Bước đầu nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và hoá sinh của bưởi phúc trạch (citrus maxima (j burmal) merrill) trồng ở hương khê hà tĩnh

Mục lục Trang Đặt vấn đề 1 Chơng I: Tổng quan tài liệu 3 1. Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của bởi 3 1.1. Nguồn gốc 3 1.2. Đặc điểm thực vật 4 2. Giá trị của bởi 4 3. Tình hình nghiên cứu bởi trên thế giới và ở Việt Nam 5 3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 5 3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam. 7 4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bởi 10 Chơng II: Điều kiện tự nhiên của vùng trồng bởi Phúc trạch 12 1. Vị trí địa lý 12 2. Khí hậu 12 3. Đất đai 12 Chơng III: Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu 14 1. Đối tợng nghiên cứu của đề tài 14 2. Phơng pháp nghiên cứu 14 2.1. Phơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái 14 2.2. Phơng pháp nghiên cứu đặc điểm hoá sinh 14 Chơng IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận 19 1. Đặc điểm hình thái của bởi Phúc Trạch 19 1.1. Lá cây 19 1 1.2. Hoa 20 1.3. Quả 20 1.3.1. Sự biến động khối lợng quả 21 1.3.2. Sự biến động tỉ lệ % khối lợng các thành phần trong quả 22 1.3.3. Sự biến động kích thớc quả 24 1.4. Hạt 25 2. Đặc điểm hoá sinh của bởi Phúc Trạch 26 2.1. Hàm lợng nớc trong vỏ, hạt và thịt quả. 26 2.2. Hàm lợng Vitamin C trong vỏ và thịt quả 29 2.3. Hàm lợng đờng 30 2.4. Hàm lợng axit 32 2.5. Chỉ số đờng/ axit 34 2.6. Hàm lợng pectin 34 2.7. Hàm lợng và các chỉ số của dầu trong hạt 36 Kết luận và kiến nghị 38 Tài liệu tham khảo 41 Phụ lục: Một số hình ảnh về bởi Phúc Trạch 45 2 Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Sinh Học, phòng thí nghiệm Sinh lý - Hoá sinh bộ môn thực vật đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình tiến hành. Đặc biệt là TS Hoàng Văn Mại đã tận tình hớng dẫn chỉ bảo. Tôi xin cảm ơn sự động viên cổ vũ của các anh, chị và các bạn trong nhóm đề tài cùng tất cả các bạn Lớp 39 A-Sinh. Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn tới các gia đình tại xã Phúc Trạch đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình tiến hành thu mẫu. Đặt vấn đề ở Việt Nam, cây bởi nói riêng và các cây thuộc chi Citrus nói chung rất phổ biến và ngày càng chiếm u thế so với các loại cây ăn quả khác vì nó có giá trị dinh dỡng và giá trị sử dụng cao. Hiện nay, nớc ta có một số giống bởi ngon nổi tiếng nh bởi Phúc Trạch (Hà Tĩnh), bởi Đoan Hùng (Vĩnh Phú), bởi Pomelo hay còn gọi là b- ởi nông nghiệp 1 (nhập nội), bởi đỏ Mê Linh (Vĩnh Phúc), bởi Đờng Hơng Sơn (Hà Tĩnh), bởi Thanh Trà (Thừa Thiên Huế), bởi Biên Hoà (Đồng Nai) . Trong đó bởi Phúc Trạch trồng ở huyện Hơng Khê-Hà Tĩnh đợc xem là một trong những giống bởi ngon nhất hiện nay [13][19]. Bởi Phúc Trạch