Effetto di essudati radicali sulla mobilizzazione del ferro e sulla mineralogia di un suolo calcareo

Il ferro (Fe) è tra gli elementi più abbondanti nel suolo, ma è scarsamente disponibile per le piante in condizioni di pH neutro e alcalino. In Fe-carenza, le dicotiledoni aumentano la disponibilità di Fe nella rizosfera essudando protoni e composti organici ad azione complessante e/o riducente, come acidi organici (AO), flavonoidi e amino acidi (AA). Sebbene il ruolo degli AO sulla mobilizzazione del Fe dal suolo sia stato accertato, resta da comprendere meglio quello delle altre classi di composti. Inoltre, è opportuno indagare sull‟effetto di tali essudati sulla mineralogia del suolo, data la connessione tra i processi di mobilizzazione/assorbimento dei nutrienti e l‟alterazione dei minerali. In questo studio, è stata valutata inizialmente la composizione degli essudati radicali di cetriolo (Cucumis sativus L.) allevato in Fe-sufficienza (+Fe) ed in Fe-carenza (-Fe). Il contenuto di AO, sostanze fenoliche e AA negli essudati delle piante –Fe è risultato nettamente superiore a quello delle piante +Fe. Successivamente, è stata studiata, in un sistema chiuso, l‟interazione tra un suolo calcareo e alcuni composti determinati negli essudati radicali, quali AO (citrato, malato, ossalato) e flavonoidi (quercetina, rutina, genisteina), sia da soli che in combinazione. Dopo 24 ore, è stata determinata la concentrazione di Fe in soluzione mediante ICP-OES, e la composizione mineralogica del suolo mediante XRD. Inoltre, è stata studiata l‟alterazione mineralogica nel suolo rizosferico di piante di cetriolo +Fe e –Fe usando un sistema rhizotest. Nel sistema chiuso, la rutina, sia sola che combinata con gli AO o con la genisteina, ha estratto una quantità di Fe almeno due volte maggiore di quella estratta dal citrato; inoltre, ha dissolto tra il 12% ed il 41% delle fasi amorfe del suolo, ed ha favorito la neosintesi di illite e smectite. Nel suolo rizosferico, il cetriolo –Fe ha dissolto il 55% di amorfo, senza tuttavia promuovere la formazione dei fillosilicati. Pertanto, si può ipotizzare che, nel sistema chiuso, gli elementi liberati dall‟amorfo siano rapidamente precipitati a formare fillosilicati, mentre, nel sistema aperto (suolo rizosferico), tali elementi vengano assorbiti dalla pianta o lisciviati, sottraendosi così alla cristallizzazione. Esperimenti condotti con altre specie vegetali hanno dimostrato che l‟alterazione e la neosintesi dei minerali sono influenzate dalla strategia di mobilizzazione del Fe adottata dalla pianta.