1. Sự ra hoa và các nhân tố ảnh hưởng
Sự ra hoa là một bước ngoặt trong đời sống của thực vật tức là sự chuyển hướng từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh sản.
Sự chuyển hướng này thực chất là sự thay đổi đột ngột trong đỉnh sinh trưởng của thân, cành để có thể chuyển từ sự phân hoá mầm lá sang phân hoá mầm hoa.
Đối với sự ra hoa của cây thì giai đoạn khởi xướng, cảm ứng sự ra hoa là quan trọng nhất. Đây là quá trình phức tạp chịu ảnh hưởng của nhân tố nội tại ( quan trọng là phytohoocmon và phytocrom ) và các nhân tố ngoại cảnh ( chủ yếu là ánh sáng và nhiệt độ ).
Ảnh hưởng của nhiệt độ đặc biệt là nhiệt độ thấp đến sự ra hoa người ta gọi là suẹ xuân hoá. Còn ảnh hưởng của độ dài ngày đến sự ra hoa người ta gọi là hiện tượng quang chu kì.
Dưới tác dụng của nhiệt độ thích hợp và quang chu kì cảm ứng, trong lá cây xuất hiện các chất đặc hiệu gây nên sự ra hoa gọi là hoocmon ra hoa.
Hoocmon ra hoa này sẽ được vận chuyển dến các mô phân sinh đầu cành để quy định sự hình thành các mầm hoa.
Vậy các hoocmon thực vật liên quan đến sự ra hoa như thế nào ?
– Gibberellin
GA là nhám phytohoocmon quan trọng nhất ảnh hưởng rõ rệt đến sự ra hoa của nhiều loài thực vật. Nhà sinh lý thực vật học người Nga – Chailakhyan đã đề xướng học thuyết hoocmon ra hoa đã tồn tại mấy chục năm nay.
Theo quan điểm này thì sự ra hoa của thực vật được điều chỉnh bằng các hoocmon ra hoa. Hoocmon ra hoa bao gồm hai thành phần : Gibberellin và antesin. GA kích thích sự sinh trưởng và phát triển của ngồng hoa (trụ dưới hoa) còn antesin thì cần cho sự phát triển của hoa.
Nếu thiếu một trong hai chất đó thì hoa không được hình thành. Xử lý GA có thể điều chỉnh sự ra hoa của các cây ngày dài và các cây cần xử lý lạnh như su hào, bắp cải, cà rốt… việc xử lý GA cho cây ngày dài có thể làm cho chúng ra hoa trong điều kiện ngày ngắn.
– Auxin
Vai trò của auxin với sự hình thành hoa không rõ. Auxin có thể kích thích sự ra hoa của một số cây, nhưng lại wúc chế sự ra hoa của một số loài cây khác. hiệu quả của chúng lên sự ra hoa là không đặc trưng.
– Chất ức chế
nguyên tắc chung là sự kích thích sinh trưởng của chồi ngọn thường kìm hãm sự ra hoa, nhưng nếu ức chế sự sinh trưởng của chồi ngọn thường ức chế sự ra hoa của cây.
Các ratardant như CCC, alar (SADH)… khi sử dụng với nhiều laọi cây trồng đã kích thích sự ra hoa của chúng.
Như vậy có thể hình dung rằng sự ra hoa của cây được điều chỉnh bằng một sự cân bằng hoocmon nào đấy trong cây. Một trong những can bằng quan trọng là cân bằng giữa GA/ABA.
Trong thời kì sinh trưởng dinh dưỡng thì GA chiếm ưu thế và ABA ít được hình thành. tuy nhiên khi chuyển sang giai đoạn ra hoa, ABA hình thành mạnh vàmlúc hình thành hoa thì ABA đưọc tổng hợp mạnh trong hoa và quyết định giai đoạn sinh trưởng sinh sản – sự ra hoa và phát triển của các cấu trúc sinh sản
2. Điều chỉnh ra hoa trái vụ của dứa
dứa là cây trồng mà con người đã sự dụng hoá chất để kích thích sự ra hoa tạo quả thêm một vụ, tăng thu hoạch. Đây là một biện pháp kĩ thuật rất tinh tế của các nước và các vùng trồng dứa.
