nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và nhân giống loài cây bình vôi (stephania rotunda lour.) bằng phương pháp giâm hom

Sau thời gian làm việc tích cực và nghiêm túc đến nay tôi đã hoàn thành khóa luận với tên đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và nhân giống loài cây Bình vôi Stephania rotunda Lour

LỜI NÓI ĐẦU

Để đánh giá kết quả học tập cuối khóa đào tạo hệ chính quy tạiTrường Đại học Lâm nghiệp và giúp cho sinh viên làm quen với công tácnghiên cứu khoa học, được sự đồng ý của Nhà trường, khoa Lâm học và

bộ môn Lâm sinh tôi đã tiến hành làm khóa luận tốt nghiệp tại vườn ươmcủa trung tâm Giống và công nghệ sinh học Trường Đại học Lâm nghiệp

Sau thời gian làm việc tích cực và nghiêm túc đến nay tôi đã hoàn

thành khóa luận với tên đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và nhân giống loài cây Bình vôi (Stephania rotunda Lour.) bằng phương pháp giâm hom”.

Nhân đây tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy giáo BùiThế Đồi, người trực tiếp hướng dẫn cùng toàn thể các thầy giáo, cô giáotrong khoa Lâm học đã tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành khóa luận

Mặc dù bản thân đã cố gắng hết sức nhưng do trình độ và thời gian

có hạn nên bản khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rấtmong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các bạnđồng nghiệp

Tôi xin trân trọng cảm ơn !

Xuân Mai, tháng 5 năm 2011 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Dũng

CHƯƠNG 1:

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nằm trong vùng giàu tài nguyên dược liệu của thế giới, Việt Namđược đánh giá là một trong những nước có tài nguyên cây thuốc phongphú Theo Trung tâm Tài nguyên và Môi trường - Đại học Quốc gia HàNội (2000) đã thống kê nước ta có 3.800 loài thực vật có giá trị dược liệu.Việc sử dụng thảo dược làm thuốc chữa bệnh đã có từ xa xưa, song chủyếu dựa theo kinh nghiệm dân gian

Trong những năm gần đây, nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất dượcphẩm tăng mạnh, việc khai thác nguồn tài nguyên cây thuốc một cách bừabãi làm cho các loài cây có giá trị dược liệu bị suy giảm nghiêm trọng,một số loài đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng, phải đưa vào danh mụcthực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm, nghiêm cấm khai thác sử dụng vì mục

đích thương mại (Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30 tháng 3 năm

2006 của Chính phủ) Trước thực trạng đó, Thủ tướng Chính phủ đã ban

hành Quyết định số 81/2009/QĐ-TTg về việc phê duyệt Quy hoạch pháttriển ngành công nghiệp hóa dược đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025.Trong đó, ưu tiên đầu tư sản xuất nguyên liệu hóa dược để phục vụ sảnxuất thuốc thiết yếu, thuốc có thế mạnh xuất khẩu, thuốc từ dược liệu đểthay thế thuốc nhập khẩu Ưu tiên việc tạo dựng nguồn nguyên liệu ổnđịnh về số lượng và chất lượng để cung cấp cho các nhà máy chiết xuất.Theo quy hoạch, sẽ có 22 vùng nguyên liệu sản xuất thuốc được củng cố,

mở rộng nhằm phát triển các giống cây thuốc quý của Việt Nam và thếgiới

Chi Bình vôi (Stephania) gồm nhiều loài cây thuốc quý có tác dụng

an thần, chữa ho, sốt, lỵ, dạ dày, chữa mất ngủ, chúng còn được sử dụng

để chữa bệnh ung thư một trong những căn bệnh của thế kỷ Hiện nay cáctài liệu mô tả về các đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của các loài Bình

vôi rất hạn chế Trong đó loài Bình vôi (Stephania rotunda Lour.) đang bị

suy giảm nghiêm trọng trong tự nhiên Do vậy việc hiểu biết một số đặcđiểm sinh vật học của loài cây này có ý nghĩa lớn nhằm góp phần bảo tồnnguồn gen và phát triển loài cây thuốc quý hiếm này Bên cạnh đó, sựhiểu biết về tầm quan trọng, lợi ích và công tác nhân giống, đặc biệt lànhân giống sinh dưỡng loài cây này không chỉ giúp cho công tác bảo tồn

mà còn có thể tạo ra nguồn nguyên liệu đảm bảo cả số lượng và chấtlượng cho việc sản xuất hóa dược với quy mô lớn Chính vì những lý do

trên đây, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và nhân giống loài cây Bình vôi (Stephania rotunda Lour) bằng phương pháp giâm hom” nhằm cung cấp thêm những thông tin về loài

cây này nói riêng và công tác bảo tồn và phát triển cây thuốc ở nước ta

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU2.1 Trên thế giới

2.1.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của cây rừng

Sinh thái học là một thuật ngữ đã có từ rất lâu, từ năm 1858 do H.Thoreau đề xuất Đến năm 1869, nhà sinh thái học người Đức E Haeckel

đã đưa ra định nghĩa đầu tiên về sinh thái học như sau: Sinh thái học là

môn khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa thể hữu cơ và hoàn cảnh xung quanh bao gồm mối quan hệ lẫn nhau giữa hoàn cảnh phi sinh vật và hoàn cảnh sinh vật (dẫn theo Hoàng Kim Ngũ, 2005) Đây là chương trình

nghiên cứu làm tiên đề cho những nghiên cứu về sinh thái học sau này

Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của cây rừng có ý nghĩa rất lớntrong sản xuất lâm nghiệp Dựa vào đặc điểm sinh thái của cây rừng,chúng ta có thể đưa cây rừng đến trồng đúng vùng sinh thái của chúng,như vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của câyrừng Không những thế, khi biết đặc điểm sinh thái của các loài cây, cácnhà lâm học sẽ xác định được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý tácđộng nhằm tạo ra những quần thể rừng phù hợp với mục đích kinh doanh

