Nghiên cứu đánh giá đặc điểm nông sinh học và giá trị dược liệu của cây Ngải trồng trên địa bàn huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang
I. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu, xác định các đặc điểm nông sinh học và giá trị dược liệu của cây Ngải trồng tại huyện Sơn Động. - Xác định danh pháp khoa học, định danh loài cho cây Ngải trồng tại huyện Sơn Động. - Đề xuất các giải pháp phát triển cây Ngải trên địa bàn tỉnh Bắc Giang. II. Tóm tắt nội dung nghiên cứu chính 1. Điều tra khảo sát, đánh giá thực trạng trồng, thu hái, sơ chế, bảo quản và tiêu thụ cây Ngải tại huyện Sơn Động. - Xây dựng 06 mẫu phiếu điều tra, điều tra 150 phiếu về điều kiện tự nhiên, đặc điểm đất đai về diện tích trồng, thực trạng trồng, chăm sóc, thu hái, sơ chế và bảo quản cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động. - Phân tích 04 mẫu đất gồm 05 chỉ tiêu (pH, hàm lượng đạm dễ tiêu, hàm lượng lân dễ tiêu, K2O, hàm lượng tổng hữu cơ). - Báo cáo kết quả điều tra khảo sát trồng, thu hái, sơ chế, bảo quản và tiêu thụ cây Ngải tại huyện Sơn Động. - Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây Ngải: theo dõi đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây tại các thời điểm trong năm; tỷ lệ sống; đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng: Hvn, Doo, tình hình sâu bệnh hại. Xây dựng chuyên đề 1: “Nghiên cứu phân tích đánh giá thực trạng trồng và phát triển cây Ngải trên địa bàn tỉnh Bắc Giang”. 2. Nghiên cứu xác định danh pháp khoa học, định danh loài cho cây Ngải trồng tại huyện Sơn Động. - Thu thập được 50 mẫu tiêu bản về thân, lá, hoa, quả, rễ của cây Ngải. - Xác định danh pháp khoa học cho cây Ngải (phân loại hình thái cây): Thu thập 10 mẫu tiêu bản lá, 10 mẫu tiêu bản thân, 10 mẫu tiêu bản cây non, 10 mẫu tiêu bản cây trưởng thành,10 mẫu tiêu bản hoa, hạt. - Phân tích định danh cây Ngải: Phân tích mẫu (phân tích định tính); xác định tên loài; kiểm tra tên khoa học. Xây dựng chuyên đề 2 “Nghiên cứu xác định danh pháp khoa học, định danh loài cho cây Ngải trồng tại huyện Sơn Động”. - Nghiên cứu định danh loài Ngải sử dụng ADN mã vạch (DNA) barcode: Nghiên cứu tiến hành giải trình tự ADN barcode (AND mã vạch) của các vùng gen thuộc lục lạp và nhân (dự kiến 5 vùng gen: matK, rbcL, rpoB, ITS, trnH-psbA) của các mẫu Ngải (xác định 15 mẫu). Kết quả: Phiếu định danh các mẫu Ngải dựa trên trình tự ADN barcode của 5 vùng gen. Xây dựng Chuyên đề 3 “Giá trị sử dụng của nguồn gen cây Ngải huyện Sơn Động”. 3. Nghiên cứu xác định một số dược tính của cây Ngải trồng tại huyện Sơn Động - Đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào: Thu thập mẫu tại thực địa, mẫu phân tích định tính định lượng của cây Ngải được lấy từ cây thành thục, thu hái các bộ phận thân, lá, rễ của cây. Khối lượng mẫu tươi: 15 kg (5 kg mỗi loại), mẫu được lấy tại các vị trí chân, sườn, đỉnh của tuyến điều tra. Xây dựng chuyên đề 4 “Đánh giá chất lượng dược liệu sau thu hoạch”. - Định tính chất lượng nguyên liệu Ngải: Định tính sự có mặt của các nhóm chất hóa