1. Percepire la privazione di ossigeno :
- Quando il terreno è allagato, gli spazi aerei tra le particelle del terreno si riempiono d'acqua, il che limita la diffusione dell'ossigeno alle radici.
- Le cellule radicali rilevano il calo dei livelli di ossigeno attraverso meccanismi specifici che coinvolgono proteine come il fattore di risposta dell'etilene (ERF) VII.
2. Adattamento al basso livello di ossigeno :
- In risposta al basso livello di ossigeno, le radici avviano una serie di cambiamenti adattativi per sopravvivere nell'ambiente ipossico.
- Questi adattamenti includono:
- Modifiche strutturali: Le radici possono sviluppare strutture specializzate, come radici avventizie o aerenchima (tessuti pieni d'aria), per migliorare il trasporto di ossigeno.
- Cambiamenti biochimici: Le radici aumentano la produzione di enzimi coinvolti nella respirazione anaerobica, un processo che consente alle piante di generare energia senza ossigeno.
- Aggiustamenti metabolici: Le radici riducono i processi che consumano energia e modificano il loro metabolismo per favorire la sopravvivenza in condizioni di basso ossigeno.
3. Regolazione ormonale :
- L'allagamento induce cambiamenti nell'equilibrio ormonale nelle piante, che influenzano le risposte delle radici.
- L'etilene è un ormone chiave coinvolto nell'adattamento delle radici alle inondazioni. Promuove lo sviluppo delle radici avventizie e dell'erenchima, facilitando l'assorbimento di ossigeno.
- L'acido abscissico (ABA) svolge anche un ruolo nella risposta delle radici alle inondazioni, regolando l'assorbimento di acqua e la chiusura degli stomi per conservare l'acqua.
4. Assorbimento dei nutrienti :
- Mentre alcuni nutrienti diventano più solubili nei terreni impregnati d'acqua, altri potrebbero diventare meno disponibili a causa della riduzione dei livelli di ossigeno e dei cambiamenti nella chimica del suolo.
- Le radici regolano di conseguenza i loro meccanismi di assorbimento dei nutrienti per garantire un adeguato apporto di nutrienti.
5. Inibizione della crescita delle radici :
- Inondazioni prolungate possono inibire la crescita delle radici a causa dei limiti energetici e dell’incapacità di penetrare nel terreno impregnato d’acqua.
- Ciò può compromettere l'assorbimento di acqua e sostanze nutritive, influenzando la crescita e la salute generale delle piante.
6. Acclimatazione e tolleranza :
- Alcune piante mostrano tolleranza alle inondazioni attraverso tratti adattativi come l'espressione costitutiva di geni che rispondono all'ipossia, sistemi antiossidanti potenziati e un'efficiente riallocazione energetica.
- La tolleranza alle inondazioni può variare tra le specie vegetali e può essere influenzata da fattori genetici e da una precedente esposizione alle inondazioni.
Percependo le inondazioni del suolo e avviando risposte adattive, le piante possono mitigare gli effetti negativi sui loro sistemi radicali e mantenere la loro sopravvivenza in ambienti difficili. Questi meccanismi consentono alle piante di adattarsi e continuare a funzionare, anche se con potenziali limitazioni, fino alla cessazione delle inondazioni.