Trong các đặc điểm sinh thái cây rừng, ánh sáng là một trong nhữngnhân tố quan trọng Trong khi đó, nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng củacây cần phải nghiên cứu điều kiện thổ nhưỡng Từ đầu thế kỷ 20, trên thếgiới đã có nhiều công trình nghiên cứu về đất Các mối quan hệ giữa cácyếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng được bằng phương pháptoán học, phản ánh các đặc điểm, quy luật tương quan phức tạp trong tựnhiên Bên cạnh đó còn có các phương pháp thực nghiệm sinh thái học đểnghiên cứu mối quan hệ giữa các loài, phương pháp điều tra đánh giá đãđược trình bày trong “Thực nghiệm sinh thái học” của Steven,D.Wramemand, Gary L (1980), W.Lacher (1978) đã chỉ ra các vấn đề

nghiên cứu trong sinh thái thực vật như sự thích nghi ở các điều kiện dinhdưỡng khoáng, ánh sáng, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu.

Ảnh hưởng của chế độ nước đến sinh trưởng của cây đã được đề cập

ở mức độ tế bào trong nghiên cứu của Kramer (1983), Wang và cộng sự(1988) Sands và Milligan (1990) v.v Về mặt hình thái, Boyer (1968)

cho rằng: sự lớn lên của lá rất nhạy cảm với chế độ nước tưới, khi thiếu

nước lá cây thường nhỏ

2.1.2 Một số kết quả nghiên cứu về giâm hom

Trên thế giới, phương pháp nhân giống bằng hom đã có nhữngnghiên cứu từ rất sớm và được ứng dụng ở nhiều nước, từ đó mà chấtlượng cây giống, năng suất cây trồng, trong đó có cả cây rừng hàng nămcủa các nước tăng lên rất nhiều Hiện nay, nhân giống bằng hom các loàicây rừng trên thế giới đang được nghiên cứu và ứng dụng ở mức sâu hơn

và rộng hơn

Năm 1883, Velenski.A.H đã công bố công trình nhân giống một sốcây lá kim và cây lá thường xanh bằng hom

Từ năm 1961 việc nhân giống thành công Bạch đàn (Eucalyptus

camaldulensis) bằng phương pháp giâm hom (được coi là rất khó thực

hiện trước đó) chính là bước tiến mới trong giâm hom cây giống lâmnghiệp Sau đó vào năm 1963, một nhà nghiên cứu người Pháp đưa radanh sánh gồm 58 loài Bạch đàn thử nghiệm giâm hom thành công với kếtquả khác nhau Từ đó các công trình nghiên cứu và ứng dụng vào thựctiễn sản xuất vẫn tiếp tục và đưa ra nhiều kết quả mới đem lại hiệu quảtrong cuộc sống Có thể kể ra một số công trình tiêu biểu:

- Bhatragan thí nghiệm giâm hom cây Tếch (Tectona grandis) đạt tỷ

lệ ra rễ cao nhất là 65,8% năm 1972

- Bhatragan và Jocky (Ấn Độ) đã tiến hành giâm hom chồi gốc

Bạch đàn Eucalyptus bằng thuốc IBA nồng độ 100ppm, thời gian xử lý 24

giờ cho kết quả tỷ lệ ra rễ đạt 60% năm 1973

- Martin và Quilet thử nghiệm nhân giống giâm hom đối với Bạchđàn, kết quả chứng minh chất kích thích ra rễ làm ảnh hưởng đến tỷ lệ ra

rễ của hom, thấy IBA làm tăng tỷ lệ ra rễ của Bạch đàn tăng lên 12% 15% so với đối chứng, nhưng tỷ lệ chết vẫn còn cao (năm 1974)

Sach (Đức) năm 1982 đã cho rằng chồi và lá có tác dụng tổng hợpAuxin và chất kích thích ra rễ, những chất này ảnh hưởng đến sự hìnhthành rễ bất định ở hom Ngoài ra chúng còn có tác dụng tổng hợp Hydratcacbon rất cần thiết cho sự hình thành và phát triển cuả rễ Vì vậy khigiâm hom nhất thiết phải để lại một số lá cần thiết, không có lá homkhông thể ra rễ xong để lại số lá quá lớn thì hom sẽ héo và chết trước khi

ra rễ do quá trình thoát hơi nước mạnh

- Theo nghiên cứu của Darsin năm 1983 ở Viện di truyền và chọngiống cây gỗ Liên Xô, đã tiến hành thí nghiệm với cây Sồi ở giai đoạn 3tuổi cho thấy kết quả là 12 cây có tỷ lệ 100% hom ra rễ, 28 cây có tỷ lệ ra

rễ là 50% và 10 cây không ra rễ Điều này chứng tỏ rằng, Đặc điểm ditruyền của từng cá thể có ảnh hưởng rất khác nhau đến khả năng ra rễ củahom

2.2 Tại Việt Nam

2.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của cây rừng

Cho đến nay, Việt Nam cũng có nhiều công trình nghiên cứu vềsinh thái học của loài cây, có thể kể đến một số tác giả:

