Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái học của loài râu hùm hoa tía (tacca chantrieri andre, 1901) ở trạm đa dạng sinh học mê linh

Mục tiêu của đề tài: Đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến khả năng sinh trưởng và phát triển của loài Râu hùm hoa tía trong điều kiện trồng tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Li

NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI

NGHIÊN CỨU MÔT SỐ ĐẢC ĐIỂM SINH THÁI HOC• • • CỦA LOÀI RÂU HÙM HOA TÍA (TACCA CHANTRIERI

ANDRE, 1901) Ở TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC s ĩ SINH HỌC• • •

Người hướng dẫn khoa học: TS Hà Minh Tâm

HÀ NỘI, 2015

nhiệt tình, quý báu của các thầy cô, gia đình và bạn bè.

Qua đây tôi xin trân trọng bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới Ts.Hà Minh Tâm người đã hướng dẫn nhiệt tình, cung cấp kiến thức và phương pháp, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Đặc biệt xin chân thành cảm ơn ban Lãnh đạo, cán bộ và các anh chị

em tại Trạm Đa Dạng Sinh Học Mê Linh, đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình điều tra thu thập số liệu, tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành luận văn một cách tốt nhất,

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ phòng sau đại học của Trường ĐH sư phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giảng dạy và quan tâm tới tôi trong quá trình học tập tại trường

tra nghiên cứu, tổng họp và phân tích.

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Học viên

Nguyễn Thị Quỳnh Mai

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái tói khả năng sinh trưởng và phát triển của thực vật 3

1.1.1 Anh hưởng của nhiệt độ 3

1.1.2 Anh hưởng của ánh sáng 5

1.1.3 Ảnh hưởng của nước và độ ẩm 6

1.1.4 Ảnh hưởng của đất 9

1.1.5 Ảnh hưởng của phân bón 11

1.2 Các công trình nghiên cứu về loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrieri Andre, 1901) trên thế giói và ở Việt Nam 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 16

2 1 Đối tượng nghiên cứu 16

2 2 Phạm vi nghiên cứu 16

2 3 Thòi gian nghiên cứu 21

2 4 Nội dung nghiên cứu 21

2 5 Phương pháp nghiên cứu 21

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u VÀ THẢO LUẬN 24

3.1 Đặc điểm phân loại loài Râu hùm hoa tía ở Việt Nam 24

3.1.1 Danh pháp và vị trí phân loại 24

3.1.2 Đặc điểm hình thái 24

3.1.3 Phân bố và sinh thái 28

3.1.4 Giá trị tài nguyên 29

3.2.1 Khả năng sinh trưởng và phát triển của các cá thể hoang dại 30

3.2.2 Anh hưởng của phân bón đến các cá thể được trồng 31

3.2.2.1 Anh hưởng của phân bón đến tỉ lệ sống của cá thể 31

3.2.2.2 Anh hưởng của phân bón đến khối lượng củ 33

3.2.2.3 Anh hưởng của phân bón đến thời gian ra hoa 35

3.2.2.5 Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tạo quả 40

3.2.2.6 Ảnh hưởng của phân bón đến số lượng hạt trong quả 41

KẾT LUẬN 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

Bảng 3.2 Khả năng nảy chồi của các lô thí nghiệm 31

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của phân bón đến khối lượng c ủ 33

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của phân bón đến thòi gian ra hoa 36

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của phân bón đến số lá khi ra hoa 37

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của phân bón khả năng tạo quả 40

Bảng 3.7 Anh hưởng của phân bón đến số lượng hạt trong quả 42

Biểu đồ 3.1 Anh hưởng của phân bón đến tỉ lệ nảy chồi 33

Biểu đồ 3.2 Anh hưởng của phân bón đến thời gian ra hoa 37

Biểu đồ 3.3 Ảnh hưởng của phân bón đến thòi gian tạo quả 41

Hình 2.2: Bản đồ đa dạng thực vật Trạm ĐDSH Mê Linh 20

Hình 3.1 Tacca chanưieri 25

Ảnh 3.1 Dạng sống 26

Ảnh 3.2 Thân rễ 26

Ảnh 3.3 Cụm hoa 26

Ảnh 3.4 Cụm quả 27

Ảnh 3.5 Quả và hạt 28

Râu hùm hoa tía (Tacca chantrỉerỉ Andre, 1901) là cây thân thảo sống

lâu năm Do có chứa một số hoạt chất sinh học có tác dụng thanh nhiệt, chống viêm, chỉ thống, lương huyết, tán ứ Cho nên loài này được thu hái nhiều ở các tỉnh miền núi để làm thuốc trong dân gian Cho đến nay, ở nước ta chưa

có công trình nào nghiên cứu một cách đầy đủ, toàn diện về các đặc điểm sinh học, sinh thái, trữ lượng cũng như nhân giống, gây trồng loài này ở Việt Nam

Từ thực tế nêu trên, tôi đã chọn đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm

sinh thái học của loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrìerì Andre, 1901) ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Lỉnh.