học chính có trong cây Ngải. Mỗi tiêu chí định tính bố trí 3 thí nghiệm, các thí nghiệm lặp lại 3 lần, phân tích kết quả. Phân tích 7 mẫu xác định tính ổn định của 7 chỉ tiêu. Xây dựng Chuyên đề 5 “Phân tích định tính một số nhóm chất giàu hoạt tính sinh học trong cây Ngải”. - Đánh giá định lượng một số hoạt chất sinh học có trong Ngải: Điều chế tinh dầu Ngải quy mô phòng thí nghiệm. Tiến hành phân tích 07 mẫu thí nghiệm để xác định chỉ số ổn định của 07 chỉ tiêu hoạt chất chính. Xác định một vài chỉ số lý hóa của tinh dầu và phân tích thành phần tinh dầu. Xây dựng Chuyên đề 6 “Phân tích định lượng một số nhóm chất giàu hoạt tính sinh học trong cây Ngải”. 4. Xây dựng mô hình trồng cây Ngải tại huyện Sơn Động - Nghiên cứu khu vực triển khai thực hiện mô hình trồng cây Ngải: Phân tích đất và phân tích mẫu nước tại địa điểm nghiên cứu: + Phân tích đất: phân tích 02 địa điểm, mỗi địa điểm phân tích 05 mẫu đất, mỗi mẫu đất phân tích 10 chỉ tiêu trong đất (HCO3, N, P2O5 tổng số, K2O, Asen, Cu, Cad, Pb, Zn, Tổng Crom (Cr) + Phân tích mẫu nước: lấy 02 mẫu nước tại 02 địa điểm nghiên cứu, mỗi mẫu nước phân tích 08 chỉ tiêu (chất rắn lơ lửng, BOD, COD, nitơ amon, tổng P, tổng N, Hg, As). Xây dựng Chuyên đề 7 “Phân tích đặc điểm nông hóa, thổ nhưỡng tại khu vực trồng Ngải” - Triển khai xây dựng mô hình kỹ thuật trồng cây Ngải: Quy mô: 01 ha, mật độ: 35.000 cây/ha. Địa điểm: tại thôn Mục, thôn Thoi xã Dương Hưu, huyện Sơn Động. Các chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ sống, sinh trưởng đường kính gốc, sinh trưởng chiều cao, hệ số đẻ nhánh, tình hình sâu bệnh. Kết quả đạt được: Bộ số liệu theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển cây Ngải tại huyện Sơn Động: tỷ lệ sống ≥ 85%; năng suất 05 tấn nguyên liệu khô/ha/năm. - Đánh giá thành phần sâu bệnh hại và biện pháp phòng trừ trên cây Ngải: xác định thành phần sâu, bệnh hại cây Ngải; đánh giá hiệu quả của một số thuốc BVTV trong phòng trừ các loài sâu, bệnh hại chính trên cây. Kết quả đạt được: Bộ số liệu thành phần sâu bệnh hại phục vụ cho xây dựng quy trình chăm sóc cây Ngải. - Xây dựng 02 Quy trình: + Quy trình nhân giống, trồng và chăm sóc cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động, Quy trình được Hội đồng nghiệm thu cấp cơ sở công nhận. Thí nghiệm gồm 3 công thức, mỗi công thức 1.000 cây, nhắc lại 3 lần, tổng số cây thí nghiệm 9.000 cây: Thí nghiệm 1. Xác định nhiệt độ nước thích hợp trong xử lý hạt nảy mầm của hạt, mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần với 3 công thức: ngâm 100g hạt ở nhiệt độ 300C, 400C, 500C. Đối chứng: ngâm 100 g hạt ở trong nước (nhiệt độ thường) Thí nghiệm 2. Nghiên cứu giâm hom, vật liệu được lấy từ những cây mẹ sinh trưởng tốt, khỏe mạnh, không sâu bệnh. Thử nghiệm 2 nhân tố với 1 chất điều hòa sinh trưởng s αNAA 750 ppm; 1.000 ppm, 1.500 ppm. Công thức đối chứng không được sử dụng chất kích thích. Thời gian ngâm gốc hom trong dung dịch chất điều hòa sinh trưởng là 10 giây, sử dụng hom 1. Mỗi công thức thí nghiệm với 100 bầu đất, lặp lại 3 