Radici, xilema e floema

Le tre zone funzionali dell'apice di una radice in crescita sono tutte contenute all'incirca nel primo centimetro.

Che cosa fanno le radici

Le radici ancorano la pianta, assorbono acqua e minerali e immagazzinano il nutrimento prodotto dalla fotosintesi. La maggior parte è sotterranea, ma alcune piante producono radici anche dalle parti aeree, sopra il terreno. Esistono due tipi principali di apparato radicale. Le dicotiledoni hanno di solito una radice a fittone: una radice principale cresce verticalmente verso il basso e da essa si diramano radici laterali più piccole. Ecco perché il tarassaco si spezza quando lo tiri e può ricrescere dal pezzo rimasto. Le monocotiledoni, come le graminacee dei prati, il frumento, il riso e il mais, hanno un apparato radicale fascicolato, una fitta rete di radici sottili vicine alla superficie che trattiene anche il terreno.

L'apice di una radice in crescita è protetto dalla cuffia radicale, che viene continuamente consumata e sostituita mentre la radice avanza nel terreno. Dietro si trovano tre zone: una zona di divisione cellulare, una di allungamento dove le nuove cellule si allungano spingendo avanti la radice e una di maturazione dove le cellule assumono le proprie funzioni definitive. OpenStax osserva che tutte e tre sono contenute in circa il primo centimetro. Nella zona di maturazione le cellule epidermiche sviluppano peli radicali, sottili prolungamenti che aumentano enormemente la superficie di assorbimento di acqua e minerali.

L'acqua che entra in una radice deve attraversare un punto di controllo prima di raggiungere lo xilema. L'endodermide è un anello di cellule intorno al tessuto vascolare centrale e le sue pareti presentano una fascia cerosa chiamata banda del Caspary. Acqua e minerali disciolti non possono passare fra queste cellule: devono attraversarne le membrane. La radice può così controllare ciò che entra ed escludere molte sostanze tossiche.

Due sistemi di condotti

Una pianta possiede due sistemi di trasporto affiancati. Lo xilema porta acqua e minerali in una sola direzione: dal terreno alla radice, alla foglia e poi nell'aria, sotto la trazione della traspirazione, come hai visto nell'unità precedente. Il floema trasporta zuccheri e può scorrere in entrambe le direzioni. Le parti della pianta che producono o rilasciano zuccheri sono chiamate sorgenti, di solito foglie mature. Quelle che li usano o immagazzinano sono i pozzi: radici, giovani germogli, semi e frutti in sviluppo, tuberi. Le foglie superiori inviano zuccheri verso l'apice del germoglio in crescita, quelle inferiori verso le radici e quelle intermedie in entrambe le direzioni.

Le foglie caricano saccarosio negli elementi dei tubi cribrosi del floema consumando energia. La linfa del floema può contenere fino al 30 percento di zuccheri. Tutto questo zucchero richiama acqua dallo xilema vicino per osmosi, aumentando la pressione. La pressione spinge la linfa verso i pozzi, dove lo zucchero viene usato o immagazzinato e l'acqua esce di nuovo. Accanto a ogni tubo cribroso, cellule compagne vive forniscono l'energia necessaria.

Alleati nel terreno

Le radici lavorano raramente da sole. La maggior parte delle piante terrestri forma micorrize, associazioni con funghi i cui sottili filamenti si estendono ben oltre le radici e penetrano nei minuscoli pori del terreno. La pianta ottiene soprattutto fosfato e altri minerali; il fungo può ricevere fino al 20 percento del carbonio fissato dalla pianta. OpenStax afferma che le endomicorrize si trovano nelle radici di oltre l'80 percento delle piante terrestri. Leguminose come piselli, fagioli, arachidi e soia hanno un secondo alleato: batteri del terreno chiamati rizobi, che vivono nei noduli radicali e trasformano l'azoto gassoso dell'aria in ammoniaca utilizzabile dalla pianta. I processi biologici forniscono il 65 percento dell'azoto usato in agricoltura.