Botanica agraria - Radice e nutrizione
Atlante di Botanica

Sistema radicale

Le piante vascolari (tracheofite) hanno sviluppato una struttura organizzata in apparati con funzioni specifiche (cormo), che comprende:
- radice (sistema assorbente e di conduzione);
- fusto (sistema con funzione di sostegno e di conduzione);
- foglie (sistema fotosintetico e traspirante).

Il sistema radicale è generalmente sotterraneo e spesso può arrivare a essere molto più esteso della parte aerea. Le radici di una pianta svolgono alcune importanti funzioni: ancorano la pianta al suolo, assorbono sostanze minerali e acqua, trasportano l'acqua e le sostanze nutritive e immagazzinano sostanze di riserva.
La prima radice che si sviluppa dal seme è detta radice primaria; se essa degenera e viene sostituita da radici caulinari o accessorie, il sistema è detto omorrizico (presente nelle monocotiledoni); il sistema è detto allorizico (presente nelle gimnosperme e nelle dicotiledoni) se la radice primaria permane viva e funzionante per tutta la vita della pianta e forma radici secondarie che a loro volta possono formarne altre. Se ne possono distinguere due tipi.
- a fittone, se la radice principale supera sempre per potenza e lunghezza le radici secondarie. Spesso il fittone è anche ricco di parenchimi di riserva (= radice tuberizzata).
- fascicolato, se le radici secondarie sono della stessa potenza della primaria e si approfondano altrettanto.

Tuberizzazione
La maggior parte delle radici, oltre alle funzioni di ancoraggio e assorbimento, svolgono anche funzioni di accumulo delle sostanze di riserva. Molte piante biennali trasformano il loro fittone in un organo di riserva per le sostanze che possono essere utilizzate nei momenti di maggior bisogno (fioritura e fruttificazione). Questo tipo di radice, caratteristico di carota, bietola e ravanello, viene detto radice carnosa di riserva. Le radici che diventano carnose in un apparato di tipo fascicolato vengono dette radici tuberose. In molti casi queste parti, dopo essere rimaste nel terreno durante la stagione invernale, sono in grado di far germinare una nuova piantina nella primavera successiva.

Assieme alle radici, normali molte piante presentano radici in posizione "inconsueta", dette radici avventizie (A) . Molte piante che sono normalmente prive di radici avventizie le producono in seguito a traumi come ad esempio l'asportazione delle radici. Questa proprietà è sfruttata in agricoltura nella propagazione per talea e per margotta.
In figura possiamo osservare alcuni adattamenti della radice per lo svolgimento di funzioni particolari: radici rampicanti (B) come avviene per l'edera; radici a trampolo (C) con il compito di sorreggere il fusto (sono visibili sulle piante di mais); radici colonnari (D) tipiche di alcune piante tropicali (fico delle pagode e mangrovie): le grosse radici emesse dai rami svolgono funzioni di assorbimento e di sostegno; radici respiratorie (E) delle piante dei terreni paludosi chiamate pneumatofori; radici aeree (F) caratteristiche delle orchidee epifite che vivono su altre piante non parassitandole, ma usandole come sostegno. Gli austori sono radici speciali di piante parassite (cuscuta, orobanche), che vengono emesse dal fusto e penetrano attraverso i tessuti dell'ospite fino ai vasi conduttori per sottrarre acqua e sostanze nutritive alla pianta ospite. Altri adattamenti nutrizionali sono quelli delle piante carnivore, e dei vegetali che sviluppano micorrize.

Radici colonnari di Ficus magnolioides (foto www.agraria.org)

Cuscuta (foto http://de.academic.ru)

Nella radice, partendo dalla superficie del terreno verso la parte più profonda, si distinguono le seguenti zone:

• La zona rugosa o zona di struttura secondaria in cui avviene l'accrescimento diametrale (accrescimento secondario) a opera di un meristema secondario, il cambio.
• La zona suberosa presenta un tessuto epidermico resistente, detto esoderma, caratterizzato da cellule allungate, senza spazi intercellulari e impregnato di suberina; in questa zona hanno origine le radici secondarie o laterali.
• La zona pilifera è costituita da cellule mature in grado di espletare la propria funzione. Nella parte più esterna le cellule si allungano a formare peli unicellulari che assorbono acqua e sali minerali.
• La zona liscia ha una lunghezza che varia da 1 a 10 mm e termina nel punto in cui i tessuti sono maturi; in questa zona le cellule iniziano a differenziarsi.
• La zona apicale, o meristematica, che presiede all'accrescimento in lunghezza, è formata da cellule meristematiche che si dividono per mitosi ed è protetta da uno strato più esterno, la cuffia, che ha il compito di rispondere allo stimolo della gravità (geotropismo) e di favorire la penetrazione della radice fra le particelle del terreno secernendo una sostanza mucillaginosa che agisce da lubrificante.

Nelle radici delle Pteridofite e delle Monocotiledoni la struttura primaria permane per tutta la vita e l'accrescimento in grossezza avviene ad opera delle cellule del periciclo. Nelle Gimnosperme e nelle Dicotiledoni l'accrescimento in grossezza avviene ad opera di un meristema secondario, il cambio, che forma nuovo legno e nuovo libro. Inizialmente il cambio si inserisce fra parte esterna del legno (xilema primario) e parte interna del libro (floema primario) assumendo un andamento sinusoidale. Durante la crescita in spessore il cambio è disposto circolarmente e le sue cellule continuano a riprodursi producendo libro secondario esterno e legno secondario interno. La struttura secondaria della radice presenta cerchi annuali meno evidenti rispetto a quella del fusto.

Assorbimento

Le giovani radici, nella zona di differenziamento cellulare sono ricoperte di numerosi microscopici peli: i peli radicali. Si tratta di sottili estroflessioni delle cellule, dell'epidermide specializzate nell'assorbimento di acqua e sostanze minerali dal terreno. L'acqua e le sostanze minerali costituiscono la linfa grezza o ascendente (linfa che sale). La linfa grezza dal pelo radicale attraversa le cellule dell'epidermide e quelle della corteccia fino a raggiungere i vasi legnosi. Attraverso i vasi legnosi la linfa sale in alto lungo le radici e il fusto fino alle foglie (la pianta riesce quindi a vincere la forza di gravità "pompando" i liquidi verso l'alto). La maggior parte dell'acqua viene eliminata con la traspirazione, delle foglie.
Una parte di essa è utilizzata per la fotosintesi, e per mantenere nelle cellule la giusta quantità di acqua. Le sostanze minerali sono utilizzate per sintetizzare sostanze complesse a partire dagli zuccheri, prodotti con la fotosintesi.