Quando il potassio non riesce a essere assorbito e utilizzato dall’olivo

Il bacino del Mediterraneo è la più vasta area del mondo con un clima specifico per la coltivazione dell'olivo (Olea europaea L.); tuttavia, se le attuali tendenze delle emissioni di gas serra continuano, si prevede che le condizioni ambientali di questa regione cambieranno nel prossimo futuro. In particolare, si prevede che la temperatura dell’aria aumenterà drasticamente. La temperatura del suolo è generalmente inferiore a quella dell'aria, sebbene si verifichino fluttuazioni stagionali dipendenti da fattori superficiali. Si prevede quindi che l’aumento della temperatura atmosferica sia accompagnato da un graduale aumento della temperatura del suolo, soprattutto negli strati superiori del suolo.

La temperatura è un fattore ambientale primario per la crescita e lo sviluppo delle piante. Ciascuna specie ha un intervallo termico ottimale, quindi quando la temperatura è al di fuori di questo intervallo, i processi fisiologici e biochimici coinvolti nella crescita delle piante vengono compromessi, con conseguente declino della crescita. La temperatura ottimale per lo sviluppo vegetativo dell'olivo varia da 10 a 30 °C, a condizione che la disponibilità di nutrienti e acqua non sia un fattore limitante.

La maggior parte degli studi riguardanti l’adattamento delle piante alle temperature più calde si sono concentrati sulle risposte delle piante all’aumento della temperatura dell’aria e prestano poca attenzione ai processi sottostanti che si verificano quando il suolo si riscalda. Dato che l’attività microbica, i processi di mineralizzazione e il movimento degli ioni nel suolo dipendono dalla temperatura, temperature più elevate possono contribuire alla perdita di fertilità del suolo e diminuire la disponibilità di nutrienti per piante. La scarsità di acqua nel suolo e di nutrienti minerali in condizioni più calde potrebbe influire negativamente sui raccolti, poiché sono le risorse primarie del suolo per la crescita delle piante. Tra i nutrienti minerali essenziali, il potassio è direttamente coinvolto nei processi di crescita delle piante: il suo accumulo nella cellula contribuisce alla creazione della componente osmotica del potenziale idrico necessaria per assorbire acqua e genera il turgore cellulare necessario per l'allungamento cellulare. A livello dell'intero impianto, potassio svolge un ruolo chiave le nella regolazione del movimento dell'acqua attraverso la pianta: è coinvolto nell'assorbimento osmotico dell'acqua da parte della radice e nel controllo della traspirazione. Pertanto, quando una pianta viene adeguatamente fornita di potassio, i suoi tessuti sono meglio idratati, il che favorisce la crescita della pianta e la resistenza a condizioni ambientali sfavorevoli, compreso lo stress da calore. Da queste informazioni si può dedurre che il sistema radicale può svolgere un ruolo critico nell’adattamento della pianta alle condizioni più calde assorbendo abbastanza potassio per mantenere il potassio citosolico al suo livello ottimale.

Sembra che l’elevata temperatura del suolo abbia un effetto dannoso maggiore dell’elevata temperatura dell’aria sul declino della crescita delle piante e sull’accumulo di nutrienti minerali in varie specie. Ciò è di grande importanza negli oliveti, dove le radici più attive sono localizzate negli strati superiori del suolo che sono i più esposti alle alte temperature, specie se i suoli tendono ad avere scarsa copertura vegetale.

Quando il potassio non riesce a essere assorbito e utilizzato dall’olivo

In futuro l'apparato radicale dell'olivo sarà esposto a brevi e lunghi periodi di stress da alte temperature, tuttavia, non è noto come questo organo possa far fronte a queste circostanze. Non è chiaro in che modo l’elevata temperatura nella radice influenzerà i sistemi di trasporto del potassio coinvolti nella nutrizione dell’elemento minerale e i possibili effetti sulla crescita delle piante.

Uno studio spagnolo ha esaminato l'effetto immediato e prolungato della temperatura moderatamente elevata applicata nell'ambiente radicale sull'assorbimento di potassio e sulla sua successiva distribuzione ai diversi organi vegetali e, di conseguenza, sulla crescita delle piante.

In secondo luogo, è stato valutato se la capacità di assorbimento e trasporto del potassio da parte dell'apparato radicale viene ripristinata dopo essere stato esposto ad un periodo di alta temperatura.

Giovani piante di olivo (Olea europaea L.) generate da seme sono state coltivate in mezzo liquido idroponico esponendo il sistema radicale per 33 giorni o 24 ore ad alta temperatura (37 °C), con la parte aerea a 25 °C, con l'obiettivo di determinare la durata prolungata e effetti immediati del riscaldamento radicale sul trasporto di potassio nella radice e di conseguenza sulla crescita delle piante.

L'esposizione dell'apparato radicale a 37 °C per 24 ore ha inibito il trasporto di potassio dalla radice al germoglio, senza alcun effetto sul suo assorbimento. Tuttavia, quando il sistema radicale è stato esposto in modo permanente a 37 °C, sono stati inibiti sia l'assorbimento e la traslocazione di potassio nella parte aerea, sia la crescita in tutti gli organi della pianta.

È stata inoltre valutata la capacità del sistema radicale di recuperare la capacità di assorbimento e trasporto di potassio dopo essere stato esposto ad alte temperature. Le piante coltivate in un terreno radicale a 37°C per 31 giorni sono state trasferite in un altro a 25°C per 48 o 96 ore. Il recupero della capacità di trasporto radicale di potassio dopo un'elevata temperatura radicale è stato lento. Qualsiasi segnale di recupero è stato osservato dopo 48 ore senza stress: sia l'assorbimento del potassio da parte delle radici che il successivo trasporto agli organi superiori erano ancora inibiti. Mentre 96 ore senza stress hanno portato a ripristinare la capacità di trasporto verso l'alto del potassio sebbene l'assorbimento fosse ancora parzialmente inibito.

L'apparato radicale dell’olivo è molto sensibile alle alte temperature legate al trasporto radicale del potassio e alla crescita della pianta.

Bibliografia

María Benlloch-González, Rosa Sánchez-Lucas, Manuel Benlloch, Effects of olive root warming on potassium transport and plant growth, Journal of Plant Physiology, Volume 218, 2017, Pages 182-188, ISSN 0176-1617