Nguyễn Huy Sơn, Vương Hữu Nhi khi nghiên cứu đặc điểm lâmhọc quần thể Thông nước ở Đắc Lắc đã phân loại hiện trạng rừng, cấu trúc

tổ thành loài và mật độ, cấu trúc tầng tán và độ tàn che, đã kết luận rằng:Thông nước có thể sống hỗn loài theo đám trong rừng thông lá rộng

thường xanh ở vùng đầm lầy nước ngọt Đinh Văn Tài khi nghiên cứu sửdụng các loại cây bản địa chịu hạn phục vụ “chương trình phục hồi vàtrồng rừng” chống sa mạc hóa vùng đất cát ven biển tỉnh Nam Định trên

cơ sở tuyển chọn một số loài cây bản địa có giá trị cung cấp giống chotrồng rừng Ngoài ra còn nhiều công trình nghiên cứu về chế độ ánh sáng,nhiệt độ, độ ẩm trong vườn ươm, nhằm tìm ra công thức gieo ươm tốtnhất, những nghiên cứu ánh sáng dưới tán rừng mới chỉ là những nghiêncứu bước đầu mang tính chất thăm dò

Ở nước ta, mối quan hệ giữa nước và thực vật cũng được nghiêncứu (Hoàng Xuân Tý, 1998; Nguyễn Văn Vụ, 1989) Năm 1976, NguyễnNgọc Tân đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm đất đối với sinh trưởng của

cây Hồi (Illicium verum Hook) Nghiên cứu chế độ phân bón đối với các

loại cây đã được một số tác giả đề cập đến như: Nguyễn Thị Kim Hươngnghiên cứu cho một số loài cây trồng có yêu cầu về loại phân bón, nồng

độ, phương thức, tỷ lệ hỗn hợp phân bón hoàn toàn khác nhau

Tóm lại, những công trình nghiên cứu về đặc điểm sinh thái thựcvật rừng ở Việt Nam đã bắt đầu đạt được những thành tựu ban đầu, tuynhiên những nghiên cứu này đối với cây cho dược liệu, đặc biệt là câyBình vôi còn hạn chế, thường chỉ dừng lại ở mức độ mô tả Do vậy nghiêncứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học loài cây này là rất cần thiết, từ đóxác định được điều kiện phù hợp cho việc phát triển loài cây này

2.2.2 Kết quả nghiên cứu về giâm hom.

Nghiên cứu về tạo cây hom đã được tiến hành từ những năm cuốithập kỷ 70 của thế kỷ XX Cho đến nay đã có thể sản xuất được số lượnglớn cây hom các loài như Bạch đàn trắng, Sở, Mỡ, Thông đuôi ngựa, Philao, Keo lá tràm… phục vụ công tác trồng rừng Việc giâm hom thànhcông các loài cây phủ thuộc vào việc sử dụng các loại chất kích thích ra rễ

ở nồng độ phù hợp

Theo kết quả nghiên cứu của Dương Mộng Hùng, các hom Phi laođược xử lý IBA ở nồng độ 200pm có tỷ lệ ra rễ là 76,6% còn công thứcđối chứng chỉ đạt 18,3% Đối với nhân giống hom cây Sao đen bằng thuốcbột TTG (Trung tâm giống – Lê Đình Khả và cộng sự, 2002) theo kết quảnghiên cứu cho thấy xử lý hom giâm cho Sao đen ở giai đoạn 9 tháng tuổibằng thuốc TTG (đặc biệt ở nồng độ 0,5%) cho hiệu quả ra rễ cao nhất96,7%.

Năm 1995, Nguyễn Hoàng Nghĩa và Trần Cự thí nghiệm giâm homcây Thông đỏ tại trạm Ba Vì với thời gian nghiên cứu 4 tháng, kết quảgiâm hom với 3 loại thuốc ABT, IBA, IAA dạng bột ở nồng độ 0,5%; 1%;1,5% và 2% cho thấy IBA 1% đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất với 100%

Năm 1999, theo Nguyễn Hoàng Nghĩa trong đề án nghiên cứu bảotồn gen cây rừng quý hiếm cho biết sau khi giâm hom cây Bách xanh

(Calocedrus macrolepis K.) và cây Pơmu (Fokinea mdginsii Henri et

Thomas) như sau: Cây Bách xanh 7 – 8 tuổi với chất IBA, ABT 1% thì tỷ

lệ hom ra rễ cao nhất đạt 85%; cây 2 tuổi tỷ lệ hom ra rễ cao nhất đạt 95%với IBA 1% và 1,5%, ABT 1,5% Cây Pơmu đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất vớiNAA 1% và 1,5% là 90% tỷ lệ hom ra rễ

Năm 2006, Đặng Thái Dương nghiên cứu giâm hom cành cây Sở,

đã xác định 2 nhân tố ảnh hưởng là thuốc và điều kiện giâm hom, sau khi

so sánh kết quả thấy giâm hom với thuốc NAA nồng độ 0,04% và 0,05%,trong nhà giâm hom đạt tỷ lệ ra rễ cao nhất là 85,19%

Theo tài liệu của TS Phạm Đức Tuấn và Hoàng Vũ Thơ (2009)

thực hiện nghiên cứu khả năng ra rễ của hom Tràm cajuputi (Melaleuca

cajuputi Powell) với cành hom được cắt từ cây trội có tỷ lệ 1,8 –cineole

cao trong tinh dầu (65 – 72%) ở quần thể tràm tự nhiên thuộc khu vực hồĐại Lải, tỉnh Vĩnh Phúc Các hoormone được sử dụng là NAA, IBA vàthuốc bột TGG 1% kết quả cho thấy trong các loại hoocmone được sử

dụng để nhân hom Tràm cajuputi thì IBA 1000ppm có tỷ lệ ra rễ và chỉ số

ra rễ là lớn nhất (tương ứng là 75% và 27%) Thời gian cần thiết để homTràm có thể ra rễ trong điều kiện thí nghiệm khoảng từ 20 – 28 ngày tính

từ khi bắt đầu giâm hom Tốc độ sinh trưởng trung bình chiều dài rễ trongquá trình giâm hom Tràm tương đối nhanh (đạt giá trị là 0,56 cm/ngày vớicông thức sử sụng – IBA 1000pm) Vì vậy khi giâm hom trong điều kiệnthuận lợi nên giâm hom trực tiếp vào bầu đất

