10 ứng dụng của chất điều hòa sinh trưởng trong canh tác

1/ Thúc đẩy sự tạo thành rễ của cành giâm, cành chiết.:

Biện pháp nhân giống vô tính đối với cây trồng là một biện pháp nhân giống phổ biến trong canh tác. Trong giâm cành và chiết cành của các giống cây như cây ăn trái, cây công nghiệp, cây cảnh, cây thuốc thường dùng những chất kích thích sinh trưởng. Việc dùng một vài những chất kích thích trưởng đã tăng hiệu quả rõ ràng vì nó thúc đẩy sự phân chia tế bào của mô phân sinh tượng tầng để tạo thành mô sẹo (callus) rồi từ đấy tạo thành rễ mới. Ðể xử lý ra rễ người ta hay sử dụng những chất như: Axit β- indol axetic (IAA); Axit β-indol butiric (AIB); ∝-NAA; 2,4-D; 2,4,5-T… Nồng độ dùng phụ thuộc vào biện pháp ứng dụng, đối tượng dùng và mùa vụ.

2/ Kích thích sinh trưởng của cây, tăng chiều cao, tăng sinh khối và gia nâng cao năng suất cây trồng:

Trong sản xuất nông nghiệp mục đích cuối cùng là gia tăng sản lượng cơ quan thu hoạch. Khi dùng những chất điều hòa sinh trưởng với nồng độ thấp sẽ có công dụng thúc đẩy sự phát triển, tăng lượng chất khô dự trữ, nên nâng cao thu hoạch. Thuộc lĩnh vực ứng dụng này có thể dùng những chất như gibberellin (GA), axit -∝naphtin axêtic (∝-NAA). Ðặc biệt dùng GA mang lại hiệu quả rất cao đối với các cây lấy sợi, lấy thân lá vì nó có công dụng lên khắp cả cơ thể cây nâng cao chiều cao cây và chiều dài của những bộ phận của cây. Phun dung dịch GA nồng độ 20 – 50 ppm cho cây đay có khả năng làm tăng chiều cao gấp hai mà chất lượng sợi đay không hề kém hơn. Ðối với những cây rau việc tăng sinh khối có ý nghĩa quan trọng, người ta hay phun GA cho bắp cải, rau cải một số loại với nồng độ dao động trong khoảng 20 -100 ppm nâng cao năng suất rõ ràng. Xử lý GA cho cây chè có công dụng có công dụng nâng cao số lượng búp và số lá của chè, khi phun với nồng độ 0,01% có khả năng làm nâng cao năng suất chè lên 2 lần, trong một vài trường hợp có thể nâng cao năng suất lên 5 lần.

Ngày nay có 2 biện pháp chính xử lý cho cành giâm và cành chiết.

– Biện pháp xử lý ở nồng độ đặc hay biện pháp xử lý nhanh. Nồng độ chất kích thích dao động từ 1/000 – 10/000 ppm. Với cành dâm thì nhúng phần gốc vào dung dịch từ 3-5 giây, rồi cắm vào giá thể. Biện pháp xử lý nồng độ đặc rất hiệu quả hơn cả đối với đa số những đối tượng cành giâm và nồng độ hữu hiệu cho các loại đối tượng là 4/000 – 6/000 ppm. Với cành chiết thì sau khi khoanh vỏ, tẩm bông bằng dung dịch chất kích thích đặc rồi bôi lên phía trên chỗ khoanh vỏ, nơi sẽ xuất hiện rễ bất định. Tiếp đến bó bầu bằng đất ẩm. Biện pháp này có điểm mạnh là hiệu quả rất cao vì tạo ra “cái xốc sinh lý” cần cho thời kỳ đầu của sự xuất hiện rễ.