Mục tiêu của đề tài: Đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến khả năng sinh trưởng và phát triển của loài Râu hùm hoa tía trong điều kiện trồng tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu cho việc bảo tồn và phát triển nguồn nguyên liệu cây thuốc ở Việt Nam

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành

Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về tài nguyên thực vật, đa dạng sinh học và trong y - dược học,

Ỷ nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài phục vụ trực tiếp cho việc gây

trồng, bảo tồn và sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở Việt Nam

Điểm mới của đề tài: Một số thông tin về sinh trưởng và phát triển của

loài Râu hùm hoa tía trong điều kiện trồng tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh

Bố cục của luận văn: Gồm 46 trang, 5 ảnh, 7 bảng, 3 biểu đồ, được

chia thành các phần chính như sau: Mở đầu 2 trang, chương 1 Tổng quan tài liệu (13 trang), chương 2 Đối tượng, phạm vi, thòi gian, nội dung và phương pháp nghiên cứu (7 trang), chương 3 Kết quả nghiên cứu (19 trang), Kết luận

và kiến nghị (1 trang) Ngoài ra còn có các phần: Tài liệu tham khảo, Phụ lục,

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái tới khả năng sinh trưởng và phát triển của thực vật

1.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của cây Cây có thể sinh trưởng trong một khoảng nhiệt độ khá rộng, vì vậy các loại cây trồng khác nhau thì tồn tại những điểm nhiệt độ tối thấp và tối cao cũng khác nhau Trong giới hạn nhiệt độ sinh trưởng của cây thì có nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng, ở nhiệt độ đó sự sinh trưởng của cây xảy ra thuận lợi nhất, trên dưới nhiệt độ tối thích thì tốc độ sinh trưởng sẽ giảm Nhiệt độ tối thấp và nhiệt độ tối cao cho sự sinh trưởng của cây đó là điểm nhiệt độ mà ở đó cây ngừng sinh trưởng Giới hạn nhiệt độ sinh trưởng thay đổi theo sự thích nghi của cây trồng ở những vùng sinh thái khác nhau

Sinh trưởng của các cơ quan khác nhau của cây cũng nằm trong khoảng nhiệt độ khác nhau Những cơ quan ở trên mặt đất thích nghi với nhiệt độ không khí cao hơn so với những cơ quan ở dưói mặt đất, vì vậy ở nhiệt độ cao

sự sinh trưởng của rễ kém hơn thân và cành Nhiệt độ của đất cao làm tăng tốc độ hút nước của rễ và làm tăng áp lực của rễ [15]

Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm có ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng của cây Ban ngày nhiệt độ cao thuận lọi cho cây quang họp và tích lũy chất hữu cơ, ban đêm nhiệt độ hạ thấp sẽ hạn chế hô hấp và tiêu phí chất hữu cơ, giảm sự thoát hơi nước nên sinh trưởng nhanh hơn Nhiệt độ còn ảnh hưởng tói sự phát tán của hạt [15]

Nhiệt độ ảnh hưởng đến hình thái giải phẫu, đến sinh lý và từng giai đoạn phát triển cá thể thực vật:

- Nhiệt độ ảnh hưởng tới hình thái giải phẫu của lá, sự biến đổi mầu của

rễ, độ dày vỏ thân, lóp cutin ở lá, sự rụng lá, tán lá Tùy theo nơi sống có nhiệt độ cao hay thấp mà cây hình thành nên những bộ phận bảo vệ Ở những nơi đất trống trải, cường độ ánh sáng mạnh và nhiệt dộ cao cây thích nghi theo hướng chống nóng và chống thoát hơi nước.

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý của thực vật gồm quang họp, hô hấp, thoát hơi nước, sự hình thành và hoạt động của diệp lục

- Nhiệt độ ảnh hưởng tới các giai đoạn phát triển của cá thể thực vật như thời kì hạt nảy mầm, ra hoa, quả chín Khả năng chịu đựng nhiệt độ bất lợi của các cơ quan khác nhau là khác nhau, lá cây là cơ quan tiếp xúc với không khí nên nó chịu đựng sự thay đổi về nhiệt độ lớn nhất [15]

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định đến sự phân bố của các loài hoa trên thế giới Các loài hoa có nguồn gốc khác nhau thì yêu cầu về nhiệt độ

để sinh trưởng và phát triển khác nhau Nhiệt độ là yếu tố quyết định đến sinh trưởng, phát triển của cây hoa: từ sự nẩy mầm của hạt, sự tăng trưởng của cây, sự ra hoa, kết quả và chất lượng hoa Thông thường tăng trưởng của cây tăng hoặc giảm dần dần theo sự thay đổi nhiệt độ [16]

Đối với cây thuốc, mỗi loại cây thuốc sinh trưởng và phát triển trong một thời gian nhất định về nhiệt độ Tuy nhiên nhiệt độ trong đất và nhiệt độ không khí đều phụ thuộc vào thời tiết nắng hay mưa Nhiệt độ thấp, trời rét hạt sẽ không nảy mầm được hoặc mọc chậm cây chậm lớn, thời gian sinh trưởng kéo dài, ra hoa kết quả không đều hay chín muộn Nhiệt độ quá cao thì các quá trình sinh trưởng tăng lên sau đó suy yếu Nhiệt độ không khí cũng ảnh hưởng rất nhiều đến cây thuốc vì vậy cần chọn những loại cây trồng và thời vụ thích hợp có những biện pháp chống nắng mưa để đảm bảo nhiệt độ nhất định cho cây thuốc [17]

