Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật để tăng năng suất, chất lượng củ giống địa hoàng

UBND TỈNH PHÚ THỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG NGUYỄN KHẮC HỌC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ TĂNG NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦ GIỐNG ĐỊA HOÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Phú Thọ, năm 2021 UBND TỈNH PHÚ THỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG NGUYỄN KHẮC HỌC NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ TĂNG NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CỦ GIỐNG ĐỊA HOÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 8620110 Người hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Mai Thảo LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu nêu trong luận văn là trung thực và kết luận của luận văn chưa từng được ai công bố. Mọi trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Phú Thọ, tháng 4 năm 2021 Tác giả Nguyễn Khắc Học LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập và làm đề tài tốt nghiệp khóa học thạc sỹ khoa học cây trồng vừa qua, mặc dù gặp một số khó khăn, đặc biệt là trong bối cảnh dịch bệnh Covid-19 diễn biến phức tạp, nhưng tôi đã được sự quan tâm, giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình để nỗ lực vượt qua. Kết quả, tôi đã xây dựng hoàn thiện bản luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô trường đại học Hùng Vương, các bạn cùng lớp thạc sỹ Khoa học cây trồng K4, người thân trong gia đình đã giúp đỡ và động viên tôi tham gia học tập và nghiên cứu. Tôi cũng rất cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Thanh Loan, Viện trưởng Viện nghiên cứu và Phát triển - Đại học hùng Vương, đã quan tâm, tạo điều kiện cho tôi về khu vực bố trí thí nghiệm tại huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ, và cũng đã hướng dẫn tôi những kiến thức rất bổ ích. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Hoàng Mai Thảo, giảng viên trường đại học Hùng Vương, giáo viên hướng dẫn khoa học đề tài tốt nghiệp này đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn của mình. Trân trọng cảm ơn. Phú Thọ, tháng 4 năm 2021 Tác giả Nguyễn Khắc Học MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. i DANH MỤC BIỂU ĐỒ ................................................................................. ii Phần 1. MỞ ĐẦU........................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết ....................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .............................................................. 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học............................................................................ 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................ 2 Phần 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .......................................................... 3 2.1. Tổng quan về cây địa hoàng ................................................................. 3 2.1.1. Nguồn gốc lịch sử........................................................................... 3 2.1.2. Phân loại thực vật ........................................................................... 3 2.1.3. Đặc điểm thực vật học .................................................................... 3 2.1.4. Các thời kỳ sinh trưởng .................................................................. 6 2.1.5. Yêu cầu sinh thái của địa hoàng ..................................................... 7 2.1.6. Giá trị của cây địa hoàng ................................................................ 8 2.1.7. Tình hình sản xuất địa hoàng: ......................................................... 9 2.2. Tổng quan các nghiên cứu về địa hoàng có liên quan tới đề tài .......... 12 2.2.1. Nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống .............................................. 12 2.2.2. Nghiên cứu về tiêu chuẩn giống: .................................................. 