Từ trước tới nay, ở Việt Nam cũng như trên Thế Giới đã có rấtnhiều nghiên vứu về giâm hom các loài cây khác nhau, cả các loài câyLâm nghiệp (cây gỗ cũng như các loài lâm sản ngoài gỗ), cây ăn quả haycác loài cây nông nghiệp Tuy nhiên, chưa thấy có công bố cụ thể nào vềnghiên cứu giâm hom loài Bình vôi

Đối với các dân tộc vùng Tây Bắc thì việc bảo tồn và phát huy giátrị truyền thống của loài Bình vôi là vô cùng quan trọng, việc nhân giốngBình vôi vẫn được đồng bào vùng này thực hiện theo phương pháp truyềnthống đó là nhân giống bằng hạt Việc nhân giống loài này theo phươngpháp nhân giống sinh dưỡng chưa được ghi nhận Do vậy, đây có thể làcông trình đầu tiên nghiên cứu về nhân giống loài cây này bằng hom

2.3 Giới thiệu chung về loài cây Bình vôi.

Như trên đã đề cập, cây Bình vôi (Stephania rotunda Lour.) thuộc

chi Bình vôi (Stephania) Ở Việt Nam hiện biết gần 15 loài, trong đó cókhoảng 10 loài có rễ phình thành củ, nhìn hình thái bên ngoài chúngtương đối giống nhau, vì vậy có tên chung gọi là “Bình vôi”, gồm các loài

S brachyandra Diels; S cambodia Gagnep; S cepharantha Hayta; S dielsiana Y.C.Wu; S kwangsiensis H S Lo; S pierrei Dield; S rotunda

Lour; S venosa (Blume) Spreng v.v… tất cả đều có thể được dùng làm

thuốc

2.3.1 Đặc điểm hình thái

Bình vôi là dây leo, sống hàng năm Thân non nhẵn, khi già cónhiều bì khổng, hơi hóa gỗ có khi xoắn vặn Rễ củ to, vỏ ngoài xù xì, màunâu xám Lá mọc so le, có cuống dài, đính khoảng 1/3 vào trong phiến lá;phiến lá mỏng, gân hình tròn hoặc tam giác, gốc bằng, đầu tù, mép hơilượn sóng, hai mép nhẵn, gân lá xuất phát từ chỗ đính của cuống lá, tỏa rahình chân vịt nổi rõ ở mặt dưới

Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc những cành già đã rụng lá thành sim tán.Hoa đực và hoa cái khác gốc, hoa đực có 5-6 lá đài, 3-4 cánh hoa màuvàng cam, 3-6 nhị, thường lá 4; hoa cái có 1 lá đài, 2 cánh hoa; bầu hìnhtrứng

Quả hạch, hình cầu, hơi dẹt, màu đỏ khi chín; hạt cứng, hình móngngựa với những hàng vân ngang dạng gai, hai mặt bên lõm, ở giữa không

có lỗ thủng

2.3.2 Đặc điểm sinh học

Bình vôi là loại cây ưa sáng hoặc chịu bóng hoặc hơi chịu bóng.Cây thường mọc ở các kẽ đá, leo trùm lên các loại cây khác hoặc phủ lên

đá, ở loại hình rừng ẩm trên núi đá vôi Độ cao phân bố của loài S sinia

Diels thường từ vài chục đến vài trăm mét và chưa phát hiện thấy ởkhoảng 100 m so với mặt biển

Bình vôi có hiện tượng rụng lá vào mùa đông, mọc lại vào mùaxuân và hoa xuất hiện sau khi ra lá non Mùa hoa quả vào tháng 4-8, cábiệt thấy quả chín vào tháng 10 Cây tái sinh tự nhiên chủ yếu từ hạt hoặc

từ các phần khác còn lại sau khi cắt Ngoài ra, từ củ Bình vôi đem vùi 1/3xuống đất hoặc chỉ cần đặt phần gốc tiếp xúc với đất ẩm cũng mọc thànhcây mới

2.3.3 Đặc điểm phân bố

Thế giới: Trung Quốc, Lào

Việt Nam: Trong các loài Bình vôi kể trên, có một số loài như S.

sinica Diels, S kwangsiensis H S Lo, S rotunda Lour thường mọc lẫn

với nhau ở rừng núi đá vôi tại các tỉnh Ninh Bình, Hà Nam, Thanh Hóa,Quảng Bình, Hải Phòng(Cát Bà), Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Tây (cũ)

2.3.4 Bộ phận dung và công dụng

Bộ phận dùng: Củ thái lát phơi hay sấy khô, dùng làm thuốc theo yhọc cổ truyền Để chiết xuất hoạt tính làm thuốc thì dùng củ tươi

Thành phần hóa học: Trong củ các loài Bình vôi nói chung thường

có một số nhóm hoạt chất, trong đó thành phần chủ yếu là các alkaloidnhư: L-tetrahydropamatin, stepharin, cycleanin, tuduranin, palmatin,dihydropalmatin, dicentrin…

Công dụng: Trong y học cổ truyền dùng củ Bình vôi thái lát phơikhô sắc uống có tác dụng an thần, chữa ho, sốt, lỵ, dạ dày… Liều dùng 3-

