Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biên pháp kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao năng suất cây giảo cổ lam gynostemma pentaphyllum (thunb.) makino tại huyện cao phong, hoà bình

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi ------------------ Lª thÞ bÝch diÖp Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña mét sè biÖn ph¸p kü thuËt canh t¸c nh»m n©ng cao n¨ng suÊt c©y gi¶o cæ lam Gynostemma Pentaphyllum (Thunb.) Makino T¹i huyÖn cao phong – hoµ b×nh luËn v¨n th¹c sÜ N¤NG NGHIÖP Chuyªn ngµnh : Trång trät M· sè : 60.62.01 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc : ts. ®µm nhËn Hµ Néi - 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa dùng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñựơc chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 11 tháng11 năm2010 Học viên Lê Thị Bích Diệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tiến sĩ ðàm Nhận, người ñã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này. Luận văn ñược thực hiện tại Bộ môn Sinh lý thực vật, Khoa Nông học, trường ðại học Nông nghiệp I Hà Nội. Tại ñây, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ của các thầy cô tại bộ môn. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ quý báu ñó. Tôi xin cảm ơn sự giúp ñỡ, tạo ñiều kiện của Ban Giám ðốc, cán bộ công nhân viên Viện nghiên cứu Y - Dược cổ truyền Tuệ Tĩnh, Công ty cổ phần dược liệu Hoà Bình - Việt Nam ñã giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này. Với tình cảm chân thành tôi xin cảm ơn Ban lãnh ñạo, Phòng ban Trường ðại học Hải Phòng, gia ñình, anh, chị, em, bạn bè và ñồng nghiệp ñã ñộng viên, khích lệ và tạo ñiều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường. Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2010 Học viên Lê Thị Bích Diệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii MỤC LỤC 1. MỞ ðẦU ....................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài............................................................................... 1 1.2. Mục ñích, yêu cầu........................................................................................ 2 1.2.1. Mục ñích................................................................................................... 2 1.2.2. Yêu cầu .................................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài...................................................... 2 1.3.1. Ý nghĩa khoa học...................................................................................... 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................... 3 2. TỔNG QUAN ðỀ TÀI................................................................................... 4 2.1. ðặc ñiểm thực vật học của cây Giảo Cổ Lam .............................................. 4 2.1.1. ðặc ñiểm thực vật học của chi Gynostemma ............................................ 4 2.1.2. ðặc ñiểm thực vật học của loài Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino4 2.2. Nguồn gốc, phân bố và phân loại thực vật của cây Giảo Cổ Lam ................ 6 2.2.1. Nguồn gốc, phân bố.................................................................................. 6 2.2.2. Vị trí cây Giảo Cổ Lam trong hệ thống thực vật học................................. 7 2.3 . ðiều kiện sinh thái của cây Giảo Cổ Lam................................................... 8 2.4. Thành phần hoá học cơ bản ......................................................................... 8 2.4.1. Nhóm hợp chất saponin có trong Giảo Cổ Lam ....................................... 9 2.4.2. Nhóm hợp chất flavonoid có trong Giảo Cổ Lam .................................. 11 2.4.3. Các thành phần khác............................................................................... 11 2.5. Tác dụng dược lý và công dụng của Giảo Cổ Lam .................................... 11 2.5.1. Tác dụng dược lý.................................................................................... 11 2.5.2. Công dụng .............................................................................................. 14 2.6. Tình hình nghiên cứu về cây Giảo Cổ Lam trong và ngoài nước ............... 15 2.6.1. Tình hình nghiên cứu về cây Giảo Cổ Lam trên thế giới......................... 15 2.6.2 Các kết quả nghiên cứu trong nước về cây Giảo Cổ Lam......................... 18 2.7. Khái niệm về dược liệu an toàn ................................................................. 20 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iii 2.8. Những nghiên cứu và ứng dụng về ảnh hưởng của cường ñộ ánh sáng ñối với cây trồng .................................................................................................... 22 2.9. Ứng dụng của chế phẩm phân bón lá ñối với cây trồng............................. 23 2.10. Một số kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật ñộ ñến năng suất cây trồng ....25 2.11. ðiều kiện tự nhiên của huyện Cao Phong - Hòa Bình ............................. 27 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 31 3.1. Vật liệu...................................................................................................... 31 3.2. ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu .............................................................. 31 3.2.1. ðịa ñiểm................................................................................................. 31 3.2.2. Thời gian nghiên cứu.............................................................................. 32 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 32 3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 32 3.4.1. Bố trí thí nghiệm..................................................................................... 