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Como animais e pessoas, as plantas precisam de uma certa quantidade de ferro para sobreviver. O ferro ajuda a criar clorofila e ajuda em vários outros processos químicos que as plantas realizam. No entanto, excesso de ferro pode ter um efeito tóxico na planta, enfraquecendo-a e eventualmente matando-a. Deve-se notar que as plantas absorvem apenas partículas de ferro ferroso do solo e que outros tipos de partículas de ferro não afetam as plantas.
Níveis perigosos
Se o solo tiver muito ferro, as plantas o absorverão e, eventualmente, sofrerão com os efeitos contínuos. De acordo com estudos científicos conduzidos por K. Kampfenkel, M. Van Montagu e D. Inze na Bélgica, os solos se tornam perigosos devido ao alto teor de ferro em níveis de 100 mg ou mais. Nesses níveis, as plantas serão afetadas em apenas 12 a 24 horas. Taxas mais baixas de conteúdo de ferro também podem ser perigosas, mas pode levar mais tempo para que os efeitos se tornem visíveis.
Clorofila
À medida que as plantas absorvem muito ferro, a fluorescência da clorofila começa a mudar. Pequenas quantidades de ferro são necessárias para a produção de clorofila, mas excesso de ferro pode afetar a própria clorofila, causando alterações e inibindo a capacidade das plantas de absorver adequadamente a energia da luz solar.
Síntese
As plantas sintetizam a clorofila e muitos de seus próprios nutrientes no nível celular, incluindo as proteínas necessárias. Excesso de ferro interfere nesses processos, dificultando as plantas realizarem as reações químicas necessárias. Isso não apenas dificulta a criação de clorofila (já tornada mais ineficaz), como também mata a planta de açúcares importantes que ela precisa para sobreviver e armazenar por épocas mais duras.
Absorção de nutrientes
À medida que os níveis de ferro continuam subindo, a capacidade das plantas de extrair nutrientes do solo também será prejudicada. Isso significa que a planta não pode mais extrair substâncias essenciais como fosfato ou nitrogênio, que precisam funcionar, mas não podem produzir por si mesmas. Enfraquecidos em todas as frentes, os sistemas da planta falham por dentro, causando severa deterioração dos tecidos vitais no caule e nas folhas, o que inevitavelmente leva à morte das plantas.
Respostas da planta
Embora as plantas não estejam bem equipadas para lidar com muito ferro no solo, elas possuem mecanismos delicados que controlam a quantidade de ferro que absorvem, especialmente se houver muito pouco ferro presente. Muitas plantas são capazes de produzir uma enzima chamada enzima quelato redutase para facilitar a absorção do ferro, o que é útil quando não há ferro suficiente nas proximidades. As plantas também podem diminuir a produção dessa enzima se os níveis de ferro forem suficientes ou muito altos. Certas plantas são hábeis em controlar esse mecanismo e podem mudar muito rapidamente, mas outras têm um tempo de reação muito mais lento.