Abstract
Fra i nutrienti essenziali, un ruolo di grande importanza è svolto dal Fe, la cui disponibilità è fortemente influenzata dai processi chimici, fisici e biologici che avvengono alla rizosfera. Tuttavia, le piante hanno sviluppato meccanismi ingrado di aumentare la mobilità del Fe attraverso il rilascio di sostanze organiche ed inorganiche, i cosiddetti essudati radicali. Essi influenzano fortemente i processi di alterazione minerale, processi che a loro volta sono estremamente importanti nellamobilizzazione del Fe, altrimenti non disponibile per la nutrizione delle piante. Ad oggi poco si conosce relativamente alle dinamiche di alterazione minerale nella rizosfera e agli effetti degli essudati di diversa origine e caratteristiche (acidi carbossilici, siderofori microbici, fitosiderofori, etc.) sui processi biogeochimici del suolo . L’effetto dell’attività della rizosfera sull’alterazione dei minerali può essere molto veloce e può essere osservato in un arco di tempo di pochi giorni fino al massimo di un mese. Tuttavia, vi è una mancanza di informazione riguardo agli effetti degli essudati radicali sulla mineralogia del suolo e, più specificamente, riguardo agli effetti sinergici o competitivi di questi composti sui processi di alterazione minerale che comportano la mobilizzazione del Fe. L ́obiettivo del presente lavoro è pertanto quello di valutare l ́effetto degli essudati radicali di piante di orzo (Hordeum vulgareL. cv. Europa) sulla componente mineralogica del suolo in condizioni di Fe-carenza. A questo scopo, piante di orzo sono state allevate in soluzioni nutritive prive di Fe. Alla comparsa dei primi sintomi fogliari della Fe-carenza (ca. 2 settimane), le piante sono state messe a contatto con due suoli per 6 giorni mediante il metodo RHIZO-test: un suolo franco-limoso con un alto contenuto di carbonato (61.20 %, m/m) e un suolo artificiale di simile composizione mineralogica. Gli essudati radicali estratti dai suoli (acqua distillata, 1:5, m:v) sono stati analizzati quali-quantitativamentemediante HPLC per determinare la presenza di FS, acidi organici e amminoacidi. L ́effetto degli essudati sui minerali del suolo è stato valutato tramite XRD e SEM-EDX. Infine il contenuto dei nutrienti nei tessuti vegetali è stato misurato dopo digestione acida mediante ICP-OES.L ́analisi quali-quantitativa degli essudati radicali di orzo (Hordeum vulgareL. cv. Europa) dimostra la presenza non solo dell ́acido epi-idrossimugineico, ma anche quella di rilevanti concentrazioni di acidi organici (acido fumarico e citrico) ed amino acidi (Arg, Thr, Ala, Val, Ile, Leu). Dopo 6 giorni di contatto con il suolo è stato riscontrato un notevole aumento di smectite ed una diminuzione di calcite. Inoltre, le piante di orzo hanno mostrato un rinverdimento fogliare, dimostrando l’efficienza dei fitosideroforinella mobilizzazione e assorbimento di Fe. I risultati permettono di comprendere meglio i processi, dipendenti dal rilascio degli essudati radicali, a carico dei minerali del suolo che, nella rizosfera, sono responsabili dei livelli di disponibilità del Fe per le radici.