Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học và nhân giống vô tính cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) bằng phương pháp giâm hom tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm mô tả được đặc điểm sinh thái học loài cây Hoằng đằng ở khu vực nghiên cứu; xác định được tuổi hom, nồng độ, loại chất kích thích ra rễ, giá thể giâm hom, hỗn hợp ruột bầu phù hợp trong nhân giống bằng phương pháp giâm hom.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học và nhân giống vô tính cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) bằng phương pháp giâm hom tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG ĐÌNH TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI HỌC VÀ NHÂN GIỐNG CÂY HOÀNG ĐẰNG (Fibraurea tinctoria Lour) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Thái Nguyên - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG ĐÌNH TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI HỌC VÀ NHÂN GIỐNG CÂY HOÀNG ĐẰNG (Fibraurea tinctoria Lour) BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIÂM HOM TẠI HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Lâm học Mã số ngành: 8620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. ĐẶNG THỊ THU HÀ 2. TS. VŨ VĂN THÔNG Thái Nguyên - 2020 Thái Nguyên - 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác và chưa từng sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn chính xác và đã được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020 TÁC GIẢ Hoàng Đình Trọng
ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, các tổ chức và các cá nhân. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tất cả các tập thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn này. Trước hết tôi xin chân thàng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa Lâm nghiệp, Phòng đào tạo của Nhà trường cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập. Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn cô giáo TS. Đặng Thị Thu Hà, người đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn này. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến các đồng chí lãnh đạo Hạt Kiểm lâm huyện Võ Nhai và c ác hộ nông dân trên địa bàn huyện Võ Nhai đã giúp đỡ tôi về thông tin, số liệu trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn. Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn của tôi chắc hẳn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp, bổ sung của các thầy cô giáo cùng toàn thể bạn đọc để nội dung luận văn được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020 TÁC GIẢ
iii Hoàng Đình Trọng MỤC LỤC MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 2 3. Ý nghĩa nghiên cứu ....................................................................................... 2 3.1. Ý nghĩa khoa học…………………………………………………………2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn…………………………………………………………2 Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................... 3 1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu ...................................................... 3 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ..................................... 4 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .......................................................... 4 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................... 9 1.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu ............................................................ 18 1.3.1. Đặc điểm tự nhiên của khu vực nghiên cứu .......................................... 18 1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 22 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 26 2.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 26 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 26 2.2.1. Địa điểm: Huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên ...................................... 26 2.2.2. Thời gian tiến hành ............................................................................... 26 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 26 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 26 2.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu ................................................................. 27 2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp.................................................................... 27 2.4.3. Phương pháp nhân giống cây Hoàng Đằng .......................................... 31 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 35
