Le piante “respirano”, in modo diverso dagli animali, ma la loro sopravvivenza dipende altrettanto dal movimento di gas. Attraverso minuscoli pori presenti sulle foglie, gli stomi, assorbono anidride carbonica e rilasciano vapore acqueo in un processo continuo che sostiene la fotosintesi, il raffreddamento dei tessuti e l’equilibrio idrico. Questo scambio, apparentemente semplice, è regolato da meccanismi complessi e altamente sensibili alle condizioni del suolo e dell’ambiente.
La conduttanza stomatica è il parametro che descrive quanto facilmente questi pori si aprono e si chiudono. È uno degli indicatori più utilizzati nella fisiologia vegetale e uno dei più reattivi allo stress: varia rapidamente quando cambia la disponibilità d’acqua o quando una foglia si surriscalda, come mostrato da numerosi studi pubblicati.
In questo articolo verranno illustrate la natura e il significato della conduttanza stomatica e il metodo con cui viene misurata. Saranno inoltre presentati i risultati dello studio frutto della collaborazione con Antonio Olivieri, di Zeolite Italia, e col Dr. Domenico Prisa del CREA di Pescia (PT). La ricerca indaga gli effetti del biostimolante INORT e della zeolite chabasite micronizzata sull’olivo ‘Koroneiki’.
Bocche sulle foglie
Stoma fogliare – Wikipedia
Gli stomi sono piccole aperture presenti principalmente sulla pagina inferiore delle foglie. Ogni stoma è delimitato da due cellule di guardia che, modificando la propria pressione di turgore, regolano l’apertura del poro. Questo meccanismo permette alla pianta di controllare due processi fondamentali: l’ingresso della CO₂ necessaria alla fotosintesi e la perdita di acqua sotto forma di vapore, cioè la traspirazione.
La regolazione stomatica è un processo complesso, studiato in dettaglio nella letteratura fisiologica classica. Dipende da fattori ambientali come luce, umidità e temperatura, ma anche da segnali interni tra cui disponibilità idrica, concentrazione di potassio nelle cellule di guardia e presenza di fitormoni come l’acido abscissico (ABA), soprattutto in condizioni di stress idrico.
La rapidità di risposta è una delle caratteristiche più interessanti: in molte specie, compreso l’olivo, gli stomi possono modificare significativamente la propria apertura nell’arco di pochi minuti quando cambiano luminosità o disponibilità d’acqua. Questa plasticità rende la conduttanza stomatica un indicatore molto sensibile dello stato fisiologico della pianta.
Misurare i gas
La conduttanza stomatica, indicata con gₛ, è una misura della facilità con cui i gas attraversano gli stomi, i pori attraverso cui la foglia comunica con l’atmosfera. Viene espressa in mol H₂O m⁻² s⁻¹ e rappresenta, dal punto di vista fisico, l’inverso della resistenza che la foglia oppone al movimento dell’anidride carbonica verso l’interno e del vapore acqueo verso l’esterno. In altre parole, descrive quanto “libero” sia il passaggio dei gas attraverso la superficie fogliare in un determinato momento.
Questo parametro è particolarmente informativo perché racchiude in un unico valore numerosi aspetti della fisiologia vegetale. La conduttanza stomatica riflette infatti lo stato idrico del substrato e dei tessuti, l’efficienza con cui la pianta controlla le proprie perdite d’acqua e la capacità di mantenere attiva la fotosintesi in condizioni ambientali variabili. Allo stesso tempo, è strettamente legata alla traspirazione, un processo che contribuisce al raffreddamento della foglia e alla regolazione della temperatura dei tessuti fotosintetici.
Valori elevati di conduttanza indicano stomi ampiamente aperti e scambi gassosi intensi, tipici di condizioni favorevoli alla crescita. Al contrario, una riduzione della conduttanza segnala una chiusura parziale o totale degli stomi, spesso associata a stress idrico o termico. Numerosi studi pubblicati su riviste internazionali di fisiologia vegetale hanno dimostrato che questa riduzione rappresenta una delle prime risposte misurabili alla siccità, manifestandosi ben prima della comparsa di sintomi visibili come l’avvizzimento o il rallentamento della crescita.
Strumenti ad infrarossi
La conduttanza stomatica viene misurata mediante strumenti progettati per analizzare gli scambi gassosi tra la foglia e l’atmosfera. Nella ricerca ecofisiologica, questa analisi viene condotta attraverso analizzatori di gas a infrarossi, che permettono di quantificare con precisione i flussi di anidride carbonica e vapore acqueo che attraversano gli stomi. Si tratta di una tecnica consolidata, utilizzata da decenni per studiare fotosintesi, traspirazione e risposta delle piante agli stress ambientali. 
