla nutrizione delle piante. 
  In un secondo momento sono entrati a far parte del gruppo alcuni elementi che si trovano nei tessuti vegetali, quindi nelle ceneri, solo in quantità molto piccole, come ferro (Fe), boro (B), manganese (Mn), rame (Cu), zinco (Zn), e molibdeno (Mo).
Tutti gli elementi sopra citati sono forniti alle piante dal terreno, dall'acqua e dai fertilizzanti.
  Considerando anche i tre elementi, (O) ossigeno, (H) idrogeno e (C) carbonio, necessari alle sintesi organiche, che le piante assorbono dall’aria e dall’acqua, gli elementi nutritivi indispensabili per la nutrizione vegetale risultano essere in numero di 15  come di seguito elencato:
    7 metalloidi: H, O, C, N, P, S, B.
    8 metalli: K, Mg, Ca, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo.
Di questi quindici elementi, nove sono richiesti dalla pianta in notevole quantità e sono detti “macroelementi” (H, O, C, N, P, K, Mg, Ca, S), mentre gli altri vengono richiesti in modica quantità e sono detti “microelementi” (Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo). Di queste sostanze le piante hanno una necessità minima o molto piccola.
  Gli elementi H, O, C, N, P e S che servono alla costruzione dei tessuti vegetali vengono chiamati anche elementi “plastici”;  Fe, Mn, Zn, Cu, Mo che servono alla produzione degli enzimi nella cellula vegetale vengono chiamati elementi “catalitici”; K, Mg e Ca che servono a regolare lo stato chimico-fisico del protoplasma e quindi l’assorbimento idrico e radicale della pianta, vengono chiamati “dinamici”.
MACROELEMENTI

Azoto(simbolo N)

Fosforo (simbolo P)

Potassio (simbolo K)

Magnesio (simbolo Mg)

Calcio (simbolo Ca)

Zolfo (simbolo S)

MICROELEMENTI

Ferro (simbolo Fe)

Boro (simbolo B)

Manganese (simbolo Mn)

Rame (simbolo Cu)

Zinco (simbolo Zn)

Molibdeno (simbolo Mo)


