A növény a foszfort H2PO4-, HPO42- formában szerves vegyületekből (fitin, nukleinsav) képes felvenni. Enzimek segítségével ezekből foszfát-ionokat hasít le, és ezeket veszi fel. Ez a folyamat a gyökérfelületen játszódik le, lassúbb, mint a szervetlen ionok felvétele.
A foszfor az egyik legfontosabb tápelem a növények számára egyetlen elem, melynek vegyületei szinte az összes anyagcsere-folyamatban szerepelnek. Ilyen folyamatok a fotoszintézis, légzés, az energiaközvetítő és -átalakító anyagcsere-folyamatok. A foszfor továbbá fontos építőeleme számos sejtalkotó vegyületnek: a foszforproteideknek, foszfolipideknek illetve a sejthártyáknak (membránoknak), a tonoplaszt, plazmalemma-, kloroplaszt-membránoknak, amelyek a sejtek szerkezetét alakítják ki és elrendeződését biztosítják.
A szervetlen foszfátok a gyökérben foszfonukleotidokká alakulnak. Felvételét a Mg-ellátottság befolyásolja. A foszfor jó mozgékonyságát az biztosítja, hogy a növényen belül főleg szerves foszfát formában történik a szállítás.
A növény először a fiatal, anyagcsereaktív levelekbe szállítja a foszfort a floemen keresztül, nemcsak a gyökér által felvett, hanem az idős levelekből származó vegyületekkel együtt. A foszfor a növény anyagcsere folyamataiban végbemenő átalakulásokhoz szolgáltat energiát. Az energiaforgalomban az ATP központi szerepet tölt be, képződésekor pirofoszfátkötésben tárolja az energiát, amit átalakuláskor szabadít fel. A növények szaporítószerveiben, a magban a foszfor tartalék fitinsav sójaként halmozódik fel.
A foszfor jelenléte nagymértékben függ a növény fejlettségi állapotától. A foszfor a generatív szervekben halmozódik fel, (fitinsav sójaként). Csírázáskor - a mag vízfelvétele után – a fitin lebomlik, ásványi foszfort, Ca2+, Mg2+ K+ szolgáltat, míg a csíranövény gyökeret ereszt, és a talajoldatból fel tudja venni a tápanyagokat.
A foszfor tehát nélkülözhetetlen a növények számára, viszont termésnövelő hatása nem olyan nagymértékű, mint a nitrogénnek, mivel a növények fejlődésének kezdeti szakaszában van meghatározó szerepe a foszfornak (Füleky, 1999).
Ha a talajban csekély mennyiségű a felvehető foszfor, a növényekben foszforhiány léphet fel. Ez a következő talaj tulajdonságoknak tudható be: pH–érték, redoxipotenciál, kelátkötések lehetősége. Ezek elősegíthetik, vagy gátolják a foszfor felvételét a növények számára.
Ha foszforhiány lép fel a növényben, reakcióként anyagcserezavar mutatkozik. A fehérje, cukor és keményítőszintézis lelassul, a cellulózképződés felgyorsul. A szaporítószervekben a hiánya késlelteti a virágzást, az érést, ez a változás a gabonanövényeknél szembetűnőbb. Amennyiben a foszforhiány tartós, drasztikus szemtömegcsökkenést lehet észlelni. Foszforhiány miatt a növények nem fejlődnek megfelelően, növekedésük üteme csökkenni fog, merev tartásúak lesznek. A szárrészek elvékonyodnak, a gyökerek fejletlenek maradnak. A levelek színe megváltozik, kékeszöld, tompazöld, esetenként lilás (antocián) színárnyalatot vesznek fel. Az idősebb levelek idő előtt lehullnak, fokozatosan elhalnak, és a növény termése jelentősen csökken. A foszforhiányos növény a relatív nitrogén túlsúly miatt sötétebb színű lesz, gyakran vörös elszíneződés is tapasztalható. Az alsó levelek sárgulnak, majd lentről felfelé romlik a vízháztartás, csökken a tápanyagfelvétel. A gabonafélék erre különöse érzékenyen reagálnak. Különösen érzékeny a foszforhiányra az őszi búza, kevésbé a kukorica. Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy a búza termésnagyságát meghatározó kritikus fejlődési szakasz nagy arányban a hűvös tavaszi időszakra esik (márciustól-májusig). Elnyúló, hideg tavasz esetén az érési idő végéig (június vége) a foszforfelvétel ideje lerövidül, így az nem elegendő a búzaszem folyamatos kifejlődéséhez, tartalék vegyületek felhalmozódásához.
