Luận án tiến sĩ về thâm canh cây cà gai leo Solanum hainanense trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo Solanum hainanense Hance trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa, mang lại giải pháp phát triển bền vững.

• Tác giả: Lê Hùng Tiến
• Người hướng dẫn: Trần Công Hạnh
• Trường học: Trường Đại Học Hồng Đức
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Thâm Canh Cây Cà Gai Leo Solanum Hainanense Tại Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ Nông Nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Danh mục chữ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• MỞ ĐẦU
• 1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. Mục tiêu của đề tài
• 2.1. Mục tiêu chung
• 2.2. Mục tiêu cụ thể
• 3. Giới hạn nghiên cứu
• 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 4.1. Ý nghĩa khoa học
• 4.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 5. Những đóng góp mới của luận án
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học trồng cây dược liệu
• 1.1.1. Vị trí, vai trò của cây dược liệu trong y học
• 1.1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Thành phần hoá học của cây dược liệu
• 1.1.3. Những thuận lợi và khó khăn trong việc trồng trọt cây dược liệu
• 1.2. Thực hành tốt nuôi trồng và thu hái dược liệu theo GACP-WHO
• 1.2.1. Sự cần thiết áp dụng GACP - WHO
• 1.2.2. Thực hành tốt nuôi trồng và thu hái dược liệu tự nhiên theo GACP -WHO ở Việt Nam
• 1.3. Cơ sở khoa học một số biện pháp kỹ thuật thâm canh cây dược liệu
• 1.3.1. Cơ sở khoa học nhân giống vô tính cây dược liệu bằng giâm cành
• 1.3.1.1. Vai trò của auxin trong nhân giống vô tính bằng giâm cành
• 1.3.1.2. Các yếu tố có ảnh hưởng đến nhân giống vô tính bằng giâm cành
• 1.3.1.3. Một số kết quả nghiên cứu về giâm cành cây dược liệu
• 1.3.2. Cơ sở khoa học xác định thời vụ và mật độ trồng cây dược liệu
• 1.3.3. Cơ sở khoa học bón phân cho cây dược liệu
• 1.3.3.1. Vai trò của đạm, lân, kali đối với cây dược liệu
• 1.3.3.2. Vai trò của việc bón phối hợp phân vô cơ, phân hữu cơ, phân vi sinh, phân sinh học trong sản xuất cây dược liệu
• 1.3.3.3. Vai trò của bón phân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt
• 1.4. Tổng quan về cây cà gai leo
• 1.4.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm thực vật học cây cà gai leo
• 1.4.2. Nhu cầu sinh thái của cây cà gai leo
• 1.4.3. Thành phần hoá học và tác dụng dược lý của cà gai leo
• 1.4.4. Tình hình nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất cây cà gai leo
• 1.4.5. Qui trình kỹ thuật sản xuất cà gai leo
• 1.5. Nhận xét rút ra từ tổng quan
• 2. Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp điều tra điều kiện khí hậu, đất đai, tình hình sản xuất cà gai leo khu vực vùng đồi tỉnh Thanh Hoá
• 2.4.1.1. Thu thập thông tin thứ cấp
• 2.4.1.2. Thu thập thông tin sơ cấp
• 2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 2.4.2.1. Ảnh hưởng của auxin (IAA, IBA và NAA) đến sự bật mầm, ra rễ và sinh trưởng của chồi giâm cà gai leo
• 2.4.2.2. Ảnh hưởng của thời vụ trồng, chiều rộng luống, khoảng cách trồng đến sinh trưởng, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 2.4.2.3. Ảnh hưởng của lượng bón đạm, lân, kali đến sinh trưởng, phát triển, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả bón phân cho cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 2.4.2.4. Ảnh hưởng của bón phối hợp phân khoáng, phân vi sinh vật, phân sinh học đến sinh trưởng, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 2.4.2.5. Ảnh hưởng của bón phân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt đến sinh trưởng, phát triển, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 2.4.3. Phương pháp xây dựng mô hình
• 2.4.4. Phương pháp theo dõi và xác định các chỉ tiêu nghiên cứu
• 2.4.4.1. Các chỉ tiêu về bật chồi, ra rễ và sinh trưởng của chồi giâm
• 2.4.4.2. Các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển của cà gai leo
• 2.4.4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid, năng suất glycoalcaloid
• 2.4.4.4. Các chỉ tiêu về hiệu quả bón phân
• 2.4.4.5. Các chỉ tiêu về hiệu quả sản xuất
• 2.4.5. Phương pháp lấy mẫu và phân tích đất, nước
• 2.4.6. Xử lý số liệu
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều kiện khí hậu, đất đai và tình hình sản xuất cà gai leo khu vực vùng đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.1.1. Điều kiện khí hậu, đất đai
• 3.1.2. Đặc điểm loại đất nâu đỏ (Fd) tại huyện Ngọc Lặc
• 3.1.3. Tình hình sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.1.3.1. Qui mô diện tích, năng suất, tiêu thụ sản phẩm
• 3.1.3.2. Kỹ thuật sản xuất cà gai leo
• 3.1.3.3. Thuận lợi, khó khăn và nhu cầu phát triển sản xuất cà gai leo
• 3.1.4. Chất lượng đất, nguồn nước tưới tại địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Một số biện pháp kỹ thuật thâm canh (nhân giống, trồng) cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.1. Ảnh hưởng của auxin (IAA, IBA và NAA) đến sự bật mầm, ra rễ và sinh trưởng của chồi giâm cà gai leo
• 3.2.1.1. Tỷ lệ bật chồi và sự phát triển rễ
• 3.2.1.2. Sinh trưởng của chồi giâm
• 3.2.2. Ảnh hưởng của thời vụ trồng, chiều rộng luống, khoảng cách trồng đến sinh trưởng, phát triển, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.2.1. Sinh trưởng, phát triển
• 3.2.2.2. Năng suất, chất lượng dược liệu
• 3.2.2.3. Hiệu quả sản xuất
• 3.2.3. Ảnh hưởng của lượng bón đạm, lân, kali đến sinh trưởng, phát triển, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả bón phân cho cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.3.1. Sinh trưởng, phát triển
• 3.2.3.2. Năng suất, chất lượng dược liệu
• 3.2.3.3. Hiệu suất và tỷ suất lợi nhuận bón phân
• 3.2.3.4. Lượng bón đạm, lân, kali tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế
• 3.2.4. Ảnh hưởng của bón phối hợp phân khoáng, phân vi sinh vật, phân sinh học đến sinh trưởng, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.4.1. Sinh trưởng, phát triển
• 3.2.4.2. Năng suất, chất lượng dược liệu
• 3.2.4.3. Ảnh hưởng của bón phối hợp phân khoáng, phân vi sinh vật, phân sinh học đến hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.5. Ảnh hưởng của bón phân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt đến sinh trưởng, phát triển, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.5.1. Sinh trưởng, phát triển
• 3.2.5.2. Ảnh hưởng của bón phân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt đến năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid của cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.2.5.3. Ảnh hưởng của bón phân thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt đến hiệu quả sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• 3.3. Kết quả xây dựng mô hình ứng dụng tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 1. Kết luận
• 2. Đề nghị
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Cà gai leo Solanum hainanense Hance là một loại cây dược liệu quan trọng, có nguồn gốc hoang dại và phân bố rộng rãi ở Việt Nam, đặc biệt là tại tỉnh Thanh Hóa. Cây này không chỉ có giá trị trong y học dân gian mà còn được sử dụng trong y học hiện đại với nhiều tác dụng dược lý như chống viêm, giảm đau và ức chế xơ gan. Tuy nhiên, nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất thuốc từ cà gai leo ngày càng tăng, trong khi nguồn cung từ tự nhiên đang cạn kiệt. Điều này đã thúc đẩy việc trồng cà gai leo ở nhiều địa phương, đặc biệt là vùng đồi tỉnh Thanh Hóa. Mặc dù có nhiều hộ nông dân đã trồng cây này, nhưng sản xuất vẫn còn nhỏ lẻ và thiếu thông tin về kỹ thuật thâm canh. Do đó, nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo là cần thiết để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

II. Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định các biện pháp kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Cụ thể, nghiên cứu sẽ tập trung vào việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây, bao gồm thời vụ trồng, mật độ trồng, và lượng phân bón. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng sẽ đánh giá hiệu quả của các biện pháp thâm canh trong điều kiện đất đồi của tỉnh Thanh Hóa. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển mô hình sản xuất cà gai leo bền vững, đáp ứng nhu cầu thị trường và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên.

III. Giới hạn nghiên cứu

Nghiên cứu này sẽ được thực hiện tại các huyện miền núi của tỉnh Thanh Hóa, nơi có điều kiện tự nhiên phù hợp cho việc trồng cà gai leo. Các yếu tố như khí hậu, đất đai, và tình hình sản xuất sẽ được khảo sát để xác định các điều kiện tối ưu cho việc thâm canh cây cà gai leo. Tuy nhiên, nghiên cứu sẽ không bao gồm các yếu tố bên ngoài như thị trường tiêu thụ hay chính sách hỗ trợ của nhà nước, mà chỉ tập trung vào các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất. Điều này nhằm đảm bảo tính khả thi và ứng dụng của các kết quả nghiên cứu trong thực tiễn.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Về mặt khoa học, nghiên cứu sẽ làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho các nhà nghiên cứu và nông dân. Về mặt thực tiễn, việc áp dụng các biện pháp thâm canh sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Điều này không chỉ góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên mà còn tạo ra thu nhập ổn định cho nông dân, thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.

V. Những đóng góp mới của luận án

Luận án này sẽ đóng góp những kiến thức mới về kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo tại tỉnh Thanh Hóa. Các kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin chi tiết về các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật cụ thể cho nông dân. Ngoài ra, nghiên cứu cũng sẽ xây dựng mô hình sản xuất cà gai leo bền vững, giúp nông dân áp dụng hiệu quả trong thực tiễn. Những đóng góp này không chỉ có giá trị cho tỉnh Thanh Hóa mà còn có thể áp dụng cho các địa phương khác có điều kiện tương tự.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp với đề tài "Nghiên cứu kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance) trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa" do nghiên cứu sinh Lê Hùng Tiến thực hiện tại Trường Đại học Hồng Đức, chuyên ngành Khoa học Cây trồng (mã số: 9620110), dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Trần Công Hạnh và PGS.TS. Nguyễn Bá Hoạt, hoàn thành năm 2022.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance, tên đồng nghĩa Solanum procumbens Lour., thuộc họ Cà Solanaceae) là cây dược liệu có trong Dược điển Việt Nam [Bộ Y tế, 2018]. Hoạt chất chính trong cây là glycoalcaloid cùng các hợp chất khác (steroid, saponin, flavonoid, phytosterol...) có tác dụng chống viêm, giảm đau, ức chế sự phát triển của xơ gan và được dùng trong nhiều chế phẩm dược học (HAINA I, HAINA II, APD, Solamin B). Sự gia tăng nhu cầu sản xuất thuốc và thực phẩm bảo vệ sức khỏe đã dẫn đến tình trạng khai thác cạn kiệt nguồn dược liệu tự nhiên.

