Morfologia dei sistemi radicali delle piante: dicotiledoni e monocotiledoni

Morfologia dei sistemi radicali

Morfologia dei sistemi radicaliRadice - Morfologia generale

Funzioni generali della radice

• Ancoraggio della pianta
• Assorbimento
• Produzione di ormoni
• Accumulo riserve

Produzione di ormoni foglie radici gemme stimoli esterni fusti

Ancoraggio su pareti verticali Stabilità in presenza di forti ventiRadice - Morfologia generale

Funzioni e morfologia

Ancoraggio della pianta al substrato

• Stabilità per le piante terrestri
• Indispensabile per piante con fusti eretti

• Profondità variabile Tamerice Erba medica

• Specie erbacee: profondità -> 1 m (erba medica > 6m)
• Piante di grandi dimensioni profondità intorno a 3-5 m

• Costruzione del Canale di Suez radici di tamerice fino a 30 mRadice - Morfologia generale

Funzioni e morfologia: ancoraggio

Ancoraggio della pianta al substrato

• Stabilità per le piante terrestri
• Indispensabile per piante con fusti eretti

• Profondità variabile Prosopis juliflora Prosopis > oltre 50 m, in una miniera nel sud-ovest degli Stati Uniti

  Cactus -> sistemi radicali poco profondi, ma che si irradiano in tutte le direzioni fino a 15 m di distanza dal fustoRadice - Morfologia generale

Funzioni e morfologia: assorbimento

Assorbimento Radici e foglie a confronto

cilindrica allungata forma espansa e appiattita

mezzo semisolido sviluppo aria

acqua e sali minerali « sostanze assorbite -> energia luminosa e gas lamina nervatura centrale picciolo stipole gemma ascellareRadice - Morfologia generale

Assorbimento nella pianta di segale

Assorbimento In una pianta di segale:

• 15 milioni di radici
• Lunghezza > di 600 km
• Superficie > campo da pallavolo
• Volume contenuto in 1/2 mc di suolo

Superficie complessiva > aumentata enormemente da peli radicaliRadice - Morfologia generale

Funzioni e morfologia: produzione di ormoni

Produzione di ormoni Utili nel regolare la crescita e lo sviluppo del germoglio.

Crescita integrata:

Regolazione delle dimensioni del germoglio, affinché la traspirazione fogliare non superi l'assorbimento radicale

Regolazione delle dimensioni della radice, per non sprecare carboidrati in sistemi radicali che assorbano più del fabbisogno

Ruolo fondamentale dell'ambiente 0 0 0Radice - Morfologia generale

Funzioni supplementari delle radici

FUNZIONI supplementari (cambiamento di forma)

• Riserva (carote, barbabietole e rapanelli)
• Modificazione in appigli (edera)

Può divenire prevalente sulle altre funzioni

• Formazione di austori in piante parassite (vischio)
• Produzione di germogli che originano nuove piante (salice)
• Trasformazione in spine (alcune palme)

Specializzazioni -> modificazioni anatomiche e morfologiche Perdita di efficienza verso altre funzioni Comparsa di diversi tipi di radici nella stessa piantaRadice - Morfologia generale

Organizzazione dei sistemi radicali

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI

• Necessità di un'elevata superficie di assorbimento
• Costruzione di un sistema radicale compatibile con la capacità di conduzione

Sviluppo delle radici: compromesso tra elevata superficie di assorbimento

dimensioni compatibili con il sistema di conduzione

L'efficienza può essere raggiunta in diversi modiRadice - Morfologia generale

Apparato radicale allorizico

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Apparato radicale allorizico Radichetta (radice della plantula) -> radice principale che si ramifica (radici secondarie) Durata indefinita (Gimnosperme e molte A. Dicotiledoni) Apparato radicale allorizico composto da unità gerarchicamente differenti: la radice principale (da apice radicale dell'embione) + molte radici lateraliRadice - Morfologia generale

Modalità di accrescimento dell'apparato radicale allorizico

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Apparato radicale allorizico Diverse modalità di accrescimento

Radice a fittone

• Radice principale molto più sviluppata delle secondarie
• Forme diverse

Radice fascicolata

• Sviluppo rilevante delle radici laterali
• Dimensioni uguali o maggiori rispetto alla radice principale

Apparato radicale allorizi- co di una dicotiledone: ra- dici fascicolate. Le radici laterali sono sviluppate come la principale.

