Il sistema radicale della vite e l’assorbimento degli elementi nutritivi

Il benessere e la funzionalità degli apparati radicali è prerequisito indispensabile per assicurare un efficiente scambio tra suolo e vite.
É attraverso l’apparato radicale che si trasmettono alla pianta le tipicità del terroir.
Il funzionamento delle radici è complesso e comprende:
❖Nutrimento idrico e minerale
❖ Ancoraggio al suolo
❖ Organo di riserva per la pianta
❖Sintesi di ormoni che fungono da segnali per lo sviluppo della parte aerea (es. citochinine regolano schiusura gemme).
❖ “Organo sentinella” di situazioni di stress (idrico, chimico, etc, es.  stress idrico induce sintesi ABA→ chiusura stomi e aumento conduttività idraulica).
Le caratteristiche morfologiche e funzionali della radice sono influenzate, oltre che dalla specie, dal mezzo di crescita, dal rapporto di competizione con altre piante e dalle pratiche colturali. Spesso, in un terreno le zone più fertili si alternano con aree carenti di uno o più elementi minerali e/o di umidità. La capacità di un vegetale di reperire i nutrienti nel suolo dipende dall’espansione del suo apparato radicale (Lynch, 1995). Questa attitudine presenta implicazioni di tipo ecofisiologico e agronomico, giacché un’elevata densità radicale, unitamente a un sistema di trasporto ben sviluppato ed efficiente, consentono un adeguato approvvigionamento idrico e minerale alla parte aerea, conferendo, in generale, maggiore rusticità e vigore alla pianta. Strutture radicali di scarsa densità, con tessuto conduttore poco sviluppato, influiscono negativamente sul vigore della pianta, rendendola più sensibile agli stress abiotici e richiedendo maggiore attenzione nella gestione delle agrotecniche.
L’assorbimento dei nutrienti minerali è differente nelle diverse zone radicali. Esso, a seconda dell’elemento nutritivo o della specie, può avvenire principalmente, o esclusivamente, nella zona apicale, oppure attraverso l’intera superficie permeabile della radice, fino alle regioni al di sopra del rizoderma e dei peli radicali in cui la suberificazione dei tegumenti esterni ostacola, fino a impedire del tutto, l’entrata della soluzione circolante nei tessuti corticali.
Generalmente si considera che le radici bianche “non suberizzate” assorbano più rapidamente i nutrienti rispetto a quelle “brune” (suberizzate), ma l’intensità dipende dalla specie e dall’elemento considerato. All’interno delle radici sottili il massimo assorbimento si verifica nella zona sub-apicale, ossia quella subito prossimale rispetto al meristema apicale.
I peli radicali possono rappresentare oltre il 60% della superficie della radice.  Essi penetrano nella rizosfera e facilitano l’esplorazione del suolo, aumentando notevolmente la superficie d’interfaccia tra suolo e radice. I peli radicali sono le strutture che operano per prime nell’assorbimento dei nutrienti. Se un soluto è presente in quantità limitata nella soluzione cha arriva a bagnare la radice, è possibile che l’assorbimento avvenga principalmente attraverso l’attività dei peli radicali. Se, invece, la concentrazione è elevata, esso può essere facilmente assorbito anche dalle cellule corticali.
Prove sperimentali hanno dimostrato che il calcio è assorbito solo dalle regioni apicali della radice, mentre l’assorbimento di K+, NO3-, NH4+, Pi avviene in modo più uniforme lungo l’asse radicale.
I peli radicali sono particolarmente importanti per l’estrazione dal suolo di nutrienti immobili (es. in condizioni di carenza di fosfato, i peli radicali poliferano e si sviluppano notevolmente). In molte specie l’assorbimento di fosfato è massimo (circa il 90%) a livello dei peli radicali.
L’apparato radicale, negli anni, se non ostacolato da impedimenti di natura fisico-chimica-biologica (es. suolo compatto, eccessive lavorazioni, allelopatia, competizioni, ecc.), cresce in profondità e larghezza.
