NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN, PHÂN bố các LOÀI nưa

Vì vậy, để đưa cây Nưa trở thành cây nông nghiệp phát triển kinh tế miền núi phía Bắc Việt Nam, việc nghiên cứu sâu hơn về loài Nưa có giá trị kinh tế và các biện pháp nghiên cứu nhân g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ

CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

LOÀI CÓ TRIỂN VỌNG PHÁT TRIỂN TRỒNG Ở MỘT SỐ TỈNH

MIỀN NÚI PHÍA BẮC VIỆT NAM

Chuyên ngành: Thực vật học

Mã số: 62 42 01 11

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2017

Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học 1: TS Nguyễn Văn Dư

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS TS Hà Văn Huân

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Một số loài trong chi Nưa Amorphophallus, thuộc họ Ráy (Araceae) củ có

chứa glucomannan, một loại đường phân tử lớn có cấu trúc mạch đã và đang được trồng ở nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, v.v để lấy củ làm nguyên liệu chế biến thực phẩm và thực phẩm chức năng Theo Chua M., Baldwin TC., Hocking TJ., Chan K (2010) thì củ một số loài Nưa chứa glucomannan, một loại đường polysaccharide tan trong nước Các sản phẩm chứa glucomamnan trong củ Nưa, có tác dụng điều chỉnh nồng độ đường, làm giảm tỷ lệ

mỡ trong máu, làm giảm sự thèm ăn ở người béo phì

Ở Việt Nam, củ cây Nưa đã được sử dụng làm thức ăn truyền thống từ lâu đời của người dân tộc ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Tuy nhiên, củ Nưa chỉ được khai thác sử dụng trong phạm vi hẹp ở một số địa phương với các món ăn được chế biến giống như đậu phụ gọi là món Mò gỉ (tiếng Nùng) hay Cò ký thơ (tiếng Mông), mỳ, bánh rán,.v.v (Nguyễn Văn Dư, 2012) Các nghiên cứu về cây Nưa ở Việt Nam đã chỉ ra được một số loài Nưa có hàm lượng glucomannan, đặc điểm phân bố và đã có những nghiên cứu bước đầu về nhân giống và trồng các loài Nưa này

Bên cạnh đó, theo số liệu của Tổng cục thống kê năm 2016, các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam với địa hình là đồi núi, người dân thu nhập bình quân đầu người thấp với 337,2 nghìn đồng/tháng Do thu nhập của người dân thấp nên tỷ lệ hộ đói nghèo rất cao là

41,42%, nhiều hộ thiếu ăn 2 - 6 tháng/năm Vì vậy, để đưa cây Nưa trở thành cây nông

nghiệp phát triển kinh tế miền núi phía Bắc Việt Nam, việc nghiên cứu sâu hơn về loài Nưa có giá trị kinh tế và các biện pháp nghiên cứu nhân giống và trồng là hết sức cần thiết

Xuất phát từ những lý do trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu

thành phần, phân bố các loài Nưa (Amorphophallus spp.) củ có glucomannan, lựa

chọn loài có triển vọng phát triển trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam” làm đề tài nghiên cứu luận án của mình

2 Mục tiêu nghiên cứu của luận án

- Đánh giá được thành phần và phân bố các loài Nưa (Amorphophallus spp.) củ

có glucomannan ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam;

- Lựa chọn được loài nưa có glucomannan cao và triển vọng phát triển trồng để nhân giống, trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam;

- Nhân giống và trồng thử nghiệm loài Nưa có triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

3 Nội dung nghiên cứu chính của luận án

- Điều tra đánh giá thành phần loài, phân bố và tri thức bản địa các loài Nưa củ

có glucomannan ở miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh trưởng phát triển và lựa chọn loài Nưa

có hàm lượng glucomannan cao, triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu một số kỹ thuật nhân giống loài Nưa có hàm lượng glucomannan cao và triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu trồng, phát triển của Nưa konjac ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

- Ý nghĩa khoa học: Kết quả của luận án góp phần bổ sung và hoàn chỉnh kiến

thức về các loài Nưa (Amorphophalluss spp.) thuộc chi (Amorphophalluss) ở Việt

Nam Bên cạnh đó kết quả luận án còn nhằm phục vụ cho các nghiên cứu chuyên ngành sâu hơn trên các lĩnh vực khác nhau của loài Nưa

- Ý nghĩa thực tiễn: Là cơ sở khoa học cho việc phát triển một số giống Nưa

có hàm lượng glucomannan cao ở Việt Nam, phục vụ sản xuất thực phẩm chức năng

và một số ngành khác

5 Bố cục của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục luận án cấu trúc gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - 25 trang, Chương 2: Đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu - 22 trang, Chương 3: Kết quả quả nghiên cứu và thảo luận - 70 trang

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu về chi Nưa

1.1.1 Vị trí và phân loại của chi Nưa

Theo từ điển cây thuốc Việt Nam của Võ Văn Chi (2012), phân loại của chi Nưa

trong giới thực vật như sau: Chi Nưa (Amorphophallus) thuộc họ Ráy (Araceae), tên gọi

khác là Khoai Nưa, Khoai ngái, Tò ngủ (Tày), Mò gỉ (Nùng), Cò kí thơ (H'mông)