Radice fascicolata

Apparato radicale allo- rizico di una dicotiledo- ne. La radice principale (a fittone) è molto più sviluppata delle laterali.

Radice a fittone cicatrici provocate dalla fuoruscita delle radici laterali

Radice tuberizzata con funzione di riserva.Radice - Morfologia generale

Apparato radicale omorizico

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Apparato radicale omorizico In molte Angiosperme Monocotiledoni la radice principale degenera Ampio sviluppo di radici avventizie dalla base del fusto Radici gerarchicamente equivalenti e raramente ramificate Ognuna di queste radici può assumere la struttura di un fittoneRadice - Morfologia generale

Confronto tra sistemi radicali allorizico e omorizico

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI

(a) allorizico (b) allorizico

Il fittone, in alcuni casi come la carota (a), si ingrossa notevolmente e risulta molto più sviluppato delle numerose radici laterali; in altre specie però, come il girasole (b), ha circa la stessa taglia.

Caratteristica principale del sistema allorizico è la sua origine dalla radichetta embrionale. (c) Un sistema di radici omorizico, costituito da molte radici, nessuna delle quali deriva dall'apice radicale dell'embrione (si tratta di radici avventizie caulinari) (c) omorizicoRadice - Morfologia generale

Esempi di sistemi radicali

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI

Fig. 1.3.93: Sistema radicale allorizico e omorizico. A, Rumex crispus, una dicotiledone, forma un sistema radicale eterogeneo, la cui radice primaria penetra nel terreno fino ad oltre 3 m. B, sistema secondario omorrizico del grano, con le radici fascicolate tipiche di molte graminacee. C, giovane Allium fistulosum. D, sistema radicale del porro adulto Allium porrum; una pronunciata omorrizia si trova nelle piante bulbose: le numerose radici un po' carnose sono tutte dello stesso spessore e crescono non ramificate.

A B Allorizico Omorizico C Sistemi omorizici DRadice - Morfologia generale

Funzionalità delle radici e crescita della pianta: dicotiledoni

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Funzionalità delle radici e modalità di crescita della pianta

Dicotiledoni con accrescimento secondario:

• Sistema fotosintetico e di trasporto in continuo aumento
• Radici anch'esse con crescita secondaria e sviluppo di radici secondarie

Figura 7.5 (a) Una dicotiledone giovane possiede poche foglie e un esile sistema radicale; il modesto caule può condurre acqua e nutrienti attraverso i pochi fasci vascolari. (b) Una dicotiledone più sviluppata ha più foglie e un sistema radicale più ampio; il fusto ha maggior quantità di legno e corteccia, che aumentano la sua capacità di condurre acqua e zuccheri. (a) (b)Radice - Morfologia generale

Funzionalità delle radici e crescita della pianta: monocotiledoni

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Funzionalità delle radici e modalità di crescita della pianta

Monocotiledoni con struttura primaria:

Sistema di trasporto di dimensioni definite (c) (d) Figura 7.5 Molte monocotiledoni non presentano una crescita secondaria: il fusto di una pianta più vecchia non è quindi più largo (d) di quello di una pianta giovane (c) e non aumenta la capacità di conduzione. La pianta vecchia, di conseguenza, non ha più foglie e radici di una pianta giovane.Radice - Morfologia generale

Monocotiledoni con struttura primaria: stoloni e rizomi

ORGANIZZAZIONE DEI SISTEMI RADICALI Funzionalità delle radici e modalità di crescita della pianta

Monocotiledoni con struttura primaria:

• Possibile aumento di dimensioni con formazione di stoloni e rizomi
• Utili le radici omoriziche di origine caulinare
• Ad ogni allungamento del fusto, formazione di nuove radici avventizie con un efficiente sistema di trasporto

(e) Figura 7.5 (e) Se una pianta può produrre radici avventizie, la forma a collo di bottiglia del fusto delle monocotiledoni non ha importanza. Le nuove radici si formano presso i germogli aerei, e conducono direttamente ad essi: nel rizoma si ha una conduzione ridotta a non lunga distanza. Nessuna parte del fusto delle monocotiledoni conduce tutta la linfa grezza da tutte le radici a foglie e fiori a differenza del fusto delle dicotiledoni.Radice - Morfologia generale in sintesi

Sintesi della morfologia radicale

Apparato radicale allorizico Apparato radicale omorizico Radici a fittone Radici fascicolate Radici avventizie Legame tra modalità di accrescimento e apparato radicale