Besi (simbol kimia Fe) adalah salah satu dari enam mikronutrien atau elemen yang diperlukan untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman. Dari sekian banyak sifat khusus besi, kemampuannya untuk mengalami perubahan valensi atau mudah teroksidasi adalah inti dari kepentingan biologisnya. Sebagian besar publikasi dan penelitian ilmiah membahas besi dalam tanah, di mana ia hadir dalam bentuk mineral (seperti hematit), sedimen anorganik (seperti oksida besi), kompleks organik (seperti humat), dan ion dalam larutan tanah. Secara kimia, itu terjadi dalam dua bentuk atau keadaan oksidasi: Fe3+ Fe2+… Besi besi mudah teroksidasi menjadi besi, yang praktis tidak larut dalam air. Pada tanah pertanian yang normal dan diangin-anginkan dengan baik, proses oksidasi secara aktif terjadi dan oleh karena itu besi trivalen mendominasi. Fenomena tersebut merupakan penyebab utama masalah defisiensi besi pada tanaman.
Seperti semua nutrisi tanaman, zat besi harus berada dalam larutan berair agar akar dapat menyerapnya. Setiap faktor yang menurunkan aktivitas atau konsentrasi besi terlarut (ion Fe) akan mempengaruhi penyerapan. Reaksi ini sangat tergantung pada tingkat pH: aktivitas besi terlarut menurun 1000 kali untuk setiap kenaikan pH satu per satu.
Secara alami, reaksi juga dipengaruhi oleh kondisi redoks tanah. Untuk alasan ini, tanah asam yang diangin-anginkan dengan baik akan memiliki kandungan besi terlarut yang lebih tinggi daripada tanah basa. Di bawah kondisi pereduksi, besi Fe lebih disukai2+… Ini adalah sumber penting zat besi larut dalam kondisi anaerobik seperti sawah yang tergenang air. Namun, kelarutan besi besi yang jauh lebih tinggi dapat menyebabkan masalah keracunan besi dalam beberapa situasi. Contohnya, “bass merak»Dalam nasi (gbr.).
Fungsi besi
Tanaman membutuhkan zat besi untuk menghasilkan klorofil dan mengaktifkan berbagai enzim, terutama yang terlibat dalam fotosintesis dan respirasi. Ini juga berpartisipasi dalam sintesis protein dan pembentukan warna buah. Meskipun peran pasti dari produksi klorofil belum jelas, hubungan yang pasti antara kandungan besi dan klorofil dalam daun tanaman telah dibuktikan. Gangguan produksi klorofil pada tanaman yang kekurangan zat besi tentu saja merupakan penyebab gejala visual universal, klorosis.
Besi diserap terutama oleh tanaman di dalam tanah dalam bentuk besi (Fe2+). Namun, karena sebagian besar tanah pertanian mengandung besi dalam bentuk besi (Fe3+), tanaman harus terlebih dahulu melarutkan Fe3+kemudian mereduksinya menjadi Fe2+ sehingga dapat melewati membran plasma akar rambut (plasmalemma). Mekanisme pasti yang menggambarkan proses ini belum dipahami dengan baik. Tampaknya bervariasi antara spesies tanaman.
Pada sebagian besar tanaman, penyerapan zat besi adalah proses aktif yang membutuhkan energi. Rambut-rambut akar tumbuhan memancarkan proton (ion H+) dan memancar ke tanah sekitarnya. Proton membantu melarutkan Fe3+, menurunkan pH dan mempromosikan khelasi ion Fe3+ eksudat fenolik. Pada permukaan akar, besi kelat Fe3+ direduksi menjadi besi kelat Fe2+yang dengan mudah melepaskan Iman2+ untuk diserap oleh rambut akar. Begitu sampai ke akarnya, Faith2+ teroksidasi menjadi Fe3+ dan kemudian dikhelat dengan ion sitrat. Kelat besi sitrat kemudian diangkut ke area tanaman yang tumbuh aktif. Setelah translokasi, besi cenderung mengikat dan tidak dapat ditransfer kembali dari satu organ ke organ lainnya. Untuk alasan ini, gejala kekurangan zat besi cenderung hanya mempengaruhi pertumbuhan baru.
