Tài liệu Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật nhân giống loài hoàng tinh trắng (disporopsis longifolia craib) tại tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ XUÂN KỲ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI HOÀNG TINH TRẮNG (Disporopsis longifolia Craib) TẠI TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Thái Nguyên – 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HÀ XUÂN KỲ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC VÀ KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG LOÀI HOÀNG TINH TRẮNG (Disporopsis longifolia Craib) TẠI TỈNH HÀ GIANG Ngành : Lâm học Mã số: 8.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thị Thu Hà Thái Nguyên – 2019 1 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi. Các số liệu và kết quả nghiên là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày tháng năm Người viết cam đoan Hà Xuân Kỳ ii 1 LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu và thu thập số liệu đến nay bản luận văn Thạc sỹ của tôi đã hoàn thành. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Thị Thu Hà Viện trưởng Viện Nghiên cứu và Phát triển Lâm nghiêp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Phòng Đào tạo Sau Đại học, khoa Lâm Nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đã truyền thụ cho tôi những kiến thức và phương pháp nghiên cứu quý báu trong suốt thời gian tôi học tập và nghiên cứu.Tôi xin cảm ơn sự động viên, khích lệ của gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các cộng sự trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn./. Vì điều kiện thời gian nghiên cứu và trình độ chuyên môn của bản thân còn có những hạn chế nhất định, nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được những ý kiến góp ý quý báu của các nhà khoa học cũng như các bạn đồng nghiệp để bản luận văn này được hoàn chỉnh hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Tác giả Hà Xuân Kỳ 1 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ii MỤC LỤC .................................................................................................................... iii DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... vi DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................vii DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... viii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 2 3. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................ 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................... 3 Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................................. 4 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước ............................................................ 4 1.1.1. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây dược liệu trên thế giới ............... 4 1.1.2. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây Hoàng tinh trắng trên thế giới ... 5 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................ 6 1.2.1. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây dược liệu ở Việt Nam ................ 6 1.2.2. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây Hoàng tinh trắng ở nước ta ........ 7 1.3. Tổng quan về giâm chồi củ ...................................................................................... 9 1.4.Tổng quan khu vực nghiên cứu tỉnh Hà Giang ....................................................... 15 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 15 1.4.2. Chính sách thu hút đầu tư .................................................................................... 18 1.4.3. Tiềm năng về cây dược liệu ................................................................................ 19 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 23 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 23 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................................... 