1.1.2 Ảnh hưởng của ánh sáng

Ánh sáng là nguồn cung cấp năng lượng cho toàn bộ sự sống thông qua quang hợp của thực vật nó điều khiển chu kỳ sống của động vật, thực vật Ánh sáng vừa là yếu tố điều chỉnh vừa là yếu tố giói hạn đối với đòi sống sinh vật (nhất là đối với thực vật)

Cường độ ánh sáng sẽ ảnh hưởng khác nhau đến thực vật Cường độ ánh sáng yếu và trung bình: vào buổi sáng và buổi chiều (sau 14 giờ) ánh sáng được thực vật sử dụng tói 10-15% Còn vào buổi trưa thực vật sử dụng 2% Cường độ ánh sáng yếu và trung bình thích hợp cho sự sinh trưởng của thực vật Cường độ ánh sáng cao thích hợp cho nhiều loại cây ưa sáng trồng hàng năm, thân cây không cao, nhiều cành, nhánh, lá, hoa và quả Cường độ ánh sáng cao làm tăng sự ứioat hơi nước, cây hấp thụ nhiều chất vô cơ, quang hợp mạnh, tích lũy vật chất nhanh Cường độ ánh sáng ở trong nước giảm theo cấp

số nhân 2, 4,8 trong khi độ sâu tăng 1, 2, 3 lần [16]

Ánh sáng ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt, có loại cần ánh sáng khi nảy mầm (phi lao,thuốc lá, lúa ) và loại không cần ánh sáng (cà độc dược)

Ánh sáng còn ảnh hưởng đến hình thái cây, thể hiện ở tính hướng sáng, khả năng tăng trưởng chiều cao, hình thái loại cây, vỏ thân, sự phân cành, tán

lá, số cành, góc tạo bỏi giữa thân và cành

Vói lá cây ánh sáng ảnh hưởng tói sự sắp xếp lá, để tiếp nhận được ánh sáng nhiều nhất Cây sinh trưởng trong điều kiện ánh sáng yếu thì lượng diệp lục trong lá cao hơn cây ở nơi có ánh sáng mạnh để tăng cường tiếp nhận ánh sáng, quang hợp, tạo chất hữu cơ [18]

Tùy theo nhu cầu ánh sáng đối với sự sinh trưởng của cây mà ngưòi ta chia thực vật thành hai nhóm là cây ưa sáng và cây ưa bóng Cây ưa sáng sinh trưởng mạnh trong điều kiện ánh sáng đầy đủ, còn cây ưa bóng sinh trưởng

tốt trong điều kiện bóng râm thích hợp Đại bộ phận cây trồng ở nước ta là cây ưa sáng như lúa, ngô, khoai, sắn, mía, bông Còn những cây ưa bóng thường phân bố dưới tán cây rừng, dưới tán cây ăn quả lâu năm, chúng sử dụng chủ yếu ánh sáng tán xạ để quang hợp [18].

Đối với các loài hoa, nếu thiếu ánh sáng cây sẽ chậm lớn, lá xanh nhạt, mềm yếu, nếu trong điều kiện thừa sáng lá cây chuyển màu xanh vàng, cây kém phát triển [16]

Ánh sáng tác động trực tiếp đến sự sinh trưởng của tế bào Cường độ ánh sáng mạnh ức chế pha giãn của tế bào làm cho giai đoạn này kết thúc sớm hơn nên cây ở nơi có ánh sáng chiếu mạnh thường có chiều cao cây thấp Còn trong bóng tối hoặc bóng dâm giai đoạn giãn kéo dài hơn, cây vươn dài và gây ra hiện tượng “vống”

Đối với cây thuốc, thiếu ánh sáng cây sẽ mọc chậm yếu ớt, cây sinh trưởng không bình thường, lá mỏng không ra hoa hoặc ra hoa không đều Song ánh sáng mạnh quá thì lá sẽ nhỏ, phiến lá dầy, hoa cũng biến sắc Phần lớn cây thuốc đều ưa sáng nhưng nhu cầu ánh sáng của mỗi loại cây thuốc cũng khác nhau nên cần chú ý mật độ và thời vụ sao cho thích họp để đạt được năng suất cao [17]

1.1.3 Ảnh hưởng của nước và độ ẩm

Cây trồng sống và phát triển được nhờ chất dinh dưỡng trong đất và được nước hoà tan và đưa lên cây qua hệ thống rễ Nước giúp cho cây trồng thực hiện các quá trình vận chuyển các khoáng chất trong đất giúp điều kiện quang hợp, hình thành sinh khối tạo nên sự sinh trưởng của cây trồng Trong bản thân cây trồng, nước chiếm một tỷ lệ lớn, từ 60% đến 90% trọng lượng