Kekurangan zat besi
Hampir tanpa kecuali, kekurangan zat besi menyebabkan klorosis pada daun muda yang tumbuh cepat, sementara daun yang lebih tua tetap berwarna hijau tua. Vena tetap sangat hijau kontras dengan daerah intervenous kuning. Pada tanaman dengan daun dengan vena paralel (misalnya sereal), efek trampolin diamati. Struktur jaring halus terlihat pada tanaman berdaun lebar (lihat gambar). Awalnya, vena tetap hijau, menghasilkan pola mesh. Pada tahap selanjutnya, pembuluh darah juga menjadi klorosis dan dapat pecah dan seluruh daun tampak memutih. Nekrosis umumnya tidak terjadi sampai tahap akhir perkembangan gejala.
Diagnosis dan eliminasi defisiensi besi.
Gejala visual cukup umum untuk mendiagnosis defisiensi zat besi secara akurat. Jika ragu, Anda bisa menyemprot dengan senyawa besi; reaksi biasanya sangat cepat. Efek umum dari klorosis defisiensi besi adalah mengurangi aktivitas fotosintesis yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Hal ini, pada gilirannya, mengurangi hasil panen dan penggunaan ekonomi manusia. Kekurangan magnesium juga menunjukkan klorosis di daerah interveinal, tetapi gejala ini dimulai pada daun yang lebih tua dan klorosis lebih berwarna kuning-oranye. Kekurangan mangan juga menunjukkan klorosis pada daun yang lebih muda, tetapi pembuluh darah tetap hijau bahkan dengan kekurangan yang parah.
Kadar moly tersedia yang tinggi dapat mengurangi penyerapan Fe, menyebabkan besi molibdat mengendap di permukaan akar. Penyebab paling umum dari kekurangan zat besi pada tanaman adalah pH tinggi; ketersediaan zat besi menurun ketika pH di atas 7. Kekurangan zat besi dapat disebabkan oleh drainase substrat yang buruk. Kekurangan zat besi juga bisa karena kelebihan mangan.
Konsentrasi besi optimal untuk tanaman yang berbeda bervariasi. Misalnya, untuk sebagian besar tanaman anggur, larutan nutrisi harus mengandung 2-3 ppm Fe (2-3 mg/L).
Kelebihan zat besi
Penumpukan zat besi dalam sel juga bisa menjadi racun. Ini dapat bertindak secara katalitik untuk menghasilkan radikal hidroksil yang dapat merusak lipid, protein, dan DNA. Karena potensi toksisitas yang terkait dengan kadar zat besi yang tinggi, sel menyimpan zat besi dengan protein intraseluler yang disebut feritin, yang melepaskan zat besi secara terkendali. Protein ini diproduksi oleh hampir semua organisme hidup, termasuk alga, bakteri, tumbuhan tingkat tinggi, dan hewan.
Diagnosis dan penghapusan kelebihan zat besi
Toksisitas besi terjadi terutama ketika pH turun cukup untuk membuat kelebihan besi yang tersedia. Seperti beberapa nutrisi lain, tanda-tanda keracunan zat besi yang terlihat kemungkinan merupakan tanda kekurangan nutrisi lainnya. Penumpukan zat besi juga dapat terjadi dengan defisiensi seng. Kelebihan zat besi dapat menyebabkan dedaunan berubah warna menjadi hijau gelap.
Zat besi dalam larutan nutrisi
Untuk hidroponik, ferrous sulfate (ferrous sulfate) atau kelat besi digunakan sebagai nutrisi. Kelat besi umumnya kurang rentan terhadap pengendapan di bawah kondisi basa dan umumnya lebih disukai untuk digunakan. Baca lebih lanjut di artikel “Khelat logam”.
air mancur
- Hidroponik dan rumah kaca praktis. September. 2016
