Pengaruh Kelebihan Zat Besi pada Tumbuhan

Seperti hewan dan manusia, tumbuhan membutuhkan sejumlah zat besi untuk bertahan hidup. Besi membantu mereka membuat klorofil dan membantu beberapa proses kimia lain yang dilakukan tanaman. Namun, terlalu banyak zat besi dapat memiliki efek racun pada tanaman, melemahkan dan akhirnya membunuhnya. Perlu dicatat bahwa tanaman hanya menyerap partikel besi dari tanah, dan jenis partikel besi lainnya tidak akan mempengaruhi tanaman.

Jika tanah memiliki terlalu banyak zat besi, maka tanaman akan menyerapnya dan akhirnya menderita efek yang berkelanjutan. Menurut studi ilmiah yang dilakukan oleh K. Kampfenkel, M. Van Montagu dan D. Inze di Belgia, tanah menjadi berbahaya karena kandungan besi yang tinggi pada kadar 100 mg atau lebih. Pada tingkat ini, tanaman akan terpengaruh hanya dalam waktu 12 hingga 24 jam. Kadar zat besi yang lebih rendah juga bisa berbahaya, tetapi perlu waktu lebih lama agar efeknya terlihat.

Sebagai tanaman mengambil terlalu banyak zat besi, fluoresensi klorofil mereka mulai berubah. Sejumlah kecil zat besi diperlukan untuk produksi klorofil, tetapi terlalu banyak zat besi dapat mempengaruhi klorofil itu sendiri, menyebabkannya berubah dan menghambat kemampuan tanaman untuk menyerap energi dengan baik dari sinar matahari.

Tanaman mensintesis klorofil dan banyak nutrisi mereka sendiri pada tingkat sel, termasuk protein yang diperlukan. Terlalu banyak zat besi mengganggu proses ini, sehingga sulit bagi tanaman untuk melakukan reaksi kimia yang diperlukan. Hal ini tidak hanya membuat pembuatan klorofil (sudah dianggap lebih tidak efektif), tetapi juga membuat tanaman kekurangan gula penting yang dibutuhkan untuk bertahan hidup dan disimpan untuk musim yang lebih keras.

Karena kadar zat besi terus meningkat, kemampuan tanaman untuk menarik nutrisi dari tanah juga akan terhambat. Ini berarti bahwa tanaman tidak dapat lagi menarik zat-zat penting seperti fosfat atau nitrogen, yang dibutuhkan untuk berfungsi tetapi tidak dapat diproduksi sendiri. Melemah di semua lini, sistem tanaman gagal dari dalam, menyebabkan pembusukan parah jaringan vital di batang dan daun, yang pasti menyebabkan kematian tanaman.

Sementara tanaman tidak dilengkapi dengan baik untuk menangani terlalu banyak zat besi di tanah mereka, mereka memiliki mekanisme halus yang mengontrol berapa banyak zat besi yang mereka serap, terutama jika ada terlalu sedikit zat besi. Banyak tanaman mampu menghasilkan enzim yang disebut enzim khelat reduktase untuk membuat zat besi lebih mudah diserap, yang berguna ketika tidak ada cukup zat besi di dekatnya. Tanaman juga dapat menurunkan produksi enzim ini jika kadar zat besi cukup atau terlalu tinggi. Tumbuhan tertentu cekatan dalam mengendalikan mekanisme ini dan dapat berubah sangat cepat, tetapi tumbuhan lain memiliki waktu reaksi yang jauh lebih lambat.