En el suelo:

Es el microelemento más abundante del suelo en forma de distintas sales y compuestos minerales de distinto orden.

El lavado da Fe 2+, en solución, más o menos estable en condiciones no oxidantes y pH ácido; pero en otras condiciones y con la lógica presencia de oxígeno se produce la precipitación en forma de óxidos.

A medida que aumenta el pH se acentúa la formación de compuestos Fe insolubles, principalmente minerales arcillosos férricos.

En relación al Fe la problemática surge porque el contenido de Fe soluble representa una parte muy poco importante en relación al Fe total presente en el suelo. Estas formas solubles inorgánicas son Fe 2+, Fe 3+, Fe (OH)2 +, Fe (OH) ++, Fe (OH)3, Fe (OH) -.

También nos encontramos fenómenos de quelación, encontrándose complejos solubles orgánicos que juegan un papel muy importante en las plantas, en particular los quelatos.

Los quelatos de Fe pueden proceder de ácidos húmicos, de microorganismos, de excreciones radiculares o de productos de síntesis. Los quelatos de Fe, por su estabilidad y la concentración que son capaces de alcanzar en el suelo, juegan un papel importante.

Destaca, la estabilidad ofrecida por EDTA a pH<6 y el buen comportamiento del DTPA en el rango de 6 a 7,5 (muy frecuente en suelos agrícolas). El Ca compite o desplaza al quelato de Fe en pH >6,5.

Es particularmente importante la estabilidad del quelato en el suelo.

Así, hay que señalar que en suelos aireados el hierro se encuentra sobretodo en forma de óxido, por lo que, si éstos son solubles, el Fe también estará en forma soluble (dependerá del pH).

La baja disponibilidad del Fe inorgánico en condiciones de pH normales en suelos confiere una especial importancia al papel del Fe quelatado, bien sea en forma orgánica o adicionado expresamente. En el siguiente gráfico se puede ver la baja importancia del Fe soluble de origen inorgánico en comparación con las necesidades medias de la planta.

El Fe en la planta:

Se encuentra a disposición de las raíces bajo forma Fe 2+, Fe 3+ y quelatado, pero para ser absorbidos por ésta el Fe 3+ tendrá que reducir este catión a Fe 2+. Ha quedado demostrada la importancia de los exudados radiculares y sus efectos reductores en condiciones de Fe escaso.

Los quelatos de Fe son solubles, pero deben de pasar también a Fe 2+ y separarse del complejo quelatado en la superficie de la raíz antes de ser absorbido.

Las distintas especies vegetales tienen una aptitud distinta frente a la absorción del Fe, especialmente en condiciones deficitarias. En general, en la medida en que las plantas tengan más capacidad reductora mayor será la predisposición para soportar niveles pobres de Fe.

Importante señalar la sensibilidad a la influencia de otros cationes macro (Ca, K, Mg) y micros (Mn, Zn, Cu…), estableciéndose una competencia a nivel absorción mayor en Cu>Zn>Mn.

Transporte:

Se da en condiciones naturales en forma de citrato (ácidos orgánicos); la presencia de este compuesto es transcendental.

Se da una importante inhibición del transporte de Fe provocada por el Zn, especialmente importante en algunos casos como la soja.

La movilidad del Fe desde las hojas a las raíces o desde el grano a la plántula no es fácil. De hecho, los síntomas cloróticos se manifiestan antes en hojas y brotes jóvenes, por lo que los meristemos y las brotaciones foliares deben de recibir hierro xilemático o aportaciones externas del mismo.

Fisiología:

El Fe forma parte de numerosos enzimas. En mayor cuantía nos encontramos el Fe como fosfoproteína férrica, la fotoferritina, con funciones como reservorio de Fe para los plastos en sus funciones fotosintéticas. Se han encontrado en los cloroplastos hasta el 80% del Fe total contenido en la planta.

También en los cloroplastos se encuentra la ferredoxina, proteína que participa en procesos oxidoreductivos. La ferredoxina es una proteína Fe-S donde el S procede de la cisteína y del S inorgánico. Interviene la ferredoxina en procesos redox fotosintéticos para la reducción del nitrito, de sulfatos y fijación de N atmosférico.

En líneas generales, las principales funciones del Fe es la de participar en la fotosíntesis, respiración, síntesis de clorofila, y fijación de N atmosférico.

En la respiración:

Participan en las mitocondrias. En condiciones extremas de déficit férrico, las plantas llegan a presentar inhibición respiratoria.

En la formación de clorofila. Se ha trazado el recorrido de Fe radioactivo en tomatera clorótica observando una correlación entre las zonas reverdecidas y el Fe recibido.

En la fotosíntesis:
En términos generales, el proceso fotosintético se basa en un proceso en el que la radiación incidente sobre las moléculas fotosensibles de los cloroplastos (clorofila y citocromos) provocan una transferencia electrónica que deriva en la generación de energía química (síntesis de ATP y reducción de NADP+).

En el proceso de transferencia electrónica entre los fotosistemas 1 y 2 la ferredoxina es el principal receptor de electrones.

En el metabolismo proteico

Participa en la síntesis de ácidos nucleicos, en particular del ARN presente en núcleos, citoplasma y ribosomas.

En la fijación del N: El proceso de fijación de las leguminosas del suelo, el Rhizobium tiene una nitrogenasa con un sistema enzimático complejo en el que ambas tienen Fe en distintas proporciones. La ferredoxina también interviene aquí transfiriendo electrones.

Fe y reducción de nitratos: Tanto la ferredoxina como la nitritoreductasa, participan en la transferencia de electrones; la primera en el cloroplasto y la segunda en el citoplasma de la célula.

La acumulación de P en el suelo es uno de los principales motivos de la aparición de síntomas de clorosis férrica. Se ha observado en soja la competencia establecida a nivel radicular entre estos dos elementos. También se ha achacado en el caso del tomate la interacción negativa con este elemento a la formación de fosfatos de Fe en la raíz. También es destacable la reducción de movilidad que el Fe presente ante cantidades altas de P.