có nguồn gốc từ đâu thì cho đến nay vẫn cha đợc xác định, song giống bởi này đợc trồng đầu tiên ở xã Phúc Trạch và nó đã thực sự trở thành loại bởi đặc sản có tính truyền thống và có ý nghĩa kinh tế cao. Tuy vậy, do quá trình sản xuất lâu dài, mang tính tự phát, thiếu đầu t chọn lọc nên giảm năng suất và phẩm chất quả do đó hiệu quả kinh tế ch- a cao, sản phẩm cha đáp ứng nhu cầu của nền kinh tế thị trờng. Để giữ nguồn gen quý hiếm cho đất nớc và phát huy tiềm năng, thế mạnh của vùng đất Hơng Khê, tỉnh Hà Tĩnh đã có chủ trơng chuyển đổi cơ cấu cây trồng, phát triển cây bởi Phúc Trạch, xây dựng huyện Hơng Khê 3 trở thành vùng sản xuất hàng hoá lớn. Vì vậy việc nghiên cứu về Bởi Phúc Trạch để làm cơ sở cho việc phục tráng giống là rất cần thiết. Đã có một số tác giả nghiên cứu về Bởi Phúc Trạch nh Phan Thị Chữ (năm 1996), Phan Thị Phơng Thảo (năm 1999) . nhng nhìn chung số công trình còn ít, số liệu cha có hệ thống, các công trình chỉ nghiên cứu tại một thời điểm chứ cha nghiên cứu động thái của quá trình sinh trởng và phát triển của quả. Trong phạm vi một luận văn tốt nghiệp, chúng tôi đã tiến hành đề tài: "Bớc đầu nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và hoá sinh của bởi Phúc Trạch (Citrus maxima( J.Burmal) Merrill) trồng ở Hơng Khê-Hà Tĩnh" với nội dung chính sau đây: 1. Khảo sát một số đặc điểm hình thái của lá, hoa, quả và hạt bởi Phúc Trạch. 2. Đánh giá sự biến động thành phần dinh dỡng trong quả bởi qua theo dõi sự biến động các chỉ tiêu hoá sinh trong các thời kỳ sinh tr- ởng và phát triển. Chúng tôi hy vọng rằng những t liệu nàysẽ góp phần vào việc mở rộng sản xuất và nâng cao chất lợng bởi Phúc Trạch trong tơng lai. 4 Chơng I: Tổng quan tài liệu 1. Nguồn gốc và đặc điểm thực vật của bởi: 1.1. Nguồn gốc của Bởi. Do khả năng thích ứng với các điều kiện ngoại cảnh khác nhau và dễ lai giữa các chủng để sản sinh những chủng mới có khả năng thích ứng cao hơn, nên cây bởi có địa bàn phân bố rộng, nó có mặt ở hầu hết các lục địa. Nguồn gốc của nó ở đầu, từ trung tâm trồng trọt nào, chúng đã lan tràn ra khắp thế giới thì vẫn còn tồn tại nhiều quan điểm khác nhau. Nhà phân loại học Liên Xô Giucopxki cho rằng nguồn gốc của bởi là quần đảo La-xông-đơ. Theo Ang-gle và Tanaka, trung tâm phát sinh ra cam quýt trồng là ở ấn Độ, Miến Điện. Nhiều học giả cũng cho rằng các giống cam, chanh, quýt, bởi chính đợc trồng hiện nay đều đã phát sinh từ địa bàn rộng lớn này nh Vavilốp, ông cho rằng phần lớn cây trồng chủ yếu từ 20-45 0 vĩ Bắc, hơn 400/600 cây trồng có nguồn gốc ở Châu á [5]. Tài liệu nghiên cứu của Trung Quốc cho biết Trung Quốc có rất nhiều giống cam quýt mà phần lớn là đã có ngay ở trong nớc, nghề trồng cam quýt đã có cơ sở ở Trung Quốc hơn 4000 năm. Vào đời Hán nghề trồng cam quýt đã phát