Rễ cây là bộ phận hút nước cho cây trồng Bộ rễ hình thành ở nhiều dạng khác nhau, tuỳ theo loại cây trồng, điều kiện đất đai, khí hậu và chiều sâu

mực nước ngầm Thông thường, rễ cây hút nhiều nước nhất (chiếm khoảng 40-50%) ở độ sâu V achiều dài của rễ tính từ mặt đất, càng xuống sâu thì tỉ lệ hút hước càng giảm Trong điều kiện đất và nước đầy đủ, rễ từng loại cây trồng sẽ phát triển triển tối đa để tăng trưởng Chiều sâu tối đa của hệ thống rễ cây trồng cũng chính là chiều sâu lớp đất cần tưới Một hệ thống tưới hiệu quả

là khi hệ thống đó có thể cung cấp nước đầy vừa đủ thấm hết bộ rễ của cây trồng [13]

Nước là yếu tố sinh thái tối cần thiết cho sự sinh trưởng của cây, cây sinh trưởng mạnh khi tế bào bão hòa nước Sự thiếu bão hòa nước ở trong cây dẫn đến làm giảm sự sinh trưởng của cây Hạt giống phơi khô là một ví dụ điển hình khi hàm lượng nước chỉ còn 10-12% trọng lượng khô của hạt thì hạt chuyển sang trạng thái ngừng sinh trưởng Nếu hạt giống hút nước và lượng nước đạt 50-60% lượng nước bão hòa thì sự sinh trưởng lại phục hồi và hạt nảy mầm Trong quá trình sinh trưởng của cây, ở giai đoạn giãn của tế bào nước đóng vai trò vô cùng quan trọng Trong đòi sống của cây, thiếu nước ở giai đoạn nào cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng, nhưng trong pha lớn lên của tế bào nếu thiếu nước thì sự sinh trưởng bị kìm hãm mạnh [15]

Nước là dung môi: Rất nhiều chất trong môi trường phải tan trong nước mới xâm nhập được vào cây tất cả các phản ứng hoá học trong cây đều phải tiến hành ở trạng thái tan trong nước Khi cây hút nước ít thì đạm, kim hút vào cũng giảm Đại bộ phận nước trong cây được thoát ra ngoài qua lá, sự lưu thông này của nước càng nhiều thì hoạt động sinh lý càng mạnh [16]

Ẩm độ của không khí và ẩm độ đất ảnh hưởng nhiều đến sự sinh trưởng và phát triển của cây Ẩm độ thích hợp thì cây hoa sinh trưởng, phát triển tốt, ít sâu bệnh, ra hoa đẹp, chất lượng cao [16]

Nước điều tiết nhiệt trong cây khi cây thoát hơi nước làm mất nhiệt lượng trong cây do đó nước điều hoà nhiệt lượng cho cây khi tròi nắng nóng

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong cơ thể thực vật, trong phân chia tếbào, trong duy trì và phát triển của tế bào Khi có đầy đủ nước và môi trường thích hợp, tế bào phân chia và phát triển thuận lợi, cây sinh trưởng nhanh Khi thiếu nước, các quá trình sinh lý, sinh hoá trong cây hoa giảm, các hợp chất hữu cơ được tạo thành ít, cây còi cọc, chậm phát triển Nếu quá tành thiếu nước kéo dài cây hoa sẽ bị héo, khỏ và chết [16].

Sự phân bố nước không đồng đều trên cạn đã tạo ra các nhổm thực vật có những đặc điểm thích nghi khác nhau với chế độ nước Tính chất giói hạn của nước cùng vói các tính chất khác như giải phẫu, sinh lý - sinh thái của thực vật là cơ sở phân chia các nhổm thực vật, có 5 nhổm thực vật: Cây ở nước, cây ngập nước định kỳ, cây ưa ẩm, cây chịu hạn, cây trung sinh [15]

- Cây chịu hạn là cây có thể chịu được sự khô hạn kéo dài của đất và khí quyển

- Cây ngập nước: một số cây chỉ sống được trong điều kiện ngập nước nếu lên cạn thì không thể sống được

- Cây ngập mặn gặp ở vùng ven biển và ở đây cũng chỉ có những loài cây ngập mặn sống được như: Đước, Sú, Vẹt

Đối với cây thuốc, cần chú ý đến hai loại độ ẩm: Độ ẩm trong không khí và độ ẩm trong đất bởi chúng đều cần thiết cho sinh trưởng của cây trồng Nếu thiếu ẩm mặt đất và cây trồng đều tăng cường thoát hơi nước cây sẽ khô héo, cằn cỗi Tuy nhiên ở từng thòi kì nhu cầu về độ ẩm của cây thuốc là khác nhau Cây còn non yếu thì phải có đủ độ ẩm thường xuyên nhưng khi cây ra hoa, kết quả, tạo hạt nếu độ ẩm quá cao sẽ làm cho hoa nở ít, hạt lép Đa số cây thuốc đều ưa ẩm nhưng lại sợ úng Nếu mưa nhiều, độ ẩm cao sâu bệnh sẽ nhiều, củ rễ hoa quả bị thối.[17]

1.1.4 Ảnh hưởng của đất

Đất không chỉ là “yếu tố” của môi trường mà còn là sản phẩm hoạt động sống của sinh giới; đất là kết quả tổng hợp của các tác động khí hậu

và sinh vật, đặc biệt là thực vật trên vật liệu gốc

Đất vừa là giá thể để cây đứng vững, vừa cung cấp các chất khoáng cần thiết cho cây, là môi trường sống của nhiều loài động vật và vi sinh vật;

là nơi che chở, bảo vệ cho nhiều loài động vật, có loài cả đời ở trong đất Đất có vai trò trong việc phân bố sinh vật, vì đất ở các vùng miền khác nhau

sẽ khác nhau về độ sâu, độ thoáng khí, lượng nước, lượng chất khoáng, độ chua [18]