15 2.2.3. Một số nghiên cứu về kỹ thuật canh tác: ....................................... 16 2.3. Cơ sở khoa học của nghiên cứu về phân bón kali ............................... 18 2.3.1. Vai trò của nguyên tố kali (K) đối với cây trồng ........................... 18 2.3.2. Kali trong đất................................................................................ 20 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 24 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................... 24 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 24 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 24 3.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 24 3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 24 3.3.1. Bố trí thí nghiệm .......................................................................... 24 3.3.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi ........................................... 27 3.3.3. Kỹ thuật trồng và chăm sóc ruộng thí nghiệm .............................. 28 3.3.4. Xử lý số liệu ................................................................................. 31 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 32 4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng củ giống của địa hoàng ............................................................ 32 4.1.1. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến thời gian từ trồng đến thời gian mọc mầm của củ địa hoàng ..................................................... 32 4.1.2. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng đến tỷ lệ mọc mầm của củ địa hoàng ................................................................................................ 33 4.1.3. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng tới sinh trưởng của cây địa hoàng ..................................................................................................... 34 4.1.4. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng tới năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng.......................................................... 39 4.1.5. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng tới chất lượng củ giống địa hoàng ..................................................................................................... 42 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá kali đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng củ giống của địa hoàng ............................................................ 46 4.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali đến thời gian mọc mầm của củ địa hoàng..................................................................................... 46 4.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali đến tỷ lệ mọc mầm của củ địa hoàng ................................................................................................ 47 4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của chủng loại và nồng độ bón phân kali tới sinh trưởng của địa hoàng ...................................................................... 48 4.2.4. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali tới năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng ..................................................... 52 4.2.5. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali tới chất lượng củ giống địa hoàng ................................................................................................ 55 4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng củ giống của địa hoàng .................................................... 59 4.3.1. Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của địa hoàng ở các thời gian thu hoạch khác nhau ............................................................................... 59 4.3.2. Đánh giá năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng ở các thời gian thu hoạch khác nhau ....................................................... 