triển mạnh sang đời Tống. Nhiều học giả Trung Quốc cho răng phần lớn các giống cam quýt hiện trồng ở Trung Quốc đều là những giống nguyên sản, còn bởi thì có thể là một thứ nhập nội nhng dù có nhập nội thì bởi cũng đã đợc trồng ở Trung Quốc trên 2000 năm nay[5]. Theo quan điểm của Chawalit Niyodham (1992) , bởi có nguồn gốc ở Malaysia từ đó du nhập sang Indonesia, Trung Quốc, phía nam nớc Nhật 5 và phía tây ấn Độ, Địa Trung Hải và nớc Mỹ. Tuy vậy bởi là loại cây ăn quả đợc trồng nhiều ở các nớc Phơng Đông, những giống bởi nổi tiếng đợc tìm thấy ở Thái Lan. Decondolle cũng cho rằng bởi có nguồn gốc ở các đảo phía Đông Malaysia, Archipellago kể cả đảo Fiji và Friendly còn theo Tôn Thất Trình, bởi có nguồn gốc ở ấn Độ[22]. Nh vậy, nguồn gốc của bởi hiện nay đang còn tồn tại nhiều ý kiến cha thống nhất, có thể là ấn Độ, Trung Quốc, Malaysia . nhng nhìn chung hầu hết các nhà chuyên môn nghiên cứu về cam quýt đều thống nhất về đại thể rằng vùng này là Đông Nam á kể cả lục địa, bán đảo và quần đảo. Do các cây này quả có màu sắc đặc biệt hơng thơm có phẩm vị riêng nghĩa là có thể làm cây ăn quả, làm thuốc nên những ngời dân đã du nhập trong rừng đem về trồng gần nhà. Qua quá trình trồng trọt lâu dài làm xuất hiện nhng biến dị, những biến dị này đã đợc ngời ta chọn lọc, duy trì lại và tăng cờng thêm. Từ đó tạo nên tập đoàn cây ăn quả có múi phong phú và đa dạng nh hiện nay. 1.2. Đặc điểm thực vật của bởi.[9] Cây bởi sinh trởng khoẻ, là loại cây lớn nhất trong chi Citrus, cây có thể cao từ 5-10 m, vỏ đôi khi tiết ra một chất gôm, cành phân nhiều hay ít tuỳ thuộc vào giống, cành có gai nhỏ mọc đứng ở kẽ lá. Lá hính trái xoan, tù hai đầu, có khoảng 8 đôi gân bên, gân nhỏ chỉ rõ và lồi ở mặt dới, cuống lá có cánh dài, có lông ở mặt dới nhất là trên sống giữa. Hoa mọc thành từng chùm 6-10 hoa, cuống hoa có lông, lá bắc hình vạch, có lông. Đài 4-5, tròn, có lông. Tràng 5, màu trắng. Khoảng 24 nhị rời ngắn bằng nửa cánh hoa. Đĩa dày, Bầu hình cầu, có lông, vòi dài, đầu nhuỵ hình đầu, to. Quả ít nhiều hình cầu, to bằng đầu ngời, cùi quả dày, màu sắc thay đổi tuỳ theo từng loại bởi, thông thờng có 12 múi, cơm quả chua hay ngọt tuỳ loại bởi, cây có mầm không có màu. Ra hoa tháng 1 tháng 2, có quả từ tháng 7 đến tháng 12. 2. Giá trị của bởi. Bởi là một đặc sản quý có giá trị dinh dỡng cao, ngoài chất đờng (8- 10%), bởi đặc biệt rất giàu Vitamin C (90-100mg), axit hữu cơ (0,2-1%) . có tác dụng tốt đối với sức khoẻ[13]. 