Kasvien ylimääräisen raudan vaikutus

Kuten eläimet ja ihmiset, kasvit tarvitsevat tietyn määrän rautaa selviytyäkseen. Rauta auttaa heitä luomaan klorofylliä ja auttaa monissa muissa kemiallisissa prosesseissa, joita kasvit suorittavat. Liiallisella raudalla voi kuitenkin olla myrkyllinen vaikutus kasviin, mikä heikentää ja lopulta tappaa sen. On huomattava, että kasvit absorboivat vain rautarautahiukkasia maaperästä ja että muuntyyppiset rautahiukkaset eivät vaikuta kasveihin.

Jos maaperässä on liikaa rautaa, kasvit imevät sen ja kärsivät lopulta jatkuvista vaikutuksista. K.: n tekemien tieteellisten tutkimusten mukaan Kampfenkel, M. Van Montagu ja D. Inze Belgiassa maaperä muuttuu vaaralliseksi korkean rautapitoisuuden vuoksi 100 mg tai enemmän. Näillä tasoilla kasveihin vaikuttaa vain 12–24 tunnissa. Pienemmät rautapitoisuudet voivat olla vaarallisia, mutta voi kestää kauemmin, ennen kuin vaikutukset tulevat havaittaviksi.

Kun kasvit ottavat liian paljon rautaa, niiden klorofyllin fluoresenssi alkaa muuttua. Pienet määrät rautaa ovat välttämättömiä klorofyllituotannossa, mutta liikaa rautaa voi vaikuttaa itse klorofylli, aiheuttaen sen muutoksen ja estäen kasvin kykyä absorboida energiaa kunnolla auringonvalo.

Kasvit syntetisoivat sekä klorofylliä että monia omia ravintoaineita solutasolla, mukaan lukien tarvittavat proteiinit. Liikaa rautaa häiritsee näitä prosesseja, mikä vaikeuttaa kasvien suorittamista tarvittavissa kemiallisissa reaktioissa. Paitsi että tämä vaikeuttaa klorofyllin (jo tehottomamman) luomista, se nälkää kasvin tärkeistä sokereista, joita se tarvitsee selviytyäkseen ja varastoimaan ankarampiin vuodenaikoihin.

Kun rautapitoisuus nousee edelleen, myös kasvin kyky vetää ravinteita maaperästä estyy. Tämä tarkoittaa, että kasvi ei voi enää imeä välttämättömiä aineita, kuten fosfaattia tai typpeä, joita sen on toimittava, mutta ei voi tuottaa itse. Kaikilla rintamilla heikentyneet kasvin järjestelmät rikkoutuvat sisältä, aiheuttaen varren ja lehtien elintärkeiden kudosten vakavan hajoamisen, mikä johtaa väistämättä kasvin kuolemaan.

Vaikka kasvit eivät ole hyvin varusteltuja käsittelemään maaperänsä liikaa rautaa, niillä on herkät mekanismit, jotka säätelevät kuinka paljon rautaa ne imevät, varsinkin jos rautaa on liian vähän läsnä. Monet kasvit pystyvät tuottamaan kelaattireduktaasientsyymiksi kutsuttu entsyymi raudan helpottamiseksi, mikä on hyödyllistä, kun lähellä ei ole tarpeeksi rautaa. Kasvit voivat myös vähentää tämän entsyymin tuotantoa, jos rautatasot ovat riittävät tai liian korkeat. Tietyt kasvit hallitsevat taitavasti tätä mekanismia ja voivat muuttua hyvin nopeasti, mutta toisten reaktioaika on paljon hitaampi.