Tìm hiểu về hoạt chất GA3
GA3 hay Acid Gibberellic – một hoạt chất đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng tới một loạt quá trình phát triển của cây như giảm rụng trái sinh lý, tăng kích thước trái cây, tăng mẫu mã sản phẩm, tăng độ ngọt,và kéo dài thời gian nuôi quả trên cây để đảm bảo đầu ra. Bài viết sau đây, Vật tư nông nghiệp Hoàng Hà sẽ giúp bà con hiểu hơn về loại hoạt chất thần kỳ này.
- Nguồn gốc của hoạt chất GA3
– Hoạt chất GA3 (Gibberellic) là hoocmon điều hòa sinh trưởng thực vật thuộc nhóm kích thích sinh trưởng có trong thực vật được phát hiện sau chất Auxin.
– Năm 1934, người Nhật tách được 2 chất Gibberellic A và B từ nấm Gibberella Fujikuroi.
– Năm 1956, người Anh và Mỹ tách được chất Giberellic nhóm A (viết tắt là GA) từ các thực vật bậc cao và xác định rằng đây là chất điều hòa sinh trưởng thực vật tự nhiên (phytohormon) có trong các bộ phận của cây.
– Đến nay người ta đã phát hiện tới 103 loại Gibberellic A và ký hiệu từ GA1, GA2, GA3… đến GA103. Trong đó GA3 là Acid Gibberellic là sử dụng rộng rãi nhất trong trồng trọt.
– Hiện tại, Gibberellic nói chung và hoạt chất GA3 nói riêng đã được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp và mang lại những hiệu quả to lớn như kích thích sự sinh trưởng của cây để tăng sản lượng (với các rau ăn lá), kích thích ra hoa nhanh và nhiều, hạn chế rụng hoa, rụng quả non và tăng kích thước của quả (với các cây lấy quả), kích thích hạt nẩy mầm (với lúa…) và nhiều ứng dụng khác.
- Cơ chế hoạt động của chất điều hòa sinh trưởng GA3
– GA3 kích thích mạnh lên pha giãn của tế bào theo chiều dọc, làm tăng nhanh sự sinh trưởng dinh dưỡng từ đó làm tăng sinh khối của cây. Dưới tác động của GA3 làm cho thân cây tăng chiều cao rất mạnh (đậu xanh, đậu tương thành dây leo, cây đay cao gấp 2-3 lần).
– GA3 kích thích sự phân chia tế bào bằng cách khởi động một số gene CDK (cyclin-dependent protein kinase) có vai trò trong điều hòa chu trình tế bào (chuyển tế bào từ pha G1 sang pha S).
– Hoạt chất GA3 kích thích sự tổng hợp của các enzyme amilaza và các enzyme thủy phân khác như protease,photphatase…, làm tăng hoạt tính của các enzyme này, từ đó xúc tiến quá trình phân hủy tinh bột thành đường cũng như phân hủy các polime thành monome khác, tạo điều kiện về nguyên liệu và năng lượng cho quá trình nảy mầm, phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ, căn hành kể cả trạng thái nghỉ sâu.
– GA3 kích thích sự ra hoa rõ rệt. Ảnh hưởng đặc trưng của GA3 đến sự ra hoa là kích thích sự sinh trưởng kéo dài và nhanh chóng của cụm hoa, kích thích cây ngày dài ra hoa trong điều kiện ngày ngắn (Lang, 1956).
– GA3 ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính của hoa, ức chế sự phát triển hoa cái và kích thích sự phát triển hoa đực.
– Bên cạnh đó, GA3 có tác dụng giống auxin là làm tăng kích thước của quả và tạo quả không hạt. Hiệu quả này càng rõ rệt khi phối hợp tác dụng với auxin.
- Công dụng của thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng GA3
– Với lúa, GA3 thường được sử dụng để kích thích hạt nảy mầm, kích thích đẻ nhánh, kích thích bông lúc trổ nhanh và thoát, hạn chế nghẹn bông.
– Với cây mía, phun vào giai đoạn bắt đầu vươn lóng làm lóng dài và to, có thể tăng năng suất 20-30%. Phun GA3 cho cây đay có thể làm chiều cao cây tăng gấp 2 lần.
– Với các loại rau ăn lá như rau cải, rau muống, rau dền… phun 2-3 lần ở giai đoạn cây sinh trưởng mạnh có thể tăng năng suất trên 30%.
– Đối với cà phê, điều và các cây ăn quả (nhãn, vải, xoài, chôm chôm, táo, vú sữa…) để kích thích cây ra hoa nhiều, nhanh và đồng loạt phun GA3 khi mầm hoa bắt đầu hình thành, khoảng 20-30 ngày trước khi trổ hoa chính vụ hoặc sau khi đã thực hiện các biện pháp xử lý ra hoa (để khô hạn, bóc khoanh vỏ hoặc phun, tưới thuốc). Phun GA3 lúc này còn làm tăng tỉ lệ đậu quả, hạn chế rụng hoa và quả non.
