Vai trò của lân đối với các quá trình sinh lý cây trồng

Lân tham gia vào mọi giai đoạn tăng trưởng trong tế bào sống. Vai trò trung tâm của lân đối với cây trồng là trong quá trình tạo năng lượng sinh học bởi vì lân có mặt trong nhóm adenosine phosphate (ADP và ATP) được sử dụng quá trình quang hợp để chuyển hoá hoá năng lượng ánh sáng thành năng lượng hoá học. 

Ngoài ra, nhóm adenosine phosphate cũng tham gia vào các phản ứng hô hấp thực vật. Do đó, tất cả các phản ứng cần năng lượng trong cơ thể sống đều cần có lân.

Ngoài ra, lân còn điều chỉnh hoạt động của enzym trong quá trình phosphoryl hóa, kích hoạt protein, điều hòa các quá trình trao đổi chất và tham gia vào quá trình phân chia và truyền tín hiệu tế bào.

Hơn nữa, lân là thành phần cấu trúc của axit nucleic, nucleotide, phospholipid, coenzyme và phosphoprotein. Khi ở dạng monoester, lân là phối tử cần thiết trong các xúc tác lên men. Axit phytic, este hexaphosphat của myoinositol photphat, là chất dự trữ lân chính trong hạt. 

Các muối photphat vô cơ hoặc hữu cơ cũng đóng vai trò như chất đệm pH của tế bào. Từ khía cạnh tế bào, lân tham gia rộng rãi vào hầu hết mọi quá trình sinh lý ở thực vật.

Các phản ứng sinh lý của cây trồng đối với lân

Phản ứng nhìn thấy được khi thiếu lân rất khác so với các chất dinh dưỡng khác (thường được biểu hiện bằng cách giảm sản xuất chất diệp lục (úa vàng)). Thay vào đó, các nghiên cứu chỉ ra rằng có sự phát triển các lá màu xanh đậm hoặc đỏ tía (tím) khi bị thiếu lân.

Hiện tượng sẫm màu hay đỏ tía (tím) này là do sự tích luỹ của quá trình quang hợp và anthocyanin đang được sử dụng không hiệu quả do nguồn cung cấp năng lượng hoá học trong cây bị thiếu.

Sự giảm hàm lượng diệp lục tố xảy ra phổ biến đối với sự thiếu hụt các dinh dưỡng khác, nhưng thường sẽ không xảy ra cho đến khi sự thiếu hụt quá lớn.

Sẽ rất tiện lợi nếu các triệu chứng nhìn thấy được luôn luôn rõ ràng khi cây trồng bị thiếu lân, nhưng các triệu chứng nhìn thấy được là ngoại lệ chứ không phải là quy luật. 

Hiện tượng chồi non có màu đỏ tía (tím) (đặc biệt ở bắp) thường được xem như bằng chứng của sự thiếu lân, tuy nhiên phản ứng về năng suất của cây trồng đối với sự thiếu lân thường xảy ra phổ biến hơn mà không có bất kỳ triệu trứng đỏ tía (tím) hoặc triệu trứng nhìn thấy được nào.

Hầu hết các loài thường biểu hiện màu xanh đậm ở chồi hoặc lá hơn là màu tím và đỏ.

Nhưng sự khác nhau về màu sắc lá thường hiếm gặp, triệu chứng nhìn thấy được chủ yếu là giảm sự phát triển tổng thể của chồi thay đổi theo từng loại cây trồng.

Mặc dù nhìn chung không dễ nhận biết từ góc độ hình ảnh, nhưng cây thiếu lân thường bị hạn chế về số lượng và sự mở rộng của lá. Các mô sinh sản cũng bị ảnh hưởng bởi sự thiếu hụt lân do chậm phát triển hoa, số lượng hoa và sự hình thành hạt. 

Sự phát triển của rễ cũng có thể bị hạn chế khi thiếu lân, sucrose có xu hướng tích luỹ trong rễ như một tín hiệu rõ ràng của sự thiếu hụt lân. Bên cạnh đó, tỷ lệ chiều dài rễ cũng giảm.

Trên thực tế, Smith và cộng sự (1990) phát hiện rằng ở cây họ đậu và cây làm thức ăn gia súc thì sự phát triển của rễ vẫn tiếp tục do lân chuyển sang rễ trong điều kiện thiếu lân.

Ở một số loài, các rễ proteoid (các cụm rễ con ngắn tạo thành lớp đệm dày 2-5cm, tăng cường hấp thu chất dinh dưỡng) hình thành đáp ứng cho sự phát triển của cây trồng trên các loại đất thiếu lân nghiêm trọng, giúp cho cây trồng sử dụng lân hiệu quả hơn.

Cây trồng phụ thuộc vào sự phát triển của rễ để hấp thu lân, nên sự thiếu hụt lân thường xảy ra tương đối phổ biến trong giai đoạn đầu của mùa sinh trưởng khi đất lạnh hoặc ngập úng và có hệ thống rễ nhỏ, phát triển chậm không thể mở rộng trong đất hiệu quả.

Tình trạng thiếu lân sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn khi bộ rễ bị giới hạn sinh trưởng và nhạy cảm với các mầm bệnh gây tổn thương các mô rễ.

Sự thiếu lân ở khoai tây

Khoai tây được cho là loài cây trồng dễ bị thiếu lân nhất. Hopkins và cộng sự (2014) đã xem xét các tác động của việc thiếu lân đến rễ và chồi cây khoai tây (kích thước lá và sự phát triển tất cả các bộ phận của cây) cũng như năng suất và chất lượng củ (hình dạng, số lượng, kích thước, khối lượng riêng, tổng hợp tinh bột, độ chín). 

Dyson và Watson (1971) báo cáo rằng cung cấp đủ lân tác động lên chỉ số diện tích lá trong suốt 8 tuần đầu tiên sau khi nảy mầm. Mặc dù khoai tây rất nhạy cảm với sự thiếu lân, nhưng giống với những cây trồng khác, nó rất hiếm khi thể hiện triệu chứng nhìn thấy được. Trong một số trường hợp, sự thiếu lân thường gây hạn chế năng suất nhiều hơn là biểu hiện còi cọc. Khi xuất hiện triệu chứng thiếu lân nhìn thấy được, chúng thường là màu tím (đỏ tía) trong những trường hợp quá nghiêm trọng, nhưng phổ biến nhất là mô lá có màu xanh đậm. Tuy nhiên, biểu hiện phổ biến nhất là không có sự khác biệt rõ ràng về màu sắc và chỉ có các lóng ngắn và chồi bị còi cọc.

Tình trạng thiếu lân chỉ có thể nhìn thấy bằng mắt thường khi sự thiếu hụt xảy ra quá mức. Và kịch bản phổ biến là sự thiếu lân nhẹ dẫn đến những nguy cơ tiềm ẩn mà khó nhìn thấy bằng mắt thường. Đối với các loại cây trồng ít nhạy cảm với sự thiếu lân hơn thì điều này cũng xảy ra tương tự. 

Công ty TNHH Funo biên tập