Luận văn thạc sĩ: Kỹ thuật nhân giống hữu tính và gây trồng sâm bố chính Hibiscus sagittifolius tại Thái Nguyên

• Tác giả: Hoàng Văn Xuyên
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thoa
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống hữu tính và gây trồng loài Sâm Bố chính (Hibiscus sagittifolius Kurz.) tại tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tình hình nghiên cứu về Sâm bố chính trên thế giới
• 2.1.1. Tên gọi và phân loại
• 2.1.2. Đặc điểm hình thái
• 2.1.3. Đặc điểm phân bố
• 2.2. Tổng quan nghiên cứu về Sâm bố chính ở Việt Nam
• 2.2.1. Tên gọi và phân loại
• 2.2.2. Đặc điểm hình thái
• 2.2.3. Đặc điểm sinh thái
• 2.2.4. Đặc điểm phân bố
• 2.2.5. Thành phần hóa học và công dụng
• 2.2.6. Các nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống sâm bố chính
• 2.2.7. Các nghiên cứu về kỹ thuật gây trồng sâm bố chính
• 2.2.8. Đặc điểm khu vực nghiên cứu tỉnh Thái Nguyên
• 2.2.8.1. Vị trí địa lí, địa hình
• 2.2.8.2. Thổ nhưỡng
• 2.2.8.3. Phát triển dược liệu
• 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái Sâm bố chính
• 3.3.2. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống loài Sâm bố chính
• 3.3.3. Nghiên cứu gây trồng loài Sâm bố chính
• 3.3.4. Điều tra sơ bộ sâu bệnh hại ở Sâm bố chính
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Kế thừa tài liệu
• 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu kỹ thuật nhân giống hữu tính loài Sâm bố chính
• 3.4.3. Kỹ thuật trồng loài Sâm bố chính
• 3.4.4. Phương pháp nội nghiệp
• 4. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
• 4.1. Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái Sâm bố chính
• 4.1.1. Đặc điểm hình thái thân
• 4.1.2. Đặc điểm hình thái lá
• 4.1.3. Đặc điểm hình thái hoa, quả, rễ
• 4.2. Kết quả nghiên cứu kỹ thuật nhân giống hữu tính loài Sâm bố chính
• 4.2.1. Đặc điểm sinh lý hạt giống Sâm bố chính
• 4.2.2. Một số biện pháp xử lý hạt giống Sâm bố chính
• 4.2.3. Ảnh hưởng giá thể đến tỷ lệ nảy mầm cây Sâm bố chính
• 4.2.4. Thí nghiệm về hỗn hợp ruột bầu trong gieo ươm cây Sâm bố chính
• 4.2.5. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến sự phát triển chiều cao của cây Sâm bố chính
• 4.2.6. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến sự ra lá của cây Sâm bố chính
• 4.2.7. Ảnh hưởng của độ che sáng đến sự sinh trưởng của Sâm bố chính giai đoạn vườn vườn
• 4.3. Kết quả nghiên cứu gây trồng loài Sâm bố chính
• 4.3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sự sinh trưởng, phát triển của Sâm bố chính
• 4.3.2. Kết quả nghiên cứu liều lượng phân bón đến sự sinh trưởng, phát triển của Sâm bố chính
• 4.4. Điều tra sơ bộ sâu bệnh hại trên cây Sâm bố chính
• 4.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhân giống bằng hạt và trồng Sâm bố chính tại Thái Nguyên
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• I. KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ CÁC CTTN
• II. MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU

I. Nhân giống sâm bố chính

Nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật nhân giống hữu tính của sâm bố chính (Hibiscus sagittifolius). Các yếu tố như xử lý hạt, giá thể, hỗn hợp ruột bầu, và độ che sáng được phân tích để tối ưu hóa tỷ lệ nảy mầm và sinh trưởng cây con. Kết quả cho thấy giá thể và hỗn hợp ruột bầu ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của cây. Đặc biệt, độ che sáng phù hợp giúp cây con sinh trưởng tốt hơn trong giai đoạn vườn ươm.

