1.3.1. Nguồn gốc, phân loại
Theo Nguyễn Tiến Bân (1979) cây sinh địa (Rehmannia glutinosa) thuộc họ Hoa mõm chó (Scrophulariaceae) là cây thân thảo cao từ 20cm đến 40cm, toàn thân cây có lông trắng mềm. Thân rễ phình thành củ, lúc đầu mọc thẳng, sau đâm ngang, mỗi cây có 5 – 7 củ, củ có cuống dài, vỏ củ màu đỏ nhạt, đƣờng kính thân củ từ 1cm đến 4 cm. Lá hình trứng lộn ngƣợc đến hình bầu dục dài, đuôi lá tù, mép lá có răng cƣa tù không đều nhau, lá có nhiều nếp nhăn, lá dƣới gốc dài hẹp, lá dài từ 3 – 15 cm, rộng từ 1 – 6 cm. Hoa hình chuông mọc thành chùm ở đầu cành, đài hoa hình chuông, bên trên nứt thành 5 cánh, tràng hình ống hơi uốn cong, đầu khía 5 cánh, giống nhƣ hình môi, mặt ngoài màu đỏ tím, mặt trong màu vàng có vân tím, Có 4 nhị (2 lớn, 2 bé),
rất hiếm khi thấy quả. Quả bế đôi, hình tròn trứng, cánh đài bao úp, nhiều hạt, hình trứng, bé nhỏ, màu nâu nhạt.
Năm 1958 giống sinh địa đƣợc nhập từ Trung Quốc về Việt Nam, Viện Dƣợc liệu đã nghiên cứu di thực thuần hóa và đƣa vào phát triển trồng đại trà.
Tên khác: Sinh địa – Nguyên sinh địa
Tên khoa học: Rehmanma glutinosa
Bộ: Bộ Hoa Môi (Lamiales)
Họ: Họ Hoa Mõm Chó (Scrophulariaceae)
Chi: Chi Địa Hoàng (Rehmannia)
Loài: Loài R. Glutinosa
1.3.2. Đặc điểm thực vật học
Theo Nguyễn Bá Hoạt và Nguyễn Duy Thuần (2005): Địa hoàng
(Rehmannia glutinosa) thuộc họ Hoa mõm sói (Scrophulariaceae), tên vị
thuốc: Sinh địa, Thục địa, cụ thể:
Thân cây sinh địa đƣợc phát sinh từ các điểm sinh trƣởng trên đoạn hom giống. Sinh địa là loại cây thân thảo, có chiều cao trung bình 40 - 50 cm. Các đốt rất ngắn, mỗi đốt mang một lá. Thân không có khả năng phát sinh cành, các đốt thân phía trên dài ra nhanh ở thời kỳ cây bắt đầu ra hoa. Toàn thân cây có một lớp lông mềm màu tro trắng. Sau khi ra hoa cây đạt chiều cao tối đa. Trên thân lá mọc quanh gốc theo các đốt thân, các lá phía trên và diện tích lá nhỏ.
Lá sinh địa loại lá đơn nguyên, mép lá có răng cƣa tù, không đều. Phiến lá có nhiều gân chính và gân phụ nổi rõ nhƣng phiến lá vẫn mềm. Trên mặt lá có một lớp lông mềm màu tro trắng làm cho lá có màu lục hơi ngả bạc.
Rễ sinh địa là bộ phận dùng để làm thuốc bao gồm 4 loại: rễ hom, rễ tơ, rễ bất định và rễ củ. Trong đó rễ củ là bộ phận thu hoạch.
Rễ hom: Hom củ giống sau khi trồng 8 - 10 ngày thì các mầm trên hom phát sinh rễ. Nhiệm vụ của rễ hom hút dinh dƣỡng ở giai đoạn đầu khi mới
trồng.
Rễ tơ: Phát sinh ở phần gốc thân của cây mới mọc từ hom. Rễ tơ thực hiện nhiệm vụ hút nƣớc nƣớc, dinh dƣỡng cung cấp cho cây trong suốt quá trình sinh trƣởng phát triển. Chúng thƣờng có kích thƣớc nhỏ, ngắn và số lƣợng nhiều (hơn 100 rễ). Sau trồng 30 ngày thì cây con xuất hiện loại rễ này. Khi phát sinh rễ củ thì rễ tơ vẫn phát triển.
