З усіх металів-мікроелементів найбільший вміст в рослинах припадає на долю заліза (50-300 мг/кг сухої маси листя рослин). Розподіл заліза по рослині нерівномірний. У коренях його концентрація в кілька разів вища, ніж у погонах. У гороху і кукурудзи в клітинах кореня і пагонах залізо в основному (більше 60% загального заліза в клітині) знаходиться клітинних стінках.
Фізіологічна роль заліза полягає в тому, що воно входить до складу ферментів, а також бере участь в синтезі хлорофілу, в диханні і в обміні речовин.
Залізо відіграє активну роль в окисно-відновних реакціях хлоропластів, мітохондрій і пероксисоми, а також виконує багато інших функцій в рослинах.
Участь заліза в окислювально-відновних реакціях визначається легко. зміною валентності і високою здатністю до комплексоутворення.
Важлива роль заліза в біохімії рослин підтверджується наступними факторами:
Залізо знаходиться в гемі і негемових білках і концентрується в хлоропластах.
Органічні комплекси заліза беруть участь в перенесенні електронів в процесі фотосинтезу.
Негемово залізовмісні білки беруть участь у відновленні нітритів і сульфатів.
Процес утворення хлорофілу здійснюється за участю заліза.
Залізо приймає участь в метаболізмі нуклеїнової кислоти.
Відома каталітична і структурна роль двовалентного і тривалентного заліза.
При нестачі заліза в листках рослин порушується утворення хлорофілу, в результаті чого у різних сільськогосподарських культур, і особливо у плодових дерев, розвивається хлороз листя, який проявляється в першу чергу на молодих верхніх листках і пагонах (листя втрачають зелене забарвлення, бліднуть і передчасно опадають) . Крім того, в рослинах затримується синтез ростових речовин - ауксинів.
Дефіцит заліза найчастіше спостерігається на карбонатних грунтах і на грунтах з високим вмістом засвоюваних фосфатів, які сприяють перекладу заліза в малодоступною для рослин стан. Дефіцит заліза ліквідують застосуванням позакореневих підживлень.
Візуально симптоми нестачі заліза проявляються наступним чином: стає помітна біляста, блідо-зелена або жовте забарвлення тканин листа між жилками. При сильнішому дефіциті заліза жилки листя бліднуть, а тканини відмирають. Перші ознаки проявляються на молодому листі, оскільки через слабку реутилізацію заліза старе листя довше залишаються зеленими. У трав'янистих рослин верхні молоді листки набувають жовтого кольору, формуються дрібні, слабкі суцвіття. У плодових дерев відзначається всихання кінчиків гілок і пагонів.
Наприклад, на картоплі верхівки і краї молодого листя зелені, середина – біляста; у томатів - хлороз проявляється на молодих листках, але навіть дрібні жилки зберігають зелений колір, при сильному дефіциті - дрібні жилки втрачають зелений колір, пластинка стає жовто-білою; у яблуні молоде листя на пагонах - хлоротичне, майже білі з коричневими цятками на краях, хлороз на листках зменшується зверху вниз, при тривалому дефіциті окремі гілки відмирають.
Чутливі до дефіциту культури: Цитрусові, фруктові дерева, виноградники, бобові, кукурудза, томати, троянди і декоративні рослини.
Листя черешні (Cerasus avium) з симптомами різного рівня Fe-дефіциту. У верхньому ряду - здорові листя. У центрі внизу - сильно пошкоджені листя
Лист винограду (Vitis vinifera) з сильним «вапняковим хлорозом» через Fe-дефіцит
Симптоми сильного Fe-дефіциту на персиковому дереві (Prunus persica)
Симптоми Fe-дефіциту на листках суниці (Fragaria). У центрі в нижньому ряду - здоровий лист
Ріпак (Brassica napus oleifera). Зліва - з симптомами Fe-дефіциту; в центрі - здоровий лист; праворуч - рослина було обприскати розчином сульфату заліза (молоде листя знову стали зеленими)
Вегетаційний дослід. Вплив нестачі заліза на овес (Avena sativa) при високому фосфорном добриві (4 г Р на 1 кг ґрунту). Зліва - здорова рослина
1.Битюцкий Н.П. Микроэлементы и растение. Учебное пособие. – СПб.: Издательство Санкт-петербургского университета, 1999. – 232 с.
Фото: Ernahrungsstorungen bei Kulturpflanzen in Farbbildern. Von Prof. Dr. sc. agr. Werner Bergmann.- VEB Gustav Fischer Verlag Jena, 1976 (Джерело: http://www.landart.ru/03-uhod/c-bergman/03c000.htm)