Demir bitkilerde enzim aktivitesi ve klorofil sentezi için gereklidir. Bitkilerin yeni büyümekte olan genç kısımları için esas teşkil eder. Toprakta hemen hemen her zaman demir vardır fakat bitkilerin alamayacağı formda olabilir. Demir yıkanmayla kaybolur ve toprağın alt tabakalarında tutunurlar.
Toprakta kalsiyumun fazla olduğu ortamlarda toprak pH’sı yüksektir. Yüksek pH ortamlarında (Alkali ortamlar) demir bitkilerin alamayacağı forma dönüşür. Yani pH 7,2 ile 8,3 arasında iken bitkiler demirden yararlanamazlar. Toprak alkali olduğu zaman belkide demir minerali çoktur fakat bitkiler tarafından alınamamaktadır.
Toprak pH’sı toprağın ana materyalinin (ana kaya) etkisi altında oluşmaktadır. Baz (alkali) ana kayadan oluşan topraklarda asit ihtiva eden kayalardan oluşan topraklara göre yüksek pH bulunur. Ayrıca yağışlar toprağın pH sını etkiler. Toprağın içinden geçen su topraktaki kalsiyum ve magnezyum gibi baz elementleri yıkamaktadır ve alüminyum ve demir gibi asitli elementlerle yer değiştirmektedir. Bu sebepten dolayı yüksek yağış alan yerlerde oluşan topraklar kurak ve yarı kurak yerlerde oluşan topraklardan daha asit karakterlidirler.
Amonyum veya üre ihtiva eden gübreler ve organik maddelerin toprak içinde parçalanmaları da ayrıca topraktaki asitliliği artırmaktadır. Asitliliğin yüksek olduğu topraklarda Alüminyum ve Manganez bitkiler tarafından daha fazla alınabilecek hale gelir ve daha fazla toksik ekti yapacak hale gelir. Uzun süre işlenmemiş havasız kalmış aşırı sulama ve taban suyunun yakın olduğu topraklarda bitkilerin demirden yararlanması azalmaktadır.
Toprakta bulunan ağır metallerde demir eksikliğine neden olmaktadır. Bikarbonat iyonları, yüksek fosfor, manganez, çinko veya bakır düzeyide demirin harekeliliğini azaltmakta ve demir alımını engellemektedir.
Yüksek pH olan topraklarda demir oksijen, hidroksit ve karbonat iyonlarının eşliğinde katı formlara dönüşür. Bu demir formları suda erimez ve bitki kökleri tarafından alınamaz. Böyle bir demir formu toprak şartları değişmedikçe devamlı olarak bağlı kalacaktır. Bu durum küflü çivi ve demir talaşlarının demir noksanlığını düzeltmediğini anlatmaktadır. Bu maddeler tarafından toprağa bırakılan demir anında katı forma dönüşür ve bitkiler tarafından yararlanılmaz.
Demir noksanlığından oluşan kloroz toprak ısısı ve plastik malçlama, toprağın sıkışık oluşu ve su ile doymuş olması gibi toprak içindeki havalandırmayı sınırlayan şartlar altında ağırlaşmaktadır Üst toprağın erozyonla taşınması veya sulama amaçlı yâda çeşitli inşaat vs gibi hafriyat çalışmaları gibi işlemler sonucunda üst toprağın alınarak yerine kireçle zengin olan toprakla değiştirildiği zaman dahada şiddetlidir.
Sulama ve Demir Noksanlığı İlişkisi
Birçok bölgelerde ağır kış yağışları büyüme mevsiminin başında meyve bahçelerindeki topraklarda normalden daha fazla nem varlığıyla sonuçlanır. Sonuçta birçok ağaç hatta meyve bahçesinin tamamı yazın başlangıcında demir noksanlığı belirtileri gösterir.
Su Geçirgenliğinin az olduğu sıkışmış ve havalanmanın az olduğu oksijenden yoksun topraklarda köklerin ve topraktaki mikroorganizmaların faaliyetleri sonucunda karbondioksit (CO2) birikimi olur ve karbondioksit kirecin çözünülürlüğünü artırarak bikarbonat (HCO3-) oluşumuyla sonuçlanır ve buda demir alımını ve demirin hareketliliğini azaltır. Çünkü HCO3- nin oluşumu için yüksek düzeyde CO2’ye gerek duyulur.
Demir noksanlığı sorununu gidermenin en iyi yolu iyi bir sulama ve pH yönetimiyle mümkündür. Ağır kış yağışlarından ve ilkbaharda yapılan sulamalardan kaynaklanan aşırı toprak nemliliği geçici demir noksanlıklarının sebebidir. Eğer her ilkbaharda aşırı sulama yapılırsa kronik demir noksanlığı görülür ve üretim engellenir.
Demir Noksanlığı (Kloroz):
Bitkilerde demir noksanlığı çok yaygındır. Başlangıçta belirtiler çok genç yapraklarda yeşil rengin kaybıdır. Damarların aralarındaki dokular soluk yeşil, sarı hatta beyaz olurken, damarların kendisi koyu yeşildir. Yeni yapraklar tamamen renkten yoksun olarak çıkarlar, fakat damarlar daha sonra koyu yeşile dönerler. Demir noksanlığının tanınması oldukça kolaydır. En ince damarlar dahi yeşil kalarak damarlar arasındaki renk tamamen sarıya dönerler. Şiddetli noksanlıklarda damarlarda sararabilir. Demir noksanlığından kaynaklanan kloroz aşağıdaki gibi değişik şiddetlerde görülebilir.
Hafif kloroz (sarılık):Yeni çıkan yapraklarda damarlar normal görünümündeyken damar araları soluk yeşil veya sarımsı yeşildir.
Orta Düzeyde kloroz (Sarılık): Yeni çıkan yapraklarda damar araları oldukça sarıdır.
Şiddetli kloroz (Sarılık): Yeni çıkan yapraklar sarıdan fildişine kadar değişen renklerdedir. Damarlar yeşil yâda yeşil olmayabilir. Yaprak üzerinde kahverengi bölgeler vardır veya yaprağın tamamı kuruyabilir. Yapraklar genellikle dökülürler.
Demir noksanlığı belirtileri Azot, Manganez, Çinko noksanlıklarının belirtilerine benzer semptomlar gösterir. Buna rağmen demir noksanlığı yeni oluşan yapraklarda gözükür halbuki azot noksanlığı yaşlı yapraklarda gözükür. Manganez noksanlığında ise yeşil kısım demir noksanlığında olduğu gibi sadece damar aralarında sınırlı olmakla kalmaz ve çam ağacına benzer bir görünüm oluşturur. Çinko noksanlığında ise semptomlar demir noksanlığına benzer fakat yapraklar normalden çok küçüktür.
Semptomların Demir noksanlığından mı, manganez yâda çinko noksanlığından mı kaynaklanıp kaynaklanmadığını anlamanın en kolay yöntemi uygun demir çözeltisinin yapraklara püskürtülmesidir. Eğer görülen sarılık kaybolur veya hafiflerse demir noksanlığı olduğu anlaşılır.
Meyve ağaçlarında demir noksanlığının bazı dallarda görülüp bazılarında görülmemesi sık rastlanan bir olaydır. Yaprak analizleriyle demir noksanlığının anlaşılması bazen kolay değildir. Bazen sarılık gösteren yaprağın demir içeriği yaprak analizlerinde daha yüksek bile çıkabilmektedir. Bunun nedeni demirin bütün formlarının bitkiye yarayışlı olmamasından kaynaklanmaktadır.