Durante la misurazione, una foglia completamente espansa viene inserita in una piccola camera che crea un microambiente controllato. All’interno di questa camera circola un flusso d’aria noto, mentre sensori a infrarossi registrano le variazioni di concentrazione di CO₂ e H₂O tra l’aria in entrata e quella in uscita. Queste differenze, insieme ai dati relativi alla radiazione incidente, alla temperatura fogliare e all’umidità, consentono di calcolare simultaneamente la fotosintesi netta, la traspirazione e la conduttanza stomatica.
Uno degli aspetti più rilevanti di questa metodologia è la sua elevata sensibilità: anche piccole variazioni nello stato idrico o nella regolazione stomatica vengono immediatamente rilevate. Proprio per questa ragione, le misurazioni devono essere effettuate in condizioni il più possibile ripetibili, mantenendo costanti l’orario di campionamento e la posizione della foglia sulla chioma. In questo modo, le differenze osservate riflettono realmente l’effetto dei trattamenti o delle condizioni ambientali, e non semplici fluttuazioni fisiologiche di breve durata.
Lo studio sull’olivo ‘Koroneiki’
Lo studio ha valutato l’effetto di diversi trattamenti su giovani piante di olivo varietà Koroneiki coltivate in vaso, mettendo a confronto una tesi di controllo con applicazioni di estratto di alghe, di INORT (estratto di Inula viscosa), di zeolite chabasitica e della combinazione INORT + zeolite. L’analisi della conduttanza stomatica ha evidenziato differenze nette tra i trattamenti, indicando una risposta fisiologica sensibile alle diverse condizioni create nel substrato e nella pianta.
Grafico dei valori ottenuti con le diverse tesi
Nel controllo, la conduttanza stomatica ha mostrato valori medi pari a 0,18 mol H₂O m⁻² s⁻¹. Tutti i trattamenti hanno determinato un aumento rispetto a questo valore, con incrementi particolarmente evidenti nei casi dell’estratto di alghe e della zeolite, che hanno raggiunto valori intorno a 0,24, e ancora più marcati con l’applicazione di INORT, che ha fatto registrare una conduttanza pari a 0,25. Il valore più elevato è stato osservato nel trattamento combinato INORT + zeolite, che ha raggiunto 0,26 mol H₂O m⁻² s⁻¹, suggerendo un effetto sinergico tra i due materiali.
Ammendanti e biostimolanti
Dal punto di vista fisiologico, questo risultato è coerente con quanto riportato in numerosi studi internazionali sugli ammendanti minerali e sui biostimolanti vegetali. Le zeoliti, grazie alla loro struttura microporosa e all’elevata capacità di scambio cationico, migliorano la ritenzione idrica del substrato e favoriscono la disponibilità di potassio, un elemento chiave per il funzionamento delle cellule di guardia e quindi per la regolazione stomatica. Parallelamente, i biostimolanti ottenuti da estratti vegetali, come quelli derivati da Inula viscosa, sono noti per stimolare l’attività fotosintetica e aumentare il contenuto di clorofilla, rendendo la foglia più reattiva agli stimoli ambientali e più efficiente nello sfruttamento della luce.
L’aumento della conduttanza stomatica osservato nel trattamento combinato suggerisce dunque una sinergia tra una migliore disponibilità idrica e nutrizionale a livello radicale e una maggiore efficienza metabolica a livello fogliare. Questo equilibrio permette alla pianta di mantenere stomi più aperti senza compromettere il controllo delle perdite d’acqua, favorendo al tempo stesso l’assimilazione del carbonio. 
Un aspetto interessante, evidenziato da studi condotti su specie mediterranee, è che un moderato incremento della conduttanza stomatica, quando accompagnato da un aumento della capacità fotosintetica, può migliorare l’efficienza d’uso dell’acqua anziché ridurla. In queste condizioni, la pianta perde più acqua in termini assoluti, ma acquisisce una quantità di carbonio proporzionalmente maggiore, con un effetto positivo sulla crescita complessiva e sulla produttività.
Conclusioni
La conduttanza stomatica rappresenta un parametro affidabile e altamente sensibile per valutare il bilancio fisiologico delle piante e la loro risposta agli stress ambientali. La sua misurazione, ormai ampiamente standardizzata attraverso strumenti per l’analisi degli scambi gassosi, permette di ottenere informazioni immediate sulla fotosintesi, sulla regolazione idrica e sull’efficienza complessiva del metabolismo fogliare.
Il recente studio sull’olivo ‘Koroneiki’ mostra che la combinazione di un biostimolante a base di Inula viscosa e zeolite chabasitica può migliorare la conduttanza stomatica, probabilmente grazie a una migliore disponibilità idrica del substrato e a un aumento della reattività fisiologica della foglia.
Questi risultati offrono indicazioni utili per la gestione delle piante in vivaio e per l’impiego di ammendanti e biostimolanti in sistemi colturali sensibili alle oscillazioni idriche, suggerendo un approccio integrato che tenga conto sia della rizosfera sia della fisiologia fogliare.
Ringrazio Domenico Prisa e Antonio Olivieri per la collaborazione.
Per chi volesse approfondire, può leggere l’articolo completo qui.