Đặc tính lý hóa học của đất được coi là các yếu tố thổ nhưỡng và nó tác động rất đa dạng đối với sinh vật đất, đặc biệt đối vớí thực vật có hệ

rễ ở trong đất Anh hưởng có tính quyết định của đất là sự phân tầng, cấu trúc và thành phần của đất

Trong các thành phần đất, nước và cây trồng của hệ sinh thái nông nghiệp, đất là thành phần khó thay đổi nhất, nước là thành phần có thể thay đổi một phần và cây trồng thì con người có thể thay đổi dễ dàng Sự lưu giữ nước trong đất cho cây trồng tuỳ thuộc vào thành phần hạt đất, đất có độ rỗng càng cao thì khả năng trữ nước càng kém do dễ dàng bị tiêu thoát như trường hợp đất cát Đất sét thường giữ nước tốt nhưng tiêu thoát kém Đất thịt là loại đất pha trộn giữa đất bùn và đất cát tỏ ra thích hợp cho nhiều loại cây trồng nhờ khả năng cung cấp nước thuận lợi

Các chất khoáng trong đất và độ pH ở dạng hòa tan hay liên kết, có loại đa lượng, cây cần nhiều, như c, H, o, N, s, p, có loại vi lượng, đó

là những loại mà cây cần ít, nhưng nếu thiếu chúng thì thực vật sinh trưởng và phát triển sẽ không bình thường, gồm các nguyên tố Mn, Cu, Zn,

Bo, Mo, Độ pH ảnh hưởng lên cấu trúc của đất, quá trình phong hoá, mùn hoá và tò đó ảnh hưởng đến sinh vật.

Chế độ ẩm, độ thông khí và nhiệt độ cùng với cấu trúc của lớp đất mặt đã ảnh hưởng đến sự phân bố các loại cây và hệ rễ của chúng Hệ rễ của những cây gỗ ở những vùng bị đóng băng phân bố nông và rộng Những nơi không có sự đóng băng thì hệ rễ vừa ăn sâu và phát triển nhiều rễ ở lớp đất mặt để hút các chất Ở vùng núi đá vôi, do thiếu chất dinh dưỡng và thể nền rất cứng, nên rễ các cây gỗ đã len lỏi vào các khe hở, vách đá, hay ôm chặt lấy các tảng đá lớn Các rễ này tiết ra axit hòa tan đá vôi để lấy một phần chất khoáng [15]

Thực tế, đất trồng trọt thường pha lẫn nhiều kích thước hạt khác nhau Trong thổ nhưỡng, người ta phân loại đất theo tỉ lệ phần trăm (%) thành phần hạt có trong đất như cát, bùn và sét hiện diện trong mẫu đất

- Đất pha cát có độ tơi xốp cao, độ hổng lớn, thông khí, thấm nước tốt nhưng độ phì kém

Cây thân cỏ mọng nước chỉ có trong các hốc đá và có tốc độ sinh trưởng tò gốc thân Ở vùng sa mạc, nhiều loài cây có rễ ăn lan sát mặt đất

để hút sương đêm Nhưng cũng có loài rễ đâm sâu xuống hơn 20 m, để lấy nước ngầm, còn phần thân lá trên mặt đất thì tiêu giảm mạnh, như cỏ Lạc

đà (Allagi camelorum) Ở đầm lầy, nước mặn ven biển, phần lớn các loài

cây gồ đều có rễ cọc chết sớm hoặc không phát triển, nhưng lại có nhiều rễ bên mọc ra chậm

Một số loài thực vật có tính chỉ thị vì sống ở các loại đất đặc trưng: Có loại ưa đạm nitrat, như cây lá rộng rừng nhiệt đới, rau dền gai, Cây ưa vôi như nghiến, trai Ở điều kiện khí hậu ẩm, lạnh sẽ có một khuynh hướng hình thành đất chua, nhiều mùn thô, chất dinh dưỡng bị rửa trôi

Đối với cây thuốc, phần nhiều cây thuốc ưa đất thịt pha cát, tơi xốp nhiều mầu

mỡ Những nơi nhiều cát sỏi, đất ròi rạc, nhiều đất sét hay ngập nước đều không thể trồng được cây thuốc Ở đất chua cây mọc được nhưng thiếu vôi bộ

rễ phát triển kém Đối với cây thuốc độ pH có vai trò nhất định, có loài cây ưa axit, có loại ưa đất kiềm [17]

1.1.5 Ảnh hưởng của phân bón

Năng suất cây trồng nói chung phụ thuộc vào tác dụng tổng hợp của 4 yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng Trong điều kiện sản xuất, việc điều khiển các yếu tố nước và dinh dưỡng dễ hơn nhiều các yếu tố khác, trong