lần. Thí nghiệm 3. Theo dõi thành phần sâu bệnh hại chính trên cây. Các công thức được ghép bằng phương pháp nhân giống bằng hạt hoặc bằng hom cành. + Quy trình thu hái, sơ chế và bảo quản cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động, Quy trình được Hội đồng nghiệm thu cấp cơ sở công nhận Thí nghiệm gồm 3 công thức, mỗi công thức thí nghiệm lặp lại 3 lần: Thí nghiệm 4. Xác định thời gian thu hái nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng dược liệu, gồm các công thức sau khi trồng 4 tháng, 5 tháng, 6 tháng. Chỉ tiêu theo dõi: flavonoid, tinh dầu và chất lượng cảm quan của dược liệu. Thí nghiệm 5. Nghiên cứu chế độ làm khô nguyên liệu sau thu hoạch. Thí nghiệm gồm các công thức: Phơi khô tự nhiên; sấy ở nhiệt độ 500C, 600C, 700C, 800C. Nguyên liệu được làm khô đến độ ẩm còn 3-5% thì tiến hành bảo quản. Thí nghiệm 6. Xác định sự có mặt của các hoạt chất sinh học. Thí nghiệm gồm các công thức: Xác định sự có mặt của flavonoid; xác định acid hữu cơ; xác định Glycosid tim. Chỉ tiêu theo dõi: flavonoid, acid hữu cơ, Glycosid tim và chất lượng cảm quan của dược liệu. 5. Đề xuất các giải pháp phát triển cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động - Nghiên cứu các phương pháp nhân giống cây Ngải bằng phương pháp gieo hạt. Chọn các cây mẹ sinh trưởng, phát triển tốt, không sâu bệnh, tán lá tròn đều, tiến hành thu hái hạt của cây trội. + Thí nghiệm 1. Xác định thời gian nảy mầm của hạt, gồm các công thức: Xử lý hạt bằng nước ấm 300C, 400C, 500C. + Thí nghiệm 2. Xác định thành phần ruột bầu trong nhân giống cây Ngải, gồm các công thức: 100% bầu đất thịt; đất 95% + 3% phân chuồng hoai mục + 2% NPK; đất 90% + 8% phân chuồng hoai mục + 2% NPK; đất 85% + 13% phân chuồng hoai mục + 2% NPK. Kết quả: mô hình 5.000 cây Ngải giống ươm từ hạt. - Bố trí thí nghiệm phương pháp nhân giống cây Ngải bằng phương pháp giâm hom. Chọn các cây mẹ sinh trưởng, phát triển tốt, không sâu bệnh, tán lá tròn đều, tiến hành thu hái hom giống. Thí nghiệm 1. Nghiên cứu vị trí cắt cành nhân hom giống, gồm các công thức: hom ngọn, hom dưới ngọn, hom gốc. Thí nghiệm 2. Nghiên cứu nồng độ chất điều hòa sinh trưởng ra rễ của hom, gồm các công thức: αNAA 750 ppm, 1.000 ppm, 1.500 ppm. Kết quả: Mô hình 5.000 cây giống ươm bằng phương pháp giâm hom. Xây dựng chuyên đề 8 “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống cây Ngải bằng phương pháp hữu tính và sinh dưỡng”. - Đề xuất giải pháp bảo tồn nguồn gen cây Ngải: Bảo tồn ngoại vi. Xây dựng Chuyên đề 9 “Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen cây Ngải bằng phương pháp nội vi và ngoại vi”. 6. Đào tạo, tập huấn, hội thảo khoa học - Tổ chức 01 lớp đào tạo 10 kỹ thuật viên cơ sở về nhân giống, trồng trọt cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động. - Tổ chức 04 lớp tập huấn cho 200 lượt người dân về về kỹ thuật nhân giống, trồng trọt, chăm sóc, thu hái, sơ chế và bảo quản cây Ngải trên địa bàn huyện Sơn Động. - Tổ chức 02 hội thảo khoa học về công bố tên khoa học và giá trị dược liệu của cây Ngải.