BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
•
•
•
•
NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI
NGHIÊN CỨU MÔT
SỐ ĐẢC ĐIỂM SINH THÁI• HOC
•
CỦA LOÀI RÂU HÙM HOA TÍA (TACCA CHANTRIERI
ANDRE, 1901) Ở TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20
LUẬN VĂN THẠC s ĩ SINH HỌC
•
•
•
Người hướng dẫn khoa học: TS. Hà Minh Tâm
HÀ NỘI, 2015
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2015
Học viên
Nguyễn Thị Quỳnh Mai
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.........................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..........................................................3
1.1. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái tói khả năng sinh trưởng và phát
triển của thực vật.............................................................................................3
1.1.1. Anh hưởng của nhiệt độ........................................................................ 3
1.1.2. Anh hưởng của ánh sáng....................................................................... 5
1.1.3. Ảnh hưởng của nước và độ ẩm............................................................. 6
1.1.4. Ảnh hưởng của đất................................................................................9
1.1.5. Ảnh hưởng của phân bón.....................................................................11
1.2. Các công trình nghiên cứu về loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrieri
Andre, 1901) trên thế giói và ở Việt Nam..................................................... 13
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ............... 16
2. 1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 16
2. 2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 16
2. 3. Thòi gian nghiên cứu............................................................................ 21
2. 4. Nội dung nghiên cứu............................................................................. 21
2. 5. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 21
Biểu đồ 3.1. Anh hưởng của phân bón đến tỉ lệ nảy chồi............................. 33
Biểu đồ 3.2. Anh hưởng của phân bón đến thời gian ra hoa.......................... 37
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của phân bón đến thòi gian tạo quả.........................41
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
•
Hình 2.1 : Bản đồ thị xã Phúc Yên và vị trí Trạm ĐDSH Mê Linh - Vĩnh
Phúc............................................................................................................16
Hình 2.2: Bản đồ đa dạng thực vật Trạm ĐDSH Mê Linh...........................20
Hình 3.1. Tacca chanưieri...........................................................................25
Ảnh 3.1. Dạng sống.......................................................................................26
Ảnh 3.2. Thân rễ........................................................................................... 26
Ảnh 3.3. Cụm hoa.........................................................................................26
Ảnh 3.4. Cụm quả.........................................................................................27
Ảnh 3.5. Quả và hạt.................................................................................... 28
1
MỞ ĐÀU
Lí do chon đề tài:
•
Việt Nam là nước có hệ thực vật rất phong phú và đa dạng, số lượng
các loài được dùng làm thuốc tuy lớn nhưng chủ yếu là cây hoang dại, phân
bố rải rác và trữ lượng nhỏ, khả năng khai thác ngoài tự nhiên ngày một ít.
Trong khi đó, nhu cầu sử dụng dược liệu thực vật ngày càng tăng, vượt quá
khả năng tự tái sinh, cho nên, nếu không chủ động trồng trọt thì nguy cơ
pháp nghiên cứu (7 trang), chương 3. Kết quả nghiên cứu (19 trang), Kết luận
và kiến nghị (1 trang). Ngoài ra còn có các phần: Tài liệu tham khảo, Phụ
lục,...
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái tới khả năng sinh trưởng và
phát triển của thực vật
1.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng của cây. Cây có
thể sinh trưởng trong một khoảng nhiệt độ khá rộng, vì vậy các loại cây trồng
khác nhau thì tồn tại những điểm nhiệt độ tối thấp và tối cao cũng khác nhau.
Trong giới hạn nhiệt độ sinh trưởng của cây thì có nhiệt độ tối thích cho sự
sinh trưởng, ở nhiệt độ đó sự sinh trưởng của cây xảy ra thuận lợi nhất, trên
dưới nhiệt độ tối thích thì tốc độ sinh trưởng sẽ giảm. Nhiệt độ tối thấp và
nhiệt độ tối cao cho sự sinh trưởng của cây đó là điểm nhiệt độ mà ở đó cây
ngừng sinh trưởng. Giới hạn nhiệt độ sinh trưởng thay đổi theo sự thích nghi
của cây trồng ở những vùng sinh thái khác nhau.
