Podobnie jak zwierzęta i ludzie, rośliny potrzebują pewnej ilości żelaza, aby przetrwać. Żelazo pomaga im w tworzeniu chlorofilu i pomaga w kilku innych procesach chemicznych wykonywanych przez rośliny. Jednak zbyt dużo żelaza może mieć toksyczny wpływ na roślinę, osłabiając ją i ostatecznie zabijając. Należy zauważyć, że rośliny pobierają z gleby tylko cząstki żelaza, a inne rodzaje cząstek żelaza nie będą miały wpływu na rośliny.
Niebezpieczne poziomy
Jeśli gleba ma zbyt dużo żelaza, rośliny wchłoną je i ostatecznie ucierpią z powodu ciągłych skutków. Według badań naukowych przeprowadzonych przez K. Kampfenkel, M. Van Montagu i D. Inze w Belgii gleby stają się niebezpieczne z powodu wysokiej zawartości żelaza na poziomie 100 mg lub więcej. Na tych poziomach rośliny zostaną dotknięte w ciągu zaledwie 12 do 24 godzin. Niższe poziomy zawartości żelaza mogą być również niebezpieczne, ale efekty mogą potrwać dłużej.
Chlorofil
Ponieważ rośliny pobierają zbyt dużo żelaza, ich fluorescencja chlorofilu zaczyna się zmieniać. Niewielkie ilości żelaza są niezbędne do produkcji chlorofilu, ale zbyt dużo żelaza może mieć wpływ na samego chlorofilu, powodując jego zmiany i hamując zdolność rośliny do prawidłowego pochłaniania energii z światło słoneczne.
Synteza
Rośliny syntetyzują zarówno chlorofil, jak i wiele własnych składników odżywczych na poziomie komórkowym, w tym niezbędne białka. Zbyt dużo żelaza zakłóca te procesy, utrudniając roślinom przeprowadzenie niezbędnych reakcji chemicznych. To nie tylko utrudnia tworzenie chlorofilu (już bardziej nieefektywnego), ale także pozbawia roślinę ważnych cukrów potrzebnych do przetrwania i przechowywania w ostrzejszych porach roku.
Wchłanianie składników odżywczych
Wraz ze wzrostem poziomu żelaza zdolność rośliny do pobierania składników odżywczych z gleby również będzie utrudniona. Oznacza to, że roślina nie może już pobierać niezbędnych substancji, takich jak fosforan lub azot, których potrzebuje do funkcjonowania, ale nie może samodzielnie wytwarzać. Osłabione na wszystkich frontach systemy rośliny zawodzą od wewnątrz, powodując poważny rozkład żywotnych tkanek w łodydze i liściach, co nieuchronnie prowadzi do śmierci rośliny.
Odpowiedzi roślin
Chociaż rośliny nie są dobrze przygotowane do radzenia sobie ze zbyt dużą ilością żelaza w glebie, mają delikatne mechanizmy kontrolujące ilość wchłanianego żelaza, zwłaszcza jeśli jest go za mało. Wiele roślin jest w stanie wytworzyć enzym zwany reduktazą chelatową, aby ułatwić wchłanianie żelaza, co jest przydatne, gdy w pobliżu nie ma wystarczającej ilości żelaza. Rośliny mogą również obniżyć produkcję tego enzymu, jeśli poziom żelaza jest wystarczający lub zbyt wysoki. Niektóre rośliny sprawnie kontrolują ten mechanizm i mogą zmieniać się bardzo szybko, ale inne mają znacznie wolniejszy czas reakcji.