1.1.2 Đặc điểm hình thái của chi Nưa

Các loài trong chi Nưa là cây thảo, thân củ, chiều cao từ 10 cm (A pulsilus) tới hàng mét (A titanum) (Mayo, 1997; Bown, 2000)

Củ của cây Nưa có nhiều hình dạng khác nhau, từ thuôn dài, hình củ cải, hình cầu hay hình đầu, không hiếm loài có thân củ phần trên gần hình cầu nhưng phần dưới lại phân nhánh

Rễ cây Nưa là dạng rễ chùm, thường tập trung ở phần đỉnh của củ, xuất phát ngay dưới chồi đỉnh Rễ thường mập, dài tới 15 cm

Lá cây Nưa thường đơn độc, ít khi có 2-3 lá cùng với nhau; cuống lá thường mập, màu xanh, có đốm trắng, hoặc màu nâu có đốm trắng, hoặc có nhiều chấm đen, ngoài nhẵn, ít khi có gai mềm, ngoài bao bọc bởi lá vảy ở phần gốc lúc non Phiến lá đơn, thường xẻ 3 thùy lớn, các thùy lớn lại xẻ thứ cấp 2 đến nhiều lần thành các phiến dạng

lá “chét” hình lông chim

Hoa của Nưa là cụm hoa dạng bông mo, lưỡng tính, đơn độc; mo và bông nạc đa dạng về hình dạng và kích thước

1.1.3 Đặc điểm về thành phần và phân bố các loài Nưa

1.1.3.1 Đặc điểm thành phần loài Nưa

Trên thế giới chi Nưa có khoảng 200 loài phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới

thuộc Châu Phi và Châu Á (Hetterscheid và Ittenbach, 1996; Sedayu, 2010) Ở Việt

Nam số loài của chi này lên tới 25 loài, trong đó theo Nguyễn Văn Dư và cộng sự có

5 loài củ có chứa glucomannan

1.1.3.2 Đặc điểm phân bố các loài Nưa

Các loài trong chi Nưa phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới thuộc Châu Phi và Châu Á Chúng là các loài thực vật đặc hữu của các vùng rừng mưa nhiệt đới của Đông

C

(Hetterscheid, 1994; Mayo, 1997; Liu, 2004) Ở Việt Nam với 25 loài Nưa phân bố trong phạm vi cả Nước trong đó có 8 loài phân bố ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam, 17 loài còn lại phân bố đa dạng theo nhiều điều kiện sinh thái khác nhau từ Bắc vào Nam của Việt Nam

1.1.4 Đặc điểm sinh thái và sinh trưởng phát triển của loài Nưa củ có glucomannan

 Đặc điểm sinh thái

Các loài Nưa sinh trưởng tốt trong môi trường bóng râm với đất thoát nước nhanh và giàu mùn khoáng có độ pH từ 6,5 đến 7,5 Đặc biệt đối với các loài Nưa có hàm lượng glucomannan cao cần điều kiện tránh ánh sáng trực tiếp thấp và nhiệt độ

C

 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển

Liu & cs (1998) khi nghiên cứu về sinh trưởng và phát triển của một số loài Nưa ở Trung Quốc đã chỉ ra các điều kiện sinh thái của Nưa Theo nhóm nghiên cứu, Nưa không phải là cây đòi hỏi nhiều nước, không chịu được ngập úng Về nhiệt độ,

C, nhiệt độ tối thích

Cây Nưa sinh trưởng và phát triển theo mùa, chúng thường rụng lá vào mùa đông hay mùa khô

1.1.5 Giá trị và tình hình sử dụng các loài Nưa

Các loài Nưa thuộc chi Amorphophallus từ lâu đã được sử dụng tại các vùng nhiệt

đới và cân nhiệt châu Á như một nguồn thức ăn và một loại thuốc y học cổ truyền (Liu,

1998) Một trong những loài được biết đến nhiều nhất là cây Amorphophalus konjac

được trồng tại Trung Quốc từ hơn 2000 năm về trước (Liu, 1998; Long, 1998) Phần củ của loài này được dùng làm thuốc đông y để chữa hen suyễn, ho, chứng thoát vị, đau ngực, bỏng và rối loạn về da (Niwa, 2000; Xu, 2001)

Gần đây, bột Nưa được chú ý bởi công dụng tiềm năng của nó như một chất xơ thực phẩm Các chất sơ thực phẩm này, sẽ kháng lại các enzim tiêu hóa, giúp chúng ta

no lâu hơn (McCleary, 2003) Phân tử có hoạt tính sinh học chủ yếu trong củ konjac là sợi hòa tan, nó cơ bản bao gồm polysaccharide không chứa xenluloza và glucomannan (Takigami, 2000; Edison, 2010; Parry, 2010)