– Xử lý ở nồng độ loãng – xử lý chậm. Nồng độ chất kích thích dùng từ 20 – 200 ppm phụ thuộc vào loài và mức độ khó ra rễ của cành giâm. Ðối với cành giâm thì ngâm phần gốc của cành vào dung dịch từ 12 – 24 giờ, tiếp đến cắm vào giá thể. Với biện pháp này thì nồng độ hiệu quả là 50 – 100 ppm. Ðối với cành chiết thì trộn dung dịch vào trong đất bó bầu để bó bầu cho cành chiết. Ví dụ có thể sủ dụng 2,4D để chiết nhãn với nồng độ 20ppm và chiết cam, quýt với nồng độ 10 -15ppm cho kết quả tốt. Việc xác định nồng độ và thời gian xử lý phù hợp mỗi loại chất điều hòa sinh trưởng trên mỗi loại cây trồng trong việc giâm, chiết cành cần phải được nghiên cứu 1 cách kỹ lưỡng mới cho kết quả tốt. Thời vụ giâm và chiết cành tối ưu nhất là vào mùa xuân sang hè (tháng 3,4,5) và mùa thu (tháng 9,10).

3/ Phòng ngừa sự rụng nụ, hoa và quả:

Ðể nâng cao năng suất cây trồng, bên cạnh giải pháp đẩy nhanh tạo thành quả, cần hạn chế hiện tượng rụng nụ, hoa và trái non. Nguyên do của hiện tượng này là khi quả sinh trưởng nhanh thì hàm lượng auxin nội sinh từ hạt không đủ để có thể cung cấp cho trái lớn. Nếu gặp những điều kiện bất thuận thì sự tổng hợp axit abxixic và etylen tăng nhanh khiến cho sự cân bằng hormone thuận lợi cho sự rụng, tầng rời xuất hiện mau chóng.

Ðể ngăn ngừa sự tạo thành tầng rời thì phải bổ sung thêm auxin ngoại sinh. Người ta dùng những chất điều hòa sinh trưởng như α-NAA, GA, SADH cho cây. Nồng độ xử lý phù hợp tùy vào từng loại chất và loại cây trồng. Ðể ngăn ngừa thời kỳ rụng trái non người ta xịt lên hoa hoặc trái non của nho dung dịch GA với nồng độ từ 1- 20 ppm. Ðối với lê phun α-NAA với nồng độ 10 ppm hoặc SADH 1000 ppm đều có hiệu quả tốt trong việc ngăn ngừa sự rụng của quả trước và lúc thu hoạch. Ðối với táo xử lý α-NAA nồng độ 20 ppm vào lúc quả thường có dấu hiệu bắt đầu rụng thì nối dài thời gian tồn tại của quả trên cây thêm một vài ngày nữa.

4/ Những chất điều hòa sinh trưởng với mục đích diệt cỏ dại (herbicid):

Những chất diều hòa sinh trưởng khi dùng với nồng độ cực kỳ cao cũng có thể tạo ra sự hủy diệt trừ. Những chất như 2,4D; 2,4,5T; MH… cũng được dùng tương đối phổ biến vào các mục đích diệt trừ cỏ. Quy tắc cơ bản khi dùng thuốc trừ cỏ là phải quan tâm tính lựa chọn của thuốc là chỉ diệt trừ một số loại cỏ dại mà dường như không mà dường như không ảnh hưởng không tốt đến cây trồng.

Thuốc ngăn ngừa, diệt trừ cỏ dại có thể chia làm hai nhóm vô cơ và hữu cơ. Nhóm hữu cơ lại chia thành hai nhóm nhỏ: nhóm những chất không có chứa nitơ và nhóm những chất có chứa nitơ.

Nhóm những chất không có chứa nitơ thường là dẫn xuất Cl của axit phenoxyaxetic, axit α-phenoxypropionic, axit α-phenoxybutyric, axit β-phenoxyethyl. Những đại diện của nhóm này như: 2,4-D; 2,4,5-T; ACMP… Những dẫn xuất của axit benzoic, axit phenylaxetic như: 2,3,6-ATB; 2,3,5,6- ATB… Nhóm những chất này gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng lên tiến trình trao đổi chấttrong cây và ức chế hoạt tính của những enzyme khiến cho quá trình phân chia tế bào trong mô phân sinh và sự phát triển giãn của tế bào bị ngừng…

