La nutrizione delle piante e il ruolo delle micorrize

La nutrizione delle piante è un tema che l’uomo da secoli cerca di risolvere. Il ‘sistema pianta’ è un agglomerato di parti e componenti ordinati tra loro, in modo tale che tutti abbiano un’alta probabilità di sopravvivenza di lunga durata e qualitativamente elevata. Uno dei temi portanti per la comprensione  è sicuramente ilritorno alla conoscenza profonda delle radici.

Soprattutto quando si parla di alberi è necessario ricordare che i oro codici genetici sono stati acquisiti, nel corso delle ere, nelle foreste naturali dove hanno avuto la capacità di adattarsi a cambiamenti e attacchi che minacciavano la sopravvivenza del sistema: l’elevato livello di organizzazione presente negli elementi che li compongono ha quindi portato a realizzare processi in sinergia tra loro, che hanno permesso di ridurre qualsiasi spreco.

Molti milioni di anni fa, gli alberi e le altre piante terrestri, cominciarono a evolversi, formando ecosistemi dinamici sostenibili. Da subito dovettero confrontarsi con alcuni stress naturali come siccità, infertilità del suolo, fuochi, tempeste catastrofiche, mancanza di terreno ed eccessiva competizione fra gli individui della specie vegetale.
Per sopportare questi stress, svilupparono alcune strategie di natura fisica, chimica e biologica. Le piante sopravvissute formarono radici laterali, occupando volumi di suolo sufficientemente ampi, in modo tale da poter assorbire minerali, azoto e acqua in quantità sufficienti alle loro necessità vitali. Gli alberi, più competitivi in questo ecosistema, oggi come allora, risultano quelli dotati di un apparato radicale più sviluppato e funzionale.

Le radici legnose degli alberi sono organi che sopportano l’albero meccanicamente, funzionano come organi di riserva di energia, trasportano acqua e sostanze in essa disciolte, sintetizzano sostanze organiche: regolatori di crescita, aminoacidi e vitamine essenziali per lo sviluppo; esse possono essere molto superficiali o molto profonde e non assorbono acqua. È importante ricordare che il parenchima delle radici legnose accumula riserve di energia e che la capacità di difesa delle radici dipende dalle riserve stesse: è facile comprendere che se diminuisce la riserva di energia, diminuisce anche la forza difensiva ed è questo il momento in cui attaccano i patogeni.

Le radici non legnose sono organi che assorbono acqua e gli elementi in essa disciolti, i peli radicali presenti su di esse sono espansioni delle singole cellule epidermiche.

La zona di circa un millimetro di spessore posta attorno all’epidermide dei peli radicali e delle cellule intorno alle micorrize (di cui si parlerà più avanti) è detta rizosfera, ed è è l’interfaccia assorbente radici-suolo. Il rizoplano, invece, è la striscia di suolo in cui avviene l’assorbimento degli elementi nutritivi disciolti da parte dall’albero. Nella rizosfera e nel suolo circostante, abitano una grande varietà di organismi: più informazioni si riescono ad avere sulla rizosfera e maggiori saranno le probabilità che i trattamenti fatti risultino benefici e non dannosi.

Ovunque nel mondo si assista a un declino degli alberi in città e nei boschi, può significare che gli alberi sono malati a causa di un problema a livello di rizosfera.

Una strategia biologica sviluppata dagli alberi per sopravvivere è la costituzione di un’associazione tra specifici microrganismi e le radici non legnose localizzate nei primi 20-30 centimetri di terreno. Il numero di organismi coinvolti in questa associazione è altissimo!

La maggior parte delle piante sulla terra, stringe relazioni simbiotiche con funghi micorrizogeni. Questa particolare colonizzazione radicale è possibile sia all’esterno delle radici assorbenti (Ectomicorrize), sia al loro interno (Endomicorrize).

Le ectomicorrize sono presenti su circa il 10% della flora terrestre. Nel Nord America ci sono più di 2100 specie di funghi che formano le ectomicorrize. Nel mondo, ne sono presenti più di 5000 specie. La maggior parte delle ectomicorrize possono essere riconosciute a occhio nudo, poiché sono di differenti forme, misure e colori.

dal sito http://micorrize.it/

Le endomicorrize sono le più diffuse tra tutti i tipi di micorrize e comprendono tre gruppi:

1. le endomicorrize Ericaceae che sono presenti in quattro o cinque famiglie delle Ericales;
2. le endomicorrize Orchidaceae, che appartengono solo alla famiglia delle Orchidaceae;
3. le endomicorrize Vescicolari-Arbuscolari (VAM). Le vescicole e/o gli arbuscoli, sono strutture prodotti da questi funghi all’interno delle radici da loro colonizzate.