23 2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 23 1 iv 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của loài Hoàng tinh trắng............................ 23 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học loài Hoàng tinh trắng .................................. 23 2.3.3. Nghiên cứu nhân giống Hoàng tinh trắng bằng phương pháp tách chồi củ ........ 23 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 24 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu ............................................................................... 24 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................................... 24 2.4.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm nhân giống Hoàng tinh Trắng bằng phương pháp tách chồi củ .................................................................................................................... 26 2.4.4. Phương pháp theo dõi, thu thập và xử lý số liệu ................................................. 28 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................................... 32 3.1. Đặc điểm sinh thái nơi có loài Hoàng tinh Trắng phân bố tại khu vực nghiên cứu32 3.1.1. Điều kiện khí hậu nơi có loài Hoàng tinh trắng phân bố..................................... 32 3.1.2. Đặc điểm đất đai nơi có Hoàng tinh trắng phân bố ............................................. 32 3.1.3. Đặc điểm phân bố của loài Hoàng tinh trắng ...................................................... 33 3.1.4. Một số đặc điểm cấu trúc rừng nơi có loài Hoàng tinh trắng phân bố ................ 35 3.1.4.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ ........................................................................... 35 3.1.4.2. Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi..................................................................... 36 3.2. Đặc điểm sinh vật học cây Hoàng tinh trắng.......................................................... 38 3.2.1. Đặc điểm lá .......................................................................................................... 38 3.2.2. Đặc điểm thân ...................................................................................................... 39 3.2.3 Đặc điểm hoa ........................................................................................................ 40 3.2.4. Đặc điểm quả Hoàng tinh trắng ........................................................................... 40 3.2.5. Đặc điểm rễ cây Hoàng tinh trắng ....................................................................... 41 3.3. Nghiên cứu nhân giống Hoàng tinh trắng bằng phương pháp tách chồi củ ........... 42 3.3.1. Ảnh hưởng của loại chồi củ đến nhân giống tách chồi củ................................... 42 3.3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ đến nhân giống tách chồi củ cây Hoàng tinh trắng ............................................................................................................ 43 3.3.3. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến tỷ lệ tạo chồi trong nhân giống tách chồi củ cây Hoàng tinh trắng ................................................................................ 45 3.3.4. Ảnh hưởng của giá thể đến nhân giống tách chồi củ cây Hoàng tinh trắng ........ 48 1 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 51 1. Kết luận...................................................................................................................... 51 1.1. Đặc điểm sinh thái của cây Hoàng tinh trắng ......................................................... 51 1.2. Đặc điểm sinh học của cây Hoàng tinh trắng ......................................................... 51 1.3. Nhân giống Hoàng tinh trắng bằng phương pháp tách chồi củ .............................. 52 2. Kiến nghị ................................................................................................................... 