Khoảng 30% - 40% diện tích đất canh tác trên thế giới thiếu lân. Hơn nữa, lân vô cơ dễ dàng tạo phức với sắt và nhôm trong đất chua và với canxi trong đất kiềm. Khoảng 80% lân được dùng làm phân bón trở nên khó hấp thu cho hầu hết các loại cây trồng do quá trình liên kết hoặc kết tủa. Tình trạng này càng trầm trọng hơn do sử dụng phân bón không đầy đủ và không cân đối, dẫn đến giảm lượng dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng. Cùng Funo.vn tìm hiểu những tác hại đối với nông nghiệp do tình trạng thiếu lân gây ra.
Ảnh hưởng của thiếu lân đến các cường độ quang hợp và hàm lượng diệp lục
Thiếu phân lân làm giảm cường độ quang hợp ở cây trồng. Các thành phần chính cho quá trình quang hợp bao gồm lân tự do, CO2 và H2O sử dụng năng lượng ánh sáng với sự có mặt của chất diệp lục tạo thành đường và ATP (đơn vị năng lượng của tế bào). ATP này đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng trao đổi chất khác nhau của cây.
Phân bón lân rất cần thiết trong việc duy trì bộ máy quang hợp như: hệ thống quang hóa PSII; thành phần quan trọng cấu tạo nên màng thylakoid (nơi chứa các diệp lục để quang hợp) và hàm lượng diệp lục trong lá. Khi cây trồng bị thiếu lân, các thành phần cấu trúc trong bộ máy quang hợp đều giảm.
Ảnh hưởng của thiếu phân lân đến trọng lượng khô của cây
Sau 16 tuần thiếu phân lân, chiều cao của cây thiếu lân thấp hơn cây bình thường. Thiếu lân làm giảm đáng kể trọng lượng khô của lá và thân. Thiếu lân không làm thay đổi trọng lượng khô của rễ.
Hàm lượng lân thấp đã được chứng minh là có thể kìm hãm sự phát triển của thực vật và làm giảm sản lượng nông sản. Có thể do tốc độ quang hợp giảm khi thiếu lân dẫn đến khả năng tích lũy sinh khối và cung cấp chất dinh dưỡng cho các bộ phận bị giảm dẫn đến giảm năng suất và ức chế phát triển.
Ảnh hưởng của thiếu lân đến hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng trong cây
Thiếu lân làm giảm hàm lượng dinh dưỡng ở các bộ phận khác nhau và loại cây trồng khác nhau.
Ví dụ, ở cây bưởi, thiếu lân làm giảm nguyên tố lân, đạm, nhưng tăng hàm lượng kali, lưu huỳnh và Bo của lá. Trong khi, thiếu lân làm giảm hàm lượng lân, đạm, lưu huỳnh, magie, canxi và Bo nhưng làm tăng hàm lượng của sắt, mangan và đồng trong rễ.
Ở cà chua và các cây trồng khác, nồng độ Bo trong lá tăng lên khi nguồn cung cấp lân giảm. Tương tự, việc cạn kiệt phân lân dẫn đến sự gia tăng hàm lượng sắt trong cây con của cây họ Cải.
Ảnh hưởng của sự thiếu hụt lân đến hàm lượng và hoạt động của các enzym chống oxy hóa
Sinh tổng hợp gốc tự do thường gắn liền với các cơ chế nhận diện của thực vật như: các yếu tố môi trường, tăng cường độ bền của vách tế bào, khởi động các con đường tín hiệu, kích hoạt biểu hiện của gen và protein có chức năng bảo vệ,... Tuy nhiên, gốc tự do quá nhiều cũng gây độc đối với tế bào sống.
Hàm lượng gốc tự do cao thường làm rối loạn tính thấm của màng, đồng thời gây nên những biến đổi khó phục hồi đối với các thành phần quan trọng như lipid, protein, axit nucleic..., thậm chí gây chết tế bào. Để hạn chế những thiệt hại do stress “oxy hóa”, cây trồng có những cơ chế kiểm soát, điều chỉnh phù hợp nhờ các enzym chống oxy hóa như: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POX) và ascorbate peroxidase (APX).
Trong điều kiện thiếu lân, sản sinh gốc tự do như H2O2 tăng cao. Vì cậy, cây trồng tăng đáng kể hoạt động của SOD, CAT và APX để đáp ứng lại sự mất cân bằng gốc tự do.
Kết luận
Thiếu lân làm giảm đáng kể trọng lượng khô của lá và thân. Sự thiếu hụt lân ảnh hưởng đến sự hấp thụ chất dinh dưỡng và làm giảm hiệu suất quang hợp, tăng sản xuất gốc tự do. Đây là nguyên nhân quan trọng gây hạn chế sự phát triển và năng suất của cây trồng.
