M Ở ĐẦU
1.3.2. Tỉnh Quảng Bình
Tỉnh Quảng Bình nằm ở Bắc Trung Bộ, Việt Nam, với diện tích tự nhiên 8.000 km2, dân số năm 2015 có 872.925 người.
* Vị trí địa lý
- Điểm cực Bắc: 18005’ 12" vĩ độ Bắc - Điểm cực Nam: 17005’ 02" vĩ độ Bắc - Điểm cực Đông: 106059’ 37" kinh độ Đông - Điểm cực Tây: 105036’ 55" kinh độ Đông
Tỉnh có bờ biển dài 116,04 km ở phía Đông và có chung biên giới với Lào 201,87 km ở phía Tây, có cảng Hòn La, cảng Hàng không Đồng Hơi, Quốc lộ 1A và đường Hồ Chí Minh, đường sắt Bắc Nam, quốc lộ 12 và tỉnh lộ 20, 16 chạy từ Đông sang Tây qua cửa khẩu Quốc tế Cha Lo và một số cửa khẩu phụ khác nối liền với Nước CHDCND Lào
* Địa hình
Địa hình Quảng Bình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông. 85% Tổng diện tích tự nhiên là đồi núi. Toàn bộ diện tích được chia thành vùng sinh thái cơ bản: Vùng núi cao, vùng đồi và trung du, vùng đồng bằng, vùng cát ven biển.
* Khí hậu
Quảng Bình nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam và được chia làm hai mùa rõ rệt:
+ Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa trung bình hàng năm 1.500 - 2.000mm/năm. Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10 và 11.
+ Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24oC - 25oC. Ba tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6, 7 và 8.
* Tài nguyên đất
Tài nguyên đất được chia thành hai hệ chính: Đất phù sa ở vùng đồng bằng và hệ pheralit ở vùng đồi và núi với 15 loại và các nhóm chính như sau: nhóm đất cát, đất phù sa và nhóm đất đỏ vàng. Trong đó
nhóm đất đỏ vàng chiếm hơn 80% diện tích tự nhiên, chủ yếu ở địa hình đồi núi phía Tây, đất cát chiếm 5,9% và đất phù sa chiếm 2,8% diện tích.
* Tài nguyên động, thực vật
Quảng Bình nằm trong khu vực đa dạng sinh học Bắc Trường Sơn - nơi có khu hệ thực vật, động vật đa dạng, độc đáo với nhiều nguồn gen quý hiếm. Đặc trưng cho đa dạng sinh học ở Quảng Bình là vùng Karst Phong Nha - Kẻ Bàng.
- Về động vật
Có: 493 loài, 67 loài thú, 48 loài bò sát, 297 loài chim, 61 loài cá... trong đó có nhiều loài quý hiếm như Voọc Hà Tĩnh, Gấu, Hổ, Sao La, Mang Lớn, Gà Lôi lam đuôi trắng, Gà Lôi lam mào đen, Trĩ...
- Về đa dạng thực vật
Với diện tích rừng 486.688 ha, trong đó rừng tự nhiên 447.837 ha, rừng trồng 38.851ha, trong đó có 17.397 ha rừng thông, diện tích không có rừng 146.386 ha. Thực vật ở Quảng Bình đa dạng về giống loài: có 138 họ, 401 chi, 640 loài khác nhau. Rừng Quảng Bình có nhiều loại gỗ quý như lim, gụ, mun, huỵnh, thông và nhiều loại mây tre, lâm sản quý khác. Quảng Bình là một trong những tỉnh có trữ lượng gỗ cao trong toàn quốc. Hiện nay trữ lượng gỗ là 31triệu m3.
* Tài nguyên nước
Quảng Bình có hệ thống sông suối khá lớn với mật độ 0,8 - 1,1 km/km2. Có năm sông chính là sông Roòn, sông Gianh, sông Lý Hoà, sông Dinh và sông Nhật Lệ. Có khoảng 160 hồ tự nhiên và nhân tạo với dung tích ước tính 243,3 triệu m3.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae), bộ Mao lương (Ranunculales).