6 g/ngày Tuy nhiên, cách dùng này hiện nay ít được áp dụng, vì dễ bị ngộđộc (gây nôn) do có alkaloid Bình vôi là nguyên liệu chiết alcalid làmthuốc an thần, chữa mất ngủ Thuốc được làm dưới dạng viên có tên làRotunda, mỗi viên chứa 0,05g L-tetrahydropalmatin clohydrat Liều dùngmỗi viên 1-2 viên trước khi đi ngủ

2.3.5 Giá trị kinh tế, khoa học, bảo tồn

Bình vôi là cây thuốc quý Do nguồn nguyên liệu tương đối dồi dàonên giá thu mua rẻ Tại nơi khai thác, giá mua khoảng 4.000 – 4.500 đ/kgtươi Bởi vậy giá thành thuốc cũng rất rẻ (3.000- 3.500 đồng một vỉ 10viên)

Tuy nhiên, do phát động khai thác ồ ạt (từ năm 1992 đến nay) nhằmcung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu nên nguồn Bình vôi ở

các tỉnh miền núi phía Bắc mau cạn kiệt Bên cạnh đó, ở Việt Nam còn có

một số loài Bình vôi được coi là quý hiếm, như: Stephania brachyandra

Diels có hàm lượng L-tetrahydropalmatin cao nhất trong một số nhữngloài đã biết (khoảng 2,3-3,5%), chỉ phân bố ở một số vùng núi cao trên

1.000m Hoặc loài Stephania cepharantha Hayta chứa hợp chất

Cepharantin, có tác dụng làm thuốc chữa ung thư, mới chỉ phát hiện ở 2điểm tại Quảng Ninh và Hòa Bình … Những loài này đã được đưa vàodanh mục Sách đỏ và Danh lục đỏ cây thuốc Việt Nam để bảo vệ, do mức

đe dọa tuyệt chủng cao

Để khai thác lâu dài nguồn Bình vôi ở Việt Nam, trước mắt nênkhai thác hạn chế, với khối lượng vừa đủ cho nhu cầu sử dụng trong nước(ước tính 50-100 tấn/năm) Bên cạnh đó, cần hoàn tất việc nghiên cứu,

phát triển một số loài có hàm lượng cao như Stephania brachyandra Diels

và Stephania kwangsienssis H S Lo tại các tỉnh phía Bắc.

2.4 Cơ sở của việc nhân giống bằng hom

Thực vật có hai hình thức sinh sản chủ yếu, là sinh sản hữu tính vàsinh sản vô tính Sinh sản hữu tính là hình thức sinh sản có cơ sở dựa trênphân bào giảm nhiễm Hợp tử hình thành do sự kết hợp giữa hai giao tửđực và giao tử cái của hai cơ thể bố và mẹ Do vậy trong sinh sản hữu tính

có sự phân ly và tái tổ hợp gen, nên ở cơ thể con thường không giữ đượccác đặc tính di truyền của cơ thể bố mẹ một cách nguyên vẹn

Sinh sản sinh dưỡng là hình thức sinh sản có cơ sở dựa vào phânbào nguyên nhiễm Tế bào mẹ sinh ra tế bào con có bộ nhiễm sắc thểgiống hệt mình Do vậy mà thực vật sinh sản sinh dưỡng duy trì được cácđặc điểm di truyền của cơ thể mẹ và ổn định qua nhiều thế hệ

Nhân giống sinh dưỡng (vegatative propagation) là kĩ thuật tạo câycon từ một bộ phận sinh dưỡng của cây như lá, cành, củ, thân, mô phânsinh hoặc sự tiếp hợp các bộ phận dinh dưỡng (ghép) để tạo thành cây

mới Theo nghĩa rộng thì nhân giống sinh dưỡng bao gồm nhân giốngbằng hom, chiết cành, ghép cây và nuôi cấy mô – tế bào.

+ Phương pháp chiết là việc tạo ra rễ cho một đoạn cành (thân) trêncây mẹ rồi mới tách cành (thân) ra khỏi thân cây mẹ để nhân giống.Phương pháp này có ưu điểm cây chiết ra quả sớm Tuy nhiên, hệ số nhângiống thấp, cây chiết nhanh bị cỗi

+ Phương pháp ghép là dùng bộ phân sinh dưỡng của cây mẹ địnhthân giống ghép lên cây khác (gốc ghép) để tạo nên một cây hoàn chỉnh.Phương pháp này cho hệ số nhân giống cao, cây ghép sinh trưởng tốt, tuổithọ cao Nhưng phương pháp này yêu cầu ghép phức tạp, phương phápnày đòi hỏi người có kinh nghiệm để lựa chon cành mắt chiết đạt yêu cầu

để đảm bảo chất lượng cây con tốt

+ Phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô – tế bào là phươngpháp tạo cây con từ các bộ phân rất nhỏ của cây (các cơ quan, mô, tế bào)bằng cách nuôi chúng trong bình nuôi ở điều kiện vô trùng có môi trườngthích hợp và được kiểm sóat nghiêm ngặt Đây là phương pháp nhângiống vô tính mang lại hiệu quả cao nhất, chất lượng cây con tốt, đồngđều Tuy nhiên, việc nuôi cấy mô được thực hiện với quy trình thậtnghiêm túc và tỉ mỉ, điều kiện trang thiết bị đầy đủ và mô chỉ phát triểntrên một môi trường hoàn toàn vô trùng, do vậy việc nhân giống chỉ thựchiện với quy mô nhỏ hoặc phục vụ cho nghiên cứu

+ Phương pháp nhân giống bằng hom là phương pháp dùng mộtphần lá, một đoạn thân, một đoạn cành hoặc đoạn rễ để tạo ra cây mới gọi

là cây hom là phương pháp nhân giống giữ nguyên được tính trạng củacây mẹ (do có kiểu gen hoàn toàn giống cây mẹ ban đầu), đơn giản có hệ

số nhân lớn, tương đối rẻ tiền nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trongnhân giống cây rừng, cây ăn quả, cây cảnh…