Ở Việt Nam, củ Nưa được sử dụng làm thức ăn truyền thống từ lâu đời Tuy nhiên, thức ăn từ củ Nưa chỉ được sử dụng trong phạm vi hẹp ở từng địa phương bởi các dân tộc miền núi hoặc chỉ sử dụng khi đói (nạn đói), chưa được sử dụng như là thức ăn phổ biến Theo các nghiên cứu điều tra thực vật dân tộc học của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật về cây Nưa ở Huế thì cây Nưa được trồng ở Quảng Thọ, Quảng Điền từ hàng trăm năm trước và đã trở thành món ăn quen thuộc “Chột Nưa” trong bài thơ “Con cá chột Nưa” của nhà thơ Tố Hữu chính là phần cuống lá vẫn được dân địa phương sử dụng như là một loại rau đặc sản (N.V

Dư, 2012)

1.2 Khái quát nghiên cứu về glucomannan trong củ Nƣa

1.2.1 Giới thiệu về glucomannan trong củ Nưa

Glucomannan là một polysacarit mạch thẳng, khối lượng phân tử khoảng 200 ÷ 2000 Kda, tan trong nước gồm các mắt xích D-mannose và D-glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-(1→ 4) glucozit

Hàm lượng của glucomannan trong củ Nưa phụ thuộc vào môi trường sống, điều kiện canh tác, thời gian sinh trưởng, phát triển và qui trình tách chiết, chế biến từ nguồn nguyên liệu ban đầu sau thu hoạch

1.2.2 Nghiên cứu đánh giá hàm lượng glucomannan trong củ Nưa

Để đánh giá hàm lượng glucomannan hiện nay sử dụng chủ yếu phương pháp so màu, đây là phương pháp định lượng hóa sinh các chất trong thực vật kinh điển hiện nay được áp dụng Một số phương pháp định lượng glucomannan được sử dụng như

phương pháp dùng thuốc thử 3,5-dinitrosalicylic axit (3,5-DNS), Phương pháp so màu

Các nghiên cứu nhân giống bằng mô lá, mô sẹo đã được các nhà sinh học nước ngoài tiến hành nghiên cứu từ vài chục năm nay Năm 1991, Kobayashi & M Yonai, S.đã giới thiệu phương pháp nhân giống cây Nưa konjac từ cuống lá, củ và củ con Theo các tác giả tỉ lệ củ nhiễm virus mosaic là tới 92% Củ dùng để nuôi cấy sạch bệnh được chọn ra từ các cây giống mẹ Từ mô củ trong 3 tháng các tác giả đã nhân được 1.000 cây con Từ mô sẹo của cuống lá với trọng lượng 10 mg, trong 4 tháng đã nhân được 1.000 cây con

1.3.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, do cây Nưa chưa phải là cây kinh tế và có trong cơ cấu cây trồng

vì vậy cho tới nay các tài liệu nghiên cứu về nhân giống các loài Nưa ở Việt Nam còn rất ít, đặc biệt đối với việc nghiên cứu với các loài Nưa có hàm lượng gluconmannan cao

Gần đây, nghiên cứu của Lê Xuân Đắc, Nguyễn Văn Dư năm 2014 cho kết quả, môi trường thích hợp để tạo đa chồi cây Nưa là môi trường AMNA2 (MS + 30 g/l đường saccharose + 8g/l agar + 2 mg/l BAP + 0,2 mg/l NAA) với hệ số nhân chồi

là 5,7 Môi trường tốt nhất để tạo cây hoàn chỉnh là môi trường ARIB6 (MS + 30 g/l đường saccharose + 8 g/l agar + 0,6 mg/l IBA) với tỉ lệ tạo rễ là 100%, số rễ trung bình/chồi là 5,8 và cây sinh trưởng phát triển tốt nhất Giá thể thích hợp để trồng cây

sau in vitro cho cây Nưa là trấu hun + đất với tỉ lệ cây con sống là 95,3%

Các nghiên cứu này cho thấy, khả năng nhân giống cây Nưa bằng phương pháp nuôi cây mô đảm bảo để tạo ra cây sạch bệnh và có thể nhân với số lượng lớn Tuy nhiên, giá thành nhân giống lại khá cao

1.4 Tình hình nghiên cứu trồng, thu hoạch và chế biến Nưa trên thế giới và ở Việt Nam

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.4.1.1 Nghiên cứu về trồng Nưa

Hầu hết các phương thức trồng Nưa là kết quả của kinh nghiệm tích lũy từ rất nhiều các thế hệ nông dân các nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ,.v.v Các ứng dụng dựa trên nghiên cứu khoa học là một điều mới được áp dụng trong những năm gần đây (O’Hair và Asokan, 1986) Ở Nhật Bản, quy trình nuôi trồng cây Nưa truyền thống (“quy trình Jinenjo”), được sử dụng từ trên 100 năm trước, cây Nưa được trồng liên tục trong nhiều năm cho đến khi củ đạt trọng lượng để thu hoạch và chế biến