32 3.4.2. Các biện pháp kỹ thuật khác thực hiện trong thí nghiệm......................... 35 3.4.3 Phân tích ñất và nước tưới trước khi trồng............................................... 36 3.5. Hệ thống các chỉ tiêu theo dõi.................................................................... 36 3.5.1. Các chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng và phát triển ................................... 36 3.5.2. Chỉ tiêu về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ........................ 37 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN............................................. 41 4.1. Kết quả phân tích về ñất và nước tưới của vùng thí nghiệm...................... 41 4.2. Ảnh hưởng của các chế phẩm phân bón lá ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng Giảo Cổ Lam ...................................................................... 46 4.2.1. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến ñộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá của cây Giảo Cổ Lam............................................................. 46 4.2.2. ðộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh thứ cấp...................... 49 4.2.3. Diện tích và chỉ số diện tích lá ............................................................... 52 4.2.4.Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cây Giảo Cổ Lam ............... 53 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iv 4.2.5. Tỷ lệ sâu bệnh hại của Giảo Cổ Lam ở các công thức phun chế phẩm phân bón lá khác nhau ...................................................................................... 55 4.3. Ảnh hưởng của khoảng cách, mật ñộ trồng ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng cây Giảo Cổ Lam .......................................................... 55 4.3.1. Sự tăng trưởng chiều dài thân và số lá .................................................... 55 4.3.2. ðộng thái ra nhánh và chiều dài nhánh cây Giảo Cổ Lam....................... 58 4.3.3. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá ............................................................ 60 4.3.4.Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất............................................ 62 4.3.5.Tỷ lệ sâu bệnh hại của Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau. ............ 64 4.4. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng khác nhau ñến sinh trưởng, phát triển , năng suất, chất lượng Giảo Cổ Lam.................................................................. 64 4.4.1. Tỷ lệ sống , thời gian xuất hiện rễ, mầm và nhánh thứ cấp..................... 64 4.4.2. Sự tăng trưởng chiều dài thân và số lá Giảo Cổ Lam .............................. 65 4.4.3. ðộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh ................................. 69 4.4.4. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây Giảo Cổ Lam............................... 72 4.4.5.Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất............................................ 73 4.5. Chất lượng và hàm lượng hoạt chất ........................................................... 75 4.5.1. Kết quả phân tích ñịnh tính flavonoid và saponin trong các mẫu Giảo Cổ Lam .....75 4.5.2. Kết quả ñịnh lượng flavonoid và saponin trong các mẫu Giảo Cổ Lam....... 77 4.6. Ảnh hưởng của chế ñộ tưới nước khác nhau ñến sinh trưởng, phát triển , năng suất và chất lượng Giảo Cổ Lam.............................................................. 78 4.6.1. ðộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá ........................................ 78 4.6.2. ðộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh ................................. 81 4.6.3. Diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây Giảo Cổ Lam................................ 84 4.6.4.Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất............................................ 85 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ......................................................................... 87 5.1. Kết luận ..................................................................................................... 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 89 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v CÁC CHŨ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1. CT Công thức 2. DT Diện tích 3. LAI Leaf area index 4. NSCT Năng suất cá thể 5. NSTT Năng suất thực thu 6. NSLT Năng suất lý thuyết 7. TD Theo dõi 8. TT Thực thu 9. TB Trung bình 10. GP Gynostemma pentaphyllum 11. SKL Sắc ký lỏng 12. GAP Good Agricultural Practices 13. TC Tiêu chuẩn 14. ðC ðối chứng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1. Kết quả phân tích mẫu ñất về hàm lượng kim loại nặng ................... 41 Bảng 4.2. Kết quả phân tích dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong ñất ............. 42 Bảng 4.3 : Kết quả phân tích thành phần dinh dưỡng trong ñất......................... 43 Bảng 4.4. Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước..................................... 44 Bảng 4.5. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu có trong nước............................... 45 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến ñộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá cây Giảo Cổ Lam ................................................................... 