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 53 vi 1 DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT IAA : Indole-3-acetic acid IBA : Indole butyric acid OTC : Ô tiêu chuẩn NAA : α-naphthaleneaceticd. 1 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Điều kiện khí hậu các tháng tại Hà Giang ....................................................32 Bảng 3.2 Hình thái phẫu diện đất đại diện nơi Hoàng tinh trắng phân bố ..................33 Bảng 3.3. Phân bố Hoàng tinh trắng theo độ cao ..........................................................34 Bảng 3.4 Tổ thành tầng cây gỗ ở khu vực nghiên cứu ..................................................35 Bảng 3.5. Thành phần cây bụi tại khu vực điều tra .......................................................36 Bảng 3.6. Thành phần thảm tươi khu vực .....................................................................37 Bảng 3.7. Kết quả Ảnh hưởng của loại chồi củ đến nhân giống tách chồi củ ..............42 Bảng 3.8. Kết quả ảnh hưởng của thời vụ đến nhân giống tách chồi củ ......................43 Bảng 3.9. Kết quả ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến kết quả nhân giống tách chồi củ ....................................................................................................................45 Bảng 3.10. Kết quả ảnh hưởng của giá thể đến nhân giống tách chồi củ.....................49 1 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Cây Hoàng tinh trắng.......................................................................................9 Hình 3.1. Rừng nơi Hoàng tinh trắng phân bố tại Tát Ngà, Mèo Vạc, Hà Giang .........38 Hình 3.2. Rừng nơi Hoàng tinh trắng phân bố tại Tả Sử Choóng, Hoàng su Phì, Hà Giang .............................................................................................................................38 Hình 3.3. Rừng nơi Hoàng tinh trắng phân bố tại Tân Lập, Bắc Quang, Hà Giang .....38 Hình 3.4. Lá cây Hoàng tinh trắng ................................................................................39 Hình 3.5. Thân cây Hoàng tinh trắng ............................................................................39 Hình 3.6. Hoa cây Hoàng tinh trắng ..............................................................................40 Hình 3.7. Quả cây Hoàng tinh trắng ..............................................................................40 Hình 3.8. Rễ cây Hoàng tinh trắng ................................................................................41 Hình 3.9. Hoàng Tinh trắng phân bố tại OTC3 (Cán Chu Phìn, huyện Mèo Vạc, Hà Giang) ............................................................................................................................41 Hình 3.10. Hoàng Tinh trắng phân bố tại OTC7 (Việt Vinh, huyện Bắc Quang, Hà Giang) ............................................................................................................................41 Hình 3.11. Sự nảy mầm của củ Hoàng tinh trắng .........................................................43 Hình 3.12. Hình thái chồi khi giâm ở các mùa vụ khác nhau .......................................45 Hình 3.13. Hình thái chồi khi sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng khác nhau .........48 Hình 3.14. Chất lượng, chồi (cây con) khi trồn trên các giá thể khác nhau ..................50 1 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, lâm sản ngoài gỗ là nguồn tài nguyên có vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế xã hội, đặc biệt đối với các cộng đồng có đời sống gắn liền với rừng. Ở các nước nghèo, đang phát triển đời sống người dân vẫn còn phụ thuộc vào những sản phẩm của rừng để tiêu dùng và là nguồn thu nhập chính, ở những nơi xa các trung tâm dịch vụ, người nghèo chưa có điều kiện biết tới dịch vụ chăm sóc y tế đắt tiền, ở đó người dân coi nguồn dược liệu khai thác từ tự nhiên là hiệu quả và