Tại vùng đồi phía Tây tỉnh Thanh Hóa (gồm 11 huyện miền núi với diện tích tự nhiên 706.000 ha), việc trồng cà gai leo tại các huyện Ngọc Lặc, Thạch Thành, Cẩm Thủy cho hiệu quả kinh tế cao hơn một số cây trồng truyền thống (mía, ngô, sắn). Tuy nhiên, sản xuất còn mang tính tự phát, quy mô nhỏ lẻ, thiếu quy trình kỹ thuật chuẩn xác về giống, mật độ, chế độ phân bón và phương thức tưới trên nền đất đồi. Các công trình nghiên cứu trước đây tại Việt Nam nhìn chung còn rời rạc, có sự khác biệt lớn giữa các vùng sinh thái và chưa có gói giải pháp kỹ thuật thâm canh đồng bộ kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trên đất đồi.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Mục tiêu chung: Xác định một số biện pháp kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance) trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa đạt năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid và hiệu quả sản xuất cao, tạo cơ sở bổ sung quy trình kỹ thuật phục vụ sản xuất.
2. Mục tiêu cụ thể:
   • Đánh giá điều kiện khí hậu, đất đai và tình hình sản xuất cà gai leo tại khu vực vùng đồi tỉnh Thanh Hóa.
   • Xác định các biện pháp kỹ thuật thâm canh (nhân giống, trồng) gồm: loại và nồng độ auxin (IAA, IBA, NAA) cho nhân giống giâm cành; thời vụ trồng, chiều rộng luống, khoảng cách trồng; lượng bón đạm, lân, kali tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế đối với năng suất glycoalcaloid; lượng bón phối hợp phân khoáng với phân vi sinh vật và phân sinh học; lượng bón phân khoáng qua hệ thống tưới nhỏ giọt.
   • Xác định hiệu quả của mô hình thực nghiệm ứng dụng tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong sản xuất cà gai leo trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Loài cà gai leo (Solanum hainanense Hance) lưu giữ tại Trung tâm Nghiên cứu Dược liệu Bắc Trung Bộ.
• Phạm vi không gian: Các điều tra sản xuất thực hiện tại 3 huyện (Ngọc Lặc, Thạch Thành, Cẩm Thủy). Thí nghiệm nhân giống giâm cành thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Dược liệu Bắc Trung Bộ. Các thí nghiệm đồng ruộng và mô hình thực nghiệm được bố trí trên đất nâu đỏ (Fd) phát triển trên đá macma bazơ và trung tính tại xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa.
• Phạm vi thời gian: Các nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng được theo dõi qua hai lứa thu hoạch liên tiếp trong năm (gồm 01 lứa trồng mới và 01 lứa lưu gốc) trong giai đoạn từ năm 2017 đến năm 2021.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trong và ngoài nước

• Vị trí và vai trò của dược liệu: FAO [2003] và WHO [Ahn, 2017; Smith Hall, 2012] khẳng định khoảng 80% dân số thế giới dựa vào y học cổ truyền và 25% đơn thuốc hiện đại có nguồn gốc từ thực vật. Quá trình phát triển các hợp chất tự nhiên từ thế kỷ XIX (chiết xuất morphin, quinine, acid salicylic) sang thế kỷ XX - XXI (thuốc chống ung thư từ Glyptostrobus pensilis, Catharanthus roseus) cho thấy vai trò của các nhóm hoạt chất polyphenols, alcaloids, glycosides, terpenes [Atanasov et al., 2015; Awuchi, 2019; Elumalai & Eswariah, 2012; Wiart, 2014].
• Chuyển đổi từ thu hái tự nhiên sang trồng trọt: Mô hình 5 giai đoạn của Schippmann et al. [2002] chỉ ra sự chuyển dịch tất yếu từ thu hái hoang dại sang trồng trọt khi nguồn tài nguyên cạn kiệt và giá dược liệu tăng cao. Trồng trọt có kiểm soát theo tiêu chuẩn GACP-WHO [WHO, 2003; Bộ Y tế, 2009, 2019] là giải pháp đảm bảo chất lượng, bảo tồn nguồn gen và phát triển bền vững [Rajeswara Rao et al., 2012; Raghu et al., 2018].
• Kỹ thuật giâm cành và chất điều hòa sinh trưởng: Các nghiên cứu của Alan Toogood [1999], Yunde Zhao [2010], Ludwig-Muller, Mahipal et al. [2016] phân tích vai trò của auxin tự nhiên và tổng hợp (IAA, IBA, NAA) trong kích thích phân bào, hình thành mô sẹo và sơ khởi rễ. Ứng dụng giâm cành thành công trên cây dược liệu như lưu ly Ấn Độ (Coleus aromaticus L.) với IBA 200 ppm [Yogish Kumar et al., 2018], dạ cẩm (Hedyotis capitellata Wall.) với IBA 200 ppm [Nguyễn Thị Thụ, 2021], thiên niên kiện (Homalomena occulta) với NAA 100 ppm [Lê Đức Thanh và cs, 2021].
• Thời vụ và mật độ trồng: Các nghiên cứu trên thảo đinh lăng (Trigonella foenum-graecum) [Seghatoleslami & Ahmadi Bonakdar, 2009], cúc La Mã (Matricaria recutita) [Ebadi et al., 2009], kinh giới (Origanum vulgare) [Farzad Gerami et al., 2018], bạc hà (Mentha piperita) [Heidari et al., 2008], cũng như nghiên cứu tại Việt Nam trên rau đắng đất, rau đắng biển [Trần Trung Nghĩa và cs, 2021a, 2021b], bồ công anh [Đào Văn Núi và cs, 2021], lạc tiên [Nguyễn Văn Kiên và cs, 2019] đều chỉ rõ sự sai khác về thời vụ và khoảng cách làm thay đổi căn bản sinh khối và hoạt chất.
• Dinh dưỡng khoáng và tưới nhỏ giọt: Vai trò của N, P, K [Roy et al., 2006; Boroomand, 2012] và bón phân hữu cơ, vi sinh, sinh học [Anil et al., 2018; Ibrahim et al., 2013; Haynes & Naidu, 1998; Balemi, 2012] đối với độ phì nhiêu đất và tích lũy hoạt chất thứ cấp. Tưới nhỏ giọt kết hợp bón phân (fertigation) giúp tăng hiệu quả sử dụng phân bón lên 90%, tiết kiệm 25 - 50% lượng bón so với bón truyền thống trên các cây trồng họ Cà (Solanaceae) [Bar-Yosef, 1999; Kafkafi & Tarchitzky, 2011; Papadopoulos & Ristimaki, 2010; Hadole et al., 2020].
• Nghiên cứu về cây cà gai leo: Định loại thực vật học và phân loại học bởi Loureiro [1790], Hance [1868], Zhang Zhi-yun et al. [1994], Đỗ Huy Bích và cs [2004], Phùng Thị Thu Hà và cs [2017], Huỳnh Thị Thu Huệ và cs [2021]. Thành phần hóa học và dược lý được nghiên cứu bởi Nguyễn Bích Thu và cs [2000a], Nguyễn Minh Khai và cs [2000], Âu Văn Viên và cs [2000]. Các nghiên cứu kỹ thuật thâm canh riêng lẻ tại Thanh Hóa [Hoàng Thị Sáu và cs, 2016; Lê Hùng Tiến và cs, 2019], Hà Nội [Phùng Thị Thu Hà và cs, 2017], Phú Thọ [Nguyễn Hữu Thiện và cs, 2019], Nghệ An [Trịnh Thị Thanh và cs, 2018], Thừa Thiên Huế [Hoàng Kim Toản và cs, 2018].

Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết

Cho đến thời điểm thực hiện, các công trình về cây cà gai leo tại Việt Nam chủ yếu tiếp cận đơn lẻ từng yếu tố kỹ thuật, chưa nghiên cứu đầy đủ tương tác đa yếu tố (thời vụ x chiều rộng luống x khoảng cách), chưa xác định hàm hồi quy định lượng mức bón N, P, K tối ưu kỹ thuật và tối thích kinh tế cho năng suất glycoalcaloid, và chưa có nghiên cứu ứng dụng hệ thống bón phân qua tưới nhỏ giọt kết hợp chế phẩm vi sinh/sinh học chuyên biệt cho đất đồi Thanh Hóa.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung phân tích và cơ sở lý thuyết

• Lý thuyết dinh dưỡng khoáng và quản lý dinh dưỡng tổng hợp (INM): Kết hợp phân khoáng đa lượng (N, P2O5, K2O) với phân chuồng hữu cơ, phân vi sinh vật cố định đạm (Azotobacterin) và phân sinh học (acid humic, chế phẩm sinh học AGN Lite) nhằm tăng hiệu quả kinh tế và duy trì độ phì nhiêu đất nâu đỏ.
• Lý thuyết điều hòa sinh trưởng thực vật: Cơ chế tác động của nhóm auxin (IAA, IBA, NAA) lên sự phân chia tế bào, kích thích rễ bất định và tương quan nồng độ xử lý đến tỷ lệ xuất vườn của cành giâm.
• Mối quan hệ tương quan phi tuyến trong nông học: Sử dụng các phương trình hàm hồi quy bậc hai ($Y = ax^2 + bx + c$) để xác định điểm cực đại kỹ thuật và điểm tối ưu kinh tế cho liều lượng bón phân khoáng.

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

1. Phương pháp điều tra:
   • Thu thập thông tin thứ cấp về điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng vùng đồi Thanh Hóa.
   • Thu thập thông tin sơ cấp qua phiếu điều tra nông hộ tại 3 huyện trọng điểm (Ngọc Lặc, Thạch Thành, Cẩm Thủy) giai đoạn 2015 - 2017 về diện tích, năng suất, chi phí, giống, thời vụ, mật độ và phương thức tưới.
2. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng và nhà lưới:
   • Thí nghiệm 1 (Nhân giống vô tính): Bố trí khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), đánh giá 3 loại chất điều hòa sinh trưởng (IAA, IBA, NAA) ở các dải nồng độ khác nhau so với đối chứng (nước cất) đến sự bật mầm, ra rễ và sinh trưởng chồi giâm.
   • Thí nghiệm 2 (Thời vụ, luống, mật độ): Thí nghiệm 3 yếu tố (Thời vụ trồng x Chiều rộng luống x Khoảng cách trồng), đánh giá tương tác đơn lẻ, tương tác đôi (TVT x CRL, TVT x KCT, CRL x KCT) và tương tác ba yếu tố (TVT x CRL x KCT).
   • Thí nghiệm 3 (Phân bón N, P, K): Thí nghiệm đơn yếu tố bậc thang liều lượng bón đạm, lân, kali trên nền phân chuồng cố định để xác định hiệu quả bón phân, hiệu suất phân bón và lập hàm tương quan xác định lượng bón tối đa kỹ thuật, tối thích kinh tế.
   • Thí nghiệm 4 (Bón phối hợp phân khoáng, vi sinh vật, sinh học): Thí nghiệm phối hợp NPK với phân vi sinh vật (Azotobacterin), chế phẩm sinh học (AGN Lite), acid humic (Humic acid powder).
   • Thí nghiệm 5 (Bón phân qua tưới nhỏ giọt - PPTNG): So sánh các mức phân bón và phương thức bón qua hệ thống tưới nhỏ giọt với phương pháp bón vào đất truyền thống (PPTT).
   • Xây dựng mô hình thực nghiệm: Áp dụng tổng hợp gói kỹ thuật tối ưu trên diện tích sản xuất thực tế tại xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc (năm 2020 - 2021).
3. Phương pháp lấy mẫu, phân tích và xử lý số liệu:
   • Lấy mẫu và phân tích đất (tính chất nông hóa, kim loại nặng), phân tích nước tưới, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật theo tiêu chuẩn GACP-WHO.
   • Phân tích hàm lượng glycoalcaloid trong dược liệu khô bằng phương pháp chuẩn của Viện Dược liệu.
   • Tính toán các chỉ tiêu kinh tế: Tỷ suất chi phí đầu tư ($BCR$), tỷ suất lợi nhuận bón phân ($VCR$), tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên ($MBCR$).
   • Số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng trong nông học, đánh giá sai số thí nghiệm ($CV%$) và so sánh trung bình nghiệm thức theo sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% ($LSD_{0,05}$).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở khoa học về sản xuất cây dược liệu trên thế giới và tại Việt Nam:

• Phân tích vai trò của cây thuốc trong hệ thống y tế cổ truyền và hiện đại; các nhóm hoạt chất chính (polyphenols, alcaloids, glycosides, terpenes) và giá trị thương mại của nguồn nguyên liệu đạt chuẩn.
• Đánh giá tính cấp thiết của việc áp dụng tiêu chuẩn GACP-WHO tại Việt Nam theo Thông tư 14/2009/BYT-TT, Luật Dược 2016 và Thông tư 19/2019/TT-BYT.
• Tổng quan cơ sở sinh lý của nhân giống vô tính bằng giâm cành, vai trò vận chuyển phân cực của auxin (IAA, IBA, NAA), ảnh hưởng của điều kiện cây mẹ, ánh sáng, ẩm độ và giá thể.
• Cơ sở khoa học về thời vụ, mật độ khoảng cách và chế độ dinh dưỡng khoáng (N, P, K); sự cần thiết của việc bón phối hợp phân hữu cơ và vi sinh vật để duy trì cân bằng C/N và độ xốp của đất.
• Phân tích ưu nhược điểm của công nghệ tưới nhỏ giọt kết hợp bón phân (tiết kiệm nước, phân bón, giảm phát thải rửa trôi, kiểm soát nồng độ ion vùng rễ).
• Lịch sử phân loại, đặc điểm thực vật học, sinh thái, thành phần hóa học (glycoalcaloid) và tác dụng dược lý của cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance); tổng hợp các kết quả nghiên cứu kỹ thuật canh tác cà gai leo đã công bố tại Việt Nam.

Chương 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết hệ thống vật liệu và phương pháp triển khai:

• Nguồn giống cà gai leo chuẩn hóa từ Trung tâm Nghiên cứu Dược liệu Bắc Trung Bộ; các hóa chất auxin tinh khiết (IAA, IBA, NAA); phân bón vô cơ, phân chuồng hoai mục, phân vi sinh Azotobacterin, chế phẩm sinh học AGN Lite, Humic acid powder; hệ thống thiết bị tưới nhỏ giọt.
• Thiết kế 5 khối thí nghiệm chuyên đề và 1 mô hình ứng dụng đồng ruộng tại xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc, Thanh Hóa.
• Các chỉ tiêu theo dõi: tỷ lệ sống, tỷ lệ ra rễ, số rễ, chiều dài rễ, đường kính chồi, động thái tăng trưởng chiều cao cây, số cành cấp 1, đường kính gốc qua các kỳ sinh trưởng; năng suất dược liệu tươi/khô; hàm lượng glycoalcaloid (%), năng suất hoạt chất glycoalcaloid (kg/ha); tính toán hiệu quả tài chính và phân tích đất/nước.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm qua các bảng số liệu và phân tích:

1. Điều kiện tự nhiên và thực trạng sản xuất cà gai leo tại Thanh Hóa

• Khu vực vùng đồi có khí hậu nhiệt đới gió mùa, diễn biến nhiệt độ và lượng mưa giai đoạn 2018 - 2021 phù hợp với sinh trưởng của cà gai leo. Đất tại địa điểm nghiên cứu (xã Ngọc Sơn, huyện Ngọc Lặc) là đất nâu đỏ phát triển trên đá macma bazơ và trung tính (Fd), có tầng canh tác dày, thành phần cơ giới thịt trung bình đến thịt nặng, hàm lượng kim loại nặng và dư lượng thuốc BVTV trong đất và nước tưới đều nằm trong ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn GACP-WHO (Bảng 3.6).
• Kết quả điều tra nông hộ tại Ngọc Lặc, Thạch Thành, Cẩm Thủy (2015 - 2017) cho thấy: quy mô canh tác bình quân còn nhỏ lẻ, năng suất và thu nhập biến động lớn giữa các hộ do áp dụng các thời vụ, mật độ và chế độ phân bón không đồng đều (Bảng 3.2 - 3.5).