46 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến ñộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh .................................................................................... 49 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây Giảo Cổ Lam................................................................................... 52 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất .............................................................................................. 53 Bảng 4.10. Ảnh hưởng của chế phẩm phân bón lá ñến tỷ lệ sâu bệnh hại của Giảo Cổ Lam trồng tại Cao Phong – Hoà Bình................................................. 55 Bảng 4.11. Ảnh hưởng của khoảng cách, mật ñộ trồng ñến ñộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá ...................................................................................... 57 Bảng 4.12. Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñến ñộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh ................................................................................................ 59 Bảng 4.13. Ảnh hưởng của khoảng cách, mật ñộ trồng ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá......................................................................................................... 61 Bảng 4.14. Ảnh hưởng của khoảng cách, mật ñộ trồng ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất...................................................................................... 63 Bảng 4.15. Tỷ lệ sâu bệnh hại của Giảo Cổ Lam ............................................. 64 ở các mật ñộ trồng khác nhau. .......................................................................... 64 Bảng 4.16. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến tỷ lệ sống , thời gian ra rễ/mầm và phân nhánh .................................................................................................. 65 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vii Bảng 4.17. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến ñộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá...................................................................................................... 68 Bảng 4.18. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến ñộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh............................................................................................ 71 Bảng 4.19. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá ..73 Bảng 4.20. Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất...................................................................................................... 74 Bảng 4.21. Ảnh hưởng của các chế ñộ che sáng khác ñến hàm lượng hoạt chất của cây Giảo Cổ Lam ....................................................................................... 76 Bảng 4.22: Kết quả ñinh lượng flavonoid và saponin toàn phần dược liệu Giảo Cổ Lam ............................................................................................................ 77 Bảng 4.23. Bảng so sánh hàm lượng flavonoid và saponin toàn phần giữa mẫu nghiên cứu và kết quả của các tác giả khác....................................................... 77 Bảng 4.24 . Ảnh hưởng của chế ñộ tưới ñến ñộng thái tăng trưởng chiều dài thân và số lá ............................................................................................................. 80 Bảng 4.25. Ảnh hưởng của chế ñộ tưới nước ñến ñộng thái phân nhánh thứ cấp và chiều dài nhánh............................................................................................ 83 Bảng 4.26. Ảnh hưởng của chế ñộ tưới nước ñến diện tích.............................. 85 lá và chỉ số diện tích lá ..................................................................................... 85 Bảng 4.27. Ảnh hưởng của chế ñộ tưới nước ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất...................................................................................................... 86 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... viii DANH MỤC ðỒ THỊ ðồ thi 4.1:ðộng thái tăng trưởng chiều dài thân của cây GCL khi phun các loại phân bón lá khác nhau ...................................................................................... 48 ðồ thị 4.2: ðộng thái ra lá của cây GCL khi phun các loại phân bón lá khác nhau.....48 ðồ thị 4.3: ðộng thái phân nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam khi phun các chế phẩm phân bón lá khác nhau ...................................................................... 51 ðồ thị 4.4: ðộng thái tăng trưởng chiều dài nhánh thứ cấp của Giảo Cổ Lam khi phun chế phẩm phân bón lá khác nhau ............................................................. 51 Biểu ñồ 4.1: Năng suất Giảo Cổ Lam khi phun các chế phẩm phân bón lá khác nhau.54 ðồ thị 4.5: ðộng thái tăng trưởng chiều dài thân của cây Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ khác nhau.............................................................................................. 57 ðồ thị 4.6: ðộng thái ra lá của cây Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau.....58 ðồ thị 4. 7: ðộng thái tăng trưởng chiều dài nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau .................................................................. 60 ðồ thị 4.8: ðộng thái phân nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau ................................................................................................ 