rẻ tiền để chăm sóc sức khỏe và chữa bệnh thông thường. Với sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp cùng sức ép của sự gia tăng dân số và sự mở rộng quy mô hội nhập kinh tế đã làm tăng nhu cầu sử dụng lâm sản ngoài gỗ. Tình trạng khai thác không hợp lý, khai thác tận thu, tận diệt nguồn lâm sản ngoài gỗ nói chung và nhóm cây dược liệu nói riêng đã có tác động xấu đối với sự đa dạng sinh học và đời sống cộng đồng dân cư sống phụ thuộc vào rừng. Trong nhóm những cây lâm sản ngoài gỗ, nhóm cây dược liệu đang được người dân đặc biệt quan tâm. Hiện nay nhu cầu sử dụng cây dược liệu chế xuất thuốc trong nước và trên thế giới ngày càng tăng, riêng trong nước hàng năm cần 50.000-60.000 tấn cây dược liệu để chế xuất thuốc. Do người dân sống trong rừng và gần rừng chưa hiểu hết được giá trị của chúng nên thường xuyên vào rừng thu hái tận gốc chủ yếu là bán sang Trung Quốc mà chưa quan tâm đến gây trồng. Do đó nguồn lâm sản ngoài gỗ mọc hoang ở rừng núi còn rất nhiều nay bị khai thác quá mức dẫn đến cạn kiệt điển hình là những cây dược liệu quý như: Hoàng tinh, Hà thủ ô đỏ, Sói rừng, Lan kim tuyến, Sâm tiết trúc, cây Si đỏ, Thất diệp nhất chi hoa [3], [6], [7]. Hoàng tinh nói chung và Hoàng tinh trắng (Disporopsis longifolia Craib) nói riêng là một trong những loài cây dược liệu quý được biết đến là một vị thuốc với nhiều tác dụng bổ âm ích khí, nhuận phế kiện tỳ, cường kiện cân cốt nên được đông y sử dụng nhiều trong các bài thuốc chữa ho ra máu, tiểu đường, ăn uống không ngon… Củ Hoàng tinh chính là vị thuốc được ghi đầu tiên trong Danh y biệt lục với nhiều công năng và tác dụng chữa bệnh rất hay và hữu ích [7]. Hoàng tinh có phân bố tự nhiên tại Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Hòa Bình... Trong đó, Hà Giang là một tính miền núi biên giới phía bắc, với diện tích tự nhiên là 2 1 792.261,6 ha. Với đặc thù về điều kiện địa hình và điều kiện khí hậu tạo cho tỉnh Hà Giang có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, có trên 1.100 loài cây dược liệu trong tổng số hơn 6.000 loài cây dược liệu của cả nước, trong đó có 894 loài mọc hoàn toàn trong tự nhiên, 111 loài hoàn toàn trồng trọt và 96 loài vừa được trồng trọt vừa mọc tự nhiên, các loài tập trung vào 9 dạng sống khác nhau như Ký sinh, bán ký sinh, phụ sinh, bì sinh, bụi leo, dây leo, bụi, gỗ và cỏ. Các dạng sống có nhiều họ, chi loài đều có số lượng lớn nhất là cây cỏ, gỗ, bụi, dây leo; Với địa hình, khí hậu và số lượng loài dược liệu nêu trên thì Hà Giang được coi là tỉnh khá đa dạng về các bậc phân loại. Hà Giang là tỉnh có nguồn gen cây dược liệu phong phú, song chưa có vườn bảo tồn, lữu giữ để phục vụ cho nghiên cứu phát triển nguồn gen cây dược liệu chất lượng cao. Hiện nay, ở nước ta công tác bảo tồn các loài cây dược liệu nói chung và cây Hoàng tinh trắng nói riêng chưa thực sự gắn với phát triển. Loài cây này đang ở mức báo động vì phần lớn chúng ta đang khai thác từ tự nhiên để phục vụ cho nhu cầu sử dụng, trong khi đó lại có rất ít các công trình nghiên cứu nhân giống và gây trồng loài cây dược liệu quý này. Để có cơ sở cho việc bảo tồn và phát triển loài cây Hoàng tinh trắng cần thiết phải nghiên cứu đặc điểm sinh học và kỹ thuật gây trồng nhằm phát triển loài này hướng tới sản xuất hàng hóa phục vụ nhu cầu sử dụng làm thuốc chữa bệnh, giảm áp lực của cộng đồng lên tài nguyên thiên nhiên rừng. Do đó, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và kỹ thật nhân giống loài Hoàng tinh trắng (Disporopsis longifolia Craib)” tại tỉnh Hà Giang là rất cần thiết. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được đặc điểm sinh vật học và kỹ thuật nhân giống loài Hoàng tinh trắng làm cơ sở cho việc gây trồng loài cây này. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học để nghiên cứu nhân giống và phát triển loài Hoàng tinh trắng. - Làm tài liệu cho công tác nghiên cứu khoa học, tài liệu tham khảo khác về loài Hoàng tinh trắng. 