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Vùng Bắc Trung Bộ, Việt Nam.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1. Địa điểm
Tại các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình.
2.2.2. Thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ tháng 7 năm 2019 đến tháng 8 năm 2020.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đặc điểm sinh học (hình thái và sinh thái) của cây Hoàng đằng sinh trưởng ở vùng Bắc Trung Bộ.
- Phân tích hàm lượng hoạt chất Palmatin trong cây Hoàng đằng sinh trưởng ở vùng Bắc Trung Bộ.
- Đánh giá hàm lượng hoạt chất (palmatin) trong cây Hoàng đằng sinh trưởng ở vùng Bắc Trung Bộ..
- So sánh kết quả nghiên cứu với các vùng sinh thái khác, từ đó đề xuất xây dựng mô hình trồng cây Hoàng đằng thích hợp.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Nội dung 1. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học của cây Hoàng đằng ở vùng Bắc Trung Bộ
- Thu thập, tổng hợp các thông tin từ các tài liệu đã công bố, dữ liệu tiêu bản, mẫu vật của nguồn gen Hoàng đằng.
- Tổng hợp kinh nghiệm của các nhà khoa học, người dân địa phương về đặc điểm sinh học (tên khoa học, đặc điểm hình thái của thân, rễ, lá, hoa, quả và hạt,...), phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng của nguồn gen Hoàng đằng (thông qua bộ câu hỏi có các tiêu chí thiết kế sẵn), cụ thể: Điều tra, phỏng vấn và thu thập thông tin ở vùng sinh thái lâm nghiệp Bắc Trung bộ. Số phiếu phỏng vấn 30 phiếu.
- Thiết kế các thí nghiệm bổ sung để xác định các đặc điểm sinh thái học:
+ Lập ÔTC (vị trí ô được xác định bằng GPS và thể hiện trên bản đồ), diện tích 2.000m2/ô, thu thập các số liệu về tầng cây cao: Loài cây, D1.3, Hvn, độ tàn che; Tầng cây tái sinh: Loài cây, Hvn, mật độ tái sinh. Với loài cây Hoàng đằng thống kê tất cả các cây bắt gặp trong ô, đo đếm các chỉ tiêu: Chiều dài (chiều cao), đường kính gốc, số nhánh trong một gốc, giai đoạn tuổi, mô tả hình thái, tọa độ, chụp ảnh, mỗi ÔTC chặt ngả một cây để cân khối lượng, đào rễ cân khối lượng rễ; lấy mẫu rễ (0,1kg/cây), thân (0,1kg/cây) để sấy khô ...Các số liệu thu thập được ghi vào biểu mẫu quy định trong điều tra tài nguyên rừng.
+ Số lượng ÔTC cần lập: 07 ÔTC/vùng nghiên cứu (gồm 02 tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình)
- Từ số liệu điều tra ÔTC tiến hành xử lý, xây dựng công thức tổ thành tầng cây cao, cây tái sinh để xác định mối quan hệ giữa loài Hoàng đằng với các loài cây gỗ, thông qua độ tàn che xác định được đặc tính sinh thái học của loài cây Hoàng đằng. Với số liệu về đường kính gốc, chiều dài (chiều cao) và khối lượng thân, rễ cây Hoàng đằng tiến hành xác định phương trình tương quan giữa khối lượng thân, rễ cây với đường kính, chiều dài; xác định quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi của rễ, thân cây Hoàng đằng để làm cơ sở xác định sản lượng cây Hoàng đằng trong ÔTC.
sung, hoàn thiện báo cáo đặc điểm sinh học, phân bố, sinh thái và chất lượng nguồn gen Hoàng đằng.