Bên cạnh đó, ở Nhật Bản còn trồng Nưa theo quy trình trồng trọt hiện đại (“Hệ thống Uedama”), củ được chia theo nhóm tuổi và được trồng tách biệt mà không trồng xen kẽ dưới tán (Kurrihara, 1979; Douglas, 2006) Thông thường, các chồi cây được nuôi cấy với mật độ dày đặc trong vòng một năm để tạo nguyên liệu nhân giống cho những mùa vụ tiếp theo (Douglas, 2005) Sau khi thu hoạch, thân củ lớn sẽ được bán và

số còn lại được lưu giữ theo các nhóm tuổi tại các nhà kho thoáng mát qua các tháng mùa đông, để trồng vào mùa xuân năm sau (Kurihara, 1979; Douglas, 2006) Mặc dù sản lượng củ là cao hơn so với phương pháp nuôi cấy “Jinenjo” truyền thống, nhưng phương pháp này ghi nhận nhiều vấn đề như sự gia tăng các bệnh về đất và sâu bệnh hại, cây sinh trưởng và phát triển chậm, chất lượng củ suy giảm sau từ 3 năm trồng liên tục (Kurihara, 1979)

1.4.1.2 Các nghiên cứ về thu hoạch và chế biến củ Nưa

Thời điểm thu hoạch là một yếu tố quan trọng tác động đến cả sản lượng và chất lượng củ Nghiên cứu cho thấy hàm lượng glucomannan trong củ thay đổi trong suốt mùa vụ và đạt đỉnh ngay trước khi lá rụng, trước gian đoạn ngủ đông (Liu, 1998; Bown, 2000) Thu hoạch sớm trước sự trưởng thành hoàn toàn của củ có thể cản trở

sự ngủ đông ban đầu của cây và ngăn sinh khối trong tán lá phân tách ra khỏi củ, do

đó có thể cản trở sự phát triển cuối cùng của củ (Bown, 2000)

Như đã nêu ở trên, tại Nhật Bản, những củ lớn hơn được thu hoạch để bán vào cuối mùa thu; số còn lại hoặc là được giữ nguyên trên cánh đồng để tiếp tục sinh trưởng vào mùa tiếp theo, hoặc là được lưu trữ thành các nhóm phân chia theo tuổi

thọ trong các nhà kho thoáng khí qua hết mùa đông (Kurihara, 1979; Follett, 2002; Douglas, 2006)

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

1.4.2.1 Các nghiên cứu về trồng Nưa

Có một số nghiên cứu về trồng Nưa ở Việt Nam trong đó kể đến như Nguyễn

Thị Ngọc Huệ, Đinh Thế Lộc đã chỉ ra rằng đối với các loài Nưa (Amorphophallus

spp.) thời gian trồng hàng năm vào tháng 2 tháng 4 nếu trồng muộn hơn vào tháng

5-6 thời gian sinh trưởng ngắn cây sẽ không cho năng suất cao, vật liệu trồng là củ và lượng phân bón cho 1 ha Nưa là phân chuồng 1,5 tấn và lượng N:K:P với tỷ lệ

Các nghiên cứu về kỹ thuật trồng Nưa ở Việt Nam, mới đây trong đề tài

“Nghiên cứu sinh trưởng của cây Nưa chuông (Amorphophallus paeoniifolius) ở

Thừa Thiên Huế” của 3 tác giả Võ Thị Mai Hương, Trần Vũ Ngọc Thi, Nguyễn Thị Thu Phương của trường Đại học Khoa học – Đai học Huế Qua phân tích số

liệu thu được, đề tài đã kết luận rằng, thời gian hình thành chột 1, chột 2 và chột

3 lần lượt là khoảng 20 ngày, 55 ngày và 83 ngày sau khi giâm củ Thời gian sinh trưởng của chột 1 khoảng 65 ngày, của chột 2 khoảng 87ngày, chột 3 khoảng 78 ngày Chiều cao, đường kính chột và chiều dài lá của các chột tăng nhanh vào khoảng 5-6 tuần đầu của quá trình sinh trưởng Chiều cao chột đạt 39,97-96,94cm, cao nhất là chột 3 Đường kính chột đạt 2,48-3,92cm và chiều dài lá đạt 40,82-71,12cm Năng suất lý thuyết của chột đạt 149,2, trong đó cao nhất là năng suất chột 2 (đạt 58,8 tấn/ha)

1.4.2.2 Các nghiên cứu về thu hoạch và chế biến củ Nưa

Ở Việt Nam vẫn chưa có nhiều nghiên cứu ứng dụng của Nưa trong đời sống hàng ngày Theo Nguyễn Văn Dư và cs (2012), củ Nưa mới chỉ được dùng trong cộng đồng dân tộc Mông, Nùng hay Hà Nhì để chế biến món “Mò gỉ” hay “Cò ký Thơ”

Thời gian thu hoạch Nưa vào tháng 11, khi lá cây Nưa đã hoàn toàn lụi và thời tiết đã vào giữa mùa khô, củ Nưa có tỉ lệ phần trăm khối lượng khô cao hơn nhiều so với thời điểm thu hoạch vào tháng 9, khi lá cây Nưa đang lụi

