Ґрунтові мікроорганізми, незамінні агенти ґрунтової екосистеми, відповідають за розкладання органічних залишків і є ключовими учасниками кругообігу поживних речовин в ґрунтах, а саме приймають участь циклі засвоєння азоту, фосфору і калію. Водночас, ґрунтові мікроорганізми чутливо реагують на зміни в навколишньому середовищі. Більше того, в деяких випадках зміни в структурі або активності мікробної спільноти можуть навіть відображати зміни фізико-хімічних властивостей ґрунту у відповідь на різні зовнішні впливи.

Залізо має важливе значення для рослин і мікроорганізмів. Даний елемент бере участь в основних метаболічних процесах, таких як відновлення рибонуклеотидів і молекулярного азоту, а також в енергоємних реакціях перенесення електронів при диханні і фотосинтезі. Ці основні функції пов'язані з електронною структурою заліза, що робить його здатним до оборотних змін ступеня окислення в широкому діапазоні окислювально-відновних потенціалів. Для рослин і пов'язаних з ними мікроорганізмів живлення залізом залежить від його надходження з ґрунту. Залізо є четвертим за поширеністю елементом земної кори. Однак на орних землях залізо здебільшого знаходиться в окисленому стані. Форми Fe(III), включаючи вільний іон металу Fe³⁺, випадають в осад у вигляді гідроксидів, оксигідроксидів та оксидів при значеннях рН придатних для росту рослин, а тим більше при зростанні кислотності. Ці оксиди мають дуже погану розчинність, саме тому концентрація Fe³⁺ в оброблюваних землях надзвичайно низька.

Енергетичний метаболізм гетеротрофних мікроорганізмів базується на донорах електронів (органічні сполуки) та акцепторах електронів (двовалентне залізо, кисень та окислені форми азоту). Залежно від наявних органічних сполук, можна стимулювати різну катаболічну активність для використання поживних речовин, доступних у ризосфері. На противагу цьому, спектр можливих акцепторів електронів обмежений, що робить конкуренцію за них надзвичайно інтенсивною. Що стосується рослин, то мікроорганізми розвинули активні стратегії поглинання заліза.

Рослини та мікроорганізми розвинули активні стратегії поглинання заліза, засновані на процесах окислення, хелатування або відновлення. Засвоєння заліза цими організмами призводить до складних взаємодій - від мутуалізму до конкуренції. У ризосфері рослини підтримують численні та активні мікробні угруповання, виділяючи ризодепозити. Поглинання заліза цими мікроорганізмами та рослиною-господарем ще більше знижує концентрацію заліза в розчині. Тому між ризосферними мікроорганізмами існує інтенсивна конкуренція за залізо, перевага надається тим, які мають найбільш ефективну стратегію поглинання заліза. Це стосується бактерій Pseudomonas fluorescens, які синтезують сидерофори, так звані піовердини, що мають високу спорідненість до заліза і пригнічують грибкові фітопатогени та шкідливі мікроорганізми.

Піовердини також викликають захисні реакції рослин і сприяють засвоєнню рослинами заліза. Разом ці взаємні ефекти сприяють росту та здоров'ю рослин. Однак під час патогенезу між рослинами та мікробами також може виникати конкуренція за залізо. Сидерофори сприяють поглинанню заліза рослиною-господарем і вірулентності патогенів; і навпаки, рослини-господарі активують механізми, спрямовані на позбавлення патогенів харчового заліза. Механізми утримання заліза в рослині-господарі ґрунтуються на контролі гомеостазу заліза.

Цикл азоту сильно залежить від заліза, оскільки цей елемент входить до складу кількох ключових ферментів, включаючи нітрогеназу (фіксація N₂), гідроксиламіндегідрогеназу (нітрифікація), нітратредуктазу (асиміляція, дихання та дисиміляція NO₃), нітритредуктазу (денітрифікація), гідразинсинтазу, а також гідразиндегідрогеназу (анаеробне окислення амонію). Аналогічно, багато ферментів, що беруть участь у кругообігу сірки, залежать від заліза, наприклад, асиміляційна сульфітредуктаза, S-дисульфаніл-L-цистеїн оксидоредуктаза та дисиміляційні сульфітредуктази.

Незважаючи на велику кількість заліза в ґрунтах, його доступність для рослин і мікроорганізмів є низькою. Через велику важливість цього елемента для основних фізіологічних процесів, включаючи дихання і фотосинтез, рослини і мікроорганізми розвинули активні стратегії поглинання заліза.

Для підтримання достатнього рівня біодоступного заліза в ґрунті ми рекомендуємо застосовувати на ваших полях продукти компанії Agnition, яка розробила та запатентувала унікальну технологію Microbial Catalyst^®, яка направлена на підвищення ферментативної активності мікроорганізмів ґрунту. Дана технологія входить в склад продуктів Generate^® та Commence^®, однією з складових яких є органічно-хелатована форма заліза.