6 Ngoài ăn tơi, bởi còn đợc chế biến thành nhiều mặt hàng có giá trị nh nớc bởi, mứt bởi, chè bởi . Không những có giá trị dinh dỡng cao, bởi còn ứng dụng trong đời sống xã hội rất lớn: vỏ quả, hoa đợc sử dụng để lấy tinh dầu dùng trong công nghiệp bánh kẹo, là chất thơm trong công nghiệp thực phẩm, nớc uống, công nghiệp dợc phẩm. Tinh dầu bởi còn đợc dùng để diệt bọ gậy[16]. Ngờ ta còn sử dụng hạt bởi để sản xuất dầu, vỏ bởi để chế Pectin- Pectin trong vỏ bởi có tác dụng cầm máu, chống nhiễm kim loại nặng, chống nhiễm xạ, và có tác dụng chữa bệnh đờng ruột[13]. Trong cuốn Nam Dợc Thần Hiệu, Tuệ Tĩnh đã viết về bởi:" Vỏ quả bởi gọi là cam phao, vị đắng cay, tính không độc, thông lợi, trừ đờm táo thấp, hoạt huyết, giảm đau, trị tràng phong, tiêu phù thũng"[3] Bởi còn có mùi thơm hấp dẫn kích thích tiêu hoá, nhuận tràng, trị bệnh phổi và bệnh chảy máu dới da, hạ nhiệt độ . Vì vậy bởi là một thứ d- ợc liệu trong đời sống con ngời. Ngoài những công dụng trên, bởi là cây trồng có phổ thích nghi rất rộng với điều kiện khí hậu, đất đai. Trồng bởi trên đất đồi nghèo dinh dỡng vẫn cho thu hoạch ổn định. Bởi còn có thể trồng trên đất úng mà các loại cam quýt khác không thể trồng đợc [24]. Bởi cũng là một loại cây trồng có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, dễ trồng, dễ chăm sóc mà lại cho giá trị thu nhập cao, nhất là các giống bởi ngon đặc sản. 3. Tình hình nghiên cứu bởi trên thế giới và ở Việt nam. 3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Bởi là cây có giá trị dinh dỡng và giá trị sử dụng cao đã đợc con ng- ời chú ý từ lâu, ở triều Tống của Trung Quốc, Hán Nhan Trực đã ghi chép một số đặc điểm phân loại, cách trồng, chế biến và sử dụng loại cây ăn quả này.[5] Thành phần dinh dỡng đợc quan tâm nhất trong các loại hoa quả là đờng vì nó giữ vai trò quan trọng trong cơ thể nh cung cấp năng lợng, kiến tạo xây dựng tế bào, tham gia chuyển hoá giữa các chất. Năm 1940 Hilgeman và Smith đã nghiên cứu hàm lợng đờng khử và đờng không khử 7 trong bởi và cho rằng tỉ lệ này là một chỉ tiêu đánh giá độ chín của quả.[30] Năm 1995, Soesiladi Widodo và cộng sự nghiên cứu sự khác nhau của qúa trình tích luỹ các loại đờng trong bởi qua các giai đoạn sinh trởng, phát triển và kết luận rằng sự tích luỹ đờng không những phụ thuộc vào thời kỳ chín của quả mà còn phụ thuộc vào mùa vụ và độ tơi của quả sau khi thu hái từ đó ảnh hởng đến chất lợng nớc quả, tác giả cũng nêu lên mối liên quan giữa sự tích luỹ đờng và độ chín của quả [35]. Trớc sự phát triển của khoa học và kĩ thuật, việc khai thác các hoạt chất quan trọng từ bởi phục vụ công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm, y dợc ngày càng đợc sự quan tâm của nhiều tác giả trên thế giới. Năm 1995, H.Ohta và S.Hasegana ở trung tâm nghiên cứu Citrus ở trờng đại học tổng hợp California-Mỹ đã phát hiện Limonoid là nhóm hợp chất quan trọng có chứa nhiều trong bởi. Kết quả phân tích dịch quả và hạt quả 16 loại cây trồng thuộc loại C.Grandis (L) osbeck cho thấy: nớc bởi chứa trung bình 18ppm limonin và 29ppm glucozit limonoid còn trong hạt bởi thì hàm lợng limonoid aglycozit thay đổi từ 773ppm đến 9900ppm và limonoid glucozit toàn phần thay đổi từ 130ppm đến 1912ppm, trong số 36 aglycon và 20 glucozit đã đợc xác định thì nhóm limonin là chất chủ yếu gây nên vị đắng trong dịch quả.