60 Biểu ñồ 4.2: Năng suất của cây Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau.... 63 ðồ thị 4.9: ðộng thái tăng trưởng chiều dài thân ở các chế ñộ che sáng khác nhau.......68 ðồ thị 4.10 :ðộng thái ra lá của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ che sáng khác nhau ...68 ðồ thị 4.11: ðộng thái tăng trưởng chiều dài nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ che sáng khác nhau .............................................................. 71 ðồ thị 4.12: ðộng thái phân nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ che sáng khác nhau........................................................................................... 72 Biểu ñồ 4.3: Năng suất ở các chế ñộ che sáng khác nhau................................. 74 ðồ thị 4.13: ðộng thái tăng trưởng chiều dài thân của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ tưới nước khác nhau.............................................................................. 80 ðồ thị 4.14: ðộng thái ra lá của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ tưới nước khác nhau81 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ix ðồ thị 4.15: ðộng thái tăng trưởng chiều dài nhánh ở các chế ñộ tưới nước khác nhau83 ðồ thị 4 .16 : ðộng thái phân nhánh thứ cấp của cây Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ tưới nước khác nhau ......................................................................................... 84 Biểu ñồ 4.4: Năng suất ở cây Giảo Cổ lam ở các chế ñộ tưới nước khác nhau.. 86 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... x DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Mẫu cây và hom giâm Giảo Cổ Lam ................................................... 31 Hình 2. Sắc kí ñồ các mẫu nghiên cứu............................................................. 75 Hình 3: Mẫu Giảo Cổ Lam sau khi sấy khô .................................................... 76 Hình 4: Khu ruộng thí nghiệm........................................................................ 112 Hình 5: Thí nghiệm về chế ñộ che sáng......................................................... 112 Hình 6: Thí nghiệm về chế phẩm phân bón lá................................................. 113 Hình 7: Thí nghiệm về chế ñộ tưới nước ........................................................ 113 Hình 8: Ruộng thí nghiệm về mật ñộ trồng..................................................... 113 Hình 9: Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến tỷ lệ sống của cây Giảo Cổ Lam ... 114 Hình 10: Ảnh hưởng của mật ñộ trồng ñén sinh trưởng, phát triển của cây Giảo Cổ Lam .......................................................................................................... 115 Hình 11: Ảnh hưởng của chế ñộ che sáng ñến sinh trưởng, phát triển của cây Giảo Cổ Lam.................................................................................................. 116 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... xi 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Nhân loại ñang tiến những bước dài trên con ñường chinh phục thiên nhiên, ñặc biệt trên mặt trận nông nghiệp. Hàng năm có nhiều cây lương thực, thực phẩm, nhiều giống lúa , ngô có tính ưu việt về năng suất, chất lượng ñã ñược chọn lọc thành công. Ngoài việc chọn lọc và nghiên cứu tạo ra các giống cây lương thực mới, các nhà khoa học cũng rất quan tâm ñến việc thuần hoá, nuôi trồng các loài cây hoang dại làm “thực phẩm chức năng”. Do có chứa nhiều hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh dược học cao, thực phẩm dinh dưỡng hay thực phẩm chức năng ñóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Qua sử dụng nhứng sản phẩm này, người ta hạn chế ñược một số bệnh như tim mạch, huyết áp, lipid máu, chống lão hoá … Bởi vậy , việc tìm kiếm, sưu tập và thuần hoá các loài thảo dược hoang dại phục vụ cho việc chăm sóc sức khoẻ cộng ñồng ñang trở nên bức thiết. Giảo Cổ Lam là một loài thực vật mọc hoang, thân thảo cũng có khả năng hỗ trợ, tăng cường sức khoẻ cho người sử dụng. Bởi vậy, ñây cũng là ñối tượng ñược nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu. Ở Việt Nam , nhiều tác giả ñã công bố những công trình nghiên cứu về thành phần hoá học, các nhóm hoạt chất chính của Giảo Cổ Lam . Gần ñây, một số tác giả của trường ðại học Dược Hà Nội, Viện Dược Liệu ñã ñưa ra kết quả nghiên cứu khả năng thuần hoá trồng Giảo Cổ Lam với quy mô nhỏ và chưa có công trình nào nghiên cứu, tổng kết và xây dựng ñược quy trình áp dụng cho sản xuất ñại trà tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc ñáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khoẻ cộng ñồng. Là thành viên của nhóm cán bộ thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn “Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất và phát triển một số cây thuốc(Ba kích, Giảo Cổ lam, ðương quy) phục vụ cho nhu cầu tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc” Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1 Chúng tôi ñược giao ñề tài luận văn thạc sỹ: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biên pháp kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao năng suất cây Giảo cổ lam Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino tại huyện Cao Phong – Hoà Bình ” góp phần tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc chăm sóc sức khoẻ cộng ñồng. 1.2. Mục ñích, yêu cầu. 1.2.1. Mục ñích - ðề xuất một số biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của cây Giảo cổ lam - Thông qua kết quả nghiên cứu xây dựng quy trình trồng Giảo cổ lam áp dụng cho sản xuất. 1.2.2. Yêu cầu
Xác ñịnh ảnh hưởng cuả các chế phẩm phân bón lá khác nhau ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất Giảo cổ lam
Xác ñịnh ñược năng suất, chất lượng Giảo Cổ Lam ở các mật ñộ trồng khác nhau.