61 4.3.3. Đánh giá chất lượng củ giống địa hoàng ở các thời gian thu hoạch khác nhau ............................................................................................... 63 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.............................................................. 67 5.1. Kết luận .............................................................................................. 67 5.2. Đề nghị ............................................................................................... 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 68 PHỤ LỤC .................................................................................................... 71 i DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới thời gian từ trồng đến mọc của cây địa hoàng ................................................................................. 32 Bảng 4.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới tỷ lệ mọc mầm của cây địa hoàng ...................................................................................................... 33 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới động thái tăng trưởng chiều cao và hình thành lá trên cây địa hoàng............................................... 34 Bảng 4.4. Sinh trưởng của địa hoàng ở các mật độ trồng khác nhau ............. 37 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng................................................................................ 39 Bảng 4.6. Đánh giá ảnh hưởng của các mật độ trồng khác nhau tới chất lượng củ giống địa hoàng ....................................................................................... 42 Bảng 4.7. Đánh giá ảnh hưởng của các mật độ trồng khác nhau tới tỷ lệ mọc mầm của củ giống địa hoàng ........................................................................ 45 Bảng 4.8. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali tới thời gian từ trồng đến mọc của địa hoàng ........................................................................................ 46 Bảng 4.9. Ảnh hưởng phân bón lá kali tới tỷ lệ mọc mầm của địa hoàng ..... 47 Bảng 4.10. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali đến động thái tăng trưởng chiều cao cây và hình thành lá ở địa hoàng ....................................... 48 Bảng 4.11. Ảnh hưởng của phân bón lá kali tới sinh trưởng của địa hoàng .. 50 Bảng 4.12. Đánh giá ảnh hưởng phân bón kali tới năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng ...................................................................... 52 Bảng 4.13. Đánh giá ảnh hưởng của các mật độ trồng khác nhau tới kích thước củ địa hoàng ....................................................................................... 55 Bảng 4.14. Đánh giá ảnh hưởng của các mật độ trồng khác nhau tới chất lượng củ giống địa hoàng ............................................................................. 58 Bảng 4.15. Tình hình sinh trưởng của cây địa hoàng với các thời gian thu hoạch khác nhau ........................................................................................... 59 Bảng 4.16. Năng suất và một số yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng với các thời gian thu hoạch khác nhau ................................................................ 61 Bảng 4.17. Đánh giá chất lượng củ giống địa hoàng với các thời gian thu hoạch khác nhau ........................................................................................... 63 Bảng 4.18. Đánh giá chất lượng củ giống địa hoàng với các thời gian thu hoạch khác nhau ........................................................................................... 65 ii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây địa hoàng ........................ 35 Biểu đồ 4.2. Động thái hình thành lá trên cây địa hoàng ............................... 36 Biểu đồ 4.3. Tình hình tăng trưởng đường kính tán của cây địa hoàng với các mật độ trồng khác nhau ................................................................................ 