[33] Tinh dầu là một hợp chất đợc sản xuất và tiêu dùng từ lâu trên thế giới. Bằng phơng pháp sắc kí khí và phổ hồng ngoại. Năm 1979 D.J Wang cho biết trong tinh dầu hoa bởi Đài Loan có 4 chất chiếm tỉ lệ cao là Limonin, linalool, nerol và metilanthranilat. Trong tinh dầu vỏ bởi, hàm l- ợng chất bay hơi cao hơn trong tinh dầu vỏ cam, quýt. Tinh dầu vỏ bởi có khoảng 1,37% chất tơng tự nh coumarin. Manuel G.Moshonas đã xác định trong tinh dầu vỏ bởi có khoảng 22 chất trong đó có 12 andehid, 9 este và 1 xeton.[29] Bởi cũng là nguồn để cung cấp pectin. Sohain A.El-Nawawi và cộng sự (1997) đã nghiên cứu việc tách phân đoạn pectin trên cột diethylamono ethyl-celluloza với chất đẩy là dung dịch NaH 2 PO 4 với nồng độ tăng dần. Hàm lợng NaHPO 4 thấp nhất sẽ đẩy đợc pectin có nhóm metoxy cao nhất và hàm lợng NAH 2 PO 4 tăng dần thì pectin có nhóm metoxy giảm dần[31]. 8 Cũng năm 1977, nhóm tác giả này đã công bố công trình nghiên cứu về các yếu tố ảnh hởng đến sự tạo gel của các pectin Citrus ở mức độ este cao. Tác giả đã nghiên cứu hàm lợng đờng và pH thích hợp cho việc tạo gel của các pectin[32]. Song song với việc khai thác thì việc cải tiến giống cũng đợc các nhà khoa học chú ý. Năm 1997 , Cameron và Soost đã đa ra bằng chứng về u thế lai ở thế hệ F 1 của bởi. Trên cơ sở đó, sau 3 năm nghiên cứu (1992, 1993 và 1994) khoa nông nghiệp trờng đại học Kyushu Nhật Bản đã tạo ra một số giống bởi có hàm lợng đờng cao hơn và axit thấp hơn thế hệ bố mẹ[36]. Vấn đề bảo quản hoa quả trong quá trình đóng gói vận chuyển ảnh hởng lớn đến hiệu quả kinh tế. Rodov (1995) đã đa ra phơng pháp đơn giản, dễ sử dụng, ít tốn kém để bảo quản bởi là nhúng vào nớc nóng ở nhiệt độ 53 độ, 2-3 phút, cho thêm 1000ppm thuốc diệt nấm thì sẽ kéo dài thời gian chín, làm chậm quá trình thối rữa của quả, ít ảnh hởng đến chất l- ợng và bảo đảm an toàn nông sản [34]. Trong những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ đối với sản phẩm hoa quả tăng lên đáng kể nên việc nghiên cứu để nâng cao chất lợng và khai thác tối đa nguồn lợi do đó nó mang lại ý nghĩa rất quan trọng trong chiến lợc nâng cao chất lợng cuộc sống của con ngời. 3.