Xác ñịnh ñược năng suất, chất lượng Giảo Cổ Lam ở các chế ñộ tưới nước khác nhau (trong ñiều kiện phun tưới chủ ñộng)
Xác ñịnh ñược năng suất, chất lượng Giảo Cổ Lam trong ñiều kiện chiếu sáng tự nhiên và có mái che ở các mức ñộ khác nhau.
Xác ñịnh hàm lượng hoạt chất chính có trong các mẫu thí nghiệm 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 1.3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về cây dược liệu quí Giảo Cổ Lam về ảnh hưởng của phân bón lá, mật ñộ trồng, chế ñộ che sáng và tưới nước ñến sinh trưởng, năng suất, chất lượng dược liệu trồng tại Cao Phong – Hòa Bình. - Kết quả nghiên cứu của ñề tài là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy và nghiên cứu về cây dược liệu Giảo Cổ Lam. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ góp phần vào việc xây dựng quy trình thâm canh tăng năng suất, chất lượng cao, ổn ñịnh và an toàn cây Giảo Cổ Lam trồng tại Cao Phong – Hòa Bình cũng như ở những vùng có ñiều kiện sinh thái tương tự ở Việt Nam ñể sản xuất thuốc thảo dược phục vụ công tác chữa bệnh, ñáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khoẻ cộng ñồng. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3 2. TỔNG QUAN ðỀ TÀI 2.1. ðặc ñiểm thực vật học của cây Giảo Cổ Lam 2.1.1. ðặc ñiểm thực vật học của chi Gynostemma Cây thân thảo, mảnh, thân leo, sống lâu năm. Lá kép, ít khi là lá ñơn, lá khía răng cưa. Tua cuốn chẻ ñôi khi có tua cuốn ñơn. Cụm hoa khác gốc, dạng chuỷ mảnh, dài, nhất là ñối với hoa ñực. Hoa nhỏ, màu trắng hoặc lục nhạt, cuống hoa có ñốt. ðài hoa hình bánh xe, chia 5 thuỳ, ngắn. Tràng hình bánh xe, hơi hàn liền phần gốc tráng, có ñầu nhọn. Nhị 5, ở phần gốc chỉ nhị hàn liền thành cột. Bao phấn 1 ô, nhưng nhìn có vẻ như 2 ô. Nhuỵ: bầu hình cầu nhỏ, 2 – 3 ngăn, 2 – 3 vòi nhuỵ với vòi nhuỵ chia 2 – 3 ñầu nhon. Quả hình cầu lớn hơn hạt ñậu, không mở, 2 – 3 hạt hình trứng hơi dẹt 2 bên hoặc có 3 góc. Hạt sùi [6] Có khoảng 21 loài thuộc chi Gynostemma hầu hết sống ở miền tây nam Trung Quốc( phía nam tỉnh Thiểm Tây và khu nam lưu vực sông Trường Giang). Loài pentaphyllum rất phổ biến và mọc rải rác ở Ấn ðộ, Nepal, Bangladesh, Srilanca, Lào, Myanma, Hàn quốc và Nhật Bản [6]. 2.1.2. ðặc ñiểm thực vật học của loài Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino Cây thảo mọc leo yếu, không lông vòi ñơn. Lá kép có cuống chung dài 3 – 4 cm; phiến do 5 – 7 lá chét với mép có răng cưa dài 3 – 9 cm, rộng 1,5 – 3 cm. Hoa dạng chuỳ thòng. Hoa nhỏ, hình sao, ống bao hoa rất ngắn; cánh hoa rời nhau cao 2,5 mm; nhị 5; bao phấn dính thành ñía, bầu có 3 vòi nhuỵ. Quả khô, tròn, ñường kính 5 – 9 mm, màu ñen; hạt 2 – 3 treo, to 4mm. Hoa tháng 7 – 8. Quả tháng 9 – 10. Thu hại dây