iv Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 36 3.1. Đặc điểm sinh thái học của loài cây Hoàng đằng tại khu vực nghiên cứu ......................................................................................................................... 36 3.1.1. Đặc điểm hình thái của cây Hoàng đằng .............................................. 36 3.1.2. Đặc điểm phân bố của loài Hoàng đằng ............................................... 39 3.1.3. Đặc điểm của loài Hoàng đằng trong quần xã thực vật rừng................ 41 3.2. Ảnh hưởng của chất kích thích và nồng độ đến khả năng ra rễ, số rễ và chiều dài rễ của hom cây Hoàng Đằng ........................................................... 43 3.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất kích thích đến tỷ lệ ra rễ ............ 43 3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất kích thích đến số rễ, chiều dài rễ 46 3.3. Ảnh hưởng của vị trí hom đến khả năng ra rễ ......................................... 48 3.4. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây hom ........................................................................................................... 50 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 56 1. Kết luận ....................................................................................................... 56 1.1. Đặc điểm sinh thái học cây Hoàng Đằng tại huyện Võ Nhai .................. 56 1.2. Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất kích thích đến khả năng ra rễ ........ 56 1.3. Ảnh hưởng của tuổi hom đến tỷ lệ ra rễ................................................... 56 1.4. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây hom ........................................................................................................... 57 2. Tồn tại ......................................................................................................... 57 3. Kiến nghị ..................................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 59
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hiện trạng đất Võ Nhai phân theo loại đất năm 2017 .................... 20 Bảng 1.2 Cơ cấu kinh tế huyện Võ Nhai giai đoạn 2015 - 2017 .................... 22 Bảng 1. 3 Cơ cấu lao động theo ngành kinh tế của huyện Võ Nhai giai đoạn 2015-2017........................................................................................................ 23 Bảng 2.1. Tổng hợp điều tra theo tuyến tại khu vực nghiên cứu .................... 28 Bảng 3.1: Chỉ tiêu về thân cây Hoàng đằng tại huyên Võ Nhai ..................... 36 Bảng 3.2: Số đo trung bình 100 lá trưởng thành ............................................. 39 Bảng 3.3: Số đo trung bình 100 quả trưởng thành .......................................... 38 Bảng 3.4: Phân bố cây Hoàng Đằng theo độ cao tại huyện Võ Nhai ............. 39 Bảng 3.5: Phân bố cây theo trạng thái rừng .................................................... 40 Bảng 3.6: Tổng hợp công thức tổ thành tầng cây gỗ ...................................... 41 Bảng 3.7: Nguồn gốc, mật độ tái sinh của loài Hoàng đằng ......................... 424 Bảng 3.8. Chất lượng cây Hoàng đằng tái sinh............................................... 43 Bảng 3.9. Kết quả giâm hom Hoàng đằng ở nồng độ và loại thuốc khác nhau ......................................................................................................................... 45 Bảng 3.10. Kết quả giâm hom Hoàng đằng ở các vị trí hom khác nhau ......... 49 Bảng 3.11: Sinh trưởng cây hom qua các lần đo ............................................ 51 Bảng 3.12. Sinh trưởng Doo và Hvn trong các công thức thí nghiệm ........... 53
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên ...................................... 19 Hình 3.2: Lá trưởng thành và lá non cây Hoàng đẳng Fibraurea tinctoria Lour tại khu vực nghiên cứu .................................................................................... 38 Hình 3.3. Hình ảnh mẫu lá, thân và quả Hoàng đằng ..................................... 39 Hình 3.4. Cắt hom ........................................................................................... 44 Hình 3.5a ......................................................................................................... 46 Hình 3.5c ......................................................................................................... 46 Hình 3.5b ......................................................................................................... 46 Hình 3.6a, 3.6b và 3.6c ................................................................................... 47 Hình 3.7. Một số hình ảnh về giâm hom cây Hoàng đằng.............................. 48 Hình 3.8. Ảnh hưởng của tuổi hom đến tỷ lệ ra rễ, số rễ và chiều dài rễ ....... 50 Hình 3.9. Tỷ lệ sống, đường kính, chiều cao sau 5 tháng cấy hom ................ 53 Hình 3.10. Sinh trưởng chiều cao, đường kính qua 5 lần đo .......................... 54