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nớc. Bởi là một trong những loài đa dạng và phong phú, ở Việt Nam có khoảng trên 100 giống khác nhau [13]đợc trồng trọt và mọc bán hoang dại ở 62 tỉnh thành trong cả nớc rộng khắp 2 miền Bắc Nam. Song tuỳ thuộc vào điều kiện tự nhiên, khí hậu đất đai, tập quán canh tác, thị trờng tiêu thụ mà chúng đợc trồng tập trung hay phân tán nhiều hoặc ít. Theo viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp (1995) ở Việt Nam bởi đợc trồng khá tập trung ở các vùng: vùng ven giữa sông Tiền và sông Hậu, vùng Tân Triều (Đồng Nai), vùng Tân Uyên (Bình Dơng), vùng Hơng Thuỷ, Hơng Trà (Thừa Thiên Huế), vùng Hơng Khê, Hơng Sơn(Hà Tĩnh), vùng Yên Bình (Yên Bái) và Đoan Hùng (Phú Thọ) với tổng diện tích khoảng hơn 6000 ha và đang có xu hớng tăng nhanh[10]. 9 ở các tỉnh phía Nam nhất là đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ là một trong những nơi có giống bởi phù hợp với từng vùng sinh thái khác nhau nh bởi Năm Roi (Bình Minh-Vĩnh Long), bởi đờng lá cam (Vĩnh Cửu-Đồng Nai) và Tân Uyên-Bình Dơng, bởi da xanh Bến Tre. Năm 1998, Phạm Ngọc Liễu và nguyễn Ngọc Thị đã điều tra đợc 67 giống bởi ở một số tỉnh Nam Bộ, 54 giống đã đợc thu thập và lu giữ tại nhà lới củaviệc nghiên cứu cây ăn quả Miền Nam [10]. Cũng vào năm 1998, viện nghiên cứu cây ăn quả miền nam đã công bố kết quả sau 5 năm khảo sát, thu thập và bảo tồn giống cây ăn quả nói chung, trong đó có bởi (C.Maxima(Burn) Merr) với tổng số giống là 62, số giống nhập nội là 8 có nguồn gốc từ Pháp, Mỹ, Thái Lan. Còn bởi Chùm (C.Paradise.macf) có một giống nội và 19 giống nhập nội từ Pháp, Mĩ, úc và ấn Độ [2]. Bởi Thanh Trà là một giống ngon, quý hiếm đợc mệnh danh là đặc sản của Thừa Thiên Huế. Việc nghiên cứu bảo tồn và phát tiển giống bởi này đợc Võ Hùng tiến hành trong năm 2000, tác giả đã nghiên cứu khảo sát về khí hậu, đất trồng, đặc tính sinh học và kinh tế, phẩm chất, phân bố. Kết quả cho thấy bởi Thanh Trà phù hợp với khí hậu, đất đai ở Thừa Thiên Huế và nhất là trên vùng phù sa sông Hơng và các nhánh của sông Hơng [8]. Trên đối tợng này, vào năm 2000, Trơng Văn Lung và cộng sự đã nghiên cứu về các chất khoáng trong lá và đất trồng bởi Thanh Trà. Kết quả cho thấy ở Lại Bằng có tỉ lệ các nguyên tố khoáng trong đất và lá tơng đối phù hợp hơn so với các vùng khác [12].Từ kết quả nghiên cứu về nhu cầu dinh dỡng của bởi Thanh Trà, nhóm tác giả này bón bổ sung một số nguyên tố khoáng cho cây rồi sau đó đánh giá phẩm chất của quả. Thông qua việc phân tích một số chỉ tiêu sinh hoá trong quả trớc và sau khi bón bổ sung , các tác giả đã rút ra kết luận là chất lợng quả ở Thanh Trà đã tốt hơn [18]. ở miền Bắc cũng có một số vùng sinh thái trồng bởi nổi tiếng nh b- ởi Đoan Hùng (Vĩnh Phú), bởi Sơn (Từ Liêm), bởi Diễn và bởi Thanh Trì, 10 . hành đề tài: "Bớc đầu nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và hoá sinh của bởi Phúc Trạch (Citrus maxima( J .Burmal) Merrill) trồng ở Hơng Khê- Hà Tĩnh& quot;. pháp nghiên cứu 14 2.1. Phơng pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái 14 2.2. Phơng pháp nghiên cứu đặc điểm hoá sinh 14 Chơng IV: Kết quả nghiên cứu và thảo