Cây điều (Anacardium occidentale L.) là một trong những cây trồng quan trọng cho sản phẩm xuất khẩu của Việt Nam hiện nay. Một vài năm gần đây diện tích điều bị giảm vì năng suất điều thấp làm cho nông dân ít mặn mà đối với cây điều và có nơi đốn bỏ điều chạy theo những cây trồng có giá bán cao hơn. Vì vậy nghiên cứu áp dụng hóc môn tăng trưởng tăng tỷ lệ đậu quả điều để góp phần cải thiện năng suất điều là cần thiết.

Kết quả nghiên cứu được thực hiện tại Viện Nghiên cứu ca cao Nigeria, nơi có lượng mưa dao động 1.100mm-1500mm. Thí nghiệm trên 5 cây/giống/lô nhưng chọn 3 cây (3 lần lặp lại) để theo dõi số liệu. Thí nghiệm gồm 5 loại hóc môn tăng trưởng Gibberellic Acid (GA3) và 4 Auxins (IAA, IBA, NAA và 2,4D) với 7 nồng độ khác nhau (0mg/L; 10mg/L; 25mg/L; 50mg/L ; 100mg/L; 250mg/L; 500mg/L) trên hai giống điều Brazil (CS006 và CS008) được trồng năm 2000 có tỷ lệ đậu quả thấp, trồng khoảng cách 10x10m. Không áp dụng thuốc trừ dịch hại trong suốt thời gian thí nghiệm ngoài đồng. Dùng dung dịch gồm 10% alcohol và Teen 0,05% để hòa tan hóa chất dùng trong thí nghiệm. Hóc môn tăng trưởng được phun vào những cành chuyển sang đỏ tươi mà sẽ ra hoa trong cùng mùa ra hoa. Phun làm 3 đợt, đợt đầu vào giữa tháng 7, phun định kỳ 2 tuần/lần. Những cành phun được đánh dấu, dán nhãn và để cho thụ phấn tự nhiên bởi gió và côn trùng.

Kết quả

Có sự khác nhau đáng kể về áp dụng hóc môn tăng trưởng về nồng độ và giống đối với ra hoa và đậu quả. Nhưng trong đó chỉ có nồng độ là khác biệt có nghĩa. Nhìn chung, cao điểm ra hoa là khoảng 11 tuần, có khoảng 15 hoa lưỡng tính và 6 quả đậu mỗi chùm hoa.Tỷ lệ đậu quả 36% (2 quả/chùm hoa) và kích cỡ quả 63 g và hạt 10g.

Áp dụng 5 loại hóc môn khác nhau đã cho thấy ảnh hưởng nhiều về ra hoa và đậu quả hơn là tăng kích thước hạt. Nhìn chung, GA3 hiệu quả hơn Auxin khi những cành được xử lý GA3 hoa ra sớm hơn 6 tuần và ra hoa sớm hơn so với những hóc môn tăng trưởng còn lại. Ví dụ GA3 ra hoa sớm hơn 8 tuần so với 2,4D. GA3 còn làm tăng hoa lưỡng tính lên 65% và đậu quả 88% so với IAA. GA3 cũng làm tăng khả năng giữ quả trên cây hơn IAA 29%.

Sự thay đổi về nồng độ

Ảnh hưởng của nồng độ hóc môn tác động lên đặc điểm ra hoa và đậu quả nhiều hơn kích thước quả. Cành điều được xử lý 500mg/L phát triển kém hơn những cành không xử lý về mặt năng suất. Những cành được xử lý 100mg/L cho thấy ra hoa rộ và sớm hơn 4 tuần so với cành không xử lý. Ở nồng độ 50mg/L cho ra hoa (29 hoa/chùm) và đậu quả cao nhất (12 quả/chùm). So với những cành không xử lý, những cành được xử lý 50mg/L ra hoa sớm hơn khoảng 30 ngày, cho số hoa lưỡng tính và ra quả nhiều hơn 450% và 350% theo thứ tự.

Những cành được xử lý cùng nồng độ 50mg/L, 51% quả đậu được duy trì đến lúc thu hoạch so với 35% và 20% cho không xử lý và xử lý với 500mg/L. Mặc dù nồng độ hóc môn đã cho thấy ảnh hưởng rất ít tới kích thước hạt, nhưng những hạt thu hoạch từ những cành được xử lý 50mg/L (11,42g) lớn hơn 19% so với những cành không xử lý (9,58g). Tóm lại, nồng độ hóc môn tăng trưởng tối ưu là 50-100mg/L.

