Tập 97-09-2012

HOGNGHE

I

AND TECHNOTOGY

ISINHIYIOEY I MEDIEINE

a0 ctno DUC vA DAo rAoDAI HQC THAI NGUYEN

T+p ehi KHOA HQC vn C6NG NGHEJournal of Science and Technology

- tdng bi6n tAp:- Ph6 tdng bi6n tAp Thrrdng tn/c:- Ph6 Tdng bi6n tAp:- Trtt'&ng Ban bi6n tAp:- Thtr ky Tda soan:

GS.TS. ru QUANG HrdNPGS.TS. CHU HOANG MAUPGS.TS. TRAN THI VIOT TRUNG

az(

THS. Ltr TIEN DUNGTHS. DOAN OTJC UAT

TOA SOAN: Dai hoc Thr4i NguyOn, phudng TAn Thinh, thdnh phd Th6i NguyOn'

Tel. 02 8 0. 3 8 402 8 8. Fax. 0280. 3852665 * E-mail: tapchikhcn.dhtn@ gmail'com'

Gia,y ph6p Hoat dQng biio chi s6 1ZI)1GP-BTTTT, ngiry 261812010 cira BQ truong BQ Thong tin - Truyd-n^th0ng'

rn ioir .udn, iap zzior)nqdm 20rr taiNhh in eao ihat Nguyen. In xong vh nop luu chidu thi4ng 0V20ll.Bin dien tir tham khio iai rrang Web cira Trung ram Hoc 1i0u Dai hoc Th6i Nguyon: http://www'lrc-tnu-edu.vn

THE LE GTII BAITap chi Khoa hgc vd C6ng nghQ Dai hoc Th6i Nguy6n thucrng xuyOn nhAn ddng

nhirng Ual Uao cua cdn bQ gidng d4y. can.bQ.nghien 9YY ud.6: illkhoa hQc'..trong vir

ngouiDui hoo Th6i Nguy6n nhdm cdng bd k€t qua nghidn ctlu, bhi t6ng quan hodc nhirng

thbng tin trao C6i ttruqc mgi linh vuc khoa hoc c6ng nghQ. Sau ddy ld the 1€ gui bdi cho Toa

soan:1. T4p chi chi nhAn ddng nhirng bai b6o khoa hoc chua c6ng bd tr6n c6c b5o. t4p chi

khoa hgc trong nr.rcrc vd qudc t6.

2. Bai b6o khoa h'c co thti v_i€t bing titing ViQt ho4c ti6ng Anh. . .. i .,3. Khi n6p cho roa so4n. m5i Uai b6o can duoc in thdnh hai b6n tr€n giAy A+. kem theo

dia CD.4. CAu trirc bai b6o.

4.1. TOn bai b6o.

4.2. Ho tOn tac gid hoqc nhom ttrc gia, co quan cdng t6c.

4.3. M5i bdi bA; khdng ddi qu6 5 trang (khoang 3.000 tu). Trong bdi b6o, o nhirng nQi

dung tac gi6 da lham khdo hoAc su dpng_k*i*, n.elri€n .P lit,::. tdi liCu khoa hoc kh6c, cAn

danh dAl tang sd (dat trong m6c r.u6ng tl) - ld sd thu tg cua tdi liQu x€p trong danh mgc tdi liOu

tham khao4.4. Torn tirt n6i dung bdi b6o: tOi tneu i50 tir bang ti6ng Vi€t va duoc dich sang tiOng

Anh (k€ ca ri€u AC Uai b6o;,,dtroi muc tom t6t ti6ng Vi€t co "Tir khoa"; duoi tom tdt ti6ng

Anh co "'Key words" (t6i thi6u 05 tu hodc cum tu).4.5. TAi li6u tham kh6o:- TLTK sip x€p theo vAn A,B,C, tdi liQu titlng nu6c ngodi kh6ng phiOn 6m, kh6ng

dich.- DOi vcyi tdc gia la ngudi Viqt Nam x6p theo thir tg A, B, C theo ftn (kh6ng dAo t6n

len trtroc ho).- Ddi voi tac gia la ngtrdi nu6c ngodi x6p theo lhu tg A, B, C theo hp. ,,- D6i vcri nhirng tai liOu khdng co t6n tac giit xOp thu tU A, B, C cua tir dau ti6n lOn c<v

quan ban hanh tdi liQu (vi duiB0 Gi6o dgc vd Ddo t4o x6p vAn B)'TLTK la s6ch. lufln 6:n cAn ghi ddy du cdc thong tin theo thu tu: t€n t6c gia hodc co quan ban

lrdnh. Nam xuAt ban). ftn sdch,Nhd xudt bdn. noi xudt ban.

TLTK ld bdi bao hoflc bai trong mQt cudn s6ch... cAn ghi dAy du c6c th6ng.tin.theo thfr

tu: T6n tac gia. (NAm cdng b6), "TOn biri b6o", TAn Mp chi hoQc sdch, Tdp, (56), c6c s6

trang (gach ngang giira2 chir s6).

5.Hinh thfrc trinh bay:- Ngoai.phAl tieu d6, t6c gia va tom tit bdi b6.o (dAu tr4ngl) vd Summary (cu6i bdi).

bdi b6o yeu .A,, phai trinh bdy tr6n kh6 ,A4 theo chidu doc. dugc chia 02 c6t v6i c6c th6ng

s6 Pagesetup cu th6 nhu sau:Top:3.1cm, Bottom: 3.1cm, Left: 3.0cm. Right: 2.8cm,

Header: 2.85cm, Footer: 2.85cm, With:7.25cm, Spacing:0.8cm. TOn bai b6o cO 12' chir in

d6m: 10i dung bai b6o cd I 1; Font chir Unicode; hinh v6, dd thi trinh bdy phu hqp voi dQ

ron-s cdt (7 .25 cn-r); c6c bdng bi€u qu6 l6n trinh bay tlreo trang ngang (Landscape)'

- D6i vcyi c6c bai b6o i.O frle" bdng cdc phAn mdm chuy6n dpng nhu Latex, ACD/Chem

Sketch hodc Science Helper for Word cfrng trinh bdy theo khudn dang n6u trOn.

6. Ndu bdi b6o kh6ng ducyc su dung. Ban biOn tap kh6ng tra l4i bAn th6o.

7. Titc gia hoac tac giachfnh trong nhom t6c giA cAn gni Aia chi, s6 di6n tho4i vdo cu6i

A^

BAN BIEN TAP

oµ T¹p chÝ Khoa häc vµ C«ng nghÖ

CHUYÊN SAN NÔNG – SINH - Y

Môc lôc Trang

Tr ần Viết Khanh, Dương Quỳnh Phương, Nguyễn Tiến Việt - Mô hình nông lâm kết hợp trong hoạt động kinh tế của các dân tộc khu vực miền núi và giải pháp hỗ trợ đồng bào phát triển nông nghiệp bền vững 3 Hoàng Thanh Oai, Hoàng Văn Hùng - Đánh giá tiềm năng đất đai và định hướng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp xã Quang Thuận, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn 11 Đào Thanh Vân, Hà Duy Trường - Trồng xen ổi trong vườn cam sành tại huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang 19 Dương Văn Sơn - Kết quả thí nghiệm so sánh giống sắn mới tại xã Hùng Đức (huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang) 23 Tr ần Thị Hoan, Từ Trung Kiên, Từ Quang Trung - Nghiên cứu hiệu quả của các phương thức trồng sắn khác nhau (lấy củ, lấy củ và lá, lấy lá) làm thức ăn chăn nuôi 29 Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Nguyễn Phương Thảo, Đặng Thị Hoa, Chu Hoàng Mậu - Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống ngô và xác định trình tự gen Cystatin ở giống ngô LVN885 35 Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Vi Thị Xuân Thủy, Vũ Thị Hường - Sự đa dạng trong trình tự gen GmDREB5 của một số giống đậu tương địa phương Việt Nam 41 Nguyễn Văn Công, Nguyễn Thị Kim Anh, Nguyễn Thị Thu Hoàn - Đánh giá thực trạng và hiệu quả một số hệ thống canh tác nương rẫy tại xã Cao Kỳ- huyện Chợ Mới - tỉnh Bắc Kạn 49 Tr ần Thị Thu Hiền, Đàm Xuân Vận - Nghiên cứu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho đánh giá đất sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 57 Đàm Xuân Vận, Trần Thị Phương, Trần Thị Phả - Xây dựng mô hình số hóa độ cao phục vụ cho công tác đánh giá đất nông nghiệp tại huyện Võ Nhai – tỉnh Thái Nguyên 63 Đỗ Thị Hà, Đỗ Hữu Thư - Sự thay đổi số lượng của một vài loại vi sinh vật đất trong quá trình triển khai mô hình phủ xanh tại xã Yên Đổ, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 69 Lành Thị Ngọc - Nghiên cứu thành phần hóa học của cây cỏ roi ngựa (Verbena officinalis L.) 73 Hứa Nguyệt Mai, Bùi Xuân Nguyên, Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Việt Linh - Nghiên cứu thu nhận và đánh giá các loại tế bào đệm phục vụ cho nuôi phôi in vitro 81 Hoàng Thị Thu Yến, Kim Th ị Phương Oanh, Phạm Anh Tuấn, Nông Văn Hải - Tạo dòng và xác định trình tự cDNA mã hóa peptide kháng khuẩn tương tự crustin ở tôm sú (Penaeus monodon) 87 Đỗ Bích Duệ , Vũ Văn Hạnh - Nghiên cứu một số đặc điểm của vi khuẩn E.coli trên thịt lợn tươi tại một số chợ khu vực thành phố Thái Nguyên 93 Đặng Thị Mai Lan, Đoàn Kiều Hưng - Xác định một số yếu tố gây bệnh của vi khuẩn Escherichia coli gây tiêu chảy ở dê tại Thái Nguyên 99 Phạm Thị Hiền Lương, Phan Đình Thắm - Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pharselenzym đến khả năng sản xuất của lợn nái ngoại 105 Từ Trung Kiên, Nguyễn Mạnh Tùng, Từ Quang Trung - Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến khả năng sinh trưởng của gà thịt CP707 111 Nguyễn Thành Tâm, Nguyễn Ki ệt - Ảnh hưởng của dịch chiết nấm linh chi (Ganoderma lucidum) lên tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá lóc đen (Channa striata) 117 Đậu Bá Thìn, Lê Văn Toản, Đinh Thị Thanh Lam, Phạm Hồng Ban - Đa dạng thực vật và bảo tồn ở xã Cổ Lũng thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Pù Lũng, Thanh Hóa 123 Nguyễn Thị Yến, Lê Ngọc Công, Đỗ Hữu Thư, Tr ịnh Thị Linh - Tính đa dạng thực vật trong một số kiểu thảm ở xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ 129 Hoàng Văn Hùng, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Lành - Đánh giá bảo tồn đa dạng sinh học một số loài quí hiếm tại vườn quốc gia Xuân Thủy, Nam Định 135 Phan Đình Binh - Đánh giá tình hình sử dụng và chất lượng nước thải của các công trình khi sinh học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên 141 Tr ần Thị Phả, Đặng Văn Minh, Lê Đức, Đàm Xuân Vận - Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp thụ một số kim loại nặng (As, Pb, Cd,Zn) của cây sậy (Phragmites australis) 147

Nguyễn Minh Tuấn, Nguyễn Thúy Quỳnh - Thực trạng tai nạn thương tích trong lao động sản xuất chè tại Thái Nguyên 153

Journal of Science and Technology

97(09)

N¨m 2012

oµ soT T¹p chÝ Khoa häc vµ C«ng nghÖ

AGRICULTURE – BIOLOGY - MEDICINE

Content Page Tran Viet Khanh, Duong Quynh Phuong, Nguyen Tien Viet - Agro-forestry model in economical activities of mountainous ethnic groups and solutions supporting for sustainable agriculture development 3

Hoang Thanh Oai, Hoang Van Hung - Assess the potential and propose using orientations of agricultural land in Quang Thuan commune, Bach Thong district, Bac Kan province 11

Dao Thanh Van, Ha Duy Truong - Interplanting guava in king orange orchards in Ham Yen district, Tuyen Quang province 19

Duong Van Son - The trial result on some new cassava varieties at Hung Duc commune (Ham Yen district, Tuyen Quang province) 23

Tran Thi Hoan, Tu Trung Kien, Tu Quang Trung - Effect of various method of cassava planting to yield of root, leaves and economic efficiency in animal feed 29

Nguyen Vu Thanh Thanh, Nguyen Phuong Thao, Dang Thi Hoa, Chu Hoang Mau - Assessment of drought resistant ability of some corn cultivars ((Zea mays L.) and sequenced gene encoding cystatin from LVN885 cultivar 35

Chu Hoang Mau, Nguyen Vu Thanh Thanh, Vi Thi Xuan Thuy, Vu Thi Huong - The diversity of gmDREB5 gene sequences of some Vietnam local cultivars 41

Nguyen Van Cong, Nguyen Thi Kim Anh, Nguyen Thi Thu Hoan - Assessing situation and efficiency of some shifting cultivation systems in Cao Ky commune – Cho Moi district – Bac Kan province 49

Tran Thi Thu Hien, Dam Xuan Van - Study on land mapping unit for land assessment for agricultural production in Dong Hy district, Thai Nguyen province 57

Dam Xuan Van, Tran Thi Phuong, Tran Thi Pha - Construction of digital elevation model for agricultural land assessment in Vo Nhai district – Thai Nguyen province 63

Do Thi Ha, Do Huu Thu - The change of quantity of several microorganisms in the process of implementing the patterns of afforestation to cover abandoned land areas and bare hills 69

Lanh Thi Ngoc - Research chemical composition of plant verbena 73

Hua Nguyet Mai, Bui Xuan Nguyen, Nguyen Van Hanh, Nguyen Viet Linh - Collection and evaluation of feeder cells for in vitro culture of embryos 81

Hoang Thi Thu Yen, Kim Thi Phuong Oanh, Pham Anh Tuan, Nong Van Hai - Cloning and sequencing of cDNA encoding crustin - like antimicrobial peptide in penaeus monodon 87

Do Bich Due, Vu Van Hanh - Research characteristics of E.coli bacteria in meat samples collected in Thai Nguyen city area 93

Dang Thi Mai Lan, Doan Kieu Hung - Some factors determining the disease caused by bacteria escherichia coli cause diarrhoea in goat in Thai Nguyen 99

Pham Thi Hien Luong, Phan Dinh Tham - Effect of the bioproducts pharselenzym to performance of sows 105

Tu Trung Kien, Nguyen Manh Tung, Tu Quang Trung - The effect of addictive named 528s supplementing to mixed feed on productivity of CP707 broiler chicken 111

Nguyen Thanh Tam, Nguyen Kiet - The effective lingzhi mushroom (Ganoderma lucidum) extracts on the growth and survival rate of the snake-head (Channa striata) 117

Dau Ba Thin, Le Van Toan, Dinh Thi Thanh Lam, Pham Hong Ban - Diversity and conservation of plants in Co Lung commume, Pu Luong nature reserve, Thanh Hoa province 123

Nguyen Thi Yen, Le Ngoc Cong, Do Huu Thu, Trinh Thi Linh - Plant diverstiy of some vegetational cover type in Xuan Son commune, Tan Son district, Phu Tho province 129

Hoang Van Hung, Nguyen Thanh Hai, Nguyen Thi Lanh - Evaluation of the biodiversity conservation for some rare species in Xuan Thuy National Park, Nam Dinh province 135

Phan Dinh Binh - Assessment on biogas utilization and quality of waste water from biogas-structure in Thai Nguyen city, Thai Nguyen province 141

Tran Thi Pha, Dang Van Minh, Le Duc, Dam Xuan Van - Study on pH effects to absorbency of heavy metals (As, Pb, Cd, and Zn) by reed plant (Phragmites australis) 147

Nguyen Minh Tuan, Nguyen Thuy Quynh - Curent status of injury accident in labour of tea production in Thai Nguyen 153

Journal of Science and Technology

97 (09)

N¨m 2012

Trần Viết Khanh và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 3 - 10

3

MÔ HÌNH NÔNG LÂM K ẾT HỢP TRONG HOẠT ĐỘNG KINH T Ế CỦA CÁC DÂN TỘC KHU VỰC MI ỀN NÚI VÀ GI ẢI PHÁP HỖ TRỢ ĐỒNG BÀO PHÁT TRI ỂN NÔNG NGHIỆP BỀN VỮNG

Tr ần Viết Khanh1*, Dương Quỳnh Phương2, Nguyễn Tiến Việt3

1Đại học Thái Nguyên; 2Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên 3Trường THPT Lương Ngọc Quyến, Thái Nguyên

TÓM TẮT

Phần lớn vùng núi là nới sinh sống của đồng bào các dân tộc ít người và những hộ gia đình nghèo và đặc biệt khó khăn. Vì vậy những vùng này cần phải được ưu tiên đầu tư, phát triển. Trong những năm gần đây, nhờ có những chính sách hỗ trợ phát triển nông lâm nghiệp mà chất lượng cuộc sống của đồng bào các dân tộc ít người đã được cải thiện đáng kể. Do đó, việc nghiên cứu mô hình phát triển nông lâm kết hợp là rất cần thiết. Tuy nhiên, đã có nhiều vấn đề nảy sinh do điều kiện nghèo khó của các hộ dân, vì vậy cần phải có những biện pháp thực tế, tiếp tục giúp đỡ người dân phát triển lâm nghiệp bền vững trên đất canh tác, dần dần chuyển đổi cơ cấu canh tác, thâm canh tăng năng suất, nâng cao hiệu quả sử dụng đất, góp phần ổn định cuộc sống, tạo việc làm và tăng thu nhập cho người dân. Từ khóa: Mô hình nông – lâm; Nông nghiệp bền vững; Nương rẫy; Dân tộc; Canh tác.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Nông lâm kết hợp là phương thức sử dụng đất có hiệu quả kinh tế, môi trường và văn hoá, xã hội trong phát triển nông nghiệp cộng đồng và phát triển kinh tế nông thôn miền núi. Trong giai đoạn hiện nay, mô hình nông lâm kết hợp là hiện tượng phổ biến trong tổ chức sản xuất nông, lâm nghiệp của các dân tộc dựa trên cơ sở điều kiện tự nhiên, mà trước hết là đất, rừng và khí hậu. Chiến lược phát triển bền vững cho đồng bào các dân tộc khu vực miền núi là phải xây dựng các mô hình nông lâm có hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng vùng, đồng thời phải khai thác cơ hội mô hình nông lâm kết hợp trên cơ sở tổ chức sản xuất và kinh doanh tổng hợp các loại cây trồng, vật nuôi, kết hợp với trồng rừng, bảo vệ nguồn sinh thuỷ và rừng đầu nguồn. Theo đó, nhà nước cần phải có định hướng và giải pháp hỗ trợ đồng bào các dân tộc phát triển nông – lâm nghiệp bền vững trên hệ thống đất dốc, nhằm đạt được mục tiêu nâng cao chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường sinh thái.

* Tel: 0912.187.118; Email: [email protected]

MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÍ LUẬN CHUNG VỀ NÔNG LÂM KẾT HỢP TRONG NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG KINH TẾ CỦA CÁC DÂN TỘC

Khái ni ệm chung

Nông lâm kết hợp là một lĩnh vực mới đã được đề xuất vào thập niên 60 của thế kỷ XX (1969). Qua nhiều năm, nhiều khái niệm về nông lâm kết hợp được được diễn giải với nhiều góc nhìn khác nhau. Về bản chất, nông lâm kết hợp là sự kết hợp trồng rừng qui mô nhỏ với sản xuất lương thực thực phẩm. Đất ở sườn thấp, chân đồi dùng để trồng các băng cây lương thực, thực phẩm, cây ăn quả; còn đất ở sườn cao, đỉnh đồi để trồng rừng. Bằng cách này đất đai được bảo vệ tốt, đồng thời người dân tăng thu nhập nhờ vào các sản phẩm lương thực, thực phẩm và lâm sản.

Các nhà khoa học cho rằng nông lâm kết hợp là một hệ thống quản lí đất bền vững làm gia tăng sức sản xuất tổng thể của đất đai, phối hợp sản xuất các loại hoa màu (kể cả cây trồng lâu năm), cây rừng hay với gia súc cùng lúc hay kế tiếp nhau trên một đơn vị diện tích đất, và áp dụng các kĩ thuật canh tác tương ứng, phù hợp với các điều kiện văn hoá, xã hội của dân cư địa phương.


4

Nông lâm kết hợp là một hệ thống quản lí đất đai, trong đó các sản phẩm của rừng và trồng trọt được sản xuất cùng lúc hay kế tiếp nhau trên các diện tích thích hợp để đem lại / tạo ra các lợi ích kinh tế – xã hội và sinh thái cho cộng đồng dân cư địa phương. Trong Từ điển bách khoa toàn thư Việt Nam, khái niệm về nông lâm kết hợp được diễn giải là phương thức canh tác hài hoà theo không gian và thời gian giữa cây rừng và cây trồng, vật nuôi với mục đích nâng cao hiệu quả sử dụng đất lâu dài.

Trong thực tiễn, nông lâm kết hợp có vai trò quan trọng như là một cơ hội quan trọng dựa vào các lợi ích của rừng và cây lâu năm đối với đất và môi trường nhằm bảo tồn và cải thiện đất đai/ bảo tồn nước/ cải thiện điều kiện tiểu khí hậu. Các lợi ích khác của nông lâm kết hợp là sự hỗ trợ các điều kiện dân sinh kinh tế của nông dân nghèo và không có đất canh tác ở vùng cao. Do vậy, nông lâm kết hợp được coi là giải pháp nhằm tập trung giải quyết: công ăn việc làm /cung cấp nguồn nguyên liệu cho tiểu thủ công nghiệp / nguồn lương thực, năng lượng, thức ăn gia súc/ nguồn vật liệu để xây nhà, nông trại…

Phân loại các hệ thống nông lâm kết hợp

Theo cấu trúc: Phương thức kết hợp cây lâu năm và hoa màu; Phương thức kết hợp cây lâu năm, đồng cỏ và gia súc; Phương thức kết hợp hoa màu, đồng cỏ, gia súc và cây lâu năm.

Theo không gian: Hệ thống hỗn giao dầy (vườn nhà); Hệ thống hỗn giao thưa (cây trên đồng cỏ); Hệ thống xen theo vùng hay băng (canh tác xen theo băng).

Theo thời gian: Song hành cả đời sống; Song hành giai đoạn đầu; Trùng nhau một giai đoạn; Tách biệt nhau; Trùng nhau nhiều giai đoạn.

Phân loại theo chức năng của các hệ thống: Sản xuất (tự cung tự cấp hay hàng hoá); Phòng hộ (che chắn, bảo vệ các hệ thống sản xuất khác); Kết hợp giữa sản xuất và phòng hộ.

Phân nhóm theo vùng tiểu sinh thái: Vùng đồi núi; Vùng cao; Vùng thấp; Vùng khô; Vùng ngập nước.

Phân loại theo tình trạng dân sinh kinh tế: Sản xuất hàng hoá; Tự cung tự cấp; Trung gian cả hai thứ.

MỘT SỐ MÔ HÌNH NÔNG LÂM KẾT HỢP KHẢ DĨ ĐỐI VỚI ĐỒNG BÀO CÁC DÂN TỘC

Mô hình nông lâm kết hợp truy ền thống

● Mô hình bỏ hoá nương rẫy

Đây là hình thức lâu đời của nông lâm kết hợp, nhằm khắc phục khó khăn của canh tác nương rẫy, kiểu canh tác này không thực sự bỏ hoá đất mà đất được phát, đốt và “tra” hạt trong vài năm rồi sau đó cho “nghỉ” vài năm nhằm tạo điều kiện để rừng phục hồi độ phì. Người dân thường chia đất thành nhiều lô để trồng luân canh cây hoa màu và cây keo dậu để cải tạo đất.

Lợi ích :

- Đưa loài cây thân gỗ, có khả năng cố định đạm vào gây trồng đã rút ngắn đáng kể thời gian bỏ hoá nhờ vào khả năng phục hồi độ phì của đất;

- Tiến hành vòng tuần hoàn dinh dưỡng một cách có hiệu quả;

- Hình thành dần các bờ đất, làm ổn định đất dốc.

Hạn chế :

- Gỗ thu từ cây keo dậu được dùng chủ yếu làm hàng rào.

- Công việc nặng nhọc do phải duy trì hàng rào chắn.

- Chi phí khá lớn cho phục hoá các nương rẫy đã khai thác quá mức

● Mô hình nông lâm kết hợp rừng và ruộng bậc thang

Canh tác trên ruộng bậc thang là phương thức hữu hiệu nhất để giảm lượng xói mòn do điều kiện đất ở đây có tầng đá mẹ bền vững, không bị nạn đất lở, phổ biến nhất tại nhiều địa phương thuộc vùng cao Tây Bắc, Đông Bắc Việt Nam. Thành phần rừng đóng vai trò quan trọng trong việc điều hoà nước đầu nguồn để dẫn về các ruộng bậc thang và cây


5

rừng bảo vệ đất khỏi sạt lở. Các mảnh rừng đầu nguồn được điều hành bởi các cộng đồng nhằm thúc đẩy nông dân giữ gìn diện tích và vị trí rừng thích hợp liên quan đến ruộng bậc thang và họ chọn cây thích hợp để trồng rừng. Rừng còn là nơi cung cấp cho nông dân các sản phẩm gỗ xây dựng, củi, tre, mây, cây thuốc…

Lợi ích :

- Hệ thống có tính bền vững;

- Từng bước biến đất dốc thành vùng sản xuất lúa nước;

Hạn chế:

- Tốn công lao động trong việc xây dựng và duy trì hệ thống;

- Chỉ áp dụng được ở vùng có nguồn nước tự nhiên.

● Mô hình vườn rừng

Vườn rừng thường được sử dụng để trồng cây lâm nghiệp có áp dụng các biện pháp thâm canh để sản xuất một hoặc nhiều loại sản phẩm có giá trị hàng hoá cao. Diện tích phần lớn từ 0,3 – 0,5 ha, có khi lên đến vài ha cho mỗi hộ, gắn với đất thổ cư của gia đình 200 – 300 m2 để làm nhà, sân và trồng một số cây ăn quả, gia vị thiết dụng làm thức ăn và tăng nguồn dinh dưỡng cho bữa ăn hàng ngày. Phần lớn diện tích còn lại được sử dụng để trồng cây lâm nghiệp có giá trị sản xuất hàng hoá cao. Vườn rừng thường có cấu trúc một tầng cây chính được trồng gần như thuần loài. Ngoài ra còn có tầng thấp được trồng xen dưới tán hay thảm tươi tự nhiên được duy trì, bảo vệ giữ lại nhằm duy trì độ ẩm, hạn chế sự cạnh tranh của cỏ dại.

Lợi ích :

- Vườn rừng tuy có cấu trúc đơn giản nhưng đã sử dụng các loài cây bản địa có tính thích ứng cao với điều kiện sinh thái và đất đai của địa phương;

- Duy trì và phát triển được tầng cây thấp có tác dụng phù trợ cho tầng cây chính;

- Góp phần tạo dựng môi trường sinh thái ổn định cho sự phát triển bền vững của cây trồng bảo tồn được nguồn tài nguyên đất và nước;

- Các hộ gia đình tận dụng được thời gian, nguồn lao động, tạo ra nhiều loại sản phẩm hàng hoá có giá trị cao, tăng thu nhập cho gia đình và có nguồn đầu tư trở lại cho cây trồng, điều hoà được lợi ích trước mắt và lâu dài.

Hạn chế :

- Công việc chuẩn bị đất tốn nhiều công lao động. Việc làm đất và trồng cây lâm nghiệp dễ làm hư hại thực bì tự nhiên. Xói mòn đất dễ xảy ra trong những năm đầu, ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây trồng về sau;

- Cây lâm nghiệp thường cần thời gian dài mới cho sản phẩm, điều này hạn chế sự chấp nhận của nông dân đặc biệt là đối với hộ nghèo;

- Cần diện tích đất đủ lớn để gây trồng nên khó thích hợp với vùng có dân số đông, quỹ đất ít và quy mô nông hộ;

- Vườn rừng thường ở xa dân cư nên khó khăn trong quản lý dễ bị chặt phá, cháy rừng và gia súc phá hoại.

● Mô hình vườn cây công nghiệp

Vườn được sử dụng để trồng một số loại cây công nghiệp có áp dụng một số biện pháp thâm canh theo kiểu làm vườn. Diện tích vườn từ 0,5 đến vài ha. Phần lớn diện tích dành cho cây công nghiệp kết hợp với cây đa mục đích để che bóng chắn gió và tận dụng các sản phẩm khác. Nhà ở hoặc chuồng trại và vườn rau quả ở nơi thấp hơn, gần hoặc xa vườn nhưng có điều kiện nước và đường đi lại thuận lợi cho sinh hoạt và giao lưu hàng hoá. Vườn cây công nghiệp được thiết lập và canh tác theo kiểu nông trại hay rừng đồn điền để kinh doanh những sản phẩm công nghiệp có giá tri xuất khẩu cao. Kết cấu của vườn thường gồm một tầng cây có ý nghĩa kinh tế và một tầng cây có ý nghĩa sinh thái là chính.

Lợi ích :

- Việc chọn loài cây và bố trí kết hợp các loài với nhau đã đáp ứng được hai nhu cầu về kinh tế và sinh thái, đem lại hiệu quả tích cực;


6

- Kết hợp trồng các loài cây thân thảo trong những năm đầu của thời kì kiến thiết cơ bản đã giải quyết nguồn lương thực tại chỗ và tăng thu nhập cho người dân, đồng thời phát huy được hiệu quả che phủ đất chống xói mòn.

Hạn chế :

- Đòi hỏi có đầu tư và cường độ kinh doanh cao, nông dân phải biết khoa học kĩ thuật và thị trường;

- Tập trung với quy mô lớn dễ gây ra dịch bệnh trên diện rộng, mức độ rủi ro tương đối cao do giá cả mặt hàng thường biến động.

● Mô hình Vườn - Ao - Chuồng ( VAC )

VAC là viết tắt ba chữ cái đầu bằng tiếng Việt: vườn (V) để trồng cây kết hợp với đào ao (A) để nuôi trồng thuỷ sản và để chăn nuôi (C).

VAC là hoạt động canh tác có tính truyền thống lâu đời, gần gũi với mỗi gia đình ở nông thôn Việt Nam, mục đích chủ yếu tạo thêm nhiều sản phẩm hàng hoá, đồng thời bảo vệ môi trường sinh thái.

Lợi ích :

- VAC là một hệ thống sinh thái hoàn chỉnh và thống nhất; các khâu và các thành phần sinh thái có mối quan hệ qua lại với nhau;

- VAC là một hệ thống nông lâm kết hợp có hiệu quả nhất về sử dụng không gian ở mọi tầng mọi lớp đều được tận dụng để sản xuất.

Hạn chế :

- Đòi hỏi người gây trồng phải có kinh nghiệm kĩ năng;

- Tốn khá nhiều công sức trong việc xây dựng và duy trì.

● Mô hình Rừng - Vườn - Ao - Chuồng (RVAC)

RVAC là cụm ghép các từ đầu của R - rừng, V - vườn, A - ao và C - chăn nuôi: rừng, vườn là tất cả các hoạt động về trồng trọt trong vườn nhà, vườn rừng, vườn đồi, kể cả trồng trọt ở bờ ao, hồ, sông, suối, cây leo trên mặt ao hồ; ao là hoạt động nuôi trồng ở trong ao; chăn nuôi là hoạt động nuôi những động vật ở trên cạn để cung cấp thực phẩm cho người và

phân bón cho cây trồng và cá. Mô hình này thực chất là mô hình VAC cải tiến và mới được phát triển mạnh trong khoảng 10 năm trở lại đây, trong đó có sự kết hợp giữa rừng, vườn cây ăn trái, hồ cá và vật nuôi để đem lại hiệu quả cao.

Lợi ích:

- Cung cấp thực phẩm tại chỗ cho bữa ăn hàng ngày của gia đình; tạo nông phẩm bán lấy tiền;

- Bên cạnh đó, tốn ít công lao động, sâu bệnh và thú phá hoại ở mức thấp, quen thuộc với người dân.

Hạn chế : Thiếu nguồn và cây giống tốt.

Mô hình nông lâm kết hợp cải ti ến

Các mô hình nông lâm kết hợp cải tiến thường được phát triển và giới thiệu bởi các nhà kĩ thuật bên ngoài, vì thế nó khác với các mô hình truyền thống được phát triển do chính nông dân tại địa phương. Các mô hình cải tiến thường đơn giản hơn về mặt số loại và mức độ đa dạng cây trồng so với các mô hình truyền thống. Hơn nữa, đây là những mô hình sử dụng kĩ thuật đất, mới được áp dụng tại một địa điểm nào đó, chưa trải qua thử nghiệm lâu dài nên sự bền vững của nó cần được xem xét cẩn thận để phát triển trên diện rộng. Hiện nay, tại Vi ệt Nam cũng như các nước vùng Đông Nam Á có rất nhiều mô hình nông lâm kết hợp sử dụng đất cải tiến được giới thiệu để áp dụng. Mặc dù các kĩ thuật này đã và đang chứng tỏ khả năng phát triển tốt khởi đầu, nhưng chúng ta cần nghiên cứu và theo dõi chi tiết hơn, đặc biệt là các điểm mạnh, yếu, cơ hội và thách thức của chúng để có thể nhân rộng và lâu dài.

● Mô hình canh tác xen theo băng (SALT1)

Canh tác xen theo băng là một mô hình nông lâm kết hợp bao gồm việc trồng các hàng rào cây xanh (hàng ranh) theo đường đồng mức và canh tác hoa màu ở đường băng giữa hai hàng ranh. Các hàng ranh thường rộng 1m được cấu tạo bởi một hoặc hai hàng cây thân gỗ đa niên và định kì được cắt tỉa để tránh che bóng cây hoa màu. Đặc điểm cơ bản của việc


7

trồng hàng ranh theo đường đồng mức là hạn chế xói mòn đất do tạo ra đường cản đồng mức, lưu giữ lại lượng đất mặt bị cuốn trôi tại chân các hàng cây và giảm vận tốc của dòng chảy bề mặt. Vài năm sau, hệ thống sẽ hình thành nên các bậc thang. Thêm vào đó thân, cành, lá của cây trồng trên đai được cắt tỉa và phủ lên mặt đất để làm phân xanh, nhờ vậy đất đai sẽ được bồi bổ trở lại bởi các chất hữu cơ và qua đó thúc đẩy nhanh quá trình tuần hoàn dinh dưỡng khoáng trong đất.

Lợi ích:

- Vấn đề bảo vệ đất và nước: xói mòn đất và lượng nước chảy trên mặt: mô hình này với các đường ranh có khả năng giảm thiểu lượng xói mòn, gia tăng đáng kể mức giữ nước của đất; lượng chất hữu cơ gia tăng (2 đến 3 lần so với canh tác truyền thống); tầng đất có hàm lượng trao đổi kali, canxi, magiê cao hơn; cải thiện các tính chất của đất năng suất của hoa màu trồng;

- Năng suất và thu nhập của nông trại: việc gây trồng các hàng ranh trong nông trại ảnh hưởng đến năng suất hoa màu do chúng chiếm 20% diện tích đất canh tác. Việc cạnh tranh về ánh sáng sẽ ảnh hưởng tới năng suất hoa màu. Khởi đầu thu nhập của nông trại giảm do các hàng ranh chiếm một diện tích đất đai lớn. Tuy nhiên, thu nhập sẽ tăng do sự phì nhiêu của đất đai được cải thiện theo thời gian.

Hạn chế :

- Xây dựng các hàng ranh tốn nhiều tiền và công sức;

- Sự thích ứng của kiểu canh tác này ở nông trại vùng cao: ít gây thay đổi đến canh tác của nông dân.

● Mô hình lâm – nông – đồng cỏ ( SALT2 )

Đây là kĩ thuật sử dụng đất tổng hợp dựa trên kĩ thuật canh tác trên đất dốc SALT 1 nói trên bằng cách dành một phần đất để chăn nuôi theo phương thức nông súc kết hợp. Hệ thống nông lâm kết hợp này lấy nuôi dê làm thành phần cơ bản, sử dụng 40% đất cho canh tác, trồng trọt, 20% cho cây nông nghiệp và 40% cho nuôi dê.

Lợi ích :

-Thu được nguồn phân chuồng dùng để bón lại cho cây trồng.

- Có tác dụng phòng chống xói mòn bảo vệ đất.

- Ngoài nông lâm sản, còn thu được sữa, thịt, … nên việc canh tác, sử dụng đất được tổng hợp và lâu bền hơn.

Hạn chế : Nguồn thức ăn, cỏ cho mùa khô là trở ngại cho hệ thống này.

● Mô hình canh tác nông – lâm bền vững (SALT3 )

Kĩ thuật này dựa trên cơ sở kết hợp trồng rừng quy mô nhỏ với việc sản xuất lương thực, thực phẩm. Người nông dân dành phần đất ở nơi thấp là phần sườn núi và chân đồi núi để trồng các băng cây lương thực xen với các hàng rào cây xanh cố định đạm theo kiểu SALT 1. Phần đất cao, ở bên trên hoặc đỉnh đồi núi thì trồng rừng hoặc rừng tự nhiên để phục hồi.

Lợi ích :

- Đất đai được bảo vệ có hiệu quả hơn;

- Vẫn thu được lương thực, thực phẩm, gỗ củi và phụ phẩm khác;

- Tăng được thu nhập cho người nông dân;

- Khả năng sinh lợi cao, không chỉ cho trước mắt mà cả lâu dài nhờ vào tác dụng hỗ trợ nhiều mặt của rừng.

Hạn chế :

- Kĩ thuật này đòi hỏi đầu tư tương đối cao cả về vốn cũng như trình độ hiểu biết;

- Cần thời gian dài mới thu được sản phẩm lâm nghiệp.

● Mô hình sản xuất nông lâm nghiệp với cây ăn quả quy mô nhỏ (SALT4 )

Đây là kĩ thuật sử dụng đất tổng hợp được xây dựng và phát triển từ năm 1992, dựa trên cơ sở hoàn thiện các kĩ thuật SALT nói trên. Trong kĩ thuật này, ngoài đất đai để trồng cây lương thực, cây lâm nghiệp, cây hàng rào xanh, còn dành ra một phần để trồng cây ăn quả.


8

Lợi ích :

- Tập đoàn cây ăn quả nhịêt đới được chú ý gây trồng do sản phẩm của chúng có thể bán ra để thu tiền mặt, và cây lâu năm có thể duy trì được sự ổn định và lâu bền về môi trường sinh thái so với cây hàng năm;

- Cây cố định đạm cũng được đặc biệt chú trọng, ngoài những tác dụng đã biết, nó còn có tác dụng hỗ trợ che bóng, phủ đất giữ ẩm cho cây ăn quả và cây công nghiệp;

- Sử dụng nhiều loài cây bản địa có thể gây trồng, duy trì được tính đa dạng của tự nhiên.

Hạn chế: Đầu tư thâm canh cao hơn về các biện pháp cày đất, chọn giống, phân bón, chăm sóc.

GIẢI PHÁP HỖ TRỢ ĐỒNG BÀO CÁC DÂN TỘC TRONG CANH TÁC NÔNG – LÂM NGHI ỆP BỀN VỮNG

Về cơ chế, chính sách

Hỗ trợ đất sản xuất, đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng cho vùng nông thôn miền núi từ nguồn kinh phí của dự án 134, 135 và các nguồn vốn khác của Chính phủ; xây dựng công trình thuỷ lợi đảm bảo điều kiện tưới tiêu cho diện tích canh tác lúa nước và hoa mầu ổn định, tạo cơ sở cho tăng vụ và thâm canh tăng năng xuất cây trồng. Có hướng dẫn cụ thể để thực hiện các Quyết định 100/2007/QĐ-TTg ngày 06/7/2007 và Quyết định 147/2007/QĐ-TTg ngày 10 tháng 9 năm 2007. Xây dựng quy trình, biện pháp kỹ thuật gây trồng cho từng loài trên cơ sở xác định tập đoàn cây trồng, từng loài cây chính phù hợp với vùng kinh tế sinh thái; nghiên cứu đặc điểm tự nhiên và thị trường, đặc biệt chú ý đến nhu cầu và khả năng chế biến bảo quản, tiêu thụ sản phẩm theo các vùng sinh thái. Xây dựng hệ thống các trung tâm dịch vụ cung cấp giống, phân bón, thuốc trừ sâu, cơ sở chế biến nông lâm sản, tạo thị trường tiêu thụ các sản phẩm của người nông dân làm ra trên cơ sở có chính sách ưu đãi về thuế, tài chính để kêu gọi các các doanh nghiệp, các dự án của các tổ chức tín dụng quốc tế bằng vốn vay ưu đãi. Tạo điều kiện cho người dân vùng núi cao vay vốn

ưu đãi của Nhà nước. Có cơ chế rõ ràng để kiểm tra, kiểm soát việc sử dụng đất một cách chặt chẽ và hiệu quả.

Tuyên truyền vận động quần chúng và đào tạo, khuyến nông, khuyến lâm

Tuyên truyền giáo dục cho người dân về quản lý tài nguyên thiên nhiên, nâng cao nhận thức và kiến thức cho họ về quản lý tài nguyên thiên nhiên và tác hại của việc đốt nương làm rẫy; về chủ trương của Nhà nước trong việc hỗ trợ người dân sản xuất nông lâm nghiệp bền vững trên đất nương rẫy để đồng bào tự nguyện tham gia. Xây dựng mô hình trình diễn canh tác trên đất dốc tại các địa phương, tổ chức thăm quan các mô hình canh tác cố định có năng suất, sản lượng và hiệu quả kinh tế cao; xây dựng bài giảng hướng dẫn người dân học tập, tổ chức các lớp tập huấn hướng dẫn kỹ thuật cho người dân tại các địa phương.

Áp dụng khoa học công nghệ mới

Giải pháp khoa học công nghệ ở miền núi cần hướng vào việc thúc đẩy chuyển đổi cơ cấu cây trồng, sản xuất hàng hoá theo định hướng bảo tồn và phát triển tài nguyên đất, khai thác thế mạnh về rừng, đất, các giống cây trồng đặc sản và kinh nghiệm bản địa, thúc đẩy phát triển những hàng hoá có khối lượng nhỏ nhưng giá trị cao, không đòi hỏi đầu tư lớn và những phương tiện giao thông hiện đại cho vận chuyển. Nghiên cứu áp dụng các mô hình canh tác nông lâm kết hợp, kỹ thuật canh tác trên đất dốc (SALT) phù hợp với điều kiện từng vùng; phát triển và ứng dựng công nghệ sản xuất các mặt hàng nông lâm đặc sản như nuôi trồng và chế biến nấm hương, thảo quả, cây làm thuốc và các lâm sản ngoài gỗ khác, chăn nuôi gia súc, gia cầm và dịch vụ thú y, tổ chức và giám sát hoạt động quản lý tài nguyên. Triển khai điểm Dự án hỗ trợ người dân vùng cao canh tác nông lâm nghiệp bền vừng trên đất nương rẫy ở 3 vùng Đông Bắc, Tây Bắc và vùng Tây nguyên nhằm tổng kết và rút ra các bài học kinh nghiệm triển khai diện rộng.


9

Canh tác nương rẫy là hình thức sản xuất nông nghiệp lâu đời gắn liền với đồng bào các dân tộc thiểu số nói chung sinh sống tại vùng cao không chỉ ở nước ta mà còn ở nhiều nơi trên thế giới. Xuất phát từ thực tiễn công tác quản lý nương rẫy trong thời gian qua và xu thế phát triển kinh tế hộ trong thời gian tới, việc xây dựng các đề án hỗ trợ người dân vùng cao canh tác nông - lâm nghiệp bền vững trên đất nương rẫy là cần thiết. Quá trình triển khai thực hiện đề án sẽ từng bước ổn định và cải thiện cuộc sống của đồng bào các dân tộc miền núi, giữ vững an ninh - chính trị và trật tự an toàn xã hội nông thôn miền núi; hạn chế và dần đi đến ngăn chặn tình trạng phá, đốt rừng làm nương rẫy, góp phần bảo vệ tài nguyên rừng và thực hiện tốt công cuộc xoá đói giảm nghèo của Đảng và Nhà nước.

HIỆU QUẢ CẦN ĐẠT ĐƯỢC

Hiệu quả của việc hỗ trợ cho đồng bào phát triển mô hình nông lâm bền vững trên đất nương rây cần đạt được: (i) Về kinh tế: Ổn định sản xuất nương rẫy hiện có (khoảng 1,2 triệu ha). Nâng cao hiệu quả sử dụng đất nương rẫy gấp 1,5 đến 2 lần. Người dân có đất sản xuất nông lâm nghiệp ổn định, đáp ứng nhu cầu lương thực tại chỗ, dần đi đến cải thiện và nâng cao chất lượng cuộc sống. Hình thành các mô hình canh tác trên đất dốc, bao gồm một số loài cây trồng nông lâm nghiệp, cây công nghiệp có năng suất sản lượng và hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng chức năng phòng hộ.

(ii) Về xã hội: Giảm đáng kể tỷ lệ đói nghèo cho khoảng 500 - 600 ngàn hộ sống dựa vào nương rẫy, đảm bảo trung bình mỗi hộ có 2 ha đất canh tác nông lâm nghiệp theo hướng thâm canh bền vững và đa dạng hoá sản phẩm (nông nghiệp, lâm nghiệp, cây công nghiệp, hoa quả, chăn nuôi); giải quyết việc làm cho gần 200 ngàn lao động và giúp người dân ổn định cuộc sống thông qua hỗ trợ lương thực trong quá trình chuyển một phần nương rẫy

sang trồng rừng, góp phần tích cực vào chủ trương xoá đói giám nghèo của Nhà nước, tạo thêm động lực cho các vùng sâu, vùng xa phát triển. Tăng thu nhập bình quân đầu người của người dân vùng cao lên từ 50% đến 80%; Tạo cơ hội làm giầu cho những gia đình có tiềm năng kinh tế, hiểu biết kỹ thuật, công nghệ thông qua việc đầu tư vào các mô hình canh tác.

(iii) Về môi trường: Diện tích nương rẫy hiện có (khoảng 1,2 triệu ha) được quy hoạch với các biện pháp canh tác hợp lý sẽ giảm thiểu xói mòn và thoái hoá đất. Việc chuyển một phần diện tích sang trồng rừng góp phần nâng cao khả năng phòng hộ đầu nguồn. Nguồn tài nguyên đất được bảo vệ, hạn chế tình trạng phá rừng, đốt nương làm rẫy gây cháy rừng. Góp phần xây dựng, bảo vệ vùng đầu nguồn cũng như bảo vệ cảnh quan thiên nhiên, dần giải quyết được tình trạng luân canh.

TÀI LI ỆU THAM KHẢO

1. Phan Văn Côn – Phạm Thị Hương, Thiết kế VAC cho mọi vùng, Nxb NN, H., 2005, 168 tr. 2. Nguyễn Văn Chương,(1985), Kiến tạo các mô hình nông lâm kết hợp, Nxb NN, Hà Nội. 3. Đề án “ Giao rừng, cho thuê rừng giai đoạn 2007 – 2010” (Kèm theo Quyết điịnh số 2740 / QĐ-BNN-KL, 20-9-2007 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT. 4. Đề án “Hỗ Trợ người dân vùng cao canh tác nông – lâm nghiệp bền vững trên đất nương rẫy giai đoạn 2008 – 2012” (Kèm theo Quyết định số 2945 / Đ_BNN-KL, 05-10-2007 của Bộ trưởng Bộ NN&PTNT). 5. Hướng dẫn sử dụng đất đai theo nông nghiệp bền vững, Tủ sách Khuyến nông phục vụ người lao động. Nxb Lao động, 2006, H. 140 tr. 6. Hà Thị Thu Thuỷ, Dương Quỳnh Phương, Vũ Như Vân, Các dân tộc Mông, Dao: Góc nhìn đa chiều từ Địa lí – dân tộc học - lịch sử - Sinh thái nhân văn miền núi phía Bắc, Nxb Văn hoá thông tin, năm 2012. 7. Đặng Kim Vui (Chủ biên), Giáo trình Nông Lâm kết hợp – Nxb Nông nghiệp, 2007.


10

SUMMARY AGRO-FORESTRY MODEL IN ECONOMICAL ACTIVITIES OF MOUNTAINOUS ETHNIC GROUPS AND SOLUTIONS SUPPORTI NG FOR SUSTAINABLE AGRICULTURE DEVELOPMENT

Tran Viet Khanh 1*, Duong Quynh Phuong2, Nguyen Tien Viet3

1Thai Nguyen University, 2College of Education –TNU 3Luong Ngoc Quyen High School, Thai Nguyen

Most of the mountainous areas are the poor residential areas where ethnic minorities live with extremely difficult living standards, so those areas really need to be prioritized for investment and development. In recent years, thanks to the implementation of development policies to support agriculture - forestry, living standards of ethnic minorities has been improved markedly. Therefore, the study of agro-forestry model for people in mountainous areas is needed. However, many issues addressed on the basis of rubbing out poverty, and it is necessary to have practical solutions, continue supporting and facilitating people farming sustainable forestry on land cultivation, gradually changing practices shifting cultivation, intensive farming to increase productivity on land cultivation and forestry development, improve the efficiency of land use, contributing to stabilize their lives, create jobs and income from agro-forestry model for people. Key words: Models agriculture – forestry; agriculture sustainable; cultivation; Ethnic; farming.

Ngày nhận bài: 30/7/2012, ngày phản biện: 6/8/2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012


Hoàng Thanh Oai và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 11 - 17

11

ĐÁNH GIÁ TI ỀM NĂNG ĐẤT ĐAI VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP XÃ QUANG THUẬN, HUYỆN BẠCH THÔNG, TỈNH BẮC KẠN

Hoàng Thanh Oai1*, Hoàng Văn Hùng2

1Trung tâm Kỹ thuật Tài nguyên Môi trường tỉnh BắcKạn 2Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT Đánh giá tiềm năng và định hướng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp trên địa bàn xã Quang Thuận, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn. Kết quả nghiên cứu cho thấy: toàn xã có 5 loại hình sử dụng đất (LUT) khác nhau, trong đó các loại hình mang lại hiệu quả kinh tế cao bao gồm: LUT trồng cây ăn quả, LUT chuyên lúa, LUT 2 lúa – màu v. Loại hình có nhiều tiềm năng và có thể đem nhiều triển vọng nhất cho xã là LUT cây ăn quả (cam, quýt). Hiện nay, trên một số thị trường đã xuất hiện thương hiệu cam, quýt Quang Thuận tạo điều kiện thuận lợi cho nông dân yên tâm sản xuất. Từ khóa: Loại hình sử dụng đất, hiệu quả kinh tế, sản xuất nông nghiệp, cam, quýt Quang Thuận

MỞ ĐẦU*

Đất đai là nguồn tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là nền tảng để con người định cư và tổ chức các hoạt động kinh tế xã hội. Xã hội phát triển, dân số tăng nhanh kéo theo những đòi hỏi ngày càng tăng về lương thực và thực phẩm, chỗ ở cũng như các nhu cầu về văn hóa, xã hội. Con người đã tìm mọi cách để khai thác đất đai nhằm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng tăng đó [2]. Như vậy đất đai, đặc biệt là đất nông nghiệp có hạn về diện tích nhưng lại có nguy cơ bị suy thoái dưới tác động của thiên nhiên và sự thiếu ý thức của con người trong quá trình sản xuất. Đó còn chưa kể đến sự suy giảm về diện tích đất nông nghiệp do quá trình đô thị hóa đang diễn ra mạnh mẽ, trong khi khả năng khai hoang đất mới lại rất hạn chế. Do vậy, việc đánh giá tiềm năng đất đai để sử dụng hợp lý theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững đang trở thành vấn đề mang tính chất toàn cầu đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm [1].

Xã Quang Thuận là một xã vùng núi cao nằm ở phía Tây nam của huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn; là một xã thuần nông nên nông nghiệp vẫn là ngành sản xuất chính. Hiện nay, trên địa bàn xã, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra mạnh mẽ, quá trình


này đã gây áp lực mạnh tới việc sử dụng đất đai, chuyển đổi cơ cấu đất đai và cơ cấu lao động, đặc biệt là việc chuyển diện tích đất nông nghiệp sang sử dụng vào các mục đích khác đòi hỏi xã phải phát huy được thế mạnh về tiềm năng đất đai cũng như lao động của mình. Đánh giá tiềm năng đất đai để biết được quỹ đất và khả năng hiện có, từ đó chỉ ra phương hướng sử dụng đất hợp lý, có hiệu quả là việc làm hết sức cần thiết. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu Đánh giá tiềm năng đất sản xuất nông nghiệp dựa trên cơ sở đánh giá hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng cơ cấu cây trồng trên địa bàn xã; xác định các loại hình sử dụng đất (LUT) phổ biến của xã và đánh giá hiệu quả sử dụng đất. Định hướng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp xã Quang Thuận đến năm 2020. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra, khảo sát: Điều tra, thu thập tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, thực trạng các LUT và hiệu quả các LUT nông nghiệp trên địa bàn xã Quang Thuận. - Phương pháp thống kê: Phân tích, xử lý số liệu về sử dụng đất và hiệu quả kinh tế sử dụng đất, làm cơ sở đưa ra những giải pháp sử dụng đất hiệu quả hơn [2].


12

- Phương pháp điều tra nhanh nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA) đánh giá nhu cầu phát triển nông nghiệp, các vấn đề ưu tiên, xem xét tính khả thi của các biện pháp đề xuất [1]. - Phương pháp sử dụng phần mềm tin học Excel để xử lý số liệu và đánh giá hiệu quả kinh tế. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng đất gồm: Hiệu quả kinh tế giá trị sản xuất (GTSX)/ha, chi phí sản xuất (CPSX)/ha, thu nhập thuần/ha, hiệu quả đồng vốn (HQĐV)/ha); Hiệu quả xã hội (GTSX/lao động (LĐ), thu nhập thuần/LĐ, công LĐ đầu tư cho 1 ha); Hiệu quả môi trường (mức độ sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật) [3]. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Đánh giá khái quát điều kiện tự nhiên, kinh t ế - xã hội của xã Quang Thuận Quang Thuận là một xã miền núi nằm ở phía Tây Nam của huyện Bạch Thông. Xã có vị trí địa lý và hệ thống đường giao thông rất thuận lợi, có nguồn tài nguyên đất, tài nguyên nước dồi dào, tài nguyên sinh vật, tài nguyên rừng phong phú;

Tổng diện tích đất tự nhiên của Quang Thuận là 3249,28 ha chiếm 5,95% tổng diện tích tự nhiên của huyện Bạch Thông, trong đó diện tích đất đang sử dụng chiếm tới 98,39%. Đất nông nghiệp có diện tích là 3035,8 ha, chiếm 93,43% tổng diện tích đất tự nhiên của xã. Trong đất nông nghiệp, đất trồng cây hàng năm chiếm 4,02%; đất trồng cây lâu năm chiếm 14,46%; đất lâm nghiệp chiếm 81,45%; đất nuôi trồng thủy sản chiếm 0.07%. Đất đai của Quang Thuận rất phong phú với nhiều chủng loại và kiểu địa hình khác nhau, có điều kiện để phát triển đa dạng các loại cây trồng và vật nuôi, đặc biệt đất đai của xã rất phù hợp với cây ăn quả đặc sản (cam, quýt).

