Nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp, hạ giá thành sản phẩm, các nhà sản xuất ngày càng có xu hướng cho ra đời những sản phẩm tổng hợp nhiều thành phần. Đặc biệt, với riêng dòng phân sinh học được cho thêm chất điều hòa sinh trưởng. Chất điều hòa sinh trưởng ngày càng được bà con sử dụng rộng rãi nhờ những ưu thế riêng biệt không phải loại phân nào cũng có. Vậy chất điều hòa sinh trưởng là gì? Ứng dụng của chúng ra sao?

1. Chất điều hòa sinh trưởng là gì?

Chất điều hòa sinh trưởng ở thực vật là hoóc môn sinh trưởng, có bản chất hóa học khác nhau nhưng đều có tác dụng điều hòa quá trình sinh trưởng, phát triển của cây. Đồng thời đảm bảo được mối quan hệ giữa các bộ phận, cơ quan của cây trồng…

Trong quá trình sinh trưởng phát triển khác nhau từ nẩy mầm, lớn lên, ra hoa, kết trái… Mỗi giai đoạn, cây sẽ được điều khiển bởi 1 nhóm chất nhất định như: Giai đoạn nẩy mầm, phân cành lá non có nhóm chất kích thích sinh trưởng; Khi phát triển thân lá ổn định, cây tạm ngừng sinh trưởng để chuyển sang giai đoạn ra hoa, kết trái thì cần có nhóm chất ức chế sinh trưởng. Các chất điều hòa sinh trưởng sẽ giúp cây có thể tiến hành các giai đoạn này một cách cân đối và hài hòa nhất theo đặc tính và quy luật vốn có của cây trồng với liều lượng rất thấp.

2. Một số chất điều hòa sinh trưởng được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp (cây ăn quả, cây rau, mầu, hoa cây cảnh).

2.1. Auxin:

Đặc điểm: Là axit p-indol axetic (IAA); các auxin tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong sản xuất là nông nghiệp là IBA, a-NAA, 2,4D…

Cơ quan chính tổng hợp Auxin trong cây là chồi ngọn. Ngoài ra, các cơ quan còn non đang sinh trưởng cũng có khả năng tổng hợp một lượng nhỏ Auxin như lá non, quả non, phôi hạt.

Auxin trong cây có thể bị phân huỷ sau khi sử dụng xong hoặc bị dư thừa thành sản phẩm không có hoạt tính sinh lí.

Vai trò sinh lý của Auxin: Auxin có tác dụng điều chỉnh rất nhiều quá trình sinh trưởng của tế bào, cơ quan và toàn cây như:

Kích thích mạnh sự dãn của tế bào, làm cho tế bào phình to lên chủ yếu theo hướng ngang, điều chỉnh tính hướng quang, hướng địa, hướng thuỷ,…

Auxin điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn: Ưu thế ngọn thể hiện ở chồi ngọn hoặc rễ chính sẽ ức chế sự sinh trưởng của chồi bên và rễ phụ. Điều chỉnh sự hình thành rễ (Auxin là hoocmon hình thành rễ).

Điều chỉnh sự hình thành, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt: xử lý Auxin ngoại sinh cho hoa trước khi thụ phấn, thụ tinh sẽ thay thế được nguồn auxin vốn được hình thành trong phôi. Auxin xử lý sẽ khuếch tán vào bầu nhuỵ và kích thích bầu lớn lên thành quả không thụ tinh, có nghĩa là quả không có hạt.

Điều chỉnh sự rụng của lá, hoa, quả…: Auxin ức chế sự hình thành tầng rời, kìm hãm sự rụng của lá, hoa và đặc biệt có ý nghĩa là kìm hãm sự rụng của quả.

Điều chỉnh sự chín của quả: Quá trình chín của quả, có sự kích thích của Ethylene, nhưng tác dụng đối kháng thuộc về Auxin, tức là do cân bằng của Auxin/Ethylene. Auxin kìm hãm, làm chậm sự chín của quả.

