İçerik
Hayvanlar ve insanlar gibi, bitkilerin hayatta kalabilmek için belirli miktarda demire ihtiyaçları vardır. Demir, klorofil oluşturmalarına yardımcı olur ve bitkilerin gerçekleştirdiği diğer kimyasal işlemlerde yardımcı olur. Bununla birlikte, çok fazla demirin bitki üzerinde toksik bir etkisi olabilir, zayıflar ve sonunda onu öldürür. Bitkilerin yalnızca demir demir parçacıklarını topraktan emdiği ve diğer demir parçacıklarının bitkileri etkilemeyeceği not edilmelidir.
Tehlikeli Seviyeler
Toprakta çok fazla demir varsa, bitkiler onu emer ve sonunda devam eden etkilerden muzdarip olur. K. Kampfenkel, M. Van Montagu ve D. Inze tarafından Belçika'da yapılan bilimsel çalışmalara göre, 100 mg ve üzeri seviyelerde yüksek demir içeriği nedeniyle topraklar tehlikeli hale geliyor. Bu seviyelerde, bitkiler sadece 12 ila 24 saat içinde etkilenecektir. Düşük demir içeriği oranları da tehlikeli olabilir, ancak etkilerin farkedilmesi daha uzun sürebilir.
Klorofil
Bitkiler çok fazla demir aldıkça klorofil floresansları değişmeye başlar. Klorofil üretimi için küçük miktarlarda demir gereklidir, ancak çok fazla demir klorofilin kendisini etkileyebilir, bitkilerin güneş ışığından enerjiyi uygun şekilde absorbe etme yeteneklerini değiştirmelerine ve engellemelerine neden olabilir.
sentez
Bitkiler, gerekli proteinler de dahil olmak üzere hem klorofil hem de kendi besin maddelerinin çoğunu hücresel düzeyde sentezler. Çok fazla demir bu işlemlere müdahale ederek bitkilerin gerekli kimyasal reaksiyonları gerçekleştirmesini zorlaştırır. Bu sadece klorofil (zaten daha etkisiz kılan) yaratmayı zorlaştırmakla kalmaz, aynı zamanda daha sert mevsimler için hayatta kalmak ve depolamak için ihtiyaç duyduğu önemli şeker bitkilerini aç bırakmaktadır.
Besin emilimi
Demir seviyeleri yükselmeye devam ettikçe, bitkilerin topraktan besinleri çekme kabiliyeti de engellenecektir. Bu, bitkinin artık çalışması gereken ancak kendi başına üretemediği fosfat veya azot gibi temel maddeleri çekemeyeceği anlamına gelir. Tüm cephelerde zayıflamış olan bitkinin sistemleri, içerisinden başarısız olur ve kökte ve yapraklarda hayati dokuların çürümesine neden olur, bu da kaçınılmaz olarak bitkilerin ölümüne yol açar.
Bitki Yanıtları
Bitkiler topraklarında çok fazla demir ile başa çıkmak için iyi donanımlı olmasalar da, özellikle çok az demir varsa, ne kadar demir emdiklerini kontrol eden hassas mekanizmalara sahiptirler. Pek çok bitki, demirin emilmesini kolaylaştırmak için şelat redüktaz enzimi adı verilen bir enzim üretebilir, bu da yakındaki yeterli demir olmadığında faydalıdır. Bitkiler ayrıca demir seviyeleri yeterli veya çok yüksekse, bu enzimin üretimini düşürebilir. Bazı bitkiler bu mekanizmayı kontrol altında tutamazlar ve çok hızlı bir şekilde değişebilirler, ancak diğerlerinde çok daha yavaş reaksiyon süreleri vardır.