Rễ bất định: Đây là loại rễ có khả năng hình thành củ, có thể do điều kiện bất lợi hoặc do nguyên nhân nội tại không thể hình thành củ đƣợc. Kích thƣớc loại rễ này lớn hơn rễ tơ và dài từ 15 - 20 cm, số lƣợng 6 - 10 rễ trên cây. Rễ bất định tiêu hao dinh dƣỡng của cây cho nên cần hạn chế loại rễ này bằng các biện pháp kỹ thuật thích hợp.
Rễ củ: Loại rễ này thƣờng xuất hiện sau trồng 45 - 50 ngày, đây là loại rễ có khả năng tạo củ lớn nhất và quyết định năng suất của địa hoàng. Rễ củ có đƣợc hình thành hay không và hình thành sớm hay muộn đƣợc quyết định bởi sự phân hoá nội tại kết hợp với ảnh hƣởng của các điều kiện ngoại cảnh cụ thể. Khi mới xuất hiện loại rễ này có biểu hiện bên ngoài nửa giống nhƣ rễ bất định, nửa nhƣ rễ tơ. Sau đó nhờ sự phân hoá bên trong, đặc biệt là sự phân hoá của tế bào tƣợng tầng, sự phát triển của bó mạch libe sơ cấp và thứ cấp mà hình thành nên củ sinh địa. Phần sát gốc với thân của củ kém phát triển tạo thành cuống củ có chiều dài vào khoảng 4 - 7 cm, chiều dài của củ từ 15 - 20 cm, có đƣờng kính củ biến động 0,5 - 3,4 cm, vỏ củ màu hồng nhạt, phần ruột có màu vàng nhạt. Trên củ địa hoàng có rất nhiều điểm sinh trƣởng và rất dễ nảy mầm ngay tại ruộng nếu nhƣ tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng.
Hoa sinh địa là hoa tự chùm, phát sinh từ đỉnh sinh trƣởng của thân. Đài và cánh hoa đều hình chuông. Hoa có 5 cánh, phía dƣới hợp và hơi cong, dài 3 - 4 cm; mặt ngoài màu tím sẫm, mặt trong hơi vàng và có những đốm tím. Hoa có 4 nhị gồm 2 nhị lớn và 2 nhị lại kém phát triển. Trong điều kiện khí hậu ở nƣớc ta cây sinh địa có ra hoa nhƣng không tạo hạt.
1.3.3. Các thời kì sinh trưởng của cây sinh địa
Thời gian sinh trƣởng cửa cây sinh địa thƣờng kéo dài từ 150 – 180 ngày với 3 thời kỳ chính (Vũ Tuấn Minh, 2014)
- Thời kỳ nảy mầm
Thời kỳ nảy mầm đƣợc xác định từ có 75 % số cây mọc trên đồng ruộng đến khi cây đạt 4 - 5 lá thật. Trong điều kiện bình thƣờng, thời kỳ này kéo dài 25 ngày, trong điều liện bất lợi nhƣ hạn hán hay gặp rét có thể kéo dài hơn 1 tháng. Trong giai đoạn này sức sinh trƣởng của sinh địa phụ thuộc vào chất lƣợng hom giống, hạt giống và các điều kiện ngoại cảnh khác nhƣ nhiệt độ, ẩm độ đất, độ sâu lấp đất. Cây con trong giai đoạn này yếu, dinh dƣỡng chủ yếu dựa vào hom giống, thân lá sinh trƣởng chậm.
- Thời kỳ sinh trưởng thân lá và hình thành củ
Sau khi cây đạt 4 - 5 lá thật, bộ rễ hút dinh dƣỡng để nuôi cây. Sức sinh trƣởng của cây mạnh dần lên, khi cây đƣợc từ 5 - 6 lá thì tốc độ ra lá tăng, trung bình 5 - 10 ngày cây ra đƣợc 1 lá. Số lá đạt tối đa cho từng giống khác nhau, dao động từ 24 - 25 lá đến 37 – 38 lá.
Khi cây có 9 - 10 lá thật là giai đoạn tăng nhanh về số lá và rễ củ đƣợc hình thành và phát triển. Sau trồng 65 ngày tốc độ củ tăng mạnh nhất. Thời gian đầu, củ chủ yếu phát triển về chiều dài, sau đó củ sẽ phát triển về đƣờng kính và đạt cực đại sau trồng 85 – 90 ngày. Tại thời điểm này các bộ phận trên mặt đất đạt tối đa về đƣờng kính tán, tổng số lá trên cây. Bộ phận dƣới mặt đất có bƣớc nhảy vọt về tích luỹ các chất đƣờng và Glucosid.
