Le radici: oggi parliamo del ruolo fondamentale delle radici per il sostegno e la nutrizione degli alberi

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.

Le radici legnose possono essere molto superficiali o molto profonde e non assorbono acqua. Altre caratteristiche delle radici legnose sono: assenza di midollo, gli elementi conduttori sono più larghi di quelli del tronco, le cellule parenchimatiche sono in percentuale maggiore rispetto a quelle del tronco ed il parenchima accumula sostanze di riserva, generalmente amido. E' importante ricordare che il parenchima delle radici legnose accumula riserve di energia e che la capacità di difesa delle radici dipende dalle riserve stesse. Quando si abbassano le riserve, la difesa è bassa. Quando diminuisce la difesa, si ha l'attacco dei patogeni più deboli ed opportunisti.

La RIZOSFERA è l'interfaccia assorbente radici-suolo. E' la zona di circa un millimetro di spessore posta attorno all'epidermide dei peli radicali e delle cellule intorno alle micorrize (verranno descritte approfonditamente in seguito). Il rizoplano 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 ad 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.

Per quanto riguarda il suolo, ancor oggi molti testi lo definiscono come: -materiale sciolto, costituito da roccia disgregata e altri minerali e da sostanza organica parzialmente decomposta, che ricopre gran parte della superficie terrestre-. Una definizione più corretta del suolo potrebbe essere che si tratta di sostanza costituita da sabbia, limo, argilla, sostanza organica in decomposizione, aria, acqua ed un enorme numero di organismi viventi. La sopravvivenza di tutti i sistemi viventi dipende enormemente dalla sinergia e dall'efficienza nell'ottimizzare il funzionamento di tutti i processi, mantenendo gli sprechi al minimo livello possibile. Quando efficienza e sinergia iniziano a diminuire, inizia il declino. Gli alberi a livello energetico sono dipendenti dalla radiazione luminosa del sole, dall'acqua e dagli elementi assorbiti dal suolo come componenti strutturali.

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Come ottenere carburanti ecologici grazie alla biotecnologia

Il progetto Biorenew finanziato dall’Unione europea e' finalizzato alla lavorazione sui biocarburanti di seconda generazione, ossia quelli ottenuti da scarti agricoli o forestali e non da colture alimentari. Attualmente il processo di estrazione della cellulosa costituisce il principale fattore frenante. Nelle piante, infatti, la cellulosa è saldamente legata a lignina e emicellulosa e forma un robusto reticolo che svolge il compito di vera e propria impalcatura dei tessuti vegetali.

La scissione di questi legami chimici rappresentano un serio ostacolo, dal momento che la forza necessaria per spezzarli richiede un quantitativo di energia tale da rendere il processo industriale non conveniente.

Il progetto europeo Biorenew a cui partecipano oltre all'Italia, Austria, Repubblica Ceca, Germania, Francia e Spagna sta raggiungendo importanti traguardi tramite lo studio genomico di un fungo, il Postia placenta, noto proprio per la sua capacità di degradare in maniera efficace la cellulosa.

Il fungo usa una miriade di piccoli agenti ossidanti che distruggono le pareti delle cellule della pianta per depolimerizzare la cellulosa.

L'utilizzo di questo processo biologico apre le porte a strategie per la decomposizione della lignocellulosa in maniera più efficace, con meno dispendio di energia e minore impatto ambientale.

Altra possibile ipotesi potrebbe essere l’estrazione di zuccheri da erbe perenni.

Vedi pure: Modificare le piante per produrre piu' etanolo.

Modificare le piante per produrre piu' etanolo

Secondo una recente ricerca, svoltasi presso la Penn State University, per migliorare la produzione di etanolo e' sufficiente modificare alcune piante, a struttura legnosa, inserendo un particolare gene per facilitare la disgregazione della lignina.

Tale accorgimento consentirebbe di mettere a punto un ciclo di produzione dell’etanolo più economico e meno inquinante.
La lignina e' essenziale per le piante essa e' costituita da fasci di cellulosa e fornisce alle piante la necessaria robustezza strutturale e una barriera protettiva nei confronti dei parassiti.

Il legno nasconde in se' una enorme quantita' di energia che per essere estratta richiede enormi quantità di calore e di sostanze chimiche caustiche a causa della eccessiva resistenza della lignina.

I ricercatori, con questa scoperta, hanno cercato di modificare i legami presenti all’interno della lignina, senza compromettere né la biosintesi della sostanza né la rigidità strutturale della pianta.

Hanno quindi estratto un gene dai fagioli per inserirlo nel genoma del pioppo. Tale gene codifica per una proteina che si inserisce tra le molecole di acidi e alcoli fenilpropilici che costituiscono la struttura polimerica tridimensionale della lignina.

Si ottiene cosi' un tipo di lignina non molto differente da quella normale in termini di resistenza, ma grazie alla nostra modifica è possibile scindere il polimero utilizzando enzimi che attaccano le proteine, tra l’altro già disponibili sul mercato, invece di quelli che attaccano la lignina stessa.

Fonte: L'Espresso