Một kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh cho thấy khi phun GA3 cho cà phê vào giai đoạn hoa bắt đầu hình thành làm cho 80% hoa nở tập trung trong thời gian ngắn 15-20 ngày, quả chín đồng loạt, thuận lợi cho thu hoạch.
– Phun GA3 khi quả bắt đầu lớn làm quả lớn nhanh, quả to và ít bị rụng. Ở nhiều nước trong nghề trồng nho sử dụng thuốc kích thích sinh trưởng GA3 rất phổ biến để tăng năng suất và chất lượng nho, có thể làm nho ít hạt hoặc không hạt. Phun cho nho 2 lần khi mầm hoa mới nhú và khi quả mới hình thành.
– Sử dụng hoạt chất GA3 để phun lên lá và quả khi quả già sắp chín để neo quả trên cây, làm chậm thời gian thu hoạch để giãn vụ hoặc chờ giá cao, với cam quýt, chanh có thể chậm thu hoạch hàng tháng.
Ngoài những ứng dụng phổ biến trên đây, GA3 còn được sử dụng với nhiều mục đích khác như tạo nhiều hoa đực trong sản xuất hạt giống, kích thích xà lách, bắp cải, xu hào ra hoa trong điều kiện nhiệt độ cao, rút ngắn thời gian ra hoa cho cây hoa cảnh (cúc, huệ, lay-ơn…).
Trong nghề làm bia, chất GA3 được sử dụng để kích thích nẩy mầm cho hạt lúa mì, mạch, ngô, giảm chi phí sản xuất men, tăng chất lượng men, rút ngắn thời gian làm men. Ước tính hiện có khoảng 50% khối lượng hoạt chất GA sản xuất trên thế giới được sử dụng trong công nghệ sản xuất rượu bia.
- Mức độ độc hại của hoạt chất GA3
– GA3 là hoạt chất BVTV sinh học thuốc nhóm độc U (ít độc) theo phân loại của WHO có độc cấp tính (LD50 ) đường miệng > 10.000 mg/kg (chuột), đường da >2000 mg/kg (chuột), đường hô hấp > 0.502 mg/L (chuột trong 4 giờ).
– GA3 gây kích thích mắt nhẹ, không có khả năng gây kích thích da, không gây dị ứng, ung thư, quái thai, gây đột biến gen, không gây ảnh hưởng đến khả năng sinh sản.
– GA3 không độc với cá, động vật thủy sinh, ong, chim và động vật hoang dã. Không tích lũy trong mô, trong quá trình chuyển hóa trong cây, trong đất và trong điều kiện tự nhiên.
5. Mối quan hệ giữa gibberellin và các kích thích tố khác
Sự tương tác giữa gibberellin và các kích thích tố thực vật khác quyết định sự điều hòa của gibberellin đối với sự tăng trưởng và phát triển của cây.
5.1. Mối quan hệ giữa Gibberellin và Auxin
– Gibberellin và auxin đóng một vai trò chồng chất trong việc điều chỉnh sự mở rộng tế bào và sự biệt hóa mô tương ứng. Auxin có thể ảnh hưởng đến sự tổng hợp gibberellin cũng như sự tải nạp tín hiệu gibberellin.
5.2. Mối quan hệ giữa Gibberellin và Cytokinin
– Gibberellin và cytokinin đóng vai trò trái ngược nhau trong sự phát triển của thực vật và có một tác dụng đối kháng giữa hai hormone. Cytokinin ngăn chặn sản xuất gibberellin và thúc đẩy sự thoái hóa của nó, trong khi gibberellin ức chế phản ứng cytokinin.
5.3. Mối quan hệ giữa Gibberellin và Axit abscisic
– Gibberellin thúc đẩy hạt nảy mầm, ra hoa và phát triển quả, trong khi axit abscisic ức chế các quá trình tăng trưởng và phát triển này. Hàm lượng axit abscisic của cây ăn quả trong quá trình ra quả sẽ gây ra một lượng lớn quả rụng sinh lý. Ví dụ, citrus phun gibberellin trong thời kỳ rụng quả sinh lý, mục đích là để tăng hàm lượng gibberellin trong thân cây, giảm tỷ lệ axit abscisic và đạt được mục đích bảo quản quả.
5.4. Mối quan hệ giữa Gibberellin và Ethylene
– Ethylene là một hormone khí liên quan đến căng thẳng môi trường. Có cả sức mạnh tổng hợp và sự đối kháng giữa ethylene và gibberellin ở các giai đoạn tăng trưởng và phát triển khác nhau. Ngoài ra, việc chuyển đổi các mối quan hệ cũng liên quan chặt chẽ đến các yếu tố môi trường.
Liên hệ Vật Tư Nông Nghiệp Hoàng Hà để được hướng dẫn sử dụng cụ thể.
