En las plantas, el hierro está implicado en la síntesis de clorofila, y es esencial en funciones como el mantenimiento en la estructura del cloroplasto, la fotosíntesis, la respiración y la fijación de nitrógeno, además de jugar un importante papel en la activación de enzimas y la transferencia de electrones. El hierro actúa también como un activador de la enzima o cofactor en la síntesis de la clorofila y activa varias enzimas entre las que se incluyen: catalasa, peroxidasa, nitrato reductasa, y nitrogenasa. Lo anterior genera que la planta tenga una coloración verde en las hojas porque es indispensable para continuar con su ciclo biológico.

Los síntomas de una planta con clorosis o amartelamiento de hojas jóvenes puede deberse a factores como la falta de una enzima: reductasa u oxidasa, o la transportación de hierro. Las especies de plantas y genotipos difieren en su capacidad para adquirir hierro desde el suelo. Hay dos mecanismos específicos, la estrategia I y la estrategia II, para aumentar la solubilidad de hierro en la rizosfera y la tasa de absorción por las raíces de las plantas. Los dos mecanismos se encuentran en partes apicales de las raíces y responden cuando se produce la deficiencia de hierro.

El hierro se inmoviliza en los tejidos vegetales, particularmente en la hoja, haciendo que no se encuentre disponible para funciones fisiológicas y bioquímicas. Se ha observado que el hierro es comúnmente inmovilizado cerca de los sistemas vasculares en hojas deficientes en hierro. En las hojas con esta deficiencia, el hierro se acumula en el nervio medio y las venas, las concentraciones de hierro en el mesófilo son más bajas que en plantas repletas de hierro.

Diagnosticar a mi planta carnívora

El diagnóstico de una deficiencia de nutrientes en plantas carnívoras generalmente se demuestra mediante uno o más de tres procedimientos:

• Observación visual de los síntomas de deficiencia,
• Análisis del sustrato,
• Análisis de la planta.

Síntomas visuales

En la mayoría de las especies de plantas, la deficiencia de hierro se caracteriza por clorosis con patrones reticulares finos observados en las hojas recién formadas. Las venas de color verde oscuro son claramente visibles contra un fondo amarillo como se muestra en las hojas de una venus. (imagen de una venus) En casos severos, las hojas más jóvenes son completamente blancas y carentes de clorofila o desarrollan manchas necróticas, que pueden parecerse a una infección por hongos, en las hojas afectadas. Con el tiempo, las plantas que permanecen sin tratamiento comenzarán a envejecer, se vuelven poco atractivas, y, finalmente, pueden morir. La deficiencia de hierro puede confundirse fácilmente con deficiencia de nitrógeno de magnesio; Sin embargo, la deficiencia de Hierro afecta a las hojas jóvenes emergentes, mientras que la deficiencia de nitrógeno afecta a las hojas viejas. Esto se debe a que el hierro es relativamente inmóvil en el floema en comparación con el nitrógeno o el magnesio.

Análisis de sustrato

El análisis del sustrato se usa a menudo para determinar si el suministro de un nutriente en particular limita el crecimiento de la planta. Sin embargo, no se puede recomendar el análisis del suelo para predecir la deficiencia de Hierro en las plantas. El análisis de suelo para determinar la disponibilidad hierro se confunde con factores ambientales del suelo tales como pH, contenido de humedad, la temperatura y la concentración de bicarbonato. También la variabilidad genética entre especies de plantas con respecto a la absorción de hierro.

Varios métodos se han ideado para extraer hierro del sustrato, al ser el método de extracción utilizado más comúnmente ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA). El rango crítico para hierro para esta prueba es de 2.5-4.5 ppm. Si el sustrato contiene menos de 2,5 ppm, se considera deficiente en hierro. Sin embargo, incluso si los suelos son suficientes en hierro, esto no significa que la planta no sufra clorosis férrica en un futuro. La absorción de Fe por las plantas depende de muchos otros factores, además del hierro extractable en el suelo.

Análisis de la planta

La concentración total de hierro en los tejidos vegetales no se correlaciona bien con la aparición de clorosis. Esto es principalmente porque sólo el 10-20% del hierro total de en las plantas que se encuentran “fisiológicamente activas” o “hierro-disponible”. Se han propuesto varias técnicas basadas en el análisis de tejido de la planta, para el diagnóstico de la deficiencia de hierro en las plantas. Los resultados indican que el o Fe-fenantrolina extraíble de tejido foliar fresco es un mejor índice del estado de contenido total de hierro. Otra medida cuantitativa para el diagnóstico de la deficiencia de hierro es la estimación de contenido de clorofila, pero esto se debe usar con precaución, ya que la deficiencia de clorofila también puede ser causada por la deficiencia de otros nutrientes (por ejemplo, N, S, Mg y Mn).