Sinh trưởng của các cơ quan khác nhau của cây cũng nằm trong khoảng
nhiệt độ khác nhau. Những cơ quan ở trên mặt đất thích nghi với nhiệt độ
không khí cao hơn so với những cơ quan ở dưói mặt đất, vì vậy ở nhiệt độ cao
sự sinh trưởng của rễ kém hơn thân và cành. Nhiệt độ của đất cao làm tăng
tốc độ hút nước của rễ và làm tăng áp lực của rễ [15].
Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm có ảnh hưởng rất lớn
đến sự sinh trưởng của cây. Ban ngày nhiệt độ cao thuận lọi cho cây quang
họp và tích lũy chất hữu cơ, ban đêm nhiệt độ hạ thấp sẽ hạn chế hô hấp và
tiêu phí chất hữu cơ, giảm sự thoát hơi nước nên sinh trưởng nhanh hơn.
Nhiệt độ còn ảnh hưởng tói sự phát tán của hạt [15].
thời vụ thích hợp có những biện pháp chống nắng mưa để đảm bảo nhiệt độ
nhất định cho cây thuốc [17].
5
1.1.2. Ảnh hưởng của ánh sáng
Ánh sáng là nguồn cung cấp năng lượng cho toàn bộ sự sống thông qua
quang hợp của thực vật nó điều khiển chu kỳ sống của động vật, thực vật.
Ánh sáng vừa là yếu tố điều chỉnh vừa là yếu tố giói hạn đối với đòi sống sinh
vật (nhất là đối với thực vật).
Cường độ ánh sáng sẽ ảnh hưởng khác nhau đến thực vật. Cường độ
ánh sáng yếu và trung bình: vào buổi sáng và buổi chiều (sau 14 giờ) ánh sáng
được thực vật sử dụng tói 10-15%. Còn vào buổi trưa thực vật sử dụng 2%.
Cường độ ánh sáng yếu và trung bình thích hợp cho sự sinh trưởng của thực
vật. Cường độ ánh sáng cao thích hợp cho nhiều loại cây ưa sáng trồng hàng
năm, thân cây không cao, nhiều cành, nhánh, lá, hoa và quả. Cường độ ánh
sáng cao làm tăng sự ứioat hơi nước, cây hấp thụ nhiều chất vô cơ, quang hợp
mạnh, tích lũy vật chất nhanh. Cường độ ánh sáng ở trong nước giảm theo cấp
số nhân 2, 4,8 trong khi độ sâu tăng 1, 2, 3 lần [16].
Ánh sáng ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt, có loại cần ánh sáng khi
nảy mầm (phi lao,thuốc lá, lúa...) và loại không cần ánh sáng (cà độc dược).
Ánh sáng còn ảnh hưởng đến hình thái cây, thể hiện ở tính hướng sáng,
khả năng tăng trưởng chiều cao, hình thái loại cây, vỏ thân, sự phân cành, tán
lá, số cành, góc tạo bỏi giữa thân và cành...
Vói lá cây ánh sáng ảnh hưởng tói sự sắp xếp lá, để tiếp nhận được ánh
sáng nhiều nhất. Cây sinh trưởng trong điều kiện ánh sáng yếu thì lượng diệp
lục trong lá cao hơn cây ở nơi có ánh sáng mạnh để tăng cường tiếp nhận ánh
sáng, quang hợp, tạo chất hữu cơ [18].
Tùy theo nhu cầu ánh sáng đối với sự sinh trưởng của cây mà ngưòi ta
Rễ cây là bộ phận hút nước cho cây trồng. Bộ rễ hình thành ở nhiều dạng
khác nhau, tuỳ theo loại cây trồng, điều kiện đất đai, khí hậu và chiều sâu
7
mực nước ngầm. Thông thường, rễ cây hút nhiều nước nhất (chiếm khoảng
40-50%) ở độ sâu Va chiều dài của rễ tính từ mặt đất, càng xuống sâu thì tỉ lệ
hút hước càng giảm. Trong điều kiện đất và nước đầy đủ, rễ từng loại cây
trồng sẽ phát triển triển tối đa để tăng trưởng. Chiều sâu tối đa của hệ thống rễ
cây trồng cũng chính là chiều sâu lớp đất cần tưới. Một hệ thống tưới hiệu quả
là khi hệ thống đó có thể cung cấp nước đầy vừa đủ thấm hết bộ rễ của cây
trồng [13].