Nhóm những chất có chứa nitơ như những amit, những dẫn xuất của urea, thicacbamat, dithiocacbamat, dinitrophenol… Những amit kìm hãm enzyme có chứa nhóm -SH, những dẫn xuất của urea kìm hãm sự cố định CO2 và thải O2 ở ngoài sáng, những hợp chất có chứa nitơ khác cũng vi phạm đến tiến trình quang hợp và hô hấp của cây. Một số loại thuốc trừ cỏ được dùng cực kỳ thành công cho một vài loại cây trồng như lúa mì, lúa mạch, lúa gạo, cao lương, bông, cà chua, đậu nành, củ cải đường…

Người ta sử dụng 2,4-D để diệt trừ cỏ hai lá mầm trong ruộng ngô, phun trước hoặc sau khi cỏ xuất hiện với những liều lượng như sau:

– Muối Na của 2,4-D:1,5 – 2 kilogam/ hecta.- Muối amôn của 2,4-D: 1,0 – 1,5 kilogam/ hecta

– Este của 2,4-D: 0,8 – 1,0 kilogam/ hecta.

Có thể phối hợp phun 2,4-D và 2,4,5-T với một số thuốc trừ cỏ khác chứa nitơ để diệt trừ cỏ gà và một số loại cỏ khác trong ruộng ngô mà dường như không ảnh hưởng nhiều đến cây trồng.

Trong một vài trường hợp việc duy trì tuổi thọ và hình thù của cỏ lại cực kỳ có ý nghĩa. Ví dụ thuộc lĩnh vực bài trí, để duy trì những thảm cỏ bài trí ở công viên người ta hay xịt các dung dịch kìm hãm sinh trưởng. Ðặc biệt là sử dụng MH với liều lượng 3-6 kilogam/ hecta làm kìm hãm sinh trưởng của cỏ, duy trì thảm cỏ lâu bền, đỡ công xén mà lại tăng chất lượng bài trí.

5/ Ðiều chỉnh sự chín của quả:

Trong thực tiễn sản xuất, việc làm quả chín nhanh và chín hàng loạt để thu hoạch cơ giới có ý nghĩa cực kì quan trọng. Một vài một số loại trái cây khác như chuối, cà chua…thường thu hoạch xanh để dễ bảo quản và vận chuyển được lâu, do đó việc điều khiển quả chín hàng loạt, có màu sắc đẹp là cấp thiết. Chất được dùng phổ biến ngày nay để điều chỉnh sự chín của quả là ethrel ở dạng dung dịch, khi thâm nhập vào quả sẽ bị thủy phân và giải phóng ra etylen. Phun ethrel cho trái trước khi tiến hành thu hoạch hai tuần với nồng độ 500 – 5000 ppm sẽ kích thích quả chín hàng loạt. Dùng ADHS 5000 ppm cũng có hiệu quả rõ ràng lên sự chín của quả. Xử lý ethrel để thúc đẩy sự chín của nho với nồng độ 500 – 1000 ppm. Phun ethrel với nồng độ 100 – 500 ppm cho hồ tiêu vào giai đoạn quả tiến tới chín sẽ khiến cho quả chín nhanh. Phun ethrel với nồng độ 700 – 1400 ppm làm quả cà phê chín sớm hơn 2 – 4 tuần so sánh với không xử lý. Dùng ADHS với nồng độ 1000 – 5000 ppm để đẩy nhanh nhanh sự chín của quả đào và anh đào.

6/ Ðiều chỉnh thời gian ngủ nghỉ của một số loại củ, hạt:

Sự ngủ nghỉ thường hay xẩy ra với một số loại hạt sau khi chín, một số loại củ, căn hành cũng như những chồi ngủ. Nguyên do quyết định sự ngủ nghỉ là do những chất ức chế sinh trưởng. Trong hạt, củ, chồi đang ngủ nghỉ tích lũy một lượng lớn chất ức chế sinh trưởng mà đa số là axit abxixic, đồng thời hàm lượng chất kích thích sinh trưởng hạ đến mức ít nhất, nhất là gibberellin.