Tuỳ thuộc vào loại hom được sử dụng mà các bộ phận còn thiếu đó

có sự khác nhau nhưng nhìn chung các bộ phận còn thiếu là rễ cây(phầndưới mặt đất) và các bộ phận trên mặt đất như thân, cành, lá… Khả năng

ra rễ có ỹ nghĩa quyết định thành bại trong giâm hom, tuy nhiên sự hìnhthành rễ lại phụ thuộc vào các đặc điểm di truyền của loài cây, bộ phậnlấy làm giống và dòng cây mẹ, chất điều hoà sinh trưởng, điều kiện giâmhom, giá thể… Do đó người ta phải tạo điều kiện thuận lợi nhất cho hom

ra rễ

CHƯƠNG 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được một số đặc điểm sinh vật học loài cây Bình vôi

- Bước đầu xây dựng được quy trình nhân giống cây Bình vôi bằngphương pháp giâm hom

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây Bình vôi (Stephania

rotunda Lour.)

- Vật liệu nghiên cứu: Củ và thân cây Bình vôi

- Phạm vi nghiên cứu: Vườn ươm Trường Đại học Lâm nghiệp vàmột số vùng núi đá vôi huyện Bảo Lâm – Cao Bằng nơi có loài Bình vôinày phân bố tự nhiên

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học cây Bình vôi

3.3.1.1 Nghiên cứu đặc điểm hình thái

- Đặc điểm địa hình, đất đai, khu vực có loài phân bố.

- Đặc điểm khí hậu, thủy văn khu vực có loài cây phân bố.

- Đặc điểm quần xã thực vật rừng khu vực có loài phân bố (tầng cây

cao, cây bụi, thảm tươi…)

3.3.2 Nghiên cứu nhân giống loài cây Bình vôi bằng phương pháp giâm hom.

3.3.2.1 Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng BAP và Kinetin ở các nồng độ khác nhau đến kết quả giâm hom (tỷ lệ nảy chồi, số lượng chồi và chiều dài chồi).

3.3.2.2 Ảnh hưởng của thể nền đến kết quả giâm hom (tỷ lệ nảy chồi, số lượng chồi và chiều dài chồi).

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

- Kế thừa tài liệu về nghiên cứu Bình vôi của các tác giả trước đây

- Kế thừa tài liệu cơ sở vật chất tại nơi làm thí nghiệm, điều kiệnkhu vực nghiên cứu

3.4.2 Phương pháp ngoại nghiệp

3.4.2.1 Phương pháp thu thập số liệu về đặc điểm sinh vật học loài Bình vôi

a Điều tra đặc điểm sinh vật học

* Điều tra cơ bản: Thu thập tài liệu thứ cấp

+ Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội

+ Kết quả nghiên cứu có liên quan

+ Tài liệu cây thuốc đã được công bố

* Điều tra đặc điểm hình thái loài: Tiến hành đo đếm 20 cây trưởng thành mỗiloài về chỉ tiêu sau:

- Hình thái lá cây: Trên 20 cây tiêu chuẩn tiến hành lựa chọn các lá đạidiện để đo đếm Dùng thước kẻ có khắc cm để đo chiều dài, chiều rộng của lá.

Mô tả hình dạng, màu sắc, gân, mép, cuống theo sách phân loại thực vật rừng

Mẫu biểu 01: mô tả đặc điểm lá cây Thứ

Mô tả

Chiều dài (cm)

Chiều rộng (cm)

Mô tả

Chiều dài (cm)

Chiều rộng (cm)

Mô tả

1

2

…

- Hình thái rễ, củ, hoa, quả:

Mẫu biểu 02: Biểu điều tra hình thái cây

Hình dạng

Kích thước

Màu sắc

Vị trí

Cách mọc

Màu sắc

Loại quả

Hình dạng

Màu sắc 1

2

…

Mẫu biểu 03: Điều tra đặc điểm và phân loại các loài cây nghiên cứu

Gía trị kinh tế

Cho điểm Thân Lá Rễ, củ

Hoa,Qủa 1

2

b Đặc điểm sinh thái học

- Điều tra đặc điểm đất bằng cách đào phẫu diện đất để có những thông tin cho biểu dưới đây:

Mẫu biểu 04: Điều tra đặc điểm đất đai nơi phân bố

OTC: Hướng dốc: Người điều tra

Độ dốc: Ngày điều tra:

TT Tầng

đất

Độ sâu

Màu sắc

Độ ẩm

Độ chặt

Thành phần

cơ giới

Tỉ lệ

đá lẫn

Kết cấu

Rễ cây (%)

1

2

…

- Điều tra đặc điểm cấu trúc của rừng nơi có cây dược liệu

+ Lập ô tiêu chuẩn diện tích 500 m2 để tiến hành đo đếm, đánh giá, điều tra

+ Xác định tổ thành, mật độ tầng cây cao,những loại cây chủ yếu.