+ Đánh giá về phân bố: Dựa trên các thông tin của các tài liệu đã công bố, thông tin về nguồn gen Hoàng đằng của các nhà khoa học và người dân địa phương. Tiến hành điều tra bằng phương pháp phỏng vấn trực tiếp thông qua bộ câu hỏi có các tiêu chí thiết kế sẵn, kết hợp với số liệu điều tra ÔTC.
+ Địa điểm xác định phân bố nguồn gen và thu thập thông tin:
Do địa bàn điều tra thu thập số liệu phục vụ nghiên cứu trải dài trên 02 tỉnh, cần thiết phải phối hợp với các cơ quan, đơn vị làm công tác nghiên cứu, các trường Đại học Cao đẳng ở 02 tỉnh để phối hợp thực hiện nội dung điều tra khảo sát thu thập mẫu ngoài hiện trường.
Nội dung 2. Phân tích hàm lượng hoạt chất Palmatin ở cây Hoàng đằng sinh trưởng ở vùng Bắc Trung Bộ
- Thu thập mẫu:
+ Số lượng mẫu: 30 mẫu.
+ Khối lượng mẫu: 0,3 - 0,5kg mẫu tươi, mẫu được lấy ở phần gốc của mỗi cây. Cây lấy mẫu được xác định tọa độ bằng thiết bị GPS. Các mẫu thu thập được bảo quản, đánh số và ghi chép theo quy trình lấy mẫu.
- Phân tích hàm lượng hoạt chất palmatin ở cây Hoàng đằng:
+ Các mẫu sau khi đã thu thập được, tiến hành đánh mã mẫu và phân tích hàm lượng hoạt chất Palmatin bằng phương pháp HPLC và TLC- Scanner để phân tích định lượng hoạt chất palmatin trong rễ, thân cây Hoàng đằng.
Nội dung 3. Đánh giá hàm lượng hoạt chất (palmatin) trong cây Hoàng đằng sinh trưởng ở vùng Bắc Trung Bộ
Từ số liệu kết quả phân tích hàm lượng hoạt chất palmatin ở cây Hoàng đằng tiến hành phân tích, đánh giá hàm lượng hoạt chất Palmatin ở vùng Bắc Trung Bộ.
Nội dung 4. So sánh hàm lượng Palmatin của cây Hoàng đằng tại vùng nghiên cứu với các vùng sinh thái khác
Trên cơ sở kết quả phân tích hàm lượng hoạt chất palmatin ở rễ, thân cây Hoàng đằng (30 mẫu) ở vùng Bắc Trung Bộ và kế thừa kết quả nghiên cứu về cây Hoàng đằng ở 05 vùng sinh thái khác để so sánh lựa chọn vùng sinh thái thích hợp nhất (Kế thừa kết quả từ đề tài cấp nhà nước về cây Hoàng đằng của Tiến sĩ Vũ Văn Thông).
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đặc điểm sinh tháihọc của cây Hoàng đằng ở vùng Bắc Trung Bộ
3.1.1 Kết quả điều tra tại tỉnh Hà Tĩnh
3.1.1.1. Kết quảđiều tra OTC
Tại Hà Tĩnh đã tiến hành điều tra tại xã Kỳ Nam, huyện Kỳ Anh nơi được cho là có sự phân bố nhiều của loài cây Hoàng đằng. Số OTC tiến hành lập gồm 4 ô từ ô số 84 đến 86.