2.2. Giberelin:

Đặc điểm (GA): Giberelin cũng được xem là một phitohoocmon quan trọng của thế giới thực vật. Ngày nay, người ta phát hiện ra trên 60 loại Giberelin trong cây trồng. Kí hiệu là GA₁, GA₂, GA₃,…,GA₆₀. Trong đó GA₃ có hoạt tính sinh lý mạnh nhất và là dạng GA được sản xuất và sử dụng hiện nay trong sản xuất. Giberelin được tổng hợp chủ yếu trong lá non, một số cơ quan non đang sinh trưởng như phôi hạt đang nảy mầm, quả non, rễ non…

Vai trò sinh lý của Giberelin: GA là kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng về chiều cao của thân, chiều dài của cành, rễ, sự kéo dài của lóng cây hoà thảo. Ảnh hưởng kích thích đặc trưng của GA lên sự dãn theo chiều dọc của tế bào.

GA kích thích sự nảy mầm của hạt, củ, nên nó có tác dụng đặc trưng trong việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ. Trong nhiều trường hợp,  có hiệu quả kích thích sự ra hoa, có hiệu quả trong việc phân hoá giới tính đực, có ảnh hưởng kích thích lên sự hình thành quả và tạo quả không hạt và có ý nghĩa quan trọng trong việc tăng tỉ lệ đậu quả và quả không hoặc ít hạt, tăng năng suất quả nho...

2.3.Xytokinin ( CK):

Đặc điểm: là nhóm phitohoocmon, cơ quan tổng hợp Xytokinin là hệ thống rễ. Từ rễ, Xytokinin được vận chuyển lên các bộ phận trên mặt đất theo hướng ngược chiều với Auxin.

Vai trò sinh lý của Xytokinin:Hiệu quả sinh lí đặc trưng nhất của Xytokinin là hoạt hoá sự phản chia tế bào. Xytokinin là hoocmon hình thành chồi vì nó kích thích mạnh mẽ sự phân hoá chồi. Xytokinin là đối kháng với Auxin, có tác dụng là hoocmon hoá trẻ. Xytokinin có hiệu quả lên sự phân hoá giới tính cái, làm tăng tỉ lệ hoa cái, kích thích sự nảy mầm của hạt, củ.

2.4. Acid Abscisic (ABA)

Đặc điểm Abscisic acid: ABA là một chất ức chế sinh trưởng khá mạnh được hầu hết các cơ quan rễ, lá, hoa, quả, củ… nhưng chủ yếu là cơ quan sinh sản. Sau khi hình thành hoa, hàm lượng của ABA tăng lên rất nhanh. ABA được tích luỹ nhiều trong các cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan dự trữ, cơ quan sắp rụng. Sự tích luỹ ABA sẽ kìm hãm quá trình trao đổi chất, giảm sút các hoạt động sinh lí và có thể chuyển cây vào trạng thái ngủ nghỉ sâu.

Vai trò sinh lý của Abscisic acid:

Điều chỉnh sự rụng: ABA kích thích sự hình thành tầng rời gây nên sự rụng. Khi có tác nhân cảm ứng sự rụng như nhiệt độ quá cao hay quá thấp, úng, hạn, sâu bệnh… thì hàm lượng ABA trong lá, quả tăng lên nhanh gây nên sự rụng.

Điều chỉnh sự ngủ nghỉ: Trong cơ quan đang ngủ nghỉ, hàm lượng ABA tăng gấp 10 lần so với cơ quan dinh dưỡng nên ức chế quá trình nảy mầm.

Điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng: Khi hàm lượng ABA tăng lên trong lá thì các khí khổng đóng lại để hạn chế thoát hơi nước.

ABA được xem như là hoocmon “stress”: Khi cây gặp các điều kiện bất thuận của môi trường thì hàm lượng ABA tăng lên nhanh chóng trong cây giúp cây trải qua tạm thời điều kiện bất thuận đó.

ABA là hoocmon hoá già: Mức độ hoá già của cơ quan và của cây gắn liền với sự tích luỹ ABA trong chúng. Khi hình thành cơ quan sinh sản và dự trữ là lúc ABA được tổng hợp và tích luỹ nhiều nhất và tốc độ hoá già cũng tăng lên.