MACROELEMENTI

Azoto (simbolo N)
1. Azoto: Proprietà chimiche e ruolo nel terreno
A) Parte generale
   Una parte dell’azoto è presente nel terreno nella sostanza organica, in forme poco o lentamente disponibili per le colture.
Queste forme di azoto in forma organica si rendono disponibili per le colture solo dopo che siano state “mineralizzate” dalla microflora del terreno, in forma prima ammoniacale e poi nitrica, cioè una delle uniche forme di azoto minerale che sono assorbite dalle radici delle piante.
B) Bilancio dell’azoto e suo movimento nel terreno
    a) Entrate: Il terreno acquista azoto per vie naturali dalle seguenti fonti:
      1) Precipitazioni atmosferiche: durante i temporali si ha la formazione nell’aria di piccole quantità di ossido di azoto, grazie alle scariche elettriche dei temporali, il quale reagisce con la pioggia sul terreno sottoforma di ioni nitrici ed ammoniacali.
      2) Attività dei batteri: i batteri azoto-fissatori diretti come “Azotobacter” e “Clostridium” fissano l’azoto dell’aria; i batteri simbionti delle leguminose fissano l’azoto dell’aria in composti utilizzati dalla pianta ospite oppure secreti dalle radici nel terreno. Questo rappresenta il mezzo naturale più importante per l’arricchimento azotato del terreno. Con l’erba medica si arriva a fissare nel terreno anche fino a 200-250 kg/ha/anno di azoto.
      3) Decomposizione dei residui animali e vegetali: In pratica si tratta di un ritorno dell’elemento azoto nel terreno attraverso i resti di origine animale e vegetale, i quali vengono trasformati dalla microflora in composti umici, che verranno poi mineralizzati con la liberazione di azoto ammoniacale.
    b) Perdite: Per vie naturali il terreno perde azoto a causa dei seguenti motivi:
      1) Dilavamento: l’acqua che percola nel terreno trascina con sé gli ioni nitrici che il potere assorbente del terreno non trattiene. La perdita di nitrati è tanto maggiore quanto maggiore sarà la tessitura del terreno.
       2) Denitrificazione: i ristagni idrici determinano nel terreno delle condizioni asfittiche che causano perdite di azoto sottoforma gassosa (N2 e N2O) a causa dell’attività dei batteri denitrificanti i quali consumano (in mancanza di quello dell’aria) l’ossigeno dello ione Nitrico (NO3).
      3) Asportazione delle piante:  le piante per nutrirsi assorbono azoto dalla soluzione circolante del terreno e, a seconda delle colture e del raccolto, gli asporti sono variabili, da poche decine di Kg ad oltre 200 kg/ha.
      4) Fissazione di NH4 in forma non scambiabile: in un terreno argilloso, quando fra i minerali argillosi sono presenti componenti illitici e vermiculitici è probabile che una parte dell’azoto ammoniacale apportato al terreno venga bloccato in forma non scambiabile negli interstrati dei reticoli cristallini di questi minerali, e pertanto l’azoto sarà meno disponibile per le piante.
      5) Umificazione: E’ la principale causa di fissazione dell’azoto minerale nel terreno in forma non prontamente disponibile per le colture.
  Si hanno notevoli perdite di azoto quando ad es. i microrganismi addetti alla trasformazione della sostanza vegetale con elevato rapporto C/N (es paglia), consumano l’azoto presente nel terreno. Si spiega così l’opportunità di interrare i residui vegetali insieme a fertilizzanti azotati.
      6) Erosione: I fenomeni erosivi delle acque interessano gli strati superficiali del terreno che sono più ricchi di sostanza organica, per questo le perdite di azoto possono talvolta eguagliare quelle dovute alla nutrizione vegetale.
Il movimento dell’azoto nel terreno dipende da fattori di natura microbiologica, i quali possono bloccare l’azoto in composti organici poco utilizzabili dalle piante oppure renderli facilmente dilavabili o dissipabili ( N2, N2O, NO3). Ciò si traduce in una minore disponibilità dell’azoto per le colture. Per cui il terreno non solo non è adatto ad accumulare azoto per via naturale ma consuma più o meno rapidamente anche l’azoto somministrato con i fertilizzanti azotati. Vista l’importanza dell’azoto come elemento fondamentale per la nutrizione vegetale, non è quindi possibile aumentare la produzione di una coltura senza un apporto continuo di fertilizzanti azotati.
C) Controllo chimico della disponibilità nel terreno
    La disponibilità azotata di un terreno viene valutata in base al contenuto di azoto totale, che a sua volta dipende dal tenore in sostanza organica. Un terreno è considerato povero di azoto se quest’ultimo contiene meno dello 0,1% di N.
    Il valore non ha in ogni caso diretto rapporto con la concimazione azotata, poiché il rapido esaurimento dell’azoto nel terreno necessita di continui apporti per le diverse colture.
2. Azoto: Nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    L’azoto è uno degli elementi fondamentali per la vita, in quanto è un costituente delle proteine. Nella pianta l’azoto entra anche nella costituzione della clorofilla ed è presente in molti composti come le vitamine, gli acidi nucleici, gli ormoni, ecc..
E’ un macronutriente che ha l’effetto più immediato e visibile sullo stato vegetativo delle piante.
B) Apporti e fabbisogno
    Nonostante le piante siano a contatto con l’aria, che è la maggiore fonte di azoto molecolare, la maggioranza di esse non sono in grado di utilizzarlo direttamente. Ne consegue che la nutrizione azotata avviene di prevalenza attraverso l’assorbimento radicale di ioni nitrici (NO3-) e di ioni ammoniacali (NH4+). Per via fogliare le piante possono assumere azoto anche sottoforma di urea.
    Per alcune piante è possibile approvvigionarsi di azoto dall'atmosfera, perché nelle loro radici si trovano delle simbiosi batteriche (vedi leguminose) che riescono a fissare l’azoto atmosferico e renderlo disponibile per la pianta. Ad eccezione di queste piante, tutte le altre devono trovare nel terreno l’azoto necessario, sottoforma di ioni NO3- (nitrico) e/o ioni NH4+ (ammoniacale). Il terreno però non ha la capacità di trattenere i nitrati, per cui la quantità non utilizzata dalla pianta viene perduta a causa del dilavamento o per denitrificazione (vedi sopra).
    L’ azoto ammoniacale (NH4+), anche se in parte può essere assorbito direttamente dalle piante, subisce nel terreno il processo di nitrificazione per opera della microflora. Ciò è possibile anche dopo un certo periodo di tempo dalla somministrazione dell'azoto ammoniacale, perché lo scambio cationico del terreno (argilla e humus) fissa l’ammonio come catione di scambio, sottraendolo al dilavamento.
    L’azoto ureico equivale a quello ammoniacale in quanto, sia quello dato al terreno con la concimazione che quello dato alla pianta con la concimazione fogliare, subisce l’idrolisi ad azoto ammoniacale per opera dell’enzima ureasi.
C) Eccessi
    L’eccesso di azoto provoca uno squilibrio fra lo sviluppo  rapido ed eccessivo degli organi epigei e quello più lento e ridotto dell’apparato radicale. In questo modo la pianta diventa meno resistente alla siccità, il tempo di maturazione si allunga, i tessuti vegetali diventano flaccidi, offrono minore resistenza agli agenti esterni e risultano più vulnerabili nei confronti dei parassiti vegetali e animali.
D) Carenze
    La carenza di azoto si manifesta nella pianta con rallentamento ed arresto della crescita e con progressivo ingiallimento, a causa della mancata sintesi di proteine e clorofilla. A sua volta la scarsità di clorofilla rallenta la fotosintesi e quindi si ha una minore produzione. La riduzione del ciclo vegetativo per azotocarenza induce fioriture e fruttificazioni anticipate ed incomplete. Le colture in condizione di fame di azoto hanno una risposta rapida alla concimazione azotata, riacquistando velocemente colore ed il loro normale sviluppo.
F) Interazioni con altri microelementi
           a) Interazioni N-P: stimolando lo sviluppo delle radici, l’azoto pone la pianta in condizione di assorbire quantità maggiori di fosfati. Si spiega in questo modo il favorevole utilizzo di fertilizzanti fosfo-azotati, specialmente quelli contenenti azoto ammoniacale.
           b) Interazioni N-K: il catione NH4+ può competere con il catione potassio nei processi di scambio ionico che interessano sia la fissazione di questi ioni nel terreno, sia il loro assorbimento da parte delle piante. Si tratta di antagonismi ionici per i quali un rapporto nutrizionale NH4+ / K + a netto favore dell’ammonio può ostacolare l’assorbimento del potassio.
Le interazioni N-K sono importanti per i loro riflessi sulla qualità merceologica dei prodotti, e a tale riguardo gli effetti sfavorevoli di eccessive dosi di azoto sono spesso contenuti e moderati a una buona disponibilità di potassio.

