Fierul (simbol chimic Fe) este unul dintre cei șase micronutrienți sau oligoelemente necesare creșterii și reproducerii plantelor. Dintre numeroasele proprietăți speciale ale fierului, capacitatea sa de a suferi modificări de valență sau de a oxida ușor este esența importanței sale biologice. Cele mai multe publicații și studii științifice discută despre fierul din sol, unde este prezent sub formă de minerale (cum ar fi hematitul), sedimente anorganice (cum ar fi oxizii de fier), complexe organice (cum ar fi humații) și ioni în soluția din sol. Din punct de vedere chimic, apare sub două forme sau stări de oxidare: Fe3+ și Fe2+… Fierul feros este ușor de oxidat la feric, care este practic insolubil în apă. În solurile agricole normale, bine aerate, au loc activ procese de oxidare și, prin urmare, predomină fierul trivalent. Aceste fenomene sunt cauza principală a problemei deficitului de fier în culturi.
La fel ca toți nutrienții pentru plante, fierul trebuie să fie într-o soluție apoasă pentru ca rădăcinile să-l absoarbă. Orice factor care scade activitatea sau concentrația fierului dizolvat (ioni de Fe) va afecta negativ absorbția. Această reacție este foarte dependentă de nivelul pH-ului: activitatea fierului solubil scade de 1000 de ori pentru fiecare creștere a pH-ului cu una.
Desigur, reacția este influențată și de condițiile redox ale solului. Din aceste motive, un sol acid bine aerat va avea un conținut feric solubil mai mare decât un sol alcalin. În condiții reducătoare, fierul Fe este preferat2+… Este o sursă importantă de fier solubil în condiții anaerobe, cum ar fi câmpurile de orez inundate. Cu toate acestea, solubilitatea mult mai mare a fierului feros poate cauza probleme de toxicitate a fierului în unele situații. De exemplu, „bas de păun»În orez (fig.).
Funcții fierului
Plantele au nevoie de fier pentru a produce clorofilă și pentru a activa diverse enzime, în special cele implicate în fotosinteză și respirație. De asemenea, participă la sinteza proteinelor și la formarea culorii fructelor. Deși rolul exact al producției de clorofilă nu este încă clar, a fost demonstrată o relație certă între conținutul de fier și clorofilă din frunzele plantelor. Perturbarea producției de clorofilă la plantele cu deficit de fier este, desigur, cauza simptomului vizual universal, cloroza.
Fierul este absorbit în principal de plantele din sol sub formă de fier (Fe2+). Cu toate acestea, deoarece majoritatea solurilor agricole conțin fier sub formă de fier (Fe3+), plantele trebuie mai întâi să dizolve Fe3+și apoi reduceți-l la Fe2 + astfel încât să poată traversa membrana plasmatică a rădăcinii părului (plasmalema). Mecanismul exact care descrie acest proces nu este încă bine înțeles. Se pare că variază între speciile de plante.
În majoritatea culturilor, absorbția fierului este un proces activ care necesită energie. Perii rădăcinii plantei emit protoni (ioni H+) și emană în solul din jur. Protonii ajută la dizolvarea Fe3+, scăzând pH-ul și promovând chelarea ionilor de Fe3+ exsudate fenolice. Pe suprafața rădăcinii, chelat de fier Fe3+ redus la chelat de fier Fe2+care eliberează cu ușurință pe Faith2+ pentru absorbția de către firele de păr din rădăcină. De îndată ce a ajuns la rădăcină, Faith2+ oxidat la Fe3+ și apoi chelat cu ioni de citrat. Chelatul de citrat de fier este apoi transportat în zonele în creștere activă ale plantei. După translocare, fierul tinde să se lege și nu poate fi transferat înapoi de la un organ la altul. Din acest motiv, simptomele deficitului de fier tind să afecteze doar o nouă creștere.
Deficiență de fier
Aproape fără excepție, deficiența de fier duce la cloroza frunzelor tinere, cu creștere rapidă, în timp ce frunzele mai bătrâne rămân verde închis. Venele rămân puternic verzi în contrast cu zonele galbene intervenite. La plantele cu frunze cu nervuri paralele (ex. cereale) se observă un efect de trambulină. O structură cu ochiuri fine este vizibilă la plantele cu frunze late (vezi figura). Inițial, venele rămân verzi, rezultând un model de plasă. În stadiile ulterioare, venele devin și ele clorotice și se pot rupe și întreaga frunză pare albită. În general, necroza nu apare decât în etapele finale ale dezvoltării simptomelor.
Diagnosticul și eliminarea deficitului de fier.
Simptomele vizuale sunt suficient de comune pentru a diagnostica cu exactitate deficitul de fier. Când aveți îndoieli, puteți pulveriza cu compuși de fier; reacția este de obicei foarte rapidă. Efectul general al clorozei cu deficit de fier este reducerea activității fotosintetice necesare creșterii și dezvoltării. Acest lucru, la rândul său, reduce randamentul culturilor și utilizarea economică umană. Deficiența de magneziu arată și cloroză în zonele intervenale, dar aceste simptome încep pe frunzele mai bătrâne, iar cloroza are o culoare mai galben-portocalie. Deficiența de mangan prezintă și cloroză la frunzele mai tinere, dar nervurile rămân verzi chiar și în cazul deficienței severe.
Nivelurile ridicate de molibdenu disponibil pot reduce absorbția Fe, determinând ca molibdatul de fier să precipite pe suprafața rădăcinii. Cea mai frecventă cauză a deficitului de fier la plante este pH-ul ridicat; Disponibilitatea fierului scade atunci când pH-ul este peste 7. Deficiența de fier poate fi cauzată de drenajul slab al substratului. Deficitul de fier se poate datora și excesului de mangan.
Concentrația optimă de fier pentru diferite plante variază. De exemplu, pentru majoritatea culturilor de struguri, soluția nutritivă ar trebui să conțină 2-3 ppm Fe (2-3 mg/L).
Excesul de fier
Acumularea de fier în celule poate fi, de asemenea, toxică. Poate acționa catalitic pentru a genera radicali hidroxil care pot deteriora lipidele, proteinele și ADN-ul. Datorită toxicității potențiale asociate cu nivelurile ridicate de fier, celulele stochează fier cu o proteină intracelulară numită feritină, care eliberează fier într-o manieră controlată. Această proteină este produsă de aproape toate organismele vii, inclusiv alge, bacterii, plante superioare și animale.
Diagnosticul și eliminarea excesului de fier
Toxicitatea fierului apare în primul rând atunci când pH-ul scade suficient pentru a crea un exces de fier disponibil. Ca și în cazul altor nutrienți, semnele vizibile de toxicitate a fierului sunt probabil un semn al unei alte deficiențe de nutrienți. Acumularea de fier poate apărea și în cazul deficienței de zinc. Excesul de fier poate face ca frunzișul să își schimbe culoarea într-un verde mai închis.
Fier în soluții nutritive
Pentru hidroponie, sulfatul feros (sulfatul feros) sau chelații de fier sunt folosiți ca nutrienți. Chelații de fier sunt în general mai puțin predispuși la precipitare în condiții alcaline și sunt în general preferați pentru utilizare. Citiți mai multe în articolul „Chelați metalici”.
surse
- Hidroponia si sere practice. Septembrie . 2016