Năm 1932, oqr puerto Rico người ta phát hiện ra rằng, trong khói có chứa các khí chưa bão hoà hoá trị như etilen và cả axetilen đã kích thích sự ra hoa của dứa. năm 1935, ở hawai người ta đã biết ứng dụng axetilen như là một sản phẩm thương mại để làm dứa ra hoa trái vụ . sau đó người ta phát hiện ra một số auxin cũng có ảnh hưởng tương tự.
Nhiều chất hoá học, trong đó phần lớn là các chất điều hoà sinh trưởng được sử dụng để kích thích dứa ra hoa trái vụ. Đơn giản nhất là người ta sử dụng đất đèn. Chỉ cần cho một hạt nhỏ (1 g) đất đèn vào nõn dứa và khi gặp ẩm, đất đèn sản sinh ra khí axetilen gây hiệu quả.
Etilen được sử dụng dưới dạng ethrel. Khi phun lên cây, cháng thấm vào cây và phân giải cho ra etilen gây hiệu quả sinh lý. ethrel là chế phẩm có hiệu quả nhất được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trồng dứa hiện nay.
Liều lượng ethrel xử lý cho dứa dao động từ 1,1 – 4,5 kg/ha. hiệu quả của nó có thể đạt 100% số cây ra hoa quả, chín sớm hơn 2 -3 tuần. Các chất auxin tổng hợp như anpha – NAA; 2,4D cũng được sử dụng ở một số vùng trồng dứa. Ở Hawai nhiều cánh đòng dứa được phun dung dịch muối natri của NAA ở nồng độ 25ppm. Ở Puerto Rico người ta phun 2,4D với nồng độ 5 – 10 ppm.
Việc xử lý bằng các chất điều hoà sinh trưởng cho dứa đã làm dứa ra hoa đồng loạt và thu hoạch đồng loạt, có thể xác định thời gian thu hoạch bằng thời gian sử lý hoá chất. Biện pháp này đã làm tămg sản lượng dứa đáng kể và có thể xem đây là một vụ dứa chính.
Nhiều tài liệu còn cho rằng ethrel kích thích sự ra hoa kết quả của xoài và một số cây cảnh vốn khó ra hoa kết quả.
3. Điều khiển sự ra hoa của các cây trồng
Có rất nhiều ứng dụng thành công chất điều hoà sinh trưởng để điều chỉnh sự ra hoa của cây ăn quả, cây rau, cây cảnh…
– Nhãn – vải : Ở hawai người ta phun anpha – NAA cho nhãn, vải để kích thích sự ra hoa rất có hiệu quả.
– Đào quả : Ở Mỹ, xử lí dung dịch SADH (Alar) nồng độ 2000 ppm đã làm ngừng sinh trưởng của chồi ngọn và tăng cường hình thành hoa.
– Táo tây : Với táo người ta sử dụng phổ biến các chất ức chế sinh trưởng. Ở Bắc Mỹ người ta sử dụng SADH nồng độ 500 – 2000 ppm đã tăng số lượng hoa rất nhiều. Ở Cânda sử dụng SADH với 500 – 2000 ppm cũng làm tăng sự ra hoa của táo tù 50 – 85% thuỳ theo giống.
– Lê : Ở Mỹ đã sử dụng phổ biến SADH để kích thích sự ra hoa của lê. Nồng độ SADH là từ 1000 – 3000 ppm phun 2 lần, đã làm tăng số lượng hoa 2 – 3 lần so với không phun.
– Chanh : Ở Ixraen, chanh Eurica được phun CCC nồng độ 1000 ppm và SADH nồng độ 2500 ppm đã làm tăng số lượng hoa và năng suất quả gấp bội.
– Đu đủ : Hợp chất có hiệu quả nhất với sự ra hoa của đu đủ được sử dụng ở nhiều nơi trồng đu đủ, như ở Hawai đã làm tăng số lượng hoa và quả lên gấp bội bằng BOA (Benzothiazole – 2 -oxi axetic axit).
phun BOA cho đu đủ với nồng độ 30 – 50 ppm đã làm tăng sản lượng đu dủ lên 2 – 3 lần.