Để phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ, người ta dùng đa phần GA3/ GA3 khi thâm nhập vào những cơ quan đang ngủ nghỉ sẽ làm lệch cân bằng hormone thuận lợi cho sự nảy mầm. Khi hạt nảy mầm thì quá trình tổng hợp gibberellin diễn ra mạnh, gibberellin hoạt hóa tổng hợp một số loại enzyme thủy phân cấp thiết cho quá trình nảy mầm. Do đó muốn hạt nảy mầm thì tăng hàm lượng gibberellin trong chúng.

Ðể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ cho khoai tây thu hoạch vụ đông để trồng vụ xuân bằng phương pháp xử lý GA3 nồng độ 2 ppm cho khoai tây mới thu hoạch phối hợp với xông hơi hỗn hợp rindit hoặc CS2 trong hầm đất kín sẽ kích thích nảy mầm trong khoảng thời gian từ 5 – 7 ngày. Bên cạnh đó nếu phối hợp xử lý GA3 với xử lý nhiệt độ thấp (4 – 10OC) thì có thể phá bỏ sự ngủ nghỉ của đa số đối tượng khác nhau.

Trong kho bảo quản, nhiều trường hợp phải nối dài thời gian ngủ nghỉ. Ðể nối dài thời gian ngủ nghỉ củ khoai tây, người ta hay phun MH với nồng độ 200 – 500 ppm trước thu hoạch. Ðể chống tóp và chống nảy mầm của một số loại củí hành, tỏi trong bảo quản, người ta có thể xử lý IPCC (Izo – Propyl – Cloro – Carbamat) với nồng độ 500 – 2000 ppm.

7/ Tăng sự đậu trái và tạo quả không hạt:

Sau quá trình thụ phấn, thụ tinh thì quả tiến tới được tạo thành và sinh trưởng mau chóng. Sự lớn lên của quả là do sự phân chia tế bào và nhất là sự giãn nhanh của tế bào trong bầu. Sự làm to, thể tích của quả 1 cách mau chóng là đặc thù sự phát triển của quả. Sự phát triển mau chóng như vậy là do được điều chỉnh bằng phytohormone được sản sinh trong phôi hạt. Hạt được tạo thành là do quá trình thụ phấn, thụ tinh xẩy ra. Nếu chúng ta xử lý auxin và gibberellin ngoại sinh cho hoa trước khi thụ phấn thụ tinh thay nguồn phytohormone nội sinh từ phôi thì quả sẽ được tạo thành mà dường như không cần thụ tinh, trong trường hợp này quả sẽ không có hạt. Người ta hay sử dụng những chất kích thích như α-NAA, GA… phun cho hoa lúc mới nở thì có thể loại bỏ được sự thụ phấn, thụ tinh mà quả vẫn lớn được. Do đó khiến cho trái lớn lên nhưng không có hạt hoặc ít hạt, cho năng suất cao và chất lượng tốt. Nồng độ dùng phụ thuộc vào những chất khác nhau và những loài khác nhau. Có thể sinh ra quả không hạt đối với rất nhiều đối tượng cây trồng như cà chua, nho, cam, quýt, ớt, dưa hấu, dưa chuột… Chẳng hạn phun α-NAA nồng độ 10 – 20 ppm cho cà chua, phun GA cho nho 2 lần trong giai đoạn ra hoa rộ và tạo thành bầu quả với nồng độ 0,01 – 0,02% (100 – 200 ppm) nâng cao kích thước và trọng lượng quả. Phun GA cho cây trồng thuộc họ cam, chanh trong thời kỳ nở hoa với nồng độ dung dịch 0,025 – 0,1% nâng cao năng suất và chất lượng quả (vỏ mỏng, màu đẹp, hàm lượng vitamin C tăng). Với táo có thể sủ dụng GA nồng độ 400 ppm hoặc kết hợp giữa GA (250 ppm) với auxin (10 ppm).

Việc xử lý tạo quả không hạt có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng của quả, nhất là một số loại trái cây chứa đựng nhiều thịt quả.