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour hay Fibraurea recisa Pierre) thuộc họ tiết Dê (Menispermaceae) là một trong những loài thực vật có chứa alkaloid được sử dụng rộng rãi. Theo cuốn “Dược liệu” nhà xuất bản Y học – 1983 thì dược phẩm từ cây Hoàng đằng có công dụng chữa đau mắt, mụn nhọt, sốt nóng, kiết lỵ và ngộ độc thức ăn. Các nghiên cứu từ trước đến nay trên đối tượng cây Hoàng đằng cho thấy các công dụng mà nó có được là do hợp chất alkaloid palmatin – thành phần hoạt chính trong cây tạo ra. Hiện nay do phong trào khai thác dược liệu để sử dụng hoặc bán trên thị trường và trồng rừng sản xuất nên số lượng, chất lượng các cây thuốc nam bị suy giảm nghiêm trọng. Người dân khai thác sản phẩm các cây thuốc không mang tính bền vững thậm chí nhiều loài khai thác mang tính hủy diệt trong đó cây Hoàng đằng cũng không phải là trường hợp ngoại lệ, người dân chủ yếu lợi dụng khai thác từ rừng tự nhiên chưa chú ý đến việc gây trồng. Ở một một số tỉnh miền núi phía Bắc đã xuất hiện các hộ gia đình gây trồng loài cây này để sử dụng nhưng chủ yếu trồng theo tập quán kinh nghiệm, gây trồng manh mún nhỏ lẻ, cây giống không được tuyển chọn, thiếu kỹ thuật. Với những giá trị to lớn đem lại cây Hoàng đằng đã và đang được người dân quan tâm, chú trọng trong công tác phát triển cây dược liệu, huyện Võ Nhai được tỉnh Thái Nguyên lựa chọn là một trong những cây mũi nhọn góp phần xóa đói, giảm nghèo, tiến tới làm giàu cho người dân địa phương nhằm phát triển kinh tế nông lâm nghiệp bền vững. Tuy nhiên số lượng cây Hoàng đằng cho năng suất ổn định, chất lượng tốt hiện nay còn rất ít và tại một số địa phương do khai thác mà không mang tính bền vững do đó đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Mặc dù vậy việc nghiên cứu lựa chọn những cây Hoàng đằng có năng suất, chất lượng tốt để lưu giữ và phát triển nguồn gen chưa được quan tâm đúng mức nhất là việc lựa chọn phương pháp nhân giống và các tiêu chí để
2 đánh giá cây Hoàng đằng chưa được nghiên cứu. Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái học và nhân giống vô tính cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) bằng phương pháp giâm hom tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên” là rất cần thiết nhằm góp phần phục hồi, bảo tồn và phát triển loài cây thuốc có giá trị cao, đồng thời phù hợp với chủ trương phát triển cây dược liệu của nhà nước và nguyện vọng của cộng đồng nhân dân địa phương, góp phần làm tăng hiệu quả công tác phát triển cây dược liệu của nước ta. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Mô tả được đặc điểm sinh thái học loài cây Hoằng đằng ở khu vực nghiên cứu. - Xác định được tuổi hom, nồng độ, loại chất kích thích ra rễ, giá thể giâm hom, hỗn hợp ruột bầu phù hợp trong nhân giống bằng phương pháp giâm hom. 3. Ý nghĩa nghiên cứu 3.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở khoa học và thực tiễn để nhằm nhân giống loài cây Hoằng đằng chất lượng cao đáp ứng nhu cầu sản xuất thuốc hiện nay. Đồng thời là tư liệu tham khảo có giá trị cho các nhà khoa học, nhà chuyên môn, các học viên, sinh viên khi nghiên cứu về vấn đề này. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Thành công của đề tài có ý nghĩa rất quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển nguồn giống cây Hoàng đằng giúp cho người dân đa dạng hóa cây dược liệu phục vụ mục tiêu kinh tế, góp phần tăng thu nhập, nâng cao thu nhập của người dân huyện Võ Nhai nói riêng và tỉnh Thái Nguyên nói chung.
3 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu  Về cơ sở sinh học Công việc nghiên cứu đối với bất kỳ loài cây rừng nào chúng ta cũng cần phải nắm rõ đặc điểm sinh học của từng loài. Việc hiểu rõ hơn về đặc tính sinh học của loài giúp chúng ta có những biện pháp tác động phù hợp, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý và bảo vệ hệ động thực vật quý hiếm, ngăn ngừa suy thoái của các loài nhất là các loài động vật, thực vật quý, hiếm, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường,... là cơ sở khoa học xây dựng mối quan hệ giữa con người và thế giới tự nhiên được tốt hơn.  Về cơ sở bảo tồn Biến đổi khí hậu, chặt phá rừng làm cho nhiều loài động, thực vật đứng trước nguy cơ tuyệt chủng chính vì vậy công tác bảo tồn loài, bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng . Để có thể bảo vệ và phát triển tốt các loài động vật thực quý hiếm Chính phủ đã ban hành Nghị định số 06/2019/NĐ-CP ngày 22/01/2019 quy định về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm và thực thi Công ước về buôn bán quốc tế các loài động vật, thực vật hoang dã nguy cấp loài cây Hoàng đằng nằm trong nhóm IIA. Nghị định 160/2013/NĐ-CP ngày 12/11/2013 quy định về Tiêu chí xác định loài và chế độ quản lý loài thuộc danh mục loài nguy cấp, quý, hiếm được ưu tiên bảo vệ. Tiêu chí xác định các loài cần được ưu tiên ảo vệ gồm có 2 tiêu chí. + Số lượng cá thể còn ít hoặc đang bị đe dọa tuyệt chủng + Là loài đặc hữu hoặc có một trong các giá trị đặc biệt về khoa học, y tế, kinh tế, sinh thái, cảnh quan, môi trường và văn hóa-lịch sử.
4 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour và Fibraurea recisa Pierre) thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae), bộ Mao lương (Ranunculales). Thành phần hóa học: Hoạt chất trong Hoàng đằng là Alkaloid mà chất chính là Palmatin 1-3,5% và một ít jatrorrhizin, columbamin và berberin theo Gao-Xiong Rao et al (2009). Theo hệ thống phân loại thực vật APG II (Angiosperm Phulogeny Group II) năm 2003 Họ Tiết dê (Menispermaceae) có 75 chi, 450 loài. Trong đó có chi Hoàng đằng (Fibraurea) là chi gồm 5 loài dây leo, chủ yếu phân bố ở vùng nhiệt đới châu Á. Loài Fibraurea elliptica phân bố tại bán đảo Luzon Phillipines, loài Fibraurea laxa phân bố tại Indonesia, loài Fibraurea recisa phân bố tại các tỉnh Nam Bộ của Việt Nam, loài Fibraurea trotteri phân bố tại Ấn Độ, loài Fibraurea tinctoria Lour phân bố tại Việt Nam, Lào, Campuchia. Theo Lecomte H (1950) mô tả cây Hoàng Đằng trong tập Quần thể thực vật Đàng trong (Flora Cochinchinensis). Hoàng Đằng là cây dây leo bằng thân quấn, dài tới 10m, vỏ ngoài của thân già nứt nẻ và gỗ có màu vàng. Thân non nhẵn, màu lục, ít phân nhánh. Lá mọc so le, hình trái xoan hoặc thuôn, dài 9- 18cm, rộng 3-7cm, gốc bằng hoặc hơi tròn, đầu có mũi nhọn, hai mặt nhẵn, mặt trên màu lục sẫm bóng, mặt dưới nhạt, 3 gân chính rõ; cuống lá dài 5-14cm, phình ở hai đầu. Hoa đơn tính khác gốc, cụm hoa chum mọc ra ở phần thân già đã rụng lá. Hoa nhỏ màu vàng chanh, có 6 lá đài, cánh hoa 3 rộng và mỏng hơn lá đài, hoa đực có 6 nhị, chỉ nhị dài hơn bao phấn, hoa cái nhị lép hoặc không rõ, bầu hình trứng. Quả hạch hình xoan hay trứng thuôn, khi chín màu vàng, mùi hơi khó chịu. Hạt 1 hình vuông dẹt, Hoàng Đằng ra hoa vào tháng 4-5, quả chín vào tháng 11-12. Cây có khả năng tái sinh bằng hạt và chồi sau khi khai thác.
5 Tính chất chung của Alkaloid theo Gao-Xiong Rao et al (2009). - Mùi vị: Đa số Alkaloid không có mùi có vị đắng và có một số ít có vị cay như capsa, icin, piperidin, Palmatin… - Màu sắc: Hầu hết các Alkaloid đều không màu, trừ một số ít Alkaloid có màu vàng như berberin, Plamatin. Cần lợi dụng tính chất này trong chiết xuất và phân lập khi nghiên cứu về các thành phần hóa học của cây Hoàng Đằng bằng phương pháp phân tích quang phổ cho thấy các Alkaloid mới từ cây Hoàng đằng đã được xác định là 1,2-methylenedioxy-8-hydroxy-6a (R)- aporphine. Thân của cây Hoàng đằng là một loại thảo dược chống nấm hiệu quả. Hoàng đằng có tên trong phân những cây thuốc và vị thuốc chữa lỵ, trực trùng. Trong Hoàng đằng chủ yếu là Palmatin với tỷ lệ 1-3,5%. Ngoài ra còn có một ít jatrorrhizin, columbamin Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Laur và Fibraurea recisa Pierre) thuộc họ tiết dê (Menispermaceae), bộ Mao lương (Ranunculales). Thành phần hóa học: Hoạt chất trong Hoàng đằng là Alkloid mà chất chính là Palmatin 1 – 3,5% và một ít jatrorrhizin, columbamin và berberin theo Gao-Xiong Rao ct al (2009) Nghiên cứu tác dụng chữa bệnh của từng loài cây thuốc và bản chất hoá học của dược liệu được quan tâm trên quy mô rộng lớn. Nhiều nghiên cứu đã khẳng định hầu hết các cây cỏ đều có tính kháng sinh là một trong những yếu tố miễn dịch tự nhiên. Tác dụng kháng khuẩn là do các hợp chất tự nhiên hay gặp: Sulfua, saponin (Allium odium); becberin (Coptis chinensis Franch.); tamin (Zizyphusjụuba Miller). Mỗi loài cây với từng công năng, tác dụng, ở mỗi địa phương lại được sử dụng riêng theo một bản sắc dân tộc. Ở Trung Quốc, ngoài nền y học cổ truyền chính thống của người hán (Trung y), các cộng đồng không phải người hán, với dân số khoảng 100 triệu người, cũng có các nền y học riêng của mình, gọi là y học dân tộc cổ truyền (Traiditional Ethno-medicine) sử dụng khoảng 8000 loài cây cỏ làm thuốc.