Le VAM sono state osservate in radici di più di 1000 generi di piante costituite da circa 200 famiglie. Più dell’85% delle 300.000 specie di piante vascolari sulla terra presentano delle VAM.

Queste includono piante agricole (eccetto le Brassicaceae), la maggior parte delle foraggere coltivate e spontanee, alberi , viti, piante desertiche, fiori e la maggior parte delle piante ornamentali (eccetto le Ericaceae).

Sino a oggi sono state identificate circa 200 specie di VAM. Le radici colonizzate da VAM non hanno forma e colore diverso rispetto a quelle non colonizzate. Le VAM sono visibili solo al microscopioe quindi non possono essere identificate ad occhio nudo. A causa della loro posizione nelle radici e a causa della loro grossa dimensione, le spore delle VAM sono disseminate in nuove aree attraverso animali e insetti terricoli molto lentamente. Gli alberi micorrizati hanno una capacità adsorbente molto più elevata: è stato dimostrato che pini con presenza di ectomicorrize, hanno una superficie adsorbente 700 volte più ampia di alberi senza rapporti simbiotici.

I funghi micorrizogeni possono ottenere il carbonio necessario per la loro nutrizione solo dalle piante ospiti in grado di fotosintetizzare. Questo significa, molto semplicemente, che i funghi micorrizogeni non possono crescere e svilupparsi fino a che non entrano in associazione con le loro piante ospiti. In cambio espandono il micelio nel suolo, aumentando la superficie attiva delle radici, permettendo così alla pianta ospite di assorbire una maggiore quantità di acqua, azoto e di minerali essenziali.
Si stima che una pianta dovrebbe avere approssimativamente a disposizione una quantità cento volte superiore di zuccheri ed energia, per riuscire a formare radici assorbenti sufficienti a coprire una superficie uguale a quella presente in radici micorrizate.

Le radici con micorrize persistono di più rispetto alle radici assorbenti non colonizzate, incrementano la tolleranza delle piante ospitialla siccità, al compattamento del suolo, alle alte temperature del terreno, ai metalli pesanti, alla salinità, alle tossine organiche ed inorganiche e agli estremi di pH del suolo. Difendono inoltre da alcune malattie radicali causate da funghi patogeni e nematodi e proteggono la pianta dagli attacchi di alcuni insetti. In foreste naturali e praterie, alcune specie di funghi micorrizogeni colonizzano piante ospiti e formano con le radici una continua e interconnessa rete di miceli.

Recentemente, si è scoperto che i funghi VAM producono un essudato glicoproteico mentre sono in associazione con le radici. Tale composto organico, chiamato glomalina, gioca un ruolo importante nella stabilità degli aggregati del suolo e può rappresentare il 4-5% di tutto il carbonio e azoto del terreno.

Gli alberi possono essere già presenti in una determinata area sia prima dell’intervento umano sia dopo, quando le eventuali piante sono state trapiantate.
Le radici di alberi già presenti sono spesso danneggiate da mezzi meccanici di scavo, da fossi di drenaggio, dal livellamento e compattamento del terreno, dalle pavimentazioni di strade e marciapiedi.
Le piante trapiantate, sono messe a dimora nel nuovo ambiente con un apparato radicale ridotto, anche meno del 10% di quello originario presente in vivaio.
Spesso sono necessari anche dieci anni per ripristinare l’originario apparato radicale funzionale e assorbente, tenendo conto che circa il 75% della capacità di sopravvivenza di un albero è riposto nel suo sistema radicale. Le nuove radici non solo necessitano di spazio e di terra in abbondanza per svilupparsi in modo appropriato, ma devono trovare anche condizioni ottimali del suolo (ossigeno, temperatura adeguata, acqua disponibile, azoto solubile e minerali essenziali). Solitamente però il terreno, nella maggior parte dei siti costruiti dall’uomo, ha un bassissimo contenuto di sostanza organica disponibile; spesso il suolo è compattato, con valori di pH estremi, vi sono bassi livelli di fertilità, sono stati effettuati scavi profondi con affioramento di terreno asfittico, vi sono competizioni con essenze graminacee. Gli alberi, pertanto, devono avere le capacità di produrre nuove radici assorbenti funzionali. Le micorrize possono quindi aiutare la pianta nel suo sviluppo dopo un trapianto o in terreni sottoposti a intervento dell’uomo.

Il suolo deve contenere una certa quantità di inoculi di micorrize, necessarie per formare un’abbondante micorrizazione sulle nuove radici; deve inoltre avere un adeguato contenuto di sostanza organica con un’elevata carica microbica, utile per favorire i naturali rapporti tra radice e suolo.

Ma quanti capitolati d’appalto prevedono l’impiego di tali sostanze e quanti operatori ne tengono davvero conto quando mettono a dimora un nuovo albero?