Bảng: Tổng hợp các yếu tố kỹ thuật thâm canh chính được khảo nghiệm trong luận án

Nội dung nghiên cứu	Nghiệm thức/Yếu tố khảo sát	Các chỉ tiêu theo dõi chính
Nhân giống vô tính	Auxin (IAA, IBA, NAA) ở các nồng độ khác nhau so với ĐC	Tỷ lệ bật chồi (%), số rễ, chiều dài rễ, khối lượng rễ, sinh trưởng chồi
Thời vụ & Mật độ	3 Thời vụ trồng x Chiều rộng luống (0,8m; 1,0m; 1,2m) x Khoảng cách trồng (40x25cm; 40x30cm; 40x35cm)	Tỷ lệ sống, động thái phân cành, chiều cao, năng suất dược liệu, hàm lượng glycoalcaloid, hiệu quả kinh tế
Dinh dưỡng khoáng NPK	Thang liều lượng N, P2O5, K2O trên nền phân chuồng	Sinh trưởng, năng suất dược liệu, hàm lượng và năng suất hoạt chất glycoalcaloid, hiệu suất bón phân, hàm hồi quy tối ưu
Phân bón phối hợp	NPK kết hợp Azotobacterin, AGN Lite, Humic acid powder	Sinh trưởng, năng suất chất khô, hàm lượng glycoalcaloid, hiệu quả kinh tế
Phương thức tưới & bón	Bón phân qua hệ thống tưới nhỏ giọt (PPTNG) vs Bón truyền thống (PPTT)	Năng suất, chất lượng dược liệu, hiệu quả sử dụng nước và phân bón, MBCR

2. Kết quả các biện pháp kỹ thuật thâm canh

• Kỹ thuật nhân giống: Xử lý auxin có tác động rõ rệt đến quá trình sinh rễ và bật chồi. Xử lý IBA nồng độ 500 ppm cho kết quả tối ưu nhất về tỷ lệ bật chồi, số lượng rễ, chiều dài rễ và chất lượng chồi giâm xuất vườn. Nồng độ auxin quá cao gây ức chế sinh trưởng chồi và rễ (Bảng 3.7, 3.8).
• Thời vụ, chiều rộng luống và khoảng cách trồng:
  • Yếu tố thời vụ trồng ngày 5/10 cho tỷ lệ cây sống sau trồng cao, thời gian sinh trưởng phù hợp và năng suất dược liệu vượt trội so với các thời vụ khác.
  • Tương tác ba yếu tố (TVT x CRL x KCT): Tổ hợp thời vụ trồng 5/10 kết hợp luống rộng 1,0 m và khoảng cách trồng 40 x 30 cm đạt sinh trưởng cành cấp 1 tối ưu, cho năng suất dược liệu và hàm lượng glycoalcaloid cao nhất, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất (Bảng 3.9 - 3.17).
• Lượng bón khoáng N, P, K:
  • Nâng cao lượng bón N, P, K làm tăng chiều cao, số cành cấp 1 và năng suất dược liệu đến một giới hạn nhất định.
  • Thông qua mô hình tương quan hồi quy bậc hai giữa lượng bón N, P2O5, K2O với năng suất dược liệu và năng suất glycoalcaloid (Hình 3.2 - 3.7), luận án đã xác định được điểm cực đại kỹ thuật và điểm tối ưu kinh tế cho từng loại dinh dưỡng khoáng (Bảng 3.20 - 3.22).
• Bón phối hợp phân khoáng, vi sinh vật và sinh học: Bón phối hợp phân chuồng, phân NPK cân đối cùng chế phẩm vi sinh vật và sinh học (6 lít AGN Lite + 5 kg Humic acid powder/ha/lứa) giúp tăng tỷ lệ tích lũy hoạt chất glycoalcaloid, tăng năng suất dược liệu và cải thiện tỷ suất lợi nhuận sản xuất (Bảng 3.23 - 3.26).
• Bón phân qua hệ thống tưới nhỏ giọt (PPTNG): Áp dụng PPTNG giúp phân bổ dinh dưỡng N, K trực tiếp vào vùng rễ hoạt động, giúp cây sinh trưởng đồng đều, giảm tỷ lệ sâu bệnh, nâng cao rõ rệt năng suất dược liệu và hàm lượng glycoalcaloid so với phương pháp bón truyền thống PPTT, đồng thời đạt hiệu quả kinh tế cao (Bảng 3.27 - 3.30).
• Mô hình thực nghiệm: Mô hình ứng dụng tổng hợp gói kỹ thuật thâm canh trên đất nâu đỏ huyện Ngọc Lặc (2020 - 2021) khẳng định tính ổn định về năng suất và hiệu quả kinh tế trên quy mô sản xuất thực tế (Bảng 3.31).