3 1 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Về kinh tế - xã hội: Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp thông tin trong việc nhận dạng loài Hoàng tinh trắng đồng thời nghiên cứu được kỹ thuật nhân giống Hoàng tinh trắng, trên cơ sở đó có thể giúp người dân mở rộng mô hình trồng cây dược liệu Hoàng tinh trắng góp phần tạo việc làm nâng cao đời sống phát triển kinh tế các hộ gia đình. - Về môi trường: Việc nghiên cứu về loài góp phần bổ sung nguồn tài liệu về loài, góp phần bảo tồn loài. 4 1 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước 1.1.1. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây dược liệu trên thế giới Theo Tổ chức Y tế Thế giới, 80% dân số ở các nước đang phát triển việc chăm sóc sức khỏe ít nhiều vẫn còn liên quan đến y học cổ truyền (YHCT) hoặc thuốc từ dược thảo truyền thống để bảo vệ sức khỏe. Trong vài thập kỷ gần đây, các nước trên thế giới đang đẩy mạnh việc nghiên cứu, bào chế và sản xuất các chế phẩm có nguồn gốc thiên nhiên từ cây dược liệu để hỗ trợ, phòng ngừa và điều trị bệnh. Theo thống kê của WHO, ở Trung Quốc doanh số thị trường thuốc từ dược liệu đạt 26 tỷ USD (2008, tăng trưởng hàng năm đạt trên 20%), Mỹ đạt 17 tỷ USD (2004), Nhật Bản đạt 1,1 tỷ USD (2006), Hàn Quốc 250 triệu USD (2007), châu Âu đạt 4,55 tỷ Euro (2004), ... Tính trên toàn thế giới, hàng năm doanh thu thuốc từ dược liệu ước đạt khoảng trên 80 tỷ USD [23]. Những nước sản xuất và cung cấp dược liệu trên thế giới chủ yếu là những nước đang phát triển ở Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam, Thái Lan, Bangladesh...ở Châu Phi như Madagasca, Nam Phi...ở Châu Mỹ La tinh như Brasil, Uruguay... Những nước nhập khẩu và tiêu dùng chủ yếu là những nước thuộc liên minh châu Âu (EU), chiếm 60% nhập khẩu của Thế giới. Trung bình hàng năm các nước EU nhập khoảng 750 triệu đến 800 triệu USD dược liệu và gia vị. Nguồn cung cấp dược liệu chính cho thị trường EU là Indonesia, Trung Quốc, Việt Nam, Thái Lan, Brazil, Đức. Nhu cầu về dược liệu cũng như thuốc từ dược liệu (thuốc được sản xuất từ nguyên liệu có nguồn gốc tự nhiên từ động vật, thực vật hoặc khoáng chất) có xu hướng ngày càng tăng, nhất là ở các quốc gia đang phát triển. Xu thế trên thế giới con người bắt đầu sử dụng nhiều các loại thuốc chữa bệnh và bồi dưỡng sức khỏe có nguồn gốc từ thảo dược hơn là sử dụng thuốc tân dược vì nó ít độc hại hơn và ít tác dụng phụ hơn. Hơn nữa hiện còn nhiều triệu chứng và bệnh hiểm nghèo chưa có thuốc đặc hiệu để chữa trị, người ta hi vọng rằng từ nguồn động thực vật tự nhiên hoặc từ vốn trí tuệ bản địa của các cộng đồng, qua nghiên cứu sàng lọc có thể cung cấp cho 5 1 nhân loại những hợp chất có hoạt tính sinh học cao để làm ra các loại thuốc mới có hiệu quả chữa bệnh như mong muốn. Nghiên cứu sàng lọc cây dược liệu hiện cũng được chú trọng ở nhiều quốc gia, nhiều lĩnh vực như dược liệu, công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm ... Theo thống kê hiện nay tỷ lệ số người sử dụng YHCT trong chăm sóc sức khỏe và điều trị bệnh ngày càng tăng như Trung Quốc, Hàn Quốc, Các nước Châu phi, ...Ở Trung Quốc chi phí cho sử dụng YHCT khoảng 10 tỷ USD, chiếm 40% tổng chi phí cho y tế, Nhật Bản khoảng 1,5 tỷ USD, Hàn Quốc khoảng trên 500 triệu USD. Nhận thức được tầm quan trọng của dược liệu, Hội nghị môi trường và phát triển của Liên hợp quốc (UNCED) năm 1992 đã thông qua Chương trình nghị sự 21 đã xác định vài trò quan trọng của cây dược liệu, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái và là nguồn nuôi sống người dân miền núi. Do đó các tổ chức thế giới như FAO, UNCED, WB, v.v… đã xây dựng nhiều chương trình, giúp các nước bảo tồn, nuôi trồng và khai thác cây dược liệu theo hướng phát triển bền vững, tạo nguồn thu nhập, nâng cao đời sống kinh tế, đảm bảo an ninh lương thực, ổn định xã hội cho người dân miền núi. Từ những nhận thức về tầm quan trọng của dược liệu, Chiến lược bảo tồn, khai thác và phát triển cây cây dược liệu đã được thực hiện ở nhiều Quốc [19], [20]. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn để cần giải quyết như nguồn gen chưa được đánh giá, tuyển chọn, thiếu quy trình công nghệ nhân giống hiệu quả; quy trình nhân giống còn ở quy mô nhỏ; thiếu quy trình nuôi trồng hoặc quy trình công nghệ sản xuất ở quy mô nhỏ, thiếu nguồn cây giống, hạt giống tốt. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây Hoàng tinh trắng trên thế giới Hoàng tinh trắng: có tên khoa học là Disporopsis longifolia Craib, thuộc họ thiên môn đông (Asparagaceae) [17]. Cây phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới từ Ấn Độ tới các dãy núi ở Đông Nam Á, Trung Quốc. Cây đặc biệt ưa ẩm, ưa bóng và ưa vùng có khí hậu quanh năm ẩm mát. Chúng thường mọc thành khóm trên đất ẩm nhiều mùn hay trên các hốc đá, dọc hành lang ven suối, dưới tán rừng ẩm ở độ cao khoảng 400 - 1500 m [21]. Hiện nay Hoàng tinh trắng được nhân giống vô tính chủ yếu bằng chồi củ. Trung Quốc là nước có lịch sử rất dài trong sử dụng các loài Hoàng tinh như một loại thảo 6 1 dược quý. Trên thế giới, Hoàng tinh trắng ngoài tự nhiên đã bị thu hái đến mức cạn kiệt. Giá bán trên thị trường thế giới khoảng 60.000 – 70.000 đồng/kg củ tươi. Hoàng tinh trắng có tác dụng điều hòa huyết áp, lipit máu, tăng cường miễn dịch, điều trị đái tháo đường. Nghiên cứu hóa sinh hiện đại cho thấy dược liệu hoàng tinh chứa Glucose, Mannose, Galacturonic acid, Fructose. Theo y học cổ truyền Đài Loan, Hoàng tinh sau khi chế biến có tác dụng tăng cường chức năng miễn dịch, chống xơ vữa động mạch, làm hạ đường huyết, tăng lưu lượng máu qua động mạch vành, kháng viêm [18]. Hoàng tinh trắng đang được xếp vào Sách đỏ ở nhiều nước do môi trường sống ngày càng thu hẹp [22]. Vì vậy, bảo tồn và phát triển nguồn gen loài cây này đã được quan tâm ở nhiều nước. Nghiên cứu nhân giống và nuôi trồng còn ít được công bố. 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước 1.2.1. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây dược liệu ở Việt Nam Việt Nam được đánh giá là quốc gia có tiềm năng lớn về cây dược liệu trong khu vực Đông Nam Á. Điều này thể hiện ở sự đa dạng về chủng loại cây dược liệu (trong số hơn 12.000 loài thực vật Việt Nam thì có gần 4.000 loài cho công dụng làm thuốc), vùng phân bố rộng khắp cả nước, có nhiều loài dược liệu được xếp vào loài quý và hiếm trên thế giới [3]. Mặc dù có tiềm năng to lớn, song công cuộc bảo tồn và phát triển các cây dược liệu cũng đang gặp phải một số hạn chế, khó khăn. Các loài cây dược liệu đang có thị trường tiêu thụ lớn song chưa đáp ứng đủ. Nguồn nguyên liệu hiện này chủ yếu khai thác từ tự nhiên. Hầu hết các loài cần được bảo tồn, nuôi trồng, song gặp nhiều khó khăn về nguồn giống, công nghệ nuôi trồng. Do đó, công tác phát triển nguồn gen gặp nhiều khó khăn. Một số đề tài dự án các cấp nhân giống và nuôi trồng thử nghiệm một số cây dược liệu đã được tiến hành ở nước ta, như dự án: “Hoàn thiện quy trình nhân giống và trồng thử nghiệm cây dược liệu Hà thủ ô đỏ (Polygonum multiflorum), cây Lan gấm (Anoetochilus) tại Phú Yên” giai đoạn 2014-2016. Dự án: “Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện quy trình nhân giống một số loài dược liệu và xây dựng mô hình sản xuất giống để xây dựng vùng trồng dược liệu trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” giai đoạn 20152017 [13], [14]. Một số nhiệm vụ khai thác phát triển nguồn gen cây Khôi tía, Hà thủ ô đỏ, Đẳng sâm, Đinh lăng, Hoàng tinh hoa đỏ, Hoàng tinh hoa trắng, v.v. Các Nhiệm 7 1 vụ này tập trung vào xây dựng được quy trình nhân giống bằng giâm hom hoặc sản xuất cây giống từ hạt, xây dựng mô hình trồng, thu hái và sơ chế, chế biến. Nhìn chung, các Nhiệm vụ đã được thực hiện chưa quan tâm đến tuyển chọn, chọn lọc nguồn gen tốt có năng suất, chất lượng cao, xây dựng vườn giống gốc tại vùng sinh thái bản địa để cung cấp nguồn giống chất lượng cao cho sản xuất tại vùng miền núi nước ta. Vì vậy, các Nhiệm vụ sau khi kết thúc, nguồn gen đã bị thất thoát, chết dần do không được bảo tồn trong trong vườn giống, phát triển nhân giống và mở rộng vùng sản xuất sau đó. Đồng thời các Nhiệm vụ chưa đầu tư cho xây dựng quy trình nhân giống ở quy mô công nghiệp, sử dụng giá thể siêu nhẹ, giúp cho cây giống có tỷ lệ sống cao. Nguồn giống cung cấp cho sản xuất còn hạn chế, chưa ban hành được tiêu chuẩn cây giống và giống gốc cho các loài cây dược liệu. Hiện nay trên địa bàn các tỉnh miền núi có các Trung tâm nhân giống và nuôi trồng một số cây dược liệu. Để phát triển cây dược liệu có giá trị kinh tế cao với quy mô lớn, không chỉ cần nguồn giống chất lượng cao, mà cả số lượng lớn cho nuôi trồng. Nhu cầu về giống cây dược liệu trên địa bàn các tỉnh là rất lớn, trong khi khả năng sản xuất và cung ứng cây giống còn rất hạn chế, chủ yếu là sản xuất theo phương pháp truyền thống và nhập khẩu giống. Quy trình trồng trọt và thu hái chưa hoàn chỉnh. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu bảo tồn và phát triển cây Hoàng tinh trắng ở nước ta Ở Việt Nam Hoàng tinh trắng còn có tên gọi khác là: Hoàng tinh cách, Hoàng tinh lá mọc cách, cây đót, co hán han (Thái), voòng chính, néng lài (Tày). Tên khoa học là Disporopsis longifolia Craib., thuộc họ thiên môn đông (Asparagaceae) [2]. Đặc điểm thực vật học: Hoàng tinh trắng là loại cây cỏ, sống nhiều năm. Thân rễ mập, thành chuỗi, mọc ngang, gồm nhiều đốt, mặt trên có sẹo do vết thân tàn lụi để lại. Thân khí sinh cao 0,6 - 1 m, đứng, nhẵn, cao đến gần 1m. Lá không cuống, mọc so le, dài 10 - 20 (27) cm, rộng 2,5 - 6 (10) cm phiến hình mác, đầu nhọn dài hình trứng hoặc trái xoan. Hoa trắng, hình chuông. Cụm hoa mọc ở nách lá, có 5 - 7 hoa, rủ xuống, cuống hoa 1cm. Hoa màu trắng, bao hoa hợp thành sống chia 6 thùy ở miệng. Nhị 6, đính ở miệng ống, chỉ nhị, hình bản, có 2 tai ở đầu. Quả chín màu trắng xốp. Quả mọng, hình cầu, khi chín màu tím đen. Mùa hoa tháng 3-5; Quả: Tháng 6-8. Tái sinh bằng thân rễ hoặc bằng hạt [12]. 8 1 Bộ phận dùng: Thân rễ. Thu hái vào mùa thu. Rửa sạch, đồ chín, phơi khô, sau đó chế thành "thục" bằng cách: ban đêm đun, ban ngày phơi, làm liên tục 9 lần. Đặc điểm sinh thái và phân bố: Ở nước ta cây mọc nơi ẩm mát, ưa bóng, dưới tán rừng và ưa vùng có khí hậu quanh năm ẩm mát trên các hốc mùn đá tại vùng núi cao ở ở các tỉnh miền núi phía bắc như Hoà Bình, Hà Tây, Ninh Bình, Lai Châu, Điện Biên, Lào Cai, Sơn La, Hà Giang, Yên Bái, Cao Bằng, Nghệ An. Cây mọc hoang thành khóm, trên đất ẩm nhiều mùn hay trên các hốc đá, dọc hành lang ven suối, dưới tán rừng kín thường xanh ẩm (nhất là loại hình rừng núi đá), ở độ cao 100 - 1200 m. Cho đến nay chủ yếu khai thác từ nguồn gen mọc hoang, rất ít được trồng [2]. Thành phần hóa học: Thành phần hoá học trong củ Hoàng tinh gồm chất nhầy, đường, tinh bột, acid amin, alcaloid, flavonoid, sterol, chất béo, chất nhầy, iridoid glycozid, alcaloid, 17 acid amin trong đó có nhiều acid amin cần thiết cho cơ thể [6]. Hiện nay ở nước ta, cây Hoàng tinh trắng được người dân thu hái và bán cho thương lái giá trên 200 nghìn đồng/kg và chủ yếu bán cho thương lái Trung Quốc. Việc bị săn lùng ráo riết để bán cho Đài Loan, Trung Quốc, đã dẫn tới cạn kiệt dược thảo quý này ở nước ta. Tác dụng: Hoàng tinh trắng được xem là một loài cây có giá trị cao trong y học. Hoàng tinh có vị ngọt, tính bình; có tác dụng bổ trung ích khí, trừ phong thấp, nhuận tâm phế, ích tỳ vị, trợ gân cốt, thêm tinh tuỷ, đen tóc sống lâu [1]. Ngày nay người ta đã biết Hoàng tinh trắng có tác dụng bổ, tăng lực, làm hạ đường huyết, làm săn da và làm dịu viêm, chữa các chứng hư tổn, suy nhược, chứng mệt mỏi, tăng huyết áp, chống lão suy, tăng cường chức năng miễn dịch, tăng lưu lượng máu qua động mạch vành tim, chống xơ vữa mạch máu, hạ đường huyết, kháng viêm [4]. Nghiên cứu bảo tồn, nhân giống: Cây được xếp vào dạng sẽ nguy cấp, sắp bị tuyệt chủng do số lượng cá thể suy giảm nhanh, lại bị thu hái bằng