Gli essudati radicali influiscono sulla stabilità del suolo e la repellenza all’acqua

Una recente ricerca apre i nostri orizzonti sul suolo e sulle interazioni delle piante con esso, attraverso il loro apparato radicale genericamente indicato rizosfera, un termine che letteralmente indica l’area interessata dallo sviluppo delle radici, una zona nella quale avvengono processi complessi e molto importanti per lo sviluppo della pianta.

Alcuni dei composti chiave dell’interazione tra pianta e suolo sono gli essudati radicali, parte dei quali trattasi di sostanza chelanti, ovvero molecole organiche che legano in composti metallo-organici i minerali presenti nelle rocce adiacenti le radici e li introducono nella pianta, superando ostacoli apparentemente insormontabili alla disponibilità di alcuni elementi nutritivi che, per entrare in soluzione avrebbero altrimenti bisogno di valori di pH non sempre riscontrabili ovunque. Un’altra interazione caratteristica dell’apparato radicale delle piante è quella che coinvolge le micorrize, le quali forniscono elementi minerali (fosforo in particolare) alle radici, in cambio di carboidrati.

Hallett e i suoi colleghi, ricercatori all’Università di Aberdeen (Scozia), stanno studiando gli effetti che gli essudati hanno sulla pianta e sulle circostanti comunità del suolo. In tal senso essi devono effettuare delle misurazioni, in scala molto ridotta, a ridosso della superficie radicale, una zona le cui proprietà possono essere molto differenti da quelle della restante superficie del suolo.

Come riferisce Hallet: ‘Le radici secernono continuamente sostanze chimiche nel terreno come una maniera di liberare nutrienti che sono attaccati alle particelle del suolo’. In questo senso viene proposto un paragone con l’attività secretoria dello stomaco umano, che digerisce i cibi ingeriti. Tale paragone vuole mostrare che attraverso gli essudati radicali la pianta effettua una sorta di digestione degli elementi presenti in prossimità delle sue radici, portandoli in solubilità e introducendoli nel flusso della linfa grezza, che dalle radici conduce alle foglie, nelle quali poi avvengono le principali reazioni biochimiche della pianta. In modo analogo nel corpo umano il bolo alimentare pre-digerito, raggiunto l’intestino, viene privato degli elementi nutritivi che sono traslocati nel flusso sanguigno, attraverso i vasi da cui l’intestino è fortemente irrorato.

Nel contesto del suolo c’è un ulteriore elemento, ultimamente molto studiato, che lo rende simile all’intestino umano: la presenza di un microbiota, ovvero di una flora batterica, che è essenziale all’adattamento della pianta all’ambiente di coltivazione.

Hallet descrive la composizione chimica degli essudati radicali come un vero cocktail di risorse per ogni cosa, posto nella rizosfera. Oltre ad aiutare la pianta a procurarsi nutrienti, gli essudati sono fonte di nutrimento per i microbi, che sono un’importante parte del microbiota del suolo.

Gli essudati hanno però anche un altra funzione importante: Essi tengono insieme il suolo insieme con le radici e le ife fungine, ma a differenza di queste essi operano a un livello microscopico. Come un collante gli essudati tengono insieme le particelle del suolo in importanti reti meccaniche che sono denominate aggregati (di suolo).

La loro azione risulta però temporalmente delimitata, poiché possono essere degradati dai microrganismi. Come riferisce Hallet: ‘Gli essudati radicali non dureranno nella loro originale forma per un lungo periodo nel suolo, poiché essi sono consumati e trasformati dai microrganismi’. I microrganismi pertanto distruggono gli essudati, ma a volte creano anche dei migliori composti per tenere insieme le particelle del suolo.

‘Gli essudati radicali delle piante hanno un massivo impatto sulla formazione di aggregati’, dice Hallet. ‘Essi fanno ciò in una varietà di modi incluso agendo come colle, o cambiando la maniera in cui più o meno velocemente la rizosfera si inumidisce e si secca, in seguito alla caduta di piogge e all’evaporazione.’

Al variare della tipologia di suolo, le reazioni tra gli essudati e le particelle granulometriche possono variare. Questo è quanto è emerso dallo studio effettuato da Hallet in differenti tipi di suolo, nei quali egli ha condotto le prove: suoli sabbiosi e argillosi.
I ricercatori che han preso parte a questo studio hanno anche evidenziato, attraverso la loro ricerca, l’esistenza di differenze tra gli essudanti di piante diverse, mostrando, in tal modo, che quelli prodotti dall’orzo, migliorano la reciproca aggregazione delle particelle di suolo, ma non così marcatamente come avviene nel mais. Inoltre gli essudati dell’orzo non influiscono sulla repellenza all’acqua, così come avviene per gli essudati del mais.

La ricerca complessivamente compiuta da Hallet mostra che durante la stagione di crescita vegetativa delle piante e anche dopo di essa si creano delle delicate interazioni tra ciascuna pianta ed il suolo circostante, che vanno a influenzare la quantità di acqua che è catturata dal suolo ed assorbita dalle piante. La capacità di ciascuna pianta di produrre essudati radicali influisce anche sulla sua capacità di estrarre dal suolo elementi nutritivi vitali e sulle caratteristiche del suolo nella zona della rizosfera.

Nel prosieguo di questa ricerca verrà valutata la produzione di essudati, in presenza di una serie di fattori in grado di influenzare le loro caratteristiche: la produzione in diversi punti delle radici, in radici di differente età e la composizione degli essudati al variare dell’età delle radici; tutto ciò avrà il fine di valutare se la variazione delle caratteristiche degli essudati possa determinare una differente loro abilità di tenere insieme il suolo, o trattenere acqua.

Un articolo di ricerca su questo argomento è stato pubblicato sul ‘Giornale della zona vadosa’ (Vadose zone journal), della Società americana di Agronomia.

Fonte/i: American Society of Agronomy, 18 aprile 2018

Autore dell'articolo: , 22 aprile 2018

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