Prof. FERRUCCIO POLI - Docente presso l'Università di Ferrara

Vi parlerò del movimento della linfa elaborata all'interno delle piante che noi bonsaisti coltiviamo per farne alberi in miniatura.

Tutto quello che vi farò vedere e che cercherò di spiegarvi, usando i termini più facili possibili, si riferisce alle dicotiledoni arboree (esempio: olmi, faggi, querce, ecc.) ed alle gimnosperme, cioè ai pini, ai lanci ed agli abeti.

Per parlare di dove di muove la linfa grezza e dove si muove la linfa elaborata, in quali strutture avvengono questi movimenti, devo fare un piccolo accenno all'anatomia delle piante e farvene vedere le strutture, cioè esattamente quali sono questi canali o sistemi di circolazione esistenti all'interno dell'albero.

Userò dei lucidi, che spero siano abbastanza chiari, sui quali sono indicate le varie zone interessate a questo movimento.

Tutte le piante, siano esse erbacee o legnose, hanno un complesso sistema di circolazione dei liquidi. Noi umani abbiamo un doppio sistema circolatorio arterioso e venoso; anche le piante hanno due sistemi: uno di trasporto della linfa grezza chiamato xilema e uno per Il trasporto della linfa elaborata, detto floema. Vi ricordo che la linfa elaborata è quella che viene trasferita, partendo solitamente dalle foglie quali organi fotosintetizzanti, a tutti gli altri distretti della pianta.

Il sistema della linfa grezza, lo ricordo, porta principalmente acqua e sali dalla radice a tutti i distretti della pianta, ma in maggior quantità ed in una maggior concentrazione alla foglia.

La foglia, che in poche parole è il “laboratorio” di tutta la pianta, è la zona dove i sali e l'acqua, tramite la luce vengono trasformati in vari composti, principalmente in zuccheri. La linfa elaborata, come dicevo prima, viene poi trasportata dalle zone di produzione, quindi dalle foglie, agli altri distretti.

Questi due sistemi di circolazione sono diversi nella radice e nel fusto.

Nella radice abbiamo una particolare struttura per effetto della quale lo xilema è posto in modo alterno al floema, in una particolare struttura chiamata alterna oppure raggiata. Nel passaggio al fusto, per lo meno nella sua struttura primaria, xilema e floema sono invece uniti insieme a formare dei cordoni o fasci: floematico e xilematico.

La radice è uguale per tutti i vegetali, siano erba o pianta.

Tutti gli apici hanno una parte apicale chiamata cuffia che è un insieme di cellule che proteggono la parte meristematica sottostante, dove le cellule si dividono attivamente ed è la vera zona di crescita della radice. In questa cuffia di cellule morte si produce un materiale vischioso che protegge l'apice della radice e gli permette di inserirsi e di incunearsi senza rotture tra i vari granelli delle maglie del terreno.

Dopo questa zona di attiva crescita o zona meristernatica vi è la zona di assorbimento vero e proprio della radice. La maggior parte dell'acqua e dei sali vengono assorbiti a livello di questa struttura detta primaria ossia zona della radice con i peli radicali. Questi sono delle estroflessioni delle cellule epidermiche della radice che servono ad aumentarne la superficie di assorbimento. Oltretutto questi peli si inseriscono tra i granelli del terreno e vanno ad assorbire quel velo di acqua che normalmente è aderente a tali particelle.

Qui, ripeto, avviene il 90% dell'assorbimento dell'acqua. Ecco perché quando si parla di bonsai, normalmente si raccomanda che la pianta abbia del buoni capillari, intendendo probabilmente queste piccole radici spesso microscopiche.

La densità di queste formazioni è ovviamente variabile a seconda della specie di vegetale e ne condiziona sia la capacità di assorbimento che la funzionalità. Per fare qualche esempio nella segala i peli radicali sono circa 2500 per centimetro quadrato, sono 500 nella robinia e solo attorno ai 120 nel pino.

Successivamente nella parte più alta si cominciano a formare le radici secon­darie, dando luogo così alle ramificazioni delle radici. Ovviamente ogni radice secondaria che si formerà avrà le stesse caratteristiche della radice primaria, con cuffia, zona meristematica e peli radicali.

La zona dei peli radicali è molto corta, di pochi millimetri o, al massimo, di qualche centimetro. I peli radicali hanno solitamente una vita effimera, di qualche giorno; in alcuni casi solo di alcune ore (10-12 ore), poi muoiono.

La zona dei peli rimane però costantemente presente perché mentre i “vecchi” muoiono, la zona dell'apice continua a crescere, formando dietro di sé anche dei nuovi peli radicali.