Esso subisce un rinnovo continuo di radici assorbenti che, a un certo punto del loro sviluppo, entrano in una fase di senescenza e muoiono, secondo meccanismi e tempi che dipendono dalla specie, dall’età, dalle pratiche colturali e dallo stato sanitario della porzione epigea. Numerosi fattori, sia di natura biotica che abiotica, sono in grado di influenzare la dinamica di turnover radicale. Ad esempio, una maggiore disponibilità di acqua, azoto e temperature più miti possono aumentare la produzione di radici e rallentare la senescenza (Hendrick e Pregitzer,1993). Anche la micorizzazione può agire in modo analogo.
L’apparato radicale ha anche funzione di deposito delle sostanze di riserva costituite dai fotosintati trasportati attraverso il floema. La vite inizia l’accumulo di sostanze di riserva nelle radici a partire dalla primavera-inizio estate e fino all’inverno, raggiungendo un picco massimo di accumulo durante il periodo di completo riposo.  Le sostanze di riserva servono a sostenere lo sviluppo della pianta durante le prime fasi ella ripresa vegetativa, fino a quando l’apparato fogliare non sarà “autosufficiente” con la fotosintesi. Le sostanze di riserva accumulate sono principalmente carboidrati (amido), composti azotati (arginina), elementi minerali (P-K), ecc. L’arginina è un amminoacido che la pianta accumula come fonte di azoto a partire dall’autunno, fino a raggiungere il picco in pieno inverno; il suo movimento verso la chioma inizia dalla primavera, a sostegno della ripresa vegetativa, e termina a fine estate.  La deposizione dei carboidrati (amido) avviene negli organi legnosi e, in particolare, nelle radici; l’accumulo inizia a fine primavera e raggiunge il picco in pieno inverno, mentre la traslocazione verso gli organi di nuovo accrescimento inizia a germogliamento per protrarsi fino al secondo picco di produzione delle radici assorbenti.
L’accumulo di amido è di fondamentale importanza per sostenere lo sviluppo dei germogli nelle prime fasi di crescita e la fioritura.
Il fosforo si accumula con gradiente simile a quello dell’arginina, mentre il suo movimento verso gli organi in accrescimento avviene leggermente più tardi; risulta importante per il germogliamento e per l’accrescimento delle radici assorbenti.
Il potassio si accumula maggiormente negli organi aerei, anche se il suo accumulo a livello radicale può migliorare il germogliamento (Gonzalo Allendes Lagos;AGQ-Labs).
L’attività metabolica delle radici assorbenti della vite è massima nei primi 10-15 giorni, per poi decrescere e stabilizzarsi su valori minori e più o meno costanti fino alle 6 settimane di età, in relazione alle condizioni pedoclimatiche. Nella vite l’assorbimento di nitrato diminuisce già del 50% entro i primi 5 giorni di vita della radice.
La massa radicale di una vite è molto variabile, con valori da 4,5 a 7 kg/pianta, pari a circa 11,2/17,5 t/ha per 2.500 ceppi/ha, in funzione dell’età, suolo, portinnesto, ecc.
La distribuzione dell’apparato radicale può arrivare a profondità anche di 3 m, anche se più della metà della massa e della lunghezza delle radici si trova concentrata in un orizzonte “preferenziale”, né troppo superficiale, né troppo profondo. Questa zona, a forte colonizzazione radicale, è localizzata a circa 25-70 cm di profondità (variabile con il suolo, portinnesto, clima, zona di produzione, combinazione d’innesto, età del vigneto, densità di impianto, ecc.).
La quantificazione della produzione di radici e della loro mortalità è difficile e resta controversa (Norby et Jackson, 2000). Su 1 m di profondità, si stima che il 40% del sistema radicale è rimpiazzato ogni anno (Lenart et al., 2008). Le radici morte entrano a far parte del turnover della materia organica del suolo.
L’allungamento continuo della radice è un fattore fondamentale per la nutrizione idrico-minerale delle piante, poiché permette di ricavare nutrienti da porzioni di terreno “inesplorate” e sempre nuove. Senza l’allungamento continuo si avrebbe, invece, un rapido esaurimento delle risorse nutritive. Tutto ciò risulta particolarmente importante per elementi poco mobili (es. fosforo, ferro), che andrebbero incontro ad un rapido esaurimento nell’ambiente circostante delle radici.