6 Trong đó, có 5 nền y học chính là nền y học cổ truyền Tây Tạng (sử dụng 3.294 loài), Mông Cổ (1.430 loài), Ugur, Thái (800 loài) Theo A.S. Islam, (1991), ở Bangladesh có một số cây thuốc quý như Tylophora indica (dùng làm thuốc chữa hen), trước kia dễ tìm kiếm, nay đã trở nên hiếm hoi. Theo O. Akerele, (1991), là loài Ba gạc – Rauvolfia serpentina vốn mọc tự nhiên khá phổ biến ở Ấn Độ, Srilanca, Bangladesh, Thái Lan,… mỗi năm khai thác được khoảng 1.000 tấn nguyên liệu xuất sang thị trường Âu – Mỹ, làm thuốc chữa cao huyết áp (riêng Ấn Độ chiếm 40 – 50%). Song, do bị khai thác liên tục nhiều năm đã làm cho cây thuốc này mau cạn kiệt. Theo He Shan An và Cheng Zhong Ming, (1985), ở Trung Quốc vốn có một số loài Dioscorea japonica, trữ lượng khá lớn, trong thập kỷ 50, đã từng khai thác tới 30.000 tấn, hiện đã bị giảm sút nhiều, có loài thậm chí phải trồng và duy trì loài giống. Một vài loài cây thuốc quý như Fritillaria cirrhosa (làm thuốc ho) phân bố phổ biến ở vùng Tây – Bắc tỉnh Tứ Xuyên nay chỉ còn sót lại ở 1 – 2 điểm, với số lượng cá thể rất ít. Hoặc loài Iphigenia indica có tác dụng chữa ung thư, chỉ phân bố rất hẹp ở vùng Lijang và Dali tỉnh Vân Nam, do bị tìm kiếm khai thác gay gắt, hiện có thể đã bị tuyệt chủng. Một số loại cây thuốc quý khác như Paris polyphylla, Gastrodia elata, Nervilia fordii,…cũng là những ví dụ điển hình. Sara Oldfield, tổng thư ký của Tổ chức bảo tồn các vườn bách thảo quốc tế, nhận xét “Sự biến mất của các cây thuốc là một thảm họa thực sự”. Phần lớn dân số thế giới, trong đó có 80% người Châu Phi, hoàn toàn phụ thuộc vào dược thảo để chữa bệnh.Theo một báo cáo của tổ chức bảo tồn quốc tế Plantlife, trên khắp thế giới có khoảng 50.000 loại cây có thể dùng làm thuốc, nhưng xấp xỉ 15.000 trong số đó đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Tình trạng thiếu dược thảo đã xảy ra ở Trung Quốc, Ấn Độ, Kenya, Nepal, Tanzania và Uganda.
7 Tuy nhiên giá trị và lợi nhuận mà cây thuốc đem lại rất lớn. Ở Mỹ mỗi năm lợi nhuận thu được từ cây thuốc khoảng 1,5 tỷ USD. Ở Trung Quốc, chỉ riêng việc xuất khẩu cao đơn hoàn tán cũng cho doanh thu khoảng 2 tỷ USD/ năm. Hiện nay, phong trào dùng cây thuốc để phòng và chữa bệnh trên thế giới đã đặt ra một vấn đề cần lưu ý: 2/3 trong số 50.000 loài cây thuốc được sử dụng, khai thác từ các cây hoang dại sẵn có nhưng không được trồng lại để bổ sung. Theo một nghiên cứu của nhà thực vật học người Anh là Alan Hamilton, thành viên của Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (viết tắt là WWF), có từ 4.000 – 10.000 loài cây cỏ dùng làm thuốc có nguy cơ bị tiệt chủng. Nguyên nhân không phải hoàn toàn do sự phát triển của Y học cổ truyền mà theo tác giả là do thị trường dược thảo ở Châu Âu và Bắc Mỹ tăng trưởng 10% mỗi năm, trong vòng 10 năm nay. Trên quy mô toàn cầu, doanh số mua bán cây thuốc hàng năm ước tính lên tới 16 tỷ Euro. Nhân giống bằng hom (Cutting propagation): Là một phương pháp nhân giống sinh dưỡng với hom là một đoạn thân, cành, rễ được đặt trong điều kiện môi trường thích hợp sẽ phát triển chồi bất định và mọc thành cây độc lập. Đây là một hình thức nhân giống sinh dưỡng, dựa trên khả năng sinh sản sinh dưỡng của cây, trên cơ sở phân bào nguyên nhiễm. Tế bào mẹ sinh ra tế bào con có bộ nhiễm sắc thể giống hệt mình. Do vậy sinh sản sinh dưỡng duy trì được các đặc tính di truyền của cơ thể mẹ và ổn định qua nhiều thế hệ. Phương pháp này được áp dụng để duy trì các dòng vô tính để tăng số lượng các cá thể cây hiếm hay duy trì các genotyp quan trọng của cây mẹ , nhân giống bằng hom đã được các nhà làm vườn và trồng cây cảnh ở các nơi khác nhau trên thế giới sử dụng từ lâu đời và áp dụng trong sản xuất lâm nghiệp cách đây hàng trăm năm, được nghiên cứu ở các nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Trung Quốc, Thuỵ Điển, Australia, Pháp, Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Nhật Bản, Công Gô,… đặc biệt từ khi con người tổng hợp được các chất điều hoà sinh trưởng nhân tạo. Ở Liên Xô (cũ) việc nhân giống bằng hom đã được tiến hành trên 50
