Adquisición de Fe por parte de los cultivos: Estrategias y eficiencia

Hay dos factores que pueden interferir en la adquisición y el uso del Fe por parte de los cultivos, incluso cuando la disponibilidad del Fe en los suelos no es limitante. En primer lugar, la selección de plantas para aumentar el rendimiento de los cultivos y mejorar la resistencia a patógenos o plagas puede seleccionar rasgos que aumenten las necesidades de micronutrientes de la planta, creando deficiencias de Fe, aunque la disponibilidad de Fe en el suelo se considerara suficiente para los cultivares anteriores. En segundo lugar, la aplicación de herbicidas como el glifosato, el diclofop-metilo y el clorsulfurón puede interferir en el crecimiento de las raíces y en la translocación del Fe desde las raíces a los brotes y al grano, lo que provoca una deficiencia de Fe en la planta. Las plantas emplean dos estrategias para mejorar la adquisición de Fe en condiciones de deficiencia. La estrategia I, utilizada por las monocotiledóneas y dicotiledóneas no gramíneas (por ejemplo, las leguminosas), implica la liberación de protones en la rizosfera, lo que aumenta la acidez del suelo y moviliza el Fe(III) férrico.

Las enzimas (quelato reductasas) en la interfaz raíz-suelo reducen entonces el Fe(III) a Fe(II) ferroso, que puede ser absorbido por la planta a través de transportadores ferrosos. Las plantas de la estrategia II son monocotiledóneas gramináceas (por ejemplo, gramíneas y cultivos de cereales); las plantas exudan sustancias orgánicas quelantes de Fe (fitosideróforos), que forman complejos con Fe(III) que las plantas pueden absorber a través de los sistemas de transporte de la membrana plasmática sin reducción.

Fotografía: Diagrama de las dos estrategias de adquisición de hierro (Fe) empleadas por las plantas: las elipses naranjas muestran la forma química del Fe, los círculos azules representan los iones de hidrógeno (H+), los recuadros blancos con flechas indican los puntos de transporte de las moléculas dentro y fuera de la raíz, y los números indican los pasos individuales del proceso.

Denton-Thompson, S. Sayer, E. Soil Systems 6(1), 8 (2022)
https://doi.org/10.3390/soilsystems6010008