Thidiazuron (TDZ): rụng lá bông, nuôi cấy mô và rủi ro

Thidiazuron (TDZ) là một hoạt chất có hai gương mặt. Trên đồng bông, nó là chất làm rụng lá để máy thu hoạch ăn sạch bông, ít lẫn mảnh lá. Trong phòng nuôi cấy mô, cũng chính chất này lại kích thích chồi mọc dày ở nồng độ chỉ tính bằng micromol. Bài này tóm tắt những gì tài liệu khuyến nông và bài báo khoa học nước ngoài đã nêu.

TDZ làm rụng lá bông như thế nào

Hướng dẫn của Đại học Bang New Mexico (Guide A-240) xếp các chất rụng lá cho bông thành hai kiểu: kiểu thuốc diệt cỏ tiếp xúc (natri clorat, tribufos) và kiểu hoóc-môn (ethephon, thidiazuron). TDZ thuộc kiểu thứ hai, nên lá rụng thật sự qua tầng rời chứ không bị cháy khô dính trên cành như khi dùng chất làm khô lá. Tài liệu này mô tả TDZ mạnh ở việc kiểm soát lá non và chồi mọc lại.

Về cơ chế, một nghiên cứu truy cập mở năm 2022 (International Journal of Molecular Sciences) theo dõi cây bông giống Xinshi17 ở giai đoạn sáu lá, xử lý 750 mg/L TDZ. Kết quả trong điều kiện phòng thí nghiệm:

• Tầng rời ở cuống lá hình thành khoảng 48 giờ sau xử lý, lá rụng thấy rõ sau khoảng 96 giờ.

• Hàm lượng ethylene tăng ở mọi mô được đo; riêng ở tầng rời, ethylene tăng 110,6% sau 72 giờ.

• Cytokinin nội sinh (IPA) ở tầng rời giảm 46,2% sau 72 giờ, dù TDZ vốn có hoạt tính giống cytokinin. Nói cách khác, chất này làm giảm cytokinin của chính cây.

Đây là thí nghiệm trên cây con, không phải ruộng bông; 750 mg/L không phải liều khuyến cáo phun ngoài đồng.

Điều kiện để TDZ làm việc tốt

Cũng theo tài liệu New Mexico, hiệu quả chất rụng lá phụ thuộc thời điểm, liều, thời tiết, độ đồng đều của ruộng và độ phủ của giọt phun, nên kết quả ngoài đồng thường không ổn định. Một số điểm cụ thể:

• Chỉ nên xử lý khi ít nhất 60% quả bông đã nở. Xử lý sớm hơn làm giảm năng suất sợi và chất lượng sợi.

• Sản phẩm phối TDZ với diuron cần tối thiểu 12 giờ không mưa sau phun, và cần liều cao hơn khi độ ẩm không khí thấp.

TDZ trong nuôi cấy mô: nồng độ rất thấp

Tổng quan năm 2018 của Dewir và cộng sự trên tạp chí Plant Cell Reports mô tả TDZ là chất điều hòa hiệu quả cho nhân chồi, tạo phôi vô tính và ra hoa trong ống nghiệm, giúp thiết lập mô cấy ở nhiều loài thân gỗ và loài khó nuôi, từ đó mở đường cho chuyển gen. Tổng quan này cũng tổng hợp các dị dạng về hình thái, sinh lý, di truyền tế bào mà TDZ có thể gây ra.

Một ví dụ cụ thể là nghiên cứu trên cây bụi sa mạc Haloxylon persicum (mở truy cập, PMC). Mảnh lá được nuôi trên môi trường MS có 0,5; 1 hoặc 2 µM TDZ:

• Ở 0,5 µM, mỗi mảnh cấy cho trung bình 65,1 chồi, so với 4,08 chồi ở đối chứng không hoóc-môn.

• Ở 2 µM, tỷ lệ nảy chồi cao nhất (97,2%) nhưng số chồi mỗi mảnh giảm còn khoảng 42, và mô sẹo tạo ra (95,8%) trong mờ, không tái sinh.

• Hiện tượng chết đỉnh chồi rất nặng ở mọi nồng độ và nặng thêm theo số lần cấy chuyền. Bổ sung canxi, bo và kinetin hạ tỷ lệ này xuống còn 16%.

Bài học rút ra: nồng độ cao hơn không cho nhiều chồi hơn, mà dễ dẫn đến mô sẹo vô ích hoặc chồi dị dạng.

Rủi ro và quy định quốc tế

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) mô tả TDZ là chất rụng lá và điều hòa sinh trưởng dùng trước thu hoạch bông, đăng ký tại Mỹ từ năm 1982, không có đăng ký dùng trong dân dụng. Trong tờ thông tin tái đăng ký năm 2005, EPA nhận định:

• Độc tính cấp thấp; xếp loại "không có khả năng gây ung thư cho người"; phơi nhiễm qua thực phẩm và nước dưới 8% liều tham chiếu mạn tính.

• Trong đất, TDZ bền, thời gian bán hủy khoảng một năm, nên có thể tích lũy qua các vụ; EPA ghi nhận nguy cơ vượt ngưỡng quan tâm với thú nhỏ và thực vật cạn, bán thủy sinh.

• Để giảm rủi ro, liều tối đa trên nhãn được hạ từ 0,2 xuống 0,125 lb hoạt chất/mẫu Anh, tổng cả vụ không quá 0,3 lb. Liều cao chỉ dùng khi cây tốt quá mức, thời tiết cực đoan hoặc giống dài ngày.

Phần quy định này chỉ phản ánh Hoa Kỳ; mức tồn dư cho phép và tình trạng đăng ký ở EU, Úc hay nước khác có thể khác, nhà vườn xuất khẩu cần tra cứu riêng theo thị trường đích.

Lưu ý an toàn

• Đọc kỹ nhãn: liều, thời điểm, thời gian cách ly và cây trồng được phép dùng tại nước mình.

Tóm lại

TDZ làm rụng lá bông bằng cách đẩy ethylene lên, hạ auxin và cytokinin nội sinh ở tầng rời; hiệu quả ngoài đồng phụ thuộc thời điểm, nhiệt độ và mưa. Trong ống nghiệm, nó chỉ cần nồng độ rất thấp, và vượt liều thì chồi dị dạng, mô sẹo vô ích. Với cả hai ứng dụng, theo sát nhãn là điều kiện đầu tiên. Cần tư vấn chọn chất điều hòa sinh trưởng phù hợp, nhà vườn liên hệ CVGreen qua số tư vấn trên website.

Tài liệu tham khảo: US EPA, tờ thông tin R.E.D. Facts: Thidiazuron (EPA-738-F-04-012, 9/2005); Đại học Bang New Mexico, Harvest Aid Chemicals for New Mexico Cotton (Guide A-240); Int. J. Mol. Sci. 2022, Thidiazuron Promotes Leaf Abscission by Regulating the Crosstalk Complexities between Ethylene, Auxin, and Cytokinin in Cotton; Dewir và cs. 2018, Thidiazuron-induced abnormalities in plant tissue cultures, Plant Cell Reports; nghiên cứu nhân chồi Haloxylon persicum bằng TDZ (PMC6041233).

Ảnh minh họa: Michael Bass-Deschenes, Wikimedia Commons (CC BY 2.0).