1.1. Xử lý hạt giống

Các biện pháp xử lý hạt giống như ngâm nước ấm và sử dụng chất kích thích sinh trưởng được áp dụng để tăng tỷ lệ nảy mầm. Kết quả cho thấy hạt được xử lý đúng cách có tỷ lệ nảy mầm cao hơn đáng kể so với hạt không xử lý.

1.2. Ảnh hưởng của giá thể

Nghiên cứu sử dụng các loại giá thể khác nhau như đất mùn, cát, và hỗn hợp đất phù sa. Kết quả chỉ ra rằng hỗn hợp đất mùn và cát mang lại hiệu quả cao nhất trong việc hỗ trợ sự phát triển của cây con.

II. Kỹ thuật trồng sâm

Nghiên cứu đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của sâm bố chính khi trồng tại Thái Nguyên. Các yếu tố như mật độ trồng, liều lượng phân bón, và điều kiện sinh thái được phân tích. Kết quả cho thấy mật độ trồng ảnh hưởng rõ rệt đến chiều cao và đường kính thân cây. Liều lượng phân bón phù hợp giúp cây phát triển tốt hơn.

2.1. Mật độ trồng

Nghiên cứu thử nghiệm các mật độ trồng khác nhau từ 20.000 đến 40.000 cây/ha. Kết quả cho thấy mật độ 30.000 cây/ha là tối ưu, giúp cây phát triển cân đối và đạt năng suất cao.

2.2. Liều lượng phân bón

Các thí nghiệm với liều lượng phân bón NPK khác nhau được thực hiện. Kết quả chỉ ra rằng liều lượng 150 kg N, 100 kg P2O5, và 100 kg K2O/ha mang lại hiệu quả cao nhất trong việc thúc đẩy sinh trưởng của cây.

III. Đặc điểm sinh học và sinh thái

Nghiên cứu mô tả chi tiết đặc điểm sinh học và sinh thái của sâm bố chính. Cây thuộc họ Bông (Malvaceae), có thân thảo, rễ củ hình trụ, và hoa màu đỏ hoặc hồng. Cây ưa sáng và ưa ẩm, thích nghi với nhiều loại đất như đất mùn, đất pha cát, và đất phù sa. Sâm bố chính phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á.

3.1. Đặc điểm hình thái

Cây có thân thảo, cao từ 0,3 đến 1m, rễ củ hình trụ dài 10-20 cm. Lá đơn, mọc cách, hoa mọc đơn độc ở kẽ lá. Quả hình trứng, khi chín nứt theo khía dọc.

3.2. Điều kiện sinh trưởng

Sâm bố chính phát triển tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, ưa sáng và ưa ẩm. Cây có thể trồng trên nhiều loại đất, nhưng đất mùn dưới chân núi là lý tưởng nhất.

IV. Ứng dụng trong y học và bảo tồn

Sâm bố chính được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền với các công dụng như bồi bổ cơ thể, chữa suy nhược, và hỗ trợ tiêu hóa. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn giống cây này do tình trạng khai thác quá mức trong tự nhiên. Các biện pháp nhân giống và gây trồng được đề xuất để đảm bảo nguồn dược liệu bền vững.

4.1. Công dụng y học

Sâm bố chính chứa nhiều chất nhầy, saponin triterpen, và các nguyên tố đa lượng, có tác dụng bồi bổ, chữa suy nhược, và hỗ trợ tiêu hóa. Cây còn được sử dụng trong các bài thuốc chữa ho, sốt, và táo bón.

4.2. Bảo tồn giống cây

Do tình trạng khai thác quá mức, nghiên cứu đề xuất các biện pháp nhân giống và gây trồng để bảo tồn nguồn gen. Việc mở rộng vùng trồng tại Thái Nguyên và các khu vực có điều kiện tương đồng là cần thiết.