Fosforo (simbolo P)
1. Fosforo: proprietà chimiche e ruolo nel terreno
A) Parte generale
    Nella maggior parte dei terreni il fosforo è presente sottoforma di ioni fosforici (H2PO4- e HPO42-) in combinazioni minerali ed organiche insolubili e poco utilizzabili dalle piante. Al contrario dell’azoto ( per il quale si hanno perdite nel terreno), per il fosforo, data l’insolubilità dei fosfati presenti nel terreno, non si verifica in pratica nessuna perdita, tranne la quantità asportata con i raccolti.
La fertilità fosfatica di un terreno dipende dalla disponibilità nutritiva delle varie forme di fosforo fissato dai componenti del terreno.
B) Mobilità e dinamica chimica
    Una parte del fosforo che viene assorbito dalle piante ritorna al terreno con i loro residui in combinazioni organiche che vengono degradate dalla microflora con la liberazione di ioni fosforici. Questi ioni sono rapidamente bloccati dai costituenti minerali del terreno, i quali contengono elementi metallici (ferro, alluminio, calcio) capaci di formare fosfati insolubili.
    Sia per la fissazione come per la mobilità del fosforo apportato al terreno con i fertilizzanti, riveste particolare importanza il pH del terreno, poiché con l’aumentare dell’acidità aumenta sia la quantità di fosforo organico non decomposto, sia la tendenza alla formazione di fosfati di Fe e di Al particolarmente insolubili ed inutilizzabili dalla maggior parte delle colture.
    In ambiente neutro e subalcalino (pH fra 6,5 e 8) la disponibilità fosfatica è migliore in quanto la sostanza organica viene meglio decomposta. 
    Nei terreni alcalini, ricchi di calcare, i fosfati di calcio evolvono verso forme cristalline ancora più resistenti all’attacco.
C) Controllo chimico della disponibilità nel terreno
    Un terreno è considerato povero di fosforo quando la P2O5 estratta è inferiore a 50 parti per milione. La concimazione fosfatica, oltre ad essere necessaria per la maggior parte dei terreni, data la facilità con cui il fosforo passa allo stato di carenza, si rende necessaria in dosi eccedenti il fabbisogno delle colture, affinchè queste possano disporre della quantità a loro destinata, dopo che è stata più o meno soddisfatta la capacità fosfato-fissatrice del terreno.
2. Fosforo: Nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Il fosforo è un macroelemento nutritivo plastico che, sottoforma di radicale dell’acido ortofosforico, occupa un posto rilevante nel biochimismo vegetale, in quanto tutto il metabolismo dei carboidrati procede normalmente solo se i vari composti sono stati prima elaborati con il fosforo.
    Il fosforo è presente in tutti i processi che comportano trasformazioni energetiche. E’ uno dei costituenti essenziali dei nucleotidi, degli amminoacidi e di numerosi enzimi. Sono ricchi di fosforo i materiali di riserva accumulati dalla pianta nei semi, nei tuberi e nelle radici.
B) Apporti e fabbisogno
    La fonte principale di fosforo è rappresentata dal terreno dove si trova sottoforma di anioni H2PO4- e HPO42-.
La nutrizione fosfatica delle piante avviene per assorbimento radicale di uno dei due anioni sopradetti. Infatti, più che del contenuto di fosforo totale di un terreno ha importanza la quantità di fosforo disponibile per le colture, che a sua volta è in stretta relazione con la quantità di anioni fosforici capaci di passare in soluzione ed essere assorbiti dalle radici.
    Poiché tuttavia la maggior parte dei terreni agrari ha solo di rado una buona disponibilità naturale di fosfati, un apporto di fertilizzanti fosfatici è la fonte migliore per apportare fosforo alle colture. Invece, al contrario delle concimazioni azotate, dove si possono avere perdite per dilavamanto, con le concimazioni fosfatiche possiamo avere solamente perdite di disponibilità per insolubilizzazione più o meno forte da parte del terreno.
C) Eccessi
    Eccessi di somministrazioni fosfatiche provocano una nutrizione accelerata a spese del normale sviluppo vegetativo e di conseguenza una maturazione anticipata. In alcuni casi si possono manifestare carenze micronutritive a carico del ferro e dello zinco.
D) Carenze
    La carenza di fosforo si manifesta nelle piante con una riduzione dello sviluppo dell’apparato radicale, con fenomeni di nanismo e con colorazioni brune delle foglie.
La fioritura e la maturazione sono ritardate, mente i frutti ed i semi restano piccoli. La diminuzione dei raccolti in seguito a carenze fosfatiche si accompagna spesso a qualità scadente.
Nelle leguminose si ha spesso carenza di azoto se i batteri simbionti non trovano un minimo di fosforo necessario per la loro attività.
E) Interazioni terreno/pianta e con gli altri elementi nutritivi
    Il terreno è in concorrenza con la pianta per l’assorbimento dei fosfati assimilabili somministrati con i fertilizzanti. Questo è il punto critico nel bilancio delle concimazioni fosfatiche, con le quali si deve prima soddisfare le eventuali deficienze di fosforo nel terreno e successivamente fornire alle piante il giusto apporto di fosforo in equilibrio con l’azoto ed il potassio.
       a) Interazioni P-N: valgono le stesse cose dette per l’azoto (Vedi interazioni N-P) 
       b) Interazioni P-Fe: eccessi di fosfati possono indurre clorosi bloccando l’assorbimento del ferro nelle piante. Clorosi dovute all’elevata insolubilità dei fosfati di ferro proprio nella zona vicino le radici.
        c) Interazione P-Mo: risulta di solito positiva, dato che gli ioni fosfato apportati con i fertilizzanti possono scambiarsi con gli ioni molibdato assorbiti dal terreno, ed accrescere quindi la disponibilità di molibdeno per le piante.
Potassio (simbolo K)
1. Potassio: proprietà chimiche e ruolo nel terreno
A) Parte generale
    Anche il potassio, come il fosforo, è presente nel terreno in massima parte sottoforma insolubile, sia come costituente di minerali primari del terreno, sia come catione non scambiabile nelle strutture di alcuni minerali argillosi. Una piccola parte si trova come catione di scambio sul complesso assorbente ed una parte ancora più piccola si trova come catione solubile nella fase acquosa del terreno.
    Il potassio, a differenza dell’azoto e del fosforo, non entra in combinazioni organiche nei vegetali, i quali con i loro residui lo ritornano al terreno.
B) Mobilità e dinamica chimica
    La mobilità chimica del potassio e la sua dinamica sono essenzialmente minerali ed sono basate sui seguenti equilibri:
K primario <=> K fissato <=> K scambiabile <=> K solubile.
Il K primario è quello presente nei minerali primari.
Il K fissato è quello presente negli interstrati dei minerali argillosi.
Il K scambiabile è quello assorbito e scambiato dai componenti organici e minerali del terreno. In quest’ultima forma, in pratica, troviamo anche il K solubile che normalmente non supera il valore di 1% del K scambiabile.
    Tra le forme sopra riportate, solo quello scambiabile è disponibile dal punto di vista nutritivo. Il K fissato è meno disponibile e rappresenta la riserva che non viene utilizzata dalle piante ma che si rende disponibile lentamente in equilibrio con le altre forme.
    Per effetto dell’assorbimento radicale l’equilibrio di cui sopra si sposta a destra, ma si sposta a sinistra in occasione delle concimazioni con fertilizzanti potassici. Risulta quindi che il K solubile somministrato con i fertilizzanti potassici, oltre ad essere assorbito dal terreno come potassio scambiabile, è anche fissato in forma non scambiabile in quantità piccole che dipendono dalla ricchezza del terreno in argille e dal loro stato di svuotamento cationico; svuotamento operato dalle piante, con conseguente  maggiore capacità di utilizzare il potassio fissato.
    Il K disponibile di un terreno si identifica con il K scambiabile il cui valore, a parità di minerali primari, sarà tanto più elevato quanto sarà più ricco di colloidi il complesso assorbente del terreno. Perdite di K disponibile avvengono per dilavamento in terreni sabbiosi e poveri di colloidi, sottoposti a climi umidi. In tali condizioni, l’impiego di fertilizzanti potassici diventa una necessità, a causa del notevole asporto di potassio da parte delle colture che spesso è superiore a quello dell’azoto.
C) Controllo chimico della disponibilità nel terreno
    Un terreno è ritenuto povero di potassio disponibile quando la quantità estratta per scambio cationico è inferiore a 120 p.p.m di K2O.
2. Potassio: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Il potassio è un macronutriente dinamico che, pur non facendo parte di particolari composti organici della pianta, viene assorbito in notevoli quantità e per molte piante (es. orticole) in quantità maggiore rispetto agli altri elementi. Il potassio si accumula in quelle zone delle piante dove sono più attive le divisioni cellulari. Esso neutralizza gli acidi nei tessuti vegetali, agisce sul protoplasma regolandone il rigonfiamento e normalizzando i processi di traspirazione; presiede quindi al mantenimento dell’equilibrio idrico (turgore).
    Di qui la sua azione favorevole all’aumento della resistenza dei tessuti vegetali al gelo ed alla siccità. Il potassio altresì determina una maggiore turgescenza dei tessuti, rendendo la pianta più resistente agli attacchi dei parassiti.
    Dal punto di vista biochimico, sembra che il potassio sia un attivatore enzimatico ed agisca quale catalizzatore per la sintesi dei carboidrati ed equilibratore fra queste e la sintesi delle sostanze proteiche. Per molte piante (orticole e frutticole, ecc.) ha effetti positivi tanto sulla qualità (sapore, colore, consistenza, ecc.) quanto sulla conservabilità dei prodotti raccolti. Per es. nel tabacco migliora la combustibilità delle foglie.
B) Apporti e fabbisogno
    La pianta attinge il potassio solo dal terreno, unicamente sottoforma di ione K+, sia se proviene dalla decomposizione di minerali e di sostanza organica, sia dall’apporto di fertilizzanti potassici. La maggior parte del potassio si trova nel terreno in forma non prontamente disponibile, quale costituente di minerali argillosi, oppure in forme ancora più difficilmente utilizzabili, come costituente di minerali primari.
    La pronta disponibilità di potassio di un terreno dipende dalla quantità di ioni scambiabili (che sono sempre un esigua frazione del K totale) e quindi della sua ricchezza di colloidi minerali ed organici. Questi infatti fissano come catione di scambio il potassio solubile aggiunto con i fertilizzanti, che viene in tal modo sottratto al dilavamento. Solo nei terreni sabbiosi si possono trovare forti carenze di potassio disponibile e si possono verificare perdite per dilavamento del potassio apportato con i fertilizzanti.
C) Eccessi
    Abbondanti concimazioni potassiche provocano solo un consumo di lusso del potassio, spesso  a scapito di altri cationi nutritivi, come il calcio ed il magnesio.
D) Carenze
    Le piante manifestano carenze di potassio con l’ingiallimento degli apici e dei lembi fogliari e successiva formazione di zone necrotizzate. Spesso la  carenza di potassio induce un aumento di azotati solubili in alcune piante industriali (barbabietola da zucchero, orzo) con ripercussioni sfavorevoli sulla qualità e quantità dei prodotti elaborati.
E) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni K-N: come in precedenza detto anche per l’azoto, queste interazioni, in particolare, vengono considerate sotto l’aspetto fisiologico, legate alla qualità merceologica dei prodotti raccolti. Infatti, sotto questo aspetto, il potassio più che un antagonista assume il ruolo di moderatore dell’azoto, in quanto riesce spesso a compensare i danni provocati da un eccessivo impiego di azoto. D’altra parte l’importanza dell’equilibrio N-K è tale che anche nei terreni provvisti di potassio si raggiungono alti livelli produttivi quando ad una maggior quantità di azotati si unisce una certa dose di sali potassici.
        b) Interazioni K-Ca: ai fini dell’assorbimento radicale il potassio compete con il calcio, verificandosi in tal modo un antagonismo ionico che spesso incide negativamente sulla nutrizione potassica delle colture, specialmente nei terreni ricchi di calcio attivo, anche se provvisti di potassio scambiabile. In terreni invece poveri di calcio, un’abbondante concimazione potassica può deprimere l’assorbimento del calcio.
        c) Interazioni K-Mg: queste interazioni riguardano soprattutto i fenomeni di clorosi che si verificano quando si somministrano forti dosi di sali potassici in terreni poveri di magnesio, a causa dell’antagonismo fra i due cationi in fase di assorbimento radicale.
        d) Interazioni K-B: sono conseguenze indirette dell’antagonismo K-Ca. Nei terreni ben provvisti di boro, la somministrazione di sali potassici può talvolta determinare nelle piante fenomeni di tossicità da boro.

