Hướng mới trong phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng

(Baonghean) - Những nghiên cứu về hiệu quả kích kháng cho thấy sử dụng các chất có nguồn gốc hooc-môn thực vật để tăng cường sức đề kháng cho cây trồng là biện pháp có triển vọng trong công tác bảo vệ thực vật.

Trong cơ thể thực vật luôn tồn tại các gen kháng (resistant genes - R genes) cùng gen điều khiển phản ứng đáp trả ảnh hưởng của môi trường. Sau khi các yếu tố bất lợi (bao gồm yếu tố hữu sinh như nấm, vi khuẩn, virus gây bệnh, côn trùng hay yếu tố vô sinh như tia UV, kim loại nặng, sốc nhiệt...) tác động một thời gian, các gen kháng mới được báo động. Tính kháng phát huy chậm dẫn đến tình trạng cây trồng bị nhiễm bệnh hoặc giảm khả năng sinh trưởng, phát triển. Vì thế, cần có biện pháp kích thích các gen kháng hoạt động sớm.

Gần đây, một số chất đã được phát hiện có vai trò này, gọi là chất kích kháng (elicitors). Khi xử lý chất kích kháng trực tiếp trên hạt giống, lá cây, rễ cây hoặc gián tiếp cho vào đất, các cơ chế kháng trong cây trồng sẽ được “đánh thức” thông qua biểu hiện của các gen, giúp cây chống lại sự xâm nhiễm của mầm bệnh hay hạn chế tổn thương do tác động tiêu cực từ các yếu tố môi trường. Các cơ chế này bao gồm: 1/ Quá trình làm dày thành (vách) tế bào; 2/ Sản sinh ra các chất có hại đối với mầm bệnh; 3/ Phản ứng siêu nhạy cảm của tế bào để cô lập mầm bệnh. Chất kích kháng không trực tiếp giết mầm bệnh mà chỉ kích hoạt các cơ chế đề kháng trong cây. Do có sự lan truyền tín hiệu và khả năng lưu dẫn cảm ứng kích kháng trong cây, nên khi xử lý chất kích kháng có thể là hóa chất, vi sinh vật hoặc dịch trích thực vật.

Xử lý hạt bằng chất kích kháng có tác dụng kích thích hạt nảy mầm
và giúp cây mọc khoẻ hơn. Ảnh minh họa

Trước đây, hooc-môn thực vật (phytohormonse hay plant hormones) được biết đến là những hợp chất có chức năng điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật. Vai trò này đã và đang được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp để điều khiển các quá trình sống của cây trồng theo từng mục đích khai thác và sử dụng của con người: Kích thích hạt nảy mầm, sinh trưởng, ra hoa, tạo quả trái vụ, bảo quản nông sản sau thu hoạch...

Gần đây, hooc-môn thực vật được phát hiện là những thành tố tham gia cơ chế đề kháng và bộ máy chống chịu của thực vật trước tác động xấu từ môi trường sống. Axit salicylic (SA), axit jasmonic (JA) và ê-ti-len (ET) là những hooc-môn đầu tiên được chứng minh là có vai trò quan trọng này. Mỗi hooc-môn có khả năng thiết lập các cơ chế đề kháng đặc trưng cho từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển của từng loại thực vật. SA ngăn chặn các mầm bệnh gây hại trên mô thực vật sống; trái lại, JA và ET phong toả, kìm hãm các mầm bệnh trên mô chết, hay giảm thiểu, ngăn ngừa sự tấn công phá hoại của côn trùng. Các hooc-môn có thể hoạt động độc lập, riêng rẽ hoặc tương tác với hooc-môn khác theo hướng kích thích hay kìm hãm để điều khiển các phản ứng phòng vệ, đáp trả hay tăng cường sức chống chịu cho cây.

JA chịu sự kiểm soát của SA (nếu phản ứng đáp trả của SA được kích hoạt trước hoặc cùng thời điểm với JA, cơ chế đề kháng được điều khiển bởi JA sẽ bị ức chế) nhưng nếu JA và ET kết hợp với nhau thì JA không chịu sự kiểm soát của SA nữa. Sự tương tác đó là để khởi động tính kháng toàn diện, hiệu quả và giúp cho thực vật lựa chọn được những phương án phòng vệ, đáp trả tối ưu nhất (Morkunas và cộng sự, 2011, Acta Physiol Plant). Ngoài ra, một số hooc-môn khác như auxin (IAA), gibberellin (GA), cytokinin) (CKs), axit absxixic (ABA), poliamin, brassinosteroid cũng được đánh giá có tham gia cơ chế phòng vệ của thực vật.

Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chất nguồn gốc từ hooc-môn thực vật với vai trò kích kháng giúp cây trồng tăng cường khả năng đề kháng khi lây nhiễm vi sinh vật gây bệnh, sâu hại hay bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường bất lợi đã và đang được quan tâm nghiên cứu và cho những kết quả khả quan. Ví dụ: Các chất SA, acetyl salicylate (AceSA), sodium salicylate (NaSA)… được sử dụng để kích thích hệ thống kháng tập nhiễm (Systematic Acquired Resistance - SAR) giúp cây trồng có khả năng đề kháng nhiều loại bệnh nấm, bệnh vi khuẩn… Hơn nữa, các chất kích kháng không phải là thuốc bảo vệ thực vật và được sử dụng với nồng độ rất thấp nên không gây ô nhiễm môi trường. Việc tìm kiếm các biện pháp sinh học nhằm nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh cũng như bảo vệ môi trường là thực sự cần thiết, trong đó sử dụng các chất kích kháng nguồn gốc hooc-môn thực vật được xem là có nhiều triển vọng.

Những nghiên cứu về hiệu quả kích kháng cho thấy, sử dụng các chất có nguồn gốc hooc-môn thực vật để tăng cường sức đề kháng cho cây trồng là biện pháp có triển vọng trong công tác bảo vệ thực vật. Xử lý hạt bằng chất kích kháng có tác dụng kích thích hạt nảy mầm và giúp cây mọc khoẻ hơn. Xử lý cho cây trong giai đoạn sinh trưởng phát triển, không những tăng cường sức đề kháng nội sinh mà còn giảm bớt việc sử dụng thuốc đặc trị sâu bệnh nguồn gốc hoá học. Hơn thế nữa, các chất kích kháng có tính thân thiện với môi trường, bởi chúng không phải là thuốc bảo vệ thực vật và được sử dụng với nồng độ rất thấp nên không có nguy cơ ô nhiễm môi trường. Có thể nói “kích kháng” là một hướng đi mới trong phòng trị sinh học đối với sâu, bệnh hại cây trồng.

Mai Văn Chung (Trường Đại học Vinh)