Net als dieren en mensen hebben planten een bepaalde hoeveelheid ijzer nodig om te overleven. IJzer helpt hen bij het maken van chlorofyl en helpt bij verschillende andere chemische processen die planten uitvoeren. Te veel ijzer kan echter een toxisch effect hebben op de plant, waardoor deze verzwakt en uiteindelijk sterft. Opgemerkt moet worden dat planten alleen ferro-ijzerdeeltjes uit de bodem opnemen en dat andere soorten ijzerdeeltjes planten niet aantasten.
Gevaarlijke niveaus
Als de grond te veel ijzer bevat, zullen planten het opnemen en uiteindelijk last hebben van de aanhoudende effecten. Volgens wetenschappelijke studies van K. Kampfenkel, M. Van Montagu en D. Inze in België worden bodems gevaarlijk vanwege het hoge ijzergehalte bij niveaus van 100 mg of meer. Bij deze niveaus zullen planten binnen slechts 12 tot 24 uur worden aangetast. Een lager ijzergehalte kan ook gevaarlijk zijn, maar het kan langer duren voordat de effecten merkbaar worden.
chlorofyl
Als planten te veel ijzer opnemen, begint hun chlorofylfluorescentie te veranderen. Kleine hoeveelheden ijzer zijn nodig voor de productie van chlorofyl, maar te veel ijzer kan de affect chlorofyl zelf, waardoor het verandert en het vermogen van de plant om op de juiste manier energie op te nemen, wordt geremd zonlicht.
Synthese
Planten synthetiseren zowel chlorofyl als veel van hun eigen voedingsstoffen op cellulair niveau, inclusief noodzakelijke eiwitten. Te veel ijzer verstoort deze processen, waardoor het voor planten moeilijk wordt om de noodzakelijke chemische reacties uit te voeren. Dit maakt het niet alleen moeilijk om chlorofyl (al ineffectief gemaakt) te maken, maar verhongert de plant ook van belangrijke suikers die het nodig heeft om te overleven en op te slaan voor zwaardere seizoenen.
Nutriëntenopname
Naarmate het ijzergehalte blijft stijgen, wordt ook het vermogen van de plant om voedingsstoffen uit de bodem op te nemen, belemmerd. Dit betekent dat de plant geen essentiële stoffen meer kan opnemen, zoals fosfaat of stikstof, die ze nodig heeft om te functioneren maar niet zelf kan produceren. Verzwakt op alle fronten, falen de systemen van de plant van binnenuit, wat leidt tot ernstig verval van vitale weefsels in de stengel en bladeren, wat onvermijdelijk leidt tot de dood van de plant.
Reacties van planten
Hoewel planten niet goed zijn toegerust om met te veel ijzer in hun grond om te gaan, hebben ze delicate mechanismen die bepalen hoeveel ijzer ze opnemen, vooral als er te weinig ijzer aanwezig is. Veel planten kunnen een enzym produceren dat een chelaatreductase-enzym wordt genoemd om ijzer gemakkelijker te absorberen, wat handig is als er niet genoeg ijzer in de buurt is. Planten kunnen ook de productie van dit enzym verlagen als het ijzergehalte voldoende of te hoog is. Bepaalde planten zijn bedreven in het beheersen van dit mechanisme en kunnen zeer snel veranderen, maar andere hebben een veel langzamere reactietijd.