8 năm trước, đã thí nghiệm nhân giống 260.000 hom của 240 loài cây thuộc 55 họ. Trong đó, có 47 loài lá kim, 113 loài lá rộng cho các loài cây rừng, cây làm cảnh, làm thuốc, cây công nghiệp và cây ăn quả. Tại Thụy Điển, hàng năm công ty Hylles hog sản xuất khoảng 4.000.000 cây hom Vân sam. Năm 1993 vườn ươm Toolara tại bang Quensland (Australia), sản xuất 700.000 cây hom Thông lai. Nhật Bản hàng năm sản xuất 49 triệu hom cây Lãnh sam. Ở Trung Quốc, chỉ riêng với nghiên cứu sản xuất chế phẩm ABT, người ta đã nghiên cứu thực nghiệm 1.270 loài cây gỗ, cây ăn quả, cây hoa, cây nông nghiệp, thực vật có ích …Quảng Đông (Trung Quốc) có 4 vườn ươm sản xuất cây hom, trong đó có 3 vườn ươm cấp huyện, đạt công suất 1 triệu cây/năm. Tại Malaysia, 75 loài cây họ Quả hai cánh đã được nhân giống bằng hom. Tại Thái Lan, 1 ha vườn giống Sao đen 5 tuổi có thể sản xuất 200.000 cây hom đủ trồng 400-500 ha rừng. Theo Gao-Xiong Rao et al (2009) với các loài cây thân gỗ và cây bụi sống nhiều năm trong các hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, nhu cầu về ánh sáng thường thay đổi qua các giai đoạn phát triển khác nhau. Đây là yếu tố sinh thái hết sức quan trọng góp phần quyết định đến sự phân bố, khả năng sinh trưởng, phát triển và tạo ra năng suất sinh vật học của cây. Cùng với ánh sáng thì các đặc điểm về tính chất đất đai, đặc biệt là hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng trong đất cũng đóng vai trò chi phối quan trọng đến khả năng cho năng suất của cây. Chính vì vậy nghiên cứu về ảnh hưởng của yếu tố ánh sáng, đất đai và phân bón tới sinh trưởng, phát triển của cây là những nội dung không thể thiếu trong nghiên cứu gây trồng và bảo tồn các loài cây thuốc bản địa. Khi nghiên cứu và thử nghiệm các kỹ thuật gây trồng đối với các loài cây thuốc bản địa, các nhà nghiên cứu thường phải quan tâm tìm hiểu rất kỹ về đặc điểm sinh thái nơi phân bố của loài cây đó trong tự nhiên, nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và phát triển của nó tương ứng với sự biến động các yếu tố sinh thái trong điều kiện cụ thể ngoài thực địa. Với nhiều loài thực vật nhiệt
9 đới, các yếu tố sinh thái chi phối quan trọng có thể kể đến như: ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ không khí, tính chất đất đai (hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, độ pH, mùn, ẩm độ đất…). Đây chính là cơ sở khoa học quyết định thành công của các nghiên cứu gây trồng cây thuốc bản địa. Tại Ấn Độ, việc gây trồng cây thuốc được giới hạn ở các vườn đơn lẻ trong các giai đoạn lịch sử trước đây. Việc gây trồng một cách có hệ thống được công ty Đông Ấn du nhập vào năm 1787. Năm 1930, chính phủ đã thành lập chương trình trồng cây thuốc và cây có tinh dầu trên cơ sở khoa học, các loài được gây trồng như Digiralis lanata, Hyoscyamus sp, Atropa belladona… Sau ngày giành được độc lập, chính phủ Ấn Độ đã thành lập nhiều tổ chức sử dụng và trồng các loài dược liệu chưa được khám phá trước đây. Hàng loạt tổ chức nhà nước và cá nhân tham gia các chương trình nghiên cứu bảo tồn và trồng cây thuốc Viện nghiên cứu làm vườn, Trung tâm nghiên cứu quốc gia, Hội đồng trung ương nghiên cứu các hệ thống y học Ấn Độ, Bộ nông lâm nghiệp, các trường đại học nông nghiệp. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Theo Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (2003) Trong “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” đã mô tả, có hai loài Hoàng đằng ở Việt Nam: 1. Fibrarea recisa Pierre (1885), tên gọi Nam hoàng, Hoàng đằng, Hoàng liên nam, Vàng giang, Khau khem. Phân bố: Thừa Thiên Huế (Hốt Mít), Đà Nẵng (Liên Chiểu), Quảng Nam (Đại Lộc, Trà My), Phú Yên (Sông Cầu), Khánh Hòa (Nha Trang), Kom Tum (Đăk Gle, Sa Thầy), Lâm Đồng (Lạc Dương, Đan Kia, Bảo Lộc, Pnom Sapoum). Còn có ở Lào, Campuchia. Dạng sống và sinh thái: Dây leo, thân to dài tới 20-25m, cây ưa sáng và ẩm, nhưng cũng chịu được bóng. Thường mọc rải rác trong rừng thứ sinh, ven nương rẫy, ở độ cao 1000m. Ra hoa tháng 1-3, có quả tháng 4-6.
