L’approvigionamento di fosforo è un grande problema per le piante. I motivi principali sono essenzialmente due:
1) Trovare il fosforo: la concentrazione di fosforo nel terreno è molto bassa, mentre quella nelle cellule è relativamente alta. Nella migliore delle ipotesi, il rapporto tra la concentrazione di fosforo nelle cellule e quella del terreno è nell’ordine di 1.000:1 ma facilmente può superare 100.000:1. Per “trovare” le quantità di fosforo necessario al loro sviluppo, le piante hanno messo in atto dei meccanismi che variano da specie a specie, e da ecotipo a ecotipo, anche in base al luogo di origine:
a. Modificazione dell’archittetura dell’apparato radicale. Questo meccanismo si verifica in condizioni di carenza, anche momentanea, di fosforo disponibile.Tale meccanismo consente di esplorare un maggior volume di terreno alla ricerca di fosforo.
b. Alleanza simbiotica con alcuni funghi del terreno come le micorrize. Anche questo meccanismo è presente in quasi tutte le piante ma è particolarmente importante nelle specie legnose pluriennali. Rispetto al precedente, infatti, questo meccanismo è più lento, anche se più efficace. Con le sue diramazioni ifali, le micorrize esplorano una superficie ed un volume di terreno decisamente maggiore di quello che la pianta può raggiungere da sola anche modificando l’architetura del suo apparato radicale.
c. Acidificazione del substrato per aumentare la solubità dei minerali di fosforo presenti nel terreno. Anche questo meccanismo è presente in quasi tutte le piante ed è importante non solo rispetto al fosforo, ma anche verso altri nutrienti del terreno
d. Emissione nel suolo di zuccheri e altri nutrienti per facilitare lo sviluppo della microflora/fauna del terreno e favorire la loro azione di mineralizzazione del fosforo organico presente.

Dinamica del fosforo nel terreno

Dinamica del fosforo nel terreno. Schachtman et al., (1998) – Plant Physiol.; 116:447-453

2) Assorbire il fosforo: le piante devono spendere molta energia per superare il gradiente di concentrazione e il potenziale negativo della membrana cellulare. L’inibizione dei processi metabolici nelle piante (es. stress biotici e abiotici), che causano una forte riduzione della produzione di energia nelle cellule, causano una drastica riduzione dell’assorbimento del fosforo, anche quando questi è disponibile nel terreno.

Tutti questi meccanismi implicano un dispendio energetico che si aggira intorno al 25% dell’energia prodotta dalla pianta attraverso la fotosintesi.

Ad oggi non è chiaro se la messa in atto di un determinato meccanismo, tra quelli sopra descritti, sia dovuto alla scarsa presenza di fosforo nel terreno oppure all’ aumentato fabbisogno della pianta. Nel primo caso, è l’apice del pelo radicale, che non trovando fosforo, emette dei segnali attivando i geni preposti ai meccanismi di assorbimento; nel secondo, è l’apice vegetativo dei germogli che, necessitando di fosforo, comunica ad altri geni questa sua necessità.
È probabile che i due organi agiscano in sincrono anche perché esiste un continuo interscambio di fosforo tra l’apice vegetativo e la radice. In caso di fabbisogno di fosforo, infatti, l’apice vegetativo lo richiama dalle radici e dalle foglie più vecchie; la stessa cosa fa l’apice radicale richiamando il fosforo dall’apparato fotosintetizzante.
L’insieme di queste interazioni comporta anche delle variazioni a livello ormonale nelle cellule di tutta la pianta.

Articolo redatto dal Dr. Ferruccio Bergamasco, ufficio tecnico Kalos
Per maggiori informazioni: info@kalosgate.com

Nel prossimo post: le modificazioni dell’archittetura radicale.

Key words:
Ecotipo: popolazione di piante associata ad un preciso territorio
Simbiosi micorrizica: trattasi di una simbiosi mutualistica tra le piante e alcuni funghi del terreno. I funghi micorriziali più conosciuti sono i tartufi, i porcini e gli ovuli. Nella simbiosi mutualistica che s’instaura tra la pianta e il fungo, tutti e due i partner ottengono un vantaggio diretto.
Microflora/microfauna: l’insieme dei microorganismi vegetali e animali che vivono nel terreno.
P-uptake: assorbire il fosforo
Architettura radicale: la disposizione, forma e configurazione, dell’apparato radicale.

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