lá, phơi khô [6] Theo các nghiên cứu gần ñây, ñặc ñiểm hình thái của Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino là thân mảnh, có lá mỏng, mềm sắp xếp như các ngón tay trên một bàn tay, có từ 3 – 9 lá (thường từ 5 – 7 lá), lá chét dài, mềm rộng nhất ở phía dưới phần giữa và phía trên thon, nhọn. Lá chét nhám cả hai mặt, phía trên màu xanh sẫm, phía dưới màu xanh nhạt. Gynostemma Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4 pentaphyllum là loài có hoa ñực và hoa cái nằm ở những cây khác nhau [7]. Cây có hoa nhỏ, màu vàng nhạt, hoa ñơn tính, hoa ñực và hoa cái mọc trên hai cây riêng biệt, thụ phấn nhờ côn trùng. Quả mọng, khi chín chuyển sang màu ñen, quả có thể mang 1, 2 hoặc 3 hạt [6]. Hoa ñực mọc thành chùm, hình nón dài 10 – 15 (có khi dài tới 30cm). Tràng hoa năm cánh màu xanh nhạt hoặc trắng. Hoa cái có hình dạng như hoa ñực nhưng nhỏ hơn nhiều. Bầu nhuỵ có 2 – 3 khoang hình cầu. Vòi nhuỵ có 3 núm nhuỵ ngắn và chẻ ra 2 phần. Quả nhẵn, hình cầu, dạng quả mọng nhỏ, ñường kính 5 – 6 mm và ñen khi chín. Hai hạt bên trong màu nâu xám hoặc nâu sẫm, ñường kính 4 mm. ðỉnh của hạt tù, có ñáy hình tim. Mùa ra hoa ở vùng phía Bắc bán cầu là từ tháng 3 ñến tháng 11; kết quả từ tháng 4 ñến tháng 12 [24]. Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino là cây sống lâu năm. Là dạng cây leo, thân mảnh, leo bằng tua cuốn [6]. Theo tiến sĩ Takemoto miêu tả, Gynostemma pentaphyllum thường có tua cuốn xoăn, mảnh, nằm cạnh cuống lá và cây thường có 3, 5 hoặc 7 lá. Lá thường có hình bầu dục, mép răng cưa [7]. Tiến hành chiết tách diệp lục và phân lập chúng bằng phương pháp ghi sắc kí lớp mỏng, các nhà khoa học ñã xác ñịnh ñược thành phần diệp lục trong lá cây Gynostemma pentaphyllum có 15 loại diệp lục và dẫn xuất của nó, bao gồm: pheophytina (2508,3microg/g), pheophytina’(111,2 microg/g), chlorophyll a (113,8microg/g), chlorophyla’ 11microg/g), hydroxypheophytin a (88,6 microg/g), hydroxypheophytin a’ (66,5 8 microg/g), pyropheophytin a (76 microg/g), hydroxychlorophyll a (23,8 microg/g), pheophytin b (319,6 microg/g), pheophytin b’(13,2 microg/g), chlorophyll b (287,9 microg/g), chlorophyl b’11,1microg/g), hydroxypheophytin b (11,2 microg/g), hydroxypheophytin b’ (8,5 microg/g), hydroxychlorophyll b (15 microg/g) [18]. Một số nghiên cứu ñược tiến hành nhằm ñiều tra về sự biến ñổi gen của 14 quần thể tự nhiên của Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino bằng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5 phương pháp ñánh dấu sự lặp lại giữa các sợi ñơn liên tiếp ( ISSR), 14 mẫu ñược lựa chọn ñể phóng ñại mẫu ADN từ 140 cá thể, với tổng 194 ñịa ñiểm ñược tiến hành ñiều tra. Tỷ lệ về mức ñộ ña dạng