Tổng quan nghiên cứu

Sâm bố chính (Abelmoschus sagittifolius Kurz.) là một loại dược liệu quý thuộc họ Bông (Malvaceae), có giá trị cao trong y học cổ truyền và được sử dụng phổ biến trong các bài thuốc chữa suy nhược cơ thể, các bệnh về tiêu hóa, tăng cường sinh lực. Theo ước tính, nhu cầu sử dụng dược liệu tự nhiên ngày càng tăng trong khi diện tích rừng tự nhiên và đất nông nghiệp bị thu hẹp, dẫn đến nguy cơ suy giảm nghiêm trọng nguồn gen Sâm bố chính do khai thác quá mức. Tại Việt Nam, đặc biệt là tỉnh Thái Nguyên, việc nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và gây trồng loài cây này còn hạn chế, nhất là về nhân giống hữu tính bằng hạt và các biện pháp gây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm và sinh trưởng cây con Sâm bố chính trong giai đoạn vườn ươm, đồng thời đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng cây khi trồng tại Thái Nguyên. Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 6/2021 đến tháng 10/2022 tại Công ty Lâm nghiệp tỉnh Thái Nguyên và các xã Sảng Mộc, Quân Chu. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm mà còn mở rộng vùng trồng Sâm bố chính, đáp ứng nhu cầu thị trường dược liệu trong và ngoài tỉnh, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế cho người dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về sinh lý hạt giống, sinh trưởng thực vật và kỹ thuật nhân giống hữu tính. Hai mô hình nghiên cứu chính bao gồm:

• Mô hình sinh trưởng cây con trong vườn ươm: tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm và phát triển chiều cao, số lá của cây con như xử lý hạt, giá thể, hỗn hợp ruột bầu và độ che sáng.
• Mô hình gây trồng ngoài thực địa: nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng và liều lượng phân bón đến sinh trưởng chiều cao, đường kính thân của cây Sâm bố chính.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: tỷ lệ nảy mầm, sinh trưởng chiều cao, số lá trung bình, mật độ trồng, liều lượng phân bón, độ che sáng, hỗn hợp ruột bầu.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập bao gồm số liệu thực nghiệm tại vườn ươm và ngoài thực địa tại tỉnh Thái Nguyên. Cỡ mẫu cho mỗi thí nghiệm dao động từ 90 đến 720 hạt hoặc cây con, được bố trí theo thiết kế ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần lặp lại nhằm đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy.

Phương pháp phân tích sử dụng phần mềm SPSS 20.0 để thực hiện phân tích phương sai một nhân tố (ANOVA) và kiểm định Duncan nhằm xác định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các công thức thí nghiệm. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 6/2021 đến tháng 10/2022, bao gồm các giai đoạn xử lý hạt, gieo ươm, chăm sóc và theo dõi sinh trưởng cây con, cũng như gây trồng và đánh giá sinh trưởng ngoài thực địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của xử lý hạt đến tỷ lệ nảy mầm: Công thức ngâm hạt trong nước 2 sôi 3 lạnh ở 50°C trong 24 giờ đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất 93,33% sau 21 ngày, vượt trội so với đối chứng chỉ đạt 52,22%. Điều này cho thấy nhiệt độ và thời gian ngâm hạt có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng nảy mầm.

2. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ nảy mầm: Giá thể ủ trong túi vải cho tỷ lệ nảy mầm cao nhất 93,33%, trong khi giá thể cát chỉ đạt 80%. Sự khác biệt này phản ánh vai trò quan trọng của môi trường gieo ươm trong việc cung cấp độ ẩm và thoáng khí cho hạt.

3. Ảnh hưởng của hỗn hợp ruột bầu đến sinh trưởng cây con: Hỗn hợp 50% đất tầng A + 30% trấu hun + 10% sơ dừa + 10% phân chuồng hoai mục cho chiều cao cây trung bình 13,28 cm và số lá trung bình 8,07 lá sau 60 ngày, cao hơn đáng kể so với công thức chỉ dùng đất tầng A (chiều cao 7,80 cm, số lá 6,09).

