I peli radicali sono delle formazioni sottili e fragili che emergono dalla radice ed hanno il compito di aumentare la superficie di assorbimento. I peli radicali che emergono sono molto sensibili alle forze meccaniche e possono essere rotti anche a seguito di piccoli stress. Quando una pianta viene travasata è buona norma togliere parte delle foglie per evitare una eccessiva traspirazione.
La terra idratata, a contatto con il complesso radice-pelo radicale, cede acqua alla pianta perché tra la radice ed il terreno si instaura una differenza di potenziale idrico ovvero una differenza tra concentrazione di ioni e di molecole organiche tra la radice, con potenziale idrico più negativo, e con il suolo, con potenziale idrico più positivo.
Assorbimento dell’acqua dai peli radicali
Una volta traslocata dentro la radice l’acqua può seguire due vie, quella simplastica e quella apoplastica, che si differenziano in base al percorso di movimento.
Via apoplastica e via simplastica
La parete cellulare, data la sua natura porosa ed altamente idrofila, è permeabile per cui l’acqua fluisce in essa senza particolari problemi in quella via definita apoplastica. L’acqua, però, può anche usare la via simplastica, ovvero passare dalla parete al protoplasto attraverso la membrana. È importante ricordare che il passaggio simplastico è altamente selettivo in quanto la membrana biologica, di natura fosfolipidica, impedisce il movimento di grandi molecole e di specie ioniche; in altre parole quando l’acqua passa attraverso la via simplastica viene “filtrata” di alcune sue componenti che possono essere potenzialmente dannose per la cellula stessa.
Dalla radice allo xilema
Il sistema di conduzione della pianta è rappresentato dallo xilema (vasi xilematici) e dal floema (vasi floematici) che abbiamo già illustrato. L’acqua assorbita a livello della radice passa nello xilema e risale lungo il fusto fino a portarsi a livello della foglia. Per calcolare la velocità di risalita si può usare l’equazione di Poiseuille
Dove
–Jv rappresenta il flusso d’acqua.
–r il raggio.
–η il coefficiente di viscosità.
–ΔP il gradiente di pressione.
Osservando l’equazione si nota che il flusso d’acqua (Jv) è direttamente proporzionale al diametro del tubo poiché questo è espresso alla quarta potenza. A diametri maggiori corrispondono velocità di flusso maggiori. L’equazione, inoltre, stabilisce che la velocità è inversamente proporzionale alla distanza ed alla viscosità del liquido. In altre parole tanto minore è la viscosità e la distanza da percorrere tanto maggiore è la velocità di flusso dell’acqua. L’equazione di Poiseuille è un buon punto di partenza per calcolare la velocità ideale di un liquido all’interno di un ideale vaso conduttore ma è da ricordare che sia floema che xilema presentano tortuosità od impedimenti che possono rallentare il movimento del liquido come, ad esempio, le pareti interne del floema e dello xilema che non sono perfettamente lisce.
Attraverso i vasi xilematici l’acqua viene condotta fino ai meristemi ed agli organi superiori. Nonostante l’ottima filtrazione operata dalle radici e, più propriamente, dalle bande del Caspary, l’ipotesi della formazione di bolle d’aria che spezzano la colonna d’acqua risulta tutt’altro che remota. L’eventuale embolo che si viene a formare impedisce all’acqua di risalire lungo lo xilema nel fenomeno conosciuto con il nome di cavitazione. Il sistema dei vasi xilematici è talmente ben formato che limita i danni dovuti dalla cavitazione usando un espediente molto semplice: la presenza di comunicazioni tra vasi.
Acqua ed embolie, la strategia delle punteggiature.
Le punteggiature, che abbiamo già analizzato, mettono in comunicazione più vasi xilematici e rendono possibile il passaggio dell’acqua anche quando in uno di questi vasi si presenta un embolo. Il sistema si dimostra estremamente efficiente e grazie alle piccole perforazioni l’acqua, anche con interruzioni dei vasi derivate da rotture meccaniche, può comunque continuare ad ascendere.