sinh học (PPB) cho thấy sự ña dạng về nguồn gen ở mức ñộ loài là khá cao (PPB = 96,39%), nhưng lại khá thấp ở mức ñộ quần thể (PPB = 1,03 – 25,26%). Chỉ số thông tin của Shannon và ña dạng nguồn gen của Nei thể hiện xu hướng tương tự như PPB. Theo sự phân tích tuần tự về biến dị phân tử và sự phân tích của Nei về sự ña dạng nguồn gen thì tỷ lệ ñột biến gen giữa các quần thể lần lượt là 88,66% và 88,94%, ñiều này cho thấy rõ sự biến ñộng kiểu gen giữa các quần thể với mức ñộ khá cao. Sự ña dạng di truyền trong các quần thể với mức ñộ thấp và sự sai khác di truyến giữa các quần thể với mức ñộ cao ñược giả thuyết là do nguồn gen phát sinh có hạn, nhân dòng vô tính và ñào thải gen. Dựa vào dữ liệu gen, các biện pháp bảo tồn nguồn gen ñã ñược ñưa ra nhằm bảo tồn nguồn gen của cây thuốc quý hiếm này, trong ñó bảo tồn insitu là một biện pháp quan trọng ñể duy trì và bảo tồn sự ña dạng nguồn gen và số lượng lớn cá thể trong quần thể ñó. Còn trong các quần thể EMS, là các quần thể ñã ñược xác ñịnh rõ là có tần số ñột biến gen thấp thì biện pháp tồn ex situ là biện pháp ñược ưu tiên [2]. 2.2. Nguồn gốc, phân bố và phân loại thực vật của cây Giảo Cổ Lam 2.2.1. Nguồn gốc, phân bố Gynostemma pentaphyllum có nguồn gốc từ các vùng núi của miền nam trung Quốc, Nhật Bản và ðông Nam Á [5]. Gynostemma pentaphyllum phân bố ở ñộ cao từ 300 – 3000 m so với mực nước biển ở các vùng ñồng bằng, sườn dốc và dưới tán cây trên núi của Trung Quốc, Ấn ðộ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Lào, Myanmar, Nê – Pan, Sri Lanka, Thái Lan và Việt Nam [4]. Gynostemma pentaphyllum phân bố tự nhiên ở vùng rừng núi, thung lũng núi, rừng cây gỗ, rừng cây bụi, những dải ñất ven suối, ven ñường, những nơi tối, ẩm, có ñộ cao từ 300 – 3200 m [30]. Trên thế giới Gynostemma pentaphyllum phân bố ở Ấn ðộ, Srilanca, Myanma, Trung Quốc, Triều Tiên, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6 Nhật Bản, Thái Lan, Lào và bán ñảo Malaixia [24]. Tại Việt Nam cây mọc trong rừng, rừng thưa, lùm bụi từ vùng ñồng bằng ñến ñộ cao 2000m nhiều nơi như Lào Cai, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hoà Bình, Thừa Thiên Huế, Kon Tum, ðồng Lai [6]. Ngoài ra, ở Việt Nam chi Gynostemma còn có một số loài khác : - Gynostemma laxum (Wall) Cogn: Cổ yếm lá bóng,Thư tràng thưa Gynostemma pedata Blume. Cây mọc ở Ba Vì, Lạng Sơn, SaPa, Hà Nội, Ninh Bình, Hoà Bình [5]. 