Magnesio (simbolo Mg)
1. Magnesio:
nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale:
    Il Magnesio è un elemento nutritivo dinamico e catalitico, essenziale per la formazione della clorofilla e quindi per la fotosintesi. Entra inoltre nella costituzione di alcuni enzimi.
Il suo ruolo nel metabolismo vegetale è per certi aspetti analogo a quello del Ca e del K almeno per quanto riguarda le funzioni chimico-colloidali. Un’attenzione particolare viene attribuita al magnesio nel metabolismo dei grassi e nell’assorbimento e traslocazione del fosforo nei tessuti vegetali, dato che i semi ricchi di fosfati come quelli oleaginosi in particolare, contengono sempre più Mg che Ca.
B) Apporti e fabbisogno
    La fonte principale è costituita dal terreno dove il Mg, pure in quantità inferiore al Ca, è presente in forma disponibile per le colture (es. Mg scambiabile, Mg dolomitico) che lo assorbono sempre come ione Mg2+. Il magnesio può arrivare al terreno anche attraverso i fertilizzanti.
C) Carenze
    Si manifestano visibilmente nelle foglie più vecchie con insorgenza di aree clorosate e con pigmentazioni varie. La carenza di Mg è diversamente tollerata a seconda delle colture.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni Mg-N: interazioni favorevoli con l’anione NO3-  in quanto esso favorisce l’assorbimento radicale del magnesio, mentre le interazioni sono meno favorevoli con il catione NH4+ a causa di antagonismo ionico.
        b) Interazioni Mg-P: sono positive in quanto il magnesio favorisce la traslocazione dei fosfati nelle piante.
        c) Interazioni Mg-K e Mg-Ca: l’assorbimento del Mg è depresso dalla presenza di grandi quantità di K e Ca a causa di antagonismi ionici.