- Điều tra đặc điểm cấu trúc tầng cây cao nơi có loài Bình vôi phân bốtheo mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 05: Biểu điều tra đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

D1.3 (cm) Dt (m) Mật độ

Độ tàn Che Rừng hỗn giao

cây lá rộng

…

…

+ Xác định tình hình sinh trưởng của cây bụi thảm tươi

Trong ô tiêu chuẩn 500m2 lập 5 ô dạng bản với diện tích 4m2 ở 4 góc ô tiêu chuẩn và 1 ô ở giữa, xác định các chỉ tiêu ở trên theo mẫu biểu sau

Mẫu biểu 06: Biểu điều tra tình hình phát triển của cây bụi, thảm tươi

Vị trí điều

tra STT

Tên loài cây Htb (m)

Số lượng

cá thể Tỷ lệ

Độ che phủ trung bình (p)

… 2

…

3.4.2.1 Phương pháp tiến hành nhân giống Bình vôi bằng giâm hom

- Chuẩn bị thí nghiệm:

+ Giá thể giâm hom

Giá thể giâm hom là cát sông và tầng đất B Trước khi cấy hom vàoluống giâm tiến hành xử lý thể nền (phun dung dịch Benlat nồng độ 6g/11lít nước cho 50m2, hoặc thuốc tím 0,1%) để giảm thiểu nguy cơ của nấmbệnh hại

+ Vật liệu giâm hom: Phần đầu của củ cây Bình vôi

+ Phương pháp lấy mẫu cắt hom: Hom được lấy từ cây mẹ sinhtrưởng tốt, không sâu bệnh Hom được cắt ngâm vào dung dịch thuốcBenlate nồng độ 0,3% thời gian 15 phút, sau đó vớt vật liệu hom ra khaycho ráo nước Khi giâm hom chấm gốc hom vào dung dịch thuốc kíchthích sao cho phủ kín mặt gốc của hom và cấy ngay vào luống

+ Chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng là chất kích thích ra chồiBAP và Kinetin ở các nồng độ 10ppm, 20ppm và 30 ppm dạng nước Homsau khi xử lý được cắm vào 2 loại thể nền sau: thể nền 1: 100% là cát đãđược làm sạnh, thể nền 2: 70% cát sạch + 30% đất tầng B

- Tiến hành thí nghiệm và chăm sóc thí nghiệm:

+ Tiến hành thí nghiệm: tiến hành bố trí 10 công thức với các chấtđiều hòa sinh trưởng khác nhau, ở các nồng độ khác nhau và công thứcđối chứng

Việc bố trí thí nghiệm như sau:

Nội dung 1:

+ Ảnh hưởng của nồng độ chất điều hòa sinh trưởng BAP đến kết quả giâm hom:

Công thức 1 (CT1): Công thức đối chứng.

Công thức 2 (CT2): Hom giâm được xử lý bằng dung dịch BAP,

nồng độ 10 ppm

Công thức 3 (CT3): Hom giâm được xử lý bằng dung dịch BAP,

Công thức 5 (CT5): Công thức đối chứng.

Công thức 6 (CT6): Hom giâm được xử lý bằng dung dịch Kinetin,

Lập bảng theo dõi các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình giâm hom và

số liệu thu thập cho nghiên cứu giâm hom được ghi vào các biểu sau:

Ảnh hưởng của BAP đến kết quả thí nghiệm.

Công thức

Thí nghiệm

(CTTN)

Loại thể nền

Số hom TN

Số hom ra chồi Số

chồi /hom

Chiều dài chồi /hom

Thể nền 2 45 10ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45 20ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45 30ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45

Ảnh hưởng của Kinetin đến kết quả thí nghiệm.

CTTN Loại thể

nền

Số hom TN

Số hom ra chồi Số

chồi /hom

Chiều dài chồi /hom

Thể nền 2 45 10ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45 20ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45 30ppm Thể nền 1 45

Thể nền 2 45

3.4.3 Phương pháp nội nghiệp:

Các số liệu được thu thập, đo đếm được xử lý theo phương phápthống kê toán học và bằng phần mềm Excel phiên bản 2003 cài trên máytính

Một số chỉ tiêu được xác định như sau:

- Tính các đặc trưng mẫu tỷ lệ (X%): Hom sống, hom chết, hom rachồi theo công thức:

Số hom (sống, chết, ra chồi )

Tỷ lệ (X%) = - x 100%

Tổng hom thí nghiệm

+ Chỉ số ra chồi: Chỉ số ra chồi = Số lượng chồi* Chiều dài chồi

Tính giá trị trung bình và các đặc trưng mẫu cho các chỉ tiêu: Sốchồi trung bình/hom, chiều dài chồi Sử dụng chương trình Excel để tínhtoán

Kiểm tra ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng rachồi bằng phương pháp phân tích phương sai 2 nhân tố và tiêu chuẩn 2

n

của Pearson

Giả thuyết: Ho: Các mẫu thuần nhất về chất

H1: Có sự sai khác về chỉ tiêu so sánh giữa cácmẫu quan sát

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đặc điểm sinh vật học của Bình vôi

4.1.1 Đặc điểm hình thái

Mỗi loài cây luôn có quy luật chung về sinh trưởng và phát triểnriêng, chịu sự chi phối của các quy luật di truyền và biến dị Đó là cả mộtquá trình biến đổi thích nghi để sống và tồn tại Một số đặc tính sinh họcnhư: tốc độ sinh trưởng, phương thức phát tán quả và hạt, hình thái kíchthước,… thường biến đổi khó nhận biết ở giai đoạn tuổi non Với nhiềuloài cây khu vực phân bố tự nhiên thường rộng, gồm nhiều loại địa hình,khí hậu, đất đai khác nhau nên kiểu hình rất đa dạng và phong phú Dovậy, việc nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học loài là cần thiết:

a) Đặc điểm lá cây

Lá đơn, mọc cách, cuống lá dài xấp xỉ phiến lá, lá hình khiên hoặchình tim, trứng nhọn, đầu nhọn sắc, mép nguyên, gân chính sếp dạng chânvịt, dài và rộng khoảng 6 – 12cm, chóp lá có đỉnh tròn hoặc nhọn sắc,thường có một gai rất nhỏ, ngắn Gốc lá bằng hoặc hơi lõm, gân 9 – 11xuất phát từ chỗ đính củ cuống lá thành hình chân vịt

Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu lá của 10 cây chưa trưởng thành (CTT):