Nước là yếu tố sinh thái tối cần thiết cho sự sinh trưởng của cây, cây
sinh trưởng mạnh khi tế bào bão hòa nước. Sự thiếu bão hòa nước ở trong cây
dẫn đến làm giảm sự sinh trưởng của cây. Hạt giống phơi khô là một ví dụ
điển hình khi hàm lượng nước chỉ còn 10-12% trọng lượng khô của hạt thì hạt
chuyển sang trạng thái ngừng sinh trưởng. Nếu hạt giống hút nước và lượng
nước đạt 50-60% lượng nước bão hòa thì sự sinh trưởng lại phục hồi và hạt
nảy mầm. Trong quá trình sinh trưởng của cây, ở giai đoạn giãn của tế bào
nước đóng vai trò vô cùng quan trọng. Trong đòi sống của cây, thiếu nước ở
giai đoạn nào cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng, nhưng trong pha lớn lên của tế
bào nếu thiếu nước thì sự sinh trưởng bị kìm hãm mạnh [15].
Nước là dung môi: Rất nhiều chất trong môi trường phải tan trong nước
mới xâm nhập được vào cây tất cả các phản ứng hoá học trong cây đều phải
tiến hành ở trạng thái tan trong nước. Khi cây hút nước ít thì đạm, kim... hút
vào cũng giảm. Đại bộ phận nước trong cây được thoát ra ngoài qua lá, sự lưu
thông này của nước càng nhiều thì hoạt động sinh lý càng mạnh [16].
Ẩm độ của không khí và ẩm độ đất ảnh hưởng nhiều đến sự sinh trưởng và
phát triển của cây. Ẩm độ thích hợp thì cây hoa sinh trưởng, phát triển tốt, ít
cây thuốc đều ưa ẩm nhưng lại sợ úng. Nếu mưa nhiều, độ ẩm cao sâu bệnh sẽ
nhiều, củ rễ hoa quả bị thối.[17].
9
1.1.4. Ảnh hưởng của đất
Đất không chỉ là “yếu tố” của môi trường mà còn là sản phẩm hoạt
động sống của sinh giới; đất là kết quả tổng hợp của các tác động khí hậu
và sinh vật, đặc biệt là thực vật trên vật liệu gốc.
Đất vừa là giá thể để cây đứng vững, vừa cung cấp các chất khoáng
cần thiết cho cây, là môi trường sống của nhiều loài động vật và vi sinh vật;
là nơi che chở, bảo vệ cho nhiều loài động vật, có loài cả đời ở trong đất.
Đất có vai trò trong việc phân bố sinh vật, vì đất ở các vùng miền khác nhau
sẽ khác nhau về độ sâu, độ thoáng khí, lượng nước, lượng chất khoáng, độ
chua... [18].
Đặc tính lý hóa học của đất được coi là các yếu tố thổ nhưỡng và nó
tác động rất đa dạng đối với sinh vật đất, đặc biệt đối vớí thực vật có hệ
rễ ở trong đất. Anh hưởng có tính quyết định của đất là sự phân tầng, cấu
trúc và thành phần của đất.
Trong các thành phần đất, nước và cây trồng của hệ sinh thái nông
nghiệp, đất là thành phần khó thay đổi nhất, nước là thành phần có thể thay
đổi một phần và cây trồng thì con người có thể thay đổi dễ dàng. Sự lưu giữ
nước trong đất cho cây trồng tuỳ thuộc vào thành phần hạt đất, đất có độ rỗng
càng cao thì khả năng trữ nước càng kém do dễ dàng bị tiêu thoát như trường
hợp đất cát. Đất sét thường giữ nước tốt nhưng tiêu thoát kém. Đất thịt là loại
đất pha trộn giữa đất bùn và đất cát tỏ ra thích hợp cho nhiều loại cây trồng
nhờ khả năng cung cấp nước thuận lợi.
Các chất khoáng trong đất và độ pH ở dạng hòa tan hay liên kết, có
loại đa lượng, cây cần nhiều, như c, H, o, N, s, p,
sâu >40 cm. Mực nước ngầm cao rễ kém phát triển, sản lượng thấp. [16].