Calcio (simbolo Ca)
1. Calcio: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale:
    Il calcio è un microelemento nutritivo dinamico che interviene nel metabolismo vegetale per quanto concerne la regolazione dello stato colloidale del protoplasma cellulare, con effetti tuttavia antagonisti  a quelli del potassio.
Il calcio è un costituente della lamella mediana delle cellule vegetali, ed agisce come neutralizzante e precipitante degli acidi prodotti dal biochimismo della pianta (ossalico, ecc.). Si accumula di preferenza nei tessuti più vecchi e pertanto i frutti, i semi e le giovani foglie sono di solito poveri di calcio.
B) Apporti e fabbisogno
    La pianta assorbe il calcio dal terreno come catione Ca2+. Poiché nei terreni normali il calcio è la base predominate, la pianta lo trova disponibile in quantità sempre superiori a quelle degli altri cationi. Una carenza (terreni acidi) o un eccesso di calcio (terreni calcarei o alcalini) nel terreno si riflette sul grado di reazione del terreno stesso, con effetti notevoli sull’attività e sul biochimismo della microflora e della rizosfera.
    Oltre che dai costituenti minerali del terreno la pianta si approvvigiona di calcio attraverso la somministrazione di fertilizzanti chimici e l’irrigazione con acque dure.
C) Eccessi  (antagonismi ed interazioni)
    Un eccessivo assorbimento di calcio si traduce in un minore assorbimento di altri cationi nutritivi, come K+, NH4+, Mg2+, in seguito ad antagonismi ionici.
    Accanto ai sintomi di carenza potassica, l’eccesso di calcio può indurre sintomi di carenza di microelementi, in particolare ferro e boro. Si tratta in questi casi di interazioni negative dovute ad inattivazioni di Fe e di B in seno al terreno, in conseguenza o di un eccessiva alcalinità a seguito di calcitazioni (nel caso del Fe) o della formazione di composti insolubili (nel caso del B).
D) Carenze
    Le piante manifestano carenze di calcio visibili con sintomi di clorosi, curvature ed appassimenti dei lembi fogliari, in particolare nelle zone apicali delle foglie più giovani e sui frutti con macchie e marciumi che determinano deprezzamento qualitativo, anche totale, del raccolto. La sintomatologia è spesso molto simile alla carenza di microelementi (es. B).
    Data l’eccezionale importanza del calcio come regolatore della reazione del terreno, le carenze di questo elemento coincidono con l’acidificazione del terreno e con i suoi effetti sulle disponibilità nutritive di altri elementi, e sull’attività della microflora.

