Sisältö
Kuten eläimet ja ihmiset, myös kasvit tarvitsevat tietyn määrän rautaa selviytyäkseen. Rauta auttaa heitä luomaan klorofylliä ja auttaa monissa muissa kemiallisissa prosesseissa, joita kasvit suorittavat. Liian paljon rautaa voi kuitenkin olla myrkyllinen vaikutus kasviin, heikentää ja lopulta tappaa sen. On huomattava, että kasvit imevät vain rautarautahiukkasia maaperästä ja että muun tyyppiset rautahiukkaset eivät vaikuta kasveihin.
Vaaralliset tasot
Jos maaperässä on liian paljon rautaa, niin kasvit imevät sen ja kärsivät lopulta jatkuvista vaikutuksista. Belgiassa toimivien K. Kampfenkelin, M. Van Montagu'n ja D. Inzen tekemien tieteellisten tutkimusten mukaan maaperä muuttuu vaaralliseksi, koska sen rautapitoisuus on vähintään 100 mg. Näillä tasoilla kasveihin kohdistuu vaikutuksia vain 12–24 tunnissa. Matalammat rautapitoisuudet voivat myös olla vaarallisia, mutta vaikutusten havaitseminen voi kestää kauemmin.
Klorofylli
Kun kasvit ottavat liikaa rautaa, niiden klorofyllin fluoresenssi alkaa muuttua. Pieniä määriä rautaa tarvitaan klorofyllin tuotantoon, mutta liian paljon rautaa voi vaikuttaa itse klorofylliin, aiheuttaen sen muuttumisen ja estäen kasvien kykyä absorboida energiaa auringonvalosta.
Synteesi
Kasvit syntetisoivat sekä klorofylliä että monia omia ravintoaineitaan solutasolla, mukaan lukien tarvittavat proteiinit. Liian paljon rautaa häiritsee näitä prosesseja, mikä vaikeuttaa kasvien suorittamaan tarvittavat kemialliset reaktiot. Tämä ei vain vaikeuta klorofyllin (jo tehostetun) tekemistä, vaan myös nälkää tärkeiden sokerien kasveja, joita se tarvitsee selviytyäkseen ja varastoidakseen ankaramina vuodenaikoina.
Ravinteiden imeytyminen
Rautapitoisuuden noustessa edelleen heikentyvät myös kasvien kyky imeä ravinteita maaperästä. Tämä tarkoittaa, että kasvi ei voi enää imeä tärkeitä aineita, kuten fosfaattia tai typpeä, joita sen tarvitsee toimiakseen, mutta ei pysty tuottamaan yksinään. Kaikilla rintamilla heikentyneet kasvin järjestelmät rikkoutuvat sisäpuolelta, aiheuttaen vakavien elinvoimaisten kudosten rappeutumisen varsissa ja lehdessä, mikä väistämättä johtaa kasvien kuolemaan.
Kasvien vastaukset
Vaikka kasvit eivät ole hyvin varustettuja käsittelemään liikaa rautaa maaperässä, niillä on herkkiä mekanismeja, jotka hallitsevat kuinka paljon rautaa ne imevät, varsinkin jos rautaa on liian vähän. Monet kasvit kykenevät tuottamaan kelaattireduktaasi-entsyymin nimeltä entsyymin raudan imeytymisen helpottamiseksi, mikä on hyödyllistä, kun lähellä ei ole tarpeeksi rautaa. Kasvit voivat myös alentaa tämän entsyymin tuotantoa, jos rautapitoisuus on riittävä tai liian korkea. Tietyt kasvit hallitsevat tätä mekanismia ja voivat muuttua erittäin nopeasti, mutta muiden reaktioaika on paljon hitaampi.