Las causas de la deficiencia de Fe

Entre los diversos factores relacionados con la deficiencia de hierro que culmina en clorosis se hallan factores como: el sustrato, el clima, y la planta que puede contribuir a detonar la clorosis férrica.

Factores del suelo

La disponibilidad de hierro a las plantas depende en gran medida de la cantidad de hierro del sustrato. Entre los factores más comunes que pueden contribuir a que la absorción de hierro sea menor y se genere una deficiencia de hierro en las plantas se encuentran los siguientes:

• pH alto
• condiciones de humedad
• alto contenido de metales pesados
• temperaturas bajas o altas
• mala aireación

El pH del Suelo

La disponibilidad y absorción de nutrientes por las plantas dependen de pH altamente. Clorosis férrica es común en suelos alcalinos (pH mayor que 7,0). La solubilidad del hierro es altamente dependiente del pH, y las actividades de Fe⁺³ y Fe⁺² disminución por 1.000 veces y 100 veces, respectivamente, para cada unidad de aumento en el pH. A valores de pH ácidos, iones fosfato reaccionan con el aluminio y el hierro para formar compuestos menos solubles. En condiciones alcalinas, Fe⁺²  se oxida a Fe⁺³, que es relativamente disponible para las plantas, ya que precipita en forma de óxido férrico, que tiene una solubilidad extremadamente baja.

La humedad del suelo

Un alto nivel de humedad en el suelo tiene un fuerte efecto en la aparición de clorosis a través de su efecto sobre el metabolismo de la planta. Muchos estudios han indicado que el exceso de riego o períodos húmedos prolongados en suelos calcáreos producen clorosis férrica a causa del bicarbonato (HCO₃) acumulación. El aumento de clorosis en las plantas posteriores a la irrigación es a veces debido a los altos niveles de HCO₃ en agua de riego. Además, la alta HCO₃, pH alto, y bajo contenido de hierro en suelos pobremente aireados causadas por el exceso de agua destruyen muchas de las raíces más pequeñas y reducir la capacidad de absorción de todo el sistema de la raíz, que puede inducir clorosis.

Sin embargo, en suelos anegados (especialmente en los campos de arroz, o zonas pantanosas), Fe⁺³ compuestos, en particular las formas amorfas, se reducen a Fe ²⁺ por bacterias anaerobias que utilizan Fe ³⁺ como un aceptor de electrones durante la respiración. Esto resulta en una alta solubilidad de hierro en suelos inundados, lo que lleva a niveles tóxicos de hierro (450 mg kg ^{– 1}).

Temperatura

Desde la captación hierro por las raíces hasta la translocación de las raíces a brotes, la temperatura influye en la aparición de la deficiencia de Hierro. Las condiciones de temperatura podrían influir en la gravedad de la deficiencia de Fe en las plantas de las siguientes maneras:

• Baja temperatura del suelo reduce el crecimiento de raíces y la actividad metabólica, reduciendo así la absorción de hierro.
• Baja la temperatura del suelo podría reducir la producción de fitosideróforos, y la movilización y la absorción de hierro suelo resultantes.
• Baja la temperatura del suelo podría aumentar HCO₃ niveles en el suelo y la gravedad de la clorosis mediante el aumento de la solubilidad del CO₂ en los suelos.
• Temperatura alta del suelo disminuye la absorción de hierro mediante el aumento de la descomposición microbiana de fitosideróforos
• Temperatura elevada del suelo podría aumentar HCO ₃ niveles y clorosis Fe mediante la estimulación de la actividad microbiana y CO ₂ de producción.

En Resumen

La clorosis es generada por la deficiencia de hierro, uno de los micronutrientes más críticos y generalizados observados en las plantas. A pesar de las altas concentraciones de hierro en el suelo, se encuentra fácilmente disponible para las plantas, debido a los factores ambientales. El hierro es un micronutriente esencial, y su deficiencia afecta negativamente a las plantas, el crecimiento y el rendimiento. La deficiencia de hierro en las plantas se caracteriza por clorosis de las hojas jóvenes, y se presenta con una coloración amarillenta y negra en las puntas. Las prácticas para aliviar clorosis en plantas incluyen modificaciones del suelo, la aplicación foliar de compuestos de hierro y prácticas de manejo de cultivos agronómicos, lo que mejora la captación de hierro y su almacenamiento para que éste pueda ser utilizado por la planta para cumplir su ciclo biológico.