38 Biểu đồ 4.4. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới số củ trên cây của địa hoàng .. 40 Biểu đồ 4.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng tới năng suất của địa hoàng......... 41 Biểu đồ 4.6. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới đường kính củ giống địa hoàng ....................................................................................... 43 Biểu đồ 4.7. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới chiều dài củ giống địa hoàng ............................................................................................ 44 Biểu đồ 4.8. Ảnh hưởng của phân bón lá kali tới động thái tăng trưởng chiều cao của cây địa hoàng................................................................................... 49 Biểu đồ 4.9. Ảnh hưởng của phân bón lá kali tới động thái hình thành lá của cây địa hoàng ............................................................................................... 49 Biểu đồ 4.10. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali tới đường kính tán của địa hoàng ............................................................................................... 51 Biểu đồ 4.11. Đánh giá ảnh hưởng của phân bón lá kali tới khối lượng trung bình của củ địa hoàng ................................................................................... 53 Biểu đồ 4.12. Đánh giá ảnh hưởng phân bón kali tới năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng................................................................ 54 Biểu đồ 4.13. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới chiều dài củ địa hoàng ................................................................................................. 56 Biểu đồ 4.14. Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng khác nhau tới đường kính củ địa hoàng ................................................................................................. 57 Biểu đồ 4.15. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch khác nhau tới đường kính tán lá của cây địa hoàng ............................................................................... 60 Biểu đồ 4.16. Năng suất và một số yếu tố cấu thành năng suất của địa hoàng với các thời gian thu hoạch khác nhau .......................................................... 62 Biểu đồ 4.17. Chiều dài củ địa hoàng với thời gian thu hoạch khác nhau ..... 64 Biểu đồ 4.18. Đường kính củ địa hoàng với thời gian thu hoạch khác nhau.. 64 iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH TỪ NGỮ Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ CT Công thức ĐC Đối chứng ĐVT Đơn vị tính NS Năng suất TB Trung bình TGTH Thời gian thu hoạch 1 Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết Cây địa hoàng, hay còn gọi là cây sinh địa (Rehmannia glutinosa Libosch) là một loại cây thuốc quý, xếp vào nhóm dược liệu bổ huyết, dưỡng âm. Địa hoàng đã được sử dụng từ lâu đời nay trong rất nhiều bài thuốc đông y với các dạng sử dụng chủ yếu là sinh địa, thục địa. Một số công dụng chính của các bài thuốc này bao gồm chữa thiếu máu, huyết nhiệt, nóng âm, mụn nhọt, suy nhược, lão hóa,… Hiện nay, giá trị dược liệu của địa hoàng ngày càng được khám phá và ứng dụng nhiều hơn. Trên thế giới, Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều địa hoàng nhất. Các vùng trồng chủ yếu gồm Hà Nam, Hà Bắc, Hồ Bắc, Hồ Nam, Sơn Tây, Tứ Xuyên, Chiết Giang,... Ngoài ra, Nhật Bản, Hàn Quốc và một số quốc gia châu Á khác cũng sản xuất địa hoàng nhưng với diện tích nhỏ hơn. Tại Việt Nam, chúng ta đã nhập nội địa hoàng từ Trung Quốc và trồng thành công từ năm 1958. Biện pháp nhân giống chủ yếu bằng rễ củ. Việc nghiên cứu cây địa hoàng ở nước ta đến nay vẫn chủ yếu thiên về khai thác giá trị sử dụng, biện pháp thu hái, sơ chế, chế biến; rất ít nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống, trồng và chăm sóc. Tại Phú Thọ, việc nghiên cứu về địa hoàng mới bắt đầu từ vài năm gần đây, nhất là sau khi UBND tỉnh