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của luận án

1. Về nhân giống vô tính: Xác định được loại và nồng độ chất kích thích sinh trưởng thích hợp cho nhân giống giâm cành cà gai leo là IBA 500 ppm. Chứng minh nồng độ auxin xử lý quá cao sẽ gây ức chế sự bật mầm, ra rễ và làm giảm chất lượng sinh trưởng của chồi giâm.
2. Xây dựng gói kỹ thuật thâm canh đồng bộ: Xác định được gói quy trình kỹ thuật thâm canh hoàn chỉnh cho cây cà gai leo trên đất nâu đỏ vùng đồi tỉnh Thanh Hóa:
   • Cây giống: Sử dụng cây giống nhân vô tính bằng giâm cành có xử lý IBA 500 ppm.
   • Thời vụ trồng: Ngày 5 tháng 10.
   • Quy cách luống và mật độ: Chiều rộng luống 1,0 m; khoảng cách trồng $40 \times 30\text{ cm}$.
   • Định mức phân bón (tính cho 1 ha/1 lứa thu hoạch): $$\text{10 tấn phân chuồng} + 60\text{ kg N} + 58\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 47\text{ kg K}_2\text{O} + 6\text{ lít AGN Lite} + 5\text{ kg Humic acid powder}$$ Trong đó, đạm (N), kali ($\text{K}_2\text{O}$), chế phẩm sinh học AGN Lite và Humic acid powder được hòa tan bón định kỳ thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt.
   • Chỉ tiêu năng suất và hiệu quả kinh tế đạt được:
     • Năng suất dược liệu khô: 3,92 tấn/ha/lứa thu hoạch.
     • Hàm lượng glycoalcaloid: 0,97%.
     • Năng suất hoạt chất glycoalcaloid: 38,02 kg/ha/lứa thu hoạch.
     • Tổng thu nhập: 114,07 triệu đồng/ha/lứa thu hoạch.
     • Lợi nhuận thuần: 62,26 triệu đồng/ha/lứa thu hoạch.
     • Tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên: $\text{MBCR} = 3,37$, đạt ngưỡng an toàn cao cho đầu tư phát triển sản xuất.

Đề xuất và kiến nghị

• Hoàn thiện và ban hành quy trình kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo trên đất đồi làm tài liệu hướng dẫn kỹ thuật cho các vùng sản xuất dược liệu tập trung tại Thanh Hóa và các địa phương có điều kiện sinh thái tương đồng thuộc vùng Bắc Trung Bộ.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng tập trung chủ yếu trên loại đất nâu đỏ (Fd) phát triển trên đá macma bazơ và trung tính tại huyện Ngọc Lặc; chưa đánh giá so sánh trên các nhóm đất đồi khác như đất feralit đỏ vàng phát triển trên phiến thạch sét hoặc đá cát. Thí nghiệm giâm cành mới thực hiện trong 1 vụ tại Trung tâm Nghiên cứu Dược liệu Bắc Trung Bộ.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng khảo nghiệm gói kỹ thuật thâm canh trên các loại đất đồi khác và các tiểu vùng khí hậu sinh thái khác nhau ở khu vực Bắc Trung Bộ.
  • Nghiên cứu sâu hơn về chế độ quản lý nước và bón phân qua hệ thống tưới nhỏ giọt cho các lứa thu hoạch lưu gốc từ năm thứ 2, thứ 3 trở đi.
  • Nghiên cứu công nghệ cơ giới hóa khâu thu hoạch và kỹ thuật sơ chế, bảo quản sau thu hoạch nhằm kiểm soát hàm lượng hoạt chất glycoalcaloid đạt chuẩn xuất khẩu theo GACP-WHO.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và nhà khoa học chuyên ngành Khoa học Cây trồng, Nông học, Dược liệu: Luận án cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về phản ứng sinh lý của cây cà gai leo đối với chất điều hòa sinh trưởng (auxin), động thái tích lũy hoạt chất sinh học (glycoalcaloid) dưới tác động của dinh dưỡng NPK và phân bón sinh học, cùng phương pháp luận thiết kế thí nghiệm đa yếu tố đồng ruộng và phân tích hồi quy nông học.
• Đối với cơ quan quản lý nông nghiệp và khuyến nông: Là cơ sở khoa học để ban hành quy trình kỹ thuật chuẩn hóa, phục vụ công tác quy hoạch phát triển vùng trồng dược liệu tập trung, chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất đồi dốc kém hiệu quả tại tỉnh Thanh Hóa và các tỉnh miền Trung.
• Đối với doanh nghiệp dược và hợp tác xã nông nghiệp: Cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết về lắp đặt hệ thống tưới nhỏ giọt kết hợp bón phân, giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất, kiểm soát dư lượng kim loại nặng/thuốc BVTV, nâng cao chất lượng dược liệu đáp ứng yêu cầu thu mua của các nhà máy sản xuất thuốc.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Loại và nồng độ auxin nào cho hiệu quả giâm cành cà gai leo tốt nhất trong nghiên cứu?

Kết quả nghiên cứu tại Thí nghiệm 1 xác định IBA ở nồng độ 500 ppm là chất kích thích sinh trưởng tối ưu nhất cho giâm cành cà gai leo, giúp đạt tỷ lệ bật chồi, số lượng rễ, chiều dài rễ và sinh trưởng chồi giâm cao nhất. Xử lý auxin ở nồng độ quá cao sẽ ức chế sự phát triển của chồi và rễ.

2. Thời vụ, kích thước luống và khoảng cách trồng tối ưu được luận án xác định là gì?

Tổ hợp kỹ thuật đạt kết quả tốt nhất là: thời vụ trồng ngày 5 tháng 10, chiều rộng luống 1,0 m, và khoảng cách trồng $40 \times 30\text{ cm}$. Tổ hợp này cho tỷ lệ cây sống cao, khả năng phân cành cấp 1 tốt, đạt năng suất dược liệu và hàm lượng glycoalcaloid cao nhất so với các công thức khác.

3. Định mức phân bón và phương thức bón phân tối ưu cho 1 ha cà gai leo/lứa thu hoạch là bao nhiêu?

Định mức phân bón cho 1 ha/lứa thu hoạch gồm:

• 10 tấn phân chuồng
• 60 kg N
• 58 kg $\text{P}_2\text{O}_5$
• 47 kg $\text{K}_2\text{O}$
• 6 lít chế phẩm sinh học AGN Lite
• 5 kg Humic acid powder

Trong đó, toàn bộ lượng phân đạm, kali, AGN Lite và Humic acid powder được bón hòa tan qua hệ thống tưới nhỏ giọt định kỳ.