Cùng lúc đó phía ngọn cây, mầm nách xuất hiện nụ hoa. Lúc này dinh dƣỡng cần cho sự tích luỹ trong củ và ra hoa.
- Thời kỳ củ già chín
Khi cây sinh trƣởng đƣợc 140 ngày thì sức sinh trƣởng của cây chậm dần, đƣờng kính tán giảm xuống, các lá phía dƣới rụng dần, các lá phía trên chuyển từ màu xanh sang màu xanh vàng rồi héo. Dƣới mặt đất củ sinh địa
đạt tới độ lớn nhất cả về chất và về lƣợng, đây là thời kỳ bƣớc vào thu hoạch cho năng suất cao nhất, chất lƣợng tốt nhất.
Trong điều kiện bình thƣờng một cây có từ 8 - 14 rễ củ, nhƣng chỉ có 3 - 5 rễ hình thành củ. Những rễ hình thành củ thƣờng nằm ở vị trí gần mặt đất, khi thiếu dinh dƣỡng rễ củ sẽ trở thành rễ bất định, bởi vậy chúng ta cần phải tạo mọi điều kiện để tất cả rễ củ đều thành củ.
1.3.4. Yêu cầu sinh thái
Sinh địa là cây có sức sinh trƣởng tƣơng đối yếu, do đó chỉ thích nghi với khí hậu ôn hoà, đầy đủ ánh sáng, đất đủ dinh dƣỡng, thoát nƣớc tốt, có độ xốp và độ dày tầng canh tác cần thiết. Theo tác giả Đỗ Tất Lợi (2011) và Nguyễn Bá Hoạt và cs. (2005) các yêu cầu sinh thái cần thiết cho cây sinh địa phát triển là:
- Nhiệt độ:
Khoảng nhiệt độ thích hợp cho cây phát triển là 18 – 25oC, ngoài khoảng nhiệt độ này địa hoàng sinh trƣởng phát triển kém.
Nếu nhiệt độ dƣới 10oC thì cây bắt đầu ngừng sinh trƣởng và có những biểu hiện ra bên ngoài từ màu lá xanh chuyển sang màu lá tím thẫm, nếu nhiệt độ thấp và kéo dài 10 ngày thì lá không thể khôi phục đƣợc chức năng quang hợp và dần chết.
Nếu nhiệt độ cao quá làm cho cây sớm phát triển gây mất cân đối, cây sớm ra hoa, số lá ít, sự tích luỹ dinh dƣỡng về củ kém. Nắng nhiều, nhiệt độ cao làm cho lá bị khô xém, dễ bị nhiễm bệnh.
- Ẩm độ
Ẩm độ đất thích hợp trong thời kỳ nảy mầm là 65 – 70 %. Thời kỳ sinh trƣởng thân, lá và hình thành rễ củ là 70 – 75 %; Thời kỳ củ già, chín cần 65 – 70 %. Khi thu hoạch cần ẩm độ 60 – 65 %. Thời kỳ củ già, chín có mƣa lớn,
ẩm độ đất quá cao củ dễ bị bệnh và thối nhũn. - Lƣợng mƣa:
Một trong những yếu tố cần quan tâm đến trong quá trình trồng sinh địa là sự phân bố lƣợng mƣa các tháng trong năm. Để có năng suất ổn định thị lƣợng mƣa cần phân bố tƣơng đối đều. Tuy nhiên trong 3 tháng đầu lƣợng mƣa yêu cầu nhiều hơn các tháng sau. Các vùng có lƣợng mƣa từ 1500 – 1800 mm/ năm có thể trồng đƣợc sinh địa.
- Đất đai:
Sinh địa là cây ƣa đất có thành phần cơ giới nhẹ, đất cát pha là loại đất thích hợp nhất. Đất mới khai hoang có độ phì cao, tầng canh tác tƣơng đối dày, giữ nƣớc và thoát nƣớc tốt, đất đồi có độ dốc 5 - 100 có thể trồng đƣợc sinh địa.
Các loại đất sét, đất thịt nặng, nghèo dinh dƣỡng không nên trồng sinh địa. Độ pH thích hợp sẽ cho sinh địa sinh trƣởng phát triển tốt từ 5,5 - 7,0. Vì vậy khi trồng trên đất chua cần phải bón vôi.
1.4. Tổng quan nghiên cứu của cây Địa hoàng trên thế giới và Việt Nam