có Quyết định ban hành danh mục một số loài dược liệu được ưu tiên sản xuất trên địa bàn tỉnh. Hiện nay, y học trên thế giới có xu hướng gia tăng dùng thuốc từ dược liệu thiên nhiên, nhằm tạo ra sự kết hợp tốt nhất giữa đông y và tây y. Do đó, việc phát triển diện tích trồng địa hoàng để phục vụ nhu cầu ngày càng tăng 2 của xã hội là rất cần thiết. Tuy nhiên, vấn đề nhân giống địa hoàng còn hạn chế, hệ số nhân giống thấp, chất lượng chưa đạt yêu cầu. Vì vậy, để tham gia giải quyết một số vấn đề còn tồn tại trong khâu nhân giống, chúng tôi triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật để tăng năng suất, chất lượng củ giống địa hoàng” với địa điểm thực hiện tại huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được một số biện pháp kỹ thuật để tăng năng suất và chất lượng củ giống địa hoàng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ; là cơ sở để nhân rộng ra các địa bàn tương tự. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật cơ bản để tăng năng suất, chất lượng củ giống địa hoàng trên địa bàn tỉnh Phú Thọ. Là cơ sở để nghiên cứu trên các địa bàn khác nhau và nhằm xây dựng một quy trình kỹ thuật tốt nhất trong nhân giống cây địa hoàng. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Góp phần giúp các cơ sở nhân giống địa hoàng gia tăng năng suất và chất lượng của củ giống, hình thành vùng trồng địa hoàng lớn, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về loại dược liệu này. 3 Phần 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan về cây địa hoàng 2.1.1. Nguồn gốc lịch sử Theo từ điển thực vật của tác giả Võ Văn Chi (2004), địa hoàng Rehmannia glutinosa Libosch là loài cây có nguồn gốc ở Trung Quốc. Ngoài Trung Quốc cũng có nhiều nước châu Á trồng địa hoàng như Triều Tiên, Nhật Bản,... Hiện nay Trung Quốc là nước trồng địa hoàng lớn nhất và đây cũng là quốc gia xuất khẩu địa hoàng đứng đầu thế giới. Ở nước ta, địa hoàng đã được nhập về từ năm 1958 và hiện di thực trồng được ở nhiều vùng trong cả nước. Tuy nhiên, giống như nhiều loại dược liệu nói chung, địa hoàng vẫn là đối tượng cây trồng chỉ mới được quan tâm trong những năm gần đây nên diện tích, năng suất, sản lượng, chất lượng sản phẩm còn nhiều hạn chế. 2.1.2. Phân loại thực vật Địa hoàng có tên khoa học là Rehmannia glutinosa Libosch. Bộ: Hoa môi (Lamiales). Họ: Cỏ chổi (Orobanchaceae), thời gian trước địa hoàng được phân loại trong họ Hoa mõm sói (Scrophulariaceae), Zhi Xia và cộng sự (2009). Chi: Địa hoàng (Rehmannia). 2.1.3. Đặc điểm thực vật học Theo Nguyễn Bá Hoạt và cộng sự (2005), Vũ Tuấn Minh (2009), cây địa hoàng có các đặc điểm thực vật học như sau: a) Thân: Địa hoàng là cây thân thảo. Thân cây được hình thành từ các mầm ngủ trên củ giống. Địa hoàng có chiều cao khoảng 30 - 50 cm, toàn bộ thân cây được phủ một lớp lông mềm, màu tro trắng. Các đốt thân của địa 4 hoàng rất ngắn, ở trên mỗi đốt có mang một chồi lá. Cây địa hoàng không hình thành cành nhánh. Ở thời kỳ bắt đầu ra hoa các đốt thân phía trên kéo dài nhanh hơn và địa hoàng đạt chiều cao tối đa sau khi cây ra hoa. b) Lá: Cây địa hoàng có tán lá dạng hình tròn. Các lá mọc vòng xung quanh thân, mỗi đốt thân có một lá. Càng về phía đỉnh sinh trưởng, phiến lá có diện tích nhỏ dần. Lá cây địa hoàng là lá đơn, có dạng hình bầu dục, mép lá có răng cưa không đều, thậm chí hơi tù, phía đầu lá hơi tròn, phía dưới cuống hẹp dần lại. Lá địa hoàng có kích thước khác nhau phụ thuộc tùy theo từng loại giống; chiều dài dao động khoảng 3 - 15 cm, chiều rộng dao động khoảng 1,5 - 6 cm. Phiến lá địa hoàng có nhiều gân nổi rõ, đặc biệt ở mặt dưới chia thành từng phần nhỏ (hay gọi là múi) rất đặc trưng. Trên mặt lá thường có một lớp lông mềm màu trắng tro bao phủ. Tùy thuộc vào các loại giống địa hoàng mà màu sắc lá có sự khác nhau, từ màu lục hơi ngả bạc cho đến xanh đậm. c) Bộ rễ: Bộ rễ của địa hoàng hình thành từ các mầm ngủ trên củ giống. Tùy theo đặc điểm phát triển và công dụng của chúng mà chia bộ rễ của địa hoàng thành bốn loại, bao gồm rễ hom, rễ tơ, rễ bất định và rễ củ. Trong đó rễ củ sẽ phình to ra thành củ của cây địa hoàng. Đây chính là bộ phận để cho thu hoạch của vụ sau. - Rễ hom: Sau khi trồng 8 - 10 ngày, các mầm ngủ trên củ giống bắt đầu phát sinh ra rễ hom. Chức năng của loại rễ này là hút các chất dinh dưỡng để nuôi cây ở giai đoạn ban đầu, khi cây mới trồng. - Rễ tơ: Loại rễ này được hình thành ở phần gốc của thân cây mới mọc từ củ giống, thường khoảng từ khoảng 30 ngày sau trồng. Rễ tơ có chức năng hút nước và dinh dưỡng để cung cấp cho cây trong suốt cả quá trình sinh trưởng và phát triển của nó. Kích thước của loại rễ này thường khá nhỏ, ngắn 5 nhưng có số lượng khá nhiều. Thông thường có thể có hơn 100 rễ tơ được hình thành và phát triển. - Rễ bất định: Đây là loại rễ vốn có thể tạo ra củ của cây địa hoàng nhưng do điều kiện bất lợi từ bên ngoài hoặc do những yếu tố nội tại mà không thể hình thành củ được. Kích thước của rễ bất định lớn hơn rễ tơ, dài khoảng 15 - 20 cm và có khoảng 6 - 10 rễ trên mỗi cây. Loại rễ này làm tiêu hao dinh dưỡng của cây địa hoàng. Do đó, trong thực tế sản xuất, muốn trồng địa hoàng có năng suất cao, cần hạn chế sự hình thành của chúng. - Rễ củ: Là loại rễ có khả năng tạo thành củ, là phần thu hoạch, tạo ra năng suất của cây địa hoàng và thường được hình thành sau trồng khoảng 45 50 ngày. Sự hình thành rễ củ và thời gian hình thành sớm hay muộn được quyết định bởi sự thay đổi của các yếu tố nội tại và những ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh cụ thể, thời vụ khi trồng. Lúc ban đầu, rễ củ có hình thái bên ngoài vừa giống với rễ bất định, vừa giống với rễ tơ. Sau đó, nhờ sự phân hóa của các yếu tố nội tại, đặc biệt là của các tế bào tượng tầng và các bó mạch libe, mà tạo nên củ của cây địa hoàng. Chiều dài của củ địa hoàng trong điều kiện canh tác tốt đạt khoảng 15 - 20 cm, đường kính cũng vào khoảng 0,5 - 4 cm, thậm chí có thể hơn phụ thuộc vào giống và biện pháp kỹ thuật thâm canh. Phía sát với thân cây kém phát triển, tạo thành cuống củ địa hoàng, dài khoảng 4 - 7 cm. Vỏ của củ có màu hồng nhạt và ruột củ có màu vàng nhạt. Trên củ địa hoàng tồn tại khá nhiều mắt ngủ (đây chính là các điểm sinh trưởng). Các mắt ngủ này có thể nảy mầm, phát triển thành cây con nếu gặp điều kiện khí hậu, thời tiết, sinh thái phù hợp, thuận lợi, chẳng hạn như tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng thích hợp sẽ sinh trưởng và phát triển khỏe mạnh. d) Hoa: Hoa của cây địa hoàng mọc thành chùm. Chúng hình thành ở đỉnh sinh trưởng của thân cây. Hoa có dạng hình chuông; tràng hoa có 5 cánh, phía dưới hợp lại, hơi uốn cong; dài 3 - 4 cm. Nó có màu tím ở phía ngoài và 6 màu trắng hơi vàng, đốm tím ở mặt trong. Hoa địa hoàng có 4 nhị, bao gồm 2 nhị lớn và 2 nhị kém phát triển. Cây địa hoàng thường ra hoa vào khoảng tháng 3 - 4 ở vụ xuân khi gặp những điều kiện khí hậu, thời tiết và chăm sóc thích hợp. e) Quả và hạt: Quả địa hoàng được hình thành thường vào khoảng tháng 5 - 6. Quả nang bế đôi, dạng hình trứng. Mỗi quả có từ 200 - 300 hạt. Hạt địa hoàng nhỏ và có màu nâu nhạt. Ở Việt Nam chúng ta, cây địa hoàng thường có ra hoa nhưng không hình thành quả và hạt. 2.1.4. Các thời kỳ sinh trưởng Theo Vũ Tuấn Minh (2009), thời gian sinh trưởng của địa hoàng thường từ 150 đến 180 ngày, bao gồm 3 giai đoạn chính. - Giai đoạn nảy mầm: được xác định từ khi có 75% số cây mọc đến khi cây có 4 - 5 lá thật. Thông thường, trong điều kiện bình thường, giai đoạn này khoảng 15 - 25 ngày. Nếu gặp điều kiện bất lợi như hạn hán hay nhiệt độ thấp thì có thể tới hơn 1 tháng. Trong thời gian này, sức sinh trưởng của địa hoàng phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng củ giống và các điều kiện khí hậu, thời tiết và kỹ thuật canh tác. Nhìn chung, địa hoàng trong giai đoạn này có sức sinh trưởng chậm, mẫn cảm với nhiều yếu tố môi trường. - Giai đoạn phát triển thân lá, hình thành củ: Khi cây đã đạt 4 - 5 lá thật, các rễ tơ phát triển, có thể lấy dinh dưỡng để nuôi cây. Khi cây có 5 - 6 lá, tốc độ hình thành