Phản ứng của những hóc môn tăng trưởng ở những nồng độ khác nhau

Kết quả nghiên cứu cho thấy GA3 giúp ra hoa sớm nhất trong 5 loại hóc môn tăng trưởng. Chẳng hạn cải thiện số ngày ra hoa có ý nghĩa đối với GA3 ở nồng độ 10mg/L và 500mg/L. Biên độ nồng độ dao động lớn đối với ngày ra hoa chỉ được ghi nhận ở GA3. Ứng dụng GA3 100mg/L làm ra hoa sớm nhất, sớm hơn 20 ngày, cải thiện ra hoa sớm hơn 500% so với không xử lý. Trong tất cả 5 hóc môn tăng trưởng, chỉ có 2,4D ít ảnh hưởng nhất đến việc ra hoa sớm, với hơn 250mg/L làm chậm ra hoa 16 tuần. Hình thành hoa nhiều nhất được ghi nhận ở những cành được xử lý GA3 100mg/L và những hóc môn khác đạt ra hoa rộ khi dùng nồng độ 50 mg/L và 100 mg/L. Không có sự khác biệt về số hoa lưỡng tính giữa 50 mg/L GA3 và 100 mg/L GA3. Điều này cho thấy rằng GA3 từ 50-100mg/L sẽ cho ra hoa đạt tối ưu. Tác động của liều dùng cao hơn được ghi nhận ở IAA và 2,4D, làm giảm đáng kể sự ra hoa với nồng độ lớn hơn 100mg/L.

Nói chung đậu quả rộ được ghi nhận ở nồng độ 50mg/L cho tất cả các hóc môn tăng trưởng ngoại trừ IBA cho đậu quả cao nhất ở tỷ lệ 100mg/L. Những cành được xử lý GA3 50mg/L đạt đậu quả cao nhất (19 quả/chùm hoa) và cao hơn 2 lần so với những hóc môn còn lại tại cùng nồng độ 50mg/L và cao hơn 500% so với không xử lý. Xử lý GA3 50mg/L cải thiện đáng kể khả năng đậu quả (59%) và IBA 50mg/L (56%). Mặc dù những qủa thu hoạch dường như tương đối đồng đều về kích thước ở tất cả nghiệm thức, tuy vậy, hạt lớn nhất (11,91g) được ghi nhận ở những cành xử lý 50mg/L GA3, lớn hơn 25% so với những cành không xử lý (9,5g), trong những lô xử lý GA3.  Cùng nồng độ 50mg/L cho hạt tốt nhất của IAA, 2,4D, và NAA ngoại trừ IBA tạo hạt và quả lớn nhất ở nồng độ 100mg/L. Dùng nồng độ 25-100mg/L ở tất cả các hóc môn kích thích phát triển quả tối ưu, và hạt thu được từ những cành được xử lý này tương đối lớn hơn những cành không được xử lý (0mg/L).

Tóm lại, đối với GA3, những cải thiện khi áp dụng 50 mg/L làm tăng ra hoa (500%), đậu quả (500%), giảm rụng quả (68%) và tăng kích thước hạt (25%) so với những cành không xử lý trong nghiệm thức GA3.     

Thảo luận

Nói chung, những phản ứng khác nhau giữa những cành xử lý và không xử lý trong nghiên cứu này chứng tỏ một loạt những cải thiện về ra hoa, đậu quả, và năng suất đạt được thông qua việc sử dụng hóc môn tăng trưởng trong sản xuất điều. Kết quả cũng cho thấy GA3 vượt trội hơn Auxin trong việc ra hoa đậu quả cây điều.

Nồng độ và yếu tố môi trường khi áp dụng cần lưu ý. Chẳng hạn việc áp dụng không đúng, ví dụ nồng độ cao hơn và sai thời điểm phun, đặc biệt trong lúc nhiệt độ cao (>33 độ C nhiệt độ ngày và 27 độ C nhiệt độ đêm) có khả năng gây hạn chế hình thành mầm hoa, làm chậm ra hoa, hoa không đồng đều, và cuối cùng đậu quả kém.

