Chức năng của Sắt (Fe) đối với cây trồng - Vi lượng

Sắt (Fe)

Nồng độ sắt trong cây trồng ở mức độ đủ cho sự sinh trưởng bình thường biến thiên từ 50 – 250 ppm. Thông thường khi nồng độ Fe < 50 ppm trong chất khô thì có thể xảy ra sự thiếu Fe. Sắt được rễ hấp thu dưới dạng Fe2+ và Fe3+ và các phức Fe hữu cơ khác hay chelate Fe, nhưng chỉ có ion Fe2+ được dùng trong các quá trình trao đổi chất. Dạng Fe2+ di động và hữu dụng hơn các dạng sắt khác trong việc hình thành các cấu trúc hai phân tử. Một số cây trồng có chứa một lượng rất lớn Fe3+ nhưng vẫn có triệu chứng thiếu sắt.

Flourite (Nguồn: mindat.org)

Sự thiếu sắt thường xảy ra trên các cây trồng hay trên đất kiềm nhưng cũng có một số cây biểu hiện ngay trên đất chua. Cam quýt và các cây ăn quả thường có biểu hiện vàng lá do thiếu sắt. Điều này cũng phổ biến trên dâu tây trồng trên đất chua và cao lương trồng trên đất trung tính đến kiềm. Các cây khác có thể biểu hiện sự thiếu sắt là đậu nành, đậu, bắp, bơ, rau cải và nhiều cây cảnh khác. Sự thiếu sắt thường xuất hiện đầu tiên trên các lá non, có thể sắt không di chuyển từ các mô già đến đỉnh mô phân sinh do đó làm ngưng sự sinh trưởng. Giữa các gân lá của các lá non chuyển sang màu vàng sau đó phát triển nhanh trên toàn bộ lá trong trường hợp thiếu sắt nghiêm trọng lá trở nên có màu trắng hoàn toàn. 

Các tính chất hóa học quan trọng của sắt là tham gia một phần trong phản ứng oxy hóa khử trong cây và cả trong đất. Sắt là kim loại có khả năng hiện diện ở nhiều trạng thái oxy hóa khác nhau, do đó sắt có thể nhận hay cho điện tử tùy thuộc vào điện thế oxy hóa khử của các sản phẩm phản ứng. Sự di chuyển của các điện tử giữa các phân tử hữu cơ và sắt cùng thế năng cho rất nhiều chuyển hóa có enzyme tham gia, trong đó sắt có vai trò rất quan trọng. Rất nhiều loại enzyme này có liên quan đến sự tổng hợp diệp lục, nên khi thiếu sắt sự hình thành diệp lục bị giảm gây ra hiện tượng vàng lá.

Sắt là thành phần cấu tạo của phân tử porphyrin, cytochromes, hemes, hematin, ferrichrome  và heghemoglobin. Các chất này đều có liên quan đến các phản ứng oxy hóa khử trong hô hấp và quang hợp. Có đến 75 % tổng lượng Fe trong tế bào nằm trong lục lạp, và có đến 95 % Fe trong lá kết hợp với lipoprotein của lục lạp và màng mitochondria.

Vị trí của sắt trong lục lạp phản ánh  sự hiện diện của cytochromes để thực hiện các tiến trình khử khác nhau trong quang hợp, và của ferrodoxin như là chất nhận diện ban đầu. Ferrodoxin là protein Fe – S và là hợp chất oxy hóa khử bền đầu tiên của chuỗi vận chuyển điện tử trong quang hợp. Sự khử O2 thành H2O trong quá trình hô hấp là chức năng phổ biến nhất của các hợp chất có chứa sắt được khám phá. Sắt cũng là một phần quan trọng của enzyme nitrogenase là enzyme rất quan trọng trong sự cố định N2 của các vi sinh vật cố định đạm.

Với nồng độ cao, Fe gây ra các rối loạn về dinh dưỡng trong lúa trồng trên đất ngập nước, thoát thủy kém. Tình trạng này gọi là bệnh lá biến thành màu đồng xỉn, thường đi đôi với nồng độ Fe > 300 ppm trong phiến lá lúa ở giai đoạn đẻ nhánh.


Nhận xét