Les racines des plantes des zones humides sont généralement recouvertes d'oxydes de fer, appelés plaques de fer racinaires. La formation de plaques de fer racinaire est une stratégie de survie pour les plantes des zones humides dans les environnements anoxiques et inondés. Les plaques de fer des racines constituent une barrière contre les métaux toxiques et il a été démontré qu'elles réduisent l'absorption d'Al, d'As, de Sb, de Pb et de Zn dans les plants de riz.
Un article récent dans Annals of Botany indique que le potentiel redox est un facteur important influençant la formation de la plaque de fer des racines, régulant la translocation des métaux dans les plantes. Des études antérieures sur la séquestration des métaux par la plaque de fer racinaire induite sans tenir compte des conditions anoxiques de la matrice pourraient sous-estimer les fonctions de la plaque de fer racinaire sur la séquestration des métaux sur le terrain. Les études qui ne tiennent pas compte des conditions anaérobies pendant la formation de la plaque de fer peuvent sous-estimer la séquestration des métaux dans les plantes des zones humides. Dans quelle mesure les plaques de fer racinaires induites artificiellement peuvent expliquer la «vraie histoire» de la rétention des métaux sur le terrain nécessite des études supplémentaires.
Formation et caractéristiques de la plaque de fer racinaire sous rinçage N2 et ses effets sur la translocation du Zn et du Cd dans les semis de riz paddy (Oryza sativa). (2013) Annals of Bot any111 (6): 1189-1195. doi : 10.1093/aob/mct072
Les conditions anoxiques sont rarement prises en compte dans l'induction de la plaque de fer racinaire des plantes des zones humides dans les expériences hydroponiques, mais ces conditions sont essentielles pour la formation de la plaque de fer racinaire sur le terrain. Bien que la disponibilité des ions ferreux et la capacité de perte radiale d'oxygène des racines soient généralement prises en compte, la négligence des conditions anoxiques dans la formation de la plaque de fer racinaire pourrait conduire à une sous-estimation ou une surestimation de leurs effets fonctionnels, tels que le blocage de l'absorption des métaux toxiques. Cette étude a émis l'hypothèse que les conditions anoxiques influenceraient les caractéristiques de formation de la plaque de fer des racines et la translocation du Zn et du Cd par les semis de riz. Une culture hydroponique a été utilisée pour faire pousser des plants de riz et une approche non perturbatrice pour bloquer l'échange d'air entre l'atmosphère et la matrice de la solution d'induction a été appliquée pour la formation de la plaque de fer racinaire, à savoir le rinçage de l'espace de tête de la solution d'induction avec du N2 pendant l'induction de la plaque de fer racinaire. . Zn et Cd ont été dopés dans la solution après la formation de plaque de fer racinaire, et la translocation des deux métaux a été déterminée. Le blocage de l'échange d'air entre l'atmosphère et la solution nutritive par rinçage au N2 a augmenté la teneur en Fe de la plaque racinaire de 11 à 77 % (moyenne de 31 %). Le traitement de rinçage N2 a généré des plaques de fer racinaires avec une surface plus lisse que le traitement de rinçage sans N2, comme observé par microscopie électronique à balayage, mais les oxyhydroxydes de Fe recouvrant les racines des plantules de riz étaient amorphes. Les plaques de fer racinaires ont séquestré le Zn et le Cd et le rinçage au N2 a renforcé cet effet d'env. 17 % pour Zn et 71 % pour Cd, calculés par additions simples et combinées de Zn et Cd. Le blocage de l'intrusion d'oxygène dans la solution nutritive via le rinçage au N2 a amélioré la formation de plaques de fer dans les racines et augmenté la séquestration de Cd et de Zn dans les plaques de fer des plants de riz. Cette étude suggère que les études hydroponiques qui ne tiennent pas compte du potentiel redox dans les matrices d'induction pourraient conduire à une sous-estimation de la séquestration des métaux par les plaques de fer des racines des plantes des zones humides.