4. Ảnh hưởng của độ che sáng đến sinh trưởng: Che sáng 50% là điều kiện tối ưu cho cây con với chiều cao trung bình 17,67 cm và số lá 7,3 lá sau 60 ngày, vượt trội so với không che sáng (10,38 cm, 6,01 lá) và các mức che sáng khác.

5. Ảnh hưởng của mật độ trồng và phân bón đến sinh trưởng ngoài thực địa: Mật độ trồng từ 30x30 cm đến 40x50 cm không ảnh hưởng đáng kể đến chiều cao và đường kính thân cây sau 4 tháng (p > 0,05). Tuy nhiên, liều lượng phân bón phân chuồng hoai mục 1500g/cây thúc đẩy chiều cao cây đạt 42,59 cm, cao hơn đáng kể so với không bón phân (31,71 cm), cho thấy phân bón có vai trò quan trọng trong phát triển cây.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu khẳng định rằng kỹ thuật xử lý hạt bằng nhiệt độ và thời gian ngâm thích hợp là yếu tố then chốt nâng cao tỷ lệ nảy mầm Sâm bố chính, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nhân giống hữu tính các loài dược liệu. Việc lựa chọn giá thể và hỗn hợp ruột bầu giàu dinh dưỡng, thoáng khí cũng góp phần tăng trưởng cây con, đồng thời chế độ che sáng 50% tạo điều kiện ánh sáng vừa đủ, tránh stress do ánh sáng quá mạnh hoặc quá yếu.

Mật độ trồng không ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng cây con trong giai đoạn đầu, phù hợp với đặc tính sinh trưởng của loài. Liều lượng phân bón phân chuồng hoai mục cao giúp cây phát triển tốt hơn, tương tự các nghiên cứu về cây dược liệu khác. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh tỷ lệ nảy mầm, chiều cao và số lá giữa các công thức, cũng như bảng phân tích phương sai ANOVA minh họa sự khác biệt có ý nghĩa.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng kỹ thuật xử lý hạt bằng ngâm nước 2 sôi 3 lạnh ở 50°C trong 24 giờ nhằm nâng cao tỷ lệ nảy mầm lên đến 93%, giúp tăng hiệu quả nhân giống hữu tính. Thời gian áp dụng: ngay trong các vụ gieo ươm tiếp theo. Chủ thể thực hiện: các cơ sở sản xuất cây giống và nông hộ.

2. Sử dụng hỗn hợp ruột bầu gồm 50% đất tầng A, 30% trấu hun, 10% sơ dừa và 10% phân chuồng hoai mục để gieo ươm cây con, giúp cây phát triển chiều cao và số lá tối ưu trong 60 ngày. Thời gian áp dụng: trong giai đoạn vườn ươm. Chủ thể thực hiện: các vườn ươm và doanh nghiệp trồng dược liệu.

3. Thiết lập chế độ che sáng 50% trong giai đoạn vườn ươm để tạo điều kiện sinh trưởng tốt nhất cho cây con, giảm thiểu stress ánh sáng. Thời gian áp dụng: 2 tháng đầu sau gieo. Chủ thể thực hiện: người trồng và quản lý vườn ươm.

4. Bón phân chuồng hoai mục với liều lượng 1500g/cây trong giai đoạn gây trồng ngoài thực địa nhằm thúc đẩy sinh trưởng chiều cao và đường kính thân cây, nâng cao năng suất. Thời gian áp dụng: từ khi trồng đến 4 tháng sau. Chủ thể thực hiện: nông dân và các đơn vị trồng dược liệu.