đó điều chỉnh dinh dưỡng là yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất, chất lượng và sức chống chịu của cây trồng Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng: mức tăng năng suất cây trồng có mối quan hệ rất chặt chẽ với số lượng, chủng loại và cách sử dụng các loại phân bón trong canh tác [16]

Đối với cây trồng phân bón cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng sinh trưởng phát triển Nếu chỉ lấy tò đất thì cây trồng hoàn toàn không đủ chất dinh dưỡng mà phải lấy thêm phần lớn từ phân bón Phân bón chính là thức ăn nuôi sống cây trồng Điều tra tổng kết ở khắp nơi trên thế giới đều cho thấy trong số các biện pháp kỹ thuật trồng trọt, bón phân luôn là biện pháp có ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất cây trồng

Đối với đất và môi trường: Bón phân làm tăng độ phì nhiêu cho đất, đất tốt hơn, cân đối hơn, đặc biệt phân hữu cơ và vôi là biện pháp cải tạo đất rất hữu hiệu Ở những đất có độ phì nhiêu tự nhiên ban đầu thấp, tức là đất xấu thì việc bón phân càng có tác dụng rõ Việc sử dụng các chất phế thải trong các hoạt động đời sống vủa người và động vật, chất phế thải của công nghiệp

để làm phân bón góp phần hạn chế các tác nhân gây ô nhiễm môi trường

Đối với hệ thống biện pháp kỹ thuật trồng trọt: Sử dụng phân bón có liên quan đến hiệu lực của các biện pháp kỹ thuật khác Ví dụ:sử dụng giống mới cần kết hợp với bón phân hợp lý và đầy đủ Ngược lại, các biện pháp kỹ thuật khác cũng ảnh hưởng đến hiệu lực của phân bón Ví dụ: Chế độ nước không thích hợp hoặc kỹ thuật làm đất kém có thể làm giảm 10-20% hiệu lực phân bón Do làm tăng năng suất và chất lượng nông sản nên sử dụng phân bón hợp lý làm tăng thu nhập cho người trồng trọt [26]

Tất cả các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu đều quan trọng như nhau đối vói cây trồng Tuy nhiên có chất cây cần nhiều, có chất cây cần ít Dựa vào số lượng cây cần sử dụng, người ta chia các chất dinh dưỡng thiết yếu thành 3 nhổm là các chất đa lượng, chất trung lượng và chất vi lượng:

Các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho dinh dưỡng của cây Có 3 nguyên tố quan trọng: N, p, K cùng các nguyên tố c, H, o tạo thành chất nuôi dưỡng cây Một mức độ cấp thiết nữa phải kể đến Ca, s, Mg với một số lượng vừa phải Cuối cùng là các nguyên tố vi lượng cây chỉ dùng với số lượng ít ỏi

Fe, B, Mg, Mo, Co

Cây thuốc đòi hỏi nhiều chất dinh dưỡng dùng để sinh trưởng và phát triển, ra hoa, làm củ cho nên chúng ta cần phải bón phân Trồng cây thuốc người ta dùng nhiều loại phân bón một lúc:

- Phân hữu cơ thích hợp với cây thuốc, có tác dụng lâu bền cho cây [17]

- Phân hoá học (vô cơ): cung cấp kịp thòi cho cây thuốc những yếu tố cần thiết trong giai đoạn phát triển Tác dụng cung cấp bổ sung cho cây những

yếu tố mà phân hữu cơ còn thiếu hoặc ở dạng khó hấp thu [17]

1.2 Các công trình nghiên cứu về loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrỉerỉ

Andre, 1901) trên thế giới và ở Việt Nam

Trên thế giới, các công trình đề cập đến đặc điểm sinh thái học các thể

loài Râu hùm hoa tía chủ yếu là các công trình phân loại hay giá trị tài

nguyên, như Drenth E (1976) [28] đã xây dựng bản mô tả, cung cấp thông tin

về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở vùng

Malesiana; Ling Ping-Ping (1985) [33], z Y Wu & al (2000) [31] xây dụng

bản mô tả, cung cấp thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu

hùm hoa tía ở ở Trung Quốc; Chamlong Phengklai (1993) [27] xây dựng bản

mô tả, cung cấp thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu

hùm hoa tía ở ở Thái Lan; Lemmens & Bunyapraphatsara (2003) [29] cung

cấp một số thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng ở khu vực Đông

Nam Á

Ở Việt Nam, các công trình đề cập đến đặc điểm sinh thái học cá thể

loài Râu hùm hoa tía chủ yếu là các công trình nghiên cứu về cây thuốc, như:

Chu Tiên biên soạn cuốn sách “Bản thảo cương mục toàn yểu ” là cuốn sách

đầu tiên, xuất bản năm 1429; Tuệ Tĩnh, tên thực là Nguyễn Bá Tĩnh (vào thế

kỷ XIV) đã biên soạn bộ “Nam dược thần hiệu ” gồm 11 quyển với 496 vị

thuốc nam, trong đó có 241 vị thuốc có nguồn gốc thực vật, [19]

Năm 1980, Đỗ Huy Bích, Bùi Xuân Chương đã giói thiệu 519 loài cây

thuốc, trong đó có 150 loài mới phát hiện trong “Sổ tay cây thuốc Việt

Nam”, [20]