Quang Thuận chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, thời tiết chia làm 2 mùa chính: mùa mưa (từ tháng 4 đến tháng 10) và mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau). Nhiệt độ trung bình trong năm là 21,50C. Lượng mưa trung bình năm là 1.586 mm. Độ ẩm không khí trung bình đạt khoảng

84%. Khí hậu này thích hợp với nhiều loại cây trồng, tạo điều kiện để sản xuất nông nghiệp phát triển đa dạng và phong phú về sản phẩm. Tuy nhiên do địa hình đồi núi kết hợp với mưa lớn, tập trung theo mùa dễ dẫn đến tình trạng lũ quét làm xói mòn, lở đất, gây ngập úng cục bộ và phá hủy hệ thống giao thông, thủy lợi… xã cần có biện pháp chủ động trong giai đoạn tới.

Trong cơ cấu kinh tế, ngành nông nghiệp chiếm tỷ trọng gần 90% tổng giá trị sản xuất của xã và mang lại nguồn thu nhập chính cho nông dân. Năm 2011, tổng sản lượng lương thực quy thóc ước đạt 955 tấn, cây ăn quả với diện tích 438,91 ha, sản lượng đạt hơn 1000 tấn/năm. Thu nhập bình quân đầu người đạt 11,5 triệu đồng/năm. Nhóm cây lương thực và cây ăn quả là những cây trồng chính của xã và đóng góp lớn vào giá trị của ngành nông nghiệp.

Thực trạng sản xuất nông nghiệp

Các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp Hiện trạng các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp chính trên địa bàn xã Quang Thuận năm 2011 thể hiện bảng 1.

Bảng 1. Các loại hình sử dụng đất tại xã Quang Thuận năm 2011

Loại đất

LUT Công thức luân canh

Diện tích (ha)

Cây trồng hàng năm

2 lúa 1. LX - LM 72,88 2 lúa - màu

2. LX - LM - Rau đông

4,02

1 lúa - màu

3. LM - Ngô ĐX

2,44

4. LM - Lạc xuân

4,37

Chuyên màu

5. Ngô ĐX - Ngô HT

19,83

6. Lạc xuân - Ngô HT

18,63

Cây lâu năm

Cây ăn quả

7. Quýt 346,72 8. Cam 86,67 9. Vải 5,52

(LX: Lúa xuân; LM: Lúa mùa; Ngô ĐX: Ngô đông xuân; Ngô HT: Ngô hè thu)


13

Bảng 2. Diện tích, năng suất trung bình, sản lượng của một số cây trồng

STT Loại cây trồng Diện tích gieo trồng (ha)

Diện tích cho sản phẩm (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn)

1 Lúa cả năm 156,59 156,59 46,06 721,31

1.1 Lúa xuân 72,88 72,88 41,68 303,76

1.2 Lúa mùa 83,71 83,71 49,88 417,55

2 Ngô cả năm 60,73 60,73 38,43 233,39

2.1 Ngô hè thu 22,27 22,27 39,59 88,17

2.2 Ngô đông xuân 38,46 38,46 37,76 145,22

3 Lạc 23,00 23,00 14,36 33,03

4 Rau đông 4,02 4,02 92,77 37,29

5 Quýt 346,72 260,34 78,33 2.039,24

6 Cam 86,67 65,03 80,48 523,36

7 Vải thiều 5,52 5,52 16,66 9,20

Số liệu bảng 1 cho thấy: toàn xã có 5 loại hình sử dụng đất (LUT), tùy thuộc vào điều kiện từng khu vực mà sự phân bố LUT và kiểu sử dụng đất khác nhau. Là một xã miền núi có diện tích đất nông nghiệp tương đối cao nên hệ thống cây trồng của xã tương đối đa dạng, chủ yếu là các loại cây lương thực và cây ăn quả. Trong đó LUT chuyên lúa chỉ có một kiểu sử dụng đất, LUT 2 lúa - 1 rau màu có 1 kiểu sử dụng đất, LUT 1 lúa - màu có 2 kiểu sử dụng đất, LUT chuyên màu có 2 kiểu sử dụng đất và LUT cây lâu năm có 1 kiểu sử dụng đất là trồng các loại cây ăn quả, chủ yếu là quýt và cam.

Hiện trạng cơ cấu cây trồng

Sản xuất nông nghiệp của xã Quang Thuận trong năm 2011 được thể hiện qua bảng 2.

Số liệu bảng 2 cho thấy:

- Cây lương thực: Sản lượng trong năm 2011 đạt mức trung bình, cụ thể như: cây lúa có năng suất trung bình là 46,06 tạ/ha, sản lượng cả năm đạt 721,31 tấn; cây ngô năng suất đạt 38,43 tạ/ha, sản lượng thu được là 233,39 tấn.

- Cây thực phẩm: Cây trồng chủ yếu trên địa bàn xã là cây lạc và một số loại rau đông (cà chua, cải bắp, xu hào...) góp một phần không nhỏ cho việc sử dụng hàng ngày và phát triển kinh tế của các hộ, cụ thể: năm 2011 diện tích cây lạc là 23,00 ha và sản lượng thu được là 33,03 tấn; diện tích cây rau các loại là 4,02 ha và sản lượng thu được là 37,29 tấn.

- Cây lâu năm phổ biến trên địa bàn xã là cây quýt, cam, vải, trong đó cây quýt cho giá trị kinh tế cao, diện tích trồng quýt của xã năm 2011 là 346,72 ha, diện tích cho sản phẩm là 260,34 ha và sản lượng thu được trong năm là 2.039,24 tấn. Bên cạnh đó, cây cam cũng thu được năng suất và sản lượng tương đối cao, với diện tích gieo trồng là 86,67 ha, diện tích cho sản phẩm là 65,03 ha và sản lượng thu được là 523,36 ha. Ngoài ra, một số hộ dân trong xã còn trồng thêm cây vải, tuy nhiên cây vải được trồng với diện tích nhỏ, không phổ biến, năng suất chỉ đạt mức trung bình, sản lượng thu được là 9,20 tấn.

Đánh giá hiệu quả sử dụng đất

Đánh giá hiệu quả kinh tế

Hiệu quả kinh tế sử dụng đất sản xuất nông nghiệp được trình bày trong bảng 3.

Kết quả nghiên cứu thể hiện ở bảng 3 cho thấy:

- Trên cùng một điều kiện đất đai, khí hậu nhưng hiệu quả của các LUT là khác nhau như: Trong các loại đất trồng cây hàng năm, đất 2 lúa - màu mang lại hiệu quả cao nhất với tổng chi phí sản xuất là 62,48 triệu đồng, tổng thu nhập thuần 50,997 triệu đồng, hiệu quả đồng vốn đạt 0,82 lần, giá trị ngày công lao động đạt 124,38 nghìn đồng/công lao động. Tiếp đến là đất chuyên lúa, đất LM - Lạc xuân v.v., thấp nhất là kiểu sử dụng đất chuyên màu với tổng chi phí sản xuất là 32,4


14

– 33.8 triệu đồng, tổng thu nhập thuần 18,8 – 20,3 triệu đồng, hiệu quả đồng vốn đạt 0,5 – 0,6 lần, giá trị ngày công lao động đạt 94 - 96 nghìn đồng/công lao động, một trong những nguyên nhân là do thiếu sự đầu tư về vốn, về khoa học kỹ thuật, các kiểu sử dụng đất đơn giản, đặc biệt là nhân dân còn sử dụng các giống địa phương cộng với cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất nông nghiệp nghèo nàn, trình độ canh tác còn lạc hậu, điều này ảnh hưởng đến năng suất cây trồng và hiệu quả sử dụng đất.

- Trên đất trồng cây lâu năm thì cây trồng chủ yếu là quýt, cam, vải thiều v.v. Đây là những loại cây trồng có giá trị kinh tế cao và là thế mạnh trong sản xuất nông nghiệp của xã. LUT này có cây quýt là cây mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất do năng suất và giá bán cao, hiệu quả sử dụng đồng vốn đạt 1,2 lần. Cây cam cho năng suất cao nhưng do không có thị trường tiêu thụ nên giá rẻ dẫn đến hiệu quả kinh tế không bằng cây quýt. Cây có hiệu quả kinh tế thấp là cây vải thiều, do năng suất thấp, mặt khác thị trường không ổn định, giá bán sản phẩm thấp.

Bảng 3. Hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất tính trên 1 ha

LUT Công thức luân canh GTSX

(1000đ) CPSX

(1000đ)

Thu nhập thuần

(1000đ)

HQĐV (lần)

Giá trị ngày công LĐ (1000đ)

2 lúa LX - LM 64.092,0 37.130 26.962 0,73 107,85

2 lúa - màu LX – LM - Rau đông 113.477,0 62.480 50.997 0,82 124,38

1 lúa - màu LM - Ngô ĐX 60.592,0 36.224 24.368 0,67 105,95

LM - Lạc 60.764,0 34.880 25.884 0,74 107,85

Chuyên màu Ngô ĐX - Ngô HT 52.597,2 33.766 18.831,2 0,56 94,16

Lạc xuân - Ngô HT 52.769,2 32.422 20.347,2 0,63 96,89

Cây ăn quả

Quýt 105.745,5 48.130 57.615,5 1,20 230,46

Cam 68.408,0 39.530 28.878 0,73 137,51

Vải thiều 10.829,0 8.110 2.719 0,34 67,98

Đánh giá hiệu quả xã hội

Hiệu quả về mặt xã hội của quá trình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp thông qua các kiểu sử dụng đất được thể hiện ở bảng 4.

Bảng 4. Hiệu quả xã hội của các loại hình sử dụng đất

LUT Công thức luân canh LĐ (công) GTSX/công LĐ

(1000đ) TNT/công LĐ

(1000đ) Chuyên lúa LX - LM 250 256,37 107,85

Lúa - Rau màu

LX - LM - Rau đông 410 276,77 124,38

LM - Ngô ĐX 230 263,44 105,95

LM - Lạc xuân 240 253,18 107,85

Chuyên màu Ngô ĐX - Ngô HT 200 262,99 94,16

Lạc xuân - Ngô HT 210 251,28 96,89

Cây ăn quả

Quýt 250 422,98 230,46

Cam 210 325,75 137,51

Vải thiều 40 270,73 67,98

(TNT: Thu nhập thuần)


15

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Mức độ đầu tư lao động và giá trị ngày công ở mỗi LUT là khác nhau. Các LUT: chuyên lúa, 2 lúa - màu, 1 lúa – màu, cây ăn quả (cam, quýt) phần lớn thu hút từ 230 - 410 công lao động/ha/năm. Các loại hình này đảm bảo một phần lương thực, thực phẩm tại chỗ, có thị trường tiêu thụ khá ổn định, tận dụng được nguồn lao động dư thừa ở nông thôn, đảm bảo tăng thu nhập. LUT chuyên màu trên địa bàn xã thu hút ít lao động, LUT ít được đầu tư do đó hiệu quả kinh tế chưa cao. Đây là kiểu sử dụng đất cần được quan tâm nghiên cứu, vì nó có thể thu hút được lực lượng lao động dư thừa trong nông thôn.

Nhìn chung, các LUT trên địa bàn xã đều là những LUT đã có từ lâu nên đã đi sâu vào tập quán canh tác của người dân địa phương và có thị trường tiêu thụ tại chỗ và một phần được tiêu thụ tại các địa bàn lân cận, giải quyết việc làm, thu hút nhiều lao động, tăng thu nhập cho người dân trên địa bàn xã nâng cao đời sống nhân dân.

Đánh giá hiệu quả xã hội

Việc lạm dụng phân bón hoá học thay cho phân hữu cơ là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng hàm lượng cao của lân trong đất (lân ít bị rửa trôi, khác với đạm và kali) và hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp của đa số các LUT. Để đạt năng suất cao và rút ngắn thời gian thu hoạch, người nông dân thường bón quá nhiều đạm, lân, kali cho đất mà hầu như không bón phân hữu cơ.

Lượng thuốc bảo vệ thực vật đang được sử dụng tương đối nhiều, thậm chí lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật. Hầu hết các loại cây trồng ở đây đều được phun thuốc bảo vệ thực vật ít nhất 2 lần/ vụ, đặc biệt cây ăn quả (quýt, cam...) phun 10-15 lần/năm và các loại rau màu như cà chua, bắp cải... phun đến 5-6 lần/vụ. Do số lượng thuốc và số lần phun nhiều, có khi phun ngay trước khi thu hoạch nên lượng thuốc bảo vệ thực vật còn tàn dư trong đất, trong sản phẩm nông nghiệp là tương đối lớn, ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường và sự an toàn chất lượng nông sản.

Trong những năm tới, để nông nghiệp phát triển bền vững cần quan tâm đến quy trình sản xuất và chất lượng sản phẩm, đây là yếu tố quan trọng để xây dựng thương hiệu cho nông sản.

Đánh giá tiềm năng đất đai

Tiềm năng đất đai là khả năng mở rộng diện tích các loại đất, khả năng tăng năng suất của các loại cây trồng, vật nuôi trên một đơn vị diện tích nhất định [1]. Nói cách khác tiềm năng quỹ đất bao gồm tiềm năng về số lượng và chất lượng kể cả đất đang sử dụng và đất chưa sử dụng. Việc đánh giá đúng tiềm năng đất đai về lượng và chất theo khả năng thích hợp với từng mục đích sử dụng có ý nghĩa quan trọng, tạo ra những căn cứ nhằm định hướng cho việc sử dụng đất đai hợp lý, hiệu quả, phù hợp với các giai đoạn phát triển kinh tế - xã hội của xã [3] .

Hiện nay, quỹ đất phát triển nông nghiệp của xã còn rất lớn chiếm 93% diện tích đất tự nhiên của toàn xã. Nhìn chung quỹ đất của xã đang được khai thác, sử dụng cơ bản đúng mục đích, hiệu quả sử dụng ngày càng tăng, tuy nhiên tiềm năng của đất đang sử dụng còn lớn nếu đầu tư khai thác theo chiều sâu sẽ mang lại lợi ích kinh tế cao hơn nữa.

Ngoài ra, diện tích đất chưa sử dụng còn 52,23 ha, trong đó chủ yếu là đất bằng chưa sử dụng (51,19 ha). Đó là phần diện tích đất chưa sử dụng có khả năng phục hồi, sử dụng cho sản xuất nông nghiệp, sản xuất vật liệu xây dựng, bố trí xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật.

Định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2020

Căn cứ điều kiện khí hậu, điều kiện đất đai, nguồn lao động, cơ sở vật chất kỹ thuật, trình độ thâm canh của người dân, các tiến bộ kỹ thuật, giống cây trồng, kết quả đánh giá hiện trạng, đánh giá hiệu quả kinh tế các loại hình sử dụng đất và trên cơ sở mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội của xã, chúng tôi định hướng sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn xã Quang Thuận đến năm 2020 như sau:


16

Đối với loại hình sử dụng đất 3 vụ (2 lúa - 1 màu) với kiểu sử dụng đất là: Lúa mùa - Lúa xuân - Rau đông cần áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật đưa các giống có năng suất cao, chất lượng tốt vào sản xuất nhằm tăng hiệu quả kinh tế trên 1 đơn vị sử dụng đất như: Nhị ưu 838, KD 18… các cây trồng vụ đông có hiệu quả cao như: Cà chua, cải bắp, súp lơ….

Đối với đất 2 vụ cần cải tạo hệ thống thủy lợi chuyển dịch cơ cầu để nâng diện tích này thành đất 3 vụ với các cây trồng cho năng suất cao chất lượng sản phẩm tốt. Chuyển diện tích trồng màu 2 vụ sang đất trồng 3 vụ.

Tận dụng ưu thế về điều kiện của vùng tập trung sản xuất cây ăn quả. Đây là loại hình đạt hiệu quả kinh tế cao, tuy nhiên hiện nay thị trường tiêu thụ chưa phát triển. Vì vậy trong thời gian tới cần mở rộng diện tích và thị trường tiêu thụ để nâng cao thu nhập cải thiện đời sống nhân dân.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Kết luận

Quang Thuận là một xã miền núi cao có tổng diện tích tự nhiên là 3249,28 ha, trong đó diện tích đất nông nghiệp là 3035,8 ha, chiếm 93,43% tổng diện tích đất tự nhiên của xã, là xã nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, có vị trí địa lý thuận lợi trong việc giao lưu hàng hóa và phát triển kinh tế. Nông nghiệp là ngành chiếm vai trò chủ đạo trong cơ cấu kinh tế của xã.

Hiện tại, Quang Thuận có 5 loại hình sử dụng đất với 7 kiểu sử dụng đất khác nhau. LUT cây ăn quả với cây trồng chủ yếu là cam và quýt có diện tích lớn nhất 433 ha, thấp nhất là LUT 1 lúa – màu với kiểu sử dụng đất là Lúa mùa – Ngô đông xuân có diện tích 2,44 ha.

Trong các loại hình sử dụng đất phổ biến của xã thì LUT 2lúa - 1 màu với kiểu sử dụng đất là Lúa mùa - Lúa xuân - Rau đông, LUT 2 lúa với kiểu sử dụng đất là Lúa mùa - Lúa xuân, LUT cây ăn quả là những LUT mang lại hiệu

quả kinh tế khá cao do điều kiện tự nhiên (đất đai, khí hậu) ở đây rất thích hợp; Kiểu sử dụng đất Ngô đông xuân - Ngô hè thu mang lại hiệu quả kinh tế thấp. Nguyên nhân là do: Trình độ kỹ thuật sản xuất chưa cao, chưa áp dụng triệt để những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất.

Đề nghị

Chuyển giao các công nghệ sản xuất nông nghiệp mới cho nông dân thông qua các hoạt động của công tác khuyến nông. Cần tăng cường công tác tiếp thị để tạo thị trường tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp.

Đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng như giao thông, thuỷ lợi để chủ động trong việc vận chuyển và tiêu thụ nông sản cũng như chủ động tưới tiêu trong sản xuất nông nghiệp.

Tăng cường các hoạt động tín dụng tạo điều kiện cho người nông dân được vay vốn để đầu tư sản xuất nông nghiệp.

Tăng cường hỗ trợ, đầu tư cho công tác nghiên cứu, chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật, giống cây trồng, vật nuôi có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp điều kiện sinh thái của xã, cải tạo, nâng cấp, xây dựng mới cơ sở hạ tầng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, chế biến nông sản…

Một số giải pháp được đề xuất nhằm góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp, đó là bố trí cây trồng hợp lý; hình thành và phát triển thị trường tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp; sử dụng hợp lý nguồn lực và khoa học công nghệ; hoàn thiện hệ thống chính sách tác động đến hiệu quả sử dụng đất sản xuất nông nghiệp.


[1]. Nguyễn Xuân Quát (1996), Sử dụng đất tổng hợp và bền vững, Nxb Nông nghiệp. [2]. Đào Châu Thu, Nguyễn Khang (1998), Đánh giá đất, Nxb Nông nghiệp. [3]. Hội khoa học đất Việt Nam (2000), Đất Việt Nam, Nxb Nông nghiệp Hà Nội.


17

SUMMARY ASSESS THE POTENTIAL AND PROPOSE USING ORIENTATIONS OF AGRICULTURAL LAND IN QUANG THUAN COMMUNE, BACH THONG DISTRICT, BAC KAN PROVINCE

Hoang Thanh Oai1*, Hoang Van Hung2

1Center of Resources and Environmental Technology, Bac Kan Province 2College of Agriculture and Forestry - TNU

In this article, potential of agricultural land in Quang Thuan commune, Bach Thong district, Bac Kan province was assessed and then some using orientations were proposed. It is inferred from research results that in the whole community, there were five land using types (LUT), among which the types having high economic efficiency were LUT for fruit trees, LUT for mainly rice and LUT for two rice crops and one crop of short-day commercial plants. The type which had much potential and brought the most prospects for the community was LUT for fruits trees (particularly oranges and tangerines). Recently, on some markets, the trademark of Quang Thuan oranges and tangerines has been recognized, which encourages farmers in the community to continue producing. Key words: land using type, agricultural production, economic efficiency, Quang Thuan oranges and tangerines

Ngày nhận bài: 10/7/2012, ngày phản biện: 31/7/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012



18

Đào Thanh Vân và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 19 - 22

19

TRỒNG XEN ỔI TRONG VƯỜN CAM SÀNH TẠI HUYỆN HÀM YÊN, TỈNH TUYÊN QUANG

Đào Thanh Vân*, Hà Duy Trường Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Để phòng trừ có hiệu quả với rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayana là môi giới truyền bệnh vàng lá greening đối với cam sành tại huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang có thể trồng xen ổi với mật độ 600 cây/ha. Trên vườn cam sành trồng xen ổi không xuất hiện rầy chổng cánh và bệnh greening đồng thời thu nhập từ quả ổi là 38.946.000đ/ha. Từ khoá: Rầy chổng cánh, cam sành Hàm Yên, trồng xen ổi.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Rầy chổng cánh có tên khoa học là Diaphorina citri Kuwayana, thuộc họ Psyllidae, bộ Homoptera. Rầy chổng cánh là loại sâu hại phổ biến trên cây họ cam quýt. Ấu trùng và trưởng thành (thành trùng) rầy chổng cánh chích hút dinh dưỡng của lá và chồi non làm cho chồi non lụi dần, sần sùi, lá non nhỏ và bị xoăn lại.[1]

Sự gây hại nguy hiểm nhất của rầy chổng cánh hiện nay là truyền vi khuẩn Candidtus asiaticum gây bệnh Greening cho các cây ăn quả có múi. Thông qua việc chích hút trên những cây bị nhiễm bệnh và sau đó tiếp tục tấn công trên những cây không nhiễm bệnh, rầy chổng cánh sẽ truyền bệnh cho cây này qua vòi chích hút và qua nước bọt do vi khuẩn Candidtus aciaticum có thể tồn tại và được nhân lên về số lượng trong tuyến nước bọt của rầy chổng cánh.[1]

Để phòng trừ có hiệu quả với rầy chổng cánh, ngoài kỹ thuật canh tác và sử dụng thuốc hóa học để phòng chống, thời gian gần đây các nhà khoa học ở Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam đã nghiên cứu thành công và đưa ra áp dụng một kỹ thuật canh tác mới, đó là trồng xen ổi vào vườn cam để xua đuổi rầy chổng cánh [2]. Trồng xen 600 cây ổi/ha trong các vườn quýt tại huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn cho kết quả tốt, hạn chế sự phát sinh, phát triển và gây hại của rầy chổng cánh và không phát hiện thấy cây quýt có biểu hiện nhiễm bệnh vàng lá greening.[3].

* Tel. 0912039940; Email: vannga01@ỵhoo.com

Để nâng cao hiệu quả kinh tế trồng cây cam, hạn chế tác hại của các bệnh nguy hiểm thì việc nghiên cứu trồng xen ổi trong vườn trồng cam sành tại Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang là cần thiết, có cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: giống cam sành Hàm Yên, giống ổi Đài Loan. Địa điểm nghiên cứu: Tại xã Yên Lâm, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang Thời gian nghiên cứu: (3/2010-3/2012) Nội dung nghiên cứu: Thí nghiệm gồm 2 công thức: + Công thức 1: Trồng xen ổi + Công thức 2: Không trồng xen ổi (đối chứng) Phương pháp nghiên cứu + Bố trí thí nghiệm trên vườn sản xuất của nông dân tại xã: Yên Lâm, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang theo phương pháp bố trí khảo nghiệm cây trồng trên đồng ruộng (định cây theo dõi các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển). + Các chỉ tiêu nghiên cứu về cây trồng theo phương pháp nghiên cứu cây ăn quả của Trần Thế Tục (1992). Các chỉ tiêu nghiên cứu về sâu bệnh hại theo phương pháp nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật. + Phương pháp xử lý số liệu: xử lý thống kê trên Excel và IRRISTAT KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Cam là cây ăn quả có múi không rụng lá hàng năm, tán cây là cơ sở hình thành lên năng suất và sản lượng quả. Kết quả theo dõi đặc điểm tán cây được trình bày ở bảng 1.


20

Bảng 1. Ảnh hưởng của trồng xen ổi đến đặc điểm hình thái tán cây cam tại Hàm Yên

Đơn vị: cm

Giống Chiều cao cây (cm)

Đường kính tán (cm)

Chiều cao phân cành (cm)

Dạng tán

Vườn cam trồng xen ổi 347,90 252,70 24,20 Hình bán cầu

Vườn cam không trồng xen ổi 298,20 206,20 29,70 Hình bán cầu

CV% 3,70 5,10 4,50

LSD05 21,55 22,37 2,55

Sự chênh lệch có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% về chiều cao cây, đường kính tán và chiều cao phân cành giữa hai công thức trồng xen ổi và không trồng xen ổi. Nguyên nhân là do trồng xen ổi thì cây cam có xu hướng vươn cao để tranh chấp về ánh sáng. Mặt khác, các đợt lộc của cây cam trên vườn trồng xen ổi tránh được 1 số loại sâu bệnh đến gây hại, tạo điều kiện thuận lợi cho lộc phát triển.

Bảng 2. Ảnh hưởng của trồng xen ổi đến tình hình sinh trưởng các đợt lộc của cam sành tại Hàm Yên

Giống Lộc Xuân Lộc Hè

Số lộc (lộc)

Chiều dài lộc (cm)

Số lá/lộc (lá)

Số lộc (lộc)

Chiều dài lộc (cm)

Số lá/lộc (lá)

Vườn cam trồng xen ổi 44,50 55,10 21,90 38,50 52,80 22,50

Vườn cam không trồng xen ổi 41,90 48,30 17,70 34,50 46,90 19,20

CV% 12,10 11,70 15,10 14,0 13,20 15,30

LSD05 9,00 6,00 6,36 9,83 5,92 6,16

Lộc Xuân và lộc Hè là 2 đợt lộc chính của cây ăn quả có múi. Kết quả theo dõi tình hình ra lộc của cây cam sành cho số liệu ở bảng 2. Các chỉ tiêu về số lộc/vụ và số lá/lộc không có sự sai khác có ý nghĩa giữa cây trong vườn cam trồng xen ổi và cây trong vườn không trồng xen ổi. Chiều dài lộc của cây cam trồng trong vườn có trồng xen ổi dài hơn cây cam trồng trong vườn thuần không có ổi cả ở vụ Xuân và vụ Hè. Bảng 3. Ảnh hưởng của trồng xen ổi đến mức độ hại của một số loại sâu hại trên vườn cam sành tại

Hàm Yên

Loại sâu hại Tần xuất bắt gặp

Tr ồng xen ổi

Không trồng xen ổi

Sâu vẽ bùa + ++ Rệp cam + ++ Sâu nhớt ++ ++ Rầy chổng cánh - + Sâu đục thân, đục cành

+ +

Nhện đỏ + ++ Ghi chú : + : rất ít gặp, mật độ thấp + + : gặp nhiều, mật độ trung bình +++ : gặp thường xuyên, mật độ cao

Trên vườn cây có múi có rất nhiều loại sâu gây hại, kết quả điều tra 1 số loại sâu hại chính cho thấy: sâu vẽ bùa, rệp cam và nhện đỏ ở vườn có trồng xen ổi rất ít gặp, mật độ thấp trong khi đó trên vườn đối chứng không trồng xen ổi gặp nhiều, mật độ trung bình. Đặc biệt rầy chổng cánh là môi giới chính truyền bệnh greening không thấy xuất hiện tại các vườn có trồng xen ổi. Điều này phù hợp với các nghiên cứu của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam và Trung tâm Nghiên cứu nông nghiệp quốc tế Nhật Bản chính là do trong lá ổi có chất Terpenoids xua đuổi rầy chổng cánh.


21

Bảng 4 . Ảnh hưởng của trồng xen ổi đến mật độ rày chổng cánh trên vườn cam sành tại Hàm Yên

Công thức Mật độ rầy (con/cành)

Vụ Xuân Vụ Hè Vụ Thu Vụ Đông

Không trồng xen 0,13 0,30 0,25 0,00

Trồng xen ổi 0,00 0,05 0,00 0,00

Theo dõi tình hình xuất hiện rầy chổng cánh trên vườn cam cho thấy: rày chổng cánh xuất hiện ở cả 3 vụ: Xuân, Hè, Thu nhưng ở mức độ nhẹ tại vườn cam không trồng xen ổi. Mật độ rầy của vụ Hè (0,30 con/cành) cao hơn vụ Thu (0,25 con/cành) và vụ Xuân (0,13 con/cành). Đối với vườn cam trồng xen ổi cũng có thấy sự xuất hiện của rầy chổng cánh ở vụ Hè nhưng ở mức độ rất thấp (0,05 con/cành) và hoàn toàn không thấy xuất hiện trên vườn ở các vụ khác. Như vậy trồng xen ổi trong vườn cam đã ngăn chặn không cho rầy chổng cánh Diaphorina citri Kuwayana xâm nhập gây nguy cơ truyền bệnh vàng lá greening.

Bảng 5. Ảnh hưởng của trồng xen ổi đến tỷ lệ cây cam mắc bệnh greening tại Hàm Yên

Công thức Số mẫu giám định Số mẫu dương tính Tỷ lệ (%)

Không trồng xen 30 5 16,67

Trồng xen ổi 30 0 0,00

Tiến hành lấy mẫu và giám định bệnh greening bằng phương pháp ứng dụng công nghệ sinh học Polymerase Chain Reaction (PCR) để xác định chính xác bệnh greening cho kết quả như sau: trên vườn trồng thuần có tới 16,67% cây có phản ứng dương tính với bệnh greening, trong khi đó trên vườn trồng xen ổi không có mẫu nào dương tính. Điều đó chứng tỏ cây ổi trồng xen trong vườn có tác dụng xua đuổi rầy chổng cánh là môi giới chính truyền bệnh greening trên cây cam.

Bảng 6. Sơ bộ tính toán hiệu quả của trồng xen ổi trong vườn cam tại huyện Hàm Yên

Công thức NS quả ổi (Kg/cây)

Thu nhập từ cây ổi (đ/cây)

Chi cho cây ổi (đ/cây)

Thu - chi (đ/cây)

Lãi thuần (đ/ha/vụ)

Không trồng xen ổi 0 0 0 0 0

Trồng xen ổi 8,07 104.910 40.000 64.910 38.946.000

Giá bán quả ổi trung bình: 13.000đ/kg

Ngoài tác dụng tăng độ che phủ đất, xua đuổi

côn trùng, hạn chế sâu bệnh hại, trồng xen ổi

trong vườn cam còn có tác dụng nâng cao thu

nhập cho người làm vườn. Kết quả sơ bộ tính

toán cho thấy trên vườn có trồng xen ổi, ở

giai đoạn kiến thiết cơ bản (3 năm sau trồng)

cây ổi đã cho thu nhập 38.946.000đ/ha. Đây

là nguồn thu rất có hiệu quả cho người làm

vườn để tăng thu nhập và có điều kiện đầu tư

vào cây trồng chính là cây cam sành.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Kết luận

- Trồng xen ổi trong vườn cam sành tại Hàm Yên, Tuyên Quang có xu hướng làm cho tán cây vươn cao hơn so với cây cam trong vườn trồng thuần.

- Trồng xen ổi 600 cây/ha trong vườn cam sành có tác dụng xua đuổi rầy chống cánh và khống chế bệnh greening hại cam.

- Thu hoạch từ cây ổi trồng xen trong vườn cam sành đạt 38.946.000đ/ha


22

Đề nghị

- Áp dụng kỹ thuật trồng xen ổi 600 cây/ha trong vườn cam sành để hạn chế sâu bệnh và tăng thu nhập.


[1]. Nguyễn Thị Thu Cúc, Phạm Hoàng Oanh (2004), Dịch hại trên cam, quít, chanh, bưởi (Rutaceae) và IPM. Nxb Nông nghiệp.

[2].Nguyễn Tân, Ổi Đài Loan cho thu nhập cao.

http://nongnghiep.vn/nongnghiepvn/72/2/2/97275/oi-

dai-loan-cho-thu-nhap-cao.aspx. Ngày 10 /7/ 2012.

[3]. Đào Thanh Vân (2010), Thử nghiệm kỹ thuật

trồng xen ổi trong vườn cam, quýt tại huyện Bạch

Thông, tỉnh Bắc Kạn. Báo cáo tống kết đề tài cấp

tỉnh Bắc Kạn.

SUMMARY INTERPLANTING GUAVA IN KING ORANGE ORCHARDS IN HAM YEN DISTRICT, TUYEN QUANG PROVINCE

Dao Thanh Van*, Ha Duy Truong College of Agriculture and Forestry – TNU

Tuyen Quang province might interplants between guava and Ham Yen king orange with the density of 600 plants/ha to prevent effectively Diaphoria citri Kuwayana, which mainly infects greening disease into Ham Yen king orange. The result indicated that there were no more Diaphorina citri Kuwayana and greening disease occurrence in the interplanting orchard of guava and king orange in Ham Yen district. Moreover, 38.946.000VND/ha was obtained as production income. Key words: Diaphorina citri Kuwayana, Ham Yen king orange, Guava interplanting..

Ngày nhận bài: 20/7/ 2012, ngày phản biện: 25/7/2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012

* Tel. 0912039940; Email: vannga01@ỵhoo.com

Dương Văn Sơn Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 23 - 27

23

KẾT QUẢ THÍ NGHI ỆM SO SÁNH GIỐNG SẮN MỚI TẠI XÃ HÙNG ĐỨC (HUYỆN HÀM YÊN, T ỈNH TUYÊN QUANG )

Dương Văn Sơn*

Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT Sắn là cây trồng quan trọng đối với sinh kế đồng bào các dân tộc vùng cao của tỉnh Tuyên Quang. Dưới sự hỗ trợ kỹ thuật của dự án Nghiên cứu có sự Tham gia đối với sự Phát triển vùng cao (PRDU), dự án do Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) quản lý, thí nghiệm so sánh một số giống sắn mới đã được thực hiện tại xã Hùng Đức (huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang) trong năm 2006. Thí nghiệm gồm 5 dòng, giống sắn: Giống Lá tre địa phương, giống KM94, giống KM98-7, dòng CM9952-24 và dòng GM155-17, trong đó giống Lá tre địa phương được sử dụng là đối chứng. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại; Diện tích ô thí nghiệm 25 m2/ô; Mật độ trồng sắn 1 m x 1 m = 10.000 cây/ha. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Các dòng giống sắn tham gia thí nghiệm đều sinh trưởng phát triển tốt. Năng suất củ tươi các dòng giống biến động từ 31,7 đến 40,6 tấn/ha, năng suất củ khô đạt từ 11,52 đến 15,96 tấn/ha, tỷ lệ chất khô đạt từ 36,33 đến 39,68%, năng suất tinh bột đạt từ 7,68 đến 11,04 tấn/ha. Trong 5 dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm thì hầu hết các dòng giống đều có năng suất cao hơn so đối chứng, trong đó điển hình là giống KM98-7 đạt hiệu quả kinh tế cao nhất, cao hơn so với đối chứng 5,77 triệu đồng/ha, vì vậy cần khuyến cáo và giới thiệu giống sắn mới này ra sản xuất. Từ khóa: Giống sắn, sản xuất sắn, sản xuất bền vững.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Bước sang đầu thế kỷ 21, cây sắn của nước ta đã có những thay đổi về vị trí từ một cây màu truyền thống, là cây trồng của người nghèo với mục đích trồng trọt để làm lương thực thành cây trồng hàng hoá với mục đích sản xuất làm nguyên liệu cho chế biến tinh bột và lát khô làm thức ăn cho gia súc. Do cây sắn có thị trường tiêu thu tốt và có những ưu điểm là dễ trồng, không bị sâu bệnh hại, khả năng thích ứng rộng, có thể trồng được trên đất nghèo kiệt mà các cây trồng khác có thể không có hiệu quả kinh tế. Chính vì vậy người nông dân ít quan tâm đến đầu tư cho sản xuất sắn. Để sản xuất lâu bền trên đất dốc cần phải giúp nông dân nhận rõ được vai trò tác dụng của các giải pháp kỹ thuật thông qua tham gia các hoạt động tập huấn, thử nghiệm và khuyến cáo kỹ thuật mới.

Diện tích và sản lượng sắn của Việt Nam bị áp lực chi phối của thị trường nên không ổn định. Tiêu thụ sắn ở nước ta chủ yếu ở dạng chế biến sắn lát và tinh bột sắn. Mức xuất * Tel 0912 349 765, Email: [email protected]

khẩu sắn lát còn thấp và không ổn định. Hiện có khoảng trên 20 nhà máy chế biến tinh bột sắn đã và đang được xây dựng (phần lớn tập trung ở các tỉnh phía Nam). Tổng công suất của các nhà máy chế biến tinh bột sắn trong cả nước đạt khoảng 900 ngàn tấn củ tươi/năm, chiếm khoảng 45% tổng sản lượng sắn (Phạm Văn Biên, 2000).

Là tỉnh miền núi, Tuyên Quang có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển sắn. Diện tích biến động từ 3.400 - 3.600 ha, song năng suất nhìn chung còn thấp, chỉ đạt khoảng 8 -10 tấn/ha, do đó chưa phát huy hết tiềm năng sẵn có của địa phương.

Được sự tài trợ của Quỹ Quốc tế về Phát triển Nông nghiệp (IFAD), Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Tuyên Quang thực hiện dự án hỗ trợ kỹ thuật tại ba huyện trọng điểm Hàm Yên, Yên Sơn và Chiêm Hóa. Trong khuôn khổ bài báo này, chúng tôi xin giới thiệu kết quả thí nghiệm so sánh một số giống sắn mới trong năm 2006 tại xã Hùng Đức (huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang).


24

Mục đích nghiên cứu là nhằm tìm ra được giống sắn có năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái của địa phương để phục vụ cho nhu cầu chế biến sắn lạt khô và tinh bột sắn ướt của địa phương.

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật li ệu nghiên cứu:

Vật liệu nghiên cứu gồm 5 dòng, giống sắn: Giống Lá tre địa phương, giống KM94, giống KM98-7, dòng CM9952-24 và dòng GM155-17, trong đó giống Lá tre địa phương được sử dụng là đối chứng. Đây là các dòng và giống sắn ưu tú do nhóm nghiên cứu sắn của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cung cấp và tư vấn hỗ trợ cho các nghiên cứu về sắn tại địa phương.

Nội dung và phương pháp nghiên cứu:

Thí nghiệm chính qui nhắc lại 3 lần. Bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên; Diện tích ô thí nghiệm 25 m2/ô; Mật độ trồng sắn 1 m x 1 m = 10.000 cây/ ha;

Lượng phân bón: 7 tấn phân chuồng + 40 kg N + 40 kg P205 + 80 kg K2O/ha.

Kỹ thuật bón phân:

+ Bón lót toàn bộ phân chuồng + 100% P205

+ Bón thúc lần 1 sau trồng 45 ngày bón 1/2N + 1/2 K2O

+ Bón thúc lần 2 sau trồng 120 ngày bón 1/2N + 1/2 K2O

Địa điểm thí nghiệm tại nương sắn nhà ông Bùi Duy Thạo, thôn Khánh Hùng, xã Hùng Đức, huyện Hàm Yên, tỉnh Tuyên Quang.

Ngày trồng: 28/2/2006. Thu hoạch vào 25 tháng 12 năm 2006.

Các chỉ tiêu và phương pháp nghiên cứu:

* Nghiên cứu đặc điểm nông học của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm, bao gồm: chiều cao thân chính, chiều dài các cấp cành, chiều cao toàn thân, tổng số lá trên cây. Khi thu hoạch chọn 5 cây theo đường chéo góc đo đếm lấy số liệu trung bình.

* Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ tươi: đường kính củ, chiều dài củ, số củ/gốc, khối lượng củ/gốc, năng suất thân lá, năng suất củ tươi, năng suất củ khô.

* Nghiên cứu một số chỉ tiêu về chất lượng củ: Tỷ lệ chất khô, năng suất tinh bột, tỷ lệ tinh bột.

* Nghiên cứu một số chỉ tiêu hiệu quả kinh tế: thu, chi, lợi nhuận theo giá cả tính tại thời điểm thực hiện thí nghiệm tại Tuyên Quang.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Đánh giá một số chỉ tiêu nông học của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Kết quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 1. Sự sinh trưởng và phát triển của tất cả các dòng, giống tham gia thí nghiệm đều sinh trưởng phát triển tốt. Chiều cao thân chính của các giống tham gia thí nghiệm đều cao, dao động từ 164,33 cm (KM94) đến 248,67cm (GM155-17).

Chiều dài cấp cành lớn thường gây khó khăn cho việc chăm sóc và nâng cao mật độ trồng trên một đơn vị diện tích. Chiều dài cấp cành liên quan đến tổng số lá/cây và diện tích lá/cây do đó ảnh hưởng đến khả năng quang hợp, đồng hoá, vận chuyển các chất dinh dưỡng về cơ quan kinh tế, ảnh hưởng đến năng suất của cây sắn. Kết quả số liệu bảng 1 cho thấy:

Bảng 1. Đặc điểm nông học của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Dòng, giống Chiều cao thân chính

(cm)

Chiều dài cành cấp 1

(cm)

Chiều cao toàn cây

(cm)

Tổng số lá/cây

(lá)

Đường kính gốc

(cm)

Năng suất thân lá (tấn/ha)

Lá tre (Đ/C) 174,00 34,67 208,67 93,00 2,17 17,23 KM94 164,33 101,67 266,00 117,00 2,43 18,13

KM98-7 232,33 35,33 267,66 136,67 2,10 21,70 CM9952-24 116,33 135,30 251,63 116,70 1,97 18,90 GM155-17 248,67 53,67 302,34 145,00 2,33 22,80


25

Chiều dài cành cấp 1 trong 5 dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm thì các dòng, giống đều phân cành cấp 1 và có chiều dài cành cấp 1 dao động từ 35,33 cm (KM98-7) đến 135,30 cm (CM9952-24).

Chiều cao cây của các giống sắn tham gia thí nghiệm đều đạt tiêu chuẩn chọn lọc của CIAT. Chiều cao của các giống có chiều cao dao động từ 208,67 cm (Lá tre địa phương) đến 302,34 GM155 -17. Các dòng, giống nhìn chung đều cao hơn giống lá tre địa phương từ 42,67cm (CM9952-24) đến 93,67cm (GM155-17).

Số lá/cây các dòng, giống tham gia thí nghiệm đều cao hơn đối chứng từ 23,7 lá/cây (CM9952-24) đến 52 lá/cây (GM155-17).

Đường kính gốc của cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Giống, điều kiện canh tác và chăm sóc do vậy các giống khác nhau có đường kính khác nhau. Qua kết quả nghiên cứu bảng 1.1 thấy rằng trong các giống tham gia thí nghiệm giống KM94 có đường kính gốc lớn nhất, đạt 2,43 cm; tiếp đến là GM155-17 đạt 2,33 cm và thấp nhất là CM9952-24 đạt 1,97 cm.

Năng suất thân lá thể hiện sự sinh trưởng và phát triển bộ phận trên mặt đất của cây. Kết quả nghiên cứu cho thấy trong các dòng, giống tham gia thí nghiệm hầu hết cao hơn đối chứng ; dòng có năng suất thân lá cao nhất là GM155-17 đạt 22,80 tấn/ha, tiếp theo là giống KM98-7 đạt 21,70 tấn/ha, CM9952-24 đạt 18,90 tấn/ha và thấp nhất là giống KM94 (đạt 18,13 tấn/ha).

Năng suất của các dòng, giống sắn tham

gia thí nghiệm

Số liệu bảng 2 cho thấy: Giống có chiều dài

củ dài nhất là KM94 đạt 38,33 cm, tiếp đến là

dòng CM9952- 24 đạt 35,57 cm; các dòng,

giống còn lại có chiều dài củ ngắn hơn đối

chứng Lá tre địa phương là KM98-7 đạt 32,00

cm và dòng GM155-17 đạt 33,11 cm.

Trong các dòng, giống tham gia thí nghiệm có

dòng GM155-17 có đường kính củ lớn nhất,

đạt 4,40 cm, các giống còn lại dao động từ

3,07 cm (Lá tre địa phương) đến 3,80 cm

(CM9952-24).

Dòng, giống có số củ/gốc lớn nhất là

CM9952-24 đạt 12,67 củ/gốc; tiếp theo là

giống KM98-7 đạt 12,00 củ/gốc, giống KM94

đạt 11,33 củ/gốc, GM155-17 đạt 11,00 củ/gốc

và thấp nhất là đối chứng (Lá tre địa phương)

đạt 8,67 củ/gốc.

Dòng có khối lượng củ lớn nhất là GM155-17

đạt 4,06 kg/gốc. Các dòng, giống còn lại đều có

khối lượng củ/gốc cao hơn đối chứng từ 0,05

kg/gốc (KM94) đến 0,83 kg/gốc (KM98-7).

Các dòng giống tham gia thí nghiệm đều có

năng suất củ tươi cao hơn đối chứng và cao nhất

là dòng GM155-17 đạt 40,06 tấn/ha tiếp đến là

giống KM98-7 đạt 40,00 tấn/ha, CM99523-24

đạt 33,40 tấn/ha, KM94 32,20 tấn/ha.

Bảng 2. Yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Dòng, giống Chiều dài củ (cm)

Đường kính củ (cm)

Số củ /gốc (củ)

Khối lượng TB/gốc (kg)

Năng suất củ tươi (tấn/ha)

Lá tre (Đ/C) 33,22 3,07 8,67 3,17 31,70 KM94 38,33 3,76 11,33 3,22 32,20

KM98-7 32,00 3,57 12,00 4,00 40,00 CM9952-24 35,57 3,80 12,67 3,34 33,40 GM155-17 33,11 4,40 11,00 4,06 40,60

Cv% 9,90 LSD05 7,25


26

Chất lượng của các giống sắn của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Tỷ lệ chất khô (TLCK): Qua kết quả số liệu bảng 3, chúng tôi nhận xét như sau: Giống có tỷ lệ chất khô cao nhất là KM 94 và CM9952-24 đạt 39,68% tiếp theo là giống KM98-7 đạt 38,64%, GM155-17 đạt 38% và thấp nhất là giống Lá tre địa phương có tỷ lệ chất khô 36,33%.

Năng suất củ khô (NSCK): Qua kết quả số liệu ở bảng 3, chúng tôi có nhận xét như sau: Giống có NSCK cao nhất là KM 98-7 đạt 5,96 tấn/ha, cao hơn so đối chứng là 38,54%, tiếp đến là GM155-17 đạt 15,43 tấn/ha, cao hơn 33,94% so đối chứng, CM9952-24 đạt 13,25 tấn/ha, cao hơn so đối chứng15,02%, giống KM94 đạt 12,78 tấn/ha, cao hơn so đối chứng 10,93%.

Tỷ lệ tinh bột: Qua bảng số liệu 4, chúng tôi đánh giá sơ bộ: Giống có tỷ lệ tinh bột cao nhất là KM94 và CM9952-24 đạt 28,70%, tiếp đến là giống KM98-7 đạt 27,60%, dòng GM155-17 đạt 26,5% và thấp nhất là giống đối chứng, đạt 24,23%. Năng suất tinh bột: Đối với cây có củ lấy bột nói chung và cây sắn nói riêng thì năng suất tinh bột là một trong những chỉ tiêu quan trọng quyết định đến chất lượng. Kết quả về năng suất tinh bột của các giống tham gia thí nghiệm cho thấy: các giống tham gia thí nghiệm đều cao hơn so đối chứng, trong đó cao nhất là KM98-7 đạt 11,04%, cao hơn 43,75% so đối chứng; tiếp theo dòng GM155-17, đạt 10,97 tấn/ha , cao hơn 40,10% so đối chứng; Hai dòng giống còn lại tăng hơn so đối chứng từ 20,31% (KM94 đạt 9,24 tấn/ha) đến 24,86% (CM9952-24 đạt 9,59 tấn/ha) .

Bảng 3. So sánh năng suất củ khô của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Dòng, giống Tỷ lệ chất khô (%) Năng suất củ khô (tấn/ha) So sánh với đối chứng (%) Lá tre (Đ/C) 36,33 11,52 100,00 KM94 39,68 12,78 110,93 KM98-7 38,64 15,96 138,54 CM9952-24 39,68 13,25 115,02 GM155-17 38,00 15,43 133,94 Cv% 6,30 LSD05 4,10

Bảng 4. So sánh năng suất tinh bột của các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm

Dòng, giống Tỷ lệ tinh bột (%) Năng suất tinh bột (tấn/ha) So sánh với đối chứng (%) Lá tre (Đ/C) 24,23 7,68 100,00 KM94 28,70 9,24 120,31 KM98-7 27,60 11,04 143,75 CM9952-24 28,70 9,59 124,86 GM155-17 26,50 10,76 140,10 Cv% 9,40 LSD05 3,10

Bảng 5. Sơ bộ hiệu quả kinh tế của các dòng, giống sắn thí nghiệm

Dòng, giống Năng suất củ khô (tấn/ha)

Tổng thu (tri ệu đồng)

Tổng chi (tri ệu đồng)

Lợi nhuận (tri ệu đồng)

Chênh lệch so đối chứng (tri ệu đồng)

Lá tre (Đ/C) 11,52 23,04 6,99 14,98 - KM94 12,78 21,10 6,99 16,61 1,63 KM98-7 15,96 19,62 6,99 20,75 5,77 CM9952-24 13,25 25,62 6,99 17,23 2,25 GM155-17 15,43 24,56 6,99 20,06 5,08

Ghi chú: Giá sắn khô năm 2006


27

Kết quả trên cho thấy: trong 5 dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm xét về mặt kinh tế thì giống KM98-7 có hiệu quả kinh tế cao nhất, trừ chi phí sản xuất còn lợi nhuận 20,75 triệu đồng/ha, cao hơn so với đối chứng 5,77 triệu đồng/ha; tiếp theo là dòng GM155-17 lợi nhuận thu được 20,06 triệu đồng/ha, cao hơn so đối chứng 5,08 triệu đồng/ha; dòng CM9952-24 lợi nhuận thu được 17,23 triệu đồng/ha, cao hơn so đối chứng 2,25 triệu đồng/ha; giống KM94 lợi nhuận thu được 16,61 triệu đồng/ha, cao hơn so đối chứng 1,63 triệu đồng/ha.

KẾT LUẬN

Các dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm đều sinh trưởng phát triển tốt. Năng suất củ tươi các dòng giống biến động từ 31,7 đến 40,6 tấn/ha, năng suất củ khô đạt từ 11,52 đến 15,96 tấn/ha, tỷ lệ chất khô đạt từ 36,33 đến 39,68%, năng suất tinh bột đạt từ 7,68 đến 11,04 tấn/ha. Trong 5 dòng, giống sắn tham gia thí nghiệm thì hầu hết các dòng giống đều có năng suất cao hơn so đối chứng, trong đó

điển hình là giống KM98-7 đạt hiệu quả kinh tế cao nhất, cao hơn so với đối chứng 5,77 triệu đồng/ha.


[1]. Dự án Nghiên cứu có sự tham gia đối với sự

phát triển vùng cao (PRDU), 2007. Kết quả nghiên

cứu sắn năm 2006 tại xã Hùng Đức, huyện Hàm

Yên, tỉnh Tuyên Quang.

[2]. Dự án Nghiên cứu có sự tham gia đối với sự

phát triển vùng cao (PRDU), 2008. Báo cáo kết

quả các thí nghiệm dự án PRDU Tuyên Quang và

Hà Giang.

[3]. CIAT, CIP và IFAD, 2008. Nghiên cứu phát

triển sắn ở Tuyên Quang dưới sự hỗ trợ của dự

án PRDU. Dự án PRDU. Tài liệu khuyến nông

cây sắn.

[4]. Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền

Nam, 2000. Kết quả nghiên cứu và khuyến nông

sắn Việt Nam. Thông tin về Hội thảo sắn Việt

Nam lần thứ 8.

