Λίπανση με σίδηρο

Η έλλειψη σιδήρου και τα συμπτώματά της στα φυτά, που αναπτύσσονται στα ασβεστούχα εδάφη, είναι πολύ συνηθισμένα. Το pH των εδαφών αυτών κυμαίνεται μεταξύ 7,3-8,4 και σ' αυτή την περιοχή παρατηρούνται τα περισσσότερα περιστατικά τροφοπενίας του Fe στις καλλιέργειες. Τούτο δε διότι ο σίδηρος σ' αυτή την περιοχή έχει τη μικρότερη διαλυτότητα. Όσον αφορά τη σχέση του CaCO3 με την τροφοπενία του σιδήρου, αναφέρεται ότι το CaCO3 καθεαυτό δεν προκαλεί την τροφοπενία του Fe, αλλά σε συνέργια με περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως με τη βροχόπτωση και το νερό που συγκρατείται από το έδαφος καθώς και με το βαθμό αερισμού του εδάφους. Είναι γνωστό ότι κατά την αντίδραση του CaCO3 με το νερό παράγονται ανιόντα διττανθρακικού τα οποία δημιουργούνται ως εξής:

CaCO3 + CO2 + H20 - Ca^2+ + 2HCO3

Εξετάζοντας την πιο πάνω αντίδραση, διαπιστώνουμε ότι αυτή λαμβάνει χώρα παρουσία του CO2. Κάτω από αναερόβιες συνθήκες παρατηρείται έντονη παραγωγή του CO2, γεγονός που συμβάλλει στην πραγματοποίηση της ως άνω αντίδρασης με υψηλούς ρυθμούς, οπότε στα ασβεστούχα εδάφη με ανεπαρκή στράγγιση παράγονται μεγάλες ποσότητες HCO3 που ευνοούν τη δημιουργία της χλώρωσης του σιδήρου (CaCO3 induced Fe deficiency). Στα εδάφη αυτά, εκτός από τη χλώρωση σιδήρου, που οφείλεται στην παρουσία του CaCO3, μπορεί να εμφανιστεί παρόμοια έλλειψη Fe στις ημίξηρες περιοχες, όπου το έδαφος είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένο με οργανική ουσία και διαθέσιμο Fe. Τέτοιες τροφοπενίες σιδήρου συμβαίνουν σε περιοχές όπου τα εδάφη τους είναι διαβρωμένα και έχει αποκαλυφθεί το ασβεστούχο υπέδαφος. Η πραγματοποίηση ισοπεδώσεων σε ορισμένα εδάφη συχνά φέρει στην επιφάνεια ασβεστούχα υπεδάφη, τα οποία είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένα με σίδηρο. Ο Fe κάτω από όξινες εδαφικές συνθήκες (pH < 7,0) έχει υψηλή διαλυτότητα. Όμως με την αύξηση του pH η διαλυτότητα του μειώνεται και ως εκ τούτου η διαθεσιμότητα του περιορίζεται. Καθώς όμως το pH αυξάνει, ο σίδηρος, από την τρισθενή ιοντική μορφή που βρίσκεται, μετατρέπεται σε υδροξείδιο το οποίο είναι χαμηλής διαλυτότητας ήτοι:

Fe3 - Fe(OH)^2 - Fe(OH)2+

Η τελευταία μορφή σε πολύ υψηλό pH μεταβάλλεται σε Fe (OH)3 που είναι και η πλέον δυσδιάλυτη. Το γεγονός αυτό έχει ως συνέπεια τη σημαντική μείωση της διαθεσιμότητας του Fe στα φυτά. Σε pH 7 η διαλυτότητα του Fe είναι μέγιστη, διότι ο σίδηρος απαντά υπό την τρισθενή μορφή (Fe^3+). Αυτό το κατιόν αρχίζει βέβαια να δημιουργείται σε τιμή pH λίγο πιο κάτω από το 7. Ένας βασικός παράγοντας που σχετίζεται με τη διαθεσιμότητα του Fe στο είναι η αλληλεπίδραση του pH με τον αερισμό του εδάφους.

Καλώς αεριζόμενα ασβεστούχα εδάφη μερικές φορές είναι ανεπαρκώς εφοδιασμένα με διαθέσιμο Fe, αν και η ολική ποσότητα του μπορεί να είναι υψηλή. Αυτό οφείλεται στην ύπαρξη του Fe υπό την μορφή υδροξειδίων, λόγω του υψηλού pH, τα οποία είναι δυσδιάλυτα και επομένως ο Fe δεν είναι διαθέσιμος στα φυτά. Αντίθετα, στα εδάφη αυτά το Mo εμφανίζει αυξημένη διαθεσιμότητα, διότι η διαλυτότητα του ευνοείται από το υψηλό pH.

Εκτός από τα προαναφερθέντα αίτια, που προκαλούν τη μείωση της διαθεσιμότητας του Fe, η ένωση του στοιχείου αυτού με ορισμένα ορυκτά του πυριτίου συμβάλλει στη δέσμευση του, διότι τα ιόντα του Fe εισέρχονται στη δομή των πυριτικών ορυκτών της αργίλου και ως εκ τούτου γίνονται δυσπρόσιτα στα φυτά. Έτσι, σημαντική δέσμευση προκαλούν τα ορυκτά του τύπου 2:1 εκτατής δομής.

H δέσμευση μάλιστα αυτή είναι όμοια με εκείνη του καλίου. Επίσης ένας άλλος παράγων πρόκλησης χλώρωσης του σιδήρου στα ασβεστούχα εδάφη είναι η ανάγκη της προσθήκης ενισχυμένων δόσεων P, για την υπέρβαση της δέσμευσης του στοιχείου αυτού, η οποία είναι πολύ έντονη στα υπόψη εδάφη. Ο P όμως ανταγωνίζεται τον Fe σε βαθμό, που να δημιουργεί τροφοπενία ή χλώρωση σιδήρου. Σε τέτοιες περιπτώσεις η αυξημένη φωσφορική λίπανση θα πρέπει να συνοδεύεται από αυξημένη προσθήκη σιδήρου, όχι βέβαια από εδάφους αλλά μέσω διαφυλλικών εφαρμογών. Η συνεκτίμηση των προαναφερθέντων παραγόντων κατά τη λίπανση των καλλιεργειών των ασβεστούχων εδαφών αποτελεί βασική προϋπόθεση για την επίτευξη της ορθολογικής λίπανσης με σίδηρο.