10 Công dụng: Gỗ làm thuốc nhuộm vàng, rễ làm thuốc bổ đắng, thanh nhiệt, giảm độc, lợi tiểu. Còn công dung chữa mụn nhọt, mẩn ngứa, viêm ruột, viêm dạ dày, kiết lỵ, viêm bang quan, đái đường, viêm ruột cấp tính, viêm kết mạc. Thân và lá sắc uống chữa đau lung. Cây có chữa Palmatin. 2. Fibraurea tinctoria Lour (1790), - F.chloroleu Mies (1871) – Cocculus fibraurea DC (1817), tên gọi Hoàng đằng, Nam hoàng liên, Nam hoàng nhuộm. Phân bố: Lâm Đồng (Di Linh), Đồng Nai (Biên Hòa). Còn có ở Trung Quốc, Malaixia, Inđônêxia. Dạng sống và sinh thái: Dây leo, than to. Dài 8-10m. Mọc rải rác trong rừng thưa, nơi sáng. Ra hoa tháng 3-8. Công dụng: Thân và rễ phơi hay sấy khô, tán bột, làm thành viên chữa lỵ, viêm ruột ỉa chảy, sốt rét, viêm tai, lở ngứa ngoài da. Rễ bổ, lợi tiểu. Gỗ làm thuốc nhuộm vàng. Trong cây có chữa Palmatin. “Alkloid là những hợp chất hữu cơ chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thự vật và đôi khi trong động vật, thường có dược tính mạnh và có những phản ứng hóa học với một số thuốc thử chung của alkaloid” dựơc điển Việt Nam (2002). Hàm lượng trong cây thường rất thấp, từ một số trường hợp như cây canhkina hàm lượng Alkaloid đạt 6-10% trong nhựa thuốc phiện có 20-30%. Bình thường một dược liệu chứa 1-3% Alkaloid được coi là hàm lượng khá cao. Trong cây, Alkaloid ít khi có trạng thái tự do (Alkaloid bazơ) mà thường tồn tại ở dạng mưối với axit hữu cơ như malat, oxalate, acelat…đôi khi có ở dạng mưối a xít vô cơ, chúng tan trong dịch tế bào. Ở một số cây Alkaloid kết hợp với tannin với acid hay với đường ở trong cây. Điều đáng chú ý là hàm lượng Alkaloid trong cây phụ thuộc nhiều vào yếu tố khí hậu, ánh sang, chất đất, phân bón, giống cây và thời kỳ sinh trưởng. Trong tự nhiên Alkaloid phân bố ở cả trong thực vật và động vật nhưng chủ yếu là thực vật. Trong cây một lá mầm đã tìm thấy khoảng 500 Alkaloid, trong khi đó ở cây hai lá mầm đã tìm thấy hơn 3600 chất. Ở thực vật hạt kín – Angiospermae sự phân bố Alkaloid có tính nhảy vọt theo Nguyễn Văn Đàn –
11 Nguyễn Viết Trực (1985). Cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria Lour) thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae) là một trong những loài thực vật có chữa Alkaloid được sử dụng rộng rãi. Theo cuốn “Dược điển Việt Nam” nhà xuất bản Y dược (2002) thì dược phẩm từ cây Hoàng đằng có công dụng chữa đau mắt, mun nhọt, sốt nóng, kiết lỵ và ngộ độc thức ăn. Đỗ Tất Lợi (1999), trong sách “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam” của GS Đỗ Tất Lợi đã nêu Hoàng đằng dung để thanh nhiệt, giải độc, lợi tiểu tiện, chữa đinh nhọt, nóng tím, viêm ruột cất tính, đau họng, viêm kết mạc, đau mắt và bệnh hoàng đảm, chữa lỵ, than và lá sắc uống chữa đau lung, đau tai. Hoàng đằng còn làm nguồn nguyên liệu chiết xuất Palmatin. Các nghiên cứu về cây Hoàng đằng ở Việt Nam Phạm Hữu Hạnh, Hà Văn Năm (2014) “ Nghiên cứu nhân giống cây Hoàng đằng tại Quảng Ninh”. Với mục tiêu bảo tồn và phát triển cây Hoàng đằng (Fibraurea tinctoria) trên đất Quảng Ninh, bảo tồn nguồn gen, hướng tới công tác cải thiện giống cây Hoàng