Aluminium vormt ongeveer zeven procent van de aardkorst massaprocent, dus het is een overvloedige element. Aluminium is gemakkelijk geoxideerd, echter, dus hij bijna altijd voor in combinatie met andere elementen--in de aluminosilicaat mineralen gevonden in kleien, bijvoorbeeld komt. Naarmate de bodem zuurder, aluminium wordt meer oplosbaar en vergiftig voor planten die zijn blootgesteld aan deze voorwaarden kan worden.
Effecten van zuurgraad
Aluminium kobalthydroxiden zoals de minerale Gibbsiet zijn zeer onoplosbaar bij een neutrale of alkalische pH. Als de pH-waarde daalt, echter kunt de overdaad aan waterstof ionen combineren met het hydroxide-ionen tegen vorm water, opbrengst water en aluminium + 3-ionen in oplossing; het aluminium wordt bijgevolg veel meer oplosbaar. Hetzelfde geldt voor aluminium in andere vormen in de bodem. Deze aluminium + 3-ionen in oplossing zijn de vorm die mogelijk vergiftig voor planten.
Symptomen
De wortels vertonen de eerste tekenen van aluminium toxiciteit; Als de concentratie van de ionen verhogingen van aluminium, wordt wortelgroei geremd. De wortels worden stompe en breekbaar en verliezen veel van hun vermogen om nutriënten en water. Aluminium is vooral effectief bij het verminderen van opname van calcium, een nutriënt essentieel voor de groei van planten. Zodra de plant kan niet langer het verkrijgen van alle voedingsstoffen die het nodig heeft, kan het beginnen te vertonen andere tekenen van voedingsstoffen tekort, met inbegrip van onvolgroeide schieten groei en vergeling of chlorose van de bladeren.
Mechanismen
De manier waarop hoge aluminium niveaus vergif planten is een oppervlakte van lopend onderzoek. Relatief weinig aluminium doordringt zoveel de planten bladeren, zodat het mechanisme voornamelijk de wortel-cellen omvat. Een gebied van debat omvat de graad waaraan de aluminium ionen Voer de symplast, het cytoplasma van de cellen van de wortel. Onder andere effecten, kunnen aluminium ionen mogelijk maken de plant cel muren stringenter, remming van de DNA-replicatie, interfereren met verschillende enzymen, wijzigen de structuur van de celmembraan en interfereren met de opname van voedingsstoffen.
Aluminium tolerantie
Plant tolerantie voor hoge aluminium niveaus varieert tussen soorten en cultivars; genetisch, zijn sommige planten sterker dan anderen. Sommige planten afscheiden zuren uit hun wortels die de ionen van aluminium binden, waardoor ze inactief. Tarwe, bijvoorbeeld, malates (zouten van appelzuur) kan vrijkomen, terwijl vele peulvruchten kunnen vrijkomen citraat en boekweit oxalaat kunnen afscheiden. Verhoogde niveaus van aluminium kunnen leiden tot reacties in de fabriek die de secretie van deze zuren veroorzaken zodat de plant niet van energie verspillen moet door het produceren van hen voortdurend.
