Sua melhor aposta é usar o LVM como pretendido: os volumes lógicos não devem ser particionados. Em vez disso, crie mais volumes lógicos (você pode ter quantos você precisar).
Além disso, você precisará providenciar para que o partprobe seja adicionado ao initramfs e chamado. O Partprobe está, na verdade, apenas configurando alguns mapeamentos do mapeador de dispositivos para emular o suporte à partição (que, na verdade, não existe no kernel para volumes lógicos). Você também pode usar dmsetup
para fazer isso, o que pode ser mais fácil, já que ele já está no initramfs. Veja man 8 initramfs-tools
para detalhes sobre como adicionar seus próprios scripts ao initramfs.