Ruolo dell’azoto nelle piante
Ruolo dell’azoto nelle piante
L’azoto (N) è uno degli elementi più importanti per la crescita delle piante. Il contenuto in azoto presente nel terreno condiziona notevolmente la crescita delle piante. Questo elemento, oltre ad essere un elemento essenziale delle proteine e di altre molecole biochimiche, interviene indirettamente sulla elaborazione degli zuccheri prodotti con la fotosintesi, entrando a far parte della clorofilla. La presenza di questo elemento è ancora più importante nelle piante giovani, durante la fase di crescita; infatti la carenza di azoto causa un accrescimento limitato, con la formazione di foglie clorotiche e di dimensioni ridotte rispetto al normale e con diminuzione della loro efficienza foto sintetica. Se invece l’azoto si trova in eccesso provoca squilibri nel ciclo biologico della pianta, con scarsa lignificazione dei tessuti e maggiore predisposizione ad avversità parassitarie, eccessivo rigoglio vegetativo, consumi idrici più intensi ed accumulo di nitrati nelle foglie (molto pericolosi per la nutrizione umana ed animale).
Nel terreno l’azoto proviene da varie fonti. La maggior aliquota proviene dai processi di decomposizione delle sostanze organiche presenti nel suolo, attraverso processi di umificazione e successiva mineralizzazione ad opera di microflora e microfauna, che lo rendono disponibile per l’assorbimento radicale. Un’altra aliquota proviene dai processi di azoto fissazione: in questo processo l’azoto atmosferico (che costituisce il 78% dell’aria) per poter essere assorbito dalle piante deve essere “fissato” nel suolo mediante una serie di processi operati da microrganismi “azoto fissatori”. Una ulteriore, seppur minima quantità di azoto, proviene dai processi di disgregazione della roccia madre del terreno e da precipitazioni meteoriche (soprattutto in caso di inquinamento dell’aria da nitrati). Infine, soprattutto nell’agricoltura intensiva, l’azoto spesso deriva dall’apporto di concimi. Le asportazioni di azoto dal terreno sono provocate per assorbimento delle piante, per il fenomeno di lisciviazione delle forme solubili di azoto con le acque di percolazione, per erosione della sostanza organica presente in superficie, per alcuni processi di denitrificazione ad opera di batteri del terreno e per volatilizzazione a causa dell’evaporazione nell’atmosfera sotto forma di ammoniaca (NH3).
I vegetali assorbono l’azoto in varie forme: la principale è quella nitrica (NO3-), poi in forma ureica ((NH2)2CO), in forma ammoniacale (NH4+) o nella forma organica, direttamente come amminoacidi. La principale fonte di azoto nel terreno è quella organica, soprattutto nei terreni naturali, ma è fondamentale anche nei terreni coltivati. La disponibilità dell’azoto si attua attraverso la decomposizione, in aminoacidi, dei resti di origine vegetale ed animale in decomposizione nel suolo. Mediamente la sua presenza nella sostanza organica in decomposizione è del 5 %. Dagli aminoacidi, tramite un processo di ammonizzazione si ottiene ammoniaca che, attraverso processi chimici e biochimici ossidativi, viene trasformata in ione ammonio (NH4+), il quale può essere assorbito direttamente dalle piante o venir inglobato nell’humus. Infine, tramite la nitrificazione, ad opera di appositi batteri, si ha l’ulteriore ossidazione dello ione ammonio in ioni nitrici e nitrati (NO2- e NO3-) e produzione di energia. La forma più utilizzata dalle piante è quella in forma di nitrato.
Per quanto riguarda l’azoto ureico, questo è rapidamente trasformato in azoto ammoniacale ed è di provenienza quasi esclusiva dai fertilizzanti. L’aliquota sotto forma ammoniacale proviene principalmente dalla decomposizione della sostanza organica e dall’apporto di concimi; questa molecola può essere assorbito dai vegetali o andare incontro a processi di nitrificazione. Lo ione ammonio però reagisce con le sostanze colloidali del suolo (come l’humus o l’argilla), non andando soggetto all’azione di dilavamento delle acque di percolazione. Questo consente una disponibilità più graduale (con vantaggi per le piante) in quanto i processi di nitrificazione richiedono maggior tempo. L’azoto nitrico, di provenienza dall’azoto ammoniacale, dall’apporto mediante concimi e dalle precipitazioni meteoriche ha la caratteristica di non essere trattenuto dai colloidi del suolo, per cui è più soggetto all’azione dilavante delle acque (in funzione del tipo di suolo e degli apporti idrici) con perdite (e fenomeni di inquinamento delle falde) prima che le piante possano utilizzarlo.
Per questo motivo gli apporti artificiali di azoto (nelle varie forme utilizzabili dalle piante) e la sua gestione nei suoli è un fattore fondamentale per la salute delle piante e per la fertilità dei suoli.
Sia le carenze che gli eccessi di azoto possono avere conseguenze indesiderate, ed a volte pericolose anche per la salute umana, sullo sviluppo vegetale. La carenza di azoto si manifesta con la clorosi delle foglie, la loro caduta precoce e/o con arresto della crescita della pianta. L’eccesso di azoto provoca, tra l’altro, l’indebolimento della struttura vegetale, rendendola più esposta agli attacchi di parassiti e malattie ed eccesso di presenza nelle foglie con pericolose conseguenze per la salute umana e degli animali.