Akademia Żywienia Roślin: Żelazo niezbędne w fotosyntezie i oddychaniu

Żelazo zaliczane jest do grupy mikroskładników niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Utrzymanie odpowiedniego poziomu żelaza w roślinie jest niezmiernie ważne dla przebiegu kluczowych procesów takich jak fotosynteza, oddychanie komórkowe, metabolizm nukleotydów czy synteza chlorofilu, co z kolei w rolnictwie przekłada się na otrzymanie odpowiedniej biomasy oraz jakości odżywczej roślin uprawnych.

Żelazo w roślinach

Zawartość żelaza w roślinach mieści się w przedziale od 50 do 200 mg na kg suchej masy. Zboża jare potrzebują do 360 g żelaza na ha w celu wyprodukowania 1 tony ziarna wraz ze słomą, przy czym największym zapotrzebowaniem charakteryzuje się pszenica jara. Z kolei zboża ozime potrzebują do 270 g na ha, a rzepak do 285 g na ha. Rozmieszczenie żelaza w roślinie jest nierównomierne. Znaczne jego ilości występują w korzeniach. W plastydach żelazo obecne jest w postaci bezpostaciowej lub krystalicznej fitoferrytyny. W liściach około 80% żelaza zgromadzonego jest w chloroplastach.

Rośliny mają zróżnicowane wymagania w stosunku do żelaza. Wrażliwość na niedobór tego pierwiastka wykazują gatunki wymagające stanowisk o odczynie obojętnym, a zwłaszcza zasadowym. Roślinami szczególnie wrażliwymi na niedobór żelaza są rośliny znajdujące się w intensywnej uprawie polowej, w tym pszenica, len, kukurydza i lucerna. Dużą wrażliwość wykazują drzewa i krzewy owocowe, a wśród warzyw – pomidory, ogórki, fasola i bób.

Funkcje żelaza w roślinach

Główną funkcją żelaza w roślinie jest jego udział w procesie fotosyntezy oraz oddychania, poprzez uczestniczenie w transporcie elektronów. Pierwiastek ten bierze również udział w tworzeniu chlorofilu, stąd też przy jego niedoborze dochodzi do ograniczenia syntezy zarówno chlorofilu, jak i karotenu oraz ksantofilu. Funkcje żelaza w roślinie wiążą się także z aktywnością ferredoksyny w procesach metabolicznych, przez co pierwiastek ten odgrywa ważną rolę w gospodarce azotowej roślin i produkcji białek. Ferredoksyna uczestniczy w redukcji azotanów, wiązaniu wolnego azotu oraz redukcji siarczynu do siarczku. Żelazo występuje w układach hemowych oraz centrach żelazowo-siarkowych wielu enzymów, spełniając między innymi rolę katalizatora w reakcjach oksydoredukcyjnych. Bierze również udział w metabolizmie kwasów tłuszczowych.

Objawy niedoboru żelaza

Charakterystycznym objawem niedoboru żelaza w roślinie jest chloroza, początkowo przybierająca postać jaśniejszych plam pomiędzy nerwami, które przeważnie pozostają zielone. Jest ona skutkiem między innymi ograniczenia syntezy białek chloroplastowych. Zmiany chlorotyczne obejmują młode liście, co związane jest ze słabym przemieszczaniem się żelaza z organów starszych do młodszych. Przy silnym niedoborze liście i wierzchołki roślin stają się żółte lub też nawet białawe. Dochodzi do zahamowania wzrostu pędu oraz ograniczenia wzrostu całej rośliny w efekcie obniżenia intensywności procesu fotosyntezy. W przypadku korzenia następuje jego deformacja w konsekwencji zmiany kształtu komórek miękiszowych.

Wpływ żelaza na plon i jakość roślin

Niedobór żelaza wpływa na obniżenie plonowania roślin oraz pogorszenie ich parametrów jakościowych. W przypadku kukurydzy niedobór tego pierwiastka wiąże się z obniżeniem plonu nasion, które są drobne i jednocześnie charakteryzują się gorszymi parametrami jakościowymi. Niedobór żelaza ogranicza kwitnienie lnu, co w konsekwencji wpływa na spadek plonowania roślin. W uprawach sadowniczych niedobór tego pierwiastka objawia się chlorozą liści wierzchołkowych, a przy silnym niedoborze dochodzi do zamierania gałęzi i pędów. Następuje również gromadzenie w roślinach dużych ilości niebiałkowych związków azotu, co pogarsza ich parametry jakościowe. W przypadku owoców dochodzi również do obniżenia ich zdolności przechowalniczej.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany, podajesz go wyłącznie do wiadomości redakcji. Nie udostępnimy go osobom trzecim. Nie wysyłamy spamu.
Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem*.
Please enter your name here
Please enter your comment!

Polityka Prywatności