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Mẫu vật nghiên cứu là các loài Nưa mọc tự nhiên ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Tổng số mẫu vật nghiên cứu là 159 mẫu vật trong phạm vi ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Mẫu tiêu bản được làm và bảo quản tại Viện Sinh thái

và Tài nguyên sinh vật, Viện hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Nghiên cứu điều tra thành phần, phân bố và tri thức bản địa về khai thác sử dụng loài Nưa củ có glucomannan được thực hiện ở các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu nhân giống hữu tính và nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào được thực hiện tại khu thực nghiệm ở Hợp tác xã Linh Dược Sơn, tiểu khu 10, thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình

- Nghiên cứu nhân giống vô tính bằng củ được thực hiện ở xã Vân Hồ, huyện Vân

Hồ, tỉnh Sơn La

- Nghiên cứu trồng Nưa được thực hiện ở xã Vân Hồ, huyện Vân Hồ, tỉnh Sơn

La

- Cây Nưa được trồng thực nghiệm ở xã Vân Hồ, huyện Vân Hồ, tỉnh Sơn La;

xã Quyết Tiến, huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang; xã Ngọc Sơn, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình

2.1.2.2 Thời gian nghiên cứu

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Điều tra đánh giá thành phần, phân bố và tri thức bản địa các loài Nưa củ có glucomannan ở miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, sinh trưởng phát triển và lựa chọn loài Nưa

có hàm lượng glucomannan cao, triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu một số kỹ thuật nhân giống loài Nưa có hàm lượng glucomannan cao và triển vọng phát triển ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

- Nghiên cứu trồng, phát triển của Nưa konjac ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp kế thừa

Trong quá trình nghiên cứu tác giả kế thừa các kết quả nghiên cứu về hệ thống đánh giá thành phần loài, tài liệu chuyên khảo về nhân giống, trồng và chế biến các loài Nưa trên thế giới và ở Việt Nam

2.3.2 Phương pháp điều tra và thu thập mẫu vật

Phương pháp điều tra thu thập mẫu vật theo Phương pháp nghiên cứu thực vật năm 2007 và Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật năm 1997 của Nguyễn Nghĩa Thìn Công tác điều tra thu thập mẫu vật được tiến hành ở 14 tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam Đã tiến hành 14 chuyến điều tra ở 14 tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam đó là: Hòa Bình (Tân Lạc, Lạc Sơn, thành phố Hòa Bình), Sơn La (Vân Hồ, Thuận Châu, Mộc Châu), Phú Thọ (Tân Sơn), Điện Biên (Điện Biên), Lai Châu (Mường Tè), Lào Cai (Bát Xát), Yên Bái (Văn Chấn), Tuyên Quang (Sơn Dương), Thái Nguyên (Định Hóa), Hà Giang (Quản Bạ, Phó Bảng), Cao Bằng (Nguyên Bình, Thạch An), Lạng Sơn (Tràng Định), Bắc Giang (Lục Ngạn), Bắc Kạn (Ngân sơn)

2.3.3 Phương pháp đánh giá thành phần loài

Để nghiên cứu thành phần loài Nưa (Amorphophalluss spp.) ở miền núi phía

Bắc Việt Nam, đề tài luận án sử dụng phương pháp hình thái so sánh dựa vào các tài liệu của nghiên cứu về loài Nưa của Võ Văn Chi (2012), Nguyễn Văn Dư (2005), Phạm Hoàng Hộ (2003), v.v

Công tác phân tích mẫu vật được tiến hành tại phòng Tiêu bản thực vật, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, ngoài ra tác giả tham khảo một số mẫu vật của loài Nưa trên internet của một số nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, v.v đặc biệt các mẫu vật chuẩn (Typus)

2.3.4 Phương pháp lựa chọn loài Nưa có triển vọng phát triển trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

Để có thể là cây trồng góp phần phát triển kinh tế ở miền núi phía Bắc Việt Nam, loài Nưa được lựa chọn phải là loài có giá trị kinh tế và khả năng sinh trưởng phát triển tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng Vì vậy, tác giả lựa chọn theo 2 tiêu chí sau:

Tiêu chí 1: Lựa chọn loài theo hàm lượng glucomannan cao

Mẫu củ của các loài Nưa thu thập sau khi xác định tên loài, được tiến hành phân tích hàm lượng glucomannan theo phương pháp so màu của Melinda Chua và cộng sự (2012), với thuốc thử là 3,5-dinitro salicylic acid ở bước sóng 550nm tại Viện hóa học các hợp chất thiên nhiên

Tiêu chí 2: Lựa chọn loài theo triển vọng phát triển trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

Từ loài các loài Nưa tìm thấy và phân tích có glucomannan cao, tác giả tiến hành đánh giá, lựa chọn loài có triển vọng phát triển trồng ở miền núi phía Bắc Đối với sản xuất nông nghiệp để lựa chọn loài có triển vọng phát triển trồng phải là loài

có giá trị kinh tế và khả năng sinh trưởng phát triển tốt Vì vậy tác giả tiến hành

