ההשפעה של עודף ברזל בצמחים

כמו חיות ואנשים, צמחים זקוקים לכמות מסוימת של ברזל כדי לשרוד. ברזל עוזר להם ליצור כלורופיל ומסייע בכמה תהליכים כימיים אחרים שמפעלים מבצעים. עם זאת, ליותר מדי ברזל יכולה להיות השפעה רעילה על הצמח, להחליש אותו ולבסוף להרוג אותו. יש לציין כי צמחים סופחים רק חלקיקי ברזל ברזל מהאדמה, וכי סוגים אחרים של חלקיקי ברזל לא ישפיעו על הצמחים.

אם בקרקע יש יותר מדי ברזל, אז הצמחים יספגו אותה ולבסוף יסבלו מההשפעות המתמשכות. על פי מחקרים מדעיים שערך ק. קמפפנקל, מ. ואן מונטאגו וד. Inze בבלגיה, קרקעות הופכות מסוכנות בגלל תכולת ברזל גבוהה ברמות של 100 מ"ג ומעלה. ברמות אלה, הצמחים יושפעו תוך 12 עד 24 שעות בלבד. שיעורי תכולת ברזל נמוכים יותר יכולים גם להיות מסוכנים, אך ההשפעות עלולות להימשך זמן רב יותר.

כאשר צמחים לוקחים יותר מדי ברזל, פלואורסצנטי הכלורופיל שלהם מתחיל להשתנות. כמויות קטנות של ברזל נחוצות לייצור כלורופיל, אך יותר מדי ברזל יכול להשפיע על כלורופיל עצמו, גורם לשינויו ומעכב את יכולתו של הצמח לספוג אנרגיה נכונה ממנו אוֹר שֶׁמֶשׁ.

צמחים מסנתזים גם כלורופיל וגם רבים מחומרי המזון שלהם ברמה התאית, כולל חלבונים נחוצים. יותר מדי ברזל מפריע לתהליכים אלה, מה שמקשה על הצמחים לבצע את התגובות הכימיות הדרושות. לא רק שזה מקשה על יצירת הכלורופיל (שכבר הופך ליעיל יותר), אלא מרעב את הצמח של סוכרים חשובים שהוא זקוק לו כדי לשרוד ולאחסן לעונות קשות יותר.

ככל שרמות הברזל ממשיכות לעלות, גם היכולת של הצמח לשאוב חומרים מזינים מהאדמה תיפגע. משמעות הדבר היא כי הצמח אינו יכול עוד לשאוב חומרים חיוניים כמו פוספט או חנקן, אותם הוא זקוק לתפקודו אך אינו יכול לייצר בעצמו. החלשות בכל החזיתות, מערכות הצמח נכשלות מבפנים, וגורמות לריקבון קשה של רקמות חיוניות בגזע ובעלים, מה שמוביל בהכרח למותו של הצמח.

אמנם צמחים אינם מצוידים היטב להתמודד עם יותר מדי ברזל באדמתם, אך יש להם מנגנונים עדינים השולטים בכמות הברזל שהם סופגים, במיוחד אם יש מעט מדי ברזל. צמחים רבים מסוגלים לייצר אנזים הנקרא אנזים רדוקטאז של צ'לט כדי להקל על ספיגת הברזל, דבר שימושי כאשר אין מספיק ברזל בקרבת מקום. צמחים יכולים גם להוריד את ייצור האנזים הזה אם רמות הברזל מספיקות או גבוהות מדי. צמחים מסוימים מיומנים בשליטה על מנגנון זה ויכולים להשתנות במהירות רבה, אך לאחרים יש זמן תגובה איטי בהרבה.