Hình 3.1. Hình ảnh OTC 84 tại xã Kỳ Nam, huyện Kỳ Anh tỉnh Hà Tĩnh
Bảng 3.1. Các thông số về OTC lập tại Hà Tĩnh TT OTC Xã Toạ độ ( X/Y) Độ cao (m) Độ dốc (độ) Hướng phơi Độ tàn che Trạng thái rừng 84 Kỳ Nam 0495219 1990522 119 30 Đông bắc 0,4 IIA 85 Kỳ Nam 0496286 1990296 107 32 Đông bắc 0 IC 86 Kỳ Nam 0496891 1989874 123 34 Đông bắc 0 IC
3.1.1.2. Đặc điểm sinh học và phân bố cây Hoàng đằng tại khu vực
Đặc điểm hình thái: Cây dây leo quấn dài 2,5 m, đường kính thân 0,6cm, thân non có màu xanh, thân già màu xám trắng. Rễ, thân cắt ngang có màu vàng tươi, thân non cắt ra có nhựa màu trắng, vị rất đắng. Lá đơn mọc cách. Cuống lá dài 6 - 12 cm, cuống lá phình to ở đầu. Phiến lá bầu dục thuôn dài 12 - 20 rộng 8 - 15 cm, cứng, nhẵn; đầu nhọn, gốc lá tròn; mặt trên xanh đậm, mặt dưới xanh nhạt. Gân lá có 4 đôi, trong đó có ba gân gốc rõ cách gốc lá 0,4 - 0,5 cm, đôi gân gốc kéo dài đến ½ phiến lá.
Đặc điểm phân bố: Cây phân bố rải rác dưới tán rừng lá rộng thường xanh trạng thái IC - IIA của khu vực xã Kỳ Nam, huyện Kỳ Anh. Độ tàn che 0 - 0,4. Đa phần là cây nhỏ tái sinh bằng chồi. Cây mọc trên đất vàng đỏ có tầng mùn dày 5 - 10 cm. Độ cao phân bố từ 107 - 123 m trên mực nước biển.
3.1.2. Kết quảđiều tra tại tỉnh Quảng Bình
3.1.2.1. Kết quảđiều tra OTC
Tại Quảng Bình đã tiến hành lập OTC nghiên cứu tại xã Vạn Ninh, huyện Quảng Ninh. Số OTC tiến hành lập gồm 4 ô từ ô số 87 đến 90.
Bảng 3.2. Các thông số về OTC lập tại Quảng Bình
STT OTC Xã Toạ độ ( X – Y) Độ cao (m) Độ dốc (độ) Hướng phơi Độ tàn che Trạng thái rừng 87 Vạn Ninh 0516591 1910390 42 32 Đông Nam 0 IC 88 Vạn Ninh 0516237 1910522 25 28 Bắc 0,4 Rừng keo 89 Vạn Ninh 0516361 1910696 37 30 Tây 0,5 Rừng keo 90 Vạn Ninh 0516447 1910586 40 29 Đông 0,5 Rừng keo
Hình 3.2. Hình ảnh OTC 87 tại xã Vạn Ninh, huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình
3.1.2.2. Đặc điểm sinh học và phân bố cây Hoàng đằng tại khu vực
Đặc điểm hình thái: Cây dây leo quấn dài 3,5 m, đường kính thân 0,6cm, thân non có màu xanh, thân già màu xám xám. Rễ, Thân gìa cắt ngang có màu vàng tươi, thân non cắt ra có nhựa màu trắng, vị rất đắng. Lá đơn mọc cách. Cuống lá dài 6 - 12 cm, cuống lá phình to ở đầu. Phiến lá bầu dục thuôn dài 12 - 19 cm, rộng 8 - 16 cm, cứng, nhẵn; đầu nhọn, gốc lá tròn; mặt trên xanh đậm, mặt dưới xanh nhạt. Gân lá có 4 đôi, trong đó có ba gân gốc rõ cách gốc lá 0,4 - 0,5 cm, đôi gân gốc kéo dài đến ½ phiến lá.
Đặc điểm phân bố: Cây phân bố rải rác dưới tán rừng lá rộng thường xanh trạng thái IC và rừng trồng keo của khu vực huyện Quảng Ninh. Độ tàn che 0 - 0,5. Đa phần là cây nhỏ tái sinh bằng chồi. Cây mọc trên đất vàng đỏ có tầng mùn dày 5 - 10 cm. Độ cao phân bố từ 25 - 42 m trên mực nước biển.
