Jerntoksisitet

I botanikk refererer jerntoksisitet til eksponering av planter for overdreven absorpsjon av jernforbindelser på grunn av høy konsentrasjon i jorden .

Jern er et viktig sporstoff i planteorganismer. Det påvirker fotosyntese så vel som dannelsen av klorofyll og karbohydrater . Imidlertid, hvis jern er tilstede i høye konsentrasjoner i jorden, i en løselig form som kan absorberes av planter , kan jernoverbelastningen skade planten. Jerntoksisitet manifesterer seg i brun, bronse til gul misfarging av de eldre bladene, og begynner på toppen av bladoverflatene.

årsaker

I jord er jern til stede som jern (III) hydroksid Fe (OH) ₃ ved normale pH-verdier . Under anaerobe forhold, dvs. med lavt oksygeninnhold i jorda, for eksempel på grunn av jordpakking eller utblåste forhold, reduseres jern (III) (Fe ³⁺ ) til jern (II) (Fe ²⁺ ). Dette bringer jernet i en løselig form som er tilgjengelig for planten.

${\ displaystyle \ mathrm {Fe (OH) _ {3} +3 \ H ^ {+} + e ^ {-} \ longrightarrow Fe ^ {2 +} + 3 \ H_ {2} O}}$

I følge Fenton-reaksjonen utløser en økt akkumulering av Fe ²⁺ i plantecellen dannelsen av reaktive hydroksylradikaler .

${\ displaystyle \ mathrm {Fe ^ {2 +} + H_ {2} O_ {2} \ longrightarrow Fe ^ {3 +} + \ cdot OH + OH ^ {-}}}$ (Fenton-reaksjon)

Disse reaktive oksygenartene fører til oksidativt stress i cellen og til skade på de cellulære og ekstracellulære makromolekylene. Jerntoksisitet er spesielt kjent i områdene som dyrker ris . Planter som er tilpasset vannområder har utviklet beskyttelsessystemer som gjør at jern kan oksideres for å unngå jerntoksisitet.

applikasjon

Planter uten tildekkende vev , som mosser og lav , er spesielt følsomme for økte jernkonsentrasjoner (II). Derfor brukes Fe ²⁺ -holdige herbicider for å drepe disse plantene.

Se også

• For jernmetabolisme i den menneskelige organismen, se Iron Metabolism .

litteratur

• Mathias Becker, Folkard Asch: Jerntoksisitet i ris, forhold og ledelseskonsepter , I: Journal of Plant Nutrition and Soil Science , Volum 168, 2005, s. 558-573
• Günter Fellenberg: Chemistry of Environmental Pollution , 3. utgave, Verlag B. G. Teubner, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-23510-2
• Klaus Prade: Innflytelse av næringstilførsel på jerntoksisitet i våt ris (Oryza sativa L.) i Basse Casamance, Senegal , Diss., Hochschulverlag Freiburg (Breisgau) 1987, ISBN 3-8107-2220-0

Individuelle bevis

1. ↑ Innføring på jern. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, åpnet 11. februar 2015.
2. ^ ^{A b} Günter Fellenberg: Kjemi av miljøforurensning . 3. utgave, Verlag B. G. Teubner, Stuttgart 1997, s. 158.
3. ↑ Ulrich Eckhardt: Undersøkelser om jernassimilering i planter . Diss., Humboldt University, Berlin 2000.