Viện Dược liệu cùng với hệ thống trạm nghiên cứu dược liệu, điều tra ở 2.795 xã, phường, thuộc 351 huyện, thị xã của 47 tỉnh, thành phố trong cả nước, đã có những đóng góp đáng kể trong các điều tra sưu tầm nguồn tài nguyên cây thuốc và kinh nghiệm sử dụng cây thuốc trong Y học cổ truyền

dân gian Kết quả được đúc kết trong “Danh lục cây thuốc miền Bắc Việt

Nam”, “Danh lục cây thuốc Việt Nam”, tập “Atlas (bản đồ) cây thuốc”,

thuốc Việt Nam” (tái bản từ bộ sách cùng tên công bố năm 1997), tác giả đã

giới thiệu 4.472 loài cây làm thuốc thuộc 1.862 chi, trong 338 họ, của 9 nhóm ngành từ sinh vật tiền nhân đến ngành Ngọc lan Trong đó, tác giả đã mô tả đặc điểm hình thái, phân bố và giá trị sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở Việt Nam Có thể nói, tài liệu này đã giới thiệu một số lượng loài cây thuốc lớn nhất và đầy đủ nhất của nước ta cho tói nay [22]

Trước hiện trạng nguồn tài nguyên cây thuốc phân bố trong rừng tự nhiên đang bị đe dọa nghiêm trọng, Nguyễn Tập và các cán bộ Viện Dược liệu đã nghiên cứu xây dựng Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam làm cơ sở để xác định các loài cần ưu tiên bảo tồn, cụ thể: Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam được biên soạn tương đối hoàn chỉnh lần đầu tiên vào năm 1996 bao gồm 128 loài thuộc 59 họ thực vật bậc cao có mạch Đến năm 2007, nâng số loài trong Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam lên 144 loài, thuộc 58 họ thực vật bậc cao có mạch [23]

Ngoài ra, còn có một số công trình phân loại đề cập đến đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở Việt Nam,

như: Gagnepain F (1934) [32], Phạm Hoàng Hộ (2001) [9], Nguyễn Thị Đỏ (2005) [7],

Nghiên cứu về trồng trọt và ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến cây trồng nói chung và cây thuốc nói riêng có các công trình của Trần Thế Tục (1998) [24]; Nguyễn Bá Hoạt, Nguyễn Duy Thuần (2005) [8];Nguyễn Duy Minh (2009) [12]; Trần Công Khánh & cs (2010) [10]

Tại khu vực nghiên cứu có các công trình của Đồ Văn Tuân (2012) [23]

đã tiến hành nhân giống một số loài cây thuốc ở Vườn quốc gia Tam Đảo, trong đó có loài Râu hùm hoa tía; tương tự là công trình của Trịnh Xuân Thành (2014) [18] nghiên cứu nhân giống một số loài tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh Nghiên cứu về ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến cây thuốc ở khu vực Xuân Hòa có công trình của Đặng Ngọc Diệp (2014) [5] Các công trình nêu trên đã cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc nghiên cứu về loài Râu hùm hoa tía và các hướng nghiên cứu có liên quan

Như vậy, công trình Nghiên cứu một sổ đặc điểm sinh thái học của loài

Râu hùm hoa tía (Tacca chantrierỉ Andre, 1901) ở Trạm Đa dạng sinh học

Mê Linh của chúng tôi là công trình nghiên cứu đầy đủ nhất về đặc điểm sinh

thái học loài này ở Việt Nam

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Tài ỉiệu: Các tài liệu về loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrieri Andre,

1901), nhất là các chuyên khảo về sinh trưởng, phát triển và môi trường sống

Mau vật: Các cá thể thuộc loài Râu hùm hoa tía được trồng tại Trạm Đa

dạng sinh học Mê Lỉnh; các cá thể và quần thể thuộc loài Râu hùm hoa tía trong quá trình đỉều tra thực địa

Điều kiện tự nhiên: Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là vùng đệm của

Vườn quốc gia Tam Đảo ở khu vực xã Ngọc Thanh, toạ độ 21°23'57-21°25'35

độ vĩ Bắc và 105°42'40-105°46'65 độ kinh Đông, thuộc thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc Đây là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh vói nhiều dông phụ gần vuông góc với dông chính Độ dốc trung bình 15-25°, nhiều nơi dốc từ 30-35° Độ cao từ 100-520 m so với mực nước biển và độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam

Cấu tạo địa chất: Chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axít gồm các lớp

Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau có độ tuổi 256 triệu năm các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ giói nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực cao 300-400 m) Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:

- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng Đất có màu vàng ưu thế

do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích luỹ cao Do đất phát triển trên

đá Mácma axit kết tình chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giói nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%

- Ở độ cao dưói 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại đá khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ biến là Kaolinit

Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m Thành phần cơ giói của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu

Khí hậu: Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đói gió mùa số liệu quan sát từ

năm 2007-2011 tại trạm khí tượng thủy văn Vĩnh Yên (độ cao 50 m)

- Nhiệt độ bình quân năm: 23,9°c (trung bình mùa Hè 27-29°C, mùa Đông 16-17°C)

