IJzer (chemisch symbool Fe) is een van de zes micronutriënten of sporenelementen die nodig zijn voor de groei en reproductie van planten. Van de vele speciale eigenschappen van ijzer is het vermogen om valentieveranderingen te ondergaan of gemakkelijk te oxideren de essentie van zijn biologische belang. De meeste wetenschappelijke publicaties en studies bespreken ijzer in de bodem, waar het aanwezig is in de vorm van mineralen (zoals hematiet), anorganische sedimenten (zoals ijzeroxiden), organische complexen (zoals humaten) en ionen in de bodemoplossing. Chemisch gezien komt het voor in twee vormen of oxidatietoestanden: Fe3+ en Fe2+… Ferro-ijzer wordt gemakkelijk geoxideerd tot ferri, dat praktisch onoplosbaar is in water. In normale, goed beluchte landbouwgronden treden oxidatieprocessen actief op en daarom overheerst driewaardig ijzer. Deze verschijnselen zijn de belangrijkste oorzaak van het probleem van ijzertekort in gewassen.
Zoals alle plantenvoedingsstoffen, moet ijzer in een waterige oplossing zijn zodat de wortels het kunnen opnemen. Elke factor die de activiteit of concentratie van opgelost ijzer (Fe-ionen) vermindert, zal de absorptie nadelig beïnvloeden. Deze reactie is sterk afhankelijk van de pH-waarde: de activiteit van oplosbaar ijzer neemt 1000 keer af voor elke pH-verhoging met één.
Uiteraard wordt de reactie ook beïnvloed door de redoxcondities van de bodem. Om deze redenen zal een goed beluchte zure grond een hoger oplosbaar ijzergehalte hebben dan een alkalische grond. Onder reducerende omstandigheden heeft ijzer Fe de voorkeur2+… Het is een belangrijke bron van oplosbaar ijzer in anaërobe omstandigheden zoals ondergelopen rijstvelden. De veel hogere oplosbaarheid van ferro-ijzer kan in sommige situaties echter problemen met ijzertoxiciteit veroorzaken. Bijvoorbeeld, “pauw bas»In rijst (fig.).
Strijkfuncties
Planten hebben ijzer nodig om chlorofyl te produceren en verschillende enzymen te activeren, vooral die welke betrokken zijn bij fotosynthese en ademhaling. Het neemt ook deel aan de synthese van eiwitten en de vorming van de kleur van de vrucht. Hoewel de exacte rol van de chlorofylproductie nog niet duidelijk is, is er wel een duidelijk verband aangetoond tussen het ijzer- en chlorofylgehalte in plantenbladeren. Verstoring van de productie van chlorofyl in planten met een tekort aan ijzer is natuurlijk de oorzaak van het universele visuele symptoom, chlorose.
IJzer wordt voornamelijk door planten in de bodem opgenomen in de vorm van ijzer (Fe2+). Aangezien de meeste landbouwgronden ijzer bevatten in de vorm van ijzer (Fe3+), moeten planten eerst Fe . oplossen3+en reduceer het dan tot Fe2+ zodat het het plasmamembraan van de haarwortel (plasmalemma) kan passeren. Het exacte mechanisme dat dit proces beschrijft, is nog niet goed begrepen. Het lijkt te verschillen tussen plantensoorten.
In de meeste gewassen is ijzeropname een actief proces waar energie voor nodig is. De haren van de wortel van de plant zenden protonen uit (H-ionen+) en straalt uit naar de omringende grond. Protonen helpen Fe . oplossen3+, het verlagen van de pH en het bevorderen van de chelatie van Fe-ionen3+ fenolische exsudaten. Op het worteloppervlak ijzerchelaat Fe3+ gereduceerd tot ijzerchelaat Fe2+dat gemakkelijk Fe . vrijgeeft2+ voor opname door wortelharen. Zodra het naar de wortel ging, Faith2+ geoxideerd tot Fe3+ en vervolgens gechelateerd met citraationen. Het ijzercitraatchelaat wordt vervolgens getransporteerd naar actief groeiende delen van de plant. Na translocatie heeft ijzer de neiging te binden en kan het niet terug van het ene orgaan naar het andere worden overgebracht. Om deze reden hebben symptomen van ijzertekort de neiging om alleen nieuwe groei te beïnvloeden.
IJzertekort
Vrijwel zonder uitzondering leidt ijzertekort tot chlorose van jonge, snelgroeiende bladeren, terwijl oudere bladeren donkergroen blijven. De nerven blijven opvallend groen in tegenstelling tot de gele tussenliggende gebieden. Bij planten met bladeren met parallelle nerven (bijv. granen) wordt een trampoline-effect waargenomen. Bij breedbladige planten is een fijne maasstructuur zichtbaar (zie figuur). In eerste instantie blijven de nerven groen, waardoor een maaspatroon ontstaat. In latere stadia worden de nerven ook chlorotisch en kunnen ze scheuren en het hele blad lijkt gebleekt. Necrose treedt over het algemeen pas op in de laatste stadia van symptoomontwikkeling.
Diagnose en eliminatie van ijzertekort.
Visuele symptomen komen vaak genoeg voor om ijzertekort nauwkeurig te diagnosticeren. Bij twijfel kunt u spuiten met ijzerverbindingen; de reactie is meestal erg snel. Het algemene effect van chlorose door ijzertekort is het verminderen van de fotosynthetische activiteit die nodig is voor groei en ontwikkeling. Dit vermindert op zijn beurt de gewasopbrengsten en het economisch gebruik door mensen. Magnesiumtekort vertoont ook chlorose in de tussennerven, maar deze symptomen beginnen op oudere bladeren en de chlorose is meer geeloranje van kleur. Mangaangebrek vertoont ook chlorose in jongere bladeren, maar de nerven blijven groen, zelfs bij ernstig tekort.
Hoge niveaus van beschikbaar molybdeen kunnen de Fe-absorptie verminderen, waardoor ijzermolybdaat neerslaat op het worteloppervlak. De meest voorkomende oorzaak van ijzertekort bij planten is een hoge pH; de ijzerbeschikbaarheid neemt af wanneer de pH hoger is dan 7. IJzergebrek kan worden veroorzaakt door een slechte substraatdrainage. IJzertekort kan ook te wijten zijn aan een teveel aan mangaan.
De optimale ijzerconcentratie voor verschillende planten varieert. Voor de meeste druivengewassen moet de voedingsoplossing bijvoorbeeld 2-3 ppm Fe (2-3 mg / L) bevatten.
Overtollig ijzer
IJzerophoping in cellen kan ook giftig zijn. Het kan katalytisch werken om hydroxylradicalen te genereren die lipiden, eiwitten en DNA kunnen beschadigen. Vanwege de potentiële toxiciteit die gepaard gaat met hoge ijzerniveaus, slaan cellen ijzer op met een intracellulair eiwit genaamd ferritine, dat ijzer op een gecontroleerde manier afgeeft. Dit eiwit wordt geproduceerd door bijna alle levende organismen, inclusief algen, bacteriën, hogere planten en dieren.
Diagnose en verwijdering van overtollig ijzer
IJzertoxiciteit treedt voornamelijk op wanneer de pH voldoende daalt om overtollig beschikbaar ijzer te creëren. Net als bij sommige andere voedingsstoffen, zijn zichtbare tekenen van ijzertoxiciteit waarschijnlijk een teken van een ander tekort aan voedingsstoffen. IJzerophoping kan ook optreden bij zinktekort. Overtollig ijzer kan ervoor zorgen dat het blad van kleur verandert in donkerder groen.
IJzer in voedingsoplossingen
Voor hydrocultuur worden ferrosulfaat (ferrosulfaat) of ijzerchelaten als voedingsstoffen gebruikt. IJzerchelaten zijn in het algemeen minder vatbaar voor precipitatie onder alkalische omstandigheden en hebben in het algemeen de voorkeur voor gebruik. Lees meer in het artikel “Metaalchelaten”.
bronnen
- Hydrocultuur en praktische kassen. September . 2016
