Come vivono le radici? Interazione tra suolo, pianta e microrganismi

Che cos’è il suolo?

Il suolo è un substrato fisico, chimico e biologico molto complesso. Si tratta di un materiale eterogeneo costituito da una fase solida, una liquida e una gassosa. Tutte queste fasi interagiscono con gli elementi minerali. Le particelle minerali nella parte solida, come il potassio, il calcio, il magnesio ed il ferro, fungono da riserva di elementi nutritivi. Associate a questa fase solida vi sono anche particelle organiche che contengono fra gli altri elementi anche azoto, fosforo e zolfo. La fase liquida del suolo rappresenta la soluzione del terreno che contiene ioni minerali disciolti e che agisce da vettore di ioni verso la superficie della radice.
Gas come l’ossigeno ed il biossido di carbonio sono sciolti nella soluzione del terreno, ma il loro scambio all’interno delle cellule radicali respiranti avviene di solito nella fase gassosa, presente negli spazi aeriferi fra le particelle del suolo. Quindi il suolo, da un punto di vista biologico, costituisce un ecosistema vario in cui le radici delle piante e i microrganismi competono tenacemente per la nutrizione minerale. Nonostante questa competizione, radici e microrganismi possono formare delle alleanze per un mutuo beneficio.

Cosa sono gli elementi nutritivi e come vengono assorbiti?

Gli elementi nutritivi sono elementi come Azoto, Fosforo, Potassio, ecc. acquisiti principalmente nella forma di ioni inorganici (minerali) dal suolo. Sebbene i nutrienti minerali abbiano un ciclo perpetuo in tutti gli organismi, essi entrano nell’ecosistema principalmente attraverso il sistema radicale delle piante, così possiamo immaginare i vegetali come dei “minatori” della crosta terrestre. Gli elementi nutritivi, dopo essere stati assorbiti dalle radici, sono traslocati in vari organi della pianta, dove sono impiegati in importanti funzioni biologiche. 

La capacità delle piante di assorbire dal suolo sia acqua che elementi nutritivi minerali è correlata alla loro capacità di sviluppare un esteso sistema radicale, infatti, nelle coltivazioni erbacee annuali, le radici crescono da 0.1 a 2 (m) in profondità e si estendono lateralmente a distanze comprese fra 0.3 e 1 (m). La resa delle colture agricole aumenta linearmente con l’apporto dei fertilizzanti che assorbono. Altri organismi, quali i funghi micorrizici ed i batteri azoto-fissatori, prendono spesso parte insieme alle radici al processo di acquisizione degli elementi nutritivi.

Come vivono le radici nella rizosfera?

Le radici delle piante possono crescere continuamente durante tutto l’anno, ma la loro proliferazione dipende dalla disponibilità d’acqua e di minerali nel microambiente che le circonda (la cosiddetta rizosfera). La “rizosfera” è quella zona di contatto tra ciascuna radice ed il suolo che la circonda, può avere dimensioni variabili a seconda del tipo di pianta e delle varie componenti microbiche presenti nel terreno. Se la “rizosfera” è carente in nutrienti, o secca, la radice cresce lentamente, quando le condizioni della rizosfera migliorano la crescita riprende.
Nella “rizosfera” sono presenti diversi organismi vivi quali: microorganismi, batteri benefici, funghi micro e macroscopici, ecc.

La “rizosfera” rappresenta quindi quel sottile volume di suolo influenzato dall'attività vitale delle radici; attività che si manifesta con la dispersione di sostanze (organiche) capaci di complessare i nutrienti e di incrementare l’attività biologica delle colonie microbiche. La “rizosfera” è un sistema complesso e allo stesso tempo fragile, in quanto richiede molta attenzione per creare le condizioni idonee allo sviluppo ed alla proliferazione dell’apparato radicale.

I coltivatori spesso associano la vigoria della pianta e la resa finale in funzione della parte che sta fuori dal suolo senza considerare la parte radicale, che ha una funzione essenziale sia nell’assicurare un buon ancoraggio della pianta, sia nel favorire un buon assorbimento e la traslocazione degli elementi nutritivi verso gli organi superiori. Migliorare le condizioni del suolo ed in particolare della rizosfera in termini di disponibilità di elementi nutritivi, sostanza organica, acqua ecc., con l’uso delle tecniche agronomiche come la concimazione, favorisce la crescita vegeto-produttiva della coltura in atto e garantisce un buon rendimento al coltivatore diretto.

Cosa è utile fare?

I principali interventi agronomici favorevoli alla crescita vegeto-produttiva della pianta sono:

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