ĐẶT VẤN ĐỀ Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, việc thích nghi với xâm nhập mặn và khan hiếm nguồn nước ngọt cho cây trồng đối với các vùng ven biển là vô cùng quan trọng (Susmita và ctv, 2007). Nhiễm mặn là yếu tố gây căng thẳng rất nghiêm trọng cho cây trồng. Yếu tố tự nhiên này thường gây tổn hại lớn hơn cho trồng trọt so với hạn hán và giá lạnh. Điều này cũng thấy rõ hơn khi các yếu tố thiếu nước và nhiệt độ thấp hay kể cả nhiệt độ cao thường xảy ra thời hạn ngắn hoặc có tính chu kỳ rõ rệt nhưng nhiễm mặn lại xảy ra thường xuyên và rất khó loại bỏ hậu quả sau nhiễm mặn (Nguyễn Văn Mã, 2015).
Thủy canh là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng trực tiếp vào môi trường dinh dưỡng hoặc giá thể không phải là đất. Những ưu điểm vượt trội khi trồng cây bằng phương pháp thủy canh như: Kiểm soát và sử dụng hiệu quả lượng dinh dưỡng cho cây trồng; Tiết kiệm nước và dễ dàng tưới tiêu; Cây cho năng suất cao; Ít sâu bệnh, kiểm soát tối đa thuốc bảo vệ thực vật… Do đó, trong điều kiện đất trồng bị nhiễm mặn, việc sử dụng phương pháp thủy canh để trồng cây là hướng đi cần thiết. Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa) là cây thảo dược được trồng ở các quốc gia nhiệt đới, cận nhiệt đới và đã ngoại nhập vào Việt Nam. Sử dụng để điều trị các bệnh về tim, thần kinh, gan mật, huyết áp cao, xơ giữa động mạch, hạ đường huyết, nhuận tràng, lợi tiểu, sỏi thận, làm thư giãn cơ trơn tử cung, có tính kháng sinh, trị ho, viêm họng,… Ngoài ra còn chế biến thực phẩm làm mứt, trà khô, thạch, siro, hương liệu, chất tạo màu cho thực phẩm (màu đỏ rất đẹp do có chứa hàm lượng vitamin C và anthocyanin cao), dùng đài hoa nấu canh chua… với nhiều giá trị dinh dưỡng tốt cho sức khỏe.
Ở nước ta, Bụp giấm được trồng nhiều nơi thuộc Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Kom Tum, Gia Lai… mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nhiều nhà vườn, với vị chua, hương thơm, màu sắc đẹp, đặc trưng được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng (Vũ Thị Bạch Phượng và ctv, 2018) Bụp giấm tiếp xúc với điều kiện môi trường bất lợi chẳng hạn như là độ mặn, đó được gọi là căng thẳng phi sinh học, chúng gây ra các mối đe dọa nghiêm trọng đối với tính bền vững của năng suất cây trồng. Các tác động bất lợi của độ mặn chủ yếu là do làm tăng natri (Na+) và clorua (Cl-), các ion này tạo ra các điều kiện ngăn chặn sự tồn tại của thực vật làm thay đổi các cơ chế hoạt động và rối loạn sinh lý ở thực vật. Độ mặn Trang 9 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP cũng ảnh hưởng đến sự phát triển và sinh lý của rễ và chức năng của chúng trong việc hút chất dinh dưỡng. Kết quả của những tác động này có thể gây ra tổn thương màng tế bào, ức chế quá trình quang hợp, tạo ra các chất chuyển hóa độc hại và suy giảm khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, cuối cùng dẫn đến cây chết.