– Cây xà lách : Để sản suất hạt xà lách người ta phun GA nồng độ 3 – 10 ppm ở thời kì cây 4 – 8 lá để làm tăng sản lượng hạtvà thu hoạch sớm hơn 2 tuần so với không xử lí.
– Hoa trà : Sử dụng CCC cho cây trà thì chỉ cần một năm sau khi giâm cành, là có thẻ ra hoa. cây được xử lí thì ra hoa, còn cây không xử lí thì vẫn duy trì ở trạng thái dinh dưỡng.
– Cây phong lữ (Geranium) : Xử lí CCC nồng độ 5000 ppm vào 30 nhày sau khi gieo làm chiều cao thấp hơn 8 – 10 cm, phân cành tốt và ra hoa nhiều. Phun lên lá dung dịch SADH nồng độ 5000 ppm cũng làm tăng số lượng hoa và ức chế sinh trưởng chiều cao như xử lí CCC.
– Lay ơn : lay ơn là một trong rất ít cây mà chiều cao của cây được kích thích khi sử dụng CCC. Phun CCC nồng độ 8000 ppm 3 lần : lần thứ nhất xử lí ngay sau khi mọc, lần thứ hai cách 4 tuần, lân thứ ba chác 3 tuần sau lần thứ hai, tức là khoảng 25 ngày trước khi ra hoa. Kết quả là hoa tự được kéo dài, số lượng hoa trên một ngồng nhiều hơn.
– Cúc Nhật : Cúc Nhật thường mẫn cảm với quang chu kì và nhiệt độ thấp, nên ở Nhật người ta thường xử lí GA nồng độ 5 – 10 ppm vào đỉnh sinh trưởng để làm cho chóng ra hoa.
– Cẩm chướng : phun CCC ở nồng đôn 0,25% sẽ chống được hiện tượng cẩm chướng mọc vổng, ra nụ quá nhiều phải ngắt bỏ bằng tay tốn nhiều công lao động; chất lượng hoa tăng rõ rệt.
4 Điều khiển số lượng hoa đực, hoa cái theo ý muốn
Trong sự phân hoá giới tính (tính đực, tính cái) vai trò điều chỉnh của các phytohoocmon là rất quan trọng. Trong các cây đơn tính như các cây họ bầu bí (cucurbitaceae) chất diều tiết sinh trưởng sẽ điều hoà tỉ lệ hoa đực và hoa cái. Còn các cây lưỡng tính thì sự phấy triển của bao phấn, hạt phấn và tế bào trứng cũng chịu ảnh hưởng điều chỉnh của các phytohoocmon.
Mối quan hệ của các cơ quan trong quá trình hình thành giới tính đã được xác nhận qua nhiều thực nghiệm với các cây đơn tính. Nếu nuôi cây đơn tính tù cây con mà chỉ để lại lá, loại trừ rễ thì cây sẽ tạo nên 85 – 90% là cây đực. Còn ngưọc lại nếu rễ phát triển và loại bỏ lá thì đa phần là cây cái. Như vậy thì lá có khả năng biểu hiện tính đực, còn rễ cây biểu hiện tính cái. điều đó được giải thích là lá sinh ra giberelin còn rễ sẽ tổng hợp xytokinin. Trong điều kiện vừa có rễ vừa có lá tức là có sự cân bằng về giơíi tính. Nếu người ta tách phôi rồi nuôi cấy trong môi trường nhân tạo và trong môi trường chỉ bổ sung GA thì có 95 – 100% là hoa đực . Còn nếu chỉ có xytokinin thì 95 – 100% là hoa cái ; cùng với xytokinin , etylen cũng biểu thị tính cáivà auxin thể hiện dặc tính trung gian.
Với các cây họ Bầu bí như bí ngô, bí đao, mướp, dưa lê, dưa chuột, dưa hấu … thì trên cây vừa tồn tại hoa đực và hoa cái. Để điều chỉnh tỉ lệ giữa hoa đực và hoa cái, người ta thường dùng hai chất : GA để tăng tỉ lệ hoa đực, và ethrel (sản sinh etylen) sẽ kích thích ra hoa cái.
