Tại sao một hạt giống có thể nảy mầm?
Vì sao cây vươn về phía ánh sáng?
Và bằng cách nào cây biết khi nào nên ra hoa, đậu quả hay tự vệ trước sâu bệnh?

Tất cả được điều khiển bởi một hệ thống tín hiệu sinh học tinh vi mang tên hormone thực vật (phytohormone) – hay còn gọi là chất điều hòa sinh trưởng thực vật.

Trong nông nghiệp hiện đại, hiểu rõ cơ chế hoạt động của các hormone này chính là chìa khóa để tối ưu năng suất và tăng khả năng chống chịu của cây trồng. Dưới đây là 8 nhóm hormone thực vật quan trọng nhất.

1. Auxin – Hormone điều khiển tăng trưởng và ra rễ

Auxin, đặc biệt là IAA (Indole-3-acetic acid), là hormone đầu tiên được phát hiện.

Vai trò sinh lý:

• Kích thích dãn dài tế bào
• Duy trì ưu thế ngọn
• Kích thích ra rễ bất định
• Điều khiển hướng sáng và hướng trọng lực

Ứng dụng trong nông nghiệp:

• Giâm cành, chiết nhánh
• Tạo quả không hạt
• Chống rụng trái non
• Các dạng tổng hợp như NAA, IBA, 2,4-D dùng làm thuốc diệt cỏ chọn lọc

Auxin đóng vai trò nền tảng trong điều chỉnh hình thái và kiến trúc cây trồng.

2. Gibberellin (GA) – Thúc đẩy kéo dài thân và phá ngủ hạt

Gibberellin (GA₃) nổi tiếng với khả năng kích thích phân chia và kéo dài tế bào.

Vai trò:

• Tăng chiều cao cây
• Phá trạng thái ngủ của hạt
• Kích thích phát triển quả không hạt

Ứng dụng:

• Tăng chiều cao cây lấy sợi
• Kích nảy mầm đại mạch trong công nghiệp bia
• Sản xuất nho không hạt
• Phá ngủ củ giống trong canh tác trái vụ

Gibberellin đặc biệt quan trọng trong điều tiết sinh trưởng và sản xuất thương mại.

3. Cytokinin – Kích thích phân chia tế bào và chậm lão hóa

Cytokinin là hormone thúc đẩy phân chia tế bào và phát triển chồi bên.

Vai trò:

• Tăng phân nhánh
• Kích thích chồi bên
• Làm chậm quá trình già hóa

Ứng dụng:

• Nuôi cấy mô thực vật
• Kéo dài tuổi thọ rau hoa sau thu hoạch
• Tăng số lượng cành trong cây ăn quả

Tỷ lệ Auxin/Cytokinin quyết định cây ra rễ hay ra chồi – đây là nguyên lý quan trọng trong sinh lý học cây trồng.

4. ABA (Abscisic Acid) – Hormone stress

ABA được gọi là “hormone căng thẳng”.

Vai trò:

• Duy trì ngủ hạt
• Đóng khí khổng khi khô hạn
• Thúc đẩy rụng lá

Ứng dụng:

• Tăng khả năng chịu hạn
• Kéo dài bảo quản hạt giống
• Hỗ trợ rụng lá để thu hoạch cơ giới

ABA giúp cây thích nghi với điều kiện bất lợi.

5. Ethylene – Hormone khí điều khiển chín quả

Ethylene là hormone dạng khí duy nhất.

Vai trò:

• Làm chín quả
• Gây rụng lá, hoa
• Điều chỉnh giới tính hoa

Ứng dụng:

• Giấm chín trái cây sau thu hoạch
• Kích thích mủ cao su
• Điều khiển ra hoa trái vụ (dứa, xoài, nhãn)
• Làm rụng lá đồng loạt phục vụ cơ giới hóa

Ethylene có vai trò quan trọng trong chuỗi giá trị sau thu hoạch.

6. Brassinosteroid (BRs) – Tăng sức chống chịu stress

Brassinosteroid là hormone steroid thực vật.

Vai trò:

• Kích thích phát triển mạch dẫn
• Dãn dài tế bào
• Tăng chống chịu hạn, mặn, nóng

Ứng dụng:

• Tăng năng suất
• Giải độc sau phun thuốc quá liều
• Phối hợp với hormone khác tạo hiệu ứng hiệp đồng

BRs ngày càng được quan tâm trong nông nghiệp công nghệ cao.

7. Jasmonate (JA) – Hormone phòng vệ sinh học

Jasmonate là tín hiệu cảnh báo khi cây bị tấn công.

Vai trò:

• Kích hoạt hợp chất phòng vệ
• Phát tín hiệu thu hút thiên địch

Ứng dụng:

• Phát triển thuốc trừ sâu sinh học
• Kích hoạt cơ chế phòng vệ tự nhiên
• Xử lý hạt giống tăng trí nhớ kháng bệnh

JA là nền tảng của hướng canh tác sinh học.

8. Salicylic Acid (SA) – Trung tâm miễn dịch toàn thân

Salicylic Acid (SA) đóng vai trò chủ đạo trong miễn dịch thu được toàn thân (SAR).

Vai trò:

• Giúp cây “ghi nhớ” mầm bệnh
• Phản ứng nhanh khi tái xâm nhập

Ứng dụng:

• Kích hoạt miễn dịch không hóa chất
• Tăng chống chịu nóng, mặn
• Ổn định năng suất trong điều kiện khắc nghiệt

SA là chìa khóa trong quản lý bệnh bền vững.

Hormone Thực Vật Hoạt Động Như Một Mạng Lưới

Các hormone thực vật không hoạt động riêng lẻ.
Chúng tương tác và cân bằng lẫn nhau để điều khiển:

• Sinh trưởng
• Ra hoa
• Đậu quả
• Phòng vệ
• Thích nghi môi trường

Ví dụ: Tỷ lệ Auxin/Cytokinin quyết định ra rễ hay ra chồi.
Sự phối hợp giữa JA và SA quyết định chiến lược phòng bệnh.

Cây trồng thực chất là một hệ thống sinh học luôn “cân đo đong đếm” thông qua mạng lưới hormone phức tạp này.