Brassinolide là chất điều hòa sinh trưởng an toàn được sử dụng cho cây giúp kích thích nảy mầm và giảm stress cho cây trồng cũng như khả năng chịu mặn giúp tăng năng suất cho cây (Lê Kiêu Hiếu và ctv, 2019). Việc bổ sung chất điều hòa sinh trưởng thực vật là một trong những giải pháp để gia tăng tính chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường. Theo Bùi Trang Việt (2016), Brassinolide thuộc nhóm brassinosteroid, có vai trò kích thích kéo dài và phân chia tế bào thân, làm tăng sự kháng với stress và bệnh ký sinh; là một trong các loại hormone thực vật nội sinh, là chất điều hòa tăng trưởng thực vật không độc hại, xâm nhập nhanh và mạnh mẽ vào cây trồng, ở nồng độ thấp có khả năng làm cây trồng tăng trưởng mau chóng, thúc đẩy thụ tinh, làm khả năng quang hợp, tăng hàm lượng diệp lục, kích thích phát triển rễ cây, gia tăng sức đề kháng của cây trồng, tăng sức chịu hạn, kháng kiềm, nâng cao khả năng kháng bệnh, hỗ trợ cây trồng mau chóng khôi phục sau chấn thương, thương tổn. Trong điều kiện bất lợi của phi sinh học, Brassinolide có lợi cho sinh lý và sự trao đổi chất của nhiều loài thực vật, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào liên quan đến chất điều hòa sinh trưởng Brassinolide trên cây dược liệu Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa) trong điều kiện nhiễm mặn.
Chính vì các lý do trên, đề tài “Đánh giá tác động của Brassinolide lên khả năng chịu mặn của cây dược liệu Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa) trong điều kiện trồng thủy canh” cần được thực hiện nhằm góp phần vào việc đưa ra giải pháp duy trì chất lượng và năng suất cho cây dược liệu Bụp giấm khi nguồn nước bị nhiễm mặn. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được nồng độ thích hợp của chất điều hòa sinh trưởng Brassinolide làm tăng khả năng chịu mặn và duy trì năng suất dược liệu của cây Bụp giấm trong điều kiện trồng thủy canh tĩnh nhiễm mặn. Trang 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Phạm vi nghiên cứu Thí nghiệm được tiến hành tại thành phố Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương và phòng thí nghiệm Hóa - Môi trường và phòng thí nghiệm Sinh hóa, Trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh - Cơ sở 3 Bình Dương. Trang 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây dược liệu Bụp giấm 1.1 Về phân loại thực vật, cây Bụp giấm thuộc Giới Plantae Bộ Malvales Họ Malvaceae Chi Hibicus Loài Hibiscus sabdariffa 1.2 Nguồn gốc phân bố Cây Bụp giấm (Hibiscus sabdariffa L.) có nguồn gốc ở Tây Phi, phân bố rải rác ở một số vùng của Indonesia, Thái Lan, Ấn Độ, Malaysia, và được du nhập vào Việt Nam từ những năm 70 của thế kỷ trước.
Cây được trồng để lấy đài hoa, ngọn và lá làm rau chua, trà, làm chất tạo màu, và làm dược liệu. Hai nước trồng nhiều hoa Bụp giấm nhất tại châu Á là Trung Quốc và Thái Lan và nước sản xuất ra hoa có chất lượng tốt nhất là Sudan, một nước nằm cạnh Ai Cập ở châu Phi. Ở nước ta Bụp giấm phân bố rộng rãi từ các tỉnh trung du miền núi phía bắc như Hòa Bình, Lào Cai, Quảng Ninh, ngoài ra còn các vùng ở trung bộ như Thanh Hoá, Nghệ An, cao nguyên Lâm Đồng cho đến tận Kiên Giang, Cần Thơ. Cây này trồng nhiều ở miền Trung, có đặc tính không kén đất, ưa đất đồi núi, khí hậu nóng ẩm ở Đông Nam bộ.
Ở miền Bắc, cây này được trồng thí điểm ở vùng Hà Tây và Bắc Thái. Từ đầu thập niên 90 đến nay, Bụp giấm (giống lấy từ Đức) được Công ty Dược liệu TW 2 trồng nhiều ở Bà Rịa, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Thuận (với diện tích khoảng 400 ha) để xuất khẩu. Năng xuất khoảng 400 - 800 kg đài khô/ha. Đài hoa phơi khô bảo quản được lâu, sau khi ngâm nước lại trở về trạng thái tươi.3 Thành phần hóa học - Giá trị dinh dưỡng Thành phần hóa học: Cả lá, đài hoa Bụp giấm giàu về acid và protein.