8/ Ðiều chỉnh sự ra bông của cây:

Việc dùng những chất điều hòa sinh trưởng để thúc đẩy sự ra bông sớm cũng là một trong các ứng dụng phổ biến và có hiệu quả trong canh tác.

Ðể cho dứa ra bông trái vụ nâng cao thêm một vụ thu hoạch, người ta phun α-NAA với nồng độ 25 ppm hoặc bỏ 1g đất đèn (CaC2) lên nõn dứa, khi gặp mưa hoặc tưới nước đất đèn sẽ công dụng với nước giải phóng axetylen kích thích dứa ra bông. Táo, lê, hồng khi xử lý ADHS (Acid Dimetyl Hydrazid Sucxinic) nồng độ 500 – 5/000 ppm có công dụng kích thích làm tăng khả năng ra hoa sớm và nâng cao năng suất quả. Ðối với đu đủ phun axit benzotiazon axetic nồng độ 30 – 50 ppm sẽ ra bông nhiều, nâng cao năng suất quả. Xử lý GA3 cho cây 2 năm có khả năng làm cho cây ra bông vào năm đầu (xử lý cho su hào, bắp cải, xà lách).

Xử lý những chất điều hòa sinh trưởng để gia tăng số lượng hoa và cắt ngắn thời gian ra bông của một vài loài hoa và cây cảnh. Ví dụ xử lý GA3 cho cây hoa loa kèn với nồng độ 10 – 30 ppm khiến cho cây ra bông sớm.

9/ Ðiều chỉnh giới tính của hoa:

Nhiều nghiên cứu cho biết việc dùng auxin sẽ làm thay đổi tỷ lệ giữa hoa đực và hoa cái của một vài loại cây. Nếu dùng gibberellin sẽ thúc đẩy sự tạo thành hoa đực, sự phát triển của bao phấn và hạt phấn. Còn nếu dùng xytokinin và ethrel sẽ kích thích tạo thành hoa cái. Ở cây họ bầu bí và những cây đơn tính khác: dùng ethrel 50 – 250 ppm sẽ tạo ra 100% hoa cái nên đã nâng cao năng suất của những cây họ bầu bí. Trong việc sản xuất hạt lai F1 của bầu bí, người ta phun GA3 để tạo cây mang hoàn toàn hoa đực và trồng cây chỉ mang hoa cái ở cạnh cây hoa đực và sẽ tạo quả cho hạt lai.

10/ Nuôi cây mô tế bào:

Trong cách nuôi cấy mô tế bào thì chuyện ứng dụng những chất điều hòa sinh trưởng là hết sức quan trọng. Hai nhóm chất được dùng nhiều nhất là auxin và xytokinin. Ðể nhân nhanh invitro, trong thời kỳ đầu cần phải điều khiển mô nuôi cấy phát sinh nhiều chồi để gia tăng hệ số nhân. Do đó người ta tăng nồng độ xytokinin trong môi trường nuôi cấy. Ðể tạo cây hoàn chỉnh người ta tách chồi vào cấy trong môi trường có hàm lượng auxin cao để kích thích ra rễ nhanh. Như vậy, sự cân bằng auxin/xytokinin trong môi trường nuôi cấy quy định sự phát sinh rễ hay chồi.

Những chất thuộc nhóm auxin được dùng là IAA, α-NAA và những chất thuộc nhóm xytokinin là kinetin, axit benzoic hoặc lấy từ dung dịch hữu cơ như nước dừa, dịch chiết nấm men…Ngoài những chất kích thích sinh trưởng và dịch hữu cơ, còn bổ sung thêm những hợp chất như đường, axít amin, lipít, một vài vitamin, những nguyên tố đa và vi lượng vào môi trường nuôi cấy.

Nồng độ và tỷ lệ của những chất kích thích dựa vào những loài khác nhau, những thời kỳ nuôi cấy khác nhau…Tỷ lệ auxin/xytokinin cao thì thúc đẩy sự ra rễ, thấp thì thúc đẩy sự ra chồi và trung bình thì tạo thành mô sẹo (callus).