SUMMARY THE TRIAL RESULT ON SOME NEW CASSAVA VARIETIES AT H UNG DUC COMMUNE (HAM YEN DISTRICT, TUYEN QUANG PROVINCE )

Duong Van Son* College of Agriculture and Forestry - TNU

Cassava is considered as an important crop in livelihoods of upland and minority groups in Tuyen Quang province. Under the support of the Participatory Research for Development in the Uplands (PRDU) project, a research project managed by International Center for Tropical Agriculture (CIAT), a trial on some new Cassava varieties was conducted at Hung Duc commune (Ham Yen district, Tuyen Quang province) in the year of 2006. The trial consists of 5 new varieties: KM94, KM98-7, CM9952-24, GM155-17, and La tre as the local check or control of the trial. The trial was designed by random block with 3 replicates; plot size is 25 m2 and density 10,000 plants per ha with plant to plant is 1 m x 1 m. The trial result showed that: all new Cassava varieties seem to have good development under local condition. Fresh root yield of varieties varies 31.7 to 40.6 tons per ha, dry root yield is from 11.52 to 15.96 tons/ha, dry matter rate varies 36.33 to 39.68%, starch yield varies 7.68 to 11.04 tons per ha. Among all 5 treatments, the yield of all new varieties is higher than the local check of La tre; Of which, KM98-7 is highest in both yield and economy with net income is higher than local check with the value of 5.77 million VND per ha, therefore this new variety should be disseminated to production in the areas. Key words: Cassava variety, cassava production, sutanainable production


* Tel 0912 349 765, Email: [email protected]


28

Trần Thị Hoan và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 29 - 33

29

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA CÁC PHƯƠNG THỨC TRỒNG SẮN KHÁC NHAU (L ẤY CỦ, LẤY CỦ VÀ LÁ, L ẤY LÁ) LÀM TH ỨC ĂN CHĂN NUÔI

Tr ần Thị Hoan1*, Từ Trung Kiên1, Từ Quang Trung2

1Trường Đại học Nông lâm – ĐH Thái Nguyên, 2Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Chúng tôi đã nghiên cứu hiệu quả của các phương thức trồng sắn khác nhau (lấy củ, lấy củ + lá và láy lá) làm thức ăn chăn nuôi. Kết quả nghiên cứu cho thấy trồng sắn theo các phương thức khác nhau thì sản lượng lá, củ sắn và hiệu quả kinh tế cũng khác nhau. Trồng sắn theo phương thức củ + lá có sản lượng củ là 59,203 tấn/ha/2 năm, sản lượng lá tận thu là 11,391 tấn/ha/2 năm và lãi thuần đạt cao nhất 67,5 triệu đồng/ha/2 năm. Phương thức trồng sắn lấy lá đứng thứ 2, có sản lượng lá tươi là 31,314 tấn/ha/2 năm, tận thu củ được 14,010 tấn/ha/2 năm và lãi thuần đạt 56,9 triệu đồng/ha/2 năm, phương thức trồng sắn thu củ có sản lượng củ và lá tươi lần lượt là 55,327 và 1,064 tấn/ha/2 năm còn lãi thuần đạt thấp nhất là 42,5 triệu đồng/ha/2 năm. Từ khóa: Trồng sắn, lấy củ, lấy củ và lá, lấy lá

MỞ ĐẦU*

Từ trước tới nay người ta trồng sắn thu củ làm thức ăn chăn nuôi mà chưa nghĩ tới việc trồng sắn thu lá để làm bột lá xanh bổ sung vào thức ăn để cung cấp sắc tố cho vật nuôi. . Hàm lượng β caroten trong lá sắn từ 47, 63 – 99,39 mg % VCK. Củ sắn có hàm lượng protein thấp (trong củ tươi có 0,98- 1,09 %). Lá sắn giàu dinh dưỡng, đặc biệt là protein và carotenoid, trong lá sắn tươi, tỷ lệ protein có trung bình từ 6,50 - 7,00 % và carotenoid từ 500- 600 mg/kg VCK (Trần Thị Hoan, 2012 [2]) . Để biết được các phương thức trồng khác nhau có ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng của củ và lá sắn cũng như hiệu quả kinh tế như thế nào, chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu hiệu quả của các phương thức trồng sắn khác nhau (lấy củ, lấy củ - lá, lấy lá) làm thức ăn chăn nuôi. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu các phương thức trồng sắn khác nhau với mục đích lấy lá, lấy củ làm thức ăn chăn nuôi để tìm ra phương thức nào cho hiệu quả kinh tế cao hơn.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Giống sắn KM94

* Tel:0988520 086; Email: [email protected]

- Địa điểm nghiên cứu: Trung tâm Thực hành Thực nghiệm, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.

- Thời gian nghiên cứu: Năm 2009 - 2010

Phương pháp nghiên cứu Chúng tôi thí nghiệm với 3 phương thức trồng sắn khác nhau: lấy củ (C) với mật độ trồng (1,0 m x 1,0 m), lấy củ - lá (C -L) với mật độ trồng (0,8 m x 0,6 m), lấy lá (L) với mật độ trồng (0,8m x 0,4m). Mỗi phương thức trồng được bố trí trên diện tích 30m2 và được lặp lại 3 lần, bố trí thí nghiệm theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn.

Phân bón: Được bón theo kỹ thuật trồng sắn của Nguyễn Viết Hưng (2006) [3]

- Lượng phân bón đối với phương thức trồng lấy C và lấy C-L: 10 tấn phân hữu cơ + 60 kg N + 40 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha/năm.

Cách bón:

+ Bón lót: 100% phân chuồng + 100% P2O5. + Bón thúc lần 1: Sau trồng 45 ngày bón 1/2N + 1/2 K2O kết hợp với làm cỏ và vun nhẹ cho sắn.

+ Bón thúc lần 2: Sau trồng 90 ngày bón số phân còn lại (1/2N +1/2K2O) kết hợp làm cỏ vun cao gốc cho sắn.

- Lượng phân bón đối với phương thức trồng lấy lá: 10 tấn phân hữu cơ + 120 kg N + 40 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha/năm


30

Bón lót vào lúc trồng sắn ở năm thứ nhất và đầu năm thứ 2: 100% phân chuồng và 100% phân lân. Phân kali được bón lót 25% cùng phân chuồng và phân lân, số còn lại được bón cùng với đạm sau mỗi lứa cắt. Phân đạm được chia đều bón sau trồng 45 ngày và sau mỗi lứa cắt. Thu hoạch: - Đối với phương thức lấy lá: Thu hoạch lứa đầu sau khi trồng 4 tháng, sau đó cứ 2 tháng thu 1 lần, cắt ngang thân sắn cách mặt đất 40-50cm, lần cắt sau cắt cao hơn lần cắt trước 10 – 20 cm. Đầu năm thứ hai, cắt cách mặt đất 30-40cm, đầu xuân bón phân để sắn tái sinh, thu hoạch năm thứ 2 cũng giống như năm thứ nhất. Cành sắn sau thu cắt được tách lá sắn ra khỏi cuống và cân khối lượng lá thu được, thu hoạch củ vào cuối năm thứ hai. - Đối với phương thức trồng lấy củ: Thu hoạch củ vào tháng 12 và tận thu lá. - Đối với phương thức lấy C-L: Sau khi trồng 4 tháng, cứ 20 ngày tỉa lá già và lá bánh tẻ phía gần gốc 1 lần. Tách toàn bộ cuống ra khỏi lá và cân khối lượng lá. Thu hoạch củ vào tháng 12, đồng thời kết hợp tận thu lá. Các chỉ tiêu theo dõi - Khí tượng (Ẩm độ, nhiệt độ, lượng mưa trong các năm thí nghiệm). - Thành phần hóa học đất: N tổng số (%), pH, P2O5

tổng số (%), P2O5 dễ tiêu (mg/100g), K2O tổng số (%), K2O trao đổi (mg/100g) - Năng suất lá sắn (bỏ cuống) ở các lứa cắt (tạ/ha/lứa) và thời điểm tận thu lá, năng suất củ sắn (tạ/ha/lứa) - Sản lượng lá đã bỏ cuống, sản lượng củ sắn (tấn/ha/năm). - Thành phần hóa học của củ và lá sắn ở các phương thức trồng sắn khác nhau - Hiệu quả kinh tế - Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu là các phương pháp thông dụng được sử dụng trong nghiên cứu trồng trọt và chăn nuôi. Phương pháp xử lý kết quả Các số liệu thu thập được xử lý bằng phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi của Nguyễn Văn Thiện (2002) [4] và trên phần mềm thống kê Minitab 14.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Khí tượng khu vực thí nghiệm

Khu vực thí nghiệm (tỉnh Thái Nguyên) có nhiệt độ trung bình năm là: 24,2oC, ẩm độ trung bình năm là 80,2%, lượng mưa trung bình năm là: 1700 mm. Như vậy, khí tượng của khu vực thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với sự sinh trưởng của cây sắn trồng lấy củ. Tuy nhiên, thời gian cuối năm, nhiệt độ và lượng mưa thường thấp, không hoàn toàn phù hợp với sắn trồng để lấy lá.

Thành phần dinh dưỡng đất thí nghiệm

Đất khu vực thí nghiệm có pH là 4,510; Nitơ tổng số là 0,030%; P2O5 tổng số: 0,060%, P2O5 dễ tiêu là 11,810 mg/100g, K2O tổng số 0,140%; K2O dễ tiêu: 1,747 mg/100g; OM: 2,200%.

Theo Từ Quang Hiển và CS (2002) [1] thì đây là loại đất chua vừa và nghèo dinh dưỡng, vì vậy để cây trồng có năng suất cao cần phải bón thêm phân cho cây trồng.

Năng suất củ sắn

Chúng tôi đã theo dõi năng suất củ sắn liên tục trong hai năm (2009-2010), thu hoạch củ 1 lần/1 năm đối với sắn trồng lấy củ và củ + lá, 1 lần/2 năm đối với trồng sắn lấy lá. Kết quả về năng suất củ sắn tính trung bình trong hai năm được trình bày tại bảng 1.

Bảng 1. Năng suất trung bình của củ sắn (tạ/ha/năm)

Phương thức trồng

Năm

Lấy Củ (C)

Lấy Củ-Lá (C-L)

Lấy Lá (L)

Năm 1 285,60 302,78

Năm 2 267,67 289,26 140,10

NSTB 276,63b 296,02a 70,05c

Ghi chú: Do phương thức trồng sắn lấy lá chỉ thu củ 1 lần trong 2 năm nên năng suất trung bình/năm bằng năng suất củ của năm thứ 2 chia cho 2 (140,10 : 2 = 70,05)


31

Số liệu của bảng 1 cho thấy: Năng suất củ của phương thức trồng sắn lấy củ là 276,63 tạ/ha/năm, phương thức lấy củ-lá là 296,02 tạ/ha/năm, còn năng suất củ của phương thức trồng sắn lấy lá là 70,05 tạ/ha/năm. Năng suất củ sắn của phương thức lấy C và lấy L thấp hơn so với phương thức lấy C-L lần lượt là 19,39 tạ/ha/năm; 206,58 tạ/ha/năm và có sự sai khác rõ rệt (p<0,01 đến p<0,001). Năng suất củ của phương thức trồng C-L cao hơn so với phương thức lấy C có thể do sắn của phương thức này được tỉa toàn bộ phần lá già và những lá bánh tẻ phía gốc theo định kỳ nên toàn bộ các chất dinh dưỡng do lá tổng hợp được chỉ tập trung vào phát triển của củ sắn, không phải chia sẻ một phần dinh dưỡng để nuôi các lá già phần gốc, bộ phận lá gốc này không còn khả năng sản xuất mà chỉ tiêu hao các chất dinh dưỡng. Năng suất củ của phương thức trồng sắn lấy lá đạt thấp nhất (70,05 tạ/ha/năm), vì lá sắn được cắt 3 lứa/năm nên dinh dưỡng tập trung cho việc phát triển của củ sắn sẽ bị giảm đi.

Năng suất lá sắn Chúng tôi cũng theo dõi năng suất của lá sắn trong hai năm (2009-2010), mỗi năm thu hoạch được 3 lứa đối với sắn trồng thu lá, tỉa lá 6 lần đối với sắn trồng thu củ + lá, tận thu lá lúc thu hoạch củ đối với trồng sắn lấy củ và lấy củ + lá, kết quả năng suất lá sắn được trình bày tại bảng 2. Số liệu bảng 2 cho thấy: Đối với trồng sắn lấy lá thì năng suất trung bình trong 2 năm đạt là 52,19 tạ/ha/lứa cắt, còn năng suất lá của phương thức C- L là 9,49 tạ/ha/lần tỉa lá, năng suất lá sắn tận thu lúc thu củ của phương thức trồng sắn lấy củ đạt 10,64 tạ/ha.

Bảng 2. Năng suất trung bình của lá sắn (tạ/ha/lứa)

Phương thức trồng

Diễn giải

Lấy Củ (C)

Lấy Củ-Lá (C-L)

Lấy Lá (L)

NSTB năm 1 10,15* 10,16** 60,16***

NSTB năm 2 11,12 8,82 44,22

NSTB 2 năm 10,64b 9,49b 52,19a

Ghi chú: *: Là năng suất lá tận thu lúc thu hoạch củ ** : Là năng suất lá trung bình của 5 lần tỉa lá và 1 lần tận thu lúc thu hoạch củ/năm *** : Là năng suất trung bình của 3 lứa cắt/năm

Sản lượng củ và lá sắn tươi, VCK, protein Căn cứ vào năng suất lá sắn và củ tươi của từng lứa, tỷ lệ vật chất khô và protein trong lá, củ sắn chúng tôi đã tính được sản lượng lá, củ sắn tươi, vật chất khô, protein của 1ha trong hai năm và kết quả được trình bày tại bảng 3. Sản lượng củ sắn tươi của phương thức lấy C-L cao hơn so với phương thức lấy C và lấy L, lần lượt là 3,876; 45,193 tấn/ha/2 năm. Sản lượng lá sắn tươi của phương thức lấy lá cao hơn so với lấy C-L và lấy C lần lượt là 19,923; 30,250 tấn/ha/2 năm.

Đối với sản lượng VCK thì phương thức lấy C-L đạt cao nhất, cao hơn so với phương thức lấy C và L lần lượt là 5,000; 11,907 tấn/ha/2 năm. Như vậy, nếu như trồng sắn với mục đích lấy củ là chính, đồng thời kết hợp với tỉa lá làm thức ăn chăn nuôi gia súc và gia cầm sẽ thu được sản lượng thức ăn lớn hơn.

Bảng 3. Sản lượng củ và lá sắn tươi, VCK, protein (tấn/ha/2 năm)

Phương thức trồng SL tươi

( X ± Xm )

VCK

( X ± Xm )

Protein

( X ± Xm )

Tỷ lệ protein so với VCK

(%)

Lấy Củ Củ 55,327± 1,45

20,721 ± 0,50 1,427 ± 0,02 6,89 Lá 1,064±0,02

Lấy Củ-lá Củ 59,203± 1,62

25,721 ± 1,11 2,021 ± 0,07 7,86 Lá 11,391±0,98

Lấy Lá Củ 14,010±0,98

13,814 ± 0,15 2,180 ± 0,34 15,78 Lá 31,314 ± 1,36


32

Sản lượng protein cao nhất ở phương thức lấy L (2,180 tấn/ha/2 năm) cao hơn so với phương thức lấy C và C-L. Cụ thể: sản lượng protein của phương thức lấy L cao hơn lấy C là 0,753 tấn/ha/2 năm và cao hơn so với phương thức C-L là 0,159 tấn/ha/2 năm. Tỷ lệ protein so với VCK cao nhất ở phương thức lấy L đạt 15,78%. Trong khi đó, phương thức lấy củ + lá chỉ đạt 7,86 % và phương thức lấy củ chỉ đạt 6,89 %. Thành phần hóa học của củ và lá sắn ở các phương thức khác nhau Để biết được ảnh hưởng của các mức bón đạm khác nhau đến thành phần hóa học của củ và lá sắn, chúng tôi tiến hành phân tích thành phần hóa học của củ và lá sắn. Kết quả được thể hiện qua bảng 4.

Tỷ lệ VCK, xơ, khoáng tổng số trong củ sắn của phương thức lấy C-L và lấy L cao hơn đôi chút so với lấy C lần lượt là: 0,28%; 0,16%; 0,15% và 0,72%; 0,87%; 0,26%, riêng tỷ lệ DXKN thì ở phương thức lấy C-L cao hơn so với phương thức lấy C là 0,21%, còn phương thức lấy L thì ngược lại, thấp hơn 0,28% so với phương thức lấy C. Tỷ lệ protein, lipit của 2 phương thức lấy C-L và lấy L thấp hơn đôi chút so với phương thức lấy C. Kết quả phân tích cho thấy, phương thức trồng sắn lấy củ hoặc lấy củ kết hợp với tỉa lá phần gốc theo định kỳ không ảnh hưởng nhiều đến thành phần hóa học của củ sắn. Còn phương thức trồng sắn lấy L có ảnh hưởng tương đối lớn

đến thành phần hóa học của củ sắn, đặc biệt là tỷ lệ protein và xơ, tỷ lệ protein thấp hơn so với phương thức lấy củ là 0,55%, tỷ lệ xơ cao hơn so với phương thức lấy củ là 0,87%.

Tỷ lệ VCK, xơ và khoáng trong lá sắn của phương thức lấy C-L và lấy C cao hơn so với phương pháp lấy L, đó là do 2 phương thức này chủ yếu khai thác lá già và bánh tẻ ở phần gốc, trong lá già thì tỷ lệ VCK, xơ, khoáng, lipit cao hơn lá bánh tẻ và lá sắn non. Còn tỷ lệ protein, DXKN của phương thức lấy L cao hơn so với phương thức C-L và lấy C, cao hơn lần lượt là: 3,08%; 1,27% và 3,14%; 1,12% , đó là do phương thức C-L và lấy C, chủ yếu khai thác lá già, trong lá già tỷ lệ protein và DXKN thấp hơn so với lá bánh tẻ và lá non.

Hiệu quả kinh tế của các phương thức tr ồng sắn khác nhau

Từ kết quả về sản lượng củ, lá sắn tươi chúng tôi tính toán ra sản lượng sắn lát khô và bột lá sắn. Căn cứ vào giá sắn lát khô và bột lá sắn tại thời điểm trồng, tính lãi thuần trên 1 ha trong 2 năm đối với cả 3 phương thức. Lãi thuần cao hay thấp sẽ ảnh hưởng đến thu nhập và đời sống của người trồng sắn, phương thức trồng có lãi thuần thấp thì người dân không chấp nhận và sản xuất không bền vững.

Kết quả tính toán hiệu quả kinh tế của các phương thức trồng sắn khác nhau được thể hiện ở bảng 5.

Bảng 4. Thành phần hóa học của củ và lá sắn ở các phương thức khác nhau (%)

Phương thức tr ồng

VCK % trong vật chất khô

Protein Lipit TS X ơ DXKN Khoáng

TS - THHH củ sắn

Củ (lấy C) 37,93 6,53 3,26 5,30 77,60 7,31

Củ (lấy C-L) 38,21 6,25 3,02 5,46 77,81 7,46

Củ (lấy L) 38,65 5,98 2,96 6,17 77,32 7,57

- TPHH lá sắn

Lá (lấy C) 27,16 19,62 7,88 18,65 45,54 8,33

Lá (lấy C-L) 27,21 19,56 7,85 18,62 45,67 8,30

Lá (lấy L) 26,08 22,7 8,22 14,2 46,79 8,09

Ghi chú: TPHH: Thành phần hóa học


33

Bảng 5. Hiệu quả kinh tế của các phương thức trồng sắn khác nhau

Phương thức Sản lượng

(tấn/ ha/2 năm) Tổng thu

(tri ệu đồng /ha/2 năm)

Tổng chi (tri ệu đồng /ha/2 năm)

Lãi thuần (tri ệu đồng /ha/2 năm) Sắn lát khô Bột lá sắn

Củ 22,917 0,630 96,7 54,2 42,5

Củ Lá 24,583 3,382 125,4 57,9 67,5

Lá 5,833 8,912 94,6 37,7 56,9

Số liệu bảng 5 cho thấy: Lãi thuần của phương thức C-L đạt cao nhất 67,5 triệu đồng/ha/2 năm, đứng thứ 2 là phương thức trồng lấy L đạt 56,9 triệu đồng/ha/2 năm, lãi thuần thấp nhất là phương thức lấy củ đạt 42,5 triệu đồng. Căn cứ vào lãi thuần của 3 phương thức trồng sắn cho thấy, trồng sắn lấy củ kết hợp tỉa lá theo định kỳ hoặc lấy lá sắn làm thức ăn cho gia súc và gia cầm kết hợp tận thu củ sẽ đạt hiệu quả kinh tế cao hơn so với trồng sắn chỉ thu củ và tận thu lá khi thu hoạch củ. KẾT LUẬN

Trồng sắn lấy củ kết hợp tỉa lá gốc định kỳ để sản xuất bột lá sắn đã cho sản lượng củ cao hơn so với trồng sắn lấy củ mà không tỉa lá. Trồng sắn theo phương thức này sản lượng củ sắn đạt được là 59,203 tấn/ha/2 năm, tận thu được 11,391 tấn lá sắn tươi/ha/2 năm và lãi thuần cũng đạt cao nhất (67,5 triệu đồng/ha/ 2 năm).

Có thể trồng sắn chuyên lấy lá để sản xuất bột lá sắn phối hợp vào thức ăn hỗn hợp của gia súc, gia cầm. Trồng theo phương thức này có thể thu được 31,314 tấn lá sắn tươi/ha/2 năm và 1,822 tấn protein/ha/2 năm.


[1]. Từ Quang Hiển, Nguyễn Khánh Quắc, Trần Trang Nhung (2002), Đồng cỏ và cây thức ăn gia súc, Nxb Nông nghiệp Hà Nội, tr.8-49. [2]. Trần Thị Hoan (2012), Nghiên cứu trồng sắn thu lá và sử dụng bột lá sắn trong chăn nuôi gà thịt và gà đẻ bố mẹ Lương Phượng, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Đại học Thái Nguyên [3]. Nguyễn Viết Hưng (2006), “Nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu, đất đai và biện pháp kỹ thuật canh tác chủ yếu đến năng suất, chất lượng của một số dòng, giống sắn”, Luận án tiến sĩ Khoa học Nông nghiệp, tr. 32-38. [4]. Nguyễn Văn Thiện (2002), Phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi, Nxb Nông nghiệp.

SUMMARY EFFECT OF VARIOUS METHOD OF CASSAVA PLANTING TO YIE LD OF ROOT, LEAVES AND ECONOMIC EFFICIENCY IN ANIMAL F EED

Tran Thi Hoan 1∗, Tu Trung Kien1, Tu Quang Trung2

1College of Agriculture and Forestry - TNU, 2College of Education - TNU

We have studied the effect of various methods of cassava planting (ei: for root production, for root and leaves, for leaves production) for animal stuff feed. Research results showed that the productivity, net income by various planting methods are different. The second method (for root and leaves of cassava) had root and fresh leaves yield 59.203 and 11.391 ton/ha/2 years respectively, and it had the highest net income of 67.5 million VND/ha/2 years. The third method (for leaves of cassava) had fresh leaf and root yield 31.314 and 14.010 ton/ha/2 years respectively, and net income of 56.9 million VND/ha/2 years. The first method (for root) had the yield of root and leaves 55.327 and 1.064 ton/ha/2 years respectively and it had the lowest net income of 42.5 million VND/ha/2 years. Keywords: Cassava cultivation, for cassva root, for root and leaves, for leaves.

Ngày nhận bài: 20/9/2012, ngày phản biện: 27/9/ 2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012

∗ Tel:0988.520 086, Email: [email protected]


34

Nguyễn Vũ Thanh Thanh và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 35 - 40

35

ĐÁNH GIÁ KH Ả NĂNG CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ VÀ XÁC ĐỊNH TRÌNH T Ự GEN CYSTATIN Ở GIỐNG NGÔ LVN885

Nguyễn Vũ Thanh Thanh1, Nguyễn Phương Thảo1*, Đặng Thị Hoa1, Chu Hoàng Mậu2

1Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên, 2Đại học Thái Nguyên

TÓM TẮT Cystatin là protein ức chế cystein protease thuộc họ papain. Ở thực vật, cystatin được khẳng định là gen liên quan đến khả năng chịu hạn. Phytocystatin ở thực vật là một nhóm của họ cystatin. Chức năng quan trọng của phytocystatin là: điều chỉnh quá trình phân giải protein trong suốt giai đoạn hạt tiềm sinh hoặc giai đoạn hạt nảy mầm; góp phần bảo vệ thực vật bằng cách ngăn ngừa sự phân giải các protease ngoại sinh là các loại côn trùng gây hại, giun tròn…và một số chức năng khác. Trong bài báo này, chúng tôi công bố kết quả nhân gen cystatin từ DNA tổng số của giống ngô LVN885 bằng kỹ thuật PCR và đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống ngô có khả năng chịu hạn khác nhau. Gen cystatin có kích thước 405 bp. Sản phẩm PCR chứa gen cystatin được tạo dòng trong vector pBT và đã được xác định trình tự gen. So sánh trình tự nucleotide của gen cystatin đã xác định với trình tự gen cystatin có mã số D38130 cho thấy mức độ tương đồng là 99,2%. Mức độ tương đồng amino acid suy diễn của protein cystatin cũng cao (97,7%). Từ khóa: Cystatin, ngô, hạn, phân lập gen, Zea mays L.

MỞ ĐẦU*

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau. Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn [5]. Do diễn biến thời tiết phức tạp và hạn hán thường xuyên xảy ra nên năng suất ngô của nước ta vẫn còn thấp. Chính vì vậy, nhiều nghiên cứu ở mức độ phân tử đã tìm kiếm và phân tích các gen liên quan đến đặc tính chịu hạn của cây ngô. Các nghiên cứu đều thống nhất rằng đặc tính chịu hạn của cây ngô do nhiều gen quy định, trong đó có gen cystatin.

Gen cystatin ở thực vật mã hóa cho protein cystatin ức chế hoạt động của cystein proteaza. Cystetin proteaza là enzym có vai trò thiết yếu trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật, sự già và chết theo chương trình của tế bào, trong sự tích lũy protein dự trữ trong hạt, huy động protein dự trữ và khả năng chống chịu với những stress của môi trường. Khi stress hạn xảy ra, một số protein bị biến tính và tổn thương, cystetin

* Tel: 0915 874262

proteaza tham gia loại bỏ các protein biến tính. Quá trình này có thể bị cản trở bởi các chất ức chế cystetin proteaza được gọi là cystatin. Cystatin thuộc họ phytocystatin, khi cây trồng gặp hạn cystatin đóng vai trò như cơ chất để xâm nhập vào trung tâm hoạt động của cystein proteaza, ức chế khả năng hoạt động của enzym, làm giảm hoạt động phân giải protein [3], [8], [10].

Đến nay, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về phân lập, biểu hiện gen cystatin từ nhiều loài cây trồng khác nhau, như đậu tương, lạc, lúa, ngô ...[1], [3], [7], [9].

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật li ệu

- Sử dụng 10 giống ngô lai do Viện nghiên cứu Ngô (Đan Phượng - Hà Nội) cung cấp làm vật liệu nghiên cứu. Tên và đặc điểm của các giống ngô được trình bày ở bảng 1.

- Cặp mồi cystatin được chúng tôi thiết kế dựa trên sự phân tích trình tự gen cystatin ở giống ngô được công bố tại Ngân hàng gen quốc tế với mã số AF454396 và đặt tại hãng Bioneer (bảng 2). - Các loại hóa chất, dụng cụ và thiết bị phục vụ cho thí nghiệm sinh học phân tử.


36

Bảng 1. Đặc điểm hình thái của 10 giống ngô nghiên cứu

STT Giống Hình thái hạt Màu vỏ hạt Khối lượng 100 hạt (g)

1 LVN 9 Bán răng ngựa Vàng nhạt 30,05 ± 0,02

2 LVN 10 Hạt bán đá Vàng cam 30,18 ± 0,02

3 LVN 45 Hạt sâu cay Vàng cam 34,56 ± 0,01

4 LVN 61 Hạt răng ngựa Vàng 29,99 ± 0,02

5 LVN 66 Bán răng ngựa Vàng cam 31,86 ± 0,01



8 LVN 145 Bán răng ngựa Vàng cam 30,36 ± 0,01

9 LVN 885 Hạt sâu cay Vàng 26,16 ± 0,01

10 C 919 Bán răng ngựa Vàng cam 29,17 ± 0,03

Bảng 2. Cặp mồi nhân gen cystatin

Mồi Trình t ự mồi Nhiệt độ gắn mồi

CF CATGCCATGGATGCGCAAACATCGAATCGTC 52o C

CR ATTTGCGGCCGCGCGCTAGCACCCTCTTCAA 52o C

Phương pháp nghiên cứu

- Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của 10 giống ngô lai ở giai đoạn cây non theo phương pháp của Lê Trần Bình và đtg [2].

- Tách chiết DNA tổng số theo phương pháp của Gawel và Jarnet [3].

- Nhân gen cystatin bằng kỹ thuật PCR. PCR được tiến hành với tổng thể tích phản ứng 25 µl gồm: DNA mẫu (50 ng/µl) 4 µl, mồi (10 pM) 4 µl, dNTP (2,5 mM) 2 µl, MgCl2 (25 mM) 2,5 µl, Taq polymerase (5 unit/µl) 1 µl, buffer PCR (10X) 2,5 µl, H2O khử ion 9 µl. Chu trình nhiệt bao gồm các bước sau: 940C-3 phút; 940C-30 giây, 520C-1 phút, 720C-1 phút lặp lại 30 chu kì; 720C - 10 phút và lưu giữ ở 40C. Sản phẩm PCR nhân gien cystatin được kiểm tra bằng điện di trên gel agarose 1%. Gen được làm sạch (thôi gel) theo bộ Kit AccuPrep® Gel Purification (Bioneer) và gắn vào vector pBT, sau đó được biến nạp vào tế bào khả biến E. coli chủng DH5α.

- Tách plasmid tái tổ hợp bằng bộ kit của hãng Bioneer.

- Để xác định trình tự nucleotide của gen cystatin trên thiết bị giải trình tự tự động ABI

PRISM@ 3100 Advant Genetic Analyzer tại viện Công nghệ Sinh học. Kết quả được phân tích bằng phần mềm BioEdit.


Khả năng chịu hạn của các giống ngô nghiên cứu

Để đánh giá khả năng chịu hạn của các giống ngô nghiên cứu, tạo cơ sở cho việc chọn giống ngô có khả năng chịu hạn cao, chúng tôi tiến hành đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của các giống ngô ở giai đoạn cây non theo tỉ lệ: tỉ lệ cây không héo, tỉ lệ cây phục hồi sau 3, 5, 7, 9 ngày thí nghiệm. Kết quả đánh giá nhanh khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây non của các giống ngô nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.

Kết quả ở bảng 3 cho thấy, giống C919 là giống chịu hạn tốt nhất với chỉ số chịu hạn là 12920, còn giống LVN885 chịu hạn kém nhất với chỉ số chịu hạn là 2300. Chỉ số chịu hạn càng lớn thì khả năng chịu hạn càng cao. Chỉ số chịu hạn giảm dần ở các giống như sau:

C919 > LVN10 > LVN145 > LVN 99 > LVN45 > LVN66 > LVN092 > LVN61 > LVN9 > LVN885.


37

Bảng 3. Khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây non của 10 giống ngô

Tên giống

3 ngày 5 ngày 7 ngày 9 ngày Chỉ số

chịu hạn

%CKH %CPH %CKH %CPH %CKH %CPH %CKH %CPH

LVN10 100 100 86,67 73,33 56,67 50 16,67 13,33 10110

LVN99 93,33 83,33 73,33 66,67 50 46,67 13,33 10 7680

LVN145 93,33 100 66,67 80 43,33 56,67 10 23,33 8890

LVN885 73,33 63,33 36,67 16,67 10 6,67 0 0 2300

LVN45 93,33 80 66,67 63,33 43,33 36,67 10 6,67 6590

LVN61 83,33 66,67 46,67 36,67 20 13,33 0 0 3350

LVN66 90 73,33 63,33 56,67 33,33 23,33 6,67 6,67 5380

LVN092 86,67 66,67 56,67 50 23,33 16,67 6,67 0 4140

C919 100 100 93,33 83,33 73,33 63,33 33,33 30 12920

LVN9 76,67 63,33 43,33 23,33 16,67 6,67 0 0 2680

Hình 1. Hình ảnh điện di kết quả PCR nhân gen cystatin từ DNA tổng số (A) và từ khuẩn lạc (B)

Ghi chú: M. Marker 1kb

Kết quả phân lập và xác định trình tự gen cystatin

Từ kết quả đánh giá chịu hạn ở trên, chúng tôi lựa chọn giống LVN885 để tiếp tục nghiên cứu xác định trình tự gen. Lá non của cây ngô LVN885 được sử dụng để tách chiết DNA tổng số. Sau khi tách chiết DNA, chúng tôi điện di kiểm tra DNA trên gel agarose 1% trong TAE 1X và chụp ảnh trên máy soi gel để đánh giá chất lượng DNA. DNA tổng số thu được không bị đứt gãy vì vậy có thể sử

dụng cho nghiên cứu tiếp theo. Sau khi tách chiết DNA tổng số, chúng tôi tiến hành pha loãng DNA về nồng độ 50 ng/µl và nhân gen cystatin với cặp mồi đặc hiệu ở giống ngô LVN885 bằng phương pháp PCR. Kết quả nhân gen được kiểm tra trên gel agarose 1%. Kết quả điện di sản phẩm nhân gen cystatin được thể hiện ở hình 1.

Sản phẩm của phản ứng PCR thu được ở hình 1A cho thấy, đã khuếch đại được một băng DNA duy nhất với kích thước khoảng 400 bp,

← 500 bp

1 1 2 2 M

M 1 2

A B


38

kích thước này phù hợp với tính toán khi thiết kế mồi của chúng tôi ban đầu. Để khẳng định kết quả nhân gen cystatin chính xác, chúng tôi tiếp tục phân lập gen và chọn dòng.

Vì sản phẩm PCR nhân gen cystatin có các sản phẩm phụ không mong muốn như các nucleotide dư thừa sau phản ứng, mồi, enzym… Vì vậy, để quá trình biến nạp đạt hiệu quả cao nhất, chúng tôi đã tiến hành tinh sạch sản phẩm PCR. Sau khi thu nhận sản phẩm PCR đã được làm sạch, chúng tôi tiến hành tạo dòng gen. Kết quả tạo dòng được thể hiện trong hình 1B. Hình 1B là hình ảnh điện di sản phẩm PCR từ khuẩn lạc trắng (là khuẩn lạc có khả năng mang plasmid tái tổ hợp). Từ kết quả điện di trên hình 1B cho thấy, sản phẩm PCR từ những khuẩn lạc trắng đều cho một băng duy nhất có kích thước khoảng 400 bp, chứng tỏ kết quả biến nạp và chọn dòng thành công. Để phục vụ việc xác định trình tự gen, chúng tôi tiến hành tách plasmid tái tổ hợp theo bộ kít của hãng Bioneer. Sản phẩm DNA plasmid tái tổ hợp được điện di trên gel agarose 1% trong TAE 1X. Kết quả điện di tách plasmid được thể hiện ở hình 2.

Kết quả điện di trên hình 2 cho thấy, sản phẩm tách plasmid sạch, đảm bảo chất lượng và số lượng để tiến hành đọc trình tự nucleotide của gen cystatin.

1 2

Hình 2. Hình ảnh điện di plasmid tái tổ hợp

Sau khi xác định trình tự gen, chúng tôi thu nhận trình tự và so sánh trình tự gen đã xác định với Ngân hàng gen NCBI, kết quả cho thấy trình tự mà chúng tôi thu được đã chính xác là trình tự gen cystatin của ngô. Đây là trình tự gen cystatin ở ngô lần đầu tiên được phân lập từ DNA tổng số tại Vi ệt Nam. Để kiểm tra sự tương đồng về nucleotid và amino acid với trình tự đã công bố trên NCBI, chúng tôi sử dụng phần mềm BioEdit để so sánh. Kết quả so sánh trình tự nucleotid của gen cystatin của giống ngô LVN885 với gen cystatin D38130 trên Ngân hàng gen NCBI được trình bày ở hình 3. Kết quả cho thấy kích thước của gen cystatin ở giống ngô LVN885 và D38130 trên Ngân hàng gen NCBI có kích thước 405 nucleotid. Trình tự nucleotid của gen cystatin ở giống ngô LVN885 và D38130 trên Ngân hàng gen chỉ khác nhau ở 3 vị trí là 354, 355 và 362. Do vậy trình tự gen cystatin của giống ngô LVN885 và D38130 có hệ số tương đồng nucleotid cao là 99,2%.

Việc nghiên cứu một gen nào đó, ngoài trình tự nucleotid người ta còn quan tâm đến trình tự amino acid trong phân tử protein là sản phẩm của gen đó. Trên cơ sở này bằng phần mềm BioEdit chúng tôi đã tiến hành so sánh trình tự amio acid suy diễn từ gen cystatin của giống ngô LVN885 với D38130 trên Ngân hàng gen kết quả được trình bày ở hình 4.

Kết quả ở hình 4 cho thấy, trình tự amino acid trong protein cystatin ở giống ngô LVN885 với D38130 có sự khác nhau ở các vị trí là 118, 119, và 121. Sự tương đồng của giống ngô LVN885 so với D38130 về trình tự amino acid là 97,7%.

Như vậy, trình tự gen cystatin của giống ngô LVN885 mà chúng tôi phân lập được có sự tương đồng cao so với gen cystatin của giống ngô đã đăng ký trên Ngân hàng gen với mã số D38130. Để tiếp tục phục vụ cho việc tạo cây chuyển gen và xác định chỉ thị phân tử thông qua gen cystatin, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu xác định trình tự gen của 1 số giống ngô khác có khả năng chịu hạn.


39

Hình 3. So sánh trình tự nucleotide của gen cystatin ở LVN885 với D38130

Hình 4. So sánh trình tự amino acid của giống ngô LVN885 với D38130

KẾT LUẬN

1. Khả năng chịu hạn của 10 giống ngô nghiên cứu có sự khác biệt. Giống C919 là giống chịu hạn tốt nhất, giống LVN885 là giống chịu hạn kém nhất. 2. Đã tạo dòng và xác định trình tự gen cystatin ở giống ngô LVN885 với chiều dài 405 bp.


[1]. Abe K., Emori Y., Kondo H.,Susuki K., Aria S., “Molecular cloning of a cystein proteinase inhibitor of rice (Oryzacystatin) - Homology with animal cystatin and transient expression in the ripening process of rice seeds”, J Biol Chem, 262(35), 1987.

[2]. Lê Trần Bình, Lê Thị Muội, Phân lập gen và chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi ở cây lúa, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội, 1998. [3]. Gawel N.J., Jarret R.L., “A wodified CTAB DNA extraction procedure of Musa and Ipomoea”, Plant Mol Biol Rep, 9(262 – 266), 1991. [4]. Grudkowska M., Zagdanska B, Multifunctional role of plant cysteine proteinases, Acta Biochim Pol, 51, 2004. [5]. Nguyễn Đức Lương, Dương Văn Sơn, Lương Văn Hinh, Giáo trình cây ngô, Nxb Nông ngiệp, 2000. [6]. Massonneau A., Condamine P., Wisniewski J. P., Zivy M., Rogowsky P. M., “Maize cystatins respond to developmental cues, cold stress and drought”, Biochim Biophys Acta, 1729(3), 2005.


40

[7]. Misaka T., Kuroda M., Iwabuchi K., Abe K., Arai S. (1996), Soyacystatin, a Novel Cysteine Proteinase Inhibitor in Soybean, is Distinct in Protein Structure and Gene Organization from Other Cystatins of Animal and Plant Origin, European Journal of Biochemistry. 240 (3): 609.

[8]. Oliveira A.S., Filho J.X., Sales M.P., “Cysteine proteinases and cystatins”, Braz Arch Biol Techn, 46(1), 2003.

[9]. Vũ Thị Thu Thuỷ, Nguyễn Thị Tâm, Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, 2011, “Nghiên cứu đặc điểm trình tự gen cystatin của một số dòng lạc có nguồn gốc từ mô sẹo chịu chiếu xạ và xử lý mất nước”, Tạp chí Sinh học, 33 (3): 86-95. [10]. Turk V, Bode W. (1991), The cystatins: protein inhibitors of cysteine proteinases, FEBS Lett. 285 (2): 213-219.

SUMMARY ASSESSMENT OF DROUGHT RESISTANT ABILITY OF SOME COR N CULTIVARS ( (Zea mays L .) AND SEQUENCED GENE ENCODING CYSTATIN FROM LVN885 CULTIVAR

Nguyen Vu Thanh Thanh1, Nguyen Phuong Thao1*, Dang Thi Hoa1, Chu Hoang Mau2

1College of Sciences – TNU, 2Thai Nguyen University

Cystatins are protein inhibitors of cystein proteases belonging to papain family. In plants, cystatins are found to be involved in drought stress. The phytocystatins of plants are members of the cystatin superfamily of proteins. Various biological functions have been attributed for phytocystatins: Physiological functions of regulation of the endogenous proteinases activities in seeds during seeds maturation; Participation of the inhibitors as important element in defence against attack by insects and nematodes that generally contain cysteine proteinases in their guts; and others functions not defined. In this study, we present some results on amplification of cystatin gene from DNA isolated from corn cultivar Vietnam (LVN885) via PCR reaction and assessment of drought tolerant ability from some corn cultivars (Zea mays L.) with different level of drought tolerance. This gene is 405 bp in length. The PCR products containing the cystatin fragments were cloned into pBT and sequenced. Comparison of nucleotide sequence of the cystatin gene published on NCBI with the code number D38130 and LVN885 showed a similar degree 99,2%. Similar levels of amino acid sequences in proteins cystatin also high (97,7%). Key words: corn, cystatin, drought, PCR, Zea mays L.

Ngày nhận bài: 25/9/ 2012, ngày phản biện: 6/10/2012, ngày duyệt đăng:10/10/ 2012

* Tel: 0915 874262

Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 41 - 47

41

SỰ ĐA DẠNG TRONG TRÌNH T Ự GEN GmDREB5 CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG ĐỊA PHƯƠNG VIỆT NAM

Chu Hoàng Mậu1*, Nguyễn Vũ Thanh Thanh1, Vì Thị Xuân Thủy2, Vũ Thị Hường3

1 Đại học Thái Nguyên, 2 Trường Đại học Tây Bắc, 3Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Giang

TÓM TẮT

Protein DREB không trực tiếp tham gia vào quá trình kháng hạn, tuy nhiên, nó là nhân tố kích hoạt đồng thời sự biểu hiện của các gen liên quan đến tính chịu hạn, trong đó có gen liên quan đến sự kéo dài rễ của cây đậu tương. Trong nghiên cứu này, gen GmDREB5 được chúng tôi phân lập từ 7 giống đậu tương địa phương Việt Nam có kích thước 924 bp, mã hóa 307 amino acid, chứa vùng AP2 và DNA binding site, đem so sánh với trình tự của giống đậu tương Trung Quốc có mã số EF583447. Dựa trên phân tích trình tự nucleotid và trình tự amino acid của gen GmDREB5 thì 8 giống đậu tương nghiên cứu được phân bố trong 2 nhóm, nhóm I gồm 4 giống chịu hạn kém (LBG, HE598783, HE647690, FR822737) và nhóm II gồm 4 giống chịu hạn tốt (XLS, HE648568, HE648567, EF583447). Khoảng cách di truyền dựa trên trình tự nucleotid là 3,7% và dựa trên trình tự amino acid là 6,1%. Những sai khác về trình tự nucleotid và trình tự amino acid của gen GmDREB5 giữa nhóm đậu tương chịu hạn tốt và nhóm chịu hạn kém có liên quan như thế nào với hoạt động phiên mã của gen liên quan đến sự kéo dài của rễ đậu tương cần có những nghiên cứu tiếp theo. Từ khóa: Hạn, đậu tương địa phương, đa dạng, kéo dài rễ, GmDREB5, kích hoạt phiên mã.

MỞ ĐẦU*

Khô hạn là yếu tố chính làm giảm năng suất đậu tương, có thể làm giảm 70%. Đặc tính chịu hạn của cây đậu tương liên quan chặt chẽ đến đặc tính hoá keo của nguyên sinh chất và đặc điểm quá trình trao đổi chất. Tính chịu hạn của cây đậu tương là tính trạng đa gen, bao gồm các gen mà sản phẩm của chúng tác động trực tiếp tới quá trình chịu hạn và sản phẩm của chúng kích hoạt quá trình phiên mã của nhóm gen chịu hạn. Protein DREB tuy không trực tiếp tham gia vào quá trình kháng hạn nhưng nó giữ vai trò là nhân tố kích hoạt đồng thời sự biểu hiện của các gen liên quan đến tính chịu hạn và không phụ thuộc vào ABA, trong đó có gen liên quan đến sự kéo dài rễ của cây đậu tương.

DREBs thuộc họ ERF của các nhân tố phiên mã, bao gồm hai nhóm là DREB1/CBF và DREB2 được hình thành bởi tác động của yếu tố lạnh và mất nước. Các DREBs tham gia vào con đường tín hiệu stress sinh học. Yếu tố AP2/ERF đặc trưng bởi sự hiện diện của miền

* Tel: 0913383289; E-mail: [email protected]

AP2/ERF, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu hiện gen, đáp ứng với các stress sinh học và phi sinh học [3]. AP2/ERF tạo thành một siêu họ lớn, được chia thành ba nhóm có tên là AP2, ERF và RAV dựa trên sự tương đồng về trình tự [2]. Protein AP2 có chứa hai vùng AP2/ERF [4], RAV chứa một miền AP2/ERF và miền B3 [4], họ protein ERF có chứa một miền AP2/ERF duy nhất, và đôi khi còn chia thành hai phân họ lớn, phân họ CBF/ DREB và phân họ ERF. Gen trong phân họ CBF/ DREB giữ vai trò rất quan trọng trong các phản ứng của thực vật với stress phi sinh học bằng cách nhận diện được các yếu tố mất nước (DRE) với trình tự lõi A GCCGAC [4] và chỉ có một vài thành viên của ERF và phân họ CBF/DREB được đặc trưng ở cây đậu tương.

GmDREB5 là một thành viên trong họ gen DREB được chúng tôi phân lập từ 7 giống đậu tương địa phương Việt Nam thuộc 2 nhóm chịu hạn tốt và chịu hạn kém [1, 5] so sánh với trình tự gen có mã số EF583447 trên GenBank [6] để xác định sự đa dạng di tuyền. Sự sai khác của các trình tự gen GmDREB5 có liên


42

quan thế nào đến sự biểu hiện gen kéo dài rễ cây đậu tương sẽ là cơ sở cho việc ứng dụng kỹ thuật tạo cây chuyển gen bằng cách điều khiển sự biểu hiện của DREBs, tăng khả năng biểu hiện của nhóm gen chịu hạn, trong đó có gen liên quan đến sự kéo dài rễ của cây đậu tương. Điều này sẽ mở ra một cơ hội tuyệt vời để phát triển cây đậu tương chuyển gen có khả năng chịu hạn cao.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Các trình tự gen được phân lập từ một số giống đậu tương địa phương như: Xanh Tiên Đài, Cúc lông Phú Bình, Xanh Ba Bể, Vàng Ngân Sơn, Bản Giốc, Xuân Lạng Sơn, Lơ

Bắc Giang và trình tự có mã số EF583447 ở GenBank được sử dụng làm vật liệu nghiên cứu. Sử dụng các phần mềm chuyên dụng phân tích các trình tự gen để xác định sự đa dạng trong trình tự gen và trinh tự amino acid.


Sự đa dạng của trình tự gen GmDREB5

Chúng tôi tiến hành so sánh trình tự nucleotide của gen GmDREB5 phân lập từ một số giống đậu tương địa phương Việt Nam với trình tự nucleotid của gen GmDREB5 đã công bố trên Ngân hàng gen quốc tế (NCBI) có mã số EF583447, kết quả thu được thể hiện ở hình 1.


43

Kết quả so sánh trình tự nucleotid của gen GmDREB5 phân lập từ bảy giống đậu tương địa phương Việt Nam và trình tự nucleotid của gen GmDREB5 có mã số EF583447 trên Ngân hàng gen quốc tế cho thấy, trình tự nucleotid của gen GmDREB5 có một số sai khác tại một số vị trí nucleotid, đặc biệt xuất

hiện một số đột biến xóa một vài đoạn nucleotid ngắn từ 3-9 bp. Kết quả xác định hệ số tương đồng và khoảng cách di truyền về gen GmDREB5 của 8 giống đậu tương LBG, XLS, EF583447, FR822737, HE598783, HE648567, HE647690, HE648568 được thể hiện ở bảng 1.

Hình 1. Trình tự nucleotid của gen GmDREB5 phân lập từ một số giống đậu tương địa phương Việt Nam và trình tự nucleotid của gen GmDREB5 có mã số EF583447 trên GenBank

BG: Phân lập từ giống Lơ Bắc Giang; LS: Phân lập từ giống Xuân Lạng Sơn; EF583447 trên Ngân hàng gen quốc tế do Chen phân lập từ giống đậu tương Trung Quốc; FR822737: Phân lập từ giống Xanh Tiên Đài; HE598783: Phân lập từ giống Cúc lông Phú Bình; HE648567: Phân lập từ giống Xanh Ba Bể; HE647690: Phân lập từ giống Vàng Ngân Sơn; HE648568: Phân lập từ giống Bản Giốc.


44

Bảng 1. Hệ số tương đồng và hệ số sai khác của trình tự gen GmDREB5 của các giống đậu tương

nghiên cứu

Hình 2. Biểu đồ hình cây so sánh mức độ tương đồng của trình tự gen GmDREB5 phân lập từ 8

giống đậu tương

Chú thích: BG: Phân lập từ giống Lơ Bắc Giang; LS: Phân lập từ giống Xuân Lạng Sơn; EF583447 trên Ngân hàng gen quốc tế do Chen phân lập từ giống đậu tương Trung quốc; FR822737: Phân lập từ giống Xanh Tiên Đài; HE598783: Phân lập từ giống Cúc lông Phú Bình; HE648567: Phân lập từ giống Xanh Ba Bể; HE647690: Phân lập từ giống Vàng Ngân Sơn; HE648568: Phân lập từ giống Bản Giốc.

Kết quả ở bảng 1 cho thấy hệ số tương đồng về từng cặp trình tự gen GmDREB5 trong 8 giống đậu tương dao động từ 91,6 % đến 99,7 %, hệ số sai khác từ 0,3% đến 8,9%. Biểu đồ hình cây (Hình 2) thể hiện mối quan hệ di truyền của 8 giống đậu tương trên cơ sở phân tích trình tự gen GmDREB5, kết quả phân tích cho thấy 8 giống đậu tương được phân thành 2 nhóm chính có khoảng cách di truyền là 3,7%. Nhóm I gồm 4 giống LBG, HE598783, HE647690 và FR822737. Nhóm II gồm 4 giống XLS, HE648567, HE648568 và EF583447. Giống đậu tương LBG cùng nhóm phụ với các giống đậu tương có mã số HE598783 và HE647690, FR822737 và HE647690 là các giống chịu hạn kém. Giống đậu tương XLS cùng nhóm phụ với các giống đậu tương có mã số HE648567, HE648568 và EF583447 là các giống chịu hạn tốt.

Sự đa dạng của trình tự amino acid của protein DREB5

Gen GmDREB5 mà chúng tôi phân lập từ 7 giống đậu tương địa phương Việt Nam có kích thước 924 bp mã hoá 307 amino acid. Protein DREB5 của cây đậu tương chứa vùng AP2 có 61 amino acid, từ vị trí amino acid 105 đến 165. Miền gắn DNA tìm thấy trong

sự điều hòa phiên mã của thực vật như là APETALA2 và EREBP (ethylene responsive element binding protein). Miền EREBP chứa hộp GCC có 11bp là nhân tố phản ứng đối với ethylene (ERE), đây chính là yếu tố cần thiết trong cấu trúc của promotor cho phản ứng với ethylene. EREBP và yếu tố ràng buộc CBF1 có trình tự lặp lại C tham gia vào việc phản ứng chống lại các bất lợi từ môi trường bao gồm một bản copy của miền AP2. Trong cấu trúc protein DREB5 có các điểm DNA binding (DNA binding site) có 11 amino acid ở vị trí amino acid 108, 109, 111, 113, 115, 117, 121, 123, 130, 132, 135. Chúng tôi tiến hành so sánh trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide do gen GmDREB5 mã hoá của 7 giống đậu tương địa phương Việt Nam với trình tự amino acid trong chuỗi polypeptid của giống đậu tương đã công bố trên Ngân hàng gen quốc tế, kết quả so sánh thể hiện ở hình 3.

So sánh trình tự amino acid mã hoá bởi gen GmDREB5 phân lập từ 7 giống đậu tương địa phương với trình tự amino acid mã hoá bởi gen GmDREB5 của giống đậu tương đã công bố trên ngân hàng gen quốc tế cho thấy trình tự amino acid của 8 giống đậu tương cho thấy có sự tương đồng cao (86,7 %- 99,0 %). Trình


45

tự amino acid của giống LBG so với giống EF583447 sai khác ở 46 vị trí, sai khác so với giống FR822737 ở 8 vị trí, sai khác so với giống HE598783 ở 3 vị trí, sai khác so với giống HE648567 ở 49 vị trí, sai khác so với giống HE647690 ở 7 vị trí và sai khác so với giống HE648568 ở 49 vị trí. Trình tự amino acid của giống XLS so với giống EF583447 sai khác ở 5 vị trí, sai khác so với giống FR822737 ở 45 vị trí, sai khác so với giống HE598783 ở 49 vị trí, sai khác so với giống

HE648567 ở 3 vị trí, sai khác so với giống HE647690 ở 53 vị trí và sai khác so với giống HE648568 ở 3 vị trí.

Kết quả xác định hệ số tương đồng, khoảng cách di truyền và mối quan hệ di truyền của 8 giống đậu tương LBG, XLS, EF583447, FR822737, HE598783, HE648567, HE647690, HE648568 trên cơ sở so sánh trình tự amino acid của DREB5 được thể hiện ở bảng 2 và sơ đồ hình 4.

Hình 3. Trình tự amino acid của protein DREB5 ở một số giống đậu tương địa phương Việt Nam và của protein ở giống đậu tương trên GenBank

BG: Phân lập từ giống Lơ Bắc Giang; LS: Phân lập từ giống Xuân Lạng Sơn; EF583447 trên Ngân hàng gen quốc tế do Chen phân lập từ giống đậu tương Trung Quốc; FR822737: Phân lập từ giống Xanh Tiên Đài; HE598783: Phân lập từ giống Cúc lông Phú Bình; HE648567: Phân lập từ giống Xanh Ba Bể; HE647690: Phân lập từ giống Vàng Ngân Sơn; HE648568: Phân lập từ giống Bản Giốc.


46

Bảng 2. Hệ số tương đồng và hệ số sai khác về trình tự amino acid DREB5 của 8 giống đậu tương

Hình 4. Biểu đồ hình cây so sánh mức độ tương đồng protein DREB5 của 8 giống đậu tương

BG: Phân lập từ giống Lơ Bắc Giang; LS: Phân lập từ giống Xuân Lạng Sơn; EF583447 trên Ngân hàng gen quốc tế do Chen phân lập từ giống đậu tương Trung quốc; FR822737: Phân lập từ giống Xanh Tiên Đài; HE598783: Phân lập từ giống Cúc lông Phú Bình; HE648567: Phân lập từ giống Xanh Ba Bể; HE647690: Phân lập từ giống Vàng Ngân Sơn; HE648568: Phân lập từ giống Bản Giốc.

Bảng 2 cho thấy hệ số sai khác giữa các cặp trình tự amino acid trong 8 giống đậu tương dao động từ 0,3% đến 14,7%, 8 giống đậu tương phân bố thành 2 nhóm, nhóm I gồm 4 giống: LBG, HE598783, HE647690, FR822737; nhóm II gồm 4 giống XLS, HE648568, HE648567, EF583447. Hai nhóm có khoảng cách di truyền là 6,1%.