- Nhiệt độ tối cao tương đối (cao nhất): 41,5°c

- Lượng mưa bình quân năm: 1358,7 mm Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, chiếm 90% lượng mưa cả năm Mưa tập trung vào các tháng 6-9 (cao nhất là vào tháng 8)

- Số ngày mưa: 142,5 ngày/năm

- Lượng mưa cực đại trong ngày: 284 mm

- Độ ẩm trung bình: 83 %

- Độ ẩm cực tiểu (thấp nhất): 14 %

Lượng bốc hơi: 1040,1 mm

Thuỷ văn: Khu vực nghiên cứu có một suối nhỏ nước chảy quanh năm

bắt nguồn từ điểm cực Bắc, chảy dọc biên giới phía Tây giáp với Vườn quốc gia Tam Đảo và gặp suối Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải Ngoài ra còn có một

số suối cạn ngắn chỉ có nước sau những trận mưa

Điều kiện kinh tế - xã hội: Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã

Ngọc Thanh vói diện tích đất lâm nghiệp chiếm 51,8% tổng diện tích tự nhiên của toàn xã Mật độ dân số của xã là 139 ngưòi/km2, dân tộc kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47% Thu nhập bình quân đầu người của xã là 3 triệu đồng/người/năm

Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán của ngưòi dân quanh vùng nên rừng trong khu vực nghiên cứu vẫn chịu những tác động tiêu cực như: Thả gia súc sau mùa vụ, lấy củi, lấy măng

và khai thác lâm sản ngoài gỗ

Những năm gần đây do có sự đổi mói các chính sách về kinh tế, xã hội của Nhà nước nên đã có những tác động tích cực đến đòi sống của nhân

dân trong xã, tổng giá trị thu nhập đã tăng lên Tuy nhiên, do ảnh hưởng của tập quán sinh sống của nhân dân quanh khu vực là nhờ vào việc khai thác các lâm sản trong rừng đã có từ lâu đòi nên ý thức bảo vệ rừng của người dân vẫn chưa cao: rừng bị chặt phá để lấy gỗ, củi, săn bắt thú rừng, đốt rừng làm nương rẫy Các nguyên nhân này đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng, tính đa dạng của sinh vật giảm sút, hệ thực vật rừng bị suy thoái (nhiều cây gồ lớn, quý hiếm không còn) tạo nên nhiều thảm cỏ, thảm cây bụi Theo Niên giám thống kê năm 2003, huyện Mê Linh chỉ còn khoảng

300 ha rừng tự nhiên

Tài nguyên động thực vật rừng:

Động vật: gồm 5 lớp: thú, chim, bò sát, ếch nhái, côn trùng Các nhà

khoa học đã thống kê được 25 bộ, 99 họ, 461 loài, trong đó:

- Thú có 13 loài thuộc 6 họ của 4 bộ

- Chim có 109 loài thuộc 38 họ của 12 bộ

- Bò sát có 14 loài thuộc 7 họ của 1 bộ

- Ếch nhái có 13 loài thuộc 5 họ của 1 bộ

- Côn trùng có 312 loài thuộc 43 họ của 7 bộ

Thực vật: Khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý thực vật “Đông

Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đó chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moracae), họ Mộc lan (Magnoliaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae) Đây cũng là nơi có các yếu tố thực vật di cư từ phía Nam lên như các loài cây thuộc họ Dầu Theo các tài liệu đã thống kê, Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh

có 171 họ thực vật vói 669 chi và 1126 loài, trong đó đã gặp các ngành:

- Ngành Thông đất: 2 họ, 3 chi, 6 loài.

- Ngành Mộc tặc: 1 họ, 1 chi, 1 loài

- Ngành Dương xỉ: 19 họ, 34 chi, 64 loài

- Ngành Ngọc lan: 147 họ, 692 chi, 1151 loài

BẢN ĐÓ ĐA DẠNG THựC VẬT TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH

N

s

CHÚ THÍCH / V RANHGIỞI

À / BƯỜNGBỈNGCAO

* MELIANTHA SUAVIS PIERRE

*■ CIBỠTIUM BAROMET2 SMITH

* AQUILARIA MAUCCENSIS LAM.

¡ H i KHU VỈ.N PHÔNG KHU VƯỜN CÂYTHUỚG QUẨN MỌP GIANG VA NỨA QUÍNXA LÍU THỂ SẬT

H H QUẮNXA ƯU THỂ CHẸO

H U QUÍNXA RỪNG TRỚNG KE0 TAI TƯỢNG VÀ KEO LÁTRAM QUÍ N x i RỪNG TRỎNG KEO TAI TƯƠNG THẢM CÂY BỤI

QUẤNXA rừng kín CẴY ư RỘNG HỖN LOAl ÙUÍ N XÀ RƠNG THƯA CÍY u RỘNG HỖN LOÀI RÙNG TRỔNG VÙNG PHỤ CẬN

■ i RỪNG Tự NHIẼN VÙNG PHỤ CẬN

đ S t R ừng C-ỔN trống vùng phụ cận

ĐÍT NÔNG NGHIỆP VÙNG PHỤ CẬN

XÃ N G ỌC IÏÏANH (HUYỆN MẼ LINH)

Hình 2.2: Bản đồ đa dang thưc vât Tram ĐDSH • o • • • Mê Linh