Większość żelaza w glebie może występować w znanych minerałach -biotycie, oliwinie, magnetycie, syderycie w formie tlenków, wodorotlenków oraz fosforanów. W ornej warstwie gleby zawartość ogólnego żelaza może być bardzo duża i wynosić nawet do 10%. Fakt ten nie przekłada się wprost na zawartość tego pierwiastka w roztworze glebowym i kompleksie sorpcyjnym gleby.
Rośliny pobierają żelazo z gleby głównie w postaci jonu Fe2+. Inne formy, w tym Fe3+, mogą być pobierane przez niektóre rośliny w mniejszych ilościach. Pobranie żelaza w postaci jonu 3+ wiąże się z koniecznością jego redukcji do 2 stopnia utleniania.
Pobieranie jonów żelaza przez system korzeniowy jest ściśle uzależniona od koncentracji w roztworze glebowym innych jonów dwu- i jednowartościowych. Pobrane jony żelaza są transportowane w ksylemie roślin w postaci połączeń organicznych stosunkowo powoli i podlega wielu ograniczeniom. Ogranicza je wysoki odczyn oraz wysoka zawartość węglanu lub siarczanu wapnia w glebie, wysoka zawartość w glebie fosforu, jonów azotanowych oraz innych mikroelementów. Szczególnie istotne znaczenie w tym przypadku mają mangan, miedź i cynk. Pobieranie jonów żelaza ograniczają także czynniki atmosferyczne – nadmiar wody w glebie i związany z tym zjawiskiem brak tlenu oraz temperatura gleby i powietrza.
Żelazo w glebie może także silnie wiązane z materią organiczną, w takim przypadku mamy do czynienia z uwstecznieniem żelaza w glebie. I na odwrót, cały szereg czynników wpływa na wzrost zawartości dostępnego dla roślin żelaza. Do tych czynników należą: niższe pH gleby, czynniki sprzyjające redukcji żelaza z 3 do 2 stopnia utleniania, zawartość jonów amonowych w glebie, niska zawartość jonów manganu w glebie. W ostatnich latach można odszukać w literaturze wiele Informacji dotyczących badań nad pobieraniem przez rośliny żelaza z gleby. W ich świetle można stwierdzić, że niektóre rośliny w warunkach powstania niedoboru żelaza potrafią uruchomić mechanizmy powodujące zwiększenie pobierania tego pierwiastka z gleby.
Żelazo występuje w roślinach w postaci związków nieorganicznych jak i organicznych. Rola tego pierwiastka w metabolizmie roślin związana jest z dwoma cechami jego jonów. Mianowicie z łatwą możliwością zmiany stopnia utlenienia z trzeciego na drugi i odwrotnie oraz ze zdolnością do tworzenia chelatów.
Najwięcej żelaza zawierają liście, mniej pędy, a najmniej korzenie. W liściach aż 80 % żelaza zawierają chloroplasty i tylko niewielkie jego ilości występują w mitochondriach. Żelazo zaangażowane jest w proces syntezy chlorofilu oraz karotenu i ksantofilu. Występuje także w cytochromach oraz ferrodoksynie, biorąc udział w transporcie elektronów w czasie fosforylacji fotosyntetycznej i łańcuchu oddechowym. Procesami biochemicznymi zależnymi od ferrodoksyny są reakcje odgrywające kluczową rolę w gospodarce azotowej roślin, w tym produkcja białek. W przypadku niedoboru żelaza w roślinach następuje gromadzenie się w tkankach dużych ilości rozpuszczalnych związków azotu.
Podsumowując rola żelaza w metabolizmie roślin jest niebagatelna, jest ono zaangażowane pośrednio i bezpośrednio w zachodzący we wszystkich zielonych roślinach proces fotosyntezy oraz pozyskiwania energii, czyli oddychania, bierze także udział w przemianach azotu, w tym w syntezie białek.
Objawy niedoboru żelaza pojawiają się na najmłodszych liściach w postaci chlorozy międzyżyłkowej – nerwy główne pozostają zielone. Przy silnym niedoborze liście wierzchołkowe przybierają barwę żółtą, na ich brzegach mogą pojawić się nekrotyczne plamy, liście takie wyginają się ku górze wzdłuż nerwu głównego. Wzrost pędów w przypadku niedoboru żelaza jest silnie ograniczony, przy drastycznym niedoborze żelaza może dochodzić do zamierania wierzchołków pędów, a nawet całych konarów.
Marcin Oleszczak, Intermag
