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Caratteristiche delle piante adattate alla siccità VS piante sotto stress idrico

Le piante che sono adattate a condizioni di siccità presentano delle caratteristiche particolari dal punto di vista morfologico (esterno e osservabile), fisiologico (interno, che comporta i processi metabolici) e fenologico (il ciclo di vita). D'altra parte, le piante che sono sotto condizioni di stress possono presentare delle caratteristiche che rappresentano dei "sintomi" che dimostrano una condizione non ottimale. 

Tratti morfologici

Le piante adattate alla siccità, per lo più di portamento erbaceo o arbustivo, tendono a presentare foglie di piccole dimensioni per poter ridurre la superficie traspirante cioè che genera perdita di acqua. Ad esempio le foglie "aghiformi", come nel caso del Rosmarino, presentano superfici molto ridotte che riducono il rischio di deidratazione. L’esempio che meglio spiega questa caratteristica è riferito alle Cactacee, poiché presentano foglie modificate a forma di spine con lo scopo di evitare la perdita di acqua in un ambiente ostile; al posto delle foglie è il fusto a presentare un'attività fotosintetica percettibile. Inoltre, le piante adattate alle condizioni di bassa disponibilità idrica, tendono a presentare radici profonde per poter raggiungere l'acqua che si trova negli strati più profondi del terreno. 

Per quanto riguarda le piante in condizioni di stress, possono presentare una crescita vegetativa ridotta come effetto di una limitata attività metabolica che va a influire nella produttività. In effetti, per evitare la perdita di acqua le foglie tendono ad arrotolarsi facendo sì che la superficie esposta al medio esterno sia ridotta, diminuendo in questo modo l'attività dei processi metabolici che si verificano nelle foglie, come la fotosintesi, che hanno un rapporto diretto con la produttività. D'altra parte, in certi casi lo stress può comportare un aumento nella crescita delle radici in profondità che però comporta un consumo energetico molto elevato.

Tratti fisiologici

Dal punto di vista fisiologico le piante adattate ai climi tropicali, subtropicali e desertici svolgono il processo fotosintetico in modo diverso dalle piante che non lo sono. 

Le piante tipiche dei climi tropicali e subtropicali, come il mais e la canna da zucchero, presentano un meccanismo fotosintetico denominato C4 che si differenzia dal C3 (il meccanismo più comune) a livello spaziale e anche metabolico. Il C4 è caratterizzato dalla presenza delle cellule del mesofillo che svolgono il ruolo importante di garantire la disponibilità di CO2 (molecola fondamentale nella fotosintesi) senza dover aprire gli stomi nelle ore più calde, evitando così la deidratazione della pianta. Gli stomi sono le strutture fogliari dedicate allo scambio gassoso con l’ambiente esterno (entra anidride carbonica ed esce ossigeno nella fotosintesi) che hanno la capacità di aprirsi e chiudersi a seconda delle condizioni ambientali. Le piante C4 presentano un vantaggio in condizioni di elevata radiazione solare, limitazione idrica e alte temperature, nonostante il grande costo energetico, riescono a fornire la CO2 senza dover mettere a rischio la sopravvivenza delle piante.

Nel caso delle piante con meccanismo CAM, tipico delle piante grasse (Cactacee e Crassulaceae), presentano sia il meccanismo C3 che il C4, con la particolarità che si realizza in momenti diversi della giornata, durante la notte aprono gli stomi e catturano la CO2 mentre durante il giorno mantengono gli stomi chiusi e fissano la CO2 che è stata catturata previamente, in questo modo non rischiano la deidratazione. Anche in questo caso il consumo energetico è alto, ma così riescono a sopravvivere in ambienti secchi e caldi. 

Si possono identificare dei sintomi di stress che si manifestano nel metabolismo secondario a partire dalla produzione di composti specifici. Questo è il caso dell'Acido Abscissico (ABA) che è chiamato anche popolarmente come il “fitormone dello stress”, la sintesi di questo viene incrementata specialmente nel caso di stress idrico. ABA aumenta la capacità delle piante di adattarsi allo stress di diversa origine, infatti, il ruolo è strettamente legato alla chiusura stomatica. Studi recenti documentano che una bassa quantità di ABA consente un'apertura stomatica alta che comporta un'alta perdita di acqua in piante che non riescono ad acclimatarsi alle condizioni ambientali ostili. Quindi, questo significa che il fitormone ABA è correlato direttamente con la risposta di adattamento, avendo un ruolo fondamentale nella sintesi di proteine che contribuiscono ad aumentare la resistenza allo stress.

Fenologia 

Dal punto di vista fenologico, le piante che sono sotto condizioni di stress possono anticipare la fase riproduttiva ai fini di garantire la sopravvivenza della specie. In questi casi si osserva una fioritura precoce che conseguentemente genera una produzione di frutti anticipata, questo può avere delle conseguenze per quanto riguarda la qualità della raccolta.

In questi casi si possono osservare degli individui di taglia piccola, con una parte vegetativa poco sviluppata e che producono frutti prima del previsto, frutti che in certi casi sono scarsamente sviluppati.  

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