5. Quy hoạch vùng trồng tập trung tại các địa phương có điều kiện sinh thái tương đồng với Thái Nguyên để phát triển sản xuất dược liệu quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu thị trường. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương, các tổ chức nông nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Nông học, Dược liệu: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học về kỹ thuật nhân giống hữu tính và gây trồng Sâm bố chính, làm cơ sở cho các đề tài tiếp theo.

2. Doanh nghiệp sản xuất cây giống và dược liệu: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật nhân giống và gây trồng hiệu quả, nâng cao chất lượng cây giống và năng suất trồng.

3. Nông dân và hợp tác xã trồng dược liệu tại Thái Nguyên và các vùng sinh thái tương đồng: Hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc cây Sâm bố chính, tăng thu nhập và phát triển bền vững.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và phát triển nông thôn: Làm căn cứ xây dựng chính sách phát triển vùng trồng dược liệu, bảo tồn nguồn gen quý hiếm và phát triển kinh tế địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xử lý hạt trước khi gieo ươm Sâm bố chính?
   Xử lý hạt bằng ngâm nước nóng giúp làm mềm vỏ hạt, kích thích quá trình nảy mầm, tăng tỷ lệ nảy mầm lên đến 93,33% so với 52,22% khi không xử lý, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất cây giống.

2. Giá thể nào phù hợp nhất cho gieo ươm Sâm bố chính?
   Hỗn hợp 50% đất tầng A, 30% trấu hun, 10% sơ dừa và 10% phân chuồng hoai mục tạo môi trường thoáng khí, giữ ẩm tốt, giúp cây con phát triển chiều cao và số lá vượt trội so với các giá thể khác.

3. Độ che sáng ảnh hưởng thế nào đến sinh trưởng cây con?
   Che sáng 50% cung cấp ánh sáng vừa đủ, giúp cây con phát triển chiều cao và số lá tốt nhất, tránh hiện tượng cháy lá hoặc sinh trưởng kém do ánh sáng quá mạnh hoặc quá yếu.

4. Mật độ trồng có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng cây không?
   Nghiên cứu cho thấy mật độ trồng từ 30x30 cm đến 40x50 cm không ảnh hưởng đáng kể đến chiều cao và đường kính thân cây trong 4 tháng đầu, do đó có thể linh hoạt lựa chọn mật độ phù hợp với điều kiện đất đai và quy mô sản xuất.

5. Liều lượng phân bón nào tối ưu cho Sâm bố chính?
   Bón phân chuồng hoai mục 1500g/cây giúp cây phát triển chiều cao lên đến 42,59 cm sau 4 tháng, cao hơn đáng kể so với không bón phân, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.

Kết luận

• Kỹ thuật xử lý hạt bằng ngâm nước 2 sôi 3 lạnh ở 50°C trong 24 giờ nâng cao tỷ lệ nảy mầm Sâm bố chính lên 93,33%.
• Hỗn hợp ruột bầu gồm 50% đất tầng A, 30% trấu hun, 10% sơ dừa và 10% phân chuồng hoai mục tối ưu cho sinh trưởng chiều cao và số lá cây con.
• Che sáng 50% là điều kiện ánh sáng thích hợp nhất cho cây con trong giai đoạn vườn ươm.
• Mật độ trồng không ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng cây trong 4 tháng đầu, trong khi liều lượng phân bón phân chuồng hoai mục 1500g/cây thúc đẩy sinh trưởng rõ rệt.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc nhân giống hữu tính và gây trồng Sâm bố chính tại Thái Nguyên, góp phần bảo tồn nguồn gen và phát triển kinh tế dược liệu địa phương.

Next steps: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật đã nghiên cứu vào sản xuất thực tế, mở rộng quy mô trồng và tiếp tục nghiên cứu về phát triển củ và chất lượng dược liệu.

Call to action: Các cơ sở sản xuất cây giống, nông dân và nhà quản lý cần phối hợp triển khai kỹ thuật nhân giống và gây trồng Sâm bố chính để phát huy tối đa tiềm năng dược liệu quý này.