Riassunto esame Botanica ambientale, Prof. Persiani Anna Maria, libro consigliato Plant Ecology, Schulze

I sintomi dei deficit

I sintomi dei deficit si possono manifestare in fasi diverse di crescita della piante o a livelli diversi dell'apparato fogliare a seconda della mobilità dell'elemento. Macronutrienti perché la pianta ne ha bisogno in misura maggiore, micro perché la pianta ne ha bisogno di meno. I macronutrienti entrano nelle molecole della vita → con concentrazione di 1 mg per grammo di peso secco; i micronutrienti 100 mg per grammo di peso secco esigenze completamente diverse!! In funzione della fase e del processo della pianta (sviluppo di biomassa, fasi riproduttive, fioritura) si può generare una carenza e quindi un blocco della crescita della pianta. Le esigenze nutrizionali della pianta sono definite utilizzando culture idroponiche bilanciando i nutrienti e comprendendo le esigenze della pianta a seconda degli elementi forniti.

Ambienti abiotici e biotici – cause di stress DOMANDA DI ESAME Ambienti che influenzano e regolano la vita degli organismi.

Le piante sono organismi che hanno sviluppato una maggiore capacità di risposta a fattori di stress molto più di quanto non lo sia per gli animali o per l'uomo, anche perché le piante sono legate all'ambiente di vita; quindi, non c'è una possibilità di mobilità per evitare un fattore di stress che possa essere limitante per la vita. L'evoluzione ha portato a un insieme di risposte di varia natura che hanno permesso alle piante di sviluppare degli adattamenti.

Natura abiotica: insieme di interazioni tra organismi che possono essere fonte e causa di stress per organismi che condividono lo stesso ambiente di vita. Possibilità di risposta a una condizione ambientale sfavorevole sia dal punto di vista della componente biotica dell'ambiente di vita, sia delle interazioni che si vengono a creare tra organismi che occupano lo stesso habitat. Quantità o intensità del fattore di stress a seconda del tipo:

quantità intesa come nutrienti o inquinanti che influiscono la vita degli organismi. La pianta risponde con diverse modalità a condizioni che possano influenzarne la sua crescita e il suo sviluppo ma anche avere effetti determinanti sul completamento del ciclo vitale della pianta (fioritura, fruttificazione). Variabilità intraspecifica: Campione di 100 o 10 individui possono dare risposte diverse rispetto ad un parametro ambientale che sto testando. → crescita ottimale tipo fisiologico normale. Ogni deviazione provoca un fattore di danno o stress per l'organismo, misurato come carenza o eccesso. Tabella slide (da plant ecology): Apporto di azoto in fertilizzanti, con valori espressi in kg/ha totale. Si creano situazioni di carenza che porta ad una crescita stentata, foglie piccole o scarsamente colorate, ciclo vitale limitato, ridotta resistenza alla siccità, rapporto alto root/shoot; quindi, la pianta non investe nella crescita. La carenza di nutrienti.rende la pianta più suscettibile ad altri fattori di stress come l'aumento di infezioni perché non si sviluppa in condizioni favorevoli; l'eccesso di nutrienti porta ad una vegetazione lussureggiante quindi ad una grande espressione di biomassa (rapporto root/shoot basso) la pianta risponde positivamente alle condizioni di stress investendo in biomassa aerea. Un eccesso ulteriore può provocare una tossicità che può essere acuta. Concetto di stress Una forza che provoca una deformazione è un fattore di stress e può avere una reversibilità (stress elastico) o diventare irreversibile fino a provocare una rottura (stress plastico). Le capacità di risposta al fattore di stress sono 3: - Evitamento. - Evitare la deformazione elastica; - Evitare la deformazione plastica; - Tolleranza. Anche il tempo è un fattore di stress insieme all'intensità, perché la durata del fattore di stress può influenzare la risposta della pianta.definisce la possibilità di reversibilità dell'effetto stesso. Seguono la riparazione, se lo stress plastico non è troppo intenso quindi l'organismo riesce a resistere e l'adattamento. Strategia di evitamento e tolleranza sono il risultato dell'evoluzione delle piante in risposta a una serie di gradienti e di parametri strettamente legati a latitudine e altitudine. Simbiosi (micorriziche) è una risposta da parte della natura a quello che è lo stress nutrizionale. Una simbiosi rappresenta un modello di vita in comune che può avere diverse tipologie: - Commensalismo. Riferimento al fatto che c'è una possibilità di condividere i nutrienti da parte degli individui interessati. Non è un modello di vita obbligato, ma in ogni caso si tratta di interazione che non produce effetti negativi o positivi. Se pensiamo alle piante e al ruolo degli uccelli che per la nidificazione hanno dei riferimenti molto precisi.

Rispetto al riconoscimento di determinate chiome, le orchidee epifite che vivono sui tronchi degli alberi:

• Parassitismo. Uno dei due partner si nutre dell'altro, c'è quindi un effetto negativo.
• Mutualismo. Vantaggio reciproco, scambio di nutrizione.

Le micorrize le definiamo delle simbiosi mutualistiche che si vengono a instaurare tra pianta con una localizzazione ben specifica a livello dell'apparato radicale e il partner o i partner fungini.