đánh giá các đặc điểm về sinh trưởng phát triển, khả năng dễ nhân giống và giá trị kinh tế của loài để lựa chọn.Trong quá trình điều tra thực địa, dựa vào tài liệu nghiên cứu về các loài Nưa của của Võ Văn Chi (2012), Nguyễn Văn Dư (2005), Phạm Hoàng Hộ (2003), v.v tác giả tiến hành đánh giá về khả năng sinh trưởng, sinh sản, điều kiện sinh thái, từ đó lựa chọn ra loài phù hợp nhất cho việc phát triển trồng ở miền núi Phía Bắc

2.3.5 Phương pháp điều tra tri thức bản địa về khai thác và sử dụng loài Nưa ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

Luận án sử dụng phương pháp điều tra tri thức bản địa theo phương pháp điều

tra thực vật dân tộc học của Gary J Martin (2002), Nhà xuất bản Nông nghiệp và

phương pháp PRA có sự tham gia của cộng đồng dân bản địa,phát phiếu điều tra, phỏng vấn (Bảng hỏi được trình bày ở Phụ lục 2)

2.3.6 Phương pháp nghiên cứu nhân giống Nưa konjac

Phương pháp sử dụng trong nhân giống theo giáo trình Modun sản xuất cây giống bằng hạt (Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, 2010) và và bố trí thí nghiệm theo phương pháp bố trí thí nghiệm trong nông nghiệp của Nguyễn Thị Lan và Phạm Tiến Dũng - Học viện Nông nghiệp, Nhà xuất bản Hà Nội năm 2005

2.3.6.1 Phương pháp nghiên cứu nhân giống bằng hạt

a Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng thời điểm thu hái tới tỷ lệ nảy mầm của hạt Nưa konjac

Thí nghiệm bao gồm 3 công thức, CTH1, CTH2, CTH3 trên cơ sở thời gian thu hoạch khác nhau dựa vào màu sắc trạng thái vỏ quả (độ chính của quả) CTH1: Vỏ quả còn xanh, CTH2: Vỏ quả chín, CTH3: Vỏ quả chín nứt

b Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt tới tỷ lệ nảy mầm hạt cây Nưa konjac

C, BQ2: Bảo quản khô bằng chum, vại

c Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản hạt tới tỷ lệ nảy mầm của cây Nưa konjac

Thí nghiệm bố trí 3 công thức như sau: TGQ1: Thời gian bảo quản 3 tháng,

TGQ2: Thời gian bảo quản 6 tháng, TGQ3: Thời gian bảo quản 9 tháng

d Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của phương pháp xử lý hạt giống tới tỷ lệ nảy mầm của hạt và sinh trưởng phát triển của cây con trong vườn ươm

Thí nghiệm bố trí 5 công thức như sau: XLH1: Rửa hạt bằng nước sạch rồi đem gieo, XLH2: Ngâm hạt trong nước ấm 40-50°C trong 3 giờ, XLH3: Ngâm hạt trong nước ấm 40-50°C trong 6 giờ, XLH4: Ngâm hạt trong nước ấm 40-50°C trong

9 giờ, XLH5: Ủ và giữ ẩm trong túi vải, khi hạt nứt nanh đem gieo

2.3.6.2 Phương pháp nghiên cứu nhân giống bằng củ

a Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng phương pháp xử lý vết cắt củ tới tỷ lệ nảy chồi, tỷ lệ nhiễm bệnh, tỷ lệ sống của cây Nưa konjac

Thí nghiệm bố trí 4 công thức như sau: XVC1: Để vết cắt khô và đem bảo quản, XVC2: Xử lý vết cắt bằng tro bếp, XVC3: Xử lý vết cắt bằng vôi bột, XVC4:

Xử lý vết cắt bằng xi măng

b Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng phương pháp bảo quản tới tỷ lệ nảy chồi, tỷ lệ nhiễm bệnh, tỷ lệ sống của cây Nưa konjac

Thí nghiệm bố trí 5 công thức như sau: PBQ1: Để ở nền đất nhà kho, PBQ2:

Bảo quản lạnh ở điều kiện 10 0 C, PBQ3: Xếp trên giàn giữ củ ở điều kiện môi trường, PBQ4: Vùi trong cát, PBQ5: Vùi trong đất

2.3.6.3 Phương pháp nghiên cứu nhân giống cây Nưa konjac bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào

Để thực hiện nghiên cứu đề tài tiến hành 7 thí nghiệm với các bố trí như sau:

1 Ảnh hưởng hóa chất và thời gian khử trùng đến khả năng tạo mẫu sạch in vitro

phút và NaClO (javel) 60% thời gian khử trùng 6-18 phút, sau đó rửa lại 4-5 lần bằng nước cất vô trùng, thí nghiệm được bố trí lần lượt với 6 công thức KT1, KT2, KT3, KT4, KT5, KT6