4. Năng suất dược liệu và hiệu quả tài chính đạt được từ gói kỹ thuật thâm canh là bao nhiêu?

Khi áp dụng gói kỹ thuật thâm canh đồng bộ:

• Năng suất dược liệu khô đạt 3,92 tấn/ha/lứa thu hoạch.
• Hàm lượng glycoalcaloid đạt 0,97%; năng suất glycoalcaloid đạt 38,02 kg/ha/lứa.
• Lợi nhuận thuần đạt 62,26 triệu đồng/ha/lứa với tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên $\text{MBCR} = 3,37$.

---

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Lê Hùng Tiến đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác định cơ sở khoa học và gói biện pháp kỹ thuật thâm canh cây cà gai leo (Solanum hainanense Hance) trên đất đồi tỉnh Thanh Hóa. Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra việc sử dụng cây giống giâm cành xử lý IBA 500 ppm, trồng vụ 5/10 với luống rộng 1,0 m, khoảng cách $40 \times 30\text{ cm}$, kết hợp bón phân khoáng NPK cân đối với phân chuồng, phân sinh học qua hệ thống tưới nhỏ giọt mang lại năng suất dược liệu và hàm lượng hoạt chất glycoalcaloid cao. Công trình cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng để bổ sung quy trình kỹ thuật sản xuất dược liệu đạt chuẩn trên vùng đất đồi dốc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học trồng cây dược liệu 1. Vị trí, vai trò của cây dược liệu trong y học 1. Trên thế giới Theo FAO (2003), dược liệu là các thành phẩm thảo dược gồm các chế phẩm thảo dược được sản xuất từ một hay nhiều loài thảo dược.

Thảo dược là các nguyên liệu thô của các loại cây dùng làm thuốc được thu hái trong tự nhiên hoặc trong trồng trọt như lá, hoa, quả, hạt, thân, gỗ, vỏ, rễ, hoặc bộ phận khác, có thể để nguyên vẹn, cắt thành mảnh nhỏ hay tán bột, dùng để sản xuất các loại thuốc và sản phẩm thảo dược [FAO, 2003]. Trên thế giới, cây dược liệu đã được phát hiện trong nhiều thập kỷ và được sử dụng trong y học cổ truyền cũng như y học hiện đại ở nhiều quốc gia với mục đích duy trì sức khoẻ và chữa bệnh [Ahn. WHO ước tính có khoảng 80% dân số thế giới dựa chủ yếu vào y học cổ truyền. Trong y học hiện đại, 25% đơn thuốc kê cho bệnh nhân có nguồn từ cây dược liệu [Smith Hall.

Trong một số hệ thống y học khác, cây dược liệu được sử dụng để chữa bệnh chủ yếu dựa trên cơ sở các thông tin về tác dụng chữa bệnh của các loài cây mà không qua thử nghiệm khoa học [Tilburt Jon. Cây dược liệu được sử dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển của Châu Phi, Châu Á và khu vực Nam Mỹ do được đánh giá là rất có hiệu quả trong việc chữa trị bệnh với giá thành rẻ và luôn sẵn có. Giá trị xuất khẩu cây dược liệu hàng năm trên thế giới ước đạt 2,2 tỷ USD trong năm 2012 và tăng 6 lên hàng trăm tỷ USD trong năm 2017. Một số quốc gia mặc dù không có hoặc có rất ít các qui định về y học cổ truyền, song các loại thuốc thảo dược vẫn được sử dụng một cách an toàn, hiệu quả thông qua khuyến cáo của mạng lưới điều phối viên của WHO [Ahn.

Vị trí, vai trò của cây dược liệu trong y học đã được thay đổi hoàn toàn vào thế kỷ XIX do việc ứng dụng và sử dụng các phương pháp phân tích hoá học. Các alcaloid được chiết xuất và phân lập từ sự kế thừa cây dược liệu, đầu tiên là với morphin từ cây anh túc (Papaver somniferum), sau đó là strychnos, ipecacuanha, quinine từ cây canh ki na (Cinchona). Chiết xuất thương mại các alcaloid tinh khiết bao gồm cả morphin từ cây dược liệu đã được bắt đầu vào năm 1826. Việc tổng hợp chất đầu tiên phát hiện được trong cây dược liệu bắt đầu với axit salicylic vào năm 1853.

Các loại thuốc phát hiện được từ cây dược liệu đóng vai trò quan trọng trong thế kỷ XX và thế kỷ XXI với các loại thuốc chống ưng thư có thành phần dược liệu chiết xuất từ cây thuỷ tùng (Glyptostrobus pensilis) và cây dừa cạn ở bang Madagascar, Châu Phi [Atanasov et al, 2015]. Ở Việt Nam Sử dụng cây dược liệu để chữa trị bệnh đã có từ hàng nghìn năm trước đây. Tính đến cuối năm 2016, Việt Nam đã điều tra, thu thập được 1.296 bài thuốc dân gian chữa bệnh của các dân tộc H’Mông, Mường, Dao, Ka Tu, Vân Kiều, Tày, Nùng, Sán Dìu, Khơ Me. Những cây dược liệu và bài thuốc dân gian là cơ sở dữ liệu quan trọng phục vụ đắc lực cho công tác nghiên cứu sàng lọc, phát triển và sản xuất các sản phẩm phòng và chữa trị nhiều loại bệnh.

Tuy nhiên, những thành phẩm này mới chỉ dừng ở dạng nguyên liệu thô, chưa trở thành hàng hoá nên sức cạnh tranh thấp [Bộ Y tế, 2017].