Legge del minimo: se si verifica una carenza nutrizionale per tre elementi (azoto, fosforo, potassio) che sono gli elementi per i quali si arresta lo sviluppo della pianta, se non sono disponibili in una certa misura, la pianta per risolvere questa carenza trova questo tipo di risposta data dal modello di vita in comune con partner fungini.

L'assenza di simbiosi micorrizica rappresenta ormai quasi un'eccezione perché il 90% delle piante vascolari presenta una simbiosi micorrizica (pteridofite, angiosperme).

gimnosperme e quasi tutte le angiosperme, eccezioni fatte per le piante acquatiche e altre tre famiglie). La simbiosi micorrizica mette in relazione la pianta con l'apparato radicale a livello del suolo e la componente fungina che in questo insieme vanno a dare luogo a queste strutture molto particolari che hanno grande valenza dal punto di vista funzionale pianta + fungo + suolo.

• Ectomicorrize (ECM). Le troviamo in particolare su specie arbustive e legnose;
• Micorrize vescicolari arbuscolari (VAM o AM) dette anche endomicorrize, le più abbondanti in natura. L'arbuscolo lo troviamo a livello cellulare del parenchima corticale, a livello della membrana, poiché c'è poco spazio, si crea un'invaginazione. Gli organismi addetti alla simbiosi con le piante superiori sono il phylum dei Glomeromycota;
• Piante non micorrizzate (NM) le troviamo in habitat disturbati o con condizioni ambientali estreme.

Due organismi che svolgono ognuno

Il proprio ciclo vitale in una condizione di convivenza strettissima che ad esempio per quanto riguarda le VAM si manifesta a livello intracellulare; questo è il risultato di una evoluzione che ha permesso una coesistenza di organismi che appartengono a regni diversi che però in questa forma traggono un reciproco vantaggio. Una simbiosi micorrizica si viene ad instaurare secondo particolari condizioni ambientali: nel suolo la componente fungina deve avere degli sviluppi a livello di spore e micelio. C'è un richiamo da parte della pianta di tipo chimico che funziona sulla base della liberazioni di essudati radicali che permettono alle spore presenti nel suolo di entrare a contatto con l'apparato radicale della pianta stessa. A livello di angiosperme e gimnosperme troviamo ECM e VAM, mentre nelle pteridofite solo le VAM. Tra VAM ed ECM le più recenti sono le ECM poiché l'emersione delle piante vascolari superiori è

avvenute in ambienti terrestri. Le micorrize sono in grado di demolire molecole complesse grazie alla presenza di enzimi all'interno delle cellule. Il carbonio organico direttamente utilizzabile è fondamentale sia per il fungo che per la pianta, permettendo a entrambi di soddisfare le proprie esigenze. Il flusso di nutrienti dal fungo al suolo dipende dalla fotosintesi della pianta, che fornisce al fungo una parte dell'energia prodotta. Le micorrize arbuscolari (VAM) sono particolarmente efficienti nel rendere disponibile il fosforo, mentre l'azoto viene fissato dagli azotofissatori. La simbiosi micorrizica offre diversi vantaggi, tra cui l'apporto di carbonio sotto forma di zuccheri, la protezione da stress idrici grazie alla capacità di assorbimento del fungo, la riduzione della presenza di inquinanti, il miglioramento della struttura del suolo e il supporto alle successioni ecologiche primarie.

secondarie dei vegetali. Ectomicorrize (ECM) Basidiomiceti e agaricomiceti sono la maggior parte dei funghi che entrano in questa simbiosi. In riferimento agli agaricomiceti ci sono 14 cladi di cui 8 partecipano alle micorrize. A livello ecosistemico la distribuzione è ampia perché le possiamo trovare come simbionti di piante che vanno a rappresentare la copertura vegetale dominante dei diversi biomi (piante di alto fusto, legnose, conifere e latifoglie). Il passaggio dallo stato di micelio a quello di ramificazione dei miceli è legato al fatto che a livello di accrescimento delle ife apicali c'è un'attività enzimatica. A livello della radice micorrizzata troviamo strutture organizzate chiamate rizomorfe: quindi ife che raggiungono gli apici radicali. Il mantello fungino va a sostituire completamente la funzione dei peli radicali, a differenza di piante non micorrizzate dove all'esterno della radice c'è una scarsa presenza.

dimicelio; quindi, un’attività di assorbimento data dai peli radicali. La differenza tra micorrize con piante angiosperme e conifere è che le conifere hanno miceli più ramificati.

Morfotipo: insieme di caratteri morfologici che riguardano aspetto esterno della radice e alcuni aspetti che riguardano l’organizzazione del mantello che si caratterizzano in modo tale da attribuire, caratterizzare morfotipi diversi tra loro; la caratterizzazione del morfotipo può portare a risalire al partner fungino proprio perché questo insieme di caratteri si identifica, specializza come tipico di quel genere, di quella specie in alcuni casi. I nutrienti una volta assorbiti vengono accumulati e successivamente trasferiti alle radici tramite il reticolo di Hartig.

Fase vegetative di Tuber (tartufo)

Germinazione di spore che daranno origine a miceli che potranno andare a fondersi laddove c’è un riconoscimento rispetto ad una diversa polarità nel caso

dei basidiomiceti, negli ascomiceti abbiamo una fusione. Metalli pesanti e piante metallofite ricadiamo nell'ambito dei fattori di stress di natura chimica: la possibilità di risposta delle piante h