2 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Nưa konjac in vitro

Trong thí nghiệm này, sử dụng chồi của cây mầm in vitro để cấy vào các loại môi trường dinh dưỡng cơ bản khác nhau, gồm: Môi trường ½ MS; MS (Murashige and Skoog medium); WPM (Woody Plant Medium); B5 (Gamborg Medium); N6 (Chu

medium), các loại môi trường này đều được bổ sung 0,5 mg/l BAP + 8 g/l agar + 30 g/l đường sucrose, nhằm xác định môi trường dinh dưỡng thích hợp cho tái sinh chồi Nưa

konjac in vitro Thí nghiệm được bố trí lần lượt với 5 công thức MT1, MT2, MT3,

MT4, MT5

3 Ảnh hưởng nồng độ BAP đến khả năng tái sinh chồi Nưa konjac in vitro

Đối với cây Nưa konjac, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng BAP đến sự tạo thành chồi mới ở dải nồng độ từ 0,5 - 3,5 mg/l Thí nghiệm được tiến hành với 7 công thức thí nghiệm, mỗi công thức được tiến hành trên môi trường dinh dưỡng cơ bản đã xác định được ở thí nghiệm 2, bổ sung 8 g/l agar + 30 g/l sucrose và chất điều hòa sinh trưởng ở các nồng độ khác nhau Thí nghiệm được bố

trí lần lượt với 7 công thức CT0, CT1, CT2, CT3, CT4, CT5, CT6

4 Ảnh hưởng nồng độ BAP và Kinetin đến khả năng tái sinh chồi Nưa konjac in vitro

Nồng độ BAP tối ưu cho tái sinh chồi in vitro được sử dụng để tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng tổ hợp giữa BAP và Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi Công thức môi trường MS + 8 g/l agar + 30 g/l sucrose + nồng độ BAP thích hợp nhất ở thí nghiệm 3

và kinetin được bổ sung ở các nồng độ khác nhau từ 0,2 - 1,0 mg/l Thí nghiệm được bố trí với 5 công thức CT7, CT8, CT9, CT10, CT11

5 Ảnh hưởng môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra rễ của chồi Nưa konjac in vitro

Chồi được tạo ra với số lượng lớn, đủ tiêu chuẩn (đạt kích thước 3-5cm) được cắt và cấy chuyển sang môi trường tạo rễ là: Công thức môi trường MS (1962) và ½

MS (các chất khoáng đa lượng và vi lượng giảm ½) + 8 g/l agar + 0,5 mg/l IBA + 1g/l than hoạt tính và bổ sung sucrose với các hàm lượng khác nhau từ 12-20g/l Thí nghiệm được bố trí với 8 công thức CR1, CR2, CR3, CR4, CR5, CR6, CR7, CR8

6 Ảnh hưởng nồng độ IBA đến khả năng ra rễ của chồi Nưa konjac in vitro

Sau khi xác định được môi trường dinh dưỡng thích hợp cho ra rễ của chồi

Nưa konjac in vitro, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng

IBA đến khả năng ra rễ của chồi Thí nghiệm được bố trí sử dụng môi trường dinh dưỡng thích hợp đã xác định được ở thí nghiệm 5, bổ sung IBA với các nồng độ khác nhau từ 0-1mg/l Thí nghiệm được bố trí với 6 công thức CIR0, CIR1, CIR2, CIR3, CIR4, CIR5

7 Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của cây Nưa konjac in vitro ở vườn ươm

Để xác định ảnh hưởng của thành phần giá thể trồng cây đến tỷ lệ sống và

sinh trưởng của cây Nưa konjac in vitro khi đưa ra trồng thử nghiệm ở vườn ươm,

chúng tôi tiến hành thử nghiệm với 4 công thức từ GT1, GT2, GT3, GT4 lần lượ là

là 100% đất tầng B; 100% cát; 50% đất : 50% cát; 50% đất tầng B : 30% cát : 20

% trấu hun

2.3.7 Phương pháp nghiên cứu một số kỹ thuật trồng Nưa konjac

Phương pháp sử dụng trong nghiên cứu trồng Nưa konjac theo phương pháp bố trí thí nghiệm trong nông nghiệp của Nguyễn Thị Lan và Phạm Tiến Dũng - Học viện Nông nghiệp, Nhà xuất bản Hà Nội năm 2005

Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần

Các nhân tố không phải chỉ tiêu nghiên cứu được bảo đảm tính đồng nhất giữa các công thức thí nghiệm

2.3.7.1 Nghiên cứu ảnh hưởng khối lượng củ giống tới sinh trưởng phát triển của cây Nưa konjac

Thí nghiệm bố trí với 3 công thức như sau: KL1: Củ giống khối lượng 10-15g, KL2:

Củ giống khối lượng 70-100g, KL3: Củ giống khối lượng 300-350g

2.3.7.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ tàn che tới sinh trưởng và phát triển của cây Nưa

Thí nghiệm bố trí với 5 công thức như sau: TC1: Độ tàn che 0%, TC2: Độ tàn che

20%, TC3: Độ tàn che 40 %, TC4: Độ tàn che 60%, TC5: Độ tàn che 80%

2.3.7.3 Nghiên cứu ảnh hưởng thời vụ trồng tới sinh trưởng và phát triển của cây Nưa

Thí nghiệm bố trí với 4 công thức như sau: TV1: Trồng ngày 5/2, TV2: Trồng ngày 5/3, TV3: Trồng ngày 5/ 4, TV4: Trồng ngày 5/5

2.3.7.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng mật độ trồng tới sinh trưởng và phát triển cây Nưa

Thí nghiệm bố trí với 3 công thức như sau: MĐ1: Mật độ trồng 50x70cm = 28571

cây/ha, MĐ2: Mật độ trồng 50x50cm = 40000 cây/ha, MĐ3: Mật độ trồng 50x30cm =

66670 cây/ha

2.3.7.5 Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp lượng phân NPK tới sinh trưởng và phát triển cây Nưa

Thí nghiệm bố trí với 5 công thức như sau: PB1: Không bón phân, PB2: 80 kg N

+ 30 kg P2O5 + 100 kg K2O/ 1 ha, PB3: 100 kg N + 40 kg P2O5 + 120 kg K2O/ 1 ha, PB4: 120 kg N + 50 kg P2O5 + 140 kg K2O/ 1 ha, PB5: 140 kg N + 60 kg P2O5 + 160

2.3.7.7 Trồng thử nghiệm cây Nưa konjac ở một số tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam

Đánh giá năng suất, hàm lượng glucomannan và tính khả thi phát triển trồng Mô hình trồng được bố trí với 6 mô hình như sau: MH1: Trồng xen Ngô tại xã Vân Hồ, huyện Vân Hồ, tỉnh Sơn La, MH2: Trồng dưới tán Mận xã Vân

Hồ, huyện Vân Hồ, tỉnh Sơn La, MH3: Trồng xen Ngô tại xã Quyết Tiến, huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang, MH4: Trồng dưới tán rừng tại xã Quyết Tiến, huyện

Quản Bạ, tỉnh Hà Giang, MH5: Trồng trong bao tải dưới tán vải tại xã Tiểu khu

10, thành phố Hòa Bình, MH6: Trồng dưới tán rừng tại xã Ngọc Sơn, huyện Lạc Sơn, tỉnh Hòa Bình

2.3.8 Chỉ tiêu theo dõi số liệu và phương pháp xác định

2.3.8.1 Theo dõi nhân giống hữu tính bằng hạt

- Tỷ lệ hạt nảy mầm (%) ( Số hạt nảy mầm/ số hạt gieo ươm), tỷ lệ cây sống (%) (số cây sống sau 1 tháng nảy mầm/số cây nảy mầm)

- Chiều cao lá (cm) (từ gốc là đến điểm lá xẻ thùy lớn)

- Tỷ lệ sâu bệnh hại xác định bằng mắt thường, chụp ảnh và hỏi ý kiến chuyên gia

2.3.8.2 Theo dõi nhân giống bằng củ con

- Chiều cao (cm), đường kính (cm), khối lượng (g) củ Nưa

- Tỷ lệ củ nảy chồi (%) ( Số hạt củ nảy chồi/ số củ trồng), tỷ lệ cây sống (%) (số cây sống sau 1 tháng củ nảy chồi /số củ nảy chồi)

- Chiều cao lá (cm) (từ gốc là đến điểm lá xẻ thùy lớn)

- Tỷ lệ sâu bệnh hại xác định bằng mắt thường, chụp ảnh và hỏi ý kiến chuyên gia

2.3.8.3 Theo dõi nhân giống nuôi cấy mô tế bào thực vật

2.3.8.4 Theo dõi về nghiên cứu trồng

(1)- Chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây Nưa

+ Thời gian sinh trưởng (ngày): Tính từ khi trồng đến khi có 1/2 bộ lá trên cây chuyển sang màu vàng

+ Chiều cao cây (cm): Đo từ giao điểm rễ với thân đến điểm sinh trưởng của

lá cao nhất Chọn ngẫu nhiên 40 cây, 15 ngày đo chiều cao cây một lần, tiến hành đo

từ mặt đất đến điểm mút của lá trên cùng, bắt đầu đo khi cây mọc được 15 ngày

- Kích thước lá: Sau khi lá thành thục tiến hành đo chiều dài lá và chiều rộng lá Tiến hành theo dõi trên 40 cây đánh dấu

2.3.8.5 Theo dõi về sâu bệnh hại

Chuẩn đoán sâu bệnh hại theo hướng dẫn của Cẩm nang chuẩn đoán bệnh cây ở Việt Nam, tác giả Lester W Burgess, Timothy E Knight, Len Tesoriero, Phan Thúy Hiền, xuất bản bởi Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia (ACIAR), năm 2009 Đánh giá sâu bệnh hại xác định bằng mắt thường, chụp ảnh và hỏi ý kiến chuyên gia [80]

2.3.9 Xử lý số liệu

Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu (tính số trung bình, phân tích Anova và phân tích tương quan, v.v.) thu theo dõi được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm phân tích thống kê SPSS 20.0, phân tích trong nông nghiệp IRRISTAT 5.0

và phần mềm Excel 2010