Cây thân cỏ mọng nước chỉ có trong các hốc đá và có tốc độ sinh
trưởng tò gốc thân. Ở vùng sa mạc, nhiều loài cây có rễ ăn lan sát mặt đất
để hút sương đêm. Nhưng cũng có loài rễ đâm sâu xuống hơn 20 m, để lấy
nước ngầm, còn phần thân lá trên mặt đất thì tiêu giảm mạnh, như cỏ Lạc
11
đà (Allagi camelorum). Ở đầm lầy, nước mặn ven biển, phần lớn các loài
cây gồ đều có rễ cọc chết sớm hoặc không phát triển, nhưng lại có nhiều rễ
bên mọc ra chậm.
Một số loài thực vật có tính chỉ thị vì sống ở các loại đất đặc trưng: Có
loại ưa đạm nitrat, như cây lá rộng rừng nhiệt đới, rau dền gai,...Cây ưa vôi
như nghiến, trai. Ở điều kiện khí hậu ẩm, lạnh sẽ có một khuynh hướng hình
thành đất chua, nhiều mùn thô, chất dinh dưỡng bị rửa trôi.
Đối với cây thuốc, phần nhiều cây thuốc ưa đất thịt pha cát, tơi xốp nhiều mầu
mỡ. Những nơi nhiều cát sỏi, đất ròi rạc, nhiều đất sét hay ngập nước đều
không thể trồng được cây thuốc. Ở đất chua cây mọc được nhưng thiếu vôi bộ
rễ phát triển kém. Đối với cây thuốc độ pH có vai trò nhất định, có loài cây ưa
axit, có loại ưa đất kiềm. [17].
1.1.5. Ảnh hưởng của phân bón
Năng suất cây trồng nói chung phụ thuộc vào tác dụng tổng hợp của 4
yếu tố ánh sáng, nhiệt độ, nước và dinh dưỡng. Trong điều kiện sản xuất, việc
điều khiển các yếu tố nước và dinh dưỡng dễ hơn nhiều các yếu tố khác, trong
đó điều chỉnh dinh dưỡng là yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất, chất
lượng và sức chống chịu của cây trồng. Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy
rằng: mức tăng năng suất cây trồng có mối quan hệ rất chặt chẽ với số lượng,
chủng loại và cách sử dụng các loại phân bón trong canh tác [16].
Đối với cây trồng phân bón cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho
Fe, B, Mg, Mo, Co.
Cây thuốc đòi hỏi nhiều chất dinh dưỡng dùng để sinh trưởng và phát
triển, ra hoa, làm củ... cho nên chúng ta cần phải bón phân. Trồng cây thuốc
người ta dùng nhiều loại phân bón một lúc:
- Phân hữu cơ thích hợp với cây thuốc, có tác dụng lâu bền cho cây [17].
13
-
Phân hoá học (vô cơ): cung cấp kịp thòi cho cây thuốc những yếu tố
cần thiết trong giai đoạn phát triển. Tác dụng cung cấp bổ sung cho cây những
yếu tố mà phân hữu cơ còn thiếu hoặc ở dạng khó hấp thu [17].
1.2. Các công trình nghiên cứu về loài Râu hùm hoa tía (Tacca chantrỉerỉ
Andre, 1901) trên thế giới và ở Việt Nam
Trên thế giới, các công trình đề cập đến đặc điểm sinh thái học các thể
loài Râu hùm hoa tía chủ yếu là các công trình phân loại hay giá trị tài
nguyên, như Drenth E. (1976) [28] đã xây dựng bản mô tả, cung cấp thông tin
về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở vùng
Malesiana; Ling Ping-Ping (1985) [33], z. Y. Wu & al. (2000) [31] xây dụng
bản mô tả, cung cấp thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu
hùm hoa tía ở ở Trung Quốc; Chamlong Phengklai (1993) [27] xây dựng bản
mô tả, cung cấp thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu
hùm hoa tía ở ở Thái Lan; Lemmens & Bunyapraphatsara (2003) [29] cung
cấp một số thông tin về phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng ở khu vực Đông
Nam Á...