Các acid chính tan trong nước như: acid citric, acid malic, acid tartric, acid hibiscus. Chúng cũng chứa gossypetin và Trang 12 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP clorid hibiscin là những chất có tính kháng sinh. Hoa chứa một chất màu vàng loại flavonol glucosid là hibiscitrin, hibiscetin, gossypitrin và sabdaritrin. Quả khô chứa canxi oxalat, gossypetin, anthocyanin (có tác dụng kháng sinh) và vitamin C.
Hạt chứa 7,6% nước, 22,3% dầu, 24% protein, 13,5% chất xơ, 7% chất khoáng. Dầu hạt Bụp giấm tương tự như dầu hạt bông vải có tác dụng chống nấm và bệnh ngoài da. Dầu chứa vitamin và các chất béo không no, có tác dụng tốt đối với người cao tuổi và người kiêng ăn. Công dụng: Đài hoa chứa nhiều acid hữu cơ có tác dụng lợi tiểu, lợi mật, lọc máu, giảm áp suất mạch và kích thích nhu động ruột, lại có tác dụng kháng khuẩn và nhuận tràng.
Lá cũng có tác dụng lợi tiểu, an thần và làm mát. Quả chống scorbut.vn) Giá trị dinh dưỡng: Theo nguồn science Vietnam, hoa Bụp giấm có chứa hàm lượng lớn vitamin C và anthocyanin hoạt động như những chất chống oxy hóa. Lượng anthocyanin có trong hoa Bụp giấm thu hút các nhà sản xuất như là một nguồn nguyên liệu tiềm năng để cho ra các chất tạo màu thực phẩm. Bên cạnh đó, các nhà dinh dưỡng học cũng chỉ ra hoa có chứa một lượng không nhỏ khoáng chất như kali, magie, natri, canxi, sắt và các loại vitamin khác như vitamin B2 và vitamin B3.
Trang 13 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 1. Một số giá trị dinh dưỡng nổi bật trong 100 g Bụp giấm Thành phần Cánh hoa Bụp giấm Lá cây Bụp giấm Hạt hoa Bụp giấm Cacbohydrat 10 g 9,2 g 51,3 g Chất đạm 1,15 g 3,3 g 19,6 g Chất béo 2,61 g 0,3 g 16 g Chất xơ 12 g 10 g 11 g Vitamin C 6,7 mg 54 mg Photpho 273,2 mg 93 mg 462 mg Canxi 12,63 mg 213 mg 356 mg Vitamin B3 3,77 mg 1,2 mg 1,4 mg Vitamin B2 0,28 mg 0,45 mg 0,15 mg (Nguồn: Morton, JF, 1987) 1.4 Đặc điểm nhận dạng – Đặc tính chung Bụp giấm là cây hàng năm, dạng cây bụi, cao từ 1,5 – 2 m, trái có đường kính khoảng 3 cm và lá dài khoảng 5 cm – 7 cm. Cây phân nhánh nhiều, thân có màu tía hoặc đỏ, có phủ lớp lông ngắn. Lá có dạng hình tim tròn, màu xanh đậm hoặc đỏ tía, lá nhẵn, xẻ thuỳ sâu với 3 – 5 thùy thon nhọn, mép lá có răng cưa, gân phía dưới lá màu tía, cuống lá dài 6 – 14 cm thường màu tía.
Hoa mọc ở nách lá, cánh hoa vàng, đỏ hay tía với tâm đỏ đậm. Cây ra hoa 50% sau trồng 120 – 150 ngày. Quả nang hình nón thuôn, dài khoảng 2 cm, có lông bao phủ. Quả có 5 ngăn chứa 15 – 17 hạt.
Quả khi chín dễ bị nứt, phát tán mạnh.5 Đặc điểm sinh thái Bụp giấm ưa nóng, ẩm, lúc gieo hạt và nảy mầm cần nhiệt độ 16 - 18oC, thời kỳ phát triển thân lá cần nhiệt độ 25 – 38oC, dưới 14oC cây không nảy mầm, trên 38oC cây ngừng sinh trưởng. Thời kỳ ra hoa kết quả cần nhiệt độ 25 – 30oC. Lượng mưa trung bình hàng năm 1500 mm (Kỹ thuật trồng cây thuốc, 2013). Trang 14 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Cây không kén đất, có thể phát triển tốt ở những vùng đất khô cằn, ưa đất đồi núi.