Nồng độ GA là từ 5 – 50 ppm, còn nồng độ của ethrel từ 50 – 250 ppm. Giai đoạn xử lí hoá chất để điều chỉnh giới tính là giai đoạn cây con từ 1 -10 lá thật. phun ethrel với liều lượng 240 mg/l vào lúc cây có 1 – 5 lá làm tăng năng suất dưa chuột lên ba lần.
Các dẫn xuất của axit flatic có tác dụng rất đặc hiệu đến quá trình hình thành hoa cái ở dưa chuột. khi phun lên cây dung dịch muối dikali của axit flatic (ftalat kali) ở nồng độ 0,5% đã làm tăng số lượng hoa cái lên 3 – 4 lần.
Phản ứng này của ethrel lên nhiều giống bầu bí cũng tương tự như dưa chuột.
Trong việc sản xuất hạy lai F1 của các cây họ bầu bí, người ta thường dùng GA hoặc ethrel để điều chỉnh giới tính. Người ta trồng xen kẽ từng hàng giữa các cây mang hoa đực và các cây mang hoa cái (các cây xư lí GA và các cây xử lí ethrel). Hạt giống thu được do sự thụ phấn thụ tinh của các cây đực, cây cái khác nhau là hạt lai F1.
5. Khắc phục sự ra hoa quả cách năm
Trong nghề trồng cây ăn quả, thường gặp hiện tượng ra quả cách năm, tức là xen kẽ năm được mùa và năm thất thu. Nguyên nhân chính là ở những năm thuận lợi, hoa ra quá nhiều làm kiệt cây dẫn đến sự giảm hoa hoặc không ra hoa năm sau. Đã có nhiều biện pháp kĩ thuật nông học được đề xuất để ngăn ngừa hiện tượng này, ví dụ như loại bớt hoa hoặc quả non bằng tay khi hoa quá dư thừa.
Tuy nhiên mất rất nhiều công sức và khó thực hiện ở sản xuất lớn. Dùng các chất điều tiết sinh trưởng phù hợp có thể điều hoà quá trình này, như phun muối của axit anpha – naphtyl axetic hoặc anpha – naphtyl axetamit ở nồng độ 0,001 – 0,005% vào lúc hoa nở rộ hoặc sau đấy 1 – 2 tuần để làm rụng bớt hoa. Cơ chế tác dụng của các chất này là tăng cường sự tổng hợp etylen, chất đóng vai trò quan trọng trong sự rụng của quả.
Người ta có thể dùng ethrel ở nồng độ 0,2 – 2 g/l phun lúc ra hoa hay 1 – 2 tuần sau khi rụng cánh hoa sẽ làm rụng bớt hoa thừa, quả sẽ to hơn.
Bằng biện pháp này táo ở năm sau có thể cho 37 kg quả/ cây, trong khi đó cây không xử lí chỉ cho 2 kg. ở Ôxtrâylia, khi phun cho cam Valenxia dung dịch giberelin nồng độ 25 mg/l vào lúc hoa nở rộ chỉ làm giảm ít số lượng quả năm đónhưng tăng mạnh sản lượng năm sau vốn là năm rất ít được thu hoạch. Sự chênh lệch năng suất giữa hai năm giảm từ 10 xuống 2 lần. Tổng sản lượng của hai năm vẫn tăng lên 10% so với không xử lí.
Để thúc đẩy cây sớm cho quả, đặc biệt ở cây thân gỗ, người ta thường phun các chất kìm hãm sự sinh trưởng như alar hoặc CCC. Các chất này làm cây sớm chấm dứt thời kì “non trẻ”, bước vào giai đoạn ra hoa. Ở các vườn táo, ngay từ năm đầu đã phun dung dịch alar với nồng độ 0,15 – 0,25% thì năm sau sẽ cho hoa rất rộ.
Nếu phun dung dịch alar hoặc CCC sau khi đã tắt hoa với nồng độ 0,2 – 0,5% thì sẽ kìm hãm sự vươn dài của chồi đọt và kích thích sự tiếp tục phân hoá mầm hoa, năm tới cây tiếp tục ra hoa mạnh hơn.