3.1.3. Đặc điểm hình thái của thân và rễ cây Hoàng đằng
Các mẫu Hoàng đằng thu được tại 07 OTC trong vùng sinh thái ở Hà Tĩnh và Quảng Bình đều mọc trên diện tích rừng thứ sinh, ở các trạng thái IIA, IC, rừng trồng Keo. Cây mọc trên vùng núi đất, nơi có sườn dốc, xung quanh là cây bụi và cây thảo khá rậm rạp. Cây Hoàng đằng gặp trong khu vực, qua xác định đều là loài Fibraurea tinctoria Lour
Bảng 3.3: Chỉ tiêu về thân cây Hoàng đằng
Chỉ số Thân
Chiều dài - L (m) Đường kính(cm)
Nhỏ Nhất 2,3 0,1
Lớn Nhất 16 3,8
Trung Bình 5,5 0,4
Bảng 3.3 đã thể hiện chiều dài và đường kính của thân cây có đường kính nhỏ nhất 0,1 cm, dài 2,3 m, cây có đường kính to nhất là 3,8 cm chiều dài 16 m, cây có đường kính trung bình là 0,4 cm, chiều dài 5,5 m.
Các mẫu cây đều có đặc điểm chung đó là những cây thân gỗ. Phần thân già có lớp bần sần sùi màu xám trắng hay xám vàng khá dày nứt dọc sâu và rất dễ bị bong mảng mủn, xốp, vị rất đắng. Phần thân non có các khía cạnh dọc theo chiều dài thân. Thân non và lá non cắt ngang có nhựa mủ màu trắng.
Rễ có kích thước gần bằng thân, hoặc to hon, màu hơi vàng, lớp bần phía ngoài mỏng hơn phần trên thân. Rễ thường ăn nổi trên mặt đất hoặc cách mặt đất 10 - 20 cm, rễ có thể dài hơn 30 m, rễ chính lớn ít có rễ con. Cả thân và rễ khi cắt ngang đều có màu vàng tươi, các tia ruột toả thành hình như nan hoa bánh xe.
3.1.3.1. Đặc điểm hình thái của lá
Bảng 3.4: Số đo trung bình 100 lá trưởng thành
Chỉ số Chiều dài cuống lá (cm) Chiều dài lá (cm) Chiều rộng lá (cm)
Nhỏ nhất 5 13 4
Lớn Nhất 19,5 32 24,8
Trung bình 15 20 12.5
Hình 3.5: Lá trưởng thành cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) tại khu vực nghiên cứu
Phiến lá hơi cứng, nhẵn, không có lông, có 3 gân gốc, 2 gân bên. Cuống lá dài có hai nốt phình ở hai đầu. Từ đáy lá có 3 gân chính nổi rõ. đầu nhọn, gốc lá tròn; mặt trên xanh đậm, mặt dưới xanh nhạt, lá non mềm và có màu xanh nhạt, khi cắt ngang lá non, trên các gân lá có nhựa mủ màu trắng chảy ra. Gân lá có 4 đôi, trong đó có ba gân gốc rõ cách gốc lá 0,4 - 0,5 cm, đôi gân gốc kéo dài đến ½ phiến lá.
3.1.3.2. Đặc điểm hoa quả cây Hoàng đằng
Tiến hành đo quả cây Hoàng đằng kết quả được tổng hợp tại bảng 3.5 như sau:
Bảng 3.5: Số đo trung bình 100 quả trưởng thành
Chỉ số Chỉ số trung bình của quả
Chiều dài - L (cm) Đường kính (cm)
Nhỏ Nhất 2,0 1,7
Lớn Nhất 3,3 2,5
Trung Bình 2,8 2,1
Kết quả đo 100 lần, lấy được 1kg là 270 quả, với số quả có đường kính từ 1,7 đến 2,5 cm, chiều dài từ 2,0 đến 3,3 cm trên tổng 01 kg quả.
Hình 3.6: Quả cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) tại khu vực nghiên cứu
Quả non xanh đậm có nhiều nút đêm thành chùm, có nhựa màu trắng