2.5. Ethylene

 Đặc điểm Ethylen:Ethylene là một chất khí đơn nhưng là một phitohoocmon quan trọng trong cây. Ethylene được tổng hợp trong tất cả các tế bào, các mô, nhưng nhiều nhất ở các mô già và đặc biệt trong quả đang chín. Ethylene là chất khí nên được vận chuyển bằng phương thức khuếch tán; do đó phạm vi vận chuyển không xa.

Vai trò sinh lý của Ethylene:

Ethylene là hoocmon điều chỉnh sự chín: Khi quá trình chín của quả bắt đầu thì sự tổng hợp Ethylene trong quả tăng lên rất nhanh và đạt đỉnh cao nhất lúc quả chín hoàn toàn và sau đó cũng giảm rất nhanh.

Ethylene điều chỉnh sự rụng: Cùng với ABA, Ethylene kích thích sự hình thành tầng rời ở cuống lá và quả gây nên rụng nhanh chóng.

Ethylene kích thích sự ra hoa, đặc biệt là ra hoa trái vụ ở nhiều thực vật.

Ethylene có tác động lên sự phân hoá giới tính cái cùng với Xytokinin.

3. Những nguyên tắc khi sử dụng chất điều hòa sinh trưởng trong nông nghiệp.

3.1. Nồng độ sử dụng: Hiệu quả tác dụng của các chất điều hòa sinh trưởng phụ thuộc vào nồng độ của chúng, cụ thể:

Nếu sử dụng chất điều hòa sinh trưởng để kích thích thì dùng nồng độ thấp. Còn nếu dùng chúng để ức chế sinh trưởng hoặc diệt cỏ thì sử dụng với nồng độ cao hơn.

Các bộ phận khác nhau của cây, cây có tuổi khác nhau sẽ cảm ứng với các chất điều hòa sinh trưởng khác nhau. Cây non có cảm ứng mạnh hơn cây già, rễ và chồi có cảm ứng với Auxin mạnh hơn thân. Vì vậy, việc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng cần phải xác định từng loại cây, bộ phận cây cần dùng, thời kỳ sinh trưởng của cây và nồng độ của các chất điều hòa sinh trưởng phù hợp để đạt được hiệu quả tốt nhất.

3.2. Nguyên tắc phối hợp.

Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng cần thỏa mãn các điều kiện sinh thái và các yếu tố dinh dưỡng của cây. Do các chất điều hòa sinh trưởng làm tăng cường các quá trình trao đổi chất mà không tham gia trực tiếp vào trao đổi chất, nên không thể dùng các chất đó để thay để phân bón.

Vì vậy,muốn sử dụng chất điều hòa sinh trưởng có hiệu quả cao cần xác định thời vụ và vùng cây trồng có các điều kiện tự nhiên như thế nào (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…). Đồng thời cần đáp ứng bón phân và tưới tiêu hợp lý cho cây trồng. Việc phối hợp giữa sử dụng chất điều hòa sinh trưởng với bón phân hợp lý sẽ giúp tăng cường hiệu quả lẫn nhau, dẫn tới cây trồng có thể hấp thu 1 cách tốt nhất.

3.3. Nguyên tắc đối kháng sinh lý giữa các chất điều hòa sinh trưởng nội sinh và ngoại sinh.

Chẳng hạn như xử dụng Auxin xử lý và Etylen nội sinh trong việc ngăn ngừa sự rụng lá, nụ, hoa, quả sự đối kháng sinh lý giữa Auxin và Cytokinin trong sự phân hóa rễ và chồi. Hay đối kháng giữa Gibberellin ngoại sinh và acid Abscisic nội sinh trong việc phá bỏ trạng thái ngủ của cây…

3.4. Nguyên tắc chọn lọc.

Đây là nguyên tắc được sử dụng phổ biến với các chất diệt cỏ dại. Chất diệt cỏ dại có tính chọn lọc cao. Một chất diệt cỏ chỉ có tác dụng với 1 số cây nhất định mà  ít hoặc không có tác dụng với những cây khác.

Có thể nói, chất điều hòa sinh trưởng có tác dụng rất kỳ diệu và quan trọng. Chúng điều khiển được sự sinh trưởng của cây trồng theo ý muốn của con người. Tuy nhiên chúng không thể thay thế được phân bón. Vì vậy, bà con cần áp dụng đúng theo hướng dẫn để đạt được hiệu quả tốt nhất.