KẾT LUẬN

Gen GmDREB5 phân lập từ 7 giống đậu tương địa phương Việt Nam có kích thước 924 bp, mã hóa 307 amino acid. DREB5 chứa vùng AP2 có 61 amino acid, từ vị trí amino acid 105 đến 165 và các điểm DNA binding (DNA binding site) có 11 amino acid ở vị trí amino acid 108, 109, 111, 113, 115, 117, 121, 123, 130, 132, 135. Bảy giống đậu tương địa phương Việt Nam và giống đậu tương Trung Quốc được chia làm 2 nhóm, nhóm I gồm 4 giống chịu hạn kém (LBG, HE598783, HE647690, FR822737) và nhóm II gồm 4 giống chịu hạn tốt (XLS, HE648568, HE648567, EF583447). Khoảng cách về trình tự nucleotid là 3,7%, về protein là 6,1%. Những sai khác về trình tự nucleotid và trình tự amino acid của gen GmDREB5 giữa nhóm đậu tương chịu hạn tốt và nhóm chịu hạn kém có liên quan như thế nào với hoạt động phiên mã của gen liên quan đến sự kéo dài của rễ đậu tương (GmEXXP1) cần phải có những nghiên cứu tiếp theo.


[1]. Chu HL, Nguyen VTT, Nguyen TA, Nguyen HH, Chu HM (2010). Characterization of the GmDREB5 gene isolated from the soybean cultivar Xanh Tiendai, Vietnam. Proceedings of 2010 International Conference on Biology, Environment and Chemistry (ICBEC 2010), Hong Kong, IEEE: 354-358.

[2]. Gaiyun Zhang, Ming Chen, Liancheng Li, Zhaoshi Xu, Xueping Chen, Jiaming Guo and Youzhi Ma, (2009). Overexpression of the soybean GmERF3 gene, an AP2/ERF type transcription factor for increased tolerances to salt, drought, and diseases in transgenic tobacco. Journal of Experimental Botany, 60(13): 3781-3796.

[3]. Li X.P., Tian A.G., Luo G.Z., Gong Z.Z., Zhang J.S., Chen S.Y., (2005). Soybean DRE-binding transcription factors that are responsive to abiotic stresses, Theor Appl Genet, 110(8): 1355-62.

[4]. Sakuma Y, Liu Q, Dubouzet JG, Abe H, Shinozaki K, Yamaguchi- Shinozaki K (2002). DNA- binding specificity of the ERF/AP2 domain of Arabidopsis DREBs, transcription factiors involved in dehydration- and cold- inducible gene expression. Biochemical and Biophycical Research Communications 290: 998- 1009.

[5]. Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Hoàng Văn Mạnh, Lê Đức Huấn, Chu Hoàng Mậu (2011). Đặc điểm của gen GmDREB5 phân lập từ bốn giống đậu tương địa phương Việt Nam. Tạp chí Công nghệ sinh học 9(4B): 797-802.

[6]. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide.

Nucleotide Su bstitutions (x100 )0

6.1

246

BG.aa.p roHE5987 83.aa.p roHE6476 90.aa.p roFR822737.aa.p roLS.aa.proHE6485 68.aa.p roHE6485 67.aa.p roEF583 447.pro


47

SUMMARY THE DIVERSITY OF GmDREB5 GENE SEQUENCES OF SOME VIETNAM LOCAL CULTIVARS

Chu Hoang Mau1*, Nguyen Vu Thanh Thanh1, Vi Thi Xuan Thuy 2, Vu Thi Huong3

1 Thai Nguyen University, 2 Tay Bac University, 3 Ha Giang Department of Education and Training

DREB proteins, not directly involved in the process of drought-resistance, but it is a factor activation and the expression of genes related to drought tolerance ability, among them have genes involved in root elongation of soybean. In this study, GmDREB5 genes isolated from seven Vietnamese local soybean cultivars, with size 924 bp, encoding 307 amino acids, containing the AP2 region and the DNA binding site, compared with the sequence of the Chinese soybean, code EF583447. Eight soybean cultivars is distributed in two groups, Group I including of four poor drought-resistant cultivars (LBG, HE598783, HE647690, FR822737) and group II including of four of drought tolerant (XLS, HE648568 HE648567, EF583447). The genetic distance based analyse of nucleotide be 3,7% and based on amino acid is a 6,1%. The differences in the nucleotide sequences and the amino acid sequences of GmDREB5 genes of soybean cultivars between group with high drought -tolerance and low drought-tolerant group concerned with how the transcriptional activity of genes related to elongation roots need further research. Key words: Activate transcription, diversity, drought, elongation roots, GmDREB5, local soybeans.

Ngày nhận bài: 18/9/ 2012, ngày phản biện: 27/9/2012, ngày duyệt đăng:10/10/ 2012

* Tel: 0913383289; Email: [email protected]


48

Nguyễn Văn Công và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 49 - 55

49

ĐÁNH GIÁ TH ỰC TRẠNG VÀ HI ỆU QUẢ MỘT SỐ HỆ THỐNG CANH TÁC NƯƠNG RẪY TẠI XÃ CAO K Ỳ- HUYỆN CHỢ MỚI -T ỈNH BẮC KẠN

Nguyễn Văn Công 1*, Nguyễn Thị Kim Anh 1, Nguyễn Thị Thu Hoàn2

1Trường Đại học Kinh tế và Quản trị Kinh doanh – ĐH Thái Nguyên 2 Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Diện tích canh tác nương rẫy tại xã Cao Kỳ gồm có 176,19 ha nương rẫy cố định, 1026,25 ha là nương rẫy bán cố định và nương rẫy không cố định. Thông qua việc điều tra 30 hộ canh tác nương rẫy, nhóm nghiên cứu đã đánh giá được hiệu quả của một số hệ thống, cụ thể là nương rẫy cố định đem lại hiệu quả kinh tế khá ổn định, đạt 38,68 triệu đồng/ha/năm. Mô hình nương rẫy không cố định đạt 26,22 triệu đồng/ha, tuy nhiên canh tác nương rẫy chỉ áp dụng thời gian ngắn, không cố định. Mô hình nương rẫy bán cố định đạt 17,17 triệu đồng/ha, kiểu canh tác này ít phổ biến trên địa bàn. Cơ cấu chi phí và thu nhập của từng hình thức canh tác nương rẫy có tỷ lệ khác nhau do cơ cấu cây trồng khác nhau. Định hướng sử dụng đất canh tác nương rẫy được đề xuất dựa trên kết quả phân tích đánh giá hiện trạng, hiệu quả canh tác và các tác động của hệ thống canh tác nương rẫy. Các giải pháp được đề cập là duy trì 176,19 ha diện tích nương rẫy cố định, kết hợp áp dụng các biện pháp thâm canh tăng vụ, áp dụng các tiến bộ khoa học vào sản xuất. Đối với hình thức nương rẫy không cố định trồng rừng phòng hộ nơi dốc cao, nguy cơ xói mòn mạnh, trồng rừng sản xuất, chuyển hóa nương rẫy theo hướng nông lâm kết hợp (NLKH), kết hợp khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh tự nhiên nơi có cây tái sinh mục đích và chuyển hóa một số diện tích nương rẫy có cây tái sinh sang sản xuất lâm nghiệp là chính. Từ khóa: canh tác, nương rẫy, hiệu quả, kinh tế, tác động, mô hình, Chợ Mới

MỞ ĐẦU*

Canh tác nương rẫy (CTNR) được hiểu theo nhiều cách khác nhau: nông nghiệp du canh, canh tác du canh…Mặc dù theo cách hiểu nào thì cũng phải khẳng định rằng canh tác nương rẫy là một dạng sử dụng đất có lịch sử hàng ngàn năm và nó phù hợp với điều kiện, hoàn cảnh sinh thái vùng nhiệt đới. Ước tính rằng có khoảng 250 đến 300 triệu người sinh sống bằng việc canh tác nương rẫy, tác động đến gần một nửa tổng diện tích đất vùng nhiệt đới. Riêng khu vực Châu Á Thái Bình Dương đã có 30 triệu người sống phụ thuộc vào canh tác nương rẫy trên một diện tích khoảng 75 triệu ha (Srivastava, 1986) [5].

Ngày nay việc canh tác nương rẫy vẫn được nhiều người coi là nguyên nhân chính của nạn mất rừng nhiệt đới, tuy vậy, một số nhà nghiên cứu đã coi nương rẫy du canh như một phương pháp có hiệu quả nhất để đối phó với

* Tel:0915600500; email: [email protected]

các thực thể sinh thái của vùng nhiệt đới (Cox và Atkins, 1976) nhưng chỉ thích hợp trong điều kiện dân số thấp (dưới 50 người/ km2), còn trong nhiều trường hợp phương thức canh tác nương rẫy du canh truyền thống còn có tác dụng tích cực trong quá trình diễn thế và tái tạo của rừng (Odum,1971; Bodley, 1976) [2] và trong một chừng mực có thể kiểm soát được thì nương rẫy không làm tăng thêm nguy cơ phá rừng mà còn góp phần ổn định tình hình dân cư sinh sống, tạo nguồn lương thực tại chỗ nhằm thực hiện chính sách dân tộc của Đảng.

Huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn có tổng diện tích tự nhiên là 60.651,0 ha trong đó có 42.438,0 ha là đất lâm nghiệp [4], là nơi có địa hình phức tạp, đất dốc chủ yếu và là địa bàn sinh sống của nhiều thành phần dân tộc, đời sống nông thôn nghèo và còn nhiều khó khăn, thu nhập của người dân chủ yếu từ sản xuất nông lâm nghiệp, tuy nhiên hiệu quả kinh tế từ ngành nghề này của vùng còn hạn chế và thực sự còn thấp. Đồng thời canh tác


50

trên đất dốc theo hình thức nương rẫy trên địa bàn tỉnh cũng đang là vấn đề hết sức bức xúc vì hiệu quả kinh tế thấp và ảnh hưởng xấu đến môi trường, vì vậy vấn đề thực tiễn cần giải quyết là đánh giá thực trạng và hiệu quả của một số hệ thống canh tác nương rẫy nhằm đề xuất giải pháp sử dụng đất dốc hiệu quả là thực sự cần thiết, đặc biệt trong chương trình xây dựng nông thôn mới tại địa bàn huyện, xã miền núi hiện nay.

Tuy nhiên, trong phạm vi bài báo này, chúng tôi đề cập tới kết quả đánh giá thực trạng và hiệu quả hệ thống canh tác nương rẫy nhằm đưa ra định hướng sử dụng đất nương rẫy cho xã Cao Kỳ, Chợ Mới, Bắc Kạn.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Phạm vi nghiên cứu: Một số hệ thống canh tác trên đất nương rẫy tại xã Cao Kỳ, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn

• Nội dung nghiên cứu:

- Đánh giá thực trạng sử dụng nương rẫy của xã Cao Kỳ.

- Điều tra, khảo sát một số hệ thống canh tác nương rẫy trên địa bàn.

- Đánh giá hiệu quả kinh tế một số hệ thống canh tác nương rẫy tại khu vực nghiên cứu.

- Đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả CTNR và tác động của hệ thống CTNR đến rừng và đất rừng

- Đề xuất định hướng sử dụng đất nương rẫy tại khu vực nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu:

Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu như sau:

- Thu thập các số liệu thứ cấp qua tiếp cận và kế thừa các tài liệu, số liệu có sẵn ở các cơ quan như: Hiện trạng đất đai, số liệu kinh tế xã hội, khí hậu thủy văn....

- Phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia (PRA): Phỏng vấn trực tiếp các hộ gia đình, cán bộ xã, cán bộ kiểm lâm để tìm hiểu thực trạng, hiệu quả của canh tác nương rẫy tại khu vực nghiên cứu. Đề tài đã tiến hành phỏng vấn 35 người trong đó 30 người dân và

5 cán bộ. Kết quả phỏng vấn được tổng hợp theo phiếu điều tra được xây dựng trước.

- Phương pháp khảo sát thực địa: Tiến hành khảo sát thực địa, quan sát trực tiếp các hệ thống canh tác nương rẫy, phân tích các thuận lợi, khó khăn trên cơ sở khảo sát và vẽ lát cắt mô hình.

- Phương pháp xử lý số liệu:

+ Tính hiệu quả kinh tế của một hệ thống canh tác nương rẫy /năm sử dụng công thức sau:

T= Thu nhập của cây ăn quả/năm (A) + Thu nhập của cây lâm nghiệp/năm (B) + Thu nhập cây hàng năm (C) + Tổng thu nhập của vật nuôi/năm (nếu có).

Trong đó: A = Tổng giá trị sản phẩm/năm – Chi phí vật chất/năm

B = Tổng giá trị sản phẩm cây LN cuối chu kỳ - chi phí vật chất/ số năm của chu kỳ

C = Tổng giá trị SP cây hàng năm - Chi phí vật chất/năm


Thực trạng sử dụng đất nương rẫy của xã Cao Kỳ

Thừa kế số liệu về hiện trạng đất đai tại xã Cao Kỳ [1] kết hợp với kết quả rà soát hiện trạng đất đai bằng giải đoán ảnh viễn thám [3], chúng tôi đã thu được kết quả về hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp nói chung và đất canh tác nương rẫy nói riêng của xã Cao Kỳ (xem bảng 1).

Bảng 1 : Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và đất nương rẫy xã Cao Kỳ, huyện Chợ Mới

TT Loại đất sử dụng Diện tích

(ha) 1 Đất sản xuất nông nghiệp 571.14

1.1 Lúa nước 235.65

1.2 Đất cố định làm nương rẫy 176.19

1.3 Đất cây lâu năm, đất cỏ chăn nuôi

159.3

2 Đất nương rẫy bán cố định và không cố định

1026.25

2.1 Đất nương rẫy không cố định đang canh tác

227.55

2.2 Đất nương rẫy không cố định không có cây gỗ tái sinh

202.07

2.3 Đất nương rẫy không cố định có cây gỗ tái sinh

596.63


51

Theo kết quả thống kê tại bảng 1 thì diện tích đất đai được quy hoạch cho nông nghiệp của xã là 571.14 ha, trong đó đất cố định làm canh tác nương rẫy là 176.19ha. Đối với diện tích nương rẫy cố định (NRCĐ): đất này đã được quy hoạch và giao cho người dân để canh tác nương rẫy cố định. Về cơ cấu sử dụng đất NRCĐ: 48% là một số loại cây ăn quả (CAQ), 34% ngô và sắn, lúa nương 8%, 10% là khoai và các rau màu khác.

Nương rẫy không cố định (NRKCĐ) và nương rẫy bán cố định (NRBCĐ) là 1026.25 ha, nằm chủ yếu trên diện tích đất lâm nghiệp được quy hoạch trồng rừng sản xuất và rừng trồng phòng hộ, hầu hết phần diện tích NRKCĐ đều thuộc trạng thái Ia,Ib và Ic (thuộc nhóm trạng thái đất trống, cây bụi, một số ít có cây tái sinh rải rác) mà khả năng phục hồi rừng tự nhiên là rất chậm. Một số ít là nương rẫy canh tác theo kiểu bán cố định (canh tác liên tục vài năm- bỏ hóa-canh tác) hiệu quả sử dụng đất không cao.

Vì vậy kết quả xác định và phân loại được các hình thức canh tác nương rẫy là cơ sở để đưa ra định hướng sử dụng hiệu quả diện tích đất này.

Kết quả điều tra, khảo sát và phân loại một số hệ thống CTNR tại xã Cao Kỳ Qua điều tra 30 hộ, kết quả được phân loại và tổng hợp vào bảng 2.

Bảng 2: Các dạng mô hình CTNR tại xã Cao Kỳ

TT Hình thức

CTNR

Số hộ điều tra

Thành phần nương rẫy

1 Nương rẫy cố định

17

- Cây ăn quả: Mơ, chuối, mận, vải, dứa - Nương rẫy: Ngô, sắn, khoai, đỗ, lúa nương. - Cây LN phân tán

2 Nương

rẫy không cố định

9

- Lâm nghiệp: Keo, cây tự nhiên phục hồi - Nương rẫy: Ngô, sắn, khoai.

3 Nương rẫy bán cố định

4

- Lâm nghiệp: cây tự nhiên. - Nương rẫy: Ngô, khoai, sắn, lúa nương.

Nguồn: Tổng hợp từ số liệu điều tra

Các hệ thống CTNR tại xã Cao Kỳ có 3 dạng

chính như sau:

- Loại mô hình 1: NRCĐ có 17/30 hộ tham

gia áp dụng, chiếm 56,67%. Mô hình được

phát triển dựa trên sự kết hợp giữa cây lâm

nghiệp (keo), cây nông ngiệp (lúa nương,

ngô, sắn…), cây ăn quả (mơ, chuối, mận,

vải, dứa).

Cách thức bố trí của mô hình tạo một không

gian khá đẹp, mang tính cảnh quan của khu

vực miền núi. Đây là mô hình đem lại hiệu

quả kinh tế tương đối cao, ổn định, được quy

hoạch là NRCĐ nên canh tác liên tục nhiều

năm và được nhiều hộ áp dụng.

- Loại mô hình 2: NRKCĐ: Nương rẫy (lúa

nương, ngô, sắn, đậu tương…) + Lâm nghiệp

(keo, bồ đề tự nhiên…). Loại hình này canh

tác theo kiểu làm nương rẫy 1-3 năm đầu khi

cây lâm nghiệp còn nhỏ, cây tự nhiên thưa

thớt. Sau đó để phục hồi tự nhiên mà không

thực hiện biện pháp canh tác nào. Loại này

có 9/30 hộ tham gia áp dụng, chiếm 30% số

hộ điều tra.

- Loại mô hình 3: NRBCĐ: Nương rẫy (lúa

nương, ngô, sắn) + Chuối, loại hình này chủ

yếu canh tác theo kiểu canh tác-bỏ hóa-canh

tác, có 4/30 hộ thực hiện, chiếm 13,33 %.

Kiểu này có thể coi là vừa NRCĐ vừa là

NRKCĐ. Diện tích nhỏ, manh mún, không

tập trung, không liên tục, đất đai dễ bị xói

mòn, rửa trôi và bạc màu.

Kết quả đánh giá hiệu quả của hệ thống CTNR tại xã Cao Kỳ

Qua điều tra, phỏng vấn 30 hộ gia đình áp

dụng canh tác theo hình thức CTNR tại xã

Cao Kỳ, dựa trên phiếu điều tra thông tin của

các hộ gia đình, chúng tôi tổng hợp có kết quả

như sau:


52

Bảng 3: Tổng hợp hiệu quả kinh tế của các hệ thống CTNR được điều tra

(ĐVT: Triệu đồng)

TT Loại hình

CTNR Số hộ điều tra

Tổng diện tích mô hình

CTNR (ha)

Tổng thu/ tổng diện tích

điều tra

Tổng chi/ tổng diện tích

điều tra

Thu-chi/ tổng diện tích

điều tra Thu-Chi/ ha

1 NRCĐ 17 26,41 1.677.81 656.34 1.021.47 38.68

2 NRKCĐ 9 13,60 845.04 488.49 356.55 26.22

3 NRBCĐ 4 3,66 142.55 79.72 62.83 17.17

(Nguồn: Tổng hợp từ số liệu điều tra)

Bảng 4: Cơ cấu chi phí và thu nhập giá trị sản phẩm của hệ thống CTNR

Loại hệ thống CTNR

Cơ cấu chi phí (CP) và thu nhập (TN) (tri ệu đ/ha)

CAQ + Cây công nghiệp Cây lâm nghiệp Cây lương thực, thực phẩm

CP TN CP TN CP TN NRCĐ 18,14 43,39 2,41 4,89 4,3 15,25

Tỷ lệ % 73 68,3 9,7 7,7 17,3 24,0

NRKCĐ 7,18 9,32 3,59 9,63 25,14 43,19

Tỷ lệ % 20 15,0 10 15,5 70 69,5

NRBCĐ 5,4 9,74 0 0 16,38 29,21

Tỷ lệ % 25 24,8 0 0 75,0 75,2

(Nguồn: Tổng hợp từ phiếu điều tra)

Như vậy, ta thấy hiệu quả canh tác nương rẫy theo các hình thức khác nhau mang lại hiệu quả kinh tế khác nhau và nhìn chung hiệu quả còn thấp, cụ thể là: Các mô hình NRCĐ đem lại hiệu quả kinh tế khá ổn định, đạt 38,68 triệu đồng/ha/năm. Mô hình NRKCĐ cho hiệu quả kinh tế 26.22 triệu đồng/ha, tuy nhiên canh tác nương rẫy chỉ áp dụng thời gian ngắn, không cố định, canh tác 1-3 năm bằng việc trồng một số cây ngắn ngày như ngô, lúa nương, sắn… nhằm hỗ trợ cho thu nhập. Mô hình canh tác NRBCĐ thì hiệu quả là 17,17 triệu đồng/ha, tuy nhiên kiểu canh tác này ít phổ biến, nhưng vẫn còn tồn tại ở khu vực người dân sống ở thôn bản vùng cao, ít đất canh tác lúa nước và thiếu lao động.

Để thấy rõ hơn hiệu quả của hệ thống canh tác nương rẫy khác nhau, dưới đây ta tiến hành phân tích cơ cấu chi phí và thu nhập của một số hệ thống CTNR như ở bảng 4.

Từ việc nghiên cứu cơ cấu về diện tích, cơ cấu về thu - chi/ha của 30 mô hình theo từng hệ thống CTNR ta có thể đánh giá được mức

độ cụ thể về phân bố hệ thống CTNR theo diện tích và mức thu nhập như sau:

Bảng 5: Phân bố hệ thống CTNR theo diện tích và theo mức thu nhập từ điều tra mô hình

Diện tích (ha)

Số hộ có HT CTNR

Theo thu nhập (tri ệu đồng/ha)

Số hộ có HT CTNR

<1 7 1,0 – 20,0 7

1 -2 15 21,0 – 40,0 11

2-3 7 41,0 – 60,0 9

> 3 1 >60,0 3

Tổng 30 30

(Nguồn: Tổng hợp số liệu điều tra từ mô hình)

Số liệu bảng trên cho thấy: Các mô hình CTNR tại xã Cao Kỳ diện tích 1- 2 ha có 15 hộ sử dụng, chiếm 50%, đây là quy mô của hệ thống CTNR phổ biến tại khu vực nghiên cứu. Diện tích <2 ha có 7 hộ sử dụng, chiếm 23.33 %. Diện tích > 3 ha có 01/30 hộ được điều tra, chiếm 3.33%. Kết quả này chứng tỏ rằng diện tích đất canh tác nương rẫy còn manh mún, không tập trung, đan xen trên diện tích đất lâm


53

nghiệp, vì vậy trong quá trình đốt nương làm rẫy nguy cơ gây cháy rừng là khá cao.

Mức thu nhập từ 1,0-20,0 triệu đồng/ha có 7 hộ, mức thu nhập này còn thấp do phương thức canh tác chưa hiệu quả, kĩ thuật áp dụng vào mô hình còn mang tính tập quán lạc hậu. Bên cạnh đó cũng có một số gia đình đạt mức thu nhập đáng kể trên 60 triệu đồng/ha; mức thu nhập này có 3 hộ, chiếm 10 % tổng số hộ tham gia. Mức thu phổ biến nhất nằm trong khoảng giá trị 21-60 triệu đồng/ha/năm chiếm 66% và tập trung chủ yếu ở loại hình canh tác nương rẫy theo hình thức NRCĐ.

Kết quả đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả CTNR và tác động của hệ thống CTNR đến rừng và đất rừng

- Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả canh tác nương rẫy:

+ Ảnh hưởng của yếu tố địa hình:

Yếu tố địa hình có tính quyết định đến quá trình CTNR vì bản chất của CTNR là sản xuất nông nghiệp trên đất dốc, đất đã có rừng trước đây, ở nơi có độ dốc trung bình. Tại xã Cao Kỳ thì điều kiện địa hình đa phần là diện tích rừng tái sinh, đã qua khai thác, độ dốc không quá cao (15-20 độ) nên có phần thuận lợi đến CTNR, đến hiệu quả và năng suất cây trồng, đặc biệt là các loại cây có tính chịu hạn, thích nghi với điều kiện thời tiết khu vực.

+ Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật canh tác: Qua điều tra thực tế có thể thấy mức độ ảnh hưởng của biện pháp canh tác có tính quyết định đến năng suất và sản lượng cây trồng. Tại khu vực nghiên cứu chủ hộ đa phần lại là những người đồng bào dân tộc thiểu số ở vùng cao, trình độ nhận thức và áp dụng đúng biện pháp canh tác, các tiến bộ khoa học kĩ thuật của họ còn hạn chế.

+ Các yếu tố ảnh hưởng khác: Như tập quán canh tác, các rủi ro trong sản xuất, vốn đầu tư, thị trường tiêu thụ, chi phí vận chuyển… đều ảnh hưởng đến hiệu quả của CTNR.

- Tác động của CTNR đến rừng và đất rừng:

+ Tác động CTNR đến đất, xói mòn đất: Qua phỏng vấn người dân, sự thay đổi trong

phương thức CTNR chủ yếu của người dân ở địa phương là: (i) canh tác theo hướng NRCĐ ổn định qua nhiều năm, (ii) NRKCĐ thì có sự thay đổi về thời gian bỏ hoá, sau năm 1985 thời gian bỏ hoá rút ngắn từ 15 - 20 năm xuống còn 4 - 6 năm. Qua kết quá phỏng vấn 30 hộ dân ngoài thực địa có tới 26 hộ trả lời đất nương rẫy mau chóng bị xói mòn bạc màu sau vài năm canh tác.

+ Sự thoái hoá đất: Sau CTNR còn thể hiện rất rõ qua năng suất cây trồng giảm, tầng đất mỏng, đất dần bí chặt mất độ tơi xốp; Ở những nơi độ dốc càng cao tình trạng xói mòn xảy ra càng mạnh, tốc độ thoái hoá càng nhanh.

Bảng 6: Năng suất cây trồng giảm do xói mòn và thoái hoá đất

Vụ trồng Lúa nương

(tấn/ha) Ngô

(tấn/ha) 1 1.3 2.5

2 1.1 1.9

3 0.9 1.4

(Nguồn: Tổng hợp từ số liệu điều tra)

Bảng 6 cho thấy: Với cùng một giống lúa nương trên cùng một nương canh tác mà vụ 2 đã giảm hơn so với vụ 1 là 2 tạ/ha, đến vụ thứ 3 giảm tới 4 tạ/ha. Tuy nhiên người dân ở đây vẫn chưa tìm được giải pháp để khắc phục tình trạng trên. Do địa hình dốc nên việc bón phân cho đất để cải tạo độ phì không mang lại hiệu quả và rất tốn kém. Bên cạnh đó dưới sức ép của dân số; thời gian bỏ hoá lại bị rút ngắn nên đất càng thoái hoá nhanh và mạnh hơn. Việc tìm ra phương án để sử dụng hiệu quả phần diện tích đất này là hết sức cần thiết.

+ Tác động CTNR đến khả năng phục hồi rừng: Sản xuất CTNR là kế sinh nhai đã trở thành tập quán lâu đời của cư dân sống ở vùng núi cao. Tuy nhiên cũng không thể phủ nhận một thực tế là khi diện tích nương rẫy tăng lên thì diện tích rừng ngày càng giảm đi. Đồng thời việc phát đốt rất dễ gây cháy rừng trên diện tích rộng gây thiệt hại cả về tài sản và môi trường trong địa phương.


54

Mặc dù CTNR có những tác động như trên, nhưng đến nay các hình thức này vẫn luôn tồn tại, không thể xóa bỏ bởi những nguyên nhân như sau:

- Phong tục tập quán canh tác truyền thống nương rẫy đã tồn tại hàng nghìn năm, đã ăn sâu vào tiềm thức, nhận thức của người dân, do vậy các giải pháp về định hướng cho sử dụng đất nương rẫy cần phải chuyển hóa dần theo thời gian.

- Do tác động của cơ chế thị trường, có biểu hiện tích tụ đất hoặc bán đất, tiếp tục mở rộng diện tích canh tác nương rẫy theo các hình thức NRKCĐ hoặc bán cố định.

- Trình độ tiếp nhận khoa học còn hạn chế, dẫn đến tình trạng chậm thay đổi trong nhận thức chuyển đổi canh tác nương rẫy.

- Công tác tuyên truyền, khuyến nông lâm tại địa bàn chưa đáp ứng được nhu cầu thực tiễn tại địa phương.

Với thực trạng, hiệu quả và tác động của một số hệ thống CTNR tại khu vực nghiên cứu, việc tìm kiếm các giải pháp sử dụng hiệu quả được đề xuất dưới đây.

Định hướng sử dụng đất CTNR tại khu vực nghiên cứu

- Đối với đất NRCĐ: Giữ nguyên 176,19 ha diện tích này để đảm bảo nhu cầu lương thực cho người dân trong khu vực. Tuy nhiên để sử dụng hiệu quả hơn cần áp dụng các biện pháp thâm canh tăng vụ, đưa các tiến bộ khoa học vào sản xuất để nâng cao năng suất cây trồng.

- Đối với đất nương rẫy không cố định

+ Đối với đất NRKCĐ đang canh tác và đất NRKCĐ chưa có cây gỗ tái sinh thì định hướng sử dụng và các biện pháp tác động là: Trồng rừng phòng hộ nơi dốc cao, nguy cơ xói mòn mạnh. Những khu vực quy hoạch cho sản xuất tiến hành trồng rừng sản xuất, chuyển hóa nương rẫy theo hướng NLKH.

+ Đất NRKCĐ có cây gỗ tái sinh: Trồng rừng, kết hợp khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh tự nhiên. Chuyển hóa nương rẫy sang sản xuất lâm nghiệp là chính.

+ Các mô hình cụ thể dựa trên định hướng sử dụng đất NRKCĐ có thể áp dụng cho chuyển hóa nương rẫy được đề xuất : Trồng rừng phòng hộ, kết hợp mô hình Luồng + nương rẫy, Keo+ nương rẫy. Trồng rừng sản xuất, kết hợp giưa Mỡ + nương rẫy, Xoan + sắn… Thực hiện phương thức NLKH trong giai đoạn đầu trồng rừng sản xuất và rừng phòng hộ với các loài cây nông nghiệp như: Lúa, ngô, sắn.. kết hợp với các loài cây lâm nghiệp dài ngày nhằm phát huy hiệu quả lấy ngắn nuôi dài, kết hợp giữa sản xuất và phòng hộ và nâng cao thu nhập cho người dân.

KẾT LUẬN

Kết quả đã đánh giá được thực trạng về canh tác nương rẫy với diện tích xác định và 3 loại hình CTNR hiện đang được thực hiện tại xã Cao Kỳ là NRCĐ, NRBCĐ và NRKCĐ.

Hiệu quả kinh tế từ các mô hình canh tác nương rẫy theo 3 hình thức khác nhau được điều tra trên tổng số 30 hộ cho thấy; NRCĐ có hiệu quả khá ổn định, nhiều hộ thực hiện. NRBCĐ và NRKCĐ hiệu quả kinh tế chưa cao, không ổn định, làm ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Định hướng sử dụng cho NRCĐ: Duy trì 176,19 ha diện tích này để đảm bảo nhu cầu lương thực cho người dân trong khu vực.Kết hợp áp dụng các biện pháp thâm canh tăng vụ, đưa các tiến bộ khoa học vào sản xuất để nâng cao năng suất cây trồng.

Định hướng sử dụng cho NRKCĐ: Trồng rừng phòng hộ nơi dốc cao, nguy cơ xói mòn mạnh. Những khu vực quy hoạch cho sản xuất tiến hành trồng rừng sản xuất, chuyển hóa nương rẫy theo hướng NLKH, kết hợp khoanh nuôi bảo vệ, xúc tiến tái sinh tự nhiên nơi có cây tái sinh mục đích. Chuyển hóa một số diện tích nương rẫy có cây tái sinh sang sản xuất lâm nghiệp là chính.


[1]. Báo cáo tổng kết UBND xã Cao Kỳ, 2011. [2]. Trần Văn Con (2001), Canh tác nương rẫy và vấn đề tham gia quản lý bảo vệ rừng tự nhiên của đồng bào Bahnar ở huyện K’ Bang, tỉnh Gia Lai, Thông tin khoa học kỹ thuật lâm nghiệp (3), tr.29, Hà Nội.


55

[3]. Nguyễn Thị Thu Hoàn, Nguyễn Đăng Cường (2011), “Ứng dụng công nghệ thông tin xây dựng bản đồ phân cấp phòng hộ đầu nguồn tại xã Cao Kỳ, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn”, Tạp chí KHCN Thái Nguyên, số 04, 2012, tr.127.

[4]. Số liệu rà soát phân chia 3 loại rừng tỉnh Bắc Kạn, 2006. [5]. Srisvastava (1986), Shifting cultivation proberlem and altemtves. FAO Regional officefor Asia and Pacific. Bangkok. Field document 10.77p.

SUMMARY ASSESSING SITUATION AND EFFICIENCY OF SOME SHIFTING CULTIVATION SYSTEMS IN CAO KY COMMUNE – CHO MOI DIS TRICT – BAC KAN PROVINCE

Nguyen Van Cong1*, Nguyen Thi Kim Anh1, Nguyen Thi Thu Hoan2,

1College of Economics and Business Administration -TNU 2 College of Agriculture and Forestry-TNU

Shifting cultivation area in CaoKy commune has 176.19 ha of fixed cultivation and 1026.25 ha for semi-fixed and unfixed cultivation. Through serveys and interview 30 farming households have evaluated the effect of some shifting cultivation systems, as: fixed cultivation bring economic efficiency is stability, net incomes 38,68 million VND/ hectares /year. The model unfixed cultivation has incomes 26,22 million/ hectares, but farming applies only short time, not fixed. Model semi-fixed cultivation has 17,17 million / hectares, this type of cultivation is less common in the area. The rate of cost and income of each form of shifting cultivation have different rates due to has different plant structure. Oriented land use shifting cultivation is proposed based on the results to assess the status and efficiency of cultivation and the effects of shifting cultivation systems. The solution is proposed as: maintaining 176.19 hectares fixed shifting cultivation and combined application of intensive cultivation methods, application of scientific into production. The type of not fixed shifting cultivation: Protection plantations where slope is hight, risk erosion is strong, forest production, change shifting cultivation towards agroforestry cultivation, combining transform of plantation, encourages assisted natural regeneration where has purposes regeneration and change some areas have tree regeneration to forest production. Key words: Farming, Shifting cultivation, effect, economic, impact, model, Cho Moi


* Tel:0915600500; Email: [email protected]


56

Trần Thị Thu Hiền và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 57 - 62

57

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ CHO ĐÁNH GIÁ ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Tr ần Thị Thu Hiền1*, Đàm Xuân Vận2, 1 Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật – ĐH Thái Nguyên

2 Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên,

TÓM TẮT Đồng Hỷ là một huyện trung du miền núi nằm ở phía bắc của tỉnh Thái Nguyên, việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho đánh giá đất sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện đang là nhu cầu cần thiết trong phát triển nông nghiệp nông thôn. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai dựa trên cơ sở đã xác định được 8 chỉ tiêu phân cấp là: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, PHkcl, mùn, lân tổng số đối với các loại đất sản xuất trong vùng nghiên cứu; kỹ thuật GIS được ứng dụng trong xây dựng các bản đồ đơn tính; bản đồ đơn vị đất đai được xây dựng theo phương pháp chồng xếp các bản đồ đơn tính bằng công nghệ GIS đã thu được kết quả sau: Đất của huyện Đồng Hỷ gồm 561 khoanh được chia thành 47 đơn vị đất đai (LMU) với tổng diện tích 37919,68 ha, trung bình mỗi khoanh có diện tích 67,59 ha, trong đó LMU số 37 lớn nhất có 68 khoanh diện tích 121039,26 ha, LMU số 29 có diện tích nhỏ nhất (1 khoanh với diện tích 3,22 ha). Việc ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trong đánh giá đất là rất cần thiết, có tính khả thi cao, phục vụ công tác đánh giá đất, phát triển sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Từ khóa: Bản đồ, đơn vị đất đai, đánh giá đất, Đồng Hỷ.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Việc áp dụng công nghệ thông tin và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã trở thành nhu cầu thiết yếu trong công tác nghiên cứu khoa học, đào tạo và quản lý, bao gồm quản lý nhà nước, quản lý kinh doanh và hầu hết các lĩnh vực quản lý các hệ thống tài nguyên thiên nhiên, trong đó quản lý đất đai, môi trường là những lĩnh vực đang được ưu tiên hàng đầu. Đồng Hỷ là một huyện trung du miền núi nằm ở phía bắc của tỉnh Thái Nguyên, việc ứng dụng công nghệ GIS vào lĩnh vực đánh giá tiềm năng đất đai làm cơ sở cho sử dụng đất một cách hiệu quả và lâu bền, xây dựng một ngành nông nghiệp đa canh đang là nhu cầu bức thiết trong phát triển nông nghiệp nông thôn ở huyện Đồng Hỷ.

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nội dụng nghiên cứu của đề tài

(i) Thu thập dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu. * Tel: 01689307327; Email:[email protected]

(ii) Xác định và lựa chọn các yếu tố đất đai có liên quan đến việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho mục đích sản xuất nông nghiệp của huyện Đồng Hỷ.

(iii) Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện Đồng Hỷ bằng công nghệ GIS.


(i) Phương pháp điều tra cơ bản

(ii) Phương pháp xây dựng các bản đồ đơn tính bằng công nghệ GIS: Ứng dụng phần mềm Microstation số hoá bản đồ nền, sau đó chuyển sang phần mềm Mapinfo để biên tập các bản đồ đơn tính (bản đồ loại đất, dộ dốc, địa hình tương đối, thành phần cơ giới, chế độ tưới và chế độ tiêu) theo các mức chỉ tiêu đã phân cấp.

(iii) Phương pháp chồng xếp bản đồ bằng công nghệ GIS: Ứng dụng phần mềm Arcview để chồng xếp các bản đồ đơn tính theo phương pháp cặp đôi nhằm tạo ra bản đồ đơn vị đất đai.


58


Vị trí địa lý

Đồng Hỷ là huyện miền núi nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Thái Nguyên với 15 xã và 3 thị trấn, có toạ độ địa lý từ 21032’ - 21051’ vĩ độ Bắc; 105046’ - 106004’ kinh độ Đông với vị trí tiếp giáp như sau: phía Bắc: giáp huyện Võ Nhai, phía Nam: giáp huyện Phú Bình, và thành phố Thái Nguyên, phía Tây: giáp sông Cầu và huyện Phú Lương.

Đồng Hỷ có vị trí thuận lợi nằm sát với thành phố Thái Nguyên, là trung tâm chính trị, kinh tế văn hoá, đồng thời gần với các khu công nghiệp lớn của tỉnh Thái Nguyên.[2]

Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội

Thực trạng phát triển kinh tế

Trong năm 2011, dưới sự lãnh đạo của cấp uỷ Đảng, chính quyền địa phương các cấp, với sự phấn đấu nỗ lực của các doanh nghiệp, doanh nhân và nhân dân các dân tộc trong huyện, Đồng Hỷ đã vượt qua nhiều khó khăn, thách thức và đạt được nhiều thành tựu có ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện các mục tiêu kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội năm 2011. Nhiều chỉ tiêu chủ yếu đã đạt và vượt kế hoạch đề ra, cụ thể: Tốc độ tăng trưởng kinh tế trên địa bàn ước đạt 21,87%, bằng 168,23% kế hoạch (KH). Giá trị sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, xây dựng cơ bản trên địa bàn (theo giá cố định 1994) đạt 1.450 tỷ đồng (tăng trên 300 tỷ so với năm 2010). Giá trị kim ngạch xuất khẩu đạt 2,5 triệu USD, bằng 100% kế hoạch, tăng 19% so với cùng kỳ (trong đó chủ yếu là sản phẩm chè búp khô). Giá trị sản xuất ngành nông, lâm nghiệp và thuỷ sản (theo giá cố định 1994) đạt 307 tỷ đồng, bằng 97,7% kế hoạch, tăng 8,1% so với cùng kỳ. Cơ cấu kinh tế của huyện đã chuyển dịch theo hướng tích cực; tăng tỷ trọng công nghiệp - xây dựng, dịch vụ; tỷ trọng ngành nông, lâm nghiệp giảm trong GDP. Năm 2011 cơ cấu kinh tế đạt được như sau: công nghiệp - xây dựng 48,74%; dịch vụ 30,69%; nông lâm nghiệp, thuỷ sản 20,57%.[3]

Dân số lao động và việc làm

Theo số liệu thống kê toàn huyện năm 2011, Huyện có khoảng 59.230 lao động, chiếm 45,95% dân số. Trong đó, lao động phi nông nghiệp chiếm gần 15% tổng số lao động; lao động nông nghiệp vẫn là chủ yếu chiếm trên 85% tổng số lao động. Qua điều tra hàng năm lao động huyện mới chỉ sử dụng hết 78% quỹ thời gian lao động do thiếu việc làm. Hiện nay, Huyện có khoảng 3,6% lao động thường xuyên không có việc làm và khoảng 30% lao động nông nghiệp nhàn rỗi. Số lao động chưa qua đào tạo chiếm tỷ lệ gần 85% tổng số lao động. Có thể nói nguồn lao động của huyện khá dồi dào song trình độ còn hạn chế.[3]

Hiện trạng sử dụng đất

Theo kết quả thống kê đất đai năm 2011, tổng diện tích tự nhiên toàn huyện tính đến hết 12/2010 là 45.524,44 ha được phân bố theo 15 đơn vị hành chính xã và 03 thị trấn, trong đó: Đất nông nghiệp: 37.919,7 ha, chiếm 83,28% diện tích tự nhiên; đất phi nông nghiệp: 4.574,72 ha, chiếm 10,05% diện tích tự nhiên; đất chưa sử dụng: 3.030,02 ha, chiếm 6,67% diện tích tự nhiên.

Đất sản xuất nông nghiệp chiếm 40,46% đất nông nghiệp và 33,57% diện tích tự nhiên. Các xã có diện tích đất sản xuất nông nghiệp lớn là xã Văn Hán (2.471,29ha), xã Khe Mo (1.561,88ha) (đất trồng cây hàng năm có 8.815,39ha. chiếm 57,66%, đất trồng cây lâu năm có 6.471,08 ha, chiếm 42,33%).

Như vậy, hiện tại quỹ đất đai của huyện đã được đưa vào sử dụng các mục đích phát triển kinh tế - xã hội khá triệt để chiếm 93,33%.[1]

Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng công nghệ GIS Bản đồ đơn vị đất đai là kết quả của việc chồng xếp các bản đồ đơn tính: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, PHkcl, mùn, lân tổng số. Xác định chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Đối với điều kiện cụ thể của huyện Đồng Hỷ một huyện miền núi thuộc tỉnh Thái Nguyên, chúng tôi chọn 8 chỉ tiêu phân cấp


59

là: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, PHkcl, mùn, lân tổng số. Sở dĩ chúng tôi chọn các chỉ tiêu trên cho vùng nghiên cứu là xuất phát từ những lý do sau đây:

+ Loại đất theo phương pháp phân loại của FAO – UNESCO có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Mỗi loại cây trồng chỉ thích hợp với một số loại đất nhất định.

+ Độ dốc và độ cao tuyệt đối là những yếu tố địa hình quan trọng cần được nghiên cứu vì chúng có ảnh hưởng lớn tới khả năng trồng các loại cây, tới hiệu quả kinh tế và vấn đề bảo vệ đất chống xói mòn. + Độ dầy đất, thành phần cơ giới, là những tính chất vật lý quan trọng có ảnh hưởng lớn tới khả năng sinh trưởng và phát triển của cây và điều kiện canh tác, hiệu quả kinh tế. Các chỉ tiêu và mức độ phân cấp được thể hiện trong bảng 1.

Bảng 1. Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Chỉ tiêu Phân cấp chỉ tiêu Ký hiệu

1. Nhóm đất

1.1 Đất phù sa điển hình chua và đất phù sa điển hình không chua G1

1.2 Đất glây giầu chất hữu cơ chua G2

1.3 Đất glây thành phần cơ giới nhẹ chua G3

1.4 Đất xám feralit có đá lẫn sâu, có TPCG nặng G4

1.5 Đất xám feralit có kết von, có TPCG nhẹ G5

1.6 Đất xám mùn có TPCG nhẹ có đá lẫn G6

2. Độ dốc

Dưới 150 SL1

Từ 150 - 250 SL2

Trên 250 SL3

3. Độ cao

Dưới 100m H1

Từ 100 – 300m H2

Từ 300 – 700m H3

Trên 700m H4

4. Tầng dầy

Dưới 50cm D3

50cm – 100cm D2

Trên 100cm D1

5. Thành phần cơ giới

Nhẹ (cát, cát pha) T1

Trung bình (đất thịt nhẹ, thịt trung bình) T2

Nặng (thịt nặng và sét) T3

6. pHKCL

Rất chua A1

Chua A2

Ít chua A3

Không chua A4

7. Mùn

Giầu mùn C1

Mùn trung bình C2

Nghèo mùn C3

Rất nghèo C4

8. Lân tổng số (%)

Giầu lân P1

Lân khá P2

Lân trung bình P3

Nghèo lân P4


60

Bảng 2: Tổng hợp đặc tính và diện tích các đơn vị đất đai

Đơn vị đất Đặc tính của đơn vị đất đai Diện tích

(ha) Số

khoanh Diện tích TB 1 khoanh (ha) G S H T A C P2O5

1 1 1 3 1 3 2 2 55,73 4 13,93

2 1 2 3 1 3 2 2 1717,86 21 81,80

3 1 2 3 1 3 2 2 82,20 3 27,40

4 1 3 1 1 3 2 2 76,31 5 15,26

5 1 3 1 1 3 2 2 1196,00 18 66,44

6 1 3 1 1 3 2 2 2242,59 17 131,92

7 1 3 1 1 3 2 2 2234,67 12 186,22

8 1 3 1 1 3 2 2 1320,71 10 132,07

9 1 3 1 1 3 2 2 320,87 6 53,48

10 1 3 1 1 3 2 2 660,78 8 82,60

11 1 3 1 1 3 2 2 170,67 7 24,38

12 2 1 3 2 2 2 3 78,88 1 78,88

13 2 2 3 2 2 2 3 706,72 17 41,57

14 2 2 3 3 2 2 3 47,81 3 15,94

15 2 2 3 2 2 2 3 66,28 4 16,57

16 2 3 3 2 2 2 3 166,89 5 33,38

17 2 3 3 3 2 2 3 5,24 1 5,24

18 2 3 3 2 2 2 3 123,15 12 10,26

19 3 1 3 3 2 3 3 1219,62 2 609,81

20 3 2 2 2 2 3 3 15,28 2 7,64

21 3 2 3 3 2 3 3 1633,16 2 816,58

22 3 3 3 2 2 3 3 1216,32 42 28,96

23 3 3 3 2 2 3 3 12,12 3 4,04

24 3 3 3 3 2 3 3 13,48 1 13,48

25 4 1 1 1 2 3 3 8,72 2 4,36

26 4 1 1 1 2 3 3 4,83 1 4,83

27 4 1 2 1 2 3 3 121,87 8 15,23

28 4 1 3 2 2 3 3 62,18 6 10,36

29 5 1 2 1 2 3 3 3,22 1 3,22

30 5 2 2 1 2 3 3 164,36 27 6,09

31 5 3 2 2 2 3 3 1213,18 38 31,93

32 5 3 2 3 2 3 3 1614,26 26 62,09

33 5 3 3 3 2 3 3 216,72 7 30,96

34 5 3 3 1 2 3 3 218,28 9 24,25


61

35 5 3 4 1 2 3 3 411,28 12 34,27

36 5 3 4 3 2 3 3 515,48 6 85,91

37 6 1 1 2 3 2 3 12109,26 68 178,08

38 6 1 2 3 3 2 3 442,78 8 55,35

39 6 1 2 1 3 2 2 246,56 6 41,09

40 6 1 2 3 3 2 2 625,17 9 69,46

41 6 1 4 3 3 2 2 187,24 17 11,01

42 6 1 4 3 3 2 2 1134,45 22 51,57

43 6 2 1 3 3 2 2 128,26 4 32,07

44 6 2 1 3 3 2 2 325,46 21 15,50

45 6 3 1 3 3 2 2 1626,36 36 45,18

46 6 3 2 2 3 2 2 1142,16 27 42,30

47 6 3 2 3 3 2 2 14,28 2 7,14

Toàn huyện 37919,70

Ghi chú: TB là trung bình

Tổng hợp các đơn vị đất đai

Trên cơ sở bản đồ đơn tính thể hiện 8 chỉ tiêu trên, bằng phương pháp chồng ghép bản đồ, chúng tôi xây dựng được bản đồ đơn vị đất đai cho huyện Đồng Hỷ. Kết quả tổng hợp được thể hiện trong bảng tổng hợp các đặc tính và diện tích các đơn vị đất đai.

Đất của huyện Đồng Hỷ gồm 561 khoanh được chia thành 47 LMU với tổng diện tích 37919,68 ha, trung bình mỗi khoanh có diện tích 67,59 ha, trong đó LMU số 37 lớn nhất có 68 khoanh diện tích 121039,26 ha, LMU số 29 có diện tích nhỏ nhất (1 khoanh với diện tích 3,22 ha).

KẾT LUẬN

1. Việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho đánh giá đất trên địa bàn huyện dựa trên cơ sở đã xác định được 8 chỉ tiêu phân cấp là: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất, PHkcl, mùn, lân tổng số đối với các loại đất canh tác trong vùng nghiên cứu rất có ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp.

2. Kỹ thuật GIS đã được ứng dụng trong xây dựng các bản đồ đơn tính về loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới

đất, PHkcl, mùn, lân tổng số đảm bảo được yêu cầu cơ bản của các loại hình sử dụng đất và công tác đánh giá đất của huyện.

3. Bản đồ đơn vị đất đai đã được xây dựng theo phương pháp chồng xếp các bản đồ đơn tính bằng công nghệ GIS đã thu được kết quả sau: Đất của huyện Đồng Hỷ gồm 561 khoanh được chia thành 47 LMU với tổng diện tích 37919,68 ha, trung bình mỗi khoanh có diện tích 67,59 ha, trong đó LMU số 37 lớn nhất có 68 khoanh diện tích 121039,26 ha, LMU số 29 có diện tích nhỏ nhất (1 khoanh với diện tích 3,22 ha).


[1] Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên Báo cáo thống kê đất đai năm 2011 [2]. Ủy ban nhân dân huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, Quy hoạch Tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện Đồng Hỷ đến năm 2020. [3]. UBND huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên, Kết quả thực hiện nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2011, phương hướng nhiệm vụ phát triển kinh tế xã hội năm 2012 [4]. Đàm Xuân Vận (2010), Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS), Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.


62

SUMMARY STUDY ON LAND MAPPING UNIT FOR LAND ASSESSMENT FOR AGRICULTURAL PRODUCTION IN DONG HY DISTRICT, THAI NGUYEN PROVINCE Tran Thi Thu Hien1*, Dam Xuan Van2,

1 College of Economics and Technology - TNU 2College of Agriculture and Forestry - TNU

Dong Hy is a midland and mountainous district in the north of Thai Nguyen province, so the building of land units for evaluating the land for agricultural production in the area of the district is an urgent demand of agricultural and rural development. The establishment of the land unit mapping (LMU) bases on defining 8 scales standards, which are: land type, sloping degree, elevation, land thickness, mechanical elements of land, PHkcl, land humus, total phosphorus in the investigated land for agricultural cultivation of the area. GIS technology was applied in the construction of thematic maps. The land unit map was set up by map overlay the thematic maps in GIS technology which resulted in: the land of Dong Hy district consisting of 561 plots divided in to 47 LMU with a total area of 37919.68 hectares with 67.59 hectares per each plot, in which the LMU number 37 is the biggest with 68 plots of 121,039.26 hectares, the LMU number 29 is the smallest (one plot is 3.22 hectares). The application of GIS technology in LMU forming for in land assessment is extremely necessary and highly feasible, for the agricultural production in the Dong Hy district, Thai Nguyen province. Key words: Map, LMU, Land assessment, Dong Hy.

Ngày nhận bài:31/7/2012, ngày phản biện: 7/8/2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012

* Tel: 01689307327; Email:[email protected]

Đàm Xuân Vận và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 63 - 67

63

XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỐ HÓA ĐỘ CAO PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN VÕ NHAI – T ỈNH THÁI NGUYÊN

Đàm Xuân Vận*, Trần Thị Phương, Trần Thị Phả Trường Đại Học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Huyện Võ Nhai là một huyện vùng cao phía đông Bắc của tỉnh Thái Nguyên với địa hình phức tạp nhiều đồi núi, độ dốc cao vì vậy huyện gặp rất nhiều khó khăn trong việc phát triển kinh tế xã hội. Mô hình số hóa độ cao (DEM) là một cách số hóa miêu tả bề mặt thực địa, là sự thể hiện bằng số sự thay đổi liên tục của độ cao trong không gian. Việc xây dựng DEM phục vụ cho việc xác định mức độ xói mòn, hướng dốc, độ dốc, phân tích địa hình, địa mạo,... từ đó giúp cho việc đánh giá đất nông nghiệp và bố trí sử dụng đất đem hiệu quả kinh tế cao, sử dụng đất đai hiệu quả và bảo vệ môi trường. Từ khóa: Đánh giá đất nông ngiệp, mô hình số hóa độ cao, Võ Nhai.

ĐẶT VẤN ĐỀ* Hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong xây dựng mô hình số hóa độ cao – một trong những khâu vô cùng quan trọng trong công tác đánh giá đất nhằm đánh giá mức độ xói mòn của đất để phục vụ cho công tác đánh giá đất nông nghiệp, là cơ sơ để có kế hoạch sử dụng đất sao cho có hiệu quả kinh tế cao và bảo vệ được tài nguyên đất . Mô hình số hóa độ cao (DEM) là một cách số hóa miêu tả bề mặt thực địa, là sự thể hiện bằng số sự thay đổi liên tục của độ cao trong không gian đều,... từ đó đánh giá đất nông nghiệp và bố trí sử dụng đất sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và bảo vệ môi trường sinh thái. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu - Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu. - Xây dựng xây dựng mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai bằng phần mềm GIS. - Đề xuất ứng dụng mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai. - Đánh giá kết quả đạt được. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra phân tích số liệu: Thu thập các tài liệu, số liệu, bản đồ liên quan phục cho công tác xây dựng mô hình số hóa độ cao. * Tel: 0982.166.696; Email: [email protected]

- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Điều tra, khảo sát thực địa, đánh giá hiện trạng sử dụng đất.

- Phương pháp xử lí số liệu: Số liệu thu thập được tổng hợp và xử lí trên phần mềm Excel.

