تأثير الحديد الزائد في النباتات

تحتاج النباتات ، مثل الحيوانات والبشر ، إلى كمية معينة من الحديد للبقاء على قيد الحياة. يساعدهم الحديد على إنتاج الكلوروفيل ويساعدهم في العديد من مصانع العمليات الكيميائية الأخرى. ومع ذلك ، يمكن أن يكون للكثير من الحديد تأثير سام على النبات ، مما يؤدي إلى إضعافه وقتله في النهاية. وتجدر الإشارة إلى أن النباتات تمتص فقط جزيئات الحديد الحديدية من التربة ، وأن الأنواع الأخرى من جزيئات الحديد لن تؤثر على النباتات.

إذا كانت التربة تحتوي على الكثير من الحديد ، فسوف تمتصه النباتات وتعاني في النهاية من الآثار المستمرة. وفقًا للدراسات العلمية التي أجراها K. كامبفينكل ، م. فان مونتاجو ود. في بلجيكا ، تصبح التربة خطرة بسبب ارتفاع محتوى الحديد عند مستويات 100 مجم أو أكثر. في هذه المستويات ، سوف تتأثر النباتات في غضون 12 إلى 24 ساعة فقط. قد تكون المعدلات المنخفضة من محتوى الحديد خطيرة أيضًا ، ولكن قد يستغرق الأمر وقتًا أطول حتى تصبح التأثيرات ملحوظة.

عندما تمتص النباتات الكثير من الحديد ، يبدأ الفلورة الكلوروفيل بالتغير. كميات صغيرة من الحديد ضرورية لإنتاج الكلوروفيل ، ولكن الكثير من الحديد يمكن أن يؤثر على الكلوروفيل نفسه ، مما يتسبب في تغييره وإعاقة قدرة النبات على امتصاص الطاقة بشكل صحيح منه ضوء الشمس.

تصنع النباتات كل من الكلوروفيل والعديد من العناصر الغذائية الخاصة بها على المستوى الخلوي ، بما في ذلك البروتينات الضرورية. يتداخل الكثير من الحديد مع هذه العمليات ، مما يجعل من الصعب على النباتات إجراء التفاعلات الكيميائية اللازمة. لا يؤدي هذا فقط إلى جعل إنتاج الكلوروفيل (الذي أصبح بالفعل أكثر فاعلية) أمرًا صعبًا ، ولكنه يؤدي إلى تجويع النبات من السكريات المهمة التي يحتاجها للبقاء على قيد الحياة وتخزينه في المواسم الأكثر قسوة.

مع استمرار ارتفاع مستويات الحديد ، سيتم أيضًا إعاقة قدرة النبات على استخلاص العناصر الغذائية من التربة. هذا يعني أن النبات لم يعد قادرًا على سحب المواد الأساسية مثل الفوسفات أو النيتروجين ، والتي يحتاجها للعمل ولكن لا يمكنه إنتاجها بمفرده. ضعف على جميع الجبهات ، تعطل أنظمة النبات من الداخل ، مما يتسبب في تسوس شديد للأنسجة الحيوية في الساق والأوراق ، مما يؤدي حتماً إلى موت النبات

في حين أن النباتات ليست مجهزة جيدًا للتعامل مع الكثير من الحديد في تربتها ، إلا أن لديها آليات دقيقة تتحكم في كمية الحديد التي تمتصها ، خاصةً إذا كان هناك القليل جدًا من الحديد. تستطيع العديد من النباتات إنتاج إنزيم يسمى إنزيم اختزال كلاب لتسهيل امتصاص الحديد ، وهو أمر مفيد عندما لا يكون هناك ما يكفي من الحديد في الجوار. يمكن للنباتات أيضًا خفض إنتاج هذا الإنزيم إذا كانت مستويات الحديد كافية أو مرتفعة جدًا. بعض النباتات بارعة في التحكم في هذه الآلية ويمكن أن تتغير بسرعة كبيرة ، لكن بعضها الآخر يكون رد فعلها أبطأ بكثير.