A túlzott foszforellátás sem kedvez a növényeknek, mert nagymértékű tápelem-aránytalanság fordul elő, mely főleg néhány mikroelem hiányához vezethet. Példaként említhetjük a Zn3(PO4)2, Cu-, Fe-foszfátok képződését.
A foszfor jelenléte a növényben hatással van a gyökérrendszerre, ennek fejlődésére, a talaj vízkészletének hasznosítására, a szárazságtűrésre, a toxikus hatások kivédésére. Mivel a foszfor megtalálható a sejtmembránokban, ezáltal ezek víztartó képességét növeli, valamint a sejtek kötött víztartalmának megőrzését és az ellenálló képesség növelését segíti.
A talajban a foszformobilitási viszonyoknak a 6-6,5 pH tartomány kedvez a legjobban. A növények számára felvehető, vagyis oldható formában csupán 0,4-3,0 kg/ha/nap (Füleky, 1999) foszfor áll rendelkezésre. A gyorsan fejlődő növények kb. 1 kg/ha/nap mennyiséget adszorbeálnak. A növények foszforfelvételével kapcsolatos foszforkoncentráció csökkenés a talaj dinamikus egyensúly alapján pótlódik, aminek gyorsasága az említett talajtulajdonságoktól függ. Az is nagyon fontos, hogy az egyes tápanyagok ellátása között a megfelelő arányok biztosítva legyenek, mivel az aránytalanságok relatív tápanyaghiányhoz vezethetnek.
A legtöbb P-forma a környezetben az oldhatatlanság miatt limitáló a növények növekedésében. Emellett a foszfát felhasználása több problémát okozhat a környezetben, ha bejut a felszíni vizekbe. A növények két módon veszik fel a foszfort leggyakrabban. Közvetlen módon a talajból (1. ábra (a)), vagy mikorrhiza partner által (1. ábra (b)). A mikorrhiza a foszfor felvételét segíti elő: a növény számára nem, vagy nehezen felvehető foszforforma feltárása, növényi enzimaktivitások megváltoztatása, és a foszfor felvételi zóna kiterjesztése révén (Sawers et al., 2007).
A közvetlen foszfát felvétel a talajból foszfáthiányos területet hoz létre a gyökér környékén. Mivel a gomba hifa, nagyobb területről teszi lehetővé a foszfor felvételt, így a növény foszfor ellátása a környezetben biztosított. A gomba extraradikális hifáival veszi fel a foszfort ami transzlokálódik az arbuszkulumokhoz, ahol átjut a periarbuszkuláris térbe és felvevődik a specifikus növény foszfor felvevő transzporterekkel, amik a perialbuszkuláris membránban találhatók (1. ábra).
1. ábra: Foszfát felvételi utak. Foszfát (Pi) felvétel (a) nem mikorrhizás és (b) mikorrhizás gyökérrel. Fertőzés hiányában a) a foszfátot növényi foszfát transzporterek veszik fel közvetlen módon (zöld) másik membránon vannak a rizodermiszen és a gyökérszőrökön. Mikorrhizás növényeknél (b) a második felvételi mód lesz az aktív, a foszfátot extraradikális hifa hálózat veszi fel (narancssága) és növényi foszfát transzporterekkel (piros) szállítódik az arbuszkulumokba, ahol abszorbeálódik a periarbuszkuláris membránban (Sawers et al., 2007).
Vincze Viktória