Col tempo la parte esterna della radice subisce un processo che noi chiamiamo di suberificazione, che la rende pressoché impermeabile, per cui l'acqua difficilmente può essere assorbita da questa zona, se non in maniera modesta.

Si potrebbe subito obiettare come può allora essere assorbita l'acqua necessaria nei pini, dove sappiamo che non ci sono peli radicali

Questa funzione viene qui svolta dalla micorizza, che vivendo in stretta simbiosi con le radici della pianta sostituisce la funzione dei peli radicali nell'assorbimento dell'acqua e dei sali.

Passando al fusto, si nota che, sia all'apice che alla punta dei rami, la zona di crescita è solo di qualche millimetro. Tutto Il tratto immediatamente retrostante viene chiamato zona di differenziamento, cioè' deve le; cellule da proliferanti attive cominciano ad assumere una configurazione differenziata secondo le funzioni che sono destinate a svolgere e la struttura di cellule adulte.

Nella struttura caratteristica del fusto si presentano dei fasci che rappresentano lo xilerna, che permettono la salita della linfa grezza e dei fasci che rapprentano il floema dove scorre la linfa elaborata che scende dall'alto verso il basso. Questi cordoni sono insieme forse anche per una forma dl protezione ed è importante che siano vicini per la struttura legnosa della pianta.

Vediamo come si forma la struttura legnosa della pianta, tipica nelle piante arboree. Tra lo xilema ed il floema esiste un tessuto cribrovascolare, cioè il cambio, in grado di formare altro tessuto legnoso o xilema verso l'interno ed altro floema verso l'esterno. Per questa sua capacità, si dice che il cambio ha attività bipleurica, cioè da una parte produce un tipo di tessuto diverso che dall'altra. grazie a questa funzione, importantissima per la vita del bonsai quando comincia a crescere produce tantissimo legno (vi ricordo per la trasmissione della linfa grezza) e dall'altra parte, verso l'esterno, una quantità di floema o libro Inferiore a quella del legno, però comunque abbastanza copiosa. Quindi nella pianta arborea per l'attività del cambio si ha ben presto un Ingrossamento del tronco ed un conseguente aumento della capacità di conduzione, sia della linfa grezza che della linfa elaborata.

Tagliando trasversalmente il tronco dl una pianta notiamo le cerchie annuali, formate dal legno, in base alle quali si usa dire si possa calcolare l'età approssimativa della pianta. Ciò perché ogni anno si forma un cerchio nel legno che segna l'attività del cambio e quindi più o meno corrisponde al numero delle stagioni vegetative della pianta.

Il floema è meno cospicuo, perché è prodotto in minor quantità, e perciò non si nota quanto avviene per il legno.

Esternamente al floema si viene a formare un altro tessuto molto importante, anche dal punto di vista bonsaistico, ed è il sughero. Alla superficie a questa struttura legnosa, che sta diventando sempre più grossa, c'è infatti bisogno di un tessuto di protezione che continui a crescere quel tanto che cresce il tessuto interno. Questo sughero costituisce la corteccia.

Vediamo ora quali sono le strutture e le condizioni che permettono la salita della linfa grezza, cioè dell'acqua e dei sali, dal terreno alle foglie.

Se io prendo una cellula vegetale e la metto in un contenitore con dell'acqua in cui è sciolta una certa quantità di sale, alla stessa concentrazione del sale contenuto all'interno della cellula, la quantità di acqua che entra nella cellula attraverso la sua parete permeabile è uguale alla quantità di acqua che ne esce, il contenuto della cellula rimane in equilibrio ed il suo volume inalterato. Se io metto nel recipiente dell'acqua distillata succede che essa entra nella cellula perché al suo interno c'è più sale, e ne gonfia le pareti (l'acqua tende ad entrare per idratare il sale). Al contrario se la concentrazione del sale è più alta fuori dalla cellula, l'acqua tenderà ad uscire dalla cellula, tanto che alla fine essa muore. Questo ultimo fenomeno si chiama plasmolisi ed è quanto accade quando, per esempio, diamo ad un bonsai troppo concime minerale o in soluzione eccessivamente concentrata, facendo sì che nel terreno del vaso ci sia tanto sale da “tirar fuori” l'acqua dalle radici della pianta stessa, con la conseguenza di farla morire.

Il processo fisiologico per cui l'acqua si muove attraverso le pareti delle cellule si chiama osmosi; il nome dice poco ma il concetto è che ci deve essere sempre un certo equilibrio tra l'ambiente esterno e la cellula come parte di un organismo vivente.

