Làm thế nào để khống chế tính biệt (giới tính) của thực vật?

Đa số hoa của thực vật là hoa lưỡng tính (trong cùng một bông hoa có nhụy đực và nhuỵ cái), như lúa, bông, cải dầu, còn một số thực vật khác là hoa đơn tính (có hoa đực hoặc hoa cái), như ngô, dưa chuột... Có khi trên cùng một cây có hoa cái và hoa đực gọi là cây lưỡng tính như long nhãn, vải, dưa hấu... có một số thực vật trên cùng một cây chỉ có hoa đực hoặc hoa cái gọi là cây đơn tính như ngân hạnh, đu đủ, cây gai dầu... Chủng loại hoặc sản phẩm khác nhau của thực vật có tỉ lệ về vị trí và số lượng hoa đực, hoa cái nhất định, nhưng sự biểu hiện tính biệt của thực vật không ổn định như động vật, ví dụ dưa chuột là thực vật đơn tính điển hình, trong điều kiện trồng ở trong nhà kính, hun khói, có thể phát hiện loại hình hoa cái (hoặc hoa đực) quá độ thành hoa lưỡng tính. Sự khống chế của tính biệt thực vật là một ví dụ về sử dụng phương pháp nhân tạo để thay đổi cá thể và cơ quan đực cái trước kia của thực vật. Vậy có cách nào để khống chế tính biệt của thực vật không?

Chúng ta hãy lấy dưa chuột làm ví dụ:

Sự thay đổi điều kiện môi trường ngoại cảnh có thể khống chế tính biệt của thực vật một cách hữu hiệu.

Thông thường, thời gian chiếu sáng ngắn một chút, nhiệt độ thấp có lợi cho sự hình thành hoa cái dưa chuột, còn thời gian chiếu sáng dài, nhiệt độ cao, có lợi cho sự hình thành hoa đực dưa chuột. Ví dụ ở khu vực hạ lưu sông Trường Giang Trung Quốc, dưa chuột một năm có thể trồng hai lần; mùa xuân trồng dưa, do khi mầm hoa phân hoá ngắn, nhiệt độ thấp, nên hoa cái ra sớm, số lượng nhiều; còn mùa hè trồng dưa chuột do thời gian chiếu sáng dài, nhiệt độ cao, mầm hoa phân hoá ít, vì vậy hoa cái ra muộn, số lượng ít.

Hun khói cũng có thể tăng hoa cái của thực vật, trong khói thành phần chủ yếu là cacbon đioxit. Có người làm thí nghiệm với dưa chuột chứng minh được rằng: dùng 0,3% cacbon đioxit xử lí mầm non của cây dưa chuột, tỉ lệ hoa đực và hoa cái giảm từ 45,2:1 chưa được xử lí hạ xuống còn 2,4:1, dưa chuột thường xuất hiện hoa đực sớm hơn hoa cái, mà sau khi dùng cacbon đioxit xử lí, hoa cái ngược lại xuất hiện sớm hơn hoa đực, có thể thấy chất cacbon đioxit có tác dụng nhất định đối với sự hình thành hoa cái của dưa chuột. Chất cacbon đioxit cũng có hiệu ứng tương tự đối với rau chân vịt, thảo mai, cây gai dầu...

Trong sản xuất nông nghiệp, thường sử dụng nhất là một số chất điều tiết sinh trưởng (chất kích thích hoá học) để thay đổi tính biệt của thực vật, gọi là sự khống chế hoá học tính biệt. Chất điều tiết sinh trưởng thường dùng là chất ethephon và gibbereli. Ví dụ khi mầm non cây dưa chuột và cây bí đỏ lớn ra được 4 lá dùng 100-200 ppm dung dịch ethephon phun lên mặt lá, sẽ có thể khiến cho trong khoảng 10-12 mấu trên các cành leo chính ra nhiều hoa cái, thường một lần là được. Để tăng hoa cái nhiều hơn nữa cũng có thể phun hai lần, thậm chí cho nó chỉ ra hoa cái không ra hoa đực. Ngược lại nếu muốn ra nhiều hoa đực, khi cây ra 2-4 lá, dùng 25 - 50 ppm gibberellin phun lên mặt lá sẽ ra nhiều hoa đực. Các loại thuốc điều tiết sinh trưởng khác như acid naphthylacetic, malec hydrazide... sử dụng nồng độ dung dịch nhất định cũng có lợi cho sự hình thành nhuỵ cái.

Tại sao phải nghiên cứu tính biệt của thực vật? Đó là vì rất nhiều thực vật kinh tế, ý nghĩa kinh tế của các cơ quan và cá thể có tính biệt khác nhau thì khác nhau, nếu tăng nhuỵ cái và hoa cái sẽ giúp cho cây ăn quả có thể ra hoa quả sớm, tăng số lượng kết quả, tăng sản lượng. Ví dụ, sức kéo của sợi gai lấy cây đực là tốt, sản lượng của cây đực so với cây cái cao hơn 25% - 35%, nhưng cây cái to khoẻ, chất lượng tốt. Nghiên cứu tính biệt của thực vật để có thể tuỳ theo nhu cầu của con người mà có sự khống chế theo định hướng sẽ đạt được hiệu quả kinh tế lớn nhất.