Lân (P) là một trong ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng quan trọng đối với cây trồng. Trong thực tế, lân thường được nhắc đến với vai trò hỗ trợ phát triển bộ rễ, thúc đẩy quá trình trao đổi năng lượng, phân hóa mầm hoa và hình thành hạt. Tuy nhiên, có một hiện tượng khá phổ biến: đất đã được bón nhiều phân lân nhưng cây vẫn sinh trưởng yếu, bộ rễ ngắn và biểu hiện thiếu lân. Nguyên nhân nằm ở chỗ: lượng lân có trong đất không đồng nghĩa với lượng lân mà cây có thể hấp thụ được.
1. Cây không hấp thụ trực tiếp P₂O₅ ghi trên bao bì
Trên bao bì phân bón, hàm lượng lân thường được biểu thị dưới dạng P₂O₅. Đây chủ yếu là đơn vị quy đổi dùng để thể hiện hàm lượng lân trong phân bón, không phải dạng mà bộ rễ trực tiếp hút vào. Sau khi các loại phân chứa lân như MAP, DAP hoặc những nguồn lân khác được đưa vào đất, lân phải hòa tan hoặc trải qua các quá trình chuyển hóa để tạo thành phosphate vô cơ.
Trong dung dịch đất, cây chủ yếu hấp thụ phosphate dưới hai dạng:
- H₂PO₄⁻
- HPO₄²⁻
Tỷ lệ giữa hai dạng này phụ thuộc nhiều vào pH đất. Trong điều kiện đất hơi chua đến gần trung tính, H₂PO₄⁻ thường chiếm tỷ lệ cao hơn; khi pH tăng, tỷ lệ HPO₄²⁻ tăng dần. Vì vậy, khi đánh giá dinh dưỡng lân, không nên chỉ quan tâm đất có bao nhiêu lân mà cần xem bao nhiêu lân đang ở trạng thái cây có thể tiếp cận và hấp thụ.
2. Có lân hòa tan chưa chắc rễ đã hấp thụ được
Một đặc điểm quan trọng của lân là khả năng di chuyển trong đất tương đối chậm. Khi rễ hút phosphate, nồng độ phosphate ở vùng đất sát bề mặt rễ giảm xuống. Lân ở vùng đất lân cận sau đó phải khuếch tán dần về phía rễ để bổ sung. Quá trình này chỉ diễn ra trong phạm vi tương đối ngắn và chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi độ ẩm đất. Khi đất quá khô, màng nước bao quanh các hạt đất bị thu hẹp hoặc gián đoạn, khả năng phosphate di chuyển về phía bộ rễ giảm xuống. Vì vậy, đất có lân nhưng thiếu độ ẩm thích hợp thì hiệu quả hấp thu lân vẫn có thể thấp.
3. Bộ rễ khỏe quyết định khả năng hấp thụ lân
Sau khi phosphate đến được bề mặt rễ, nó vẫn phải đi qua màng tế bào để vào bên trong cây. Trên màng tế bào rễ tồn tại các protein vận chuyển phosphate. Nhiều hệ vận chuyển phosphate có liên quan đến gradient proton H⁺ do tế bào rễ duy trì. Điều này cho thấy hấp thụ lân không đơn giản là quá trình “rễ gặp lân rồi hút vào”, mà còn phụ thuộc vào hoạt động sinh lý và trạng thái của bộ rễ. Nếu đất bị úng, thiếu oxy, rễ già yếu, thối hoặc tổn thương thì khả năng hấp thu dinh dưỡng có thể giảm đáng kể, ngay cả khi trong dung dịch đất vẫn có phosphate. Đây cũng là lý do bón thêm lân chưa chắc giải quyết được tình trạng cây thiếu lân nếu nguyên nhân thực sự nằm ở bộ rễ.
4. Cây phải mở rộng vùng rễ để tìm kiếm lân
Do phosphate di chuyển chậm trong đất, cây có nhiều cơ chế giúp tăng khả năng khai thác lân. Một số cây có thể tăng phát triển rễ bên và lông hút, từ đó mở rộng diện tích tiếp xúc giữa bộ rễ với đất. Vùng rễ cũng có khả năng thay đổi môi trường hóa học xung quanh thông qua sự trao đổi ion, điều chỉnh pH vùng rễ hoặc tiết ra các hợp chất hữu cơ, qua đó tác động đến trạng thái của lân trong đất. Ngoài ra, nấm rễ cộng sinh (mycorrhiza) ở nhiều loài cây có thể hình thành hệ sợi phát triển ra ngoài phạm vi mà rễ trực tiếp tiếp cận, góp phần khai thác phosphate và chuyển một phần dinh dưỡng này về cho cây. Mức độ đóng góp của nấm rễ phụ thuộc vào loài cây, chủng nấm, điều kiện đất và hệ thống canh tác.
