El hierro (símbolo químico Fe) es uno de los seis micronutrientes o oligoelementos necesarios para el crecimiento y la reproducción de las plantas. De las muchas propiedades especiales del hierro, su capacidad para sufrir cambios de valencia o oxidarse fácilmente es la esencia de su importancia biológica. La mayoría de las publicaciones y estudios científicos discuten el hierro en el suelo, donde está presente en forma de minerales (como hematita), sedimentos inorgánicos (como óxidos de hierro), complejos orgánicos (como humatos) e iones en la solución del suelo. Químicamente, se presenta en dos formas o estados de oxidación: Fe3+ и Fe2+… El hierro ferroso se oxida fácilmente a férrico, que es prácticamente insoluble en agua. En suelos agrícolas normales y bien aireados, los procesos de oxidación ocurren activamente y, por lo tanto, predomina el hierro trivalente. Estos fenómenos son la principal causa del problema de la deficiencia de hierro en los cultivos.
Como todos los nutrientes de las plantas, el hierro debe estar en una solución acuosa para que las raíces lo absorban. Cualquier factor que disminuya la actividad o concentración de hierro disuelto (iones Fe) afectará adversamente la absorción. Esta reacción depende en gran medida del nivel de pH: la actividad del hierro soluble disminuye 1000 veces por cada aumento de pH en uno.
Naturalmente, la reacción también está influenciada por las condiciones redox del suelo. Por estas razones, un suelo ácido bien aireado tendrá un contenido férrico soluble más alto que un suelo alcalino. En condiciones reductoras, se prefiere el hierro Fe2+… Es una fuente importante de hierro soluble en condiciones anaeróbicas como los arrozales inundados. Sin embargo, la solubilidad mucho mayor del hierro ferroso puede causar problemas de toxicidad por hierro en algunas situaciones. Por ejemplo, «pavón»En arroz (fig.).
Funciones de hierro
Las plantas necesitan hierro para producir clorofila y activar varias enzimas, especialmente las que participan en la fotosíntesis y la respiración. También participa en la síntesis de proteínas y la formación del color de la fruta. Aunque el papel exacto de la producción de clorofila aún no está claro, se ha demostrado una relación definida entre el contenido de hierro y clorofila en las hojas de las plantas. La interrupción de la producción de clorofila en plantas con deficiencia de hierro es, por supuesto, la causa del síntoma visual universal, la clorosis.
El hierro es absorbido principalmente por las plantas en el suelo en forma de hierro (Fe2+). Sin embargo, dado que la mayoría de los suelos agrícolas contienen hierro en forma de hierro (Fe3+), las plantas deben primero disolver Fe3+y luego reducirlo a Fe2 + para que pueda atravesar la membrana plasmática de la raíz del cabello (plasmalema). El mecanismo exacto que describe este proceso aún no se conoce bien. Parece variar entre las especies de plantas.
En la mayoría de los cultivos, la absorción de hierro es un proceso activo que requiere energía. Los pelos de la raíz de la planta emiten protones (iones H+) y exuda al suelo circundante. Los protones ayudan a disolver el Fe3+, bajando el pH y promoviendo la quelación de iones Fe3+ exudados fenólicos. En la superficie de la raíz, quelato de hierro Fe3+ reducido a quelato de hierro Fe2+que libera fácilmente Fe2+ para la absorción por los pelos de la raíz. Tan pronto como fue a la raíz, Fe2+ oxidado a Fe3+ y luego quelado con iones citrato. El quelato de citrato de hierro se transporta luego a áreas de la planta en crecimiento activo. Después de la translocación, el hierro tiende a fijarse y no se puede volver a transferir de un órgano a otro. Por esta razón, los síntomas de la deficiencia de hierro tienden a afectar solo al nuevo crecimiento.
Дефицит железа
Casi sin excepción, la deficiencia de hierro conduce a la clorosis de las hojas jóvenes de rápido crecimiento, mientras que las hojas más viejas permanecen de color verde oscuro. Las venas permanecen marcadamente verdes en contraste con las áreas intervenosas amarillas. En plantas con hojas con nervaduras paralelas (por ejemplo, cereales), se observa un efecto de trampolín. Una estructura de malla fina es visible en las plantas de hoja ancha (ver figura). Inicialmente, las venas permanecen verdes, lo que da como resultado un patrón de malla. En etapas posteriores, las venas también se vuelven cloróticas y pueden romperse y toda la hoja parece blanqueada. La necrosis generalmente no ocurre hasta las etapas finales del desarrollo de los síntomas.
Diagnóstico y eliminación de la deficiencia de hierro.
Los síntomas visuales son lo suficientemente comunes como para diagnosticar con precisión la deficiencia de hierro. En caso de duda, puede rociar con compuestos de hierro; la reacción suele ser muy rápida. El efecto general de la clorosis por deficiencia de hierro es reducir la actividad fotosintética requerida para el crecimiento y desarrollo. Esto, a su vez, reduce el rendimiento de los cultivos y el uso económico humano. La deficiencia de magnesio también muestra clorosis en las áreas interveinales, pero estos síntomas comienzan en las hojas más viejas y la clorosis es de color más amarillo anaranjado. La deficiencia de manganeso también muestra clorosis en las hojas más jóvenes, pero las venas permanecen verdes incluso con una deficiencia severa.
Los altos niveles de molibdeno disponible pueden reducir la absorción de Fe, provocando que el molibdato de hierro se precipite en la superficie de la raíz. La causa más común de deficiencia de hierro en las plantas es un pH alto; la disponibilidad de hierro disminuye cuando el pH es superior a 7. La deficiencia de hierro puede ser causada por un drenaje deficiente del sustrato. La deficiencia de hierro también puede deberse a un exceso de manganeso.
La concentración óptima de hierro para diferentes plantas varía. Por ejemplo, para la mayoría de los cultivos de uva, la solución nutritiva debe contener 2-3 ppm de Fe (2-3 mg / L).
Exceso de hierro
La acumulación de hierro en las células también puede ser tóxica. Puede actuar catalíticamente para generar radicales hidroxilo que pueden dañar los lípidos, las proteínas y el ADN. Debido a la toxicidad potencial asociada con los niveles altos de hierro, las células almacenan hierro con una proteína intracelular llamada ferritina, que libera hierro de manera controlada. Esta proteína es producida por casi todos los organismos vivos, incluidas las algas, bacterias, plantas superiores y animales.
Diagnóstico y eliminación del exceso de hierro
La toxicidad por hierro ocurre principalmente cuando el pH cae lo suficiente como para crear un exceso de hierro disponible. Al igual que con algunos otros nutrientes, es probable que los signos visibles de toxicidad por hierro sean un signo de otra deficiencia de nutrientes. La acumulación de hierro también puede ocurrir con la deficiencia de zinc. El exceso de hierro puede hacer que el follaje cambie de color a un verde más oscuro.
Hierro en soluciones nutritivas
Para la hidroponía, se utilizan como nutrientes sulfato ferroso (sulfato ferroso) o quelatos de hierro. Los quelatos de hierro son generalmente menos propensos a la precipitación en condiciones alcalinas y generalmente se prefieren para su uso. Lea más en el artículo “Quelatos de metales”.
fuentes
- Hidroponía e invernaderos prácticos. Septiembre . 2016