Đặc biệt vùng cận Sahara có thể do chậm ra hoa và ra hoa không đồng loạt dẫn đến đậu quả kém và rải rác có thể làm cho năng suất kém. Cần giảm số ngày ra hoa đáng kể, ví dụ với ra hoa rộ đạt sớm vào cuối tháng 10 và đầu tháng 11 (trong điều kiện Tây Phi) bằng xử lý GA3, có đủ ẩm độ trong đất để hỗ trợ hình thành nhân nhiều hơn và vận chuyển chất đồng hóa hiệu quả trong quá trình phát triển quả. Nhưng hầu hết vườn điều trong vùng này ra hoa rộ và cao điểm mùa khô (tháng 2-3) khi nhiệt độ trung bình dao động từ 36-40 độ C và áp lực nước tưới đỉnh điểm. Nhiệt độ cao như vậy và hạn kéo dài trong suốt giai đoạn ra hoa và đậu quả không chỉ tăng rụng quả mà còn làm quả có nhiều kích cỡ khác nhau vì hạt lép do nhân không phát triển đầy đủ.

Bên cạnh tăng ra hoa đậu quả do áp dụng GA3, cải thiện đáng kể việc giảm rụng quả cũng được ghi nhận. Mặc dù cải thiện khả năng giảm rụng quả ở những cành xử lý, thật ngạc nhiên không có cành nào (dù được xử lý và không được xử lý hóc môn) giữ lại thành công 100% quả đậu. Cao nhất (60%) những cành được xử lý GA3 50mg/L.

Những cành được xử lý 500mg/L phát triển kém hơn một cách đồng đều so với không xử lý (0mg/L) về việc ra hoa và đậu quả, cho thấy ảnh hưởng xấu của dùng nồng độ cao cho việc hình thành và phát triển hoa của cây điều. Do vậy, liều 100mg/L lý tưởng cho kích thích ra hoa và 50mg/L cho tăng đậu quả. Dường như thụ phấn hiệu quả của cây điều chỉ đạt ở những nghiệm thức ở nồng độ thấp hơn <50mg/L. Có lẽ GA3 đóng vai trò quan trọng nảy mầm hạt phấn trong quá trình thụ phấn, thụ tinh trong khi đó auxin cần phát triển hạt. Những giai đoạn thụ phấn thụ tinh, tác động của nồng độ cao hơn gây hạn chế đáng kể quá trình sinh sản. GA3 được xem là hóc môn hiệu quả nhất cho cải thiện ra hoa và đậu quả. Sự thể hiện của Auxin thì khá thấp và kém phù hợp cho việc áp dụng trên cây điều.

Những biến đổi khí hậu cũng đóng vai trò quan trọng cho phát triển và sản xuất cây điều. Độ dài ngày và đêm bằng nhau đã được nghiên cứu là thuận lợi nhất cho việc ra hoa. Khí hậu cận nhiệt đới có 4-6 tháng khô và lượng mưa phân bố đều, dao động từ 1.000-2000mm với nhiệt độ trung bình hàng tháng 27 độ C sẽ phù hợp cho việc ra hoa tốt nhất và sản xuất điều thương mại. Những thay đổi khí hậu phải được xem xét đưa vào những chương trình mục tiêu để cải thiện năng suất điều.

Kết luận

Nghiên cứu trên dẫn đến kết luận là ứng dụng GA3 50mg/L đã cải thiện ra hoa sớm khoảng 500%, tăng số hoa lưỡng tính khoảng 500%, đậu quả khoảng 500%, tỷ lệ quả không rụng tăng 69%, kích thước hạt tăng 25%. Điều này đẫn đến đề nghị rằng năng suất điều có thể tăng khi áp dụng GA3 mức 50-100mg/L phun qua lá trước lúc ra hoa. 

Trong điều kiện nước ta cần tham khao kết quả nghiên cứu trên và có khảo nghiệm cụ thể trước khi khuyến cáo áp dụng để cải thiện năng suất điều.

ThS. Nguyễn Tiến Hải, Phòng NC Cây Công nghiệp,Viện KHKT Nông Nghiệp Miền Nam

Biên soạn và lược dịch theo Olawale Mashood Ailyu, Oluwayemisi Oluwatosin Adeigbe, Joshua Adedokun Awopetu,  (Thuộc Khoa Phân tích Di truyền tế bào học và Di truyền gen, Viện Leibniz Institut fur Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Đức; Viện Nghiên cứu Ca cao Nigeria;Khoa Nông học, Đại học Ilorin, P M B 1515, Ilorin, Nigeria).