đằng và bổ sung loài cây trồng quý hiếm vào cơ cấu cây lâm nghiệp của tỉnh. Trần Đức Long (2004), đã cho thấy kích thước cây càng lớn thì hàm lượng Alkaloid trong nguyên liệu càng cao. Ở các bộ phận khác nhau trong cây hàm lượng Alkaloid là khác nhau. Hàm lượng cao nhất ở rễ già và gốc sau đó giảm dần về hai phía rễ và thân. Ở phần ngọn và lá không phát hiện thấy Alkaloid. Do đó khi thu hái ta nên lấy bộ phận già của cây để có chất lượng nguyên liệu tốt. Nguyễn Thị Lê (2018) “ Nghiên cứu đa dạng sinh học của cây Hoàng đằng tại miền Bắc”, tác giả đã thu thập mẫu cây Hoàng đằng ở 4 khu vực khác nhau (3 mẫu ở Ba Vì Hà Nội; 3 mẫu tại huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên; 4 mẫu ở thị xã Cao Bằng và Uông Bí Quảng Ninh). Kết quả thu được sau khi phân tích DNA và hàm lượng Palmatin: 2 mẫu Hoàng đằng ở Thái Nguyên tuy có điều kiện sống khác hẳn nhau (núi đất – mẫu 2 – huyện Phú Lương và núi đá vôi – mẫu 3 – huyện Đồng Hỷ), đặc điểm hình thái khác nhau, thành phần và hàm lượng các chất trong dịch chiết có sự khác nhau (mẫu 2 phát hiện 6 thành phần,
12 tỉ lệ Palmatin chiếm 84,05% trong thành phần dịch chiết, hàm lượng Palmatin đạt 1,11%; mẫu 3 phát hiện 8 thành phần, tỉ lệ Palmatin chiếm 78,05% thành phần dịch chiết, hàm lượng Palmatin đạt 0,73%) nhưng DNA vẫn giống nhau ở mức cao nhất so với các mẫu khác (0,92). Như vậy, dù điều kiện sống có thay đổi nhưng DNA vẫn ít chịu ảnh hưởng. Điều đó góp phần khẳng định thêm việc sử dụng phương pháp phân loại bằng sinh học phân tử đã và đang trở thành khoa học mũi nhọn trong phân loại học, bổ sung cho phương pháp phân loại học truyền thống. Hàm lượng Palmatin trong các mẫu Hoàng đằng: Mẫu Hoàng đằng ở Cao Bằng có hàm lượng cao nhất 3,27%, mẫu Hoàng đằng ở Thái Nguyên (huyện Đồng Hỷ) và ở Hà Nội (Ba Vì) có hàm lượng thấp nhất 0,73%. Mẫu ở Quảng Ninh (huyện Uông Bí) 2,18%. Mẫu thu ở Thái Nguyên (huyện Phú Lương) 1,11%. Theo Võ Văn Chi đất nước Việt Nam có nguồn dược liệu rất phong phú lên đến trên 4.000 loài thực vật và nấm lớn có công dụng làm thuốc; 52 loài tảo biển, 408 loài động vật và 75 loài khoáng vật có công dụng làm thuốc, trong đó có nhiều loài cây thuốc được sếp vào loài quý và hiếm trên thế giới như: Sâm ngọc linh, Sâm vũ diệp, Tam thất hoang, Bách hợp, Thông đỏ, Vàng đắng, Hoàng liên ô rô, Hoàng liên gai, Thanh thiên quỳ, Ba gạch Vĩnh Phúc… Võ Văn Chi (2012) từ điển cây thuốc Việt Nam (Bộ mới), tập I, trang 1107, Nxb Y học, Hà Nội. “Hoàng đằng có vị đắng, tính lạnh, có tác dụng thanh nhiệt, tiêu viêm, sát trùng. Palmatin có tác dụng ức chế đối với các vi khuẩn trong đường ruột. Công dụng: Thường dùng chữa các loại sưng viêm, chữa chảy máu mắt, sốt rét, kiết lỵ, viêm ruột, ỉa chảy, viêm tai, lở ngứa ngoài da và cũng làm thuốc bổ đắng. Ngoài ra, loài Hoàng đằng cũng được một số tác giả khác như Võ Văn Chi (1997), đã nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng, nhân giống, tuy nhiên chưa có kết quả cụ thể, nhưng phần lớn các tác giả cho rằng Hoàng đằng có thể trồng được bằng hạt hoặc bằng giâm cành, song hiện tại cây thuốc này chưa có hướng