Zolfo (simbolo S)
1. Zolfo: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale:
    Lo zolfo è un macroelemento nutritivo plastico che entra nella costituzione di amminoacidi esenziali (cistina, cisteina, metionina) e quindi nelle proteine, nonché nella vitamina B, nel citocromo C, e nel glutatione. In alcune piante entra nella composizione di certi olii essenziali (aglio, cipolla, senape). E’ inoltre indispensabile pe la conversione dell’azoto atmosferico fissato dai batteri simbionti in azoto proteico.
Lo zolfo è assorbito dalle radici solo come ione solfato (SO4-). Le quantità di zolfo asportato dalle colture sono a volte notevoli, in certi casi possono superare quelle del fosforo (vedi crucifere).
B) Apporti e fabbisogno
    La maggior parte dello zolfo viene fornita dal terreno alle piante sempre sottoforma di ioni solfato (SO4-), provenienti dalla dissoluzione dei solfati di origine naturale o apportati con i fertilizzanti.
Gli antioidici a base di zolfo che vengono utilizzati per i trattamenti alle colture, entrano in contatto poi con il terreno e costituiscono un interessante apporto di zolfo.  
C) Carenze
    I sintomi da carenze di zolfo sono molto simili a quelli da carenze di azoto, con ingiallimenti uniformi delle foglie e riduzione dello sviluppo vegetativo. Particolarmente sensibili sono le piante più esigenti come le crucifere.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni S-N: sono interazioni positive perché i due elementi, che entrano nella costruzione delle sostanze proteiche, mostrano spesso un sinergismo di azione.
        b) Interazioni S-P: nei terreni ben provvisti di calcio, la disponibilità del fosforo può migliorare in presenza di solfati solubili ad idrolisi acida come il solfato ammonico.  Analogo effetto ha lo zolfo elementare in seguito a successiva ossidazione a ione solfato.