Bảng 4.1: Kích thước lá cây Bình vôi ở Xã Lý Sơn – Bảo Lâm – Cao Bằng

Địa điểm Chiều dài (cm) Chiều rộng (cm)

b) Đặc điểm củ

Củ có vỏ màu nâu đất trong củ có lõi màu vàng có các vệt dây màuđen, củ có rất nhiều hình dạng và kích thước khác nhau tùy vào nơi mọc

Hình 4.3 Củ cây Bình vôi

Kết quả đo khối lượng củ được ghi ở bảng 4.2:

Bảng 5.2: Khối lượng củ cây Bình vôi tại các vị trí nghiên cứu

Vị trí điều tra Củ nhỏ

nhất (kg)

Củ trung bình (kg

Củ lớn nhất (kg)

Thời gian sống (năm)

cao khoảng

900m

3 kg 10 kg 19 kg Từ 2 – 12

năm

Qua kết quả bảng 4.2 cho thấy càng lên cao, thì củ càng to Trước

những năm 2007 khi người ta chưa thu mua, có củ cân nặng đến 40 –50kg Người dân khai thác nhiều hiện nay chỉ còn lại những củ nhỏ và sốlượng còn rất ít

Khu vực gần chân núi Bản Bó, Ở độ cao khoảng 200m người dânchặt phá rừng, không có độ tàn che mà cây Bình vôi sống chủ yếu sống ởcác kẽ đá, hốc đá có bóng mát và có độ ẩm nên cây ở đây củ bé Khi tìmhiểu người dân mới biết được, cây Bình vôi khi mang về trồng vẫn mọcnhưng phát triển rất chậm so với trên núi đá vôi

c Đặc điểm thân cây

Bình vôi là cây thân thảo sống lâu năm Thân khi còn non có màuxanh khi trưởng thành có màu nâu, có nhiều bì khổng hơi hóa gỗ, có khixoắn vặn Chiều dài trung bình 2 - 3m

Hình 4.4 Thân cây Bình vôi.

d Đặc điểm hoa và quả

- Hoa đơn tính khác gốc Cụm hoa đực và hoa cái đều dạng đầu, donhiều xim tán có cuống rất ngắn hợp thành, đỉnh cuống cụm hoa phồng tohoặc có đế dạng đĩa Hoa nhỏ gần như không cuống Hoa đực có 6 lá đàixếp 2 vòng, mỗi vòng 3, đều, hình thìa, cánh hoa màu vàng cam, hìnhquạt tròn cong dạng vỏ hến Nhị dính thành cột nhỏ, cao khoảng 3mm,bao phấn đính thành đĩa, 6 ngăn

- Hoa cái có một đài, 2 cánh hoa, đính cùng một phía của hoa, lá đàihình ô van tròn hoặc hình trứng, cánh hoa màu vàng cam, hình quạt tròn,cong dạng vỏ hến Bầu hình trứng, núm nhụy 4 – 5 thùy dạng sợi hoặchình dùi Quả hình trứng ngược, dài 0,7cm, rộng 0,5cm, hơi dẹt hai bên.Hạt hình móng ngựa tròn dẹt, không có lỗ thủng ở giữa, trên lưng hạt có 4hàng vân hạt, mỗi hàng có 15 – 16 hạt

Ra hoa vào cuối mùa xuân, khoảng từ tháng 2 đến tháng 4, mùa quảchín từ tháng 6 đến 8 Cây tái sinh chồi vào mùa xuân và trồng được bằng

củ rễ

4.1.2 Đặc điểm sinh thái học loài Bình vôi

Nghiên cứu đặc điểm sinh thái là nghiên cứu mỗi quan hệ lẫn nhaugiữa sinh trưởng và phát triển với các yếu tố sinh vật học và sinh thái họccủa môi trường sống Môi trường sống ở đây là toàn bộ tổng thể vật chất,năng lượng và đất đai, khí hậu, sinh vật tác động lên sự tồn tại của cây.Trong khóa luận này, chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của

ba nhân tố chính đến đời sống của cây Bình vôi, đó là nhân tố đất, tầngcây cao và tầng cây bụi thảm tươi của quần xã thực vật rừng nơi có loàiBình vôi phân bố

4.1.2.1 Đặc điểm về đất

Giữa đất rừng và cây rừng luôn có mỗi quan hệ qua lại, đất vừa là

giá đỡ cho cây vừa là cái nôi cung cấp cho cây chất dinh dưỡng, nước,muối khoáng nuôi dưỡng cây đồng thời cải tạo đất thông qua vật rơi rụng,

chống xói mòn Vì vậy quan điểm “đất nào cây đấy” đã phản ánh mỗi

quan hệ khăng khít có tính nhân quả giữa đất và thực vật, sinh vật cũnggóp phần quyết định vào quá trình này Cùng với nhân tố thời gian và quátrình sinh trưởng, phát triển của sinh vật đặc biệt là thực vật từ thấp đếncao đã kéo theo sự phát triển liên tục của đất, làm cho đất biến đổi và trởthành môi trường phù hợp với nhu cầu của thực vật Mỗi loài cây chỉ thíchhợp với một loại đất và địa hình nhất định

Do địa hình khu vực nghiên cứu là các đỉnh núi đá vôi nhô cao, với

độ dốc lớn khoảng 45 –550 Thực vật ở đây phát triển trong các hốc đá cóđất bồi tụ Ngoài ra thực vật còn bám trên các vách đá dựng đứng, cắm rễsâu vào các kẽ đá Loại đất ở đây là đất phong hóa có màu xám đen hoặcnâu vàng, phát triển trên đá vôi và đá sa thạch, tầng đất 20 – 45cm, pH 5 –