- Phương pháp xây dựng mô hình số hóa độ cao bằng công nghệ GIS: Sử dụng phần mềm ArcGIS thiết lập và chạy mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Võ Nhai là một huyện vùng cao, nằm phía Đông Bắc của tỉnh Thái Nguyên, cách trung tâm thành phố Thái Nguyên 40 km. Tổng diện tích đất tự nhiên trên toàn huyện 84.510,41 ha, huyện có địa hình khá phức tạp, đồi núi là chủ yếu, đất ruộng ít, phần lớn diện tích là đồi núi dốc và núi đá vôi chiếm đến 92% còn lại là diện tích bằng phẳng cho sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ lệ nhỏ, tập trung theo các khe suối, các triền sông và các thung lũng, độ cao trung bình 100 - 800m so với mặt nước biển. Địa hình đa dạng và phức tạp cho phép phát triển một nền nông nghiệp đa dạng và phong phú, song đây cũng là những bất lợi cho việc phát triển cơ sở hạ tầng, giao thông thuỷ lợi, sự giao lưu hàng hoá trong và ngoài huyện.

Huyện với tổng dân số là 63.143 người, tốc độ gia tăng dân số cao.Tốc độ tăng trưởng kinh tế khá mạnh từ 3 – 4%/năm, cơ cấu kinh tế dịch chuyển theo xu hướng hợp lý hơn.


64

Xây dựng mô hình số hóa độ cao bằng công nghệ GIS Quy trình xây dựng mô hình số hóa độ cao Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng mô hình số hóa độ cao từ dữ liệu bản đồ địa hình theo quy trình sau:

Từ bản đồ địa hình (*.dgn)� Chuẩn hóa bản đồ địa hình trên Microstation � Chuyển đổi cơ sở dữ liệu sang ArcGIS (*.Shp)� Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình trên ArcMap� Xây dựng mô hình số hóa độ cao TIN� Bản đồ độ dốc, Bảnđồ Aspect, Bản đồ Hillshape� Ứng dụng trong quản lý đất đai.

Dữ liệu bản đồ địa hình là nguồn dữ liệu có sẵn được thu thập và chuẩn hóa theo quy phạm bản đồ. Hệ thống phần mềm dùng để xây dựng mô hình số hóa độ cao bao gồm: Microstation và Mapping Office là hệ thống phần mềm xây dựng và biên tập bản đồ số địa hình. Phần mềm ArcGIS là phần mềm GIS của ESRI, phần mềm này với các tính năng rất mạnh về phân tích không gian, phân tích 3 chiều, phân tích chuyên đề phục vụ cho việc thiết lập mô hình và xây dựng mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai.

Xây dựng mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai Từ CSDL bản đồ địa hình, tiến hành thiết lập xây dựng mô hình số hóa độ cao cho huyện Võ Nhai bằng chức năng phân tích 3 chiều (3D analysT) của ArcMap, kết quả là hình 1.

Một số bản đồ chuyên đề được xây dựng từ mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai Từ mô hình số hóa độ cao, sử dụng chức năng phân tích 3 chiều (3D analysT) của ArcMAP để tạo ra các bản đồ chuyên đề đơn tính về độ dốc, hướng phơi, chiếu sáng huyện Võ Nhai, Kết quả cụ thể được trình bày dưới đây.

Bản đồ độ dốc huyện Võ Nhai (hình 2)

Độ dốc là nhân tố chủ yếu trong các chỉ tiêu trắc lượng hình thái của địa hình có ảnh hưởng tới công tác đánh giá đất đai, nghiên cứu các hiện tượng thiên tai như xói mòn, trượt lở đất đai. Từ bản đồ độ dốc tiến hành thống kê diện tích bề mặt (Spatial analyst) để tính diện tích của từng bậc độ dốc. Kết quả diện tích của từng bậc độ dốc trên bảng 1.

Hình 1: Mô hình số hóa độ cao

Hình 2. Bản đồ độ dốc huyện Võ Nhai

Kết quả bảng 1 cho thấy địa hình của huyện rất phức tạp và địa hình của toàn huyện đã chia độ dốc thành 6 bậc độ dốc, trong đó đất có độ dốc từ 15°- 90° chiếm tỷ lệ 41,29% với


65

diện tích 34897,82 ha. Ta thấy diện tích đất dốc của huyện là khá lớn. Đây là một trong những yếu tố cơ bản có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế xã hội của huyện như giao thông đi lại khó khăn, đất đai bị xói mòn rửa trôi mạnh, đất phục vụ cho sản xuất nông nghiệp hạn chế….

Bản đồ Aspect huyện Võ Nhai

Hình 3. Bản đồ Aspect huyện Võ Nhai

Bản đồ Aspect là bản đồ thể hiện các hướng của thửa đất. Dựa vào bản đồ, người ta xác định các hướng của thửa đất, từ đó tìm ra các giải pháp sử dụng đất phù hợp với từng thửa đất, để mang lại hiệu quả sử dụng đất cao nhất.

Dựa vào bảng 2, ta thấy đất bằng có diện tích lớn nhất chiếm 46,48% so với tổng diện tích tự nhiên của cả huyện. Biết được hướng phơi của thửa đất là cơ sở cho việc đánh giá sự phân bố đa dạng sinh học thực vật trên các sườn dốc, đánh giá tiềm năng đất đai, bố trí các công trình phù hợp với đặc điểm điều kiện tự nhiên của huyện.

Bản đồ Hillshade huyện Võ Nhai

Hình 4. Bản đồ Hillshade huyện Võ Nhai.

Bản đồ Hillshade là bản đồ vờn bóng thể hiện bóng địa hình ở dạng 3 chiều một cách rõ ràng hơn hẳn địa hình thể hiện ở dạng không gian 2 chiều trên bản đồ đường đồng mức.

Bảng 1. Kết quả phân cấp độ dốc huyện Võ Nhai

Độ dốc (°°°°) Số khoanh Diện tích TB/khoanh (ha) Tổng diện tích (ha) Tỷ lệ (%)

0 - 5 3896 10,18 39741,44 47,03

5 - 8 262 13,57 3651,19 4,32

8 - 15 952 6,43 6219,95 7,36

15 - 25 2852 3,89 11201,65 13,25

25 - 40 4373 2,91 12823,31 15,17

40 - 90 2828 3,81 10872,86 12,87

Tổng 15163 - 84510,41 100,00


66

Bảng 2. Kết quả phân loại hướng phơi trên bản đồ Aspect

Hướng phơi Số khoanh Diện tích TB/khoanh (ha) Tổng diện tích (ha) Tỷ lệ (%)

Đất bằng 2958 13,26 39277,07 46,48 Bắc 7611 1,67 6458,13 7,64 Đông Bắc 3934 1,14 4540,29 5,37 Đông 4158 1,14 4796,20 5,68 Đông Nam 4535 1,55 7080,41 8,38 Nam 4682 1,34 6321,12 7,48 Tây Nam 4029 1,22 4958,30 5,87 Tây 4332 1,08 1,34 5,60 Tây Bắc 4416 1,42 1,22 7,51

Tổng 40655 - 84510,41 100

Bảng 3. Kết quả phân loại hướng chiếu sáng trên bản đồ Hillshap

Hướng chiếu sáng

Số khoanh Diện tích

TB/khoanh (ha) Tổng diện tích (ha)

Tỷ lệ (%)

39.67 – 115,68 1565 1,12 1872,59 2,22

115,68 – 15705 3651 1,16 4339,37 5,13

157,05 – 187,45 5395 1,35 7426,21 8,79

187,45 – 211,94 6814 1,49 10298,83 12,19

211,94 – 254,99 2358 25,64 60573,39 71,68

Tổng 19783 - 84510,41 100,0

Ghi chú: TB trong bảng 1, 2, 3 là trung bình

Từ bảng 3, ta thấy hướng bóng núi từ 211,940 – 254,990 chiếm diện tích lớn nhất là 60573,39 ha và cũng là đất có diện tích trung bình trên khoanh lớn nhất. Số khoanh nhiều nhất là đất có hướng bóng núi từ 187,40 – 211,940.

Một số ứng dụng mô hình số hóa độ cao trong đánh giá đất nông nghiệp và quản lí đất đai huyện Võ Nhai Từ các kết quả của việc xây dựng mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai, chúng tôi xin đề xuất một số ứng dụng trong công tác quản lý đất đai của huyện như sau:

- Cơ sở nền địa hình của địa phương.

- Phân tích địa mạo, địa hình khu vực.

- Xác định đường biên của lưu vực sông ngòi và vùng tiêu nước, xác định được cấp độ dốc, hướng dốc, mức độ lồi lõm của địa hình một cách chính xác và rõ ràng. Đây là cơ sở nền quan trọng trong công tác xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất và đánh giá thích nghi cây trồng.

- Quy hoạch sử dụng đất, thiết kế giao thông, thiết kế hệ thống tưới tiêu, thiết kế kiến trúc cảnh quan môi trường của khu vực của khu vực.

- Nghiên cứu các hiện tượng thiên tai xói mòn, trượt lở đất đai, lũ lụt.

- Ngoài ra mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai còn là nền tảng cho các nghiên cứu về đất, nghiên cứu về môi trường và ô nhiễm môi trường.

KẾT LUẬN Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của huyện Võ Nhai, chúng tôi đã tiến hành xây dựng mô hình số hóa độ cao phục vụ cho công tác quản lý đất đai của huyện. Kết quả bước đầu đạt được như sau:

- Xây dựng hoàn thiện mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai từ bản đồ nền địa hình bằng công nghệ GIS. Bộ bản đồ chuyên đề độ dốc, Hillshape, Aspect không chỉ lưu trữ được dữ liệu không gian của các đối tượng bản đồ mà còn bao gồm cả dữ liệu thuộc tính của các đối


67

tượng trên bản đồ. Vì vậy, tra cứu thông tin trên bản đồ này nhanh chóng và chính xác. - Xác định được cấp độ dốc, hướng dốc, mức độ lồi lõm của địa hình một cách chính xác và rõ ràng. - Đề xuất một số ứng dụng khai thác sử dụng hiệu quả mô hình số hóa độ cao trong quản lý đất đai trên địa bàn huyện.


[1]. Phạm Văn Cự (2005, Ứng dụng Hệ thông tin địa lý và Viễn thám trong quản lý môi trường và tài nguyên ở Việt Nam -Thực trạng, thuận lợi và thách thức. Trung tâm Viễn thám và Geomatics VTGEO.

[2]. Ngô Thị Hồng Gấm (2010), Đánh giá khả năng thích hợp của các loại hình sử dụng đất nông nghiệp huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên, Đề tài Thạc sỹ Quản lý đất đai - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. [3]. UBND Huyện Võ Nhai (2008), (2009), (2010), “Báo cáo tình hình kinh tế xã hội huyện Võ Nhai và định hướng phát triển kinh tế xã hội huyện Võ Nhai giai đoạn 2010-2015”. [4]. Đàm Xuân Vận, Ngô Thị Hồng Gấm (2009), “Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ cho đánh giá đất nông nghiệp huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên”. Tạp chí KHCN Đại học Thái Nguyên

SUMMARY CONSTRUCTION OF DIGITAL ELEVATION MODEL FOR AGRICUL TURAL LAND ASSESSMENT IN VO NHAI DISTRICT – THAI NGUYEN P ROVINCE

Dam Xuan Van*, Tran Thi Phuong, Tran Thi Pha College of Agriculture and Forestry – TNU

Vo Nhai is a highland district in the North - East of Thai Nguyen province with difficult terrain conditions, hilly and steep slopes. The district has so many difficulty in social and economic development.. Digital elevation model (DEM) is a way of describing the surface of the field, is shown by the continuous change of altitude in space. The construction of DEM will help to determine the degree of erosion, slope direction, slopping, terrain and geomorphology analysis... It will be useful for the agricultural land assessment and land use planning which will bring high economic efficiency, long-term land use and protection of land and environment in the district. Key words: Agricultural land assessment, digital elevation model, Vo Nhai

Ngày nhận bài:03/8/2012, ngày phản biện: 22/8/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012



68

Đỗ Thị Hà và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 69 - 72

69

SỰ THAY ĐỔI SỐ LƯỢNG CỦA MỘT VÀI LO ẠI VI SINH V ẬT ĐẤT TRONG QUÁ TRÌNH TRI ỂN KHAI MÔ HÌNH PH Ủ XANH TẠI XÃ YÊN ĐỔ, HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

Đỗ Thị Hà1*, Đỗ Hữu Thư2

1Trường Cao đẳng Sư phạm Thái Nguyên, 2Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

TÓM TẮT

Xác định chất lượng đất là việc làm quan trọng trong việc so sánh hệ thống các quan điểm quản lý đất. Nó cũng là một trong các chỉ tiêu xác định về tính đa dạng số lượng quần thể vi sinh vật và các đặc điểm vi sinh vật. Có thể xác định sự thay đổi chất lượng đất trong khi xuất hiện các thay đổi về thông số lí hoá của đất. Trong đất chứa rất nhiều loài vi sinh vật có những chức năng khác nhau. Sự phân bố của chúng thường tuân theo một quy luật nhất định, phụ thuộc vào chất dinh dưỡng, nước, không khí, độ pH, độ sâu, chế độ canh tác, thảm thực vật và địa hình. Do vậy vi sinh vật đất là thành phần quan trọng trong hệ sinh thái đất, là mắt xích quan trọng trong lưới thức ăn vì trong quá trình hoạt động vi sinh vật đã tiết ra các loại enzym tham gia vào quá trình mùn hoá, phân huỷ các hợp chất trong vòng tuần hoàn cacbon và nitơ trong tự nhiên. Từ khoá: Vi sinh vật, sự phân bố, chất lượng đất, chế độ canh tác, địa hình.

MỞ ĐẦU*

Vi sinh vật phân bố rộng rãi trong tự nhiên. Chúng có mặt trong đất, nước, không khí, nước biển, các trầm tích sông, suối thậm chí chúng có thể sống ở môi trường khắc nghiệt như biển băng, miệng núi lửa. Sự đa dạng quần thể sinh vật và chức năng của chúng ảnh hưởng lên tính ổn định và khả năng phục hồi của hệ thống đất. Môi trường đất là môi trường sinh thái hoàn chỉnh vì nó có đầy đủ các nhân tố cấu trúc thành phần như môi trường vật lí, sinh học và đa dạng sinh học, có sự phát sinh, phát triển, thoái hoá và huỷ diệt. Đất là môi trường sống phức tạp và đồng thời là môi trường tự nhiên rất thích hợp cho vi sinh vật. Trong đó, vi sinh vật có ích chiếm ưu thế. Theo một số tài liệu thì khu hệ vi sinh vật ở vùng đất trống đồi núi trọc không đa dạng về thành phần và ít số lượng. Các nhóm vi sinh vật chiếm ưu thế trong các vùng đất trống đồi núi trọc (ĐTĐNT) thường là nhóm vi sinh vật có khả năng sống ở những điều kiện nghèo chất dinh dưỡng và chịu khô hạn. Đặc điểm tự nhiên ĐTĐNT ở xã Yên Đổ, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên là những vùng đất bỏ hoang không đựơc canh tác hoặc rừng bị khai thác, chặt phá, đốt nương làm rẫy

* Tel: 0915.214.686

tạo nên sự đa dạng đặc trưng cho hệ vi sinh vật ở đó. So với đất đồng bằng thì số lượng vi sinh vật tổng số ở ĐTĐNT thấp hơn rất nhiều chỉ số đạt trung bình là 30 - 40 triệu CFU/g đất, trị số cực đại lên tới 45 triệu CFU/g đất, thấp hơn hàng trăm đến hàng ngàn lần so với đất canh tác đồng bằng. Số lượng vi sinh vật ở vùng ĐTĐNT có xu hướng giảm theo độ sâu. Vì vậy việc nghiên cứu vi sinh vật trong đất nhằm góp phần vào việc cải tạo đất giúp cho quần thể sinh vật phát triển tốt .

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nguyên liệu Lấy mẫu đất với diện tích 1m2 vào ngày nắng thuộc nhóm ĐTĐNT loại I (theo tiêu chuẩn phân loại) thì nhóm đất này có đặc điểm rừng bị khai thác hoặc do quá trình đốt hoặc chặt phá rừng hoặc trồng cây nông nghiệp sau 2 đến 3 vụ đôi khi lâu hơn hoặc bỏ hoang, lớp đất mặt dày trên 5cm. Nhóm đất này còn chứa đựng nhiều tiềm năng lớn cho việc khôi phục rừng tự nhiên, trồng cây công nghiệp, nông nghiệp và cây ăn quả.

Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Thu thập mẫu vật: Trong mỗi ô tiêu chuẩn đào 4 phẫu diện đất. Để so sánh các chỉ tiêu


70

nghiên cứu mẫu đất lấy cùng một độ sâu từ 0-10cm chia làm 4 phần, lấy 1 phần để làm mẫu phân tích tính chất dinh dưỡng đất.

Phương pháp phân t ích t rong phòng thí nghiệm

Phân tích vi sinh vật đất tại phòng nghiên cứu các chất có hoạt tính từ vi sinh vật thuộc Viện Công nghệ sinh học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Xác định vi khuẩn trên môi trường MPA, xác định nấm men trên môi trường Hansen, xạ khuẩn trên môi trường Gause.

Số lượng vi sinh vật được tính theo công thức:

X = a.b.c (CFU/g)

a: số khuẩn lạc trên đĩa petri

b: nghịch đảo của nồng độ pha loãng

c: lượng dịch nhỏ trên đĩa petri/1ml (1000µl:100µl=10)

Mẫu đất phân tích vi sinh vật được lấy từ tầng đất 0-10cm đại diện cho các năm khi áp dụng mô hình Vườn - Rừng - Nương.

- Xác định số lượng vi sinh vật theo phương pháp pha loãng tới hạn trên môi trường định hướng chọn lọc.

- Xác định tính đa dạng của vi sinh vật bằng phương pháp hình thái, sinh lý sinh hoá. Xác định thành phần vi khuẩn theo khoá phân loại

của Bergey năm 1974 [4], phân loại nấm men của Yarrow năm 1998 [5] phân loại nấm mốc của Bernett và Hunter năm 1995 [3], phân loại nấm men sinh màng nhày Lipomyces của Babieva năm 1987 [2].


Theo thời gian áp dụng mô hình phủ xanh, tổng số vi sinh vật đất tăng dần từ 1 - 4 năm. Số lượng của từng nhóm vi sinh vật

(vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn) cũng thay đổi theo chiều hướng tăng lên, đáng lưu ý là vi khuẩn nhóm này chiếm ưu thế về số lượng.

Nguyên nhân do trong 4 năm tiến hành thực hiện các mô hình phủ xanh ĐTĐNT nên độ ẩm trong đất tăng cao đồng thời hàm lượng

các chất dinh dưỡng cũng tăng như mùn, đạm (N)... cải thiện đáng kể. Nguồn chất dinh dưỡng tăng cao nhờ sự chăm sóc, bón

phân, tưới tiêu, xới xáo, ngoài ra còn có một lượng lá rơi rụng nên đã tạo điều kiện cho vi sinh phát triển, nhất là lớp đất bề

mặt. Để tìm hiểu sự thay đổi số lượng vi sinh vật, chúng tôi đã tiến hành phân tích đất từ năm thứ 1 đến năm thứ 4.

Ghi chú: Trước khi đưa mô hình vào thực hiện, đất bị bỏ hoang từ 2 đến 3 năm.

Bảng 1: Số lượng vi sinh vật đất của mô hình Rừng - Vườn - Nương tại xã Yên Đổ - huyện Phú Lương - tỉnh Thái Nguyên

Tầng 0 - 10 cm (đơn vị 106 tế bào/g đất khô)

Thời gian (năm) Vi nấm Vi khuẩn Xạ khuẩn Tổng số vi sinh vật

1 0,052 1,21 0,1 1,402

2 0,068 1,76 0,51 2,338

3 0,72 7,2 0,64 8,26

4 1,54 7,8 0,71 9,05

Số liệu bảng 1 cho thấy: Số lượng vi sinh vật đất ở mô hình Rừng - Vườn - Nương (từ 1 - 4 năm) biến động từ 1,402.106 - 9,05.106 tế bào/g đất. Số lượng của từng nhóm vi sinh vật đất ở mô hình cụ thể cũng thay đổi.

Kết quả ở biểu đồ 1 cho thấy: vi nấm có số lượng tăng 0,52.106 - 0,068.106 tế bào/g đất khô; ở năm thứ 1 - 2, từ 0,72.106 - 1,54.106 tế bào/g đất khô ở năm thứ 3 - 4.


71

0.052 0.068

0.72

1.54

00.20.40.60.8

11.21.41.6

1 2 3 4Năm

Số lượng

Biểu đồ 1. Số lượng vi nấm từ 1 → 4 năm của mô hình Rừng - Vườn – Nương tại xã Yên Đổ - huyện Phú Lương

1.211.76

7.27.8

012345678

1 2 3 4

Năm

Số lượng

Biểu đồ 2. Số lượng vi khuẩn thay đổi của mô hình Rừng - Vườn - Nương xã Yên Đổ - huyện Phú Lương (1 → 4 năm)

Kết quả ở biểu đồ 2 cho thấy: Vi khuẩn là nhóm chiếm ưu thế với số lượng từ 1,21.106 - 7,8.106 tế bào/g đất khô. Từ năm thứ nhất cho đến năm thứ 2, số lượng vi khuẩn tăng lên với các giá trị từ 1,21.106 - 1,76.106 tế bào/g đất khô. Từ năm thứ 3 cho đến năm thứ 4: 7,2.106 - 7,8.106 tế bào/g đất khô.

Kết quả ở biểu đồ 3 cho thấy: xạ khuẩn có số lượng tăng từ năm thứ 1 đến năm thứ 4, khi áp dụng các mô hình phủ xanh cụ thể là từ năm thứ nhất đến năm thứ 2: 0,1.106 - 0,51.106 tế bào/g đất khô, từ năm thứ 3 đến năm thứ 4: 0,64.106 - 0,71.106 tế bào/g đất khô.

Kết luận: Sau khi nghiên cứu điều kiện lập địa đồng thời triển khai mô hình Rừng- Vườn- Nương với thời gian 4 năm chúng tôi thấy rằng quá trình cải tạo đất thay đổi rõ rệt đặc biệt là hàm lượng chất dinh dưỡng, độ ẩm. Ngoài ra, cùng với quá trình cải thiện đất thì thành phần và số lượng các loại vi sinh vật tăng lên đáng kể, bên cạnh đó người dân cũng được hưởng lợi từ mô hình trên. Kết quả nghiên cứu này đã góp phần khẳng định mô hình phủ xanh, môi trường đất và vi sinh vật đất có tác động qua lại lẫn nhau trong sự thống nhất.

106 tế bào/g đất khô



72

0.1

0.51

0.64 0.71

00.10.20.30.40.50.60.70.8

1 2 3 4Năm

Số lượng

Biểu đồ 3. Số lượng xạ khuẩn thay đổi của mô hình Rừng - Vườn - Nương xã Yên Đổ - huyện Phú Lương (1 → 4 năm)


[1]. Nguyễn Văn Hoàn (2011) “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên tại khu bảo tồn Tây Yên Tử - Bắc Giang”. Luận án Tiến sỹ Sinh thái học. Viện sinh thái tài nguyên sinh vật, Hà Nội. [2]. Babieva, Gorin. (1987) Nấm men đất. Nxb MGU ( tiếng Nga) [3]. Bernet H.D., Hunter B., (1971) Illustrated genera of imperfect fungi. Burgess, 3th ed. Minneapolis. p. 56-62. [4]. Buchanan E.R., Gibbon N.E., (1974) Bergy,s manual of determinative bacteriology, 8th Baltimore. [5]. Yarrow, D. (1998) Methods for the identification of yeasts. In The Yeasts, a Taxonomic Study, 4th ed. editted by C.P. Kurtzman and J.W. Fell. Elsevier Science B.V., Amsterdam, p.77-100, p. 248-253

SUMARY THE CHANGE OF QUANTITY OF SEVERAL MICROORGANISMS IN THE PROCESS OF IMPLEMENTING THE PATTERNS OF AFFORESTATI ON TO COVER ABANDONED LAND AREAS AND BARE HILLS

Do Thi Ha1*, Do Huu Thu2

1Thai Nguyen College of Education, 2Institute of Ecology and Biological Resources

Determination of soil quality is an important issue to compare the system of soil management opinions. It also is one of indications on the diversity of microorganism populations and microorganism characteristics. It can determine changes of soil quality when determining changes physical and chemical parameters of soil. There are many species of microorganisms with different functions. Their classifications are usually followed a certain rule, depended nutrients, water, air, pH, depth, cultivated method, terrain, floristic composition and topography. Soil microorganisms are important components of soil ecosystems. It is not only an important link in food - net, also participates in decomposition of organic compounds and humus in the carbon and nitrogen cycles in nature. Key words: Microorganism, distribution, soil quality, tillage method, terrain.


* Tel: 0915.214.686


Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80

73

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CỎ ROI NGỰA (VERBENA OFFICINALIS L .)

Lành Thị Ngọc*

Trường Đại học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT Từ dịch chiết metanol của phần trên mặt đất cây cỏ roi ngựa (Verbena officinalis L.) một hợp chất sesquitecpen mới 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside], được đặt tên là verbenaside A (1) cùng với 4 hợp chất iridoid 6β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), 3 hợp chất phenyl propanoit martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8) đã được phân lập bằng các phương pháp sắc ký kết hợp. Cấu trúc hóa học của nó được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D-NMR: 1H, 13C-NMR và các phổ DEPT 90, DEPT 135) và hai chiều (2D-NMR: HSQC và HMBC và so sánh với các dữ kiện phổ đã được công bố. Từ khóa: Verbena officinalis, Verbenaceae, sesquitecpen glycosidei, idoid, phenyl propanoit

MỞ ĐẦU*

Chi cỏ Roi ngựa (danh pháp khoa học: Verbena) là một chi của khoảng 250 loài cây một năm và lâu năm có thân thảo thuộc về họ cỏ Roi ngựa (Verbenaceae). Phần lớn các loài có nguồn gốc ở khu vực Tân Thế giới từ Canada kéo dài về phía nam tới miền nam Chile, nhưng có một vài loài có nguồn gốc ở khu vực Cựu Thế giới, chủ yếu ở châu Âu (V. officinalis, V. supina).

Cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) là loại cỏ nhỏ, sống lâu năm, mọc thẳng, cao từ 10cm - 1m, thân có 4 cạnh. Lá mọc đối, có rãnh, xẻ thuỳ lông chim. Hoa mọc thành chùm ở đầu ngọn, màu xanh. Quả nang, có 4 nhân. Vì thân cây mọc thẳng, có đốt như roi ngựa, nên có tên gọi là cỏ Roi ngựa. Cây mọc hoang ở khắp nơi. Toàn cây được dùng làm thuốc ở dạng tươi hoặc sấy khô.

Theo y học cổ truyền, cỏ Roi ngựa có vị đắng, hơi hàn, vào 2 kinh can và tỳ, có tác dụng giải độc, hoạt huyết, tán ứ, sát trùng, thông kinh... dùng chữa cảm sốt, đau bụng kinh, kinh nguyệt không đều, mụn nhọt, lở ngứa, trị sốt rét, giun chỉ, bệnh sán máng, cảm lạnh và sốt, viêm họng, ho gà, viêm dạ dày ruột cấp, lỵ amíp, viêm gan, vàng da, cổ trướng, viêm thận, phù thũng, viêm nhiễm đường tiết niệu, loét bìu, bế kinh, kinh nguyệt khó khăn, làm

* Tel:0916.642.222, Email: [email protected]

cho mau đẻ, dùng ngoài trị đòn ngã tổn thương và viêm mủ da; lấy cây tươi giã đắp và nấu nước rửa, tắm.

Các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây V. officinalis đã phát hiện được các hợp chất iridoit: stanside [17], [4], hastatoside, verbenalin [16], 3,4-dihydroverbenalin [8], verbenoside A và verbenoside B [10]; tritecpenoit: 3α,24-dihydroxy-12-ursen-28-oic acid, ursolic acid, oleanolic acid, 3-epiursolic acid, 3-epioleanolic acid [13]; phenylpropanoit: eukovoside [6]; steroit: stigmast-5-ene-3,7,22-triol [17]; flavonoit: sorbifolin [17]. Trong đó, một số hợp chất tecpenoit được thông báo có hoạt tính kháng vi khuẩn tốt [13]. Ở Việt Nam hầu như chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học của cây thuốc này.

Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học của chúng cho thấy dịch chiết của cây này có tác dụng ức chế sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư thực nghiệm. Nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, cặn chiết metanol của cây cỏ roi ngựa đã được phân lập bằng các phương pháp sắc ký cột kết hợp với chất hấp phụ là silicagel pha thường và pha đảo và thu được một hợp chất sesquitecpen glycoside mới 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl -(1→2)-β-D-glucopyranoside] và được đặt tên là verbenaside A (1) cùng với các hợp chất iridoid 6β-hydroxyipolamiide


74

(2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), các hợp chất phenyl propanoit martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8). Cấu trúc hóa học của nó được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D-NMR: 1H, 13C-NMR và các phổ DEPT 90, DEPT 135) và hai chiều (2D-NMR: HSQC và HMBC, và so sánh với các dữ kiện phổ đã được công bố cho những cấu trúc tương tự. Những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học này là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học cũng như ứng dụng của chúng vào cuộc sống.

THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mẫu thực vật Mẫu cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) được thu hái tại Tam Đảo, Vĩnh Phúc, vào tháng 10 năm 2008. Tên khoa học được TS Ninh Khắc Bản giám định. Mẫu tiêu bản được lưu giữ tại Vi ện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Hóa chất thi ết bị Sắc ký lớp mỏng (TLC): Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60 F254 (Merck 1,05715), RP18 F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch H2SO4 10% được phun đều lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng từ từ đến khi hiện màu.

Sắc ký cột (CC): Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là Silica gel pha thường và pha đảo. Silica gel pha thường có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh). Silica gel pha đảo ODS hoặc YMC (30-50 µm, FuJisilisa Chemical Ltd.).

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Được đo trên máy Bruker DRX500 của Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phổ khối lượng (ESI-MS): Được đo trên máy LC-MSD Agilent 1200 Series (USA) của Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Phân lập các chất Phần trên mặt đất cây cỏ roi ngựa (7,0 kg khô) được nghiền nhỏ thành bột và được chiết ba lần với MeOH bằng thiết bị siêu âm Ultrasonic 2010 ở nhiệt độ 40-50oC (3 × 60 phút). Dịch chiết sau đó được cô đặc bằng máy cất quay với áp suất giảm thu được 500 g cặn chiết MeOH. Cặn này được hòa vào nước và chiết lần lượt với n-hexan và CHCl3 thu được các dịch cô và n-hexan (150 g) và CHCl3 (100 g). Phần dịch nước sau chiết được tiến hành sắc ký qua cột DIANION sử dụng hệ dung môi MeOH-H2O (0:100; 50:50;100:0; v/v) thu được các dịch cô tương ứng ký hiệu là FC1 (30 g), FC2 (20 g) và FC3 (50 g). Phân đoạn FC3 (50 g) được tiếp tục phân tách trên cột sắc ký với chất hấp phụ là silica gel pha thường, hệ dung môi rửa giải gradient CHCl3/MeOH từ 100/0 đến 0/100 thu được 3 phân đoạn ký hiệu FC3A (9,5 g), FC3B (10,0 g) và FC3C (9,0 g). Hợp chất 1 (6 mg), 3 (15 mg) và 5 (15 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3C (9,0g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 3/1 (v/v), sau đó tinh chế tiếp bằng sắc ký cột silica gel pha thường rửa giải bằng hệ dung môi CHCl3 – MeOH-nước 2/1/0,2 (v/v/v). Hợp chất 2 (20 mg) và 4 (2000 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3A (9,5 g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 6/1. Hợp chất 6 (7mg), 7 (5 mg) và 8 (20 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3B (10,0 g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 1/3.

Verbenaside A (12-Hydroxynerolidol 12-O-[ββββ-D-xylopyranosyl-(1→→→→2)-ββββ-D-glucopyranoside], 1) Chất bột không màu. Nhiệt độ nóng chảy 187-188oC.

Độ quay cực [α]25D +32º (MeOH, c 0,5)

ESI MS m/z: 533 [M+H]+, 555 [M+Na]+, CTPT C26H44O11, M = 532

HR-FT-ICR-MS: m/z 555,27810 [M+Na]+ (lý thuyết cho C26H44O11Na: 555,27813)


75

1H-NMR (500 MHz, CD3OD) và 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 1.

6β-Hydroxyipolamiide (2)

Chất bột không màu, nđnc 192-193oC.

ESI MS m/z: 445 [M+Na], M=422, CTPT C17H26O12

[α]25D -160º (c 0,5 MeOH).

1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5,86 (1H, s, H-1), 7,51 (1H, s, H-3), 4,07(1H, d, J = 6,0, 8,0 Hz, H-6), 1,91 (1H, dd, J = 8,0, 12,5 Hz, H-7α), 2,01 (1H, dd, J = 6,0, 12,5 Hz, H-7β), 2,59 (1H, s, H-9), 1,05 (3H, s, H-10), 3,75 (3H, br s, OMe), 4,61 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1'), 3,22 (1H, dd, J = 8,0, 9,0 Hz, H-2'), 3,40 (1H, t, J = 9,0 Hz, H-3'), 3,52* (1H, H-4'), 3,35* (1H, H-5'), 3,92 (1H, dd, J = 2,0, 12,0 Hz, Ha-6'), 3,68 (1H, dd, J = 6,0, 2,0 Hz, Hb-6'). 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 2.

Ipolamiide (3)

Chất bột không màu, nđnc 144-145oC.

ESI MS m/z: 407 [M+H]+, M=406, CTPT C17H26O11

[α]25D -136º (c 0,5 MeOH).

1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.82 (1H, s, H-1), 7.45(1H, br s, H-3), 1.94 (1H, m, H-6α), 2.28 (1H, m, H-6β), 1.59 (1H, m, H-7α), 2.10 (1H, m, H-7β), 2.50 (1H, br s, H-9), 1.17 (3H, br s, H-11), 3.75 (3H, br s, OMe), 4.60 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.20 (1H, dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.40 (1H, t, J=9.0, H-3'), 3.29 (1H, t, J=9.0, H-4'), 3.36 (1H, dd, J=2.0, 9.0, H-5'), 3.69 (1H, dd, J=2.0, 9.0, H-6'α), 3.93 (1H, dd, J=2.0, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 2.

Verbenaloside (4): Tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 182-183oC.

ESI MS m/z 389 [M+H]+; 411 [M+Na], CTPT: C17H24O10, KLPT= 388 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.25 (1H, d, J=6.0, H-1), 3.53(1H, br d, J=8.0, H-5), 2.00 (1H, dd, J=4.5, 18.5, H-7α), 2.57 (1H, dd, J= 8.5, 18.5, H-7β), 2.50 (1H, m, H-8), 2.24 (1H, m, H-9) 1.24 (3H, d, J=6.5, H-10), 3.74 (3H, s, OMe), 4.69 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.22 (1H,

dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.38 (1H, d, J=9.0, H-3'), 3.31* (1H, H-4'), 3.32* (1H, H-5'), 3.92 (1H, dd, J=2.0, 12.0, H-6'α), 3.66 (1H, dd, J=5.5, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) xem Bảng 2.

Hastatoside (5): Tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 167-168 oC.

Độ quay cực [α]25D -10º (c 0.5 MeOH).

ESI MS m/z 405 [M+H]+ CTPT: C17H24O11, KLPT = 404. 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.95 (1H, d, J=1.5, H-1), 1.90 (1H, dd, J=8.0, 19.0, H-7α), 2.76 (1H, dd, J= 10.5, 19.0, H-7β), 2.01 (1H, m, H-8), 2.16 (1H, dd, J=1.5, 11.0, H-9) 1.21 (3H, d, J=6.5, H-10), 3.36 (3H, s, OMe), 4.65 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.22 (1H, dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.40* (1H, H-3'), 3.32* (1H, H-4'), 3.35* (1H, H-5'), 3.93 (1H, dd, J=2.5, 12.0, H-6'α), 3.68 (1H, dd, J=6.0, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) xem Bảng 2.

Martynoside (6)

Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 192-193 oC; [α]25

D -92o (MeOH c 0,5).

ESI MS m/z 652 [M+H]+, 674.8 [M+Na], CTPT C31H40O15 , M = 652 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.81 (1H, d, J=2.0, H-2), 6.9 (1H, dd, J=8.0, H-5), 6.74(1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6), 3.89 (3H, s, OMe), 3.93* (2H, m, H-α), 2.91 (2H, t, J=7.0, H-β), 4.45 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.47 (1H, dd, J=6.0, 9.0, H-2'), 3.83* (1H, H-3'), 4.98 (1H, t, J=9.5, H-4'), 3.60* (1H, H-5'), 3.63* (1H, H-6'α), 3,59* (1H, H-6'β), 5.27 (1H, d, J=1.5, H-1''), 3.99 (1H, dd, J=2.0, 3.0, H-2''), 3.93* (1H, m, H-3''), 3.40 (1H, t, J=6.5, H-4''), 3.62* (1H, H-5''), 1.17 (3H, d, J=7.5, H-6''), 7.25 (1H, d, J=2.0, H-1'''), 6.87 (1H, d, J=8.0, H-5'''), 7.15 (1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6'''), 3.95 (3H, s, OMe), 6.43 (1H, d, J=16.0, H-α'), 7.73 (1H, d, J=16.0, H-β'). 13C NMR (125MHz, CD3OD): δ 133.00(C-1), 112.97 (C-2), 147.60 (C-3), 147.46 (C-4), 117.12 (C-5), 121.16 (C-6), 56.56 (OMe), 72.12 (C-α), 36.58 (C-β), 104.27 (C-1'), 76.25 (C-2'), 81.52 (C-3'), 70.67 (C-4'), 76.12


76

(C-5'), 62.43 (C-6'), 102.98 (C-1''), 72.39 (C-2''), 72.12 (C-3''), 73.83 (C-4''), 70.42 (C-5''), 18.43 (C-6''), 127.16 (C-1'''), 111.80 (C-2'''), 149.41 (C-3'''), 149.71 (C-4'''), 116.76 (C-5'''), 124.56 (C-6'''), 56.45 (OMe), 114.67 (C-α'), 148.06 (C-β'), 168.38 (CO).

Acteoside (7) Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 198-199 oC; [α]25

D -85o (MeOH c 0,5).

ESI MS m/z 625 [M+H]+, CTPT C29H36O15, M= 624 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.69 (1H, d, J=2.0, H-2), 6.67 (1H, d, J=8.0, H-5), 6.56(1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6), 3.91* (2H, m, H-α), 2.79 (2H, t, J=7.0, H-β), 4.37 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.38(1H, t, J=8.0, H-2'), 3.81 (1H, t, J=9.0, H-3'), 4.90 (1H, t, J=9.0, H-4'), 3.62* (1H, H-5'), 3.56* (1H, H-6'α), 3,54* (1H, H-6'β), 5.17 (1H, br s, H-1''), 3.91* (1H, H-2''), 4.03 (1H, m, H-3''), 3.40 (1H, t, J=6.5, H-4''), 3.62* (1H, H-5''), 1.08 (3H, d, J=6.0, H-6''), 7.05 (1H, d, J=2.0, H-1'''), 6.73 (1H, d, J=8.0, H-5'''), 6.95 (1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6'''), 6.26 (1H, d, J=16.0, H-α'), 7.58 (1H, d, J=16.0, H-β'). 13C NMR (125MHz, CD3OD): δ 131.54(C-1), 116.35 (C-2), 144.70 (C-3), 146.16 (C-4), 117.15 (C-5), 121.28 (C-6), 72.11 (C-α), 36.59 (C-β), 104.05 (C-1'), 76.24 (C-2'), 81.66 (C-3'), 70.67 (C-4'), 76.09 (C-5'), 62.42 (C-6'), 103.04 (C-1''), 72.38 (C-2''), 72.20 (C-3''), 73.84 (C-4''), 70.44 (C-5''), 18.45 (C-6''), 127.71 (C-1'''), 115.29 (C-2'''), 149.81 (C-3'''), 146.86 (C-4'''), 116.55 (C-5'''), 123.21 (C-6'''), 114.76 (C-α'), 148.02 (C-β'), 168.32 (CO).

Verbasoside (8) Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 188-189 oC; [α]25

D -49o (MeOH c 0,5).

ESI MS m/z 463 [M+H]+; 485 [M+Na], CTPT C20H30O12, M= 462 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.53 (1H, d, H-2), 6.54 (1H, d, H-5), 6.55 (1H, dd, H-6), 2.78 (2H, m, H-7), 4.06 (2H, m, H-8), 4.29 (1H, d, H-1’), 3.30* (1H, H-2’), 3.48 (1H, t, H-3’), 3.36 (1H, t, H-4’), 3.30* (1H, H-5’), 3.70 (1H, m, H-6’α), 3.83 (1H, dd, H-6’β),

5.14 (1H, br s, H-1’’), 3.72* (1H, H-2’’), 3.97 (1H, t, H-3’’), 3.42 (1H, t, H-4’’), 4.0 (1H, m, H-5’’), 1.24 (3H, d, H-6’’). 13C NMR (125 MHz, CD3OD): δ 131.57 (C-1), 117.13 (C-2), 146.15 (C-3), 144.69 (C-4), 116.33 (C-5), 121.27 (C-6), 36.59 (C-7), 72.12 (C-8), 104.26 (C-1’), 75.63 (C-2’), 84.63 (C-3’), 70.28 (C-4’), 77.88 (C-5’), 62.73 (C-6’), 102.81 (C-1’’), 72.30 (C-2’’), 72.39 (C-3’’), 74.38 (C-4’’), 70.11 (C-5’’), 17.80 (C-6’’).


Hợp chất 1 nhận được dưới dạng chất bột không màu. Phổ 13C-NMR của 1 xuất hiện các tín hiệu của 26 nguyên tử cacbon, trong đó có 3 cacbon CH3, 8 cacbon CH2, 12 cacbon CH và 3 cacbon không còn nguyên tử hidro gắn vào. Sự xuất hiện của 2 phân tử đường được nhận biết bởi các tín hiệu tại δ δ 101,58 (C-1'), 83,46 (C-2'), 78,3 (C-3'), 71,46 (C-4'), 77,47 (C-5'), 62,71 (C-6'), 106,16 (C-1''), 75,77 (C-2''), 77,76 (C-3''), 71,17 (C-4''), 67,23 (C-5''), trong đó hai cacbon anome dễ dàng nhận biết tại δ 101,58 và 106,16. Ngoài tín hiệu của 11 cacbon của hai phân tử đường, còn lại 15 tín hiệu được xác định là thuộc vào một aglycon có khung sesquitecpen. Phân tích các tín hiệu của phần aglycon thấy rằng ba nối đôi, trong đó có hai nối đôi thế ba lần tại 125,98 (CH, C-6)/135,71 (C, C-7) và 129,44 (CH, C-10)/132,94 (C, C-11), và một nối đôi thế mono tại δ 112,02 (CH2, C-1)/146,37 (CH, C-2); ba nhóm metyl tại δ 14,11 (C-13), 16,04 (C-14), 27,61 (C-15); bốn cacbon metylen tại δ 43,4 (C-4), 23,71 (C-5), 40,40 (C-8), 27,38 (C-9), một cacbon oximetylen tại δ 76,04 (C-12), và một cacbon bậc ba nối với oxi tại δ 73,88 (C-3). Các tín hiệu cacbon của phần aglycon hoàn toàn phù hợp với các dữ kiện phổ cacbon của hợp chất 12-hydroxynerodiol [9] (bảng 1). Phân tích các tín hiệu của hai phân tử đường cho thấy các tín hiệu CH tại δ 101,58, 83,46, 78,3, 71,46, 77,47 và CH2 tại 62,71 phù hợp cho một phân tử đường glucose có sự tạo thành liên kết ete tại C-3', các tín hiệu CH tại δ 106,16, 75,77, 77,76, 71,17, và CH2 tại δ 67,23 phù hợp cho đường xylose.


77

Bảng 1. Số liệu phổ NMR của 1 đo trong CD3OD và của các cấu trúc tham khảo

C @δC #δC δCa DEPT δH

b (J = Hz) HMBC (H→C)

1 111,8 112,02 CH2 5,21 dd (17,5,1,5) 5,04 dd (10,5, 1,5)

2, 3

2 144,8 146,37 CH 5,93dd (17,5, 10,5) 3, 4, 15 3 74,4 73,88 C - 4 41,4 43,4 CH2 1,53 m 2, 3, 6, 15 5 23,1 23,71 CH2 2,03 m 3, 6, 7 6 125,1 125,98 CH 5,16 t (7,0) 4, 5, 7, 8, 14 7 135,9 135,71 C - 8 39,3 40,40 CH2 2,06 m 6, 7, 9, 10, 14 9 25,5 27,38 CH2 2,17 m 7, 10, 11 10 125,8 129,44 CH 5,48 t (7,0) 9, 11, 12, 14 11 135,7 132,94 C -

12 68,7 76,04 CH2 4,02 d (11,5) 4,22 d (11,5)

1', 10, 11, 13

13 13,7 14,11 CH3 1,69 s 10, 11, 12 14 15,8 16,04 CH3 1,63 s 6, 7, 8 15 28,2 27,61 CH3 1,27 s 2, 3, 4 1' 104,4 101,58 CH 4,38 d (7,5) 12, 3 2' 84,6 83,46 CH 3,40 dd (7,5, 9,0) 3' 78,3 78,03 CH 3,55 t (9,0) 2', 4' 4' 71,7 71,46 CH 3,35 t (9,0) 5' 78,0 77,47 CH 3,36*

6' 63,0 62,71 CH2 3,68 dd (5,5, 11,5) 3,88 dd (2,5, 11,5)

4', 5'

1'' 107,1 106,16 CH 4,53 d (7,5) 2', 5'' 2'' 76,5 75,77 CH 3,27 dd (7,5, 9,0) 3'' 78,3 77,76 CH 3,25 t (9,0) 1'' 4'' 71,0 71,17 CH 3,50 m

5'' 67,6 67,23 CH2 3,20 dd (10,5, 11,5) 3,88 dd (5,0, 11,5)

3''

a125MHz, b500MHz, @δC của 1a (CDCl3)[10]; #δC của nhánh đường của hosenkoside L [11], * tín hiệu bị che khuất

O

O

O

CH2H3C

HO

HOHO

OHOHO

OH

CH 3

OH

1

23

45

67

8

9

10

11

1213

1'2'

3'

4' 5'

6'

1''2''3''

4''5''

15

14

CH3

O

O

O

CH2H3C

HO

HOHO

OHO

HOOH

H3C

OH

CH 3

CH 2OHH3C

CH 3

OH

1

23

45

67

8

9

10

11

1213

15

14

1HMBC H C

1a

Hình 1. Cấu trúc hóa học của 1, 1a và một số tương tác HMBC chính của 1


78

Giá trị độ dịch chuyển hóa học của C-3' đã tăng khá mạnh (δ 83,46) so với cũng giá trị này của đường glucose không tạo các liên kết ete khác (δ ∼ 78 ppm) chứng tỏ đường xylose đã liên kết với đường glucose tại C-3'. Dự đoán này hoàn toàn phù hợp với các dữ kiện phổ đã công bố cho nhánh đường tương tự như của hợp chất hosenkoside L [11] (bảng 1).

Phổ 1H-NMR của 1 xuất hiện các tín hiệu singlet của 3 nhóm metyl bậc ba tại δ 1,69, 1,63 và 1,27; tín hiệu của một nối thế mono tại δ 5,21 (1H, dd, J = 1,5, 17,5 Hz, Ha-1), 5,04 (1H, dd, J = 1,5, 10,5 Hz, Hb-1) và 5,93(1H, dd, J = 10,5, 17,5 Hz, H-2), hai proton của hai nối đôi thế ba lần tại δ 5,16 (1H, t, J = 7,0 Hz, H-6) và 5,48 (1H, t, J = 7,0 Hz, H-10). Ngoài ra còn có các tín hiệu của 4 nhóm metylen no tại δ 1,53 (1H, m, H-4), 2,03 (1H, m, H-5), 2,06 (2H, m, H-8) 2,17 (2H, m, H-9). Trong vùng các tín hiệu của hai phân tử đường, tín hiệu tại δ 4,38 (1H, d, J = 7,5 Hz, H-1') có tương tác với cacbon tại δ 101,58 trên phổ HSQC và được xác định là của proton gắn với cacbon anome của đường glucose, tín hiệu tại 4,53 (1H, d, J = 7,5 Hz, H-1'') tương tác HSQC với cacbon tại δ 106,16 (C-1'') và được xác định là proton gắn với cacbon anome của đường xylose. Phân tích chi tiết các tín hiệu trên phổ 1H-NMR, đặc biệt là tương tác spin-spin của các proton cho thấy JH-1'/H-2' = 7,5 Hz, JH-2'/H-3' = 9,0 Hz, JH-3'/H-4' = 9,0 Hz, JH-4'/H-5' = 7,5 Hz chứng tỏ các proton H-1', H-2', H-3', H-4', H-5' đều chiếm các vị trí axial cũng như sự có mặt của liên kết O-β-glycosit. Các giá trị JH-1''/H-2'' = 7,5 Hz, JH-2''/H-3'' = 9,0 Hz, JH-3''/H-4'' = 9,0 Hz cũng cho thấy trong phân tử đường này các proton H-1'', H-2'', H-3'', H-4'' cũng đều chiếm các vị trí axial và sự tồn tại liên kết O-β-glycosit giữa phân tử đường xylose với C-2' của đường glucose. Xét phần aglycon có thể thấy các giá trị phổ NMR của 1 đều phù hợp với các dữ liệu của hợp chất 12-hydroxynerolidol [9] ngoại trừ tín hiệu tại δ 76,04 (C-12) đã tăng đáng kể so với giá trị này của 12-hydroxynerolidol (1a) (δ 68,7). Nguyên nhân chính là sự hình thành liên kết glycosit giữa C-1' của đường glucose với cacbon C-12 của khung aglycon. Cấu trúc hóa học của 1 còn

được chứng minh bằng các tương tác trên phổ HSQC và HMBC. Các tương tác của proton gắn trực tiếp với nguyên tử cacbon được xác định bằng phổ HSQC. Từ đó, các tương tác HMBC được xác định. Trên phổ HMBC, proton H-1' (δ 4,38) tương tác với cacbon C-12 (δ 68,7), proton H-1'' (δ 4,53) tương tác với cacbon C-2' (δ 83,46) chứng tỏ đường xylose nối vào cacbon C-2' và đường glucose nối vào C-12 của khung aglycon. Các tương tác HMBC khác được nêu cụ thể trên hình 1 và bảng 1. Tuy nhiên, cấu hình tuyệt đối tại C-3 vẫn chưa được xác định. Như vậy, công thức phân tử của 1 được xác định là C26H44O11 với khối lượng phân tử M = 532. Kết quả này còn được chứng minh bằng phổ khối lượng với việc xuất hiện các píc ion m/z: 533 [M+H]+ và 555 [M+Na]+ với cường độ cao trên phổ ESI MS. Ngoài ra, phổ khối lượng phân giải cao HR-FT-ICR-MS còn cho pic m/z 555,27810 [M+Na]+, hoàn toàn chính xác cho công thức C26H44O11Na với tính toán lý thuyết là 555,27813. Từ những phân tích nêu trên, hợp chất 1 được xác định là 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside], một chất mới và được đặt tên là verbenaside A.

Các hợp chất 2-8 được xác định là 6β-hydroxyipolamiide (2) [4], ipolamiide (3) [16], verbenaloside (4) [7], hastatoside (5) [7], martynoside (6) [10], acteoside (7) [14] và verbasoside (8) [8] bằng cách so sánh các dữ liệu của chúng với các dữ liệu phổ đã được công bố và phân tích phổ NMR hai chiều HSQC và HMBC.

KẾT LUẬN

Đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học được 8 hợp chất từ cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) là verbenaside A (1), 6β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8). Trong đó 1 hợp chất mới là 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside] (verbenaside A (1)) và 3 hợp chất là 6β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3) và martynoside (6) và lần đầu tiên được tìm thấy trong chi Verbena.


79

O

O

COOCH 3

HO H

OHHO

OHO

OH

OH

OH

O

O

COOCH 3

HO H

OH

OHO

OH

OH

OH

O

O

COOCH 3O

OHO

OH

OH

OH

O

O

COOCH 3O

OHO

OH

OH

OH

OH

OO OOC

O HO

OH

OCH 3

HO

H 3CO

OH

O

OHOH

OHCH 3

OO OOC

O HO

OH

OH

HO

HO

OH

O

OHOH

OHCH 3

1

3

45

6

7

89

10

11

1 '

2 '3 ' 4 '

5 ' 6 '

1

3

45

6

7

89

10

11

1 '

2 '3 ' 4 '

5 ' 6 '

2 3

1

34

56

7

8 9

10

11

1 '

2 '3 '

4 '

5 ' 6 '

1

34

56

7

8 9

10

11

1 '

2 '3 '

4 '

5 ' 6 '

4

5

1 3

5

1 '2 '

3 '

4 ' 5 '

6 '

α

β1 '''

3 '''

5 ' ''

α '

β '

1 ''

2 '' 3 ''4 ''

5 ''6 '

6

1 3

5

1 '2 '3 '

4 ' 5 '

6 '

α

β1 '''

3 '''

5 '''

α '

β '

1 ''

2 '' 3 ''4 ''

5 '' 6 '

7

OO OHO

HO

OH

OH

OH

O

OHOH

OHCH 3

1 3

5

1'2 '3 '

4 ' 5 '

6 '

8

7

1''

2 '' 3 ''4 ''

5 '' 6 '

8

Hình 2. Cấu trúc hóa học của các hợp chất 2-8

Bảng 2. Số liệu phổ NMR của 2-5

C 2 3 4 5

*δC [12] δCa,b @δC [13] δC

a,b $δC [14] δCa,b &δC [14] δC

a,b

1 94,2 94,03 94,1 94,3 97,07 97,11 94,79 94,82

3 154,5 154,07 152,6 152,5 153,77 153,73 156,51 156,39

4 112,8 114,37 115,1 115,2 105,43 105,56 107,22 107,33

5 70,4 70,40 71,6 71,8 43,52 43,74 74,69 74,67

6 74,5 75,50 38,8 38,8 215,78 215,69 212,13 212,10

7 47,0 48,11 40,3 40,4 43,69 43,58 41,17 41,18

8 74,7 74,65 78,9 78,9 29,85 29,90 27,24 27,22

9 59,1 60,68 61,6 61,6 45,45 45,58 53,41 53,39

10 23,6 23,93 23,2 23,3 20,57 20,57 19,99 19,95

11 169,0 168,37 168,0 168,1 168,77 168,81 167,33 167,37

OMe 52,7 51,84 51,7 51,6 51,97 51,94 51,74 51,83

1' 99,3 99,76 99,5 99,6 100,54 100,63 100,62 100,61

2' 73,3 74,40 74,3 74,4 74,60 74,68 74,38 74,32

3' 76,1 77,42 77,3 77,5 77,90 78,09 77,50 77,50

4' 70,4 71,74 71,4 71,7 71,53 71,62 71,58 71,55

5' 77,2 78,40 78,3 78,3 78,29 78,36 78,54 78,48

6' 61,5 62,87 62,8 62,8 62,71 62,78 62,69 62,70

a đo trong CD3OD, b 125MHz, c500MHz, * Số liệu phổ của 6β-hydroxyipolamiide [12], δC của ipolamiide [13], $δC của verbenaloside [14], &δC của hastatoside [14]


[1]. Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học Hà Nội (2001). [2]. Đỗ Huy Bích và cộng sự, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, Tập II, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật (2004).

