Σίδηρος

Η ζώνη επάρκειας του σιδήρου στα φυτά κυμαίνεται μεταξύ 50 και 250ppm (επί ξηράς βάσης). Γενικά, όταν η περιεκτικότητα των φυτών σε σίδηρο είναι μικρότερη των 50ppm, τα φυτά πιθανότητα εμφανίζουν τροφοπενία. Ο σίδηρος απορροφάται από τα φυτά ως δισθενής (Fe⁺²), ως τρισθενής (Fe⁺³) και ως οργανικό σύμπλοκο, μολονότι η δισθενής μορφή του είναι η πιο κινητική και διαθέσιμη για να χρησιμοποιηθεί στις μεταβολικές διεργασίες του φυτού. Μερικοί ιστοί που περιέχουν μεγάλες ποσότητες τρισθενούς σιδήρου εμφανίζουν συμπτώματα τροφοπενίας.

Ο σίδηρος παίζει σημαντικό ρόλο σε οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις στο φυτό, γιατί μπορεί να πάρει ή να δώσει ηλεκτρόνια, ανάλογα με το δυναμικό οξειδοαναγωγής των αντιδρώντων συστατικών. Η μετακίνηση ηλεκτρονίων μεταξύ των οργανικών μορίων και του σιδήρου καθορίζει το δυναμικό πολλών ενζυμικών διαδικασιών, στις οποίες ο σίδηρος είναι απαραίτητος. Μερικά από τα ένζυμα αυτά μετέχουν στη σύνθεση της χλωροφύλλης και όταν υπάρχει έλλειψη σιδήρου, η παραγωγή της μειώνεται, με αποτέλεσμα την εμφάνιση της χαρακτηριστικής χλώρωσης.

Τα συμπτώματα της χλώρωσης του σίδηρου εμφανίζονται σε πρώτα στάδια με κιτρίνισμα του ελάσματος μεταξύ των νεύρων, ενώ τα νεύρα παραμένουν πράσινα. Όταν η έλλειψη είναι μεγαλύτερη, η χλώρωση επεκτείνεται σε ολόκληρο το φύλλο. Η χλώρωση αυτή εμφανίζεται κυρίως σε καλλιέργειες που αναπτύσσεται σε ασβεστούχα ή αλκαλικά εδάφη.

Επειδή ο σίδηρος δεν μετακινείται εύκολα στο φυτό, τα συμπτώματα της τροφοπενίας του εμφανίζονται στα νεότερα φύλλα, αλλά και στα επάκρια μεριστώματα, με αποτέλεσμα να μειώνεται η ανάπτυξη. Ο υπόλοιπος σίδηρος βρίσκεται αποθηκευμένος ως φυτοφερριτίνη και αποτελεί απόθεμα σιδήρου. Το απόθεμα αυτό χρησιμοποιούν οι αναπτυσσόμενοι χλωροπλάστες για τις ανάγκες της φωτοσύνθεσης.

Μια άλλη μορφή σιδήρου στους χλωροπλάστες είναι η φερρεδοξίνη. Η φερρρεδοξίνη παίζει παρόμοιο ρόλο στην αναγωγή των νιτρικών και θεϊικών, καθώς και στην ενεργοποίηση του ενζύμου νιτρογενάση που είναι απαραίτητο στη δέσμευση του αζώτου από τα αζωτοδεσμευτικά βακτήρια.