2.2.2. Vị trí cây Giảo Cổ Lam trong hệ thống thực vật học Gynostemma pentaphyllum (Thunb) Makino là một loại cây leo sống nhiều năm thuộc chi Gynostemma, họ Cucurbitaceae [24]. Theo các tài liệu phân loại thực vật chuẩn như “Thực vật chí ðông Dương” và tác phẩm “Cây cỏ Việt Nam” của Viện Khoa học Việt nam công bố cây Giảo Cổ Lam thuộc chi Gynostemma, nằm trong họ Bầu bí – Cucurbitaceae. Vị trí của loài Giảo Cổ Lam trong hệ thống phân loại thực vật ñược tóm tắt như sau: Ngành Ngọc lan : Magnoliophyta Lớp Ngọc lan : Magnoliopsida Phân lớp Sổ: Dillieniiae Liên bộ Hoa tím : Violanae Bộ bầu bí: Cucurbitales Họ Bầu bí : Cucurbitaceae Chi : Gynostemma Loài:Gynostemma pentaphyllum (Thunb) Makino Cây Giảo Cổ Lam có tên khoa học là Gynostemma pentaphyllum (Thunb) Makino. Cây có nhiêu tên gọi như: Cổ yếm, Thư tràng 5 lá, Thất Diệp ðởm, Tiểu Khổ Dược ( Nhật Bản), Giảo Cổ Lam ( Trung Quốc), Cam tra man, Công la oa ñổ, Biển ñịa sinh căn, Giao dịch căn ...Tên Trung Quốc gọi là Jiaogulan, Qi Ye Dan, Gong Luo Guo Di, Pian Sheng Gen, Xiao Ku Yao, Amachazuru, Dung kulcha [6] Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7 2.3 . ðiều kiện sinh thái của cây Giảo Cổ Lam Gynostemma pentaphyllum là cây ưa ẩm và ánh sáng tán xạ. Nghiên cứu của Huang C và các cộng sự ở trường ðại học Nông nghiệp Trung Quốc cho thấy, dưới ñiều kiện có che bóng, hiệu suất quang hợp thực ñạt ñỉnh 2 lần, lần thứ nhất là 13,8 micromol CO2 x m2 x s-1 vào lúc 11:00, và hiệu suất quang hợp thực cả ngày ñạt 176,97 micromol CO2 x m2 x s-1, cao gấp 3,1 lần so với ñiều kiện chiếu sáng trực xạ. Có mối tương quan thuận giữa hiệu suất quang hợp thực và mật ñộ hạt ánh sáng, khi mật ñộ hạt ánh sáng cao hơn 700 micromol CO2 x m2 x s-1 thì nó sẽ có tương quan nghịch với hiệu suất quang hợp thực. Sự thoát hơi nước tương ñối cũng có tương quan thuận ñến hiệu suất quan hợp thực, trong ñó sự ñóng mở khí khổng có vai trò chính ñối với sự thoát hơi nước tương ñối của cây.Gynostemma pentaphyllum là cây ưa bóng ñiển hình, vì vậy ánh sáng là yếu tố quan trọng ñầu tiên cần ñược cân nhắc trong quá trình trồng trọt [15]. Gynostemma pentaphyllum có thể phát triển ở hầu hết các vùng khí hậu, nhưng tốt nhất là ở các vùng ấm [7]. Tuy nhiên, nó có khả năng chịu lạnh khá tốt, nó có thể sinh trưởng, phát triển bình thường trong khoảng nhiệt ñộ thấp từ -10 – -5oC [15]. Gynostemma pentaphyllum có thể sinh trưởng, phát triển trên rất nhiều loại ñất như ñất cát, ñất mùn, ñất thịt [7]. Cây yêu cầu ñất thoát nước tốt nhưng phải giữ ñược ẩm, ñất giàu dinh dưỡng, ñặc biệt là ñạm [15]. Cây sinh trưởng trong ñiều kiện lý tưởng có thể ñạt chiều dài thân từ 8 – 9 m/mùa (có thể cao hơn ở những vùng ấm) [15]. 2.4. Thành phần hoá học cơ bản Bằng phương pháp ño phổ phát xạ tia X ñã xác ñịnh trong cây có 15 nguyen tố vô cơ: Al, Si, Mg, Ca, K, Mn, Na, Fe, Ba, Ti, Cu, Cr, Pb, Ag. Trong ñó, nguyên tố có hàm lượng cao nhất la Si (0,1%) và thấp nhất là Ag ( 0,0001%) [16], [18]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8