[3]. Bianco, M. Guiso, P. Passacantilli, A. Francesconi, iridoid and phenypropanoid glycosides from new sources, J. Nat. Prod., 47 (5), pp 901-902 (1984). [4]. Carlo De Luca, Marcella Guiso and Carmela Marttino. 6β- Hydroxyipolamiide, an iridoid glucoside from Stachytarpheta


80

Mutabilis. Phytochemistry, Vol. 22, No. 5, pp. 1185-1187 (1983). [5]. Deepak M., Handa S. S., Antiinflammatory activity and chemical composition of extracts of Verbena officinalis, Phytother Res. 14(6):463-465 (2000). [6]. Dictionary of Natural Products on CD-ROM, Version 15:1, Copyright @ 1982-2007 Chapman & Hall/CRC. [7]. Dirk Teborg and Peter Junior. Iridoid Glucoside from Penstemon nitidus. Planta Med. 57, 184-186 (1991). [8]. Hiroaki Nishmura, Hiroshi Sasaki, Takashi Morota, Masao Chin (Chen Zhengxiong) and Hiroshi Mitsuhashi. Six glycosides from Rehmannia Glutinosa Var. Purpurea. Phytochemistry, Vol. 29. No. 10, pp. 3303 – 3306 (1990). [9]. Hiroshi Wada, Takao Murakami, Nobutoshi Tanaka, Masaahi Nakamura, Yasuhisa Saki, and Chu-Ming Chen, Chemical and Chemotaxonomical Studies of Filices, LXVI, Chemical Studies on the Constituents of Peudocyclosorus subochthodes Ching and P. esquirolii Ching, Yakugaru Zasshi, 106 (11), 989-994 (1986). [10]. Ihsan Calis, Mohamed F. Lahloub, Erich Rogenmoser and Otto Sticher. Isomartynoside, A Phenylpropanoid Glucoside from Galeopsis Pubescens. Phytochemistry 23(10) 2313-2315 (1984). [11]. Noboru Shoji, Akemi Umeyama, Kazuko Yoshikawa, Masahiro Nagai and Shigenobu

Arihara, Baccharane glycosides from seeds of Impatiens balsamina, Phytochemistry, 37(5), 1437-1441 (1994). [12]. Soren Damtoft, Soren Rosendan Jensen and Bent Juhl Nielsen, 13C and 1H NMR spectroscopy as o toll in the configuration analysis of iridoid glycosides, Phytochemistry, 20, 2717–2732 (1981). [13]. Tian J., Zhao Y. M., Luan X. H., Studies on the chemical constitutents in herb of Verbena officinalis, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi, 30(4):268-269 (2005). [14]. Toshio Miyase, Akira Koizumi, Akira Ueno, Tadataka Noro, Masanori Kuroyanagi, Seigo Fukushima, Yoshihiko Akiyama and Tsunematsu Takemoto, Studies on the Acyl Glycosides from Leucoseptrum japonicum (Miq) Kitamura et Murata, Chem, Pharm, Bull, 30(8) 2732 -2737 (1982). [15]. Xu W, Xin F, Sha Y, Fang J, Li YS, Two new secoiridoid glycosides from Verbena officinalis.J Asian Nat Prod Res. 12(8), 649-53 (2010). [16]. Yalcin, Funda Nuray; Ersoz, Tayfun; Avci, Kursat; Gotfredsen, Charlotte H; Jensen, Soren R; Calis, Ihsan. New Iridoid glycoside from Lamium eriocephalum subsp. eriocephalum. Helvetica Chimica Acta, 90(2), 322-336 (2007). [17]. Zhang T., Ruan J. L., Lu Z. M., Studies on chemical constituents of aerial parts of Verbena officinalis L, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi, 25(11):676-678 (2000).

SUMMARY RESEARCH CHEMICAL COMPOSITION OF PLANT VERBENA

Lanh Thi Ngoc* College of Agriculture and Forestry – TNU

From methanol extracts of the plant on the ground verbena (Verbena officinalis L.) a sesquitecpen compound new glycoside 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1 → 2) - β-D-glucopyranoside], be named verbenaside A (1) together with four iridoid compounds 6 β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), 3-phenyl compound propanoit phenyl compounds propanoid martynoside(6), acteoside (7) and verbasoside (8) have been isolated by chromatographic methods combined. Its chemical structure was determined by modern spectroscopic methods such as mass spectrometry ESI-MS, nuclear magnetic resonance spectra of one-dimensional (1D-NMR: 1H, 13C-NMR spectrum and DEPT 90, DEPT 135) and two-dimensional (2D-NMR: HSQC and HMBC and compared with the general facts have been published. Key words: Verbena officinalis, Verbenaceae, sesquitecpen glycosidei, idoid, phenyl propanoit

Ngày nhận bài: 28/9/2012, ngày phản biện:02/10/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012

* Tel:0916.642.222, Email: [email protected]

Hứa Nguyệt Mai và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 81 - 86

81

NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC LO ẠI TẾ BÀO ĐỆM PHỤC VỤ CHO NUÔI PHÔI IN VITRO

Hứa Nguyệt Mai 1*, Bùi Xuân Nguyên2, Nguyễn Văn Hạnh2, Nguyễn Việt Linh 2

1Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên 2Viện công nghệ sinh học – Viện KH&CN Việt Nam

TÓM TẮT

Nghiên cứu này được tiến hành với mục đích khảo sát việc thu nhận các loại tế bào đệm phục vụ cho nuôi phôi in vitro. Thí nghiệm 1 thực hiện trên tế bào màng trong vòi trứng lợn, kết quả cho thấy: số cụm tế bào thu được ở vòi trứng đẹp, to, ít mạch máu, tốt hơn rõ rệt hơn so với tế bào thu được ở vòi trứng đẹp, nhỏ và vòi trứng nhiều mạch máu. Tế bào màng trong vòi trứng sau khi giải đông có chất lượng tương tự như tế bào không đông lạnh. Thí nghiệm 2 thực hiện trên nguyên bào sợi phôi chuột, kết quả là: các nguyên bào sợi được thu nhận từ các bào thai chuột nhắt trắng, nhân nuôi trong môi trường DMEM có bổ sung 10% huyết thanh bò. Số lượng nguyên bào sợi trung bình thu được từ bào thai chuột là 17,76 triệu tế bào. Tốc độ phát triển của các tế bào sau khi đông lạnh tương tự với các tế bào không đông lạnh. Tóm lại, việc thu nhận, đánh giá chất lượng của tế bào trước và sau đông lạnh đã được thực hiện trên 2 loại tế bào vòi trứng của lợn và phôi chuột. Nghiên cứu này sẽ là cơ sở để sản xuất các loại tế bào đệm dùng để cải tiến chất lượng các phôi nuôi cấy in vitro, phục vụ cho các nghiên cứu y sinh trong tương lai. Từ khóa: vòi trứng, nguyên bào sợi, phôi, nhân nuôi.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Ngày nay, công nghệ sinh học nói chung và công nghệ sinh học trong lĩnh vực sinh sản nói riêng đang rất phát triển và đạt nhiều thành tựu quan trọng, đem lại nhiều ý nghĩa và lợi ích thiết thực trong cuộc sống. Phôi là nguồn vật liệu quan trọng trong chuyển cấy phôi tạo nguồn động vật đồng loạt, phục vụ cho các thử nghiệm trong y học, hoặc nhằm mục đích nâng cao năng suất vật nuôi trong chăn nuôi hay một ý nghĩa quan trọng là bảo tồn những loài động vật quý hiếm. Việc tạo ra được phôi với chất lượng và số lượng tốt là rất quan trọng trong nghiên cứu và ứng dụng. Cải tiến môi trường nuôi là một trong những hướng chính để nâng cao hiệu suất tạo phôi. Nghiên cứu của chúng tôi được tiến hành với mục tiêu thu nhận và đánh giá các loại tế bào đệm bổ sung môi trường nuôi phôi giúp cải tiến hệ thống nuôi phôi in vitro.

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu: Ống dẫn trứng lợn thu từ các lợn cái Yorkshire (đại bạch) khỏe * Tel: 0973 113 541; Email: [email protected]

mạnh, không có dị tật, được lấy tại lò mổ ở Hà Nội. Chuột nhắt trắng được cung cấp bởi Trung tâm chăn nuôi Động vật thí nghiệm, Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương, Bộ Y tế.

Nội dung nghiên cứu: - Thu, nuôi cấy, đánh giá chất lượng tế bào màng trong vòi trứng từ ống dẫn trứng lợn.

- Nuôi cấy, đánh giá chất lượng tế bào màng trong vòi trứng của lợn sau đông lạnh.

- Thu nhận, nhân nuôi, đánh giá chất lượng tế bào nguyên bào sợi từ thai chuột

- Nhân nuôi và đánh giá chất lượng nguyên bào sợi từ thai chuột sau đông lạnh.

Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu tế bào màng trong vòi trứng lợn [1]: Chúng tôi chia làm 3 nhóm thí nghiệm:

Nhóm 1: thu cụm tế bào từ vòi trứng to, đẹp, ít mạch máu

Nhóm 2: thu cụm tế bào từ vòi trứng nhỏ, đẹp, ít mạch máu

Nhóm 3: thu cụm tế bào từ vòi trứng có nhiều mạch máu

Ống dẫn trứng sau khi thu về phòng thí nghiệm được rửa sạch, cắt bỏ hết các lớp


82

màng bên ngoài, tiến hành thu tế bào bằng cách cạo nhẹ bề mặt bên trong vòi trứng bằng kẹp rồi lọc lấy tế bào thành trong, và nuôi trong môi trường 199 NaHCO3, trong tủ nuôi ở nhiệt độ 37,5o C trong điều kiện 5% CO2 với độ ẩm bão hòa. Sau 24 giờ đánh giá chất lượng của các tế bào nuôi. Chất lượng các cụm tế bào được đánh giá bằng cách quan sát dưới kính hiển vi soi nổi và phân loại như sau: các cụm tế bào quay với tốc độ nhanh được đánh giá là tế bào hoạt động tốt, cụm tế bào quay với tốc độ chậm là tế bào hoạt động yếu, cụm tế bào không quay sẽ bị thoái hóa dần. tiến hành thay môi trường nuôi, sau khi cân bằng khí chọn những cụm tế bào đẹp, quay khỏe có thể mang vào nuôi phôi.

- Phương pháp thu tế bào nguyên bào sợi phôi chuột [1]: tế bào nguyên bào sợi được thu từ bào thai chuột nhắt trắng.

Các bước tiến hành thu và nhân nuôi tế bào gồm: Chọn chuột có thai 13-18 ngày tuổi, lấy

toàn bộ các thai chuột (còn trong màng ối), sau đó loại bỏ nhau thai, rốn, màng ối, các cơ quan nội tạng và thu phần cơ lưng trên mình thai chuột. Cắt phần mô này thành từng miếng nhỏ bằng kéo, xử lý với 2ml tripsin-EDTA trong vòng 5 phút ở 370C, sau đó trung hòa tripsin bằng dung dịch DMEM 10% FCS. Loại bỏ dung dịch sau ly tâm, thu nhận các tế bào, nhân nuôi trong các đĩa; Thay môi trường cho đĩa nuôi sau 24 giờ. Tiếp tục nhân nuôi sau 3-5 ngày khi tế bào mọc kín đĩa; Nhân nuôi tiếp hoặc đông lạnh để sử dụng dần.

- Phương pháp xử lý số liệu: số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel.


Nghiên cứu phân lập, nuôi cấy tế bào màng trong vòi trứng

Kết quả tế bào thu được được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Ảnh hưởng chất lượng vòi trứng đến tỷ lệ các cụm tế bào màng trong vòi trứng thu được

Nhóm TN

Tổng số cụm tế bào thu được

Tỷ lệ (%) Cụm tế bào

hoạt động tốt Cụm tế bào

hoạt động yếu Cụm tế bào thoái hóa

1 1860 65,3a± 5,1 25,81a± 2 8,87a ± 0,95

2 1135 55,1b ± 2,6 26.43b ±1,1 14,98b ± 1,28

3 650 30c ± 1,1 16,15c ±0,4 53,85c ± 1,51

LSDα 0,05 =31,06 LSD α 0,05 =13,22 LSD α 0,05 =12,14

TN: thí nghiệm Theo cột dọc các số liệu kết quả mang chữ cái khác nhau thì khác có ý nghĩa thống kê P<0,05 Giá trị LSD- Least Significant Difference: giá trị khác biệt thấp nhất để các nghiệm thức được xem là khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa α.

Hình 1. Biểu đồ tỷ lệ cụm tế bào màng trong vòi trứng ở các nhóm thí nghiệm


83

Qua bảng 1 và hình 1 chúng tôi có những nhận xét:

- Tỷ lệ cụm tế bào thu được ở nhóm 1 cao hơn hẳn các nhóm khác và tỷ lệ các cụm tế bào hoạt động tốt cũng rất cao (65,3% so với 55,1% và 30%), còn tỷ lệ cụm tế bào thoái hóa chiếm tỷ lệ thấp 8,87%. Điều này cho thấy từ các vòi trứng to, đẹp sẽ thu được nhiều cụm tế bào chất lượng tốt.

- Tỷ lệ cụm tế bào thu được ở nhóm thí nghiệm 2 cũng khá là cao, nhưng có sự giảm hơn so với nhóm thí nghiệm 1, tỷ lệ cụm tế bào hoạt động tốt chiếm 55,1%, cụm tế bào hoạt động yếu chiếm 26,43%, cụm tế bào thoái hóa 14,98%. Như vậy ở nhóm thí nghiệm 2 với vòi trứng nhỏ, đẹp cũng thu được các cụm tế bào có chất lượng tốt với tỷ lệ khá cao và tỷ lệ thoái hóa cũng không đáng kể.

- Tỷ lệ cụm tế bào thu được ở nhóm thí nghiệm 3 thấp hơn hẳn so với nhóm 1 và 2 (30% so với 65,3 và 55,1), các cụm tế bào hoạt động tốt chiếm tỷ lệ rất thấp 30% , cụm tế bào hoạt động yếu chiếm tỷ lệ khá cao 53,85%. Như vậy chất lượng của các vòi trứng thoái hóa ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cụm tế bào thu được.

Như vậy, qua kết quả nghiên cứu ở 3 nhóm thí nghiệm chúng tôi thấy rằng vòi trứng có ảnh hưởng đến chất lượng của các cụm tế bào thu đươc, vòi trứng to đẹp, ít mạch máu sẽ thu được nhiều cụm tế bào, tỷ lệ thoái hóa thấp, vòi trứng nhỏ đẹp, ít mạch máu thu được cụm tế bào tốt nhưng số lượng ít, vòi trứng có

nhiều mạch máu sẽ thu được cụm tế bào chất lượng xấu, tỷ lệ thoái hóa cao. Có sự khác biệt giữa các tỷ lệ ở các nhóm thí nghiệm có ý nghĩa thống kê.

Ảnh hưởng của đông lạnh lên chất lượng của cụm tế bào sau giải đông.

Kết quả được trình bày ở bảng 2.

Qua bảng 2 chúng tôi thấy rằng thời gian quay của các cụm tế bào thu được và cụm tế bào sau giải đông không có sự sai khác, thời gian quay của các cụm tế bào thu được trung bình là 6,6 ± 0,54 (ngày), của các cụm tế bào sau giải đông là 6,4 ± 0,41(ngày). Từ kết quả này, có thể kết luận rằng việc đông lạnh các cụm tế bào vòi trứng không làm ảnh hưởng đến chất lượng của chúng. Điều này có ý nghĩa trong quá trình sản xuất phôi in vitro. Các cụm tế bào vòi trứng có thể được chủ động thu nhận, đông lạnh, và lưu trữ trong ngân hàng lạnh, và sẽ được giải đông để sử dụng khi cần với chất lượng không khác so với các cụm tế bào vòi trứng thu tươi.

Kết quả nhân nuôi tế bào nguyên bào sợi thai chuột

Đây là một trong những khâu đầu tiên cần khảo sát để đánh giá chất lượng và số lượng của nguồn tế bào thu được, thời gian nhân nuôi,… từ đó có thể biết được có thể chủ động điều chỉnh số lượng thai chuột đưa vào thao tác nhằm mục đích thu đủ số lượng tế bào cho nuôi phôi (bảng 3).

Bảng 2. Kết quả theo dõi thời gian quay của các cụm tế bào thu được và cụm tế bào sau giải đông

Lô TN Tế bào thu được Tế bào sau giải đông

Cụm tế bào quay

Thời gian quay (ngày)

Cụm tế bào quay

Thời gian quay (ngày)

1 150 5 200 4 2 320 8 350 6 3 280 10 500 8 4 210 3 150 5 5 145 7 245 9

Trung bình ± SEM 221 ± 15,56 6,6 ± 0,54 289 ± 27,82 6,4 ± 0,41

TN: Thí nghiệm

SEM (Std. error of the mean): Sai số chuẩn của giá trị trung bình


84

Số liệu bảng 3 cho thấy số lượng thai tùy thuộc vào các chuột khác nhau, chúng tôi thu chuột mẹ chửa từ 13-18 ngày, tuy nhiên ở mỗi chuột cho số lượng thai khác nhau, điều đó cũng ảnh hưởng đến số diện tích nuôi và số tế bào thu được ở mỗi chuột là khác nhau. Qua đó, chúng tôi nhận thấy rằng thu phôi chuột ở chuột chửa ở ngày 14 sẽ thu được phôi với chất lượng tế bào tốt, nhiều tế bào, còn đối với chuột chửa 18 ngày số lượng phôi thu được thường rất ít, và khi nuôi số tế bào bị chết khá nhiều vì vào giai đoạn này phôi chuột đã hình thành nên bộ xương cứng cáp hơn, trong quá trình thu nuôi phải lọc bỏ hết xương nên ảnh hưởng đến chất lượng và số lượng tế bào thu được.

Vì vậy qua kết quả nghiên cứu ở bảng 3 chúng tôi rút ra kết luận rằng trong khoảng

3-5 ngày sẽ đánh giá được chất lượng và số lượng tế bào thu được để có nguồn tế bào nguyên bào sợi thai chuột phục vụ cho các thí nghiệm nuôi phôi.

Kết quả tốc độ nhân nuôi tế bào ở bảng 4 cho thấy tốc độ ngày nhân nuôi ở 2 loại tế bào là không có sự khác nhau, đối với cả 2 loại tế bào không đông lạnh và tế bào đông lạnh thì trung bình ngày cấy chuyển ở các lần 1, 2, 3, 4 là 3 – 4 ngày sẽ phủ kín bề mặt đĩa nuôi và sau đó tiếp tục cấy chuyển và nhân nuôi ở các lần tiếp theo. Từ kết quả nghiên cứu chúng tôi nhận thấy thời gian nhân nuôi phủ kín bề mặt đĩa nuôi tương tự nhau điều đó cho thấy rằng tốc độ phát triển ở 2 loại tế bào đều như nhau. Như vậy có thể sử dụng cả 2 loại tế bào để nuôi phôi với chất lượng tương tự nhau.

Bảng 3. Kết quả thu tế bào nguyên bào sợi thai chuột từ các bào thai chuột

Lô TN Số bào thai/ chuột

Tổng diện tích nuôi ban đầu

( cm2)

Thời gian phủ đầy ( ngày)

Số tế bào thu được (tri ệu)

1 15 105 3 24

2 6 35 4 8

3 11 88 3 20

4 16 123 3 28

5 10 41 5 14

6 8 22 3 12

Trung bình ± SEM 11 ± 0,65 69 ± 6,95 3,5 ± 0,12 17,67 ± 1,2

Bảng 4: Kết quả nghiên cứu tốc độ nhân nuôi tế bào không đông lạnh và tế bào sau giải đông

Lô TN Tế bào không đông lạnh Tế bào đông lạnh sau giải đông

A B C A B C

1 3 3 4 3 3 4

2 3 4 4 4 3 4

3 4 3 3 3 3 3

4 4 3 3 4 3 3

5 3 3 3 4 4 3

TB ± SEM 3,4 ± 0,11 3,2 ± 0,09 3,4 ± 0,11 3,6 ± 0,11 3,2 ± 0,09 3,4 ± 0,11

A: Ngày cấy chuyển nhân nuôi lần 1 sang lần 2 B: Ngày cấy chuyển nhân nuôi lần 2 sang lần 3 C: Ngày cấy chuyển nhân nuôi lần 3 sang lần 4


85

A. Vòi trứng lợn B. Vòi trứng đã cắt sạch C. Mảng mô khi nuôi

D. Tế bào tươi thu được E. Cụm tế bào sau giải đông F. Cụm tế bào đông lạnh 1ngày sau giải đông

Hình 2. Kết quả nhân nuôi tế bào màng trong vòi trứng

A. Bào thai chuột 14 ngày tuổi B. Mảng mô khi nuôi C. Tế bào bám đáy

D. Tế bào phủ kín đáy E. Tế bào sau giải đông F. Tế bào đông lạnh phủ kín đáy

Hình 3. Kết quả nhân nuôi tế bào nguyên bào sợi thai chuột


86

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận - Các vòi trứng đẹp, ít mạch máu có tỷ lệ các cụm tế bào tốt thu được cao hơn so với các vòi trứng xấu, nhiều mạch máu. Thời gian quay (phản ánh chất lượng) của các cụm tế bào không đông lạnh và tế bào sau giải đông là như nhau. - Số lượng nguyên bào sợi thu được từ bào thai chuột trung bình là 17,76 triệu tế bào/một bào thai. Tốc độ phát triển của các tế bào không đông lạnh và các tế bào đông lạnh là như nhau. Đề nghị Tiếp tục tìm hiểu khả năng ứng dụng của các loại tế bào nguyên bào sợi và tế bào màng trong vòi trứng vào các nghiên cứu khác.


[1]. Nguyễn Thị Ước, Nguyễn Việt Linh, Nguyễn Văn Hạnh, Quản Xuân Hữu, Đặng Nguyễn Quang Thành, Trần Thị Thơm, Nguyễn Thị Mến, Bùi Linh Chi, Nguyễn Trung Thành, Dương Đình Long, Nguyễn Khắc Tích, Phan Ngọc Minh, Bùi Xuân Nguyên, (2008). “Nghiên cứu sản xuất phôi lợn mini nội địa bằng tổ hợp công nghệ ống nghiệm và nhân

bản vô tính”. Tạp chí công nghệ sinh học, 6(4A), tr. 625-635. [2]. Archibong A. E., Petters R. M. and Johnson B. H. (1989), “Development of porcine embryos from the one- and two cell stages to blastocysts in culture medium supplemented with porcine oviductal fluid”, Biol Reprod 41, pp. 1076. [3]. Freeman M., Whitworth M. and Hill G. (1995), “Granulosa cell co-culture enhances human embryo development and pregnancy rate following in-vitro fertilization”, Hum. Reprod 10, pp. 408-414. [4]. Park J.S., Han Y.M., Lee C.S., Kim S.J., Kim Y.H., Lee K.J., Lee K.S. and Lee K.K. (2000), “Improved development of DNA-injected bovine embryos co-cultured with mouse embryonic fibroblast cells”, Anim Reprod, Sci, 59, pp. 13-22. [5]. Pavasuthipaisit K., Lhuangmahamongkol S., Tocharus C., Kitiyanant Y., Prempree P. (1994), “Porcine oviductal cells support in vitro bovine embryo development”, Theriogenology, 41 (5), pp. 1127-38.] [6]. Wiemer K. E., Cohen J., Tucker M.J. and Godke R.A. (1998), “The application of co-culture in assisted reproduction: 10 years of experience with human embryos”, Hum. Reprod 13, pp. 226-238.

SUMMARY COLLECTION AND EVALUATION OF FEEDER CELLS FOR IN VITRO CULTURE OF EMBRYOS

Hua Nguyet Mai1*, Bui Xuan Nguyen2, Nguyen Van Hanh2, Nguyen Viet Linh2

1College of Sciences -TNU 2Institute of Biotechnology - Vietnam Academy of Science and Technology

The present study was conducted to survey on collection of feeder cell types for in vitro culture of embryos. In experiment 1, oviduct cell clusters were collected from pubertal sows. The amount of clusters with good morphology and activity obtained from good-looking big oviducts with few blood vessels was higher than that from good-looking, small ones, and ones with many vessels. After freezing and thawing, oviduct cells kept their good quality similar to non-freezed ones. In experiment 2, fibroblasts were collected from mouse fetuses and cultured in DMEM 10% FBS (37oC, 5% CO2, 100% humidity). The mean number of fibroblasts obtained was 17.76 million cells per fetus. Growth speed of freezed-thawed fibroblasts were not different in compare to non-freezed cells. In conclusion, collection and evaluation of cells before and after freezing were conducted in 2 types of cells. The present study would contribute modestly to establishment of in vitro culture system improvement towards biomedical researches in the future. Key words: oviduct, fibroblast, embryo, culture.

Ngày nhận bài: 30/7/2012, ngày phản biện: 08/8 /2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012

* Tel: 0973 113 541; Email: [email protected]

Hoàng Thị Thu Yến và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 87 - 92

87

TẠO DÒNG VÀ XÁC ĐỊNH TRÌNH T Ự cDNA MÃ HÓA PEPTID KHÁNG KHU ẨN TƯƠNG TỰ CRUSTIN Ở TÔM SÚ (PENAEUS MONODON)

Hoàng Thị Thu Yến1*, Kim Th ị Phương Oanh2, Phạm Anh Tuấn3, Nông Văn Hải2

1 Đại học Thái Nguyên 2 Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

3 Tổng Cục Thủy sản, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam

TÓM TẮT Peptid kháng khuẩn (Antimicrobial peptide - AMP) được tìm thấy ở hầu hết các sinh vật sống, có vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch tự nhiên và thực hiện chức năng như là hàng rào đầu tiên chống lại các vi sinh vật xâm nhiễm. AMP cung cấp một lựa chọn tốt để phòng và trị các bệnh vi khuẩn truyền nhiễm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tạo dòng và xác định trình tự cDNA mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin (Crustin - like antimicroial peptide). Gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin có chiều dài 426 bp, mã hóa cho 141 amino acid. Kết quả so sánh trình tự nucleotid của gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin ở tôm sú cho thấy không có sự sai khác so với trình tự đã công bố có mã số EF654659. Tuy nhiên, chúng tôi thấy có 5 vị trí sai khác nucleotid so với trình tự công bố với mã số FJ539178: 91 G → C; 291 T → A; 311 G → A; 338 C → A và 342 C → A, sự sai khác trình tự nucleotid này dẫn đến sự sai khác trình tự amino acid ở 5 vị trí: 35 V → L; 108 D → E; 112V → I; 124 T → N; 125 D → E. Điểm đáng lưu ý là trình tự nucleotid của gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin này không có đoạn trình tự từ 128-142 (TTCCTGGAGTTGGAG). Trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin phân lập từ tôm sú Việt Nam được đăng ký trên GenBank với mã số HQ662560. Đoạn cDNA mã hóa peptid kháng khuẩn mà chúng tôi phân lập được là nguyên liệu tốt phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo nhằm làm sáng tỏ chức năng của peptid kháng khuẩn này. Từ khóa: Tôm sú, Penaeus monodon, miễn dịch, crustin, peptid kháng khuẩn.

MỞ ĐẦU*

Peptid kháng khuẩn (AMPs) là một đoạn peptid hoặc protein nhỏ có độ dài phân tử thấp khoảng 15-100 amino acid, chúng khác nhau về trình tự và cấu trúc. Các AMP được tìm thấy ở hầu hết các sinh vật sống, có vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch tự nhiên và thực hiện chức năng như là hàng rào đầu tiên chống lại các vi sinh vật xâm nhiễm [3], [5]. Hiện nay, để xử lý tác nhân gây bệnh là vi khuẩn ở tôm, thuốc kháng sinh và hóa chất là phương pháp chính được sử dụng. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là chi phí mua thuốc lớn, tồn dư kháng sinh có thể đe dọa đến sức khỏe cộng đồng, ảnh hưởng đến môi trường, đồng thời xuất hiện các mầm bệnh kháng thuốc và chúng có thể lây nhiễm cho con người [9].

* Tel: 0912. 896. 298; Email: [email protected]

Các AMP ở tôm được tổng hợp đầu tiên ở tế bào máu và giải phóng để đáp ứng lại sự lây nhiễm. Mô hình biểu hiện khác nhau của các AMP đã được đánh giá kết hợp với sự kích thích của nhiều nguồn bệnh. AMP có 3 họ peptid đại diện chính là: Penaeidin, crustin và yếu tố kháng khuẩn (ALF - anti-lipopolisaccharid factor). Phân tích trình tự nucleotid và amino acid đã phát hiện mỗi họ AMP của tôm có sự đa dạng về trình tự và có nhiều loại isoform, nhóm nhỏ. Hoạt tính sinh học của các AMP ở mỗi họ của tôm cũng được mô tả trong in vitro và in vivo khi nghiên cứu sử dụng các protein và peptid tái tổ hợp của chúng [9]. Ngoài ra, AMP khác được tìm thấy ở tôm có nguồn gốc từ hemocyanin, đoạn trình tự đầu C có hoạt tính kháng nấm. Tuy nhiên, cơ chế mà hemocyanin được phân tách và hoạt hóa vẫn chưa rõ ràng [4].


88

Crustin là các peptid kháng khuẩn giàu cystein chứa một vùng WAP (whey acidic protein) ở đầu C [7], vùng WAP có chứa 50 gốc amino acid với 8 gốc cystein ở các vị trí xác định, chúng hình thành 4 liên kết disulfid [6]. Hiện có khoảng hơn 50 trình tự crustin đã được phân lập từ các loài giáp xác như tôm, cua… Crustin có hoạt tính kháng các loại vi khuẩn Gram (-) [7], [9]. Ở họ tôm penaeid, các crustin đã được phát hiện ở nhiều loài tôm. Smith và đtg (2008) đã xếp họ crustin thành 3 loại: I, II và III trên cơ sở sự khác biệt trong tổ chức vùng giữa trình tự tín hiệu và vùng WAP (Whey acidic protein). Theo sự phân loại này, hầu hết các crustin thuộc loại II và một số ít thuộc loại III. So sánh trình tự amino acid loại II phát hiện hai nhóm nhỏ là: crustin II và peptid kháng khuẩn tương tự crustin (crustin-like antimicrobial peptide), 2 loại này khác nhau ở amino acid suy diễn của peptid tín hiệu và đoạn cystein ở giữa vùng giàu cystein và vùng WAP [6]. Crustin loại III được gọi là protein vùng WAP đơn (single WAP domain - SWDs) không chứa vùng giàu cystein và glycin nhưng có vùng giàu prolin-arginin giữa trình tự tín hiệu và vùng WAP [7].

Ở tôm sú, có 5 isoform của crustin loại III v ới chiều dài rất khác nhau đã được phân lập và đây là peptid đa dạng nhất trong họ AMP ở loài này [9]. Ở tôm sú, crustin loại II và III đã được tạo dòng và xác định trình tự [8]. Trong đó, gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin có chiều dài 716 bp, chứa 2 exon và 1 intron. Exon 1 có kích thước 38 bp gồm cả 5’UTR đến intron có kích thước 191 bp, sau đó đến exon 2 có kích thước 487 bp bao gồm cả vùng mã hóa và 3’UTR [2]. cDNA mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin có chiều dài 426 bp, mã hóa 141 amino acid (EF654659). Để góp phần tạo nguyên liện nghiên cứu sự đa dạng trong trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin và nghiên cứu chức năng, chúng tôi tiến hành tạo dòng gen này từ mẫu tôm sú Việt Nam.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu

Chúng tôi đã tiến hành thu thập mẫu tôm bị bệnh đốm trắng tại Trạm Nghiên cứu thủy sản nước lợ, km10 đường cao tốc Hải Phòng - Đồ Sơn và các đầm nuôi tư nhân vùng lân cận. Ngay sau khi nhận tôm nguyên con, mô gan đã được tách riêng và bảo quản trong dung dịch nitơ lỏng.

Phương pháp

Tách chiết RNA tổng số, tinh sạch mRNA và tổng hợp cDNA

Phương pháp tách chiết RNA tổng số, tinh sạch mRNA và tổng hợp cDNA được thực hiện theo mô tả của Hoàng Thị Thu Yến và đtg [1].

Nhân gen bằng kỹ thuật RT-PCR

Cặp mồi được thiết kế để khuếch đại gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin dựa trên trình tự gen đã được đăng ký trong ngân hàng Genbank với mã số EF654659. Để phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi thiết kế thêm đoạn nhận biết của enzym giới hạn SpeI- NdeI vào đầu 5’ mồi xuôi (Antmic-F1) và XhoI-BamHI vào đầu 3’ mồi ngược (Antmic- R426):

Antmic-F1:5’-ACTAGTCATATGCTAAAGTTTGTA-3’

Antmic-R426:5’- CTCGAGGGATCCCTATCCCTGAGA-3’

Phản ứng RT-PCR được thực hiện bằng enzym Dream Taq DNA Polymeraza (Fermentas) với chu trình nhiệt như sau: 95oC -3 phút; (95oC -1 phút; 55oC -45 giây; 72oC -45 giây) x 30 chu kỳ; 72o, 10 phút; kết thúc và giữ ở 4oC.

Tách dòng gen và xác định trình tự gen

Phương pháp tách dòng và xác định trình tự cDNA mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin đầy đủ được thực theo mô tả của Hoàng Thị Thu Yến và đồng tác giả [1].


89

KẾT QUẢ

Khuếch đại gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin từ mẫu tôm sú Việt Nam Dựa trên cơ sở trình tự đoạn gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin đã công bố trên GenBank (EF654659), chúng tôi thiết kế mồi để nhân gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin hoàn chỉnh. Mẫu mRNA tách chiết và tinh sạch từ mô tim của tôm sú bị bệnh đốm trắng được dùng làm khuôn tổng hợp sợi cDNA thứ nhất bằng cách sử dụng mồi Oligo(dT). Phản ứng RT-PCR sau đó được tiến hành với cDNA thu được. Sản phẩm RT-PCR được điện di kiểm tra trên gel agarose 0,8%.

1,0

0,50,25

3,0

6,0

kb M 1

1,0

0,50,25

3,0

6,0

kb M 1

Hình 1. Kết quả điện di sản phẩm nhân gen mã

hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin bằng kỹ thuật RT-PCR

(M: Marker 1kb; 1: Sản phẩm RT-PCR)

Kết quả ở hình 1 cho thấy sản phẩm RT-PCR nhân gen crustin-like antimicrobial peptide có kích thước khoảng 0,4 kb đúng với tính toán lý thuyết. Sản phẩm này được tinh sạch từ gel agarose và tách dòng phân tử.

Tạo dòng gen mã hóa peptide kháng khuẩn tương tự crustin

Sản phẩm RT-PCR được gắn vào vector tách dòng pCR 2.1. Để kiểm tra các plasmid tái tổ hợp chúng tôi sử dụng enzym giới hạn EcoRI, cho phép cắt gen crustin-like antimicrobial peptide (nếu có) ra khỏi vector. Kết quả phân tích các dòng plasmid tái tổ hợp được thể hiện ở hình 2.

Sau khi phân tích các dòng plasmid tái tổ hợp bằng enzym EcoRI, kết quả điện di cho thấy mỗi plasmid bị cắt thành hai đoạn: một đoạn lớn có kích thước tương ứng với vector pCR2.1 (~3,9 kb) và một đoạn nhỏ hơn có kích thước 0,4 kb tương ứng với sản phẩm RT-PCR (Hình 1). Như vậy, bước đầu chúng tôi khẳng định các dòng plasmid này đã có gắn gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin.

0,250,5

1,0

3,06,0

kb M 1 2 3 4 5

0,250,5

1,0

3,06,0

kb M 1 2 3 4 5

Hình 2. Kết quả điện di kiểm tra sự có mặt của

sản phẩm RT-PCR trong vector tái tổ hợp

(M: Marker 1kb, 1-5: Plasmid pCR2.1 mang gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin)

Xác định và phân tích trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin

Chúng tôi đã xác định trình tự của gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin đầy đủ được gắn với vector pCR2.1. Sau khi phân tích trình tự, chúng tôi đã khẳng định được chắc chắn đoạn cDNA phân lập được là trình tự ORF hoàn chỉnh mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin. Gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin có kích thước 426 bp, mã hóa 141 amino acid và mã kết thúc là TAG (Hình 3).

Khi so sánh trình tự nucleotid của gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin phân lập từ tôm sú Việt Nam với trình tự phân lập từ tôm sú Thái Lan đã đăng ký ở GenBank với mã số EF654659 không có sự sai khác trình tự nucleotid. Tuy nhiên, chúng tôi thấy có 5 vị trí sai khác nucleotid so với trình tự phân lập từ tôm sú Ấn Độ (FJ539178), đó là 91 G → C; 291 T → A;


90

311 G → A; 338 C → A và 342 C → A (số thứ tự theo trình tự gen phân lập từ tôm sú Việt Nam). Điểm đáng lưu ý là trình tự nucleotid gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin không có đoạn trình tự từ 128-142 (TTCCTGGAGTTGGAG). Trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin phân lập từ tôm sú Việt Nam được đăng ký trên GenBank với mã số HQ662560.

Hiện nay, gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin được phân lập với số lượng ít, chỉ được phát hiện ở tôm sú, tôm thẻ chân trắng, tôm thẻ Trung Quốc và Ấn Độ. Để phân tích sâu hơn trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin thu được, chúng tôi đã so sánh trình tự amino acid của peptid này với các trình tự đã công bố ở họ tôm. Kết quả so sánh được thể hiện trên hình 4.

Hình 3. Trình tự gen và amino acid suy diễn của gen mã hóa peptide kháng khuẩn tương tự crustin

[---peptide tín hiệu---][----------------------------------------vùng giàu glycine--------------------------------------- 10 20 30 40 50 60 70 80 ....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....| AntmicVN MLKFVVLSVVAVAVVHA QDKGNADTRFLGGVGVPGGGVPGVGVPGVGGGFLPGV----PGHGGVVP-------GGGGLLP ABV25095.1 ......................................................----........-------....... ACL97378.1 ..............................L........-----..........----........-------....... FE049920.1 .......A......A.....DK.G..LG..F....A.G-----VFP.A.GV...GGVF..A...F.GAGGIGP.P...I. ACV84092.1 ...............QS.----E......---.S..--------VA....V...----.....IA.-------------- AAZ76017.1 ..................N.--D.......--...----------.....V...----......A.VGGGLVP.....I. [vùng giàu cystein] [-------------------------------vùng WAP-----------------------------] 90 100 110 120 130 140 150 ....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|.. AntmicVN GGQFECNYCRTRYGYVCCKPGRCPQIRDTCPGLRKGVPICRQDTDCFGSDKCCF DTCLNDTVCKPIVAGSQG ABV25095.1 ........................................................................ ACL97378.1 ...........................E........I......NE........................... FE049920.1 ..G.N......PV...........PV..V..ST.F.P.V....L..S......Y.V..E............. ACV84092.1 --G.....................PV......I.NRP.......E........Y.............L..E. AAZ76017.1 ..G.....................PV..V.....Q..................Y.V...........L..E.

Hình 4. So sánh trình tự amino acid của peptid kháng khuẩn tương tự crustin ở tôm

AntmicVN - peptide kháng khuẩn tương tự crustin được phân lập từ tôm sú Việt Nam, ABV25095.1 (phân lập từ tôm sú Thái Lan), ACL97378.1 (phân lập từ tôm sú Ấn Độ), FE049920.1 (phân lập từ tôm thẻ chân trắng ), ACV84092.1 (phân lập từ tôm thẻ Ấn Độ), AAZ76017.1 (phân lập từ tôm thẻ Trung Quốc), amino acid có nền xám là trình tự cystein bảo thủ trong họ crustin.

ATGCTAAAGTTTGTAGTATTATCCGTTGTCGCTGTGGCTGTGGTACACGCGCAGGATAAAGGCAATGCCGATACTCGCTT 80 M L K F V V L S V V A V A V V H A Q D K G N A D T R F CCTAGGTGGAGTTGGAGTTCCTGGAGGTGGAGTTCCTGGAGTTGGAGTTCCTGGAGTTGGAGGTGGATTCCTGCCGGGGG 160 L G G V G V P G G G V P G V G V P G V G G G F L P G TTCCTGGGCATGGTGGCGTTGTTCCTGGAGGCGGTGGCCTTCTCCCTGGAGGTCAATTCGAGTGCAATTACTGCAGAACG 240 V P G H G G V V P G G G G L L P G G Q F E C N Y C R T AGGTACGGATACGTATGCTGCAAGCCCGGCAGGTGTCCACAGATTCGCGATACCTGCCCAGGCCTCAGAAAGGGTGTCCC 320 R Y G Y V C C K P G R C P Q I R D T C P G L R K G V P GATCTGCCGTCAGGACACTGACTGCTTCGGCTCCGACAAATGCTGCTTCGACACCTGCTTGAACGACACCGTCTGCAAAC 400 I C R Q D T D C F G S D K C C F D T C L N D T V C K CCATCGTGGCAGGTTCTCAGGGATAG 426 P I V A G S Q G *


91

Kết quả của hình 4 cho thấy, trình tự peptid kháng khuẩn tương tự crustin từ tôm của Việt Nam và Thái Lan không có sự sai khác trình tự amino acid. Tuy nhiên, trình tự amino acid của loại peptid này phân lập từ tôm sú Ấn Độ có 5 vị trí sai khác: 35 V → L; 108 D → E; 112V → I; 124 T → N; 125 D → E và không có đoạn trình tự GVGVP từ vị trí 45-49 (Số thứ tự theo trình tự peptid kháng khuẩn tương tự crustin trong nghiên cứu này), đoạn trình tự này cũng không có ở các loài tôm thẻ khác. Phân tích trình tự amino acid ở các vùng chức năng, chúng tôi thấy trình tự amino acid vùng peptid tín hiệu của peptid kháng khuẩn tương tự crustin có sự tương đồng hoàn toàn ở tôm sú và có sự sai khác amino acid thấp nhất so với trình tự ở các loài tôm khác. Các peptid kháng khuẩn mã hóa tương tự crustin ở các loài tôm khác nhau có sự sai khác nhiều nhất ở vùng giàu glycin, đặc biệt đoạn trình tự amino acid GGVF (60 - 63) có ở tôm thẻ chân trắng mà không phát hiện ở các loài tôm còn lại. Đoạn trình tự (72-78) chỉ có ở tôm thẻ chân trắng và tôm thẻ Trung Quốc. Ngoài ra, một số trình tự amino acid đặc trưng ở tôm sú thuộc về vùng này: ở vị trí 56, 88 amino acid của tôm sú là L và Q còn các loài còn lại tương ứng là V và G. Vùng giàu cystenin và WAP có 12 cystenin bảo thủ trong họ crustin [9]. Vùng WAP có các vị trí amino acid đặc trưng của tôm sú so với các loài tôm khác, đó là 105 P → Q, 106 V → I, 111 V → T, 134 F → Y. Như vậy, gen mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin có sự đa dạng về trình tự nucleotid và amino acid. Để biết được các vị trí sai khác đóng vai trò như thế nào cần có những nghiên cứu sâu hơn.

KẾT LUẬN

Chúng tôi đã tiến hành tạo dòng và xác định trình tự cDNA mã hóa peptid kháng khuẩn tương tự crustin từ mô gan của tôm sú nhiễm bệnh đốm trắng. Gen này có kích thước 426 bp mã hóa cho 141 amino acid. Trình tự gen mã hóa peptid kháng khuẩn đã được đăng ký trên Genbank với mã số HQ662560.


[1]. Hoàng Thị Thu Yến, Kim Thị Phương Oanh, Trần Trung Thành, Phạm Anh Tuấn, Nông Văn Hải (2010), "Phân lập và xác định trình tự hoàn chỉnh cDNA mã hóa syntenin liên quan đến đáp ứng miễn dịch đối với bệnh đốm trắng ở tôm sú (Penaeus monodon)", Tạp chí Công nghệ Sinh học, 8(2), pp. 155-163. [2]. Amparyup P., Kondo H., Hirono I., Aoki T., Tassanakajon A. (2008b), "Molecular cloning, genomic organization and recombinant expression of a crustin-like antimicrobial peptide from black tiger shrimp Penaeus monodon", Mol Immunol, 45(4), pp. 1085-1093. [3]. Brown K. L., Hancock R. E. (2006), "Cationic host defense (antimicrobial) peptides", Curr Opin Immunol, 18(1), pp. 24-30. [4]. Destoumieux-Garzon D., Saulnier D., Garnier J., Jouffrey C., Bulet P., Bachere E. (2001), "Crustacean immunity. Antifungal peptides are generated from the C terminus of shrimp hemocyanin in response to microbial challenge", J Biol Chem, 276(50), pp. 47070-47077. [5]. Hancock R. E., Brown K. L., Mookherjee N. (2006), "Host defence peptides from invertebrates--emerging antimicrobial strategies", Immunobiology, 211(4), pp. 315-322. [6]. Ranganathan S., Simpson K. J., Shaw D. C., Nicholas K. R. (1999), "The whey acidic protein family: a new signature motif and three-dimensional structure by comparative modeling", J Mol Graph Model, 17(2), pp. 106-113, 134-106. [7]. Smith V. J., Fernandes J. M., Kemp G. D., Hauton C. (2008), "Crustins: enigmatic WAP domain-containing antibacterial proteins from crustaceans", Dev Comp Immunol, 32(7), pp. 758-772. [8]. Smith V. J., Fernandes J. M., Kemp G. D., Hauton C. (2008), "Crustins: Enigmatic WAP domain-containing antibacterial proteins from crustaceans", Dev Comp Immunol 32, pp. 758-772. [9]. Tassanakajon A., Amparyup P., Somboonwiwat K., Supungul P. (2010), "Cationic antimicrobial peptides in penaeid shrimp", Mar Biotechnol (NY), 12(5), pp. 487-505.


92

SUMMARY CLONING AND SEQUENCING OF cDNA ENCODING CRUSTIN - L IKE ANTIMICROBIAL PEPTIDE IN PENAEUS MONODON

Hoang Thi Thu Yen1*, Kim Thi Phuong Oanh2, Pham Anh Tuan3, Nong Van Hai2

1Thai Nguyen University 2Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology

3Directorate of Aquiculture, Ministry of Agriculture & Rural Development Antimicrobial peptides (AMPs), which are widely distributed in all living organisms, are important components of the innate immune system and function as a first line of defense against invading icroorganisms. Antimicrobial peptides provide a good alternative treatment for the control of infectious bacterial disease. In this study, we cloned and sequenced full length cDNA encoding crustin like antimicrobial peptide from WSSS infected black tiger shrimp. The ORF of crustin like antimicrobial peptide gene was 426 bp in length, and was predicted to encode a 141 amino acid. Alignment of the newly determined sequence and that of the GenBank (EF654659) showed that do not alter the nucleotides. However, we found that 5 nucleotides are different with FJ539178 accession number: 91 G → C; 291 T → A; 311 G → A; 338 C → A và 342 C → A. The nucleotide differences were found to result in 5 amino acid substitutions: 35 V → L; 108 D → E; 112V → I; 124 T → N; 125 D → E. Points of note, this crustin like antimicrobial peptide encoded gene without a nucleotide sequence fragment from 128-145 (TTCCTGGAGTTGGAG). Our sequence was submitted to GenBank with accession number HQ662560. The isolated cDNA is a good starting material for further elucidating the function of crustin like antimicrobial peptide. Key words: Black tiger shrimp, Penaeus monodon, immune, crustin, antimicrobial peptide.

Ngày nhận bài: 16/8/2012, ngày phản biện:17/8/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012

* Tel: 0912. 896. 298; Email: [email protected]

Đỗ Bích Duệ và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 93 - 97

93

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA VI KHU ẨN E.COLI TRÊN THỊT LỢN TƯƠI TẠI MỘT SỐ CHỢ KHU VỰC THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Đỗ Bích Duệ1 , Vũ Văn Hạnh2

1 Viện Khoa học sự sống – Đại học Thái Nguyên 2 Viện Công nghệ sinh học – Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

TÓM TẮT

Đề tài đã tiến hành khảo sát mức độ ô nhiễm về chỉ tiêu E.coli trên 86 mẫu thịt lợn tươi được thu thập tại các chợ khu vực trung tâm Thành phố Thái Nguyên trong khoảng hai năm, từ 7/2011 đến 5/2012. Kết quả cho thấy: Mức nhiễm khuẩn tại các điểm lấy mẫu trên địa bàn Thành phố Thái Nguyên dao động trong khoảng 73 CFU/g đến 5,7 x 102 CFU/g. Theo 3 phương thức bán hàng: (1) tại khu chợ được quản lý, (2) tại các chợ tạm, (3) tại siêu thị, tỷ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn về mức nhiễm E.coli dao động từ 0 – 59,3 %. Các vi khuẩn phân lập được có tính chất sinh hóa đặc trưng, và được xác định là thuộc về một số nhóm huyết thanh có khả năng gây ngộ độc thực phẩm ở người. Tiến hành khảo sát mức độ mẫn cảm kháng sinh của 20 chủng vi khuẩn phân lập thấy rằng: (95%) mẫn cảm với Amikacin, (85,0%) Norfloxacin, (80,0%) Enroflxacin, Cephalothin và Gentamycin lần lượt là 70,0%, 65,0%. Các chủng E.coli phân lập đều kháng mạnh với Tetracyclin (100%) và Colistin (95%). Một số kháng sinh thông dụng khác như: Trimethoprim/Sulfamethoxazol, Ampicillin, Streptomycin có tỷ lệ kháng thuốc lần lượt là: 80%, 75%, 70%. Từ khóa: Escherichia coli (E.coli), đặc điểm vi khuẩn E.coli, thịt lợn tươi, ngộ độc thực phẩm, kháng thuốc.

ĐẶT VẤN ĐỀ* Hiện nay, vai trò gây ô nhiễm thực phẩm có nguồn gốc động vật của vi khuẩn E.coli…đã được khẳng định (Quinn.P.J et al, 1994) [9]. Ở Việt Nam, tình trạng ô nhiễm này đã xuất hiện tại nhiều khu vực trong cả nước (Đỗ Ngọc Thúy và cs, 2006)[5]. Hậu quả là sự gia tăng của các ca ngộ độc thực phẩm, tiêu chảy cấp v.v. ở người. Xác định mức độ nhiễm và nghiên cứu một số đặc điểm của vi khuẩn E.coli trên thực phẩm có nguồn gốc động vật là cơ sở khoa học quan trọng cho những nghiên cứu ở mức cao hơn, đồng thời giúp các cơ quan chức năng xem xét, đánh giá lại các biện pháp quản lý, kỹ thuật đang áp dụng hiện nay, nhằm tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện hệ thống quản lý, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Nguyên liệu Mẫu thịt lợn tươi được thu thập ngẫu nhiên tại các địa điểm đại diện cho phương thức tiêu thụ khác nhau tại khu vực Thành phố Thái


Nguyên. Hóa chất, môi trường thông dụng trong nghiên cứu: Thạch máu, thạch thường, thạch macconkey, nutrient broth, BHI broth dùng để nuôi cấy giám định vi khuẩn E.coli. Lấy mẫu thịt lợn tươi theo TCVN 4833-1:2002, TCVN 4833-2:2002, ISO 3100-2:1988. Xác định chỉ tiêu E.coli theo TCVN 5155-90 [3].

Giám định đặc tính sinh hóa của vi khuẩn phân lập được theo Quinn.P.J et al (1994) [9]. Các kháng huyết thanh đa giá và đơn giá dùng để xác định kháng nguyên O của vi khuẩn E.coli. Các khoanh giấy tẩm kháng sinh

Phương pháp - Phương pháp lấy mẫu: 86 mẫu thịt lợn tươi sống được mua ngẫu nhiên tại một số địa điểm đại diện cho phương thức tiêu thụ thịt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Mẫu được lấy vào buổi sáng sớm (5 – 6 giờ), vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm để xử lý trong cùng ngày. Các địa điểm chọn lấy mẫu, đại diện cho 3 phương thức bán hàng được ký hiệu như sau: Tại khu chợ được quản lý (PT); tại các chợ


94

tạm (NL, TM); tại siêu thị (ST). Đây là một số nơi tiêu biểu, tập trung đông người mua bán thực phẩm tươi sống. - Phương pháp phân lập và giám định vi khuẩn: Từ các mẫu thu thập được chúng tôi tiến hành phân lập vi khuẩn theo TCVN 5155:1990, và giám định vi khuẩn E. coli theo Quinn.P.J et al (1994). Phương pháp xác định Serotype kháng nguyên O của vi khuẩn E.coli bằng phương pháp ngưng kết nhanh trên phiến kính. Các kháng huyết thanh O chuẩn (đa giá và đơn giá) do hãng Denka, Seiken CO., Ltd, Niigata, Nhật cung cấp. Các chủng vi khuẩn được xác định nhóm với huyết thanh đa giá trước sau đó đến các huyết thanh đơn giá trong nhóm. - Các khoanh giấy tẩm kháng sinh của hãng Oxoid (Anh). - Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu được xử lý bằng phần mền Excel. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả xác định tỷ lệ nhiễm E.coli trên thịt lợn tươi sống. Chúng tôi đã tiến hành xác định tỷ lệ vi khuẩn E.coli nhiễm trên thịt lợn tươi lấy từ các điểm đại diện cho phương thức bán thịt tại Thái Nguyên, kết quả thu được trình bày ở bảng 1. Từ bảng 1, các kết quả thu được cho thấy: 86 mẫu thịt lợn lấy từ các điểm đại diện cho các phương thức bán thịt tiêu biểu ở Thái Nguyên, có 68,6 % mẫu nhiễm E.coli, trong đó 38,4% mẫu không đạt đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về chỉ tiêu vi sinh vật. Theo TCVN 7046-2002, số vi khuẩn E. coli

≤102CFU/g. Đặc biệt mẫu thịt lợn lấy tại các chợ tạm (NL, TM) có tỷ lệ mẫu nhiễm là 88,9% và 78,9 %, tỷ lệ không đạt tiêu chuẩn là 59,3%, 52,6%. Mẫu thịt lấy tại chợ được quản lý (PT) có tỷ lệ nhiễm là 66,7%, tỷ lệ mẫu nhiễm 29,2%. Mẫu thịt tại siêu thị (ST) có tỷ lệ nhiễm thấp nhất 25%, trong đó không phát hiện được mẫu không đạt tiêu chuẩn.