lá tăng mạnh, trung bình 5 - 10 ngày ra 1 lá. Khi cây đạt 9 - 10 lá thật, thân lá tăng trưởng mạnh, số lá tiếp tục tăng nhanh, đồng thời rễ củ được hình thành. Đến khi cây đạt 24 - 25 lá, tốc độ sinh trưởng thân lá chậm dần và khi đạt tối đa 37 - 38 lá thì dừng lại. Trong giai đoạn này, rễ củ đã bắt đầu phát triển để tạo ra củ. Ban đầu, củ chủ yếu phát triển về chiều dài. Sau đó đường kính tăng dần và đạt mức tối đa sau trồng khoảng 85 - 90 ngày. Khi các bộ phận trên mặt đất đạt tăng trưởng tối đa (đường kính tán, số lá,…) 7 thì bộ phận dưới mặt đất tăng nhanh tích lũy các chất dinh dưỡng và khoáng. Đồng thời hoa cũng bắt đầu hình thành. Dinh dưỡng cần thiết được dùng cho sự phát triển củ và hoa. Đây là giai đoạn cần tác động biện pháp thâm canh, cung cấp đủ các yếu tố cần thiết, đặc biệt là bổ sung dinh dưỡng (đạm, lân, kali, Can, Mg,….) để cây có thể cho năng suất tối đa, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trên mỗi đơn vị diện tích canh tác. - Giai đoạn già chín: Sau trồng khoảng 100 - 140 ngày, sức sinh trưởng của cây địa hoàng chậm dần và dừng lại khi đã đạt mức sinh trưởng tối đa. Sau đó, các lá ở phía dưới già đi, héo úa và rụng dần, các lá phía trên cũng chuyển dần sang màu vàng rồi héo, thậm chí dẫn dễ thối nếu gặp mưa lớn, ẩm độ cao. Lúc này, củ đã hình thành và đạt mức tối đa về kích thước và chất lượng. Đây chính là lúc thu hoạch tốt nhất, đảm bảo năng suất và chất lượng củ của cây địa hoàng. Thông thường, cây địa hoàng có 8 - 14 rễ củ, nhưng trong đó chỉ có 3 - 5 rễ tạo ra củ. Những rễ này thường nằm ở gần sát mặt đất. Khi gặp điều kiện bất lợi, chúng sẽ trở thành những rễ bất định, không có khả năng tạo ra củ nữa. Do đó, cần phải tạo điều kiện tốt nhất có thể để khai thác tối đa việc đảm bảo các rễ củ đều hình thành củ cho thu hoạch sau này. 2.1.5. Yêu cầu sinh thái của địa hoàng Theo Nguyễn Bá Hoạt (2005), Đỗ Tất Lợi (2011), các yêu cầu về điều kiện sinh thái cần thiết để cho địa hoàng phát triển, bao gồm: - Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho địa hoàng là 8 - 250C. Ngoài giới hạn này, cây sinh trưởng, phát triển kém. Dưới 100C, cây bắt đầu ngừng sinh trưởng và có những biểu hiện như lá từ màu xanh chuyển sang màu tím thẫm. Nhiệt độ gây hại và kéo dài (từ 10 ngày trở lên) thì lá không thể hồi phục được các chức sinh lý, dẫn đến héo dần, thối và có thể chết. Nhiệt độ quá cao cũng khiến cây sớm ra hoa, sinh trưởng kém đi, sự tích lũy vật chất về bộ 8 phận củ bị suy giảm. Trong điều kiện nắng nóng nhiều, cũng làm địa hoàng mẫn cảm với các loại bệnh hơn. - Độ ẩm đất: Yêu cầu về độ ẩm tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, phát triển của địa hoàng. Giai đoạn nảy mầm cần độ ẩm thích hợp là 65 70%. Giai đoạn phát triển thân, lá và hình thành củ cần ẩm độ khoảng 70 75%. Giai đoạn già chín cần ẩm độ 65 - 70%. Trong giai đoạn già chín, nếu gặp mưa lớn, độ ẩm đất quá cao sẽ làm củ địa hoàng dễ bị nhiễm bệnh, gây thối hỏng. - Lượng mưa: Trong 3 tháng đầu lúc mới trồng, yêu cầu lượng mưa với địa hoàng cần nhiều hơn các tháng sau. Tuy nhiên, với điều kiện giống và kỹ thuật canh tác tốt nếu không mưa nhiều cũng khiến tỷ lệ sống của cây địa hoàng giai đoạn cây con rất kém. Các vùng có lượng mưa từ 1.500 - 1.800 mm trong năm có thể trồng được địa hoàng. - Đất đai: Cây địa hoàng thích hợp với các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, có độ phì nhiêu cao, tơi xốp, nhiều mùn, tầng canh tác tương đối dày, khả năng giữ nước và thoát nước tốt, độ pH phù hợp khoảng 5,5 - 7, độ dốc thấp dưới 100. Các loại đất như đất sét, thịt nặng, có hàm lượng dinh dưỡng nghèo thì không nên trồng cây địa hoàng. Ngoài ra, địa hoàng là cây trồng để lấy củ nên khá mẫn cảm với độ pH, nếu trồng ở các chân đất chua thì phải bón thêm vôi để khử chua. 2.1.6. Giá trị của cây địa hoàng Từ xa xưa, địa hoàng đã được dùng làm thuốc chữa bệnh. Trong các ghi chép về nhiều bài thuốc của những lang y Trung Quốc, Triều Tiên,… thậm chí cả ở Việt Nam, địa hoàng được sử dụng khá phổ biến. Ngày nay, giá trị dược liệu của địa hoàng lại càng được tìm hiểu và ứng dụng nhiều hơn. Củ của cây địa hoàng là một trong những vị thuốc được sử dụng nhiều trong y học cổ truyền của một số nước thuộc châu Á, trong đó có cả Việt Nam 9 chúng ta. Tác dụng làm thuốc của củ cây địa hoàng được quyết định bởi 2 hợp chất chủ yếu có trong chúng, bao gồm hợp chất catalpol và hợp chất verbascosid. Trong đó, theo Dược điển của các nước và khá nhiều nghiên cứu khoa học về cây địa hoàng đều lấy hàm lượng hợp chất catapol làm chỉ tiêu chính để đánh giá chất lượng củ để làm dược liệu của địa hoàng. Củ địa hoàng được dùng ở dạng tươi, khô hay hấp sấy. Dạng củ tươi dùng làm thuốc gọi là sinh địa, còn dạng đã chế biến gọi là thục địa. Theo Kitagawa (1991), Zang (2008), thuốc từ củ địa hoàng có tác dụng phòng và điều trị chứng thiếu máu, nhiệt huyết; giúp hạ sốt, hạ đường huyết, kháng viêm và giảm sự lão hóa. Thuốc từ củ địa hoàng có thể dùng để kiểm soát, nâng cao hệ miễn dịch, giảm hình thành khối u (Zhao, 2007). Địa hoàng dùng để đưa vào các bài thuốc chữa các chứng rối loạn liên quan đến gan, thận, chứng ra mồ hôi đêm (Kim, 1999). Nó còn có tác dụng cầm máu, chống đông máu, lợi tiểu, kháng viêm (Huang, 1993). Dịch chiết từ củ của chúng dùng để chế biến các loại thuốc hạ nhiệt, hạ đường huyết, ngừa tăng huyết áp, chống viêm, giảm lão hóa (Zhang, 2008b). Nó cũng có tác dụng gia tăng hệ thống miễn dịch của cơ thể, chống rối loạn nội tiết tố, điều hòa hoạt động của tim mạch (Kim, 1999; Zhang, 2008b). Từ cây địa hoàng, cũng đã chiết xuất ra được ba loại hợp chất triterpenes ở bộ lá, có tên là glutinosalactone A-C (1-3), có tác dụng chống lại sự hình thành và phát triển của ba loại tế bào ung thư ở người là MCF-7, MG63 và HepG2 (Zang, 2013). 2.1.7. Tình hình sản xuất địa hoàng: - Tình hình sản xuất địa hoàng trên thế giới: Hiện nay, trên thế giới, cây địa hoàng được sản xuất chủ yếu ở Trung Quốc. Đây là nơi trồng địa hoàng với diện tích lớn nhất thế giới. Một số vùng trồng tập trung, quy mô lớn ở quốc gia này gồm các tỉnh như Hà Nam, Hà Bắc, Cam Túc, Tứ Xuyên, Chiết Giang, Sơn Tây,… Trong đó, tỉnh Hà Nam 10 là nơi có diện tích cao nhất. Ngoài ra, một số nước ở châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc,… cũng sản xuất địa hoàng với diện tích khá lớn, phục vụ nhu cầu nội địa. - Tình hình sản xuất địa hoàng ở Việt Nam: Ở Việt Nam, những năm gần đây, nhu cầu về địa hoàng ngày càng tăng, ước tính khoảng 1 - 1,2 nghìn tấn củ khô mỗi năm. Tuy nhiên, chúng ta vẫn chủ yếu phải nhập khẩu củ địa hoàng từ Trung Quốc về và chế biến thêm hoặc dùng phối trộn trong các bài thuốc. Trong thời gian những năm gần đây, chúng ta mới bắt đầu tự sản xuất được địa hoàng và cũng đã đẩy mạnh công nghệ sơ chế, chế biến. Tuy nhiên các vùng và quy mô sản xuất còn rất nhỏ, cơ sở sơ chế, chế biến còn nhiều hạn chế. Sản lượng địa hoàng sản xuất của chúng ta hiện nay trung bình hằng năm đạt khoảng 50 tấn. Giá bán trên thị trường dao động 60 - 70 nghìn đồng cho 1 kg củ khô và 10 - 11 nghìn đồng cho 1 kg củ tươi. Các vùng có diện tích trồng địa hoàng tương đối lớn chủ yếu là các tỉnh ở phía Bắc, như các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương,…. Ở miền Nam cũng đã trồng thử nghiệm cây địa hoàng nhưng còn ít và chưa phát triển. Về mùa vụ, do địa hoàng có thời gian sinh trưởng ngắn, củ sau khi thu hoạch không có thời gian ngủ nghỉ nên nếu không trồng ngay thì nhanh già hóa, hao hụt dinh dưỡng, giảm sức nảy mầm, năng suất thấp nên người dân thường sản xuất 2 vụ liên tiếp trong năm, gồm một vụ để sản xuất giống và một vụ để sản xuất dược liệu. Vụ sản xuất giống thường trồng tháng 2 - 3, thu hoạch tháng 7 - 8; vụ sản xuất dược liệu thường trồng từ tháng 8 - 9 và thu hoạch vào tháng 2 - 3 năm sau (Nguyễn Bá Hoạt và cộng sự, 2005). Tại Quyết định số 1976/QĐ-TTg ngày 30/10/2013 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển dược liệu đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, địa hoàng đã được xác định là một trong