آهن یک ریز مغذی ضروری برای گیاهان است که نقش مهمی در فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف مانند فتوسنتز، تنفس و تثبیت نیتروژن دارد. علیرغم وجود فراوانی در پوسته زمین، دسترسی به آهن در گیاهان اغلب به دلیل حلالیت کم آن در خاک محدود است. این می تواند منجر به کمبود آهن در گیاهان شود که می تواند اثرات مضری بر رشد و نمو آنها داشته باشد.
گیاهان آهن را از خاک عمدتاً به شکل اکسید شده آن یعنی Fe3+ بدست می آورند. با این حال، این شکل از آهن به راحتی برای جذب گیاه در دسترس نیست. برای غلبه بر این چالش، گیاهان مکانیسم های پیچیده ای را برای افزایش حلالیت و جذب آهن ایجاد کرده اند. یکی از این مکانیسم ها آزاد شدن پروتون ها و اسیدهای آلی از ریشه گیاهان است که ریزوسفر را اسیدی کرده و آهن را در خاک به حرکت در می آورد. علاوه بر این، گیاهان آنزیم‌های خاصی به نام ردوکتاز آهن تولید می‌کنند که Fe3+ را به شکل محلول‌تر آن یعنی Fe2+ کاهش می‌دهد و جذب گیاهان را آسان‌تر می‌کند.
هنگامی که در داخل گیاه قرار می گیرد، آهن از طریق آوند چوبی و آبکش به قسمت های مختلف گیاه منتقل می شود. در کلروپلاست ها، آهن برای سنتز کلروفیل، رنگدانه سبز مسئول فتوسنتز ضروری است. آهن همچنین نقش مهمی در زنجیره انتقال الکترون در فتوسنتز و تنفس دارد. علاوه بر این، آهن یک کوفاکتور برای بسیاری از آنزیم‌های دخیل در مسیرهای متابولیک ضروری، مانند تثبیت نیتروژن و سنتز DNA است.
علیرغم اهمیت آن، آهن بیش از حد می تواند برای گیاهان سمی باشد. سطوح بالای آهن می تواند منجر به استرس اکسیداتیو شود و باعث آسیب به سلول های گیاهی و اختلال در رشد آنها شود. برای جلوگیری از سمیت آهن، گیاهان استراتژی های مختلفی را برای تنظیم جذب و توزیع آهن ایجاد کرده اند. یکی از این مکانیسم‌ها تولید ترکیبات کیل‌کننده فلزی مانند فیتوسیدروفورها است که به آهن اضافی متصل می‌شوند و آن را در واکوئل‌های گیاهی جدا می‌کنند.
به طور کلی، آهن یک ریزمغذی حیاتی برای گیاهان است که نقش مهمی در فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف برای رشد و نمو گیاه دارد. درک مکانیسم های جذب و توزیع آهن در گیاهان می تواند به توسعه استراتژی هایی برای کاهش کمبود آهن در محصولات کشاورزی و بهبود بهره وری کشاورزی کمک کند. با بهینه سازی تغذیه با آهن در گیاهان، می توانیم از رشد گیاه سالم و پر جنب و جوش اطمینان حاصل کنیم و در عین حال خطرات سمیت آهن را به حداقل برسانیم.