MICROELEMENTI
Ferro (simbolo Fe)   
1. Ferro: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale:
    Il ferro è un microelemento nutritivo catalitico che entra nella composizione di vari enzimi che regolano i processi di ossidoriduzione, come la respirazione, la fotosintesi, la riduzione dei nitrati e dei solfati. In assenza o in carenza di ferro non si ha formazione di clorofilla. Dei vari organi della pianta le foglie sono quelli a maggior contenuto in ferro, che si accumula di solito nei cloroplasti.
B) Apporti e fabbisogno
    La principale fonte di ferro per la pianta, se non l’unica, è costituita dal terreno, che è sempre fornito di composti di ferro. Da esso la pianta può assorbire il ferro in forma bivalente o trivalente, come ione semplice e come ione complesso.
    Nei terreni ricchi di calcare attivo, in quelli acidi fortemente calcitati oppure in presenza di un eccesso di fosfati, la disponibilità nutritiva del ferro può ridursi al minimo (ferro-carenza) a causa della formazione di composti meno solubili e sempre più difficilmente utilizzati dalle piante. Anche un eccesso di altri microelementi nel terreno, come il rame Cu o il molibdeno Mo, possono indurre ferro carenza.
C) Carenze
    I sintomi da carenze di ferro sono particolarmente visibili come clorosi delle foglie, specie quelle più giovani. Attraverso la somministrazione per via radicale e/o fogliare di fertilizzanti contenenti ferro solubile (chelati) si riesce spesso a far regredire i sintomi da clorosi nelle piante e ripristinare la produzione di clorofilla.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
         a) Interazioni Fe-P: (vedi fosforo)
         b) Interazioni Fe-Ca: (vedi calcio)
         c) Interazioni Fe-K: dato che il K favorisce la mobilità del Fe nelle piante, la carenza di ferro può spesso essere superata con una buona concimazione potassica.
         d) Interazioni Fe-Mn, Fe-Cu, Fe-Zn, Fe-Mo: tutte queste interazioni sono sfavorevoli all’assorbimento del Fe quando gli altri microelementi, trovandosi in eccesso, riescono ad eliminare il ferro stesso dai complessi metallo-organici con le proteine delle radici.

Boro (simbolo B)   
1. Boro: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale:
    Il boro è un microelemento nutritivo che è stato riconosciuto necessario per la germinazione del polline, per la formazione dei fiori, dei frutti e delle radici, per il trasporto dei carboidrati e per l’assorbimento dei cationi, in particolare del calcio. Si accumula di preferenza nelle foglie.
B) Apporti e fabbisogno
    Le piante assorbono il boro sottoforma di anione borico (BO2-). Lo assorbono dal terreno dove questo elemento è contenuto principalmente in forma minerale a lenta decomposizione. Una migliore disponibilità nutritiva viene offerta dal boro legato alla sostanza organica sia residuata nel terreno che introdotta con le concimazioni organiche.
    Nei terreni calcio-carenti e poveri di colloidi, il boro viene facilmente allontanato per dilavamento, mentre la sua conservazione nel terreno è garantita dalla presenza di calcio e da una reazione neutra e alcalina.
C) Carenze
    I sintomi da carenze sono caratterizzati da necrosi degli apici vegetativi, da arresto nello sviluppo delle gemme a fiore, dal disfacimento ed annerimento dei tessuti molli.
Frequenti sono le boro carenze indotte da un eccesso di calcio, sia  a causa della formazione nel terreno di composti borici meno solubili, sia per l’antagonismo fisiologico fra B e Ca.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni B-K: queste interazioni risultano negative nei terreni boro carenti e positive in quelli più forniti di boro, dove l’aggiunta di sali potassici può causare talvolta dei fenomeni di tossicità da boro.
        b) Interazioni B-Ca: esse sono generalmente negative.