Mức nhiễm khuẩn tại các điểm lấy mẫu trên địa bàn thành phố Thái Nguyên dao động trong khoảng 73 CFU/g đến 5,7 x 102 CFU/g. Tùy theo 3 phương thức bán hàng khác nhau, tỷ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn về mức nhiễm E.coli dao động từ 0 – 59,3 %.

Tỷ lệ mẫu nhiễm không đạt tiêu chuẩn do tác động của nhiều yếu tố. Mẫu tại siêu thị có tỷ lệ nhiễm thấp nhất, do nguồn thịt được lấy từ cơ sở đảm bảo vệ sinh (có giấy phép) mặt khác quá trình vận chuyển thịt được đóng gói kín trong thùng xốp, hoặc xe lạnh nên không tiếp tục bị nhiễm khuẩn trong quá trình vận chuyển. Hơn nữa tại các siêu thị, thịt được bảo quản lạnh từ 4 – 70C, hạn chế được sự gia tăng số lượng vi khuẩn trên thịt. Với các mẫu ở chợ tạm tỷ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn cao hơn so với khu chợ được quản lý. Tại khu chợ được quản lý (PT), thịt bày bán được phân thành khu riêng rẽ, bàn bán thịt được ốp bằng gạch men nên việc vệ sinh được thực hiện dễ dàng hơn. Có ban quản lý thường xuyên kiểm tra nhắc nhở, và điều kiện vệ sinh ở khu chợ này tốt hơn chợ tạm rất nhiều. Tuy nhiên hình thức bày thịt la liệt để khách hàng tự do lựa chọn làm tăng cơ hội nhiễm khuẩn lên rất nhiều.

Bảng 1. Kết quả xác định vi khuẩn E.coli nhiễm trên thịt lợn tươi

Địa điểm

Chỉ tiêu khảo sát Cường độ nhiễm ở các mẫu

không đạt TCVN

Số mẫu kiểm tra

Số mẫu dương tính

Tỷ lệ (%)

Số mẫu không đạt

TCVN

Tỷ lệ (%)

Mức thấp nhất

(CFU/g)

Mức cao nhất (CFU/g)

Trung bình

(CFU/g) PT 24 16 66,7 7 29,2 142 2,3x102 192 NL 27 24 88,9 16 59,3 310 4,1x103 3,8x102

TM 19 15 78,9 10 52,6 239 8,2 103 5,7x102

ST 16 4 25,0 0 0 12 95 73

Tổng hợp 86 59 68,6 33 38,4

Ghi chú: CFU (Colony Forming Unit)


95

Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, hóa học của vi khuẩn E.coli phân lập được trên các mẫu thu thập

Chúng tôi đã tiến hành giám định đặc tính sinh hóa của các chủng E. coli phân lập được, kết quả thu được trình bày ở bảng 2.

Từ bảng 2, kết quả thu được cho thấy: Các chủng E. coli thu được là vi khuẩn hình gậy ngắn, bắt màu gram âm (100%), có khả năng di động (66,7%). Một số đặc tính sinh hóa khác như: Có khả năng lên men glucoza, sinh hơi mạnh và sản sinh Indol (100%). Các chủng E. coli thu được đều không có phản ứng oxidaza, không sản sinh ure, citrat và H2S. Đặc biệt, khi nuôi cấy trên môi trường thạch máu có 2/30 chủng có khả năng dung huyết mạnh. Điều này chứng tỏ các chủng E.coli này có khả năng gây bệnh cho con người. Như vậy, các chủng E. coli chúng tôi

phân lập được đều thể hiện được các đặc tính sinh hóa đặc trưng. Kết quả xác định Serotyp của một số chủng E.coli phân lập được Chúng tôi đã xác định Serotype kháng nguyên O của các chủng vi khuẩn E.coli phân lập được bằng phản ứng ngưng kết nhanh trên phiến kính. Kết quả được trình bày ở bảng 3. Kết quả xác định Serotype kháng nguyên O của 35 chủng vi khuẩn E.coli phân lập được cho thấy, các chủng thuộc 4 nhóm kháng nguyên O khác nhau, và có 5 chủng thuộc nhóm O26, theo nghiên cứu các nhóm O157, O111, O26 là 3 trong số các serotype đã được xác định là thường gây ra các bệnh ngộ độc và cách chứng bệnh khác trên người như viêm ruột xuất huyết (HC - haemorrhagiccolitis), huyết niệu (H US – H aemolytic ureamic syndrome).....do ăn phải thực phẩm bị ô nhiễm (Phạm Thị Tâm và cs., 2009) [3].

Bảng 2. Kết quả giám định một số đặc tính sinh hóa của vi khuẩn E. coli phân lập được

Môi tr ường thử phản ứng sinh hóa

Kết quả giám định

Kết quả thử E.coli Tỷ lệ (%) Nhuộm Gram (-) 30/30 100

Tính di động + 26/30 66,7

Phản ứng oxidaza - 30/30 100

Lên men glucoza, sinh hơi + 30/30 100

Lên men lactoza + 30/30 100

Lên men Maltoza + 28/30 93

Sản sinh ureaza - 30/30 100

Phân giải citrat - 30/30 100

Sản sinh indol + 30/30 100

Sản sinh H2S - 30/30 100

Dung huyết + 2/30 6,67

Ghi chú: Gram dương (+), Gram âm (-)

Bảng 3. Kết quả xác định Serotyp kháng nguyên O của các chủng vi khuẩn E.coli phân lập được

Địa điểm

Số chủng kiểm tra

Serotype kháng nguyên O O1 O115 O26 O125 KXĐ

n (+) Tỷ lệ (%)

n (+) Tỷ lệ (%)

n (+) Tỷ lệ (%)

n (+) Tỷ lệ (%)

n (+) Tỷ lệ (%)

TM 8 2 25,0 1 12,5 3 37,5 2 25,0 0 0 NL 9 2 22,2 3 33,3 0 0 2 22,2 2 22,2 PT 12 1 8,3 7 58,3 2 16,7 1 8,3 1 8,3 ĐQ 6 2 33,3 3 50 0 0 1 16,7 0 0

Ghi chú: KXĐ ( Không xác định với 9 nhóm huyết thanh đa giá); n(+): Số mẫu dương tính


96

Kết quả xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh của vi khuẩn E. coli phân lập được

Để điều trị bệnh do vi khuẩn gây ra có hiệu quả, vấn đề là cần phải xác định loại kháng sinh nào có hiệu lực cao, có khả năng ức chế hoặc tiêu diệt mầm bệnh. Chúng tôi đã tiến hành thử tính mẫn cảm với kháng sinh của 20 chủng vi khuẩn E. coli phân lập được với 11 loại kháng sinh khác nhau, kết quả được trình bày ở bảng 4.

Bảng 4. Kết quả xác định tính mẫn cảm với một số loại kháng sinh của vi khuẩn E. coli phân lập được

STT Loại kháng sinh Số

chủng kiểm tra

Đánh giá mức độ kháng thuốc

Mẫn cảm Mẫn cảm

trung bình Kháng thuốc

số chủng

% số

chủng %

số chủng

%

1 Cephalothin 20 16 80,0 3 15,0 1 5,0

2 Colistin 20 0 0 1 5,0 19 95,0

3 Gentamicin 20 13 65,0 5 25,0 2 10,0

4 Ampicillin 20 0 0 5 25,0 15 75,0

5 Neomicin 20 9 45,0 6 30,0 5 25,0

6 Norfloxacin 20 17 85,0 2 10,0 1 5,0%

7 Enroflxacin 20 14 70,0 3 15,0 3 15,0

8 Streptomycin 20 1 5,0 5 25,0 14 70,0

9 Trimethoprim/Sulfamethoxazol 20 0 0 4 20,0 16 80,0

10 Tetracycline 20 0 0 0 0 20 100,0

11 Amikacin 20 19 95 1 5,0 0 0

Từ bảng 4. các kết quả thu được cho thấy: Các chủng E. coli chúng tôi đem thử nghiệm rất mẫn cảm với kháng sinh Amikacin (95%). Các kháng sinh Norfloxacin, Enroflxacin, Cephalothin và Gentamycin có mức độ mẫn cảm với chủng E.coli phân lập khá cao theo mức độ lần lượt là: 85,0%, 80,0%, 70,0%, 65,0%. Các chủng E.coli phân lập đều kháng mạnh với Tetracyclin (100%) và Colistin (95%). Một số kháng sinh thông dụng khác như: Trimethoprim/Sulfamethoxazol, Ampicillin, Streptomycin có tỷ lệ kháng thuốc lần lượt là: 80%, 75%, 70%. Kết quả của chúng tôi hoàn toàn phù hợp với tác giả trong nước nghiên cứu về khả năng mẫn cảm với kháng sinh của E.coli [2], [4]. Sự kháng thuốc của vi khuẩn E.coli có xu hướng tăng theo thời gian sử dụng. Nguyên nhân của hiện tượng kháng thuốc, do gen sản sinh yếu tố kháng kháng sinh nằm trong plasmid R (Resistance), có thể di truyền dọc, ngang cho tất cả các quần thể thích hợp (Falkow)[7].

KẾT LUẬN

- Trong số 86 mẫu thịt lợn tươi sống lấy từ các điểm đại diện cho các phương thức bán thịt tiêu biểu ở Thái Nguyên, có 38,4% mẫu không đạt đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về chỉ tiêu vi sinh vật. Mẫu lấy tại các chợ tạm (NL, TM) có tỷ lệ không đạt tiêu chuẩn là 59,3%, 52,6%, cao hơn mẫu lấy tại khu chợ được quản lý (PT) (29,2% mẫu nhiễm). Mẫu thịt tại siêu thị (ST) có tỷ lệ nhiễm thấp nhất 25%, trong đó chưa phát hiện mẫu không đạt tiêu chuẩn. Tỷ lệ mẫu không đạt tiêu chuẩn về mức nhiễm E.coli dao động từ 0 – 59,3 % tùy theo phương thức bán hàng.

- Các chủng E. coli, chúng tôi phân lập được đều thể hiện được các đặc tính sinh hóa đặc trưng và được xác định là thuộc về 4 nhóm kháng nguyên O khác nhau, trong đó có nhóm có khả năng gây ngộ độc thực phẩm ở người.


97

- Các chủng thử nghiệm mẫn cảm cao với kháng sinh Amikacin (95%), kháng mạnh với Tetracyclin (100%) và Colistin (95%). Sự kháng thuốc của vi khuẩn E.coli có xu hướng tăng theo thời gian sử dụng. Điều này phù hợp với nghiên cứu của các tác giả trong nước về tính kháng kháng sinh của vi khuẩn [4],[5].


[1]. Bộ Khoa học và Công nghệ (2002), TCVN 7046-2002: thịt tươi-quy định kỹ thuật, Hà Nội. [2]. Lê Văn Dương (2010), “Phân lập xác định vai trò gây bệnh của Escherichia coli trong hội chứng tiêu chảy ở lợn con tại một số huyện của tỉnh Bắc Giang và biện pháp phòng trị”, Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp, tr.48. [3]. Phạm Thị Tâm, Phạm Công Hoạt, Trần Thị Hạnh, Tô Long Thành và Lê Văn Nhương (2009).”Nghiên cứu chế tạo và lựa chọn kháng nguyên của vi khuẩn E.coli O157:H7 phục vụ thiết lập phản ứng ELISA”, Tạp chí khoa học kỹ thuật thú y, tập XVI (5), tr.11-15.

[4]. Tô Liên Thu (2006), Nghiên cứu tình trạng ô nhiễm một số vi khuẩn vào thịt sau giết mổ của Hà Nội và một số phương pháp làm giảm sự nhiễm khuẩn trên thịt, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội. [5]. Đỗ Ngọc Thúy và cs (2006), “Đánh giá tình hình nhiễm một số loại vi khuẩn gây bệnh trong thịt tươi trên địa bàn Hà Nội”, Tạp chí KHKT thú y, tập 13(3). [6]. Ủy ban Khoa học nhà nước (1990), TCVN 5155:1990, phương pháp xác định chỉ tiêu vi khuẩn E. coli trong thịt tươi, Hà Nội. [7]. Falkow. S(1975), plasmid which contribute to pathogenity, In infection multile drug reistance Pion Ltd London. [8]. Quinn.P.J, Carter.M.E, Markey.B.K, Carter.G.R(1994), Clinical Veterinary Microbiology. Wolfe publishing. Mosby-Year Book Europe Limited. [9]. Zhao Cuiwei et al (2001). Prevalence of Campylobacter spp, E.coli and Salmonella serovars in retail chicken, turkey, pork and beef from the Greater Washington, D.C, Area. Environmental Microbiology, Dec, 2001, p 5431 – 5436

SUMMARY RESEARCH CHARACTERISTICS OF E.COLI BACTERIA IN MEAT SAMPLES COLLECTED IN THAI NGUYEN CITY AREA

Do Bich Due1*, Vu Van Hanh2

1 Institute of Life Sciences – TNU 2 Institute of Biotechnology – Vietnam Institute of Sciences and Technology

Subject were carried out survey for the presence and counts of E.coli bacteria on 86 samples collected randomly from public market in Thai Nguyen center during 2 sampling periods (6 months in 2011 and 5 months in 2012). Results indicated that: The level of infection in the sampling points in the province of Thai Nguyen city ranged from 73 CFU/g to 5.7 x 102 CFU/g. According to the three sale ways: (1) in managed markets, (2) the temporary market, (3) at the supermarket, non-standard sample rate of E.coli bacteria is accounted for 0% to 59,3 %. The bacterium were characterized biochemical properties and Isolates detemined belonged to a number of serogroups which can cause food poisoning in humans. To survey the level of antibiotic susceptibility of 20 strains bacteria. Results indicated that: (95%) sensitive to Amikacin, (85.0%) Norfloxacin, (80.0%) Enroflxacin, Cephalothin and Gentamycin is in turn orderm 70.0% and 65.0%. Strong strains of E. coli isolates were resistant to Tetracycline (100%) and Colistin (95%). Some other commonly used antibiotics: Trimethoprim/sulfamethoxazole, Ampicillin, Streptomycin resistance ratio, respectively: 80%, 75%, 70%. Key words: Escherichia coli (E.coli), Features of E. coli, fresh meat, food poisoning, resistance.




98

Đặng Thị Mai Lan và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 99 - 104

99

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ YẾU TỐ GÂY BỆNH CỦA VI KHU ẨN ESCHERICHIA COLI GÂY TIÊU CH ẢY Ở DÊ TẠI THÁI NGUYÊN

Đặng Thị Mai Lan1, Đoàn Kiều Hưng2

1Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên 2 Trung tâm Giống vật nuôi - Thái Nguyên

TÓM TẮT

Vi khuẩn E.coli là một trong những nguyên nhân gây bệnh tiêu chảy cho gia súc trong đó có dê. Bệnh gây thiệt hại rất lớn về kinh tế cho người chăn nuôi làm giảm số lượng và chất lượng gia súc nói chung cũng như dê nói riêng. Mục đích của nghiên cứu này nhằm cung cấp thông tin về các yếu tố gây bệnh, tính mẫn cảm với một số loại thuốc kháng sinh và hóa dược của vi khuẩn E.coli. Từ 96 mẫu phân thu thập được từ dê bình thường và 96 mẫu phân từ dê tiêu chảy đã phân lập được ở dê bình thường 56 chủng E.coli chiếm tỷ lệ 58,33%; dê tiêu chảy có 89 chủng E.coli chiếm tỷ lệ 92,71%. Vi khuẩn E.coli phân lập có khả năng gây dung huyết mạnh trên môi trường thạch máu với các kiểu dung huyết khác nhau và có độc lực cao trên chuột thí nghiệm, gây chết 100% chuột trong vòng 16-48h. Các chủng vi khuẩn E.coli phân lập đều mẫn cảm với Enrofloxacin; Oxytetracyclin và Kanamycin. Từ khóa: Bệnh tiêu chảy, Hội chứng tiêu chảy, vi khuẩn E.coli, dê.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Dê là loài gia súc đã được nuôi từ lâu đời. Chăn nuôi dê đã đem lại lợi ích thiết thực cho đời sống của con người như: cung cấp phân bón cho trồng trọt và sản phẩm phụ cho ngành nông nghiệp chế biến, đặc biệt thịt và sữa là hai loại thực phẩm quý có giá trị dinh dưỡng cao.

Tuy nhiên, chăn nuôi dê cũng gặp không ít khó khăn, đặc biệt với thời tiết khí hậu nước ta thì quá trình chăm sóc nuôi dưỡng cũng vấp phải không ít những trở ngại. Trong đó dịch bệnh vẫn đang là một yếu tố gây thiệt hại kinh tế lớn nhất cho chăn nuôi, tiêu biểu là bệnh tiêu chảy do trực khuẩn E.coli gây nên. Bệnh khó phòng và gây thiệt hại lớn cho người chăn nuôi. Dê dễ mắc bệnh, nếu điều trị không kịp thời sẽ dẫn đến tử vong hoặc sống sẽ còi cọc, chậm lớn, ảnh hưởng đến năng suất chăn nuôi và gây thiệt hại lớn đến nền kinh tế.

Trên cơ sở đó để xác định đặc điểm dịch tễ, các yếu tố gây bệnh và khả năng mẫn cảm với các loại thuốc kháng sinh và hóa dược nhằm xây dựng phác đồ điều trị bệnh thích hợp cho

* Tel: 0912975021, Email: [email protected]

dê bị bệnh. Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này nhằm góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn giúp các nhà khoa học và các nhà chăn nuôi có những biện pháp thích hợp để khống chế dịch bệnh, góp phần tăng năng suất chăn nuôi.

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Dê ở các lứa tuổi nuôi tại Thái Nguyên. Vi khuẩn E.coli gây bệnh tiêu chảy ở dê. Phân và bệnh phẩm của dê ốm, chết được mổ khám

Phương pháp nuôi cấy, phân lập và giám định theo quy trình thường quy của Viện Thú y Quốc gia - Hà Nội.


Kết quả phân lập vi khuẩn E.coli từ dê tiêu chảy và dê bình thường

Kết quả phân lập vi khuẩn E.coli từ phân dê nuôi trên địa bàn nghiên cứu

Chúng tôi đã tiến hành lấy các mẫu phân từ dê nuôi tại 6 huyện, thị trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên để tiến hành kiểm tra vi khuẩn học bằng cách lấy phân trong trực tràng của những con dê bình thường và dê bị mắc bệnh tiêu chảy đem nuôi cấy và phân lập vi khuẩn, kết quả được trình bày qua bảng 1:


100

Bảng 1. Kết quả phân lập vi khuẩn E.coli từ phân dê khoẻ và dê bị tiêu chảy

Địa điểm Số mẫu kiểm tra

Dê bình thường Dê tiêu chảy

n (+) (%) n (+) (%)

Phú Lương 18 10 55,56 16 94,44

Đại Từ 29 18 62,07 27 93,13

Định Hoá 20 11 55,00 18 90,00

Đồng Hỷ 14 9 64,29 13 92,86

Sông Công 9 5 55,56 9 100,0

Phổ Yên 6 3 50,00 6 100,0

Tính chung 96 56 58,33 96 89

Bảng 2. Kết quả phân lập vi khuẩn E.coli từ phủ tạng của dê chết do tiêu chảy

Nguồn gốc mẫu

Kết quả

Số mẫu kiểm tra (n) E.coli

n (+) (%) n (-) (%)

Ruột non 9 9 100,0 0 0

Ruột già 9 8 100,0 0 0

Gan 9 6 66,67 3 33,33

Hạch ruột 9 8 88,89 1 11,11

Lách 9 4 44,44 5 55,56

Máu tim 9 6 66,67 3 33,33

Tính chung 54 41 75,93 13 24,07

Kết quả bảng 1 cho thấy từ 96 mẫu phân thu thập được từ dê bình thường và 96 mẫu phân từ dê tiêu chảy, chúng tôi đã phân lập được ở dê bình thường 56 chủng E.coli chiếm tỷ lệ 58,33 và 89 chủng E.coli ở dê tiêu chảy chiếm tỷ lệ 92,71%.

Trong đó đối với dê tiêu chảy thì huyện có số mẫu dương tính với E.coli cao nhất là thị xã Sông Công và huyện Phổ Yên chiếm 100%, huyện Phú Lương chiếm 94,44%. Các huyện khác có số mẫu dương tính dao động từ 90,00 - 93,13%.

Kết quả phân lập vi khuẩn E.coli từ phủ tạng của dê chết do tiêu chảy

Trong quá trình mổ khám chúng tôi đã tập trung lấy mẫu là các cơ quan phủ tạng dê để xét nghiệm, phân lập vi khuẩn E.coli xác định rõ nguyên nhân gây bệnh và sự phân bố của chúng trong một số cơ quan phủ tạng của dê bị tiêu chảy. Kết quả được trình bày ở bảng 2:

Chúng tôi đã mổ khám và thu thập 54 mẫu từ dê ở các lứa tuổi khác nhau kết quả thể hiện ở bảng 2 như sau: khi dê bị bệnh tiêu chảy thì tất cả các cơ quan phủ tạng (ruột non, ruột già, gan, hạch ruột, lách, máu tim) đều xác định được sự có mặt của vi khuẩn E.coli nhưng với tỷ lệ khác nhau, tỷ lệ phân lập được vi khuẩn E.coli cao nhất ở ruột non và ruột già 9/9 mẫu có chiếm 100%; 8/9 mẫu ở hạch ruột chiếm 88,89%.

Kết quả xác định số lượng vi khuẩn E. coli trong phân dê bệnh và dê bình thường

Chúng tôi đã nghiên cứu xác định số lượng vi khuẩn ở hai trạng thái của dê bình thường và dê mắc bệnh tiêu chảy để làm cơ sở cho việc xác định rõ hơn về vai trò của căn nguyên gây ra bệnh.

Kết quả bảng 3 cho thấy trong đường ruột của dê khoẻ số vi khuẩn E.coli trung bình/gram phân là 38,94 triệu vi khuẩn và biến động cao nhất là ở Đại Từ 40,36 triệu; thấp nhất ở Định Hoá là 37,18 triệu VK/gram phân.


101

Bảng 3. Biến động số lượng vi khuẩn E. coli trong phân dê tiêu chảy và dê bình thường

Huyện, thị

Dê tiêu chảy Dê bình thường Tăng tiêu chảy/bình

thường Pαααα < a&b Số mẫu

kiểm tra (n)

SLVK/gr (x106)

Số mẫu kiểm tra

(n)

SLVK/gr (x106)

SLVK/gr (x106)

Tỷ lệ (%)

Phú Lương 18 86,54 18 39,14 47,40 221,10 0,001

Đại Từ 29 89,67 29 40,36 49,31 222,17 0,001

Định Hoá 20 86,25 20 37,18 49,07 220,13 0,001

Đồng Hỷ 14 87,89 14 38,63 49,26 227,52 0,001

Sông Công 9 85,32 9 39,27 48,05 217,26 0,001

Phổ Yên 6 85,84 6 39,09 47,75 219,59 0,001

Tính chung 96 86,92 96 38,94 48,47 221,29 -

Bảng 4. Đặc tính sinh hoá của các chủng vi khuẩn E. coli phân lập từ dê tiêu chảy

Ký hi ệu chủng VK

Số chủng VK

Lactoza Saccaroza Galactoza H2S MR Indol

n(+) (%) n(+) (%) n(+) (%) n(+) (%) n(+) (%) n(+) (%)

PL 11 11 100,0 9 81,82 10 90,90 0 0 11 100,0 11 100,0

ĐT 23 23 100,0 21 91,30 21 91,30 0 0 23 100,0 23 100,0

ĐH1 14 14 100,0 13 92,86 11 78,57 0 0 14 100,0 14 100,0

ĐH2 8 8 100,0 8 100,0 8 100,0 0 0 8 100,0 8 100,0

SC 5 5 100,0 4 80,00 5 100,0 0 0 5 100,0 5 100,0

PY 5 5 100,0 4 80,00 4 80,00 0 0 5 100,0 5 100,0

Tính chung 66 66 100,0 59 89,39 59 89,39 0 0 66 100,0 66 100,0

Khi dê mắc bệnh tiêu chảy thì 100% mẫu

phân lập cho kết quả dương tính xác định

được vi khuẩn E.coli với số lượng khá lớn,

trung bình số vi khuẩn/gram phân là 86,92

triệu. So sánh về số lượng vi khuẩn trong

phân dê tiêu chảy và phân dê bình thường ta

thấy số lượng vi khuẩn trong phân dê tiêu

chảy ít nhất tăng gấp đôi số lượng vi khuẩn

trong phân dê bình thường.

Kết quả giám định đặc tính sinh hoá của các chủng vi khuẩn E.coli phân lập từ dê tiêu chảy

Sau khi tiến hành giám định các đặc điểm về

hình thái và nuôi cấy trên môi trường nước

thịt, thạch thường, thạch máu, MacConkey...

của các chủng vi khuẩn phân lập được. Chúng

tôi đã thu được kết quả trình bày ở bảng 4.

Bảng 4 cho thấy các chủng vi khuẩn E.coli phân lập được hầu hết lên men với 3 loại đường dùng trong phản ứng. Trong đó lên men đường Lactoza chiếm tỷ lệ cao nhất là 100%; tiếp theo là đuờng Saccaroza và Galactoza chiếm 89,39%. Vi khuẩn E.coli không có phản ứng sinh H2S nhưng có phản ứng MR và Indol là 100%.

Kết quả xác định yếu tố gây bệnh của vi khuẩn E. coli

Tác động của độc tố có khả năng gây dung huyết, phá huỷ hồng cầu, có thể gây nhiễm độc huyết và gây hoại tử đường tiêu hoá cho dê. Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và xác định các yếu tố gây bệnh cho 89 mẫu khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch máu từ các bệnh phẩm khác nhau ở dê tiêu chảy sau 24h nuôi cấy ở 370C kết quả thu được như sau:


102

Bảng 5. Xác định khả năng dung huyết của các chủng E. coli phân lập


Số chủng kiểm tra

Ki ểu dung huyết

α β Không dung huyết

n (+) (%) n (+) (%) n (+) (%)

PL 18 9 50,00 4 22,22 5 27,78

ĐT 20 7 35,00 6 30,00 7 35,00

ĐH1 18 9 50,00 5 27,78 4 22,22

ĐH2 15 5 33,33 7 46,67 3 20,00

SC 8 5 62,50 2 25,00 1 12,50

PY 10 5 50,00 2 20,00 3 30,00

Tính chung 89 40 44,94 26 29,21 23 25,84

Bảng 6. Kết quả xác định độc lực của các chủng E. coli phân lập trên chuột bạch


Li ều tiêm (ml)

Đường tiêm

Số chuột tiêm (con)

Số chuột đối chứng

(con)

Kết quả theo dõi Phân lập lại

VK

Số chuột chết (con)

Tỷ lệ chết (%)

Thời gian chết (h)

PL 0,2 Pm 3 1 3 100,0 24-48 +

ĐT 0,2 Pm 3 1 3 100,0 18-24 +

ĐH1 0,2 Pm 3 1 3 100,0 24-48 +

ĐH2 0,2 Pm 3 1 3 100,0 18-24 +

SC 0,2 Pm 3 1 3 100,0 18-24 +

PY 0,2 Pm 3 1 3 100,0 16-48 + Tính

chung 0,2 Pm 18 6 18 100,0 16-48 +

Kết quả xác định khả năng gây dung huyết của các chủng E. coli phân lập

Kết quả cho thấy tất cả các địa phương đều có các chủng E.coli có khả năng gây dung huyết điều đó chứng tỏ các chủng vi khuẩn E.coli gây bệnh cho dê tại Thái Nguyên có độc lực cao. Trong tổng số 89 chủng E.coli kiểm tra dung huyết thì có 66/89 chủng dung huyết chiếm 74,15% và chủng không dung huyết có 23 chủng chiếm 25,84%.

K ết quả xác định độc lực vi khuẩn phân lập được

Chúng tôi chọn 6 mẫu E.coli điển hình phân lập từ dê khỏe và dê tiêu chảy tiêm cho chuột thí nghiệm để tiến hành kiểm tra độc lực. Trong thời gian theo dõi nếu chuột chết tiến hành mổ khám, kiểm tra bệnh tích và lấy bệnh phẩm để phân lập lại vi khuẩn. Kết quả được trình bày ở bảng 6:

Bảng 6 cho thấy, cả 6 chủng E.coli được chọn đều có độc lực mạnh, giết chết chuột dễ dàng, tỷ lệ chết chiếm 100%. Thời gian giết chuột sau tiêm nằm trong khoảng từ 16-48 giờ. Sau khi chuột chết, mổ khám kiểm tra bệnh tích thấy rằng chuột chết do tiêm canh trùng E.coli có bệnh tích điển hình của bệnh do E.coli như bụng chướng to, phổi viêm xuất huyết bề mặt, gan sưng tụ huyết, xuất huyết ruột, cơ tim và mỡ vành tim, khi lấy máu tim nuôi cấy trên môi trường phân lập lại vi khuẩn đều phát hiện được vi khuẩn đã tiêm thuần khiết. Kết quả xác định tính mẫn cảm của các chủng vi khuẩn phân lập được với một số loại kháng sinh và hoá dược Sau khi phân lập được các chủng vi khuẩn từ các mẫu phân và bệnh phẩm, chúng tôi tiến hành thử kháng sinh đồ với mục đích kiểm tra xem loại kháng sinh nào mẫn cảm nhất, đồng nghĩa với việc sử dụng loại kháng sinh có hiệu quả nhất trong điều trị. Kết quả thể hiện ở bảng 7:


103

Bảng 7. Kết quả xác định sự mẫn cảm của các chủng E. coli phân lập được với kháng sinh và hoá dược

Loại kháng sinh

Số chủng thử

Mức độ mẫn cảm

Mẫn cảm Mẫn cảm TB Kháng thuốc

n (%) n (%) n (%)

Neomycin 17 7 41,18 6 35,29 4 23,53

Kanamycin 17 9 52,94 5 29,41 3 17,65

Enrofloxacin 17 12 70,59 2 11,76 3 17,65

Oxytetracyclin 17 10 58,82 2 11,76 5 29,41

Penicilin 17 0 0 2 11,76 15 88,24

Tetracyclin 17 5 29,41 8 47,06 4 23,53

Ampicillin 17 3 17,65 12 70,59 2 11,76

Streptomycin 17 2 11,76 3 17,65 12 70,59

Kết quả ở bảng 7 cho thấy: các chủng E.coli có mức độ mẫn cảm thuốc như sau:

- Mức mẫn cảm: có 70,59% chủng vi khuẩn mẫn cảm với Enrofloxacin; 58,82% với Oxytetracyclin; 52,94% với Kanamycin; các chủng thử này mẫn cảm với các loại kháng sinh khác Neomycin, Tetracyclin, Ampicillin, Streptomycin lần lượt là 41,18%; 29,41%; 17,65%; 11,76%.

- Mức độ mẫn cảm trung bình: có 70,59% chủng được thử mẫn cảm với Ampicillin; 47,06% với Tetracyclin.... thấp nhất là Enrofloxacin, Oxytetracyclin và Penicillin có 11,76% chủng vi khuẩn mẫn cảm.

- Khả năng kháng thuốc: Ngoài những kết quả thu được về độ mẫn cảm của các chủng E.coli phân lập được ở trên, kết quả kiểm tra còn cho thấy khả năng kháng thuốc của vi khuẩn E.coli với một số loại kháng sinh khá cao. Cụ thể: có 88,24% chủng vi khuẩn được thử đã kháng lại với Penicillin; 70,59% chủng kháng với Streptomycin.

KẾT LUẬN

- Tỷ lệ phân lập được E.coli ở dê khoẻ và dê tiêu chảy khác nhau. Dê khoẻ tỷ lệ phân lập được E.coli là (58,33%), dê tiêu chảy là (92,71%). Dê bị tiêu chảy tỷ lệ phân lập được vi khuẩn E.coli cao nhất ở ruột non, ruột già chiếm (100%).

- Dê khoẻ có 38,94 triệu VK E.coli/gram phân, dê mắc bệnh tiêu chảy có 86,92 triệu VK E.coli/gram phân.

- Các chủng vi khuẩn E.coli phân lập được mang đầy đủ những đặc điểm về hình thái nuôi cấy và đặc tính sinh hoá mà các tài liệu trong và ngoài nước đã mô tả.

- Vi khuẩn E.coli phân lập có khả năng gây dung huyết mạnh trên môi trường thạch máu với các kiểu dung huyết khác nhau.

- Vi khuẩn E.coli phân lập có độc lực cao trên chuột thí nghiệm, gây chết 100% chuột trong vòng 16-48h.

- Các chủng vi khuẩn E.coli phân lập đều mẫn cảm với Enrofloxacin; Oxytetracyclin và Kanamycin.


[1]. Đặng Xuân Bình, Trần Thị Hạnh (2001), “Xác định vai trò của E.coli và Clostridium perfringens đối với bệnh tiêu chảy ở lợn con”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thú y tập XIII (3), tr.19-23. [2]. Trần Thị Hạnh, Kiều Thị Dung, Lưu Quỳnh Hương, Đặng Xuân Bình (2000), “Xác định vai trò của E.coli và C.perfringens đối với bệnh ỉa chảy ở lợn con và bước đầu nghiên cứu một số sinh phẩm phòng bệnh” , Kết quả nghiên cứu KHKT Thú y (1996-2000), Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr. 190-199. [3]. Cù Hữu Phú, Nguyễn Ngọc Nhiên, Vũ Bình Minh, Đỗ Ngọc Thuý (2000). “K ết quả phân lập vi khuẩn E.coli và Salmonella ở lợn mắc bệnh tiêu chảy, xác định một số đặc tính sinh hoá của các chủng vi khuẩn phân lập được và biện pháp phòng trị” , Kết quả nghiên cứu khoa học kỹ thuật thú y, 1996 - 2000, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr.171 - 176.


104

[4]. Trương Quang (2005), “Kết quả nghiên cứu vai trò gây bệnh của E.coli trong hội chứng tiêu chảy ở lợn 1-60 ngày tuổi”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thú y tập XII (1), tr.27-32. [5]. Phạm Thế Sơn, Lê Văn Tạo, Cù Hữu Phú, Phạm Khắc Hiếu (2008), “Đặc tính của vi khuẩn E.coli, Salmonella, C.perfringens gây bệnh lợn con tiêu chảy”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thú y tập XV (1), tr.73-77. [6]. Võ Thành Thìn, Lê Đình Hải, Vũ Khắc Hùng (2010), “Khả năng kháng kháng sinh của vi khuẩn E.coli phân lập từ lợn con mắc bệnh tiêu chảy”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thú y tập XVII (5), tr.5-10.

[7]. Cadman H, Kelly P, Zhou R, Davelaar F and Mason P (1994), A serosurvey using enzyme-linked immunosorbent assay for antibodies against poultry pathogens in ostriches (Struthio camelus) from Zimbabwe. Avian Diseases, pp.621-625. [8]. Uzal F.A, Kelley W.R (1998), Enterotoxaemia in goats, Vet Res Comun, 20 (6), pp. 481-492. [9]. Smith, H.W., Halls, S. (1967), "The transmissible nature of the genetic factor in E. coli that controls hemolysin production", J.Gen.Microbiol., (47), pp. 153 -161.

SUMMARY SOME FACTORS DETERMINING THE DISEASE CAUSED BY BACT ERIA ESCHERICHIA COLI CAUSE DIARRHOEA IN GOAT IN THAI NGUYEN

Dang Thi Mai Lan1*, Doan Kieu Hung2

1College of Agriculture and Forestry - TNU 2 Thai Nguyen Center for Domestic animals

E. coli is one of the causes of diarrhoea for livestock including goats. Disease causing huge economic losses to farmers to reduce the quantity and quality of livestock in general as well as particular goat. The purpose of this study was to provide information on the factors that cause disease, susceptibility to some antibiotics and pharmaceutical E. coli. From the 96 samples collected from normal goats and 96 diarrheal stool samples from goats were isolated in normal goat 56 strains of E. coli accounting for 58.33%; goat diarrhoea, 89 strains of E. coli accountedrate of 92.71%. E. coli isolates have the ability to build strong blood on blood agar with different blood content types and highly virulent in mice, the mouse 100% lethal within 16-48h. The strain of E. coli isolates were susceptible to Enrofloxacin; Oxytetracycline and Kanamycin. Key words: Diarrhoea, diarrhoea syndrome, E. coli, and goats.

Ngày nhận bài:10/9/ 2012, ngày phản biện: 17/9/ 2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012


Phạm Thị Hiền Lương và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 105 - 109

105

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC PHARSELENZYM ĐẾN KHẢ NĂNG SẢN XUẤT CỦA LỢN NÁI NGOẠI

Phạm Thị Hiền Lương*, Phan Đình Thắm Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Thí nghiệm nghiên cứu tác dụng của việc bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym vào khẩu phần đến khả năng sinh sản của lợn nái, sinh trưởng và sức đề kháng của lợn con giai đoạn theo mẹ. Thí nghiệm được thực hiện trên 27 lợn nái có khối lượng 200 – 220kg/con, lứa đẻ 3 - 4, chia làm 3 lô, mỗi lô 3 con (lặp lại 3 lần). Lô TN1 được bổ sung chế phẩm Pharselenzym 15 ngày (từ ngày chửa 100 - đẻ), lô TN2 được bổ sung chế phẩm 30 ngày (từ ngày chửa 85 - đẻ). Liều lượng bổ sung 1g chế phẩm/5kg khối lượng cơ thể. Lô ĐC không bổ sung chế phẩm. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Lợn nái được bổ sung chế phẩm có khối lượng lợn con sơ sinh/ổ cao hơn ĐC 1,04-3,48kg, khối lượng lợn con cai sữa/ổ cao hơn ĐC từ 4,97-14,26kg. Rút ngắn thời gian động dục trở lại từ 1,63-2,5 ngày so với lợn nái không được bổ sung. Từ khoá: Chế phẩm sinh học Pharselenzym, sinh trưởng, sinh sản, lợn nái, lợn con.

MỞ ĐẦU* Trong chăn nuôi lợn, khâu quan trọng nhất là tạo ra đàn lợn con khỏe mạnh. Những năm gần đây, nhiều biện pháp kỹ thuật về giống, thức ăn nhằm tăng năng suất và chất lượng lợn nái đã đạt được những thành tựu lớn lao. Tuy nhiên, để phòng bệnh cho lợn con còn là vấn đề khá nan giải, nhiều loại vacxin được sử dụng trong giai đoạn lợn nái chửa, nhưng hiệu lực đối với lợn con không cao. Chế phẩm sinh học Pharselenzym (của Công ty TNHH thuốc Thú y Việt Nam Pharmavet) với thành phần chủ yếu là Lactobacillus acidophilus và selen hữu cơ có tác dụng kích thích hệ thống miễn dịch, giải độc, chống viêm, phục hồi chức năng của cơ thể, kích thích tiêu hóa, ức chế vi khuẩn gây hại, tăng sức đề kháng cho vật nuôi. Mặt khác, selen rất dễ chuyển qua nhau thai vào bào thai (Đàm Trung Bảo và cs, 1983). Bổ sung selen hợp lý sẽ điều trị rối loạn sinh sản, tăng sản lượng sữa, nâng cao khả năng miễn dịch ở lợn nái (Simensen M.G, Et., 1982). Với những tính năng ưu việt đó, chúng tôi tiến hành đề tài này. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Địa điểm nghiên cứu: Các trang trại Trường Giang và Vũ Đình Tư, xã Đức Thắng, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang. * Tel: 0915 326 615; Email: [email protected]

Thời gian: Từ tháng 3 năm 2010 đến tháng 5 năm 2012.

Nội dung nghiên cứu: Xác định ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym với các thời gian khác nhau đến khả năng sản xuất của lợn nái.

Bố trí thí nghiệm: Theo phương pháp phân lô so sánh, gồm 27 lợn nái CP 909 chửa kỳ 2, lứa đẻ 3-4, chia thành 3 lô, mỗi lô 3 con (lặp lại 3 lần). Đảm bảo nguyên tắc đồng đều về lứa tuổi, khối lượng (KL), và chế độ chăm sóc, nuôi dưỡng.

Lô thí nghiệm 1 (TN1) được bổ sung Pharselenzym vào khẩu phần (15 ngày) từ ngày chửa 100 đến lúc đẻ; Lô thí nghiệm 2 (TN2) được bổ sung Pharselenzym (30 ngày) từ ngày chửa 85 đến lúc đẻ. Liều lượng bổ sung 1g chế phẩm/5kg KL (phù hợp với tiêu chuẩn của NRC, 1998), lô đối chứng (ĐC) không bổ sung chế phẩm.

Các chỉ tiêu theo dõi: Khối lượng sơ sinh/ổ, khối lượng cai sữa/ổ, tỷ lệ nuôi sống đến cai sữa, thời gian động dục trở lại. Sinh trưởng và khả năng kháng bệnh của lợn con theo mẹ.

Xử lý số liệu: Số liệu thu được xử lý thống kê bằng phần mềm Minitab 14.


106


Ảnh hưởng chế phẩm sinh học Pharselenzym đến khả năng sinh sản của lợn nái ngoại

Bảng 1. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pharselenzym đến khả năng sinh sản của lợn nái ngoại

TT Chỉ tiêu ĐVT ĐC TN1 TN2

1 Số lợn nái Con 9 9 9 2 Tổng số con sơ sinh Con 95 93 96 3 Tổng số con để lại nuôi Con 90 90 93

4 KL lợn con sơ sinh/ổ Kg 16,56a 17,60b 20,04c

5 Số con còn sống tới cai sữa Con 90 90 93

6 Tỷ lệ sống đến cai sữa % 100 100 100

7 KL lợn con cai sữa/ổ Kg 64,79a 69,76b 79,05c

8 Thời gian động dục trở lại TB Ngày 6,00 4,33 3,5

(Ghi chú: Theo hàng ngang các số mang chữ cái khác nhau, thì sai khác rõ rệt với P<0,05)

Số liệu ở bảng 1 cho thấy: Khối lượng lợn con sơ sinh trung bình/ổ ở lô ĐC (16,56 kg) thấp hơn TN1 (17,60kg) 1,04kg và thấp hơn TN2 (20,04kg) 3,48kg (P <0,05). Điều đó chứng tỏ rằng chế phẩm sinh học Pharselenzym có tác dụng nâng cao khả năng sinh trưởng và sức sống của bào thai, từ đó làm tăng khối lượng lợn con sơ sinh. Khối lượng lợn con cai sữa /ổ là chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng sản xuất của lợn nái. Khối lượng lợn con cai sữa trung bình (TB)/ổ của 2 lô thí nghiệm cao hơn lô đối chứng lần lượt là 4,97kg và 14,26kg. Như vậy, việc bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym có ảnh hưởng đến khả năng tiết sữa của lợn mẹ. Mặt khác, selen trong cơ thể lợn con được bổ sung từ bào thai đã làm tăng khả năng sinh trưởng của lợn con.

Thời gian động dục trở lại trung bình của lợn nái ở lô ĐC (6 ngày) dài hơn lợn nái ở TN1 (4,33 ngày) và TN2 (3,5 ngày) là 1,67 - 2,5 ngày. Chứng tỏ khả năng phục hồi cơ thể sau giai đoạn nuôi con của lợn nái lô ĐC lâu hơn

lợn nái ở 2 lô TN. Nhờ đó, khoảng cách giữa các lứa đẻ của lợn nái ở 2 lô TN sẽ được rút ngắn hơn so với lô ĐC, nên số lứa đẻ/nái/năm sẽ cao hơn. Các chỉ tiêu trên cho thấy, chế phẩm sinh học Pharselenzym có tác dụng nâng cao khả năng sinh sản, nhanh phục hồi đường sinh dục, từ đó tăng sức sản xuất của lợn nái.

Theo Chavez (1985), Ramisz và cs (1993): Trạng thái selen ở lợn mẹ ảnh hưởng tới năng suất sinh sản và nhu cầu selen của lợn đang bú và cai sữa. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Simensen và cs (1982); Jeal Paul Cortay, Josette Lyon, (2003); Piatkowski và cs (1979), khi con vật có chửa hàm lượng selen giảm nhiều trong máu, sau đó là trong gan, tình trạng này làm giảm sức chống đỡ của cơ thể đối với bệnh tật. Trong ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi lợn, rất cần cho thêm selen vào khẩu phần ăn của chúng khi mang thai.

Bảng 2. Khối lượng lợn con qua các kỳ cân (kg/con)

STT Ngày tuổi

ĐC (n=90) TN1 (n=90) TN2 (n=93)

Χ ± m x

Cv (%) Χ ± m x

Cv (%) Χ ± m x Cv (%)

1 SS 1,55a± 0,01 3,08 1,65b ± 0,01 1,97 1,82c ± 0,03 3,01

2 10 3,14a± 0,04 2,53 3,34b ± 0,04 2,31 4,0b ± 0,12 5,87

3 20 6,48a± 0,09 2,81 6,98b ± 0,10 2,68 7,0b ± 0,20 5,66

So sánh (%) 100 107,72 108,02

(Ghi chú: Theo hàng ngang, các số mang chữ cái khác nhau thì sai khác rõ rệt, với P<0,05).


107

Ảnh hưởng của chế phẩm Pharselenzym đến khả năng sinh trưởng của lợn con theo mẹ Để thấy rõ tác dụng của chế phẩm sinh học Pharselenzym có ảnh hưởng tới khả năng sinh trưởng của lợn con theo mẹ, chúng tôi tiến hành cân lợn con ở các lô thí nghiệm và lô đối chứng vào các thời điểm: Sơ sinh, 10, 20 ngày tuổi. Kết quả được trình bày ở Bảng 2.

Kết quả ở bảng 2. cho thấy: Khối lượng của lợn con giai đoạn theo mẹ ở 2 lô thí nghiệm cao hơn so với lô đối chứng, chênh lệch trung bình giữa 2 lô thí nghiệm và lô đối chứng là 0,5kg và 0,52 kg/con (P<0,05). Khối lượng trung bình của lợn con 20 ngày tuổi ở TN1 và TN2 sai khác không rõ rệt (P >0,05). Nếu coi khối lượng trung bình của lợn con ở lô đối chứng là 100% thì khối lượng trung bình ở 2 lô thí nghiệm là 107,72 và 108,02%. Điều này chứng tỏ khối lượng lợn con phụ thuộc rất lớn vào sản lượng sữa của lợn mẹ và hàm lượng selen trong máu của lợn con. Theo Arthur (1994), selen có chức năng trong đồng hóa thyroid, selen là một thành phần của enzym glutathion peroxydaza và bảo vệ màng tế bào. Như vậy, khi bổ sung chế phẩm Pharselenzym vào khẩu phần ăn của lợn nái chửa đã ảnh hưởng đến sinh trưởng của lợn con theo mẹ.

Ảnh hưởng của chế phẩm Pharselenzym tới khả năng kháng bệnh của lợn con từ sơ sinh đến cai sữa

Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Số lượng hồng cầu và bạch cầu trong máu lợn con ở TN2 có

sự sai khác rõ rệt so với lô ĐC và TN1 (P<0,05). Nhưng, hàm lượng hemoglobin và số lượng lympho bào ở 2 lô TN có sự sai khác rõ rệt so với ĐC (P<0,05). Điều đó cho thấy: selen từ máu của lợn mẹ đã cung cấp cho bào thai. Selen có vai trò làm tăng số lượng hồng cầu, tăng hàm lượng hemoglobin trong máu, tăng khả năng hấp thu và trao đổi chất của lợn con. Công thức bạch cầu cũng cho thấy, tỷ lệ lympho bào trong máu của lợn con thí nghiệm cao hơn ĐC (P<0,05). So sánh các chỉ tiêu ở TN1 và TN2 không có sự sai khác rõ rệt (P>0,05). Như vậy, selen có tác dụng làm tăng sức đề kháng của cơ thể. Bổ sung chế phẩm Pharselenzym cho lợn nái chửa 15 ngày và 30 ngày có tác dụng tương đương nhau.

Theo Piatkowski và cs (1979), nghiên cứu trên lợn đã khẳng định mối tương quan giữa hoạt động men với hàm lượng selen trong máu: Hàm lượng selen trong máu ở trong một ngưỡng nhất định, dưới ngưỡng 0,1mg selen/ngày hoạt động của men giảm, nếu hàm lượng nằm trong khoảng 0,1-2mg selen/ngày, thì hoạt động của men đạt cực đại. Nếu hàm lượng selen trong máu vượt quá ngưỡng 2mg/ngày, thì hoạt động của men không tăng. Từ những số liệu trên cho thấy, việc bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym cho lợn nái không những có tác dụng tốt đối với khả năng sinh sản, sức đề kháng của lợn nái, mà còn có tác dụng tốt tới khả năng sinh trưởng và nâng cao được sức đề kháng của lợn con.

Bảng 3. Một số chỉ tiêu sinh lý máu của lợn thí nghiệm 20 ngày tuổi

TT Chỉ tiêu Đơn vị ĐC (n=6) TN1 (n=6) TN2 (n=6)

1 Hồng cầu Triệu/mm3 5,39a± 0,46 6,05a± 0,24 6,30b ± 0,10 2 Bạch cầu Nghìn/mm3 11,47a± 0,40 12,17a± 1,40 13,43b ± 0,9 3 Hàm lượng Hb g/lít 108,33a± 3,28 126,33b ± 3,28 120,0b ± 6,5 4 Lympho bào Nghìn/mm3 10,17a± 4,77 11,60b ± 1,37 12,80b ± 0,90 5 Công thức BC:

- Lympho bào - BC trung tính - BC ái toan - BCđơn nhân lớn

% % % %

88,67a± 0,68

7,77a± 0,58

1,66a± 0,03

1,90a± 0,15

95,33b ± 0,54

3,80b ± 0,60

0,33b ± 0,08

0,53b ± 0,15

95,30b ± 0,60

3,70b ± 0,40

0,30b ± 0,10

0,70b ± 0,20

(Ghi chú: Theo hàng ngang các số mang chữ cái khác nhau, thì sai khác rõ rệt với P< 0,05).


108

Bảng 4. Ảnh hưởng của chế phẩm sinh học Pharselenzym trong phòng và trị bệnh phân trắng của lợn con

STT Diễn giải ĐVT ĐC TN1 TN2

1 Số lợn con theo dõi Con 90 90 93

2 Thời gian an toàn TB Ngày 6,50 8,83 9,33

3 Số lợn con mắc bệnh lần 1 Con 31 21 23

4 Tỷ lệ mắc lần 1 % 34,44 23,33 24,73

5 Thời gian điều trị TB lần 1 Ngày 3,50 2,43 2,33

6 Số lợn con tái phát Con 28 11 12

7 Tỷ lệ tái phát % 31,1 12,2 12,9

8 Thời gian điều trị TB lần 2 Ngày 3,7 3,00 2,1

9 Tỷ lệ khỏi qua 2 lần điều trị % 100 100 100

Ảnh hưởng của chế phẩm Pharselenzym đến khả năng phòng và trị bệnh phân tr ắng của lợn con

Số liệu ở Bảng 4 cho thấy: Thời gian an toàn trung bình của lợn con ở TN1 và TN2 dài hơn ĐC tương ứng là 2,33 – 2,83 ngày. Tỷ lệ mắc bệnh lần 1 ở lô ĐC là 34,44%, còn TN1 là 23,33% và TN2 là 24,73%, như vậy, lợn ở 2 lô thí nghiệm có tỷ lệ mắc bệnh phân trắng thấp hơn so với lô ĐC là 11,11 và 9,71%. Thời gian điều trị ở 2 lô TN cũng ngắn hơn so với ĐC là 1,07 – 1,17ngày. Tỷ lệ tái phát ở lô ĐC cao hơn TN1 18,9% và cao hơn TN2 18,2%. Thời gian điều trị lần 2 ở lô ĐC cũng dài hơn ở 2 lô thí nghiệm là 0,7 và 1,6 ngày. Điều đó cho thấy, lợn con được bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym từ thời kỳ bào thai, có tỷ lệ mắc bệnh phân trắng, thời gian điều trị và tỷ lệ tái phát cũng thấp hơn lô không được bổ sung. Kết quả thí nghiệm phù hợp với nghiên cứu của Chavez, E. R. (1985), Piatkowski và cs (1979). Do vậy, giảm được chi phí thuốc thú y, giảm tỷ lệ còi cọc ở lợn con.

KẾT LUẬN

Bổ sung chế phẩm sinh học Pharselenzym cho lợn nái chửa từ 85 và 100 ngày đến khi đẻ có tác dụng tăng khả năng sản xuất của lợn nái, cụ thể: Khối lượng lợn con sơ sinh/ổ cao hơn ĐC từ 1,04 – 3,48kg, khối lượng lợn con cai sữa/ổ cao hơn ĐC từ 4,97- 14,26kg. Thời gian động dục trở lại ngắn hơn lợn nái không được bổ sung từ 1,67–2,5 ngày. Mặt khác, lợn con theo mẹ có sức đề kháng cao hơn lô

không được bổ sung chế phẩm, số lượng hồng cầu cao hơn ĐC từ 0,66–0,91 triệu/mm3 máu, số lượng bạch cầu cao hơn ĐC 0,70–2,96 nghìn/mm3 máu, Hemoglobin cao hơn ĐC từ 11,67–18,0 g/lít; từ đó, khả năng sinh trưởng và kháng bệnh tốt hơn lợn con không được bổ sung.


1. Đàm Trung Bảo, Đặng Hồng Thúy (1983), Selen trong y học, Nxb Y học, Hà Nội. 2. Chavez, E. R. (1985), “Nutritional significance of selenium supplementation in a semi-purifield diet fed during gestation and lactation to first-litter gilts and their piglets”, Can. J. Anim. Sci. 64: 497-560.19. 3. Greg Simpson (2003), “Is There a Market for Selenium-Enriched Pork. Swine Nutritionist/OMAF 4. Jeal Paul Cortay, Josette Lyon (2003), Bách khoa toàn thư về vitamin, muối khoáng và các yếu tố vi lượng, Nxb Y học. 5. Mac Connell, Jacobsson (1985), “Greochemistry of selenium”. J. Environ-Pathol-Toxicol-Oncol, 17/ 3-4: 173-177 6. Mahan D. C. (2004), “Long-term effects of dietary organic and inorganic selenium sources and levels on reproducing sows and their progeny”, Journal of animal science ISSN 0021-8812, vol. 82, No5, pp. 1343-1358, American Socienty of Animal Sience, Savoy, IL, ETATS-UNIS. 7. NRC (National Research Coucill) (1998 Z) – Nutrien Requirement of Swine. Nhu cầu dinh dưỡng của lợn. Dịch giả Trần Trọng Chiển, Lã Văn Kính. Nxb Nông nghiệp – Hà Nội 8. Piatkowski, T. L., D. C. Mahan, A. H. Cantor, A. L. Moxon, J. H Cline and A. P. Grifo, Jr (1979). “Selenium and vitamin E in semipurified diets for gravid and nongravid gilts”. J. Anim. Sci. 48: 1357-1365.