cách đào thân rễ và môi trường sống bị thu hẹp. Mức độ đe doạ: Bậc V. Hiện nay, loài cây này đang nằm trong sách Đỏ cần ưu tiên bảo tồn và phát triển. Trong tự nhiên loài Hoàng tinh trắng phân bố chủ yếu ngoài rừng tự nhiên nhưng do khai thác liên tục dẫn đến cạn kiệt và hiếm dần. Việc nghiên cứu nhân giống để bảo tồn và phát triển loài dược liệu này đang là vấn đề cấp bách. Cho đến nay có rất ít công trình nghiên cứu về bảo tồn và nhân giống Hoàng tinh. Đặng Ngọc Hùng và Hoàng Thị Phong (2013) đã nhân giống cây 9 1 Hoàng tinh trắng (Disporopsis longifolia) bằng chồi củ củ tại Cao Bằng [9]. Năm 2010, Bộ NN&PTNT đã phê duyệt nhiệm vụ Bảo tồn nguồn gen cây thuốc quý (Hoa Tiên – Asarum glabrum, Hoàng tinh trắng – Disporopsis longifolia và Củ dòm – Stephania dielsiana) ở Vườn quốc gia Ba Vì. Trần Ngọc Hải đã tiến hành đề tài cấp Bộ NN&PTNT: “Khai thác và phát triển nguồn gen hai loài cây thuốc Hoàng tinh trắng (Disporopsis longifolia Craib.) và Củ dòm (Stephania dielsiana Y.C.Wu.) ở một số tỉnh vùng miền núi Phía Bắc” giai đoạn 2012-2014 [8]. Hình 1.1. Cây Hoàng tinh trắng 1.3. Tổng quan về giâm hom Giâm hom là phương pháp nhân giống vô tính cây trồng bằng cơ quan sinh dưỡng. Nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom là phương pháp nhân giống đem lại hiệu quả cao và được áp dụng phổ biến cả trong và ngoài nước trong suốt thời gian qua. Phương thức này dựa trên cơ sở phân bào nguyên nhiễm không có sự kết hợp vật chất di truyền giao hợp giữa giao tử cái và giao tử đực nên cây mới tạo ra mang đầy đủ vật chất di truyền của cây mẹ [11]. Nhân giống bằng hom là phương pháp sử dụng đoạn thân, cành, lá để tạo ra 1 cây mới mang đặc tính di truyền của cây mẹ. Đây là phương pháp tương đối dễ thực hiện, hệ số nhân giống cao nên được áp dụng phổ biến trong công tác nhân giống cây trồng. Các loại hom được dùng trong nhân giống: có thể là thân cây non, cành, lá, rễ củ… 10 1 Hom thân và hom cành: là hom được cắt từ một phần của thân cây non, từ chồi vượt hoặc cành non của cây. Như một số loại tre, luồng.... hom giâm có thể là một đoạn thân, một đoạn thân có gốc, đoạn cành hoặc đoạn gốc cành sát thân. Hom của các loài thân gỗ đều được lấy từ thân cây non hoặc cành non của cây. Các loại cành giâm thường là cành non, cành hóa gỗ yếu, cành nửa hóa gỗ, cành hóa gỗ. Hom rễ là loại hom được cắt từ rễ cây. Một số loại cây có thể dùng rễ để giâm hom như Xoan, Long não, Lê, Hồng. Ngoài ra ở một số loài thực vật người ta có thể giâm hom từ lá (thu hải đường, Sống đời,...) hoặc từ củ (Khoai lang, Khoai tây, hoàng tinh, Gừng...) Ở một số loài khi nhân giống hom thường có hiện tượng bảo lưu cục bộ là hiện tượng mà cây hom tiếp tục sinh trưởng và phát triển hình thái theo đặc trưng của cành được lấy từ cây mẹ. * Cơ sở tế bào học Tế bào chứa bộ nhiễm sắc thể mang đầy đủ thông tin di truyền cho quá trình phát triển của sinh vật. Trong quá trình sinh sản vô tính, cây con được tạo ra có nguồn gốc từ bản sao của cây mẹ * Cơ sở di truyền học Trong quá trình sinh trưởng phát triển trải qua nhiều lần phân bào liên tiếp cùng với quá trình phân hóa các cơ quan. Quá trình phân bào giảm nhiễm kết quả từ 1 tế bào mẹ cho ra 2 tế bào con mang bộ nhiễm sắc thể y hệt tế bào mẹ. Các loại hom đều xuất phát từ 1 bộ phận sinh dưỡng của cây mẹ nên khi tạo ra 1 cây mới luôn mang đủ đặc tính vốn có của cây mẹ. * Sự hình thành rễ bất định: Nhân giống bằng hom dựa trên cơ sở hình thành tái sinh rễ bất định của 1 đoạn thân hoặc đoạn cành trong điều kiện thích hợp để tạo thành cơ thể mới. Rễ bất định là rễ ra ở bất kỳ bộ phận nào của cây, ngoài hệ rễ của nó trong giâm hom và điều quan trọng là hình thành được rễ bất định. Có hai rễ bất định là rễ tiềm ẩn và rễ mới sinh. Rễ tiềm ẩn là rễ có nguồn gốc tự nhiên trong thân, trong cành cây, nhưng chỉ phát triển khi thân hoặc cành đó tách khỏi thân cây. Rễ mới sinh chỉ được hình thành khi cắt hom. Sự hình thành rễ bất định có thể chia ra làm ba giai đoạn: