Sporelement Jern. Funksjoner. Tegn på mangel og overskudd: hydroponics –

Jern (kjemisk symbol Fe) er et av de seks mikronæringsstoffene eller sporelementene som er nødvendige for vekst og reproduksjon av planter. Av de mange spesielle egenskapene til jern, er dets evne til å gjennomgå valensendringer eller lett å oksidere essensen av dets biologiske betydning. De fleste vitenskapelige publikasjoner og studier diskuterer jern i jord, der det er tilstede i form av mineraler (som hematitt), uorganiske sedimenter (som jernoksider), organiske komplekser (som humater) og ioner i jordløsningen. Kjemisk forekommer det i to former eller oksidasjonstilstander: Fe³⁺ og Fe²⁺… Jernholdig jern oksideres lett til jern, som er praktisk talt uløselig i vann. I normal, godt luftet jordbruksjord skjer det aktivt oksidasjonsprosesser og derfor dominerer treverdig jern. Disse fenomenene er hovedårsaken til problemet med jernmangel i avlinger.

Som alle plantenæringsstoffer, må jern være i en vandig løsning for at røttene skal absorbere det. Enhver faktor som reduserer aktiviteten eller konsentrasjonen av oppløst jern (Fe-ioner) vil påvirke absorpsjonen negativt. Denne reaksjonen er svært avhengig av pH-nivået: aktiviteten til løselig jern avtar 1000 ganger for hver økning i pH med én.

Naturligvis påvirkes reaksjonen også av redoksforholdene i jorda. Av disse grunner vil en godt luftet sur jord ha et høyere innhold av løselig jern enn en alkalisk jord. Under reduserende betingelser foretrekkes jern-Fe²⁺… Det er en viktig kilde til løselig jern under anaerobe forhold som oversvømmede rismarker. Imidlertid kan den mye høyere løseligheten til jernholdig jern forårsake jerntoksisitetsproblemer i noen situasjoner. For eksempel, «påfuglbass»I ris (fig.).

Jern funksjoner

Planter trenger jern for å produsere klorofyll og aktivere ulike enzymer, spesielt de som er involvert i fotosyntese og respirasjon. Den deltar også i syntesen av proteiner og dannelsen av fargen på frukten. Selv om den nøyaktige rollen til klorofyllproduksjon ennå ikke er klar, er det påvist en klar sammenheng mellom jern- og klorofyllinnhold i planteblader. Forstyrrelse av klorofyllproduksjonen hos planter med mangel på jern er selvfølgelig årsaken til det universelle visuelle symptomet, klorose.

Jern absorberes hovedsakelig av planter i jorda i form av jern (Fe²⁺). Men siden de fleste jordbruksjord inneholder jern i form av jern (Fe³⁺), må planter først løse opp Fe³⁺og deretter redusere den til Fe2+ slik at den kan krysse plasmamembranen til hårroten (plasmalemma). Den nøyaktige mekanismen som beskriver denne prosessen er ennå ikke godt forstått. Det ser ut til å variere mellom plantearter.

I de fleste avlinger er jernopptak en aktiv prosess som krever energi. Hårene på plantens rot avgir protoner (H-ioner⁺) og utstråler til omkringliggende jord. Protoner hjelper til med å løse opp Fe³⁺, senker pH og fremmer chelateringen av Fe-ioner³⁺ fenoliske eksudater. På rotoverflaten, jernchelate Fe³⁺ redusert til jernchelat Fe²⁺som lett frigjør Faith²⁺ for absorpsjon av rothår. Så snart det gikk til roten, Faith²⁺ oksidert til Fe³⁺ og deretter chelatert med sitrationer. Jernsitratchelatet blir deretter transportert til aktivt voksende områder av planten. Etter translokasjon har jern en tendens til å binde seg og kan ikke overføres tilbake fra ett organ til et annet. Av denne grunn har jernmangelsymptomer en tendens til å påvirke bare ny vekst.

Jernmangel

Nesten uten unntak fører jernmangel til klorose av unge, hurtigvoksende blader, mens eldre blader forblir mørkegrønne. Venene forblir markert grønne i motsetning til de gule intervenøse områdene. Hos planter med blader med parallelle årer (f.eks. korn) observeres en trampolineeffekt. En finmasket struktur er synlig i bredbladede planter (se figur). Til å begynne med forblir venene grønne, noe som resulterer i et maskemønster. I senere stadier blir venene også klorotiske og kan briste og hele bladet ser bleket ut. Nekrose oppstår vanligvis ikke før de siste stadiene av symptomutvikling.

Diagnose og eliminering av jernmangel.

Visuelle symptomer er vanlige nok til å nøyaktig diagnostisere jernmangel. Når du er i tvil, kan du spraye med jernforbindelser; reaksjonen er vanligvis veldig rask. Den generelle effekten av jernmangelklorose er å redusere den fotosyntetiske aktiviteten som kreves for vekst og utvikling. Dette reduserer igjen avlinger og menneskelig økonomisk bruk. Magnesiummangel viser også klorose i de intervenale områdene, men disse symptomene starter på eldre blader og klorosen er mer gul-oransje i fargen. Manganmangel viser også klorose i yngre blader, men årene forblir grønne selv med alvorlig mangel.

Høye nivåer av tilgjengelig moly kan redusere Fe-absorpsjonen, noe som får jernmolybdat til å felle ut på rotoverflaten. Den vanligste årsaken til jernmangel hos planter er høy pH; jerntilgjengeligheten avtar når pH er over 7. Jernmangel kan være forårsaket av dårlig substratdrenering. Jernmangel kan også skyldes overskudd av mangan.

Den optimale jernkonsentrasjonen for ulike planter varierer. For eksempel, for de fleste druevekster, bør næringsløsningen inneholde 2-3 ppm Fe (2-3 mg / L).

Jernoverskudd

Jernopphopning i cellene kan også være giftig. Det kan virke katalytisk for å generere hydroksylradikaler som kan skade lipider, proteiner og DNA. På grunn av den potensielle toksisiteten forbundet med høye jernnivåer, lagrer cellene jern med et intracellulært protein kalt ferritin, som frigjør jern på en kontrollert måte. Dette proteinet produseres av nesten alle levende organismer, inkludert alger, bakterier, høyerestående planter og dyr.

Diagnose og fjerning av overflødig jern

Jerntoksisitet oppstår først og fremst når pH synker nok til å skape overflødig tilgjengelig jern. Som med noen andre næringsstoffer, er synlige tegn på jerntoksisitet sannsynligvis et tegn på en annen næringsmangel. Jernoppbygging kan også forekomme ved sinkmangel. Overflødig jern kan føre til at løvet endrer farge til en mørkere grønn.

Jern i næringsløsninger

For hydroponics brukes jernholdig sulfat (jernholdig sulfat) eller jernchelater som næringsstoffer. Jernchelater er generelt mindre utsatt for utfelling under alkaliske forhold og er generelt foretrukket for bruk. Les mer i artikkelen «Metalchelater».

kilder

1. Hydroponics og praktiske drivhus. september. 2016