Ở Việt Nam, các công trình đề cập đến đặc điểm sinh thái học cá thể
loài Râu hùm hoa tía chủ yếu là các công trình nghiên cứu về cây thuốc, như:
nhiên đang bị đe dọa nghiêm trọng, Nguyễn Tập và các cán bộ Viện Dược
liệu đã nghiên cứu xây dựng Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam làm cơ sở để
xác định các loài cần ưu tiên bảo tồn, cụ thể: Danh lục Đỏ cây thuốc Việt
Nam được biên soạn tương đối hoàn chỉnh lần đầu tiên vào năm 1996 bao
gồm 128 loài thuộc 59 họ thực vật bậc cao có mạch. Đến năm 2007, nâng số
loài trong Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam lên 144 loài, thuộc 58 họ thực vật
bậc cao có mạch [23].
Ngoài ra, còn có một số công trình phân loại đề cập đến đặc điểm hình
thái, phân bố, sinh thái và giá trị sử dụng loài Râu hùm hoa tía ở Việt Nam,
15
như: Gagnepain F. (1934) [32], Phạm Hoàng Hộ (2001) [9], Nguyễn Thị Đỏ
(2005) [7],...
Nghiên cứu về trồng trọt và ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến
cây trồng nói chung và cây thuốc nói riêng có các công trình của Trần Thế
Tục (1998) [24]; Nguyễn Bá Hoạt, Nguyễn Duy Thuần (2005) [8];Nguyễn
Duy Minh (2009) [12]; Trần Công Khánh & cs (2010) [10].
Tại khu vực nghiên cứu có các công trình của Đồ Văn Tuân (2012) [23]
đã tiến hành nhân giống một số loài cây thuốc ở Vườn quốc gia Tam Đảo,
trong đó có loài Râu hùm hoa tía; tương tự là công trình của Trịnh Xuân
Thành (2014) [18] nghiên cứu nhân giống một số loài tại Trạm Đa dạng sinh
học Mê Linh. Nghiên cứu về ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến cây
thuốc ở khu vực Xuân Hòa có công trình của Đặng Ngọc Diệp (2014) [5].
Các công trình nêu trên đã cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc nghiên
cứu về loài Râu hùm hoa tía và các hướng nghiên cứu có liên quan.
Như vậy, công trình Nghiên cứu một sổ đặc điểm sinh thái học của loài
Râu hùm hoa tía (Tacca chantrierỉ Andre, 1901) ở Trạm Đa dạng sinh học
Mê Linh của chúng tôi là công trình nghiên cứu đầy đủ nhất về đặc điểm sinh
Hình 2.1: Băn đồ thị xã Phúc Yên và vị trí Trạm ĐDSH Mê Linh - Vĩnh Phúc
2.2. Phạm vỉ nghiên cứu
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc và
các vùng phụ cận của Vườn quốc gia Tam Đảo, có Đặc điểm tự nhiên và xã
hội như sau: (theo Vũ Xuân Phương & al. 2001 [16])
17
Điều kiện tự nhiên: Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là vùng đệm của
Vườn quốc gia Tam Đảo ở khu vực xã Ngọc Thanh, toạ độ 21°23'57-21°25'35
độ vĩ Bắc và 105°42'40-105°46'65 độ kinh Đông, thuộc thị xã Phúc Yên, tỉnh
Vĩnh Phúc. Đây là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh vói nhiều dông phụ gần
vuông góc với dông chính. Độ dốc trung bình 15-25°, nhiều nơi dốc từ 30-35°. Độ
cao từ 100-520 m so với mực nước biển và độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam.
Cấu tạo địa chất: Chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axít gồm các lớp
Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau có độ tuổi 256 triệu năm. các loại đá mẹ khá
cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch anh, Muscovit, khó phong hóa, hình
thành nên các loại đất có thành phần cơ giói nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và
xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng
(điển hình là khu vực cao 300-400 m). Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có
hai loại đất chính sau:
- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng. Đất có màu vàng ưu thế
do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích luỹ cao. Do đất phát triển trên
đá Mácma axit kết tình chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giói nhẹ, tầng
mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%.
- Ở độ cao dưói 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại đá
khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ
Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống, tuy nhiên do
tập quán của ngưòi dân quanh vùng nên rừng trong khu vực nghiên cứu vẫn
chịu những tác động tiêu cực như: Thả gia súc sau mùa vụ, lấy củi, lấy măng
và khai thác lâm sản ngoài gỗ.
Những năm gần đây do có sự đổi mói các chính sách về kinh tế, xã hội
của Nhà nước nên đã có những tác động tích cực đến đòi sống của nhân