5. Sau khi hấp thụ, cây sử dụng lân như thế nào?
Phosphate sau khi vào bộ rễ được sử dụng tại chỗ hoặc vận chuyển qua hệ thống mạch dẫn đến thân, lá và các cơ quan khác. Lân đặc biệt quan trọng đối với những mô có hoạt động trao đổi chất mạnh như rễ non, đọt non, hoa, quả và hạt.
Trong tế bào, lân tham gia cấu tạo hoặc chuyển hóa của nhiều hợp chất quan trọng như:
- ATP và các hợp chất liên quan đến truyền năng lượng;
- ADN và ARN;
- phospholipid của màng tế bào;
- nhiều hợp chất trung gian trong quá trình chuyển hóa carbohydrate.
Cần lưu ý rằng lân không trực tiếp “tạo ra năng lượng” cho cây. Lân là thành phần quan trọng của hệ thống giúp tế bào lưu trữ, truyền và sử dụng năng lượng được tạo ra thông qua quang hợp và hô hấp.
6. Cây còn có khả năng dự trữ và tái sử dụng lân
Không phải toàn bộ phosphate cây hấp thụ đều được sử dụng ngay lập tức. Một phần phosphate vô cơ có thể được dự trữ trong không bào. Khi nhu cầu trao đổi chất tăng hoặc nguồn lân từ đất giảm, cây có thể huy động nguồn dự trữ này. Cây cũng có khả năng tái phân phối lân từ các mô già sang những cơ quan đang phát triển mạnh. Nhờ đó, lân liên tục được hấp thụ – phân phối – dự trữ – tái huy động tùy theo trạng thái sinh trưởng của cây.
7. Vì sao bón nhiều lân nhưng cây vẫn hấp thụ kém?
Đây là vấn đề quan trọng nhất trong thực tế canh tác. Ở đất chua, phosphate có thể bị giữ mạnh bởi các hợp chất liên quan đến sắt (Fe) và nhôm (Al), làm giảm lượng lân sẵn sàng cho cây. Ngược lại, trong điều kiện pH cao và giàu canxi, phosphate có thể hình thành những dạng canxi phosphate có độ hòa tan thấp.
Ngoài pH, khả năng hấp thu lân còn bị ảnh hưởng bởi:
Đất quá khô: hạn chế quá trình khuếch tán phosphate đến bề mặt rễ.
Đất úng, thiếu oxy: làm suy giảm hoạt động sinh lý của bộ rễ.
Nhiệt độ đất thấp: có thể làm giảm hoạt động của rễ và khả năng hấp thu dinh dưỡng.
Bộ rễ yếu hoặc tổn thương: diện tích rễ và lông hút hoạt động giảm, khiến khả năng khai thác lân thấp.
Vì vậy, tổng lượng lân cao trong đất không đồng nghĩa với cây đang được cung cấp đủ lân.
8. Muốn cây sử dụng lân hiệu quả, không nên chỉ tăng lượng phân
Có thể hình dung hành trình của lân từ phân bón đến cây qua ba bước chính:
Trong đất: nguồn lân phải hòa tan hoặc chuyển hóa thành phosphate mà cây có khả năng tiếp cận.
Tại bộ rễ: phosphate phải di chuyển đến bề mặt rễ và được các hệ vận chuyển đưa qua màng tế bào.
Bên trong cây: lân tiếp tục được vận chuyển, sử dụng, dự trữ và tái phân phối theo nhu cầu sinh trưởng.
Do đó, khi cây có biểu hiện thiếu lân hoặc bộ rễ phát triển kém, không nên mặc định rằng giải pháp là tiếp tục tăng lượng phân lân. Cần kiểm tra đồng thời pH đất, độ ẩm, khả năng thoát nước, tình trạng bộ rễ và khả năng cung cấp lân của đất. Quản lý tốt những yếu tố này giúp lượng lân đã bón được cây sử dụng hiệu quả hơn, đồng thời hạn chế tình trạng bón nhiều nhưng lân bị giữ lại trong đất