Manganese (simbolo Mn)   
1. Manganese: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Il manganese è un microelemento nutritivo catalitico che entra nella costituzione di molti complessi fra enzimi e metalloproteine agendo come ione attivante. Esso interviene in molti fenomeni di ossidoriduzione, nel biochimismo della respirazione e della fotosintesi, nella formazione della clorofilla e della vitamina C.
Il Manganese tende ad accumularsi nelle foglie. Il contenuto nei vegetali mostra ampie oscillazioni, da poche p.p.m.  a qualche migliaio di p.p.m.
B) Apporti e fabbisogno
    La fonte naturale di manganese è rappresentata dal terreno, dove data la sua polivalenza può trovarsi in diverse forme di ossidazione, con solubilità e disponibilità nutritiva che diminuisce con il crescere della valenza. Le piante assorbono di preferenza il Mn come catione bivalente. La stabilità nel terreno dello ione Mn2+ scambiabile o disponibile è legata ad un ambiente acido, dato che quello alcalino facilita l’ossidazione dell’elemento ed il suo passaggio a valenze superiori (tri e tetravalente), con formazione di composti nei quali il Mn è reso più inattivo per la nutrizione vegetale.
C) Eccessi
    A differenza degli altri microelementi, il Mn può essere assorbito dalle piante e accumulato nei tessuti in quantità eccedenti il fabbisogno, agendo quindi da elemento tossico.
D) Carenze
    I sintomi sono visibili attraverso fenomeni di clorosi, spesso simili a quelli della Mg carenza. A deficienze più severe di Mn si unisce una deficienza di sviluppo dell’intera pianta coltivata.
E) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni Mn-Fe: un’eccessiva disponibilità di Mn può causare clorosi ferrica per mancato o ridotto assorbimento di Fe nelle piante.

Rame (simbolo Cu)   
1. Rame: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Il rame è un microelemento nutritivo catalitico la cui attività nel metabolismo vegetale è spesso complementare a quello del ferro. E’ un elemento polivalente che prende parte attiva ai fenomeni di ossidoriduzione ed è anche un costituente di importanti enzimi. Il rame è ritenuto necessario anche per la sintesi della clorofilla.
B) Apporti e fabbisogno
    La pianta assorbe il rame dal terreno sia che provenga dai suoi costituenti minerali sia dai composti portati a contatto del terreno dai trattamenti anticrittogamici. Il rame è presente nel terreno come catione di scambio o come sale basico. L’assorbimento del rame nelle piante avviene sottoforma di elemento bivalente, sia come ione semplice che come ione complesso organico.
C) Carenze
    Le Cu-carenze si manifestano con ingiallimenti e formazione di macchie sui lembi delle foglie. I sintomi non sono molto specifici, specie per le colture erbacee, mentre in alcune pomacee i segni della carenza di rame sono evidenziati da caratteristiche atrofie dei giovani germogli. Spesso i sintomi di Cu-carenza compaiono nei terreni ricchi di sostanza organica, oppure in quelli a reazione alcalina.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni Cu-P: queste interazioni sono negative a causa dell’assorbimento del rame quando alla presenza di un eccesso di fosfati si ha la formazione di composti insolubili e biologicamente non disponibili.
        b) Interazioni Cu-Fe: sono spesso negative per l’assorbimento del Fe. Un’eccessiva disponibilità di Cu può provocare fenomeni di clorosi in relazione ad un limitato assorbimento di Fe.

Zinco (simbolo Zn)   
1. Zinco: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Lo zinco è un microelemento nutritivo catalitico in quanto è un componente di diversi sistemi enzimatici che interessano il metabolismo delle sostanze proteiche. Lo zinco svolge varie funzione nel metabolismo della pianta, di cui alcune non sono ancora chiare. Esso tende ad accumularsi nelle zone di maggiore attività fisiologica e in particolare nei semi, per i quali la formazione e lo sviluppo sono ostacolati da carenze di questo elemento.
B) Apporti e fabbisogno
    Unica fonte di zinco è il terreno, sia di origine naturale (minerali) che esterna (antiparassitari), dove l’elemento è presente come catione di scambio o come sale basico, e la sua disponibilità biologica è favorita da un ambiente acido. In ambiente alcalino per eccesso di calcio (terreno calcareo ecc.) lo Zn entra in combinazioni insolubili di scarsa o nulla disponibilità biologica. Anche l’aggiunta di un eccesso di fosfati o di sostanza organica può determinare la formazione di composti poco solubili con lo Zn.  Le piante assorbono lo Zn come catione semplice o come ione complesso organico.
C) Carenze
    Si evidenziano spesso in modo notevole in alcuni fruttiferi, in particolare per il pesco con la formazione di rosette di giovani foglie e negli agrumi con aree clorosate nelle foglie.
D) Interazioni con gli altri elementi nutritivi
        a) Interazioni Zn-P: analoghe a quelle del rame con il fosforo.
        b) Interazioni Zn-Fe: un eccesso di Zn può ostacolare l’assorbimento del ferro nei vegetali con conseguente clorosi.

Molibdeno (simbolo Mo)   
1. Molibdeno: nutrizione e ruolo per le colture
A) Parte generale
    Il molibdeno è essenziale nella sintesi delle proteine e nel metabolismo dell'azoto. Al contrario degli altri microelementi il molibdeno è più disponibile a pH neutro.
B) Carenze
    I sintomi di carenza iniziano a manifestarsi con clorosi e necrosi lungo la nervatura principale delle foglie vecchie, mentre quelle più giovani appaioni deformate. Tale sintomatologia è particolarmente diffusa nelle leguminose e nel cavolfiore