Vediamo ora quale è il percorso dell'acqua dal terriccio fino a dentro la radice. L'acqua entra come abbiamo detto dai peli radicali e passando tra cellula e cellula arriva fino al canale dello xilema. I sali invece non possono procedere così semplicemente, ma vengono assorbiti all'interno delle cellule passando dalla cellula del pelo radicale, ad una contigua e così via fino al lume del vaso. Per questa ragione si dice che i sali vengono “pompati attivamente” all'interno della cellula. Per l'effetto ditali pompe naturali, biologiche il sale giunge all'interno dello xilema. In conseguenza di tale movimento attivo, e grazie al meccanismo descritto prima, viene richiamata all'interno anche l'acqua, per cui si genera una pressione che spinge verso l'alto sia l'acqua che il sale stesso. Questo è il concetto della pressione radicale , della cui esistenza se ne può dare la dimostrazione sperimentale.

La forza della pressione radicale è per altro di piccola entità, ed è quasi inesistente nei pini come in tutte le gimnosperme e non può spiegare da sola la salita della linfa grezza in piante alte oltre cento metri. Potrebbe al massimo spingere la linfa fino ad 8-10 metri.

Vanno presi allora in considerazione degli altri importanti fenomeni: la traspirazione e la forza di coesione nei liquidi.

Dell'acqua assorbita da una pianta, più del 90% viene persa per traspirazione, eliminata attraverso le foglie. Parrebbe uno spreco di energia e di acqua. Vi è però un diretto collegamento tra la traspirazione e la risalita della linfa grezza, in quanto, perdendo acqua per traspirazione dalle fogli, si genera nei tubicini rigidi dello xilema una depressione che aspira linfa grezza verso l'alto.

Vi ricordo che la traspirazione è determinata dal sole, il quale, scaldando le foglie, porta l'acqua dallo stato di liquido a quello di vapore, quindi l'energia necessaria per tutto questo movimento è data dal sole.

Cosa importante è che la depressione esercitata in questo modo è piuttosto grande. Dipende ovviamente dalla natura e dimensione della chioma, dall'intensità del calore solare e della traspirazione, ma può anche essere dell'ordine di 25 atmosfere. Togliendo tutti gli attriti, la forza utile che rimane è di circa 15 atmosfere, tale da consentire ampiamente la risalita della linfa grezza fino ai 150 metri degli alberi più alti.

In base a questa teoria si dice che la linfa grezza si muove in primavera, In assenza di foglie, per la pressione radicale, mentre durante la stagione vegetativa, il suo movimento ha luogo piuttosto per effetto della coesione molecolare dell'acqua, ed è determinato dalla traspirazione.

Il movimento della linfa elaborata che avviene dalla foglia, intesa come laboratorio della pianta, verso tutti gli albi distretti comprese le radici, ha delle modalità diverse. innanzitutto i vasi nei quali ha luogo sono di natura differente da quelli legnosi, per dimensione, consistenza e forma, inoltre non è provocato attivamente, bensì avviene prevalentemente per gravità.

A causa di ciò la velocità di spostamento è di molto inferiore a quella della linfa grezza, e la diffusione delle sostanze che trasporta può quindi avvenire con estrema regolarità. Per avere un'idea, mentre l'acqua ed i sali minerali assorbiti “salgono” nel fusto di 25-50 metri all'ora, la “discesa” della linfa elaborata nello stesso tempo è di circa mezzo metro.

La diffusione nei tessuti della linfa elaborata e dei suoi contenuti si realizza analogamente allo schema rappresentato in figura dove nella vaschetta contenente acqua pura stanno immerse due vesciche (che simulano le pareti cellulari) unite da un tubicino. La vescica A contenente una soluzione altamente concentrata di zuccheri corrisponde alla foglia dove avviene la fotosintesi, con una continua produzione ed immissione di saccarosio nella linfa;

la vescica B rappresenta la cellula destinata a ricevere il nutrimento, i messaggi sotto forma ormonale, ecc., ed il tubicino sta al posto del sistema floematico dei vasi cribrosi. A causa dell'osmosi l'acqua entra nella vescica A, facendone aumentare la pressione e spingendo il liquido verso B attraverso il tubicino. In B giungono così le sostanze necessarie e possono venire utilizzate, consentendo che il sistema resti continuamente in movimento.

Lo xilema è costituito dalle pareti assai spesse di cellule morte di grandi dimensioni (massimo comunque 0,5 mm. perché si manifesti capillarità) senza setti trasversali e generalmente non comunicanti tra loro.

I vasi del floema sono formati da cellule vive, le cui pareti costituiscono dei setti che rallentano il flusso, e sono tra loro intercomunicanti per facilitare la diffusione della linfa in tutti i tessuti