109

9. Simensen, M.C, P. T.Leth, V. Danielsen and H. E. Nielsen (1982), “Clinicopathologic findings in young pigs fed different levels of selenium, VTM E and antioxydans”. Acta.vet. Scand 23:295-308.

10. Ullrey D. E (1992) ”Basis for regulation of

selenium supplementation in animal diets”. J.

Anim. Sci. 70:3922-3927.

SUMMARY EFFECT OF THE BIOPRODUCTS PHARSELENZYM TO PERFORMANCE OF SOWS Pham Thi Hien Luong*, Phan Dinh Tham

College of Agriculture and Forestry - TNU

A study was carried out to determine the impact of bioproduct Pharselenzym supplementation in diets to performance of sows, growth and resistance of piglets. 27 pregnant sows with 200 - 220kg body weight, 3 -4th pregnant times were randomly divided into three groups. A group consists of 3 sub-groups with 3 sows per each sub-group. The groups were correcponded to three dietary treatmens (DC, TN1, TN2). Group of TN1 is added bioproduct Pharselenzym 15 days (from 100 days of pregnancy to born), group of TN2 is an additional 30 days (from 85 days of pregnancy to borrn), supplementing dose was 1g bioproduct Phar/5kg body weight; group DC without added. This experiment was repeated three times. During the trial, piglets were weighted at the born and at the end 10 days each. The results showed that additional bioproduct Pharselenzym for sows at the pregnant period from 85 and 100 days to born have the effect of increased fetal growth, birth weight of piglets were higher than DC 1.04-3.84kg, weaning weight of piglets higher than DC 4.97-14.26kg, the time for return to oestrus shorter than 1.63-2.5 days and their disease registance was higher too. Key words: Bioproduct Pharselenzym, growth, performance, sows, piglets.

Ngày nhận bài: 03/7/2012, ngày phản biện:20/7/2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012



110

Từ Trung Kiên và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 111 - 115

111

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ PHẨM 528S ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA GÀ TH ỊT CP707 Từ Trung Kiên1*, Nguyễn Mạnh Tùng1, Từ Quang Trung2

1Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên, 2Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Thí nghiệm trên 300 gà broiler CP707, từ 1- 49 ngày tuổi, được chia làm 2 lô (lô nghiệm (TN) và đối chứng (ĐC)), mỗi lô có 30 con nhắc lại 5 lần (30 x 5 = 150 con/ lô). Lô ĐC cho ăn khẩu phần cơ sở là thức ăn hỗn hợp viên của công ty CP, còn lô TN cho ăn khẩu phần cơ sở có bổ sung chế phẩm 528s với li ều lượng là 12,5 g/kg thức ăn. Kết quả cho thấy gà lô thí nghiệm được bổ sung chế phảm 528s cho tăng khối lượng bình quân cao hơn lô đối chứng, còn tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng thấp hơn lô đối chứng ở tất cả các tuần tuổi. Kết thúc thí nghiệm ở 7 tuần tuổi, khối lượng bình quân/con và tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng của lô thí nghiệm sử dụng chế phảm 528s là 3077,93 g và 1,91 kg/kg, còn của lô đối chứng lần lượt là 2930,54 g và 1,97 kg/kg, bằng 95,21 % và 103,14 % so với lô thí nghiệm. Từ khóa: Gà thịt, CP707, 528s, sinh trưởng

MỞ ĐẦU*

Chăn nuôi công nghiệp với số lượng lớn thì các bệnh đường tiêu hóa và các chất thải gây ô nhiễm môi trường đang là vấn đề cần phải nghiên cứu và giải quyết. Bổ sung các chế phẩm sinh học như vitamin, axit amin, hiệp quần vi sinh vật có lợi, axit hữu cơ, enzym tiêu hóa… vào trong thức ăn nhằm làm cho gia súc, gia cầm lớn nhanh, giảm tiêu tốn thức ăn, giảm một số bệnh đường tiêu hóa và giảm thiểu ô nhiễm môi trường là hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm. Chế phẩm 538S là một chế phẩm mới của công ty cổ phần Đông Vương có tác dụng kích thích tăng trọng nhanh, phòng và trị hội chứng tiêu chảy, phân xanh, phân trắng ở gia cầm. Ngoài ra chế phẩm còn làm giảm mùi hôi của chuồng trại. Để khẳng định được hiệu quả của chế phẩm chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến khả năng sinh trưởng của gà thịt CP707”.


Nội dung Nghiên cứu ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến tỷ lệ nuôi sống, sinh trưởng, tiêu thụ thức ăn và chuyển hóa thức ăn của gà thịt CP707.

* Tel:0902119828

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu Chế phẩm 528s, gà broiler CP 707 (1-49 ngày tuổi). Địa điểm: Trại gà thịt, thôn Hà, xã Việt Tiến, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang.

Thời gian: Từ tháng 03/2012 đến 05/2012. Phương pháp nghiên cứu Thí nghiệm trên gà broiler CP707 từ 1- 49 ngày tuổi, nuôi chung trống mái trên nền đệm lót trong chuống kín hoàn toàn, tổng số gà thí nghiệm là 300 con được chia làm 2 lô (lô thí nghiệm (TN) và lô đối chứng (ĐC)), mỗi lô có 30 con nhắc lại 5 lần (30 x 5 = 150 con/1 lô). Các lô dược đảm bảo đồng đều về các yếu tố thí nghiệm, chỉ khác nhau là: Lô ĐC cho ăn khẩu phần cơ sở là thức ăn hỗn hợp viên của công ty CP, còn lô TN cho ăn khẩu phần cơ sở có bổ sung chế phẩm 528s. Thức ăn cho gà ở 2 lô thí nghiệm đều sử dụng loại thức ăn viên CP 910

Chế phẩm 528s: Là một sản phẩm của Công ty cổ phần Đông Vương. Chế phẩm dạng bột, màu vàng, có mùi thơm.

Thành phần bao gồm: Vitamin tổng hợp: 3000 UI; axit amin tổng hợp; Lactobacilius, Bacilus spp, Saccharomyces; Streptomyces: > 10*8 CFU/mg; protein tối thiểu: 25 %; chất béo tối thiểu: 0,8 %; photpho: 0,8 %; Ca: 1 %; enzym tiêu hoá α - amylaza và proteaza.


112

Cách dùng: Trộn 5 kg thức ăn hỗn hợp đã được nghiền thành dạng bột với 1,25 kg chế phẩm 528s, sau đó trộn hỗn hợp trên với với 95 kg thức ăn hỗn hợp.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Diễn giải Đơn vị Lô ĐC Lô TN

Số lượng gà/lô Con 30 x 5 = 150 30 x 5 = 150

Thời gian thí nghiệm Ngày tuổi 1 đến 49 1 đến 49

Khối lượng lúc 1 ngày tuổi Gam 46,96 ± 0,35 46,91 ± 0,36

Thức ăn CP CP

Chế phẩm 528s g/kg thức ăn - 12,5

Nuôi dưỡng chăm sóc và vệ sinh phòng bệnh cho gà thí nghiệm được thực hiện theo quy trình nuôi gà thịt của ngành gia cầm Việt Nam ban hành.

Chỉ tiêu theo dõi

Tỷ lệ nuôi sống, khối lượng, tăng khôi lượng, tiêu thụ thức ăn và tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khôi lượng.

Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh vật học của Nguyễn Văn Thiện (2002) [3] và phần mềm minitab 14.

KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ

Kết quả nuôi sống của gà thí nghiệm

Tỷ lệ nuôi sống của gà lô thí nghiệm và đối chứng ở giai đoạn từ sơ sinh đến 2 tuần tuổi đều đạt 100 %.

Đến 3 tuần tuổi, tỷ lệ sống của gà lô đối chứng là 96,67 %, còn của lô thí nghiệm là 97,77 %.

Đến 5 tuần tuổi, tỷ lệ nuôi sống của gà lô đối chứng là 95,56 %, còn của lô thí nghiệm là 96,67 %, sau đó giữ nguyên đến 7 tuần tuổi. Tỷ lệ nuôi sống giữa hai lô không có sự sai khác nhau rõ rệt (P>0,05). Điều này cho thấy, gà CP707 có khả năng thích nghi tốt với môi trường và không chịu ảnh hưởng bởi chế phẩm 528s.

So sánh với kết quả của Nguyễn Thu Quyên (2012) [2] về tỷ lệ nuôi sống của gà broiler lúc 49 ngày tuổi là 94,67 % thì gà của chúng tôi có tỷ lệ nuôi sống cao hơn (95,56% và 96,67 %).

Ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến khối lượng cơ thể gà thí nghiệm

Khối lượng trung bình của gà ở các tuần tuổi

được trình bày tại bảng 1.

Ở 3 tuần tuổi gà lô đối chứng có khối lượng là

808,97g, lô thí nghiệm có khối lượng là

853,27g. Khối lượng trung bình của lô đối

chứng và lô có sử dụng chế phẩm 528s không

có sự sai khác thống kê (P > 0,05).

Ở 7 tuần tuổi, khối lượng của gà lô thí nghiệm

dùng chế phẩm 528s đạt 3077,93 g, còn lô đối

chứng không sử dụng chế phẩm chỉ đạt

2930,54 g thấp hơn lô thí nghiệm là 147,39 g

tương ứng 4,79 %. Sự sai khác này có ý nghĩa

thống kê (P < 0,05).

Như vậy, bổ sung chế phẩm 528s vào thức

ăn cho gà sinh trưởng tốt hơn so với không

bổ sung chế phẩm vào thức ăn. Qua theo dõi

đàn gà thí nghiệm chúng tôi thấy gà của lô

thí nghiệm khỏe hơn, sinh trưởng nhanh hơn,

thu nhận thức ăn nhiều hơn, thải phân ra khô

và có khuôn. Do chế phẩm có các hiệp quần

vi khuẩn có lợi, có tác dụng phòng bệnh

đường tiêu hoá nhờ khả năng ức chế vi

khuẩn có hại, kích thích thu nhận và chuyển

hoá thức ăn của gà.


113

Bảng 1. Khối lượng của gà CP 707 qua các tuần tuổi (g/con)

Tuần tuổi Lô đối chứng Lô thí nghiệm

Cv (%)

Cv (%)

Sơ sinh 46,96 ± 0,35 4,05 46,91 ± 0,36 4,16

1 173,33 ± 2,71 4,03 179,78 ± 2,56 4,17

2 443,11 ± 5,99 7,04 451,89 ± 5,62 6,81

3 808,97a ± 9,15 6,06 853,27a ± 12,43 7,89

4 1178,97 ± 19,47 8,90 1265,23 ± 17,44 7,46

5 1693,05 ± 26,75 6,70 1824,14 ± 24,33 7,18

6 2315,39 ± 31,22 7,22 2459,77 ± 35,71 7,82

7 2930,54b ± 41,86 7,64 3077,93a ± 43,53 7,62

Ghi chú: Theo hàng ngang, các số trung bình mang các chữ cái khác nhau thì sai khác giữa chúng có ý nghĩa thống kê (P < 0,05).

Ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến tăng khối lượng bình quân của gà thí nghiệm

Trên cơ sở khối lượng cơ thể gà qua các tuần tuổi, chúng tôi đã tính được tăng khối lượng bình quân của gà thí nghiệm, kết quả được trình bày tại bảng 2.

Bảng 2. Tăng khối lượng bình quân của gà thí nghiệm (g/con/ngày)

Tuần tuổi Lô đối chứng

Lô thí nghiệm

SS-1 18,05 ± 0,01 18,98 ± 0,19

1-2 38,54 ± 0,25 38,87 ± 0,62

2-3 52,26 ± 0,49 57,34 ± 0,87

3-4 52,86 ± 0,91 58,85 ± 0,34

4-5 73,44 ± 3,49 79,84 ± 1,25

5-6 88,90 ± 4,19 90,80 ± 0,75

6-7 87,88 ± 8,68 88,31 ± 5,47

ss-7 58,85 ± 3,55 61,86 ± 1,74

Số liệu bảng 2 cho thấy: Tăng khối lượng bình quân của 2 lô gà đều tăng dần trong những tuần đầu, đạt đỉnh cao ở giai đoạn 5 - 6 tuần tuổi và giảm xuống ở giai đoạn 6 – 7 tuần tuổi. Nhìn chung tăng khối lượng bình quân đều tuân theo quy luật chung của gia cầm. Tăng khối lượng bình quân của gà lô thí nghiệm luôn cao hơn so với lô đối chứng ở các kỳ cân. Cụ thể ở giai đoạn 1-2 tuần tuổi tăng khối lượng của gà ở lô thí nghiệm là 38,87 g/con/ngày, còn lô đối chứng đạt 38,54

g/con/ngày với mức độ chênh lệch là 0,33 g; giai đoạn 3-4 tuần tuổi tương ứng là 58,85 và 52,86 g/con/ngày. Ở giai đoạn 5-6, tăng khối lượng bình quân đạt cao nhất, lô thí nghiệm đạt 90,80 g/con/ngày, lô đối chứng đạt 88,90 g/con/ngày, thấp hơn lô thí nghiệm 1,90 g. Giai đoạn 6 - 7 tuần tuổi, tăng khối lượng bình quân của gà bắt đầu giảm xuống, ở lô thí nghiệm đạt 88,31 g/con/ngày, lô đối chứng đạt 87,88 g/con/ngày, thấp hơn lô thí nghiệm 0,42 g/con/ngày. Tính chung từ sơ sinh đến 7 tuần tuổi, tăng khối lượng của lô thí nghiệm đạt 61,86 g/con/ngày, còn lô đối chứng đạt 58,85 g/con/ngày, thấp hơn lô thí nghiệm 3,01 g. Như vậy, lô thí nghiệm được ăn thức ăn có bổ sung chế phẩm 528s cho tăng khối lượng bình quân cao hơn lô đối chứng được ăn thức ăn không bổ sung chế phẩm. Ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến thu nhận thức ăn Chúng tôi tiến hành theo dõi và tính được lượng thức ăn thu nhận hàng ngày của gà thí nghiệm trong các giai đoạn, kết quả được trình bày tại bảng 3. Số liệu bảng 3 cho thấy: Lượng thức ăn của gà tiêu thụ tăng dần qua các tuần tuổi và đạt cao nhất vào tuần thứ 7 ở cả hai lô. Từ tuần thứ 2 đến tuần thứ 7, thu nhận thức ăn trung bình của gà lô thí nghiệm luôn lớn hơn lô đối chứng. Điều đó chứng tỏ chế phẩm 528s đã có tác dụng làm tăng khả năng thu nhận thức ăn của gà.


114

Bảng 3. Ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến khả năng thu nhận thức ăn (g/con/ngày)

Tuần tuổi Lô ĐC Lô TN

0-1 19,21 19,84

1-2 47,94 47,67

2-3 80,46 81,06

3-4 115,76 125,02

4-5 149,48 152,71

5-6 188,60 191,30

6-7 209,48 210,18

1-7 115,85 118,25

Ảnh hưởng của chế phẩm 528s đến hiệu quả sử dụng thức ăn của gà thí nghiệm

Trên cơ sở tăng khối lượng và tiêu thụ thức ăn của gà, chúng tôi đã tính tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng của gà. Kết quả được trình bày tại bảng 4.

Số liệu bảng 4 cho thấy: Tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng tăng dần theo tuổi. Tuy nhiên, từ 5 tuần tuổi, do thay đổi thức ăn có năng lượng cao hơn giai đoạn trước 200 kcal/kg, nên tiêu tốn thức ăn của tuần tuổi 5-6 và 6-7 thấp hơn tuần tuổi 3-4. Nhưng đến tuần tuổi 6-7, do khối lượng gà lớn, nhu cầu duy trì lớn, nên tiêu tốn thức ăn lại cao hơn so với tuần tuổi 3-4. Mặc dù, tiêu tốn thức ăn theo tuần tuổi có sự biến động như trên, nhưng tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối

lượng cộng dồn liên tục tăng lên. Điều này phản ánh đúng quy luật, khối lượng gà càng tăng lên thì tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng cũng tăng theo. Diễn biến tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng cộng dồn cụ thể như sau:

Ở giai đoạn 0-1 và 1-2 tuần tuổi, tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng cộng dồn của hai lô gà gần tương đương nhau, lô đối chứng là 1,06 và 1,19 kg/kg tăng khối lượng, còn lô thí nghiệm là 1,05 và 1,17 kg/kg tăng khối lượng.

Giai đoạn 6 - 7 tuần tuổi, tiêu tốn thức ăn cộng dồn của lô đối chứng là 1,97 kg/kg tăng khối lượng, lô thí nghiệm là 1,91 kg thức ăn/kg tăng khối lượng. Nếu coi lô đối chứng là 100 % thì lô thí nghiệm là 96,95%, thấp hơn lô đối chứng 3,05 %.

Tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng cộng dồn lúc 6 tuần tuổi của các giống gà siêu tăng trọng khác nuôi tại Thái Nguyên là 1,86 đến 1,90 kg/kg (Nguyễn Thị Thúy Mỵ, 1997 [1]), cũng ở tuần tuổi này thì gà thí nghiệm của chúng tôi có tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng thấp hơn (1,79 đến 1,86 kg/kg).

Như vậy, bổ sung chế phẩm 528s trộn vào thức ăn cho gà CP707 đã nâng cao hiệu quả chuyển hóa thức ăn, do đó tiêu tốn thức ăn thấp hơn so với gà được ăn thức ăn không được bổ sung chế phẩm.

Bảng 4. Tiêu tốn thức ăn/kg tăng khối lượng (kg thức ăn/kg tăng khối lượng)

Tuần tuổi

Lô đối chứng Lô thí nghiệm

Trong tuần Cộng dồn Trong tuần Cộng dồn

0-1 1,06 1,06 1,05 1,05

1-2 1,24 1,19 1,23 1,17

2-3 1,54 1,36 1,41 1,29

3-4 2,19 1,63 2,12 1,57

4-5 2,04 1,76 1,91 1,68

5-6 2,12 1,86 2,11 1,79

6-7 2,39 1,97a 2,38 1,91a

Ghi chú: Cùng hàng ngang, các số mang chữ cái giống nhau thì không có sự sai khác nhau về thống kê với P > 0,05


115

KẾT LUẬN

Qua quá trình nghiên cứu chế phẩm 528s có các thành phần vitamin, axit amin, men, vi sinh vật có lợi,..chúng tôi có kết luận sơ bộ như sau:

Chế phẩm 528s không ảnh hưởng rõ rệt tới tỷ lệ nuôi sống của đàn gà thí nghiệm. Tuy nhiên, chế phẩm có tác dụng nậng cao khả năng tăng khối lượng của gà thí nghiệm hơn so với lô đối chứng (từ 2930,54 g lên 3077,93 g) và làm giảm tiêu tốn thức ăn cho 1 kg tăng khối lượng so với lô ĐC (1,91 kg/kg so với 1,97 kg/kg).


[1]. Nguyễn Thị Thúy Mỵ (1997), Khảo sát, so sánh khả năng sản xuất của gà broiler 49 ngày tuổi thuộc các giống Abor Arcer, Avian, BE 88 nuôi vụ hè ở Thái Nguyên, Luận văn Thạc sỹ Nông nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. [2]. Nguyễn Thu Quyên (2012), Nghiên cứu ảnh hưởng việc bổ sung phytaza vào khẩu phần đến hiệu quả sử dụng thức ăn, năng suất chăn nuôi và giảm thiểu ô nhiễm môi trường của gà thịt thương phẩm. Luận án tiến sĩ nông nghiệp, Đại học Thái Nguyên. [3]. Nguyễn Văn Thiện, Nguyễn Khánh Quắc, Nguyễn Duy Hoan (2002), Giáo trình phương pháp nghiên cứu trong chăn nuôi, Nxb Nông nghiệp Hà Nội, tr.54-148.

SUMMARY THE EFFECT OF ADDICTIVE NAMED 528S SUPPLEMENTING TO MIXED FEED ON PRODUCTIVITY OF CP707 BROILER CHICKEN

Tu Trung Kien 1*, Nguyen Manh Tung1, Tu Quang Trung2

1College of Agriculture and Forestry - TNU, 2College of Education - TNU

The research was carried out on 300 CP707 broiler chicken from 1 - 49 days old, divided into 2 groups (experiment and control). A group consist of 5 subgroups, and 30 chicken per each subgroup (30 x 5 = 150 chickens/ group). Control group was fed by mixed feed of CP without supplementing addictive 528s, and experiment group was fed by mixed feed of CP with supplementing addictive 528s, dose was 1.25 g/kg feed. Results showed that chickens in the experimental groups supplemented 528s always had average live weight gain higher than the control, and lower FCR than the control. At 7 weeks of age, the average live weight and FCR of the experiment group respectively 3077.93 g and 1.91 kg/ kg, while the control group respectively 2930.54 g and 1.97 kg/ kg, and 95.21% and 103.14% compared to the experiment group. Key words: Broiler, CP707, 528s, productivity.

Ngày nhận bài:28/9/2012, ngày phản biện:04/10/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012

* Tel: 0902119828


116

Nguyễn Thành Tâm và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 117 - 121

117

ẢNH HƯỞNG CỦA DỊCH CHI ẾT NẤM LINH CHI ( Ganoderma lucidum) LÊN TĂNG TRƯỞNG VÀ TỶ LỆ SỐNG CỦA CÁ LÓC ĐEN (Channa striata)

Nguyễn Thành Tâm, Nguyễn Ki ệt Trường Đại học Tây Đô

TÓM TẮT

Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của việc bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn của cá lóc được được nuôi trong giai ương cá. Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức được bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn (2 ml/kg thức ăn, 4 ml/kg thức ăn, 6 ml/kg thức ăn, 8 ml/kg thức ăn, 10 ml/kg thức ăn) và một nghiệm thức đối chứng sử dụng hoàn toàn thức ăn công nghiệp không bổ sung dịch chiết nấm Linh chi. Mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần. Thí nghiệm được thực hiện trong 4 tuần. Kết quả cho thấy tỷ lệ sống trung bình và tăng trưởng bình quân của cá lóc đạt cao ở các nghiệm thức cho cá ăn thức ăn có bổ sung dịch chiết nấm linh chi và có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng. Đồng thời, nghiệm thức bổ sung dịch chiết nấm Linh chi (10 ml/kg thức ăn) đã cho kết quả về tỷ lệ sống trung bình (92,8% ), tăng trưởng trung bình về chiều dài và trọng lượng trung bình (0,177 g/ngày và 0,113 cm/ngày) cao nhất. Như vậy, việc bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn cho cá Lóc sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Từ khóa: Channa striata, cá lóc đen, ương, nấm linh chi, Ganoderma lucidum.

GIỚI THIỆU*

Do việc phát triển nghề nuôi cá lóc với quy mô lớn đã tạo ra nguy cơ ô nhiễm môi trường xung quanh, thêm vào đó là việc mở rộng diện tích và nâng cao sản lượng nhanh chóng dẫn đến tình hình dịch bệnh bùng phát và lây nhiễm ngày càng nhiều, tình hình dịch bệnh và suy thoái con giống là một vấn đề nan giải trong sản xuất và ương nuôi cá lóc. Trước tình hình đó, nhằm tìm ra phương pháp giúp nâng cao tỷ lệ sống và cải thiện sức đề kháng cũng như chất lượng cá lóc giống cho người nuôi nên đề tài “Ảnh hưởng của dịch chiết từ nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) lên tăng trưởng và tỷ lệ sống của cá lóc đen (Channa striata)” được thực hiện. Bởi vì trong nấm Linh chi có chứa các hoạt chất sinh học như: ergosterol, các enzym phenoloxydaza, peroxydaza,... triterpenoids và chất khử (có hoạt tính antioxydan) có ảnh hưởng tốt đến tỷ lệ nuôi sống và sinh trưởng của cá.

Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá hiệu quả của việc bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn trong quá trình ương cá lóc. * Email: [email protected]

Nội dung nghiên cứu

Xác định các chỉ tiêu về tăng trưởng và tỷ lệ sống cá lóc trong các nghiệm thức bổ sung dịch chiết nấm Linh chi và nghiệm thức đối chứng.

Theo dõi các chỉ tiêu môi trường nước: nhiệt độ, pH, oxy.


Chuẩn bị giai ương cá

Giai ương cá được thiết kế với kích cỡ 0,5 x 0,5 x 0,5m với chất liệu bằng lưới cước. Giai được bố trí xuống ao theo hàng dọc (18 cái) và được cố định chắc bằng gỗ và dây kẽm. Giai có nắp đậy bằng lưới nhằm trách cá thoát ra ngoài.

Nguồn cá lóc thí nghiệm Cá lóc đen (Channa striata) 10 ngày tuổi được xác định chiều dài và khối lượng ban đầu. Nguồn cá lóc dùng cho các thí nghiệm được mua tại trại cá giống Huyện Hồng Ngự - Tỉnh Đồng Tháp.

Chuẩn bị thức ăn

Thức ăn công nghiệp được mua từ Công ty TNHH CARGILL Lô 19 A6 – A7 KCN Trà Nóc 1 Phường Trà Nóc – Quân Bình Thủy – TP Cần Thơ. Sản phẩm Aquaxcel là loại thức ăn cho cá hương lên giống. Các thành phần dinh dưỡng của thức ăn được thể hiện ở Bảng 1.


118

Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng

Đạm tối thi ểu (%)

Béo tối thi ểu (%)

Muối tối đa (%)

Xơ tối đa (%)

P tối thi ểu (%)

Độ ẩm tối đa (%)

42 8 2,5 6 1 11

Chuẩn bị nấm Linh chi Cân 50g nấm Linh chi xay nhuyễn cho vào bình 1,5L, cho vào 1.200 ml nước cất, đem đun ở 100oC trong 3h, thu được dung dịch chiết, đem bảo quản ở nhiệt độ phòng để sử dụng dần.

Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn và một nghiệm thức đối chứng, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần, mật độ cá bố trí là 120 con/m2 (Bảng 2).

Bảng 2: Mô tả cách bố trí trí thí nghiệm trong ương cá lóc

Nghiệm thức Mật độ (con/m2) Lặp lại (lần) Dịch chiết (ml/kg thức ăn)

1 120 3 0

2 120 3 2

3 120 3 4

4 120 3 6

5 120 3 8

6 120 3 10

Cách thức cho cá ăn Cá lóc sau khi được mua về cần phải tập ăn thức ăn công nghiệp. Cá được cho ăn 3 lần/ngày. Đối với nghiệm thức đối chứng (Nghiệm thức 1) không bổ sung dịch chiết vào thức ăn, nhưng nghiệm thức (NT) 2, 3, 4, 5 và 6 thì tiến hành bổ sung dịch chiết vào thức ăn theo liều lượng lần lượt là 2 ml; 4 ml; 6 ml; 8 ml và 10 ml/1kg thức ăn.

Các chỉ tiêu môi trường Định kỳ kiểm tra các yếu tố môi trường: nhiệt độ và pH, 2 lần/ngày vào lúc 6h và 14h mỗi ngày. Chỉ tiêu nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế thủy tinh, pH và oxy được đo bằng bộ test pH và test oxy.

Các chỉ tiêu của cá - Tỷ lệ sống của cá (SR) (%) = (Tổng số cá thu được/tổng số cá bố trí) x 100

- Tăng trưởng khối lượng theo ngày (DWG) (mg/ngày) = (Wc – Wđ )/t

- Tăng trưởng chiều dài theo ngày của cá (DLG (mm/ngày) = (Lc – Lđ )/t

- Tốc độ tăng trưởng đặc biệt của cá

(SGR) ( %/ngày) = [(lnWc – lnWđ) x 100]/t

+ Trong đó: Wđ là khối lượng ban đầu của cá, Wc là khối lượng cuối của cá, Lđ là chiều dài ban đầu của cá, Lc là chiều dài cuối của cá và t là thời gian thí nghiệm.

Xử lý số liệu

Số liệu được ghi nhận và xử lý bằng phần mềm Microsoft excel 2003. Tính toán giá trị trung bình (Mean), độ lệch chuẩn (Standard deviation) bằng phần mềm SPSS 16.0.


Các yếu tố môi trường nước

Dựa vào số liệu các chỉ tiêu môi trường nước ở Bảng 3 cho thấy, nhiệt độ, oxy và pH đều nằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của cá Lóc đen.

Cá lóc có thể chịu đựng được nhiệt độ từ 12 - 40oC [1] Nhiệt độ thích hợp cho cá, tôm vùng nhiệt đới nằm trong khoảng 25 - 32oC, pH thích hợp 6 – 9 [3]. Oxy hòa tan thích hợp cho sự tăng trưởng của cá nước ngọt là từ 3 - 5 mg/l [2]. Tóm lại, các yếu tố môi trường nước đều nằm trong khoảng thích hợp đối với sự phát triển của cá.


119

Bảng 3: Một số yếu tố môi trường nước trong hệ thống thí nghiệm

NT Nhiệt độ (oC) pH Oxy (mg/l)

S C S C S C

1 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

2 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

3 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

4 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

5 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

6 26,93 ± 0,87 29,4 ± 0,93 7,8 ± 0,12 7,9 ± 0,20 3,7 ± 0,10 4,6 ± 0,26

Ghi chú: S – Buổi sáng; C – Buổi chiều. Giá trị thể hiện là số trung bình và độ lệch chuẩn

Ảnh hưởng của dịch chiết từ nấm Linh chi lên tỷ lệ sống của cá lóc đen

Tỷ lệ sống của cá lóc sau 4 tuần ương được trình bày ở bảng 4.

Bảng 4: Tỷ lệ sống của cá lóc

Nghiệm thức Tỷ lệ sống (%)

1 52,2±2,54a

2 68,3±7,27ab

3 77,8±13,9bc

4 82,2±14,1bc

5 91,7±4,38c

6 92,8±5,82c

Giá trị thể hiện là số trung bình và độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một cột có các chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Số liệu bảng 4 cho thấy tỷ lệ sống trung bình của cá Lóc cao nhất (92,8±5,82%) ở NT6 và thấp nhất (52,2±2,54%) ở nghiệm thức đối chứng. Tỷ lệ sống của cá Lóc tăng dần khi liều lượng dịch chiết nấm Linh chi tăng từ 4 ml/kg thức ăn đến 10 ml/kg thức ăn và cho kết quả khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng. Như vậy, dịch chiết nấm Linh chi có tác dụng nâng cao tỷ lệ sống cá lóc đen.

Ảnh hưởng của dịch chiết từ nấm Linh chi lên tăng trưởng khối lượng của cá lóc đen

Tốc độ tăng trưởng của cá ương bị ảnh hưởng trực tiếp bởi yếu tố dinh dưỡng trong thức ăn. Nếu cho cá ăn thức ăn có hàm lượng dinh dưỡng cao kết hợp với chế độ cho ăn và khẩu phần ăn hợp lý sẽ giúp tốc độ tăng trưởng của

cá đạt mức tốt nhất. Qua thí nghiệm cho thấy tốc độ tăng trưởng khối lượng của cá lóc sau 4 tuần ương được thể hiện rõ trong bảng 5.

Số liệu bảng 5 cho thấy tốc độ tăng trưởng về khối lượng của cá chịu ảnh hưởng bởi li ều lượng của dịch chiết nấm Linh chi bổ sung vào thức ăn. Tăng trưởng khối lượng và tốc độ tăng trưởng tương đối của cá ở các nghiệm thức: 4, 5 và 6 đều cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng (NT1). Xét về tốc độ tăng trưởng khối lượng theo ngày (DWG) thì cá ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức bổ sung dịch chiết nấm Linh chi với li ều lượng 2 ml/kg thức ăn và nghiệm thức 4 ml/kg thức ăn có tốc độ tăng trưởng tuyệt đối theo ngày lần lượt là 0,081 g/ngày, 0,097 g/ngày và 0,120 g/ngày. Đồng thời, các nghiệm thức còn lại đều khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với nghiệm thức đối chứng. Qua thí nghiệm còn cho thấy, khi liều lượng dịch chiết nấm Linh chi bổ sung vào thức ăn càng cao thì có tác dụng không chỉ nâng cao tỷ lệ sống của cá mà còn cả về mặt khối lượng của cá, thí nghiệm cho thấy nghiệm thức bổ sung 10 ml dịch chiết nấm Linh chi/kg thức ăn đã cho kết quả tỷ lệ sống cao nhất và tăng trưởng khối lượng theo ngày cũng cao nhất.

Ảnh hưởng của dịch chiết từ nấm Linh chi lên tăng chiều dài của cá Lóc

Tốc độ tăng trưởng chiều dài cũng tương tự tăng trưởng về khối lượng và được trình bày cụ thể ở bảng 6.


120

Bảng 5: Tăng trưởng khối lượng của cá lóc

Nghiệm thức Wđ (g) Wc (g) WG (g) DWG (g/ngày) SGR (%/ngày) 1 0,37±0,04 2,79±0,99 2,42±0,4a 0,081±0,013a 6,73±0,5a

2 0,37±0,04 3,28±1,86 2,91±0.3a 0,097±0,01a 7,27±0,3a

3 0,37±0,04 3,97±2,24 3,60±0.5ac 0,120±0,02ac 7,90±0,4ac

4 0,37±0,04 5,74±4,09 5,37±2.1b 0,179±0,07b 9,10±1,3b

5 0,37±0,04 5,04±2,74 4,67±0.4bc 0,156±0,01bc 8,70±0,2bc

6 0,37±0,04 5,68±2,72 5,31±0.2b 0,177±0,01b 9,10±0,1b

Giá trị thể hiện là số trung bình và độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một cột có cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Bảng 6: Tăng trưởng chiều dài của cá lóc

Nghiệm thức Lđ (cm) Lc (cm) LG (cm) DLG (cm/ngày)

1 3,8±0,3 5,7±0,6 1,9±0,19a 0,063±0,006a

2 3,8±0,3 5,9±1,1 2,1±0.22a 0,070±0,008a

3 3,8±0,3 6,3±1,0 2,5±0,23ac 0,083±0,008ac

4 3,8±0,3 7,1±1,5 3,3±1,01b 0,110±0,034b

5 3,8±0,3 6,9±1,2 3,1±0,55bc 0,103±0,002bc

6 3,8±0,3 7,2±1,2 3,4±0,23b 0,113±0,007b

Giá trị thể hiện là số trung bình và độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một cột có các chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Số liệu bảng 6 cho thấy tăng trưởng về chiều dài của cá Lóc đen cao nhất ở nghiệm thức bổ sung 10 ml dịch chiết nấm Linh chi/kg thức ăn, thấp nhất ở nghiệm thức đối chứng. Các chỉ tiêu như: chiều dài cuối trung bình của cá, tăng trưởng bình quân về chiều dài của cá và tốc độ tăng trưởng trung bình về chiều dài theo ngày của cá tăng dần từ nghiệm thức đối chứng đến nghiệm thức 6. Như vậy, khi bổ sung dịch chiết nấm Linh chi vào thức ăn ương cá Lóc đen đã cho hiệu quả cao hơn.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Kết luận Nghiệm thức bổ sung 10 ml dịch chiết nấm linh chi/kg thức ăn đã cho kết quả tốt nhất với tỷ lệ sống (92,8%), tăng trưởng về khối lượng (0,177 g/ngày) và chiều dài theo ngày (0,113 cm/ngày).

Như vậy, để đạt hiệu quả cao trong quá trình ương cá Lóc đen thì cần bổ sung 10 ml dịch chiết nấm Linh chi/kg thức ăn cho cá ăn liên tục.

Đề xuất

Ương cá lóc bằng thức ăn công nghiệp bổ sung dịch chiết nấm Linh chi với thể tích bể lớn. Ương cá lóc với việc bổ sung dịch chiết từ nấm Linh chi với các giai đoạn cá nhỏ hơn. Đánh giá khả năng miễn dịch của cá Lóc đen sau khi ương bằng thức ăn có bổ sung dịch chiết nấm Linh chi.


[1]. Nguyễn Văn Kiểm và Dương Nhựt Long, 1999. Kỹ thuật nuôi cá lóc. Hội nuôi thủy sản Việt Nam, trang 1. [2]. Trần Minh Luân, 2010. Thực nghiệm nuôi cá lóc trong bể lót bạt với mật độ khác nhau ở huyện Vị Thủy – tỉnh Hậu Giang. Luận văn tốt nghiệp Đại học – Ngành Nuôi trồng thủy sản –Khoa Thủy sản– Đại học Cần Thơ. [3]. Trương Quốc Phú, 2006. Quản lý chất lượng nước trong ao nuôi cá nước ngọt. Nhà xuất bản Nông nghiệp.


121

SUMMARY THE EFFECT OF LINGZHI MUSHROOM ( Ganoderma lucidum) EXTRACTS ON THE GROWTH AND SURVIVAL RATE OF THE SNAKE-HEAD ( Channa striata)

Nguyen Thanh Tam*, Nguyen Kiet Tay Do University

This study aimed to evaluate the effect of supplement Lingzhi mushroom (Ganoderma lucidum) supplementing to mixed feed for Snake-head nursed in cage. The experiment was disposed completely random with five treatments supplied Lingzhi mushroom extracts (2; 4; 6; 8 and 10 ml Lingzhi mushroom extracts/ Kg- fish feed, respectively) and the control treatment (un-supplement Lingzhi mushroom extracts in fish feed). Each treatment was triplicated. It took 4 weeks to conduct this trial. The results showed that the mean survival rate and mean growth of treated fish were higher than that of control with significant difference (p <0.05). In addition, the highest mean survival rate was 92.2%, mean length growth and mean weight growth were 0,177 g/day and 0,113 cm/day of the treatment supplied 10 ml Lingzhi mushroom extracts/Kg- fish feed. So, Lingzhi mushroom extracts could be supplied in fish feed to obtain higher effect. Key words: Channa striata, Snake-head, nursing, Lingzhi mushroom, Ganoderma lucidum.

Ngày nhận bài:16/8/2012, ngày phản biện:12/9/ 2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012

* Email: [email protected]


122

Đậu Bá Thìn và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 123 - 127

123

ĐA DẠNG THỰC VẬT VÀ BẢO TỒN Ở XÃ CỔ LŨNG THUỘC KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN PÙ LUÔNG, THANH HÓA

Đậu Bá Thìn1*, Lê Văn Toản1,

Đinh Thị Thanh Lam2, Phạm Hồng Ban2, 1Trường Đại học Hồng Đức-Thanh Hóa, 2Trường Đại học Vinh

TÓM TẮT

Qua điều tra hệ thực vật ở xã Cổ Lũng, thuộc khu BTTN Pù Luông, Thanh Hóa, bước đầu chúng tôi đã xác định được 262 loài, 201 chi và 98 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch là Polypodiophyta, Lycopodiophyta, Pinophyta và Magnoliophyta. Trong đó, ngành Magnoliophyta là đa dạng nhất chiếm (92,75%) tổng số loài. Hệ thực vật Cổ Lũng có nhiều loài cây có giá trị và cho nhiều công dụng, cây làm thuốc có số loài cao nhất với 95 loài, cây cho gỗ 31 loài, cây ăn được 17 loài, cây làm cảnh 8 loài, cây cho tinh dầu 21 loài, cây công dụng khác 11 loài. Trong các yếu tố địa lý thì yếu tố yếu tố nhiệt đới chiếm 72,16%, yếu tố đặc hữu đứng thứ 2 chiếm 18,43%, tiếp đến là yếu tố gần đặc hữu chiếm 6,67%; yếu tố ôn đới chiếm 2,75%. Xét trong mối quan hệ với các hệ thực vật láng giềng, thì hệ thực vật Cổ Lũng, Pù Luông có mối quan hệ với Đông Dương-Malezi là gần nhất với 13,73%; tiếp theo là yếu tố Đông Dương - Nam Trung Quốc với 10,20%; yếu tố Đông Dương với 7,06%; Đông Dương-Hymalaya với 9,41% và yếu tố Đông Dương-Ấn Độ với 6,27%.Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã lập phổ dạng sống của hệ thực vật như sau: SB = 80,53 Ph + 6,49 Ch + 2,29 Hm + 3,82 Cr + 6,87 Th. Từ khóa: đa dạng, thực vật, yếu tố địa lý, dạng sống, Cổ Lũng, Pù Luông, Khu Bảo tồn thiên nhiên.

MỞ ĐẦU*

Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Pù Luông được thành lập theo Quyết định số 495/QĐ-UBND, ngày 27 tháng 3 năm 1999 của Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa với diện tích tự nhiên là 17.622 ha trong đó có 13.320 ha được bảo vệ nghiêm ngặt và 4.343 ha được phục hồi sinh thái, nằm trong địa giới của hai huyện Quan Hoá và Bá Thước, phía Đông Bắc tiếp giáp với các huyện Mai Châu, Tân Lạc và Lạc Châu của tỉnh Hoà Bình. Pù Luông nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Thanh Hoá, có tọa độ địa lý 20o21' - 20o34' vĩ độ bắc và 105o02' - 105o20' kinh độ Đông Khu. BTTN Pù Luông thuộc dãy núi đá vôi Pù Luông - Cúc Phương là một mẫu quan trọng mang tính toàn cầu về hệ sinh thái đá karst và là khu vực núi thấp lớn duy nhất còn lại về sinh cảnh đá vôi ở miền Bắc Việt Nam. Địa hình Khu bảo tồn chia cắt mạnh; có nhiều đỉnh cao trên 1000m (cao nhất là đỉnh Pù Luông, 1.700m); địa thế khu vực nghiêng dần từ Tây - Bắc sang Đông - Nam; độ dốc bình quân 300, khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh * Tel: 0912.483.189; Email: [email protected]

hưởng khí hậu của vùng Tây Bắc và ảnh hưởng sâu sắc của gió Lào; nhiệt độ trung bình năm 230C; lượng mưa bình quân năm 1.500 mm; khu vực đỉnh núi Pù Luông và khu vực Son, Bá, Mười có khí hậu rất lạnh với nhiều sương mù. Vì thế, Pù Luông chứa đựng một nguồn tài nguyên thực vật đa dạng, phong phú. Từ năm 1997 đến năm 2005, chỉ có công trình nghiên cứu bước đầu điều tra về thành phần thực vật nói chung và các kiểu thảm thực vật chính của khu bảo tồn [1]. Việc tiến hành nghiên cứu đa dạng thực vật một cách có hệ thống thì chưa có công trình nào. Bài báo này là kết quả điều tra, nghiên cứu tính đa dạng hệ thực vật ở xã Cổ Lũng thuộc Khu BTTN Pù Luông góp phần bảo tồn tính đa dạng hệ thực vật ở Cổ Lũng nói riêng và Pù Luông nói chung.


Thu mẫu và xử lí mẫu: Mẫu được thu theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [5]. Công việc này được tiến hành từ tháng 4 năm 2011 đến tháng 3 năm 2012. Mẫu vật được lưu trữ tại phòng mẫu, Bộ môn Thực vật, Khoa Sinh học, trường Đại học Vinh.


124

Định loại: Sử dụng phương pháp hình thái so sánh và dựa vào bản mô tả trong tài liệu của Phạm Hoàng Hộ (1999-2000) [4]. Chỉnh lý tên khoa học dựa vào tài liệu: Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003-2005) [1]. Sắp xếp các họ, chi, loài theo Brummitt (1992) [7]. Đánh giá tính đa dạng về dạng sống theo Raunkiaer (1934) [8]. Đánh giá về yếu tố địa lý theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [5].


Đa dạng về các taxon thực vật

Qua điều tra về thành phần loài thực vật ở xã Cổ Lũng thuộc khu BTTN Pù Luông, Thanh Hóa. Bước đầu chúng tôi đã xác định được 262 loài, 201 chi và 98 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch (bảng 1).

Bảng 1 cho thấy, phần lớn các taxon tập trung trong ngành Mộc lan (Magnoliophyta) với 87 họ (chiếm 88,78%); 187 chi (chiếm 93,03%); 243 loài (chiếm 92,75%) so với tổng số họ, chi, loài của hệ thực vật, tiếp đến là ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) với 9 họ (chiếm 9,18%), 12 chi (chiếm 5,97%) và 16 loài (chiếm 6,11%). Ngành Lycopodiophyta và Pinophyta chiếm tỉ lệ không đáng kể. Kết quả này phù hợp với sự tiến hóa của thực vật là ngành Mộc lan luôn chiếm ưu thế cao so với các ngành còn lại của hệ thực vật bậc cao có mạch.

Sự phân bố không đều nhau của các taxon không chỉ được thể hiện giữa các ngành mà còn được thể hiện giữa các lớp trong ngành Mộc Lan, kết quả ở bảng 2.

Chỉ tính riêng trong ngành Mộc lan thì lớp Mộc lan (Magnoliopsida) có số lượng các taxon chiếm ưu thế trên 80% tổng số họ, chi, loài của ngành. Lớp Hành với 9 họ (chiếm 10,44%); 17 chi (chiếm 9,09%) và 23 loài (chiếm 9,47%) tổng số loài. Điều này hoàn toàn hợp lý, vì lớp Mộc lan luôn chiếm yêu thế so với lớp Hành và phù hợp với các công trình nghiên cứu của Nguyễn Nghĩa Thìn,… khi nghiên cứu các khu hệ thực vật ở Việt Nam.

Để thấy được tính đa dạng của hệ thực vật Cổ Lũng, Pù Luông, chúng tôi so sánh với các hệ thực vật lân cận là Pù Mát (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2001) [6] và Bến En (Đỗ Ngọc Đài, 2007) [3] (xem bảng 3).

Bảng 3 cho thấy, điểm nổi bật vẫn là sự phân bố không đều của các loài trong ngành, sự thống trị của các ngành Mộc lan và Dương xỉ, các ngành Thông đất và ngành Thông chiếm tỉ lệ tương đối thấp. Trong đó, ngành Quyết lá thông và ngành Cỏ tháp bút ở cả 3 khu vực là chưa thấy. Sở dĩ có sự khác nhau đó là do mỗi vùng mỗi hệ thực vật đều chịu ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên xã hội, sinh thái khác nhau...

Bảng 1. Phân bố các ngành thực vật bậc cao có mạch ở Cổ Lũng, Pù Hoạt

Ngành

Họ Chi Loài

Số họ Tỷ lệ (%) Số chi Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%)

Lyocopodiophyta 1 1,02 1 0,50 2 0,76

Polypodiophyta 9 9,18 12 5,97 16 6,11

Pinophyta 1 1,02 1 0,50 1 0,38

Magnoliophyta 87 88,78 187 93,03 243 92,75

Tổng 98 100 201 100 262 100

Bảng 2. Sự phân bố các taxon về lớp trong ngành Mộc lan

Tên lớp Họ Chi Loài

Số họ Tỷ lệ % Số chi Tỷ lệ % Số loài Tỷ lệ %

Magnoliopsida 78 89,66 170 90.91 220 90,53

Liliopsida 9 10,44 17 9,09 23 9,47

Tổng 87 100 187 100 243 100


125

Bảng 3. So sánh hệ thực vật của Cổ Lũng với Bến En và Pù Mát

Ngành

Cổ Lũng Bến En Pù Mát

Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%) Số loài Tỷ lệ (%)

Psilophyta 0 0 0 0 0 0

Lycopodiophyta 2 0,76 2 0,49 3 0,6

Equisetophyta 0 0 0 0 0 0

Polypodiophyta 16 6,11 18 4,37 28 5,63

Pinophyta 1 0,38 2 0,96 2 0,40

Magnoliophyta 243 92,75 390 94,18 464 93,36

Tổng 262 100 412 100 497 100

Bảng 4. Công dụng của các loài thực vật ở Pù Hoạt

TT Công dụng Số lượng* Tỷ lệ %

1 Nhóm cây làm thuốc (M) 95 36,26

2 Nhóm cây cho gỗ (T) 31 11,83

3 Nhóm cây làm cảnh (Or) 8 3,05

4 Nhóm cây ăn được (F) 17 6,49

5 Nhóm cây cho tinh dầu (E) 21 8,02

6 Nhóm cây cho công dụng khác (độc, nhựa, nhuộm, tannin, dầu béo) 11 4,20

Tổng số loài 119 45,42 * Một loài có thể cho nhiều công dụng khác nhau

Đa dạng về họ: Hệ thực vật ở Cổ Lũng, Pù Luông với 11 họ đa dạng nhất (từ 6 đến 17 loài) chiếm 11,23% tổng số họ nhưng có tới 93 loài (chiếm 35,50%) tổng số loài. Các họ điển hình là Cà phê (Rubiaceae) - 17 loài, Thầu dầu (Euphorbiaceae) - 12 loài, Dâu tằm (Moraceae) – 11 loài, Thiên lý (Asclepiadaceae), Long não (Lauraceae) – 8 loài, Ô rô (Acanthaceae) – 7 loài, Cúc (Asteraceae), Dẻ (Fagaceae), Nho (Vitaceae), Ráy (Araceae) và Lúa (Poaceae) cùng với 6 loài.

Đa dạng về chi: Với 12 chi đa dạng nhất của hệ thực vật (từ 3-7 loài) chiếm 6,42% tổng số chi nhưng chiếm 17,18% tổng số loài, gồm các chi sau: Ficus - 7 loài, Lygodium, Diospyros, Castanopsis, Litsea, Tetrastigma - 4 loài, Posthos, Sterculia, Solanum, Maesa, Antidesma và Bauhinia cùng với 3 loài.

Đánh giá đa dạng về giá trị sử dụng

Giá trị sử dụng dựa theo các tài liệu của Võ Văn Chi (1997) [2], Danh lục các loài thực vật Việt Nam (2003-2005) [1]. Với 119 loài cho giá trị sử dụng chiếm 45,42% tổng số loài

thực vật. Công dụng của các loài thực vật được trình bày ở bảng 4.

Bảng trên cho thấy, nhóm cây làm thuốc có số loài cao nhất với 95 loài (chiếm 36,26%) tổng số loài, phân bố chủ yếu ở các họ Euphorbiaceae, Verbenaceae, Rutaceae, Asteraceae,...; cây lấy gỗ với 31 loài (chiếm 11,83%) chủ yếu thuộc các họ Lauraceae, Cupressaceae, Magnoliaceae, Meliaceae, Sapindaceae,...; tiếp đến là nhóm cây ăn được với 17 loài (chiếm 6,49%); nhóm cây cho tinh dầu với 21 loài (chiếm 8,02%); nhóm cây làm cảnh với 8 loài (chiếm 3,05%) và nhóm cây cho công dụng khác với 11 loài (chiếm 4,20%).

Đa dạng về yếu tố địa lý

Áp dụng hệ thống phân loại của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [5]. Trong 262 loài thì 255 loài đã được xác định, còn 7 loài chưa đủ thông tin nên chúng tôi chưa đưa vào yếu tố nào. Ưu thế thuộc về yếu tố nhiệt đới chiếm 72,16%, yếu tố đặc hữu đứng thứ 2 chiếm 18,43%, tiếp đến là yếu tố gần đặc hữu chiếm


126

6,67%; yếu tố ôn đới chiếm 2,75%. Xét trong mối quan hệ với các hệ thực vật láng giềng, thì hệ thực vật Cổ Lũng, Pù Luông có mối quan hệ với Đông Dương-Malezi là gần nhất với 13,73%; tiếp theo là yếu tố Đông Dương - Nam Trung Quốc với 10,20%; yếu tố Đông Dương với 7,06%; Đông Dương-Hymalaya với 9,41% và yếu tố Đông Dương-Ấn Độ với 6,27%.

Đa dạng về dạng sống

Dạng sống nói lên bản chất sinh thái của hệ thực vật cũng như các hệ sinh thái khác. Khi phân tích phổ dạng sống của hệ thực Cổ Lũng, Pù Luông, áp dụng có biến đổi hệ thống phân loại của Raunkiaer (1934) [8] với 12 kiểu dạng sống thuộc 5 nhóm chính: nhóm cây chồi trên (Ph), nhóm cây chồi mặt đất (Ch), nhóm cây chồi nửa ẩn (Hm), nhóm cây chồi ẩn (Cr), nhóm cây thân thảo (Th), kết quả được thể hiện qua bảng 5.

Bảng 5. Số lượng và tỉ lệ % các nhóm dạng sống ở Cổ Lũng, Pù Luông

Ký hiệu

Dạng sống Số

lượng Tỷ lệ

% Ph Cây chồi trên 211 80,53

Ch Cây chồi sát đât 17 6,49

Hm Cây chồi nửa ẩn 6 2,29

Cr Cây chồi ẩn 10 3,82

Th Cây chồi một năm 18 6,87

Tổng 262 100

Bảng 5 cho thấy, nhóm cây chồi trên (Ph) chiếm ưu thế với 80,53% tổng số loài. Các nhóm dạng sống còn lại chiếm tỷ lệ không đáng kể. Điều này hoàn toàn hợp lý theo nhận định của Raukiaer 1934 là ở rừng mưa nhiệt đới nhóm cây chồi trên chiếm ưu thế. Từ đó, lập phổ dạng sống của hệ thực vật nghiên cứu như sau: SB = 80,53 Ph + 6,49 Ch + 2,29 Hm + 3,82 Cr + 6,87 Th.

Trong các nhóm cây chồi trên (Ph), cho thấy các nhóm nhỏ trong đó lại rất không đều nhau, chiếm tỉ lệ cao nhất là nhóm cây dây leo (Lp) chiếm 25,95%; nhóm cây chồi nhỏ (Mi) với 24,43%, nhóm cây chồi vừa (Me, chiều cao từ 8-25m) với 14,50%; trong khi đó

nhóm cây chồi trên lớn (Mg chiều cao trên 25m) chiếm 1,91%; tiếp đến là nhóm cây chồi lùn (Na) chiếm 13,36%; các nhóm cây chồi trên khác chiếm tỷ lệ không đáng kể. Điều này hoàn toàn phù hợp vì rừng ở Cổ Lũng được xếp vào nghèo, hơn nữa nơi đây đã và đang bị con người khai thác gỗ một cách quá mức nên các loại cây thuộc nhóm Mg và Me chủ yếu dưới dạng tái sinh.

Một số biện pháp bảo tồn tính đa dạng thực vật ở khu vực nghiên cứu

Cần tiếp tục nghiên cứu đa dạng về thảm thực vật ở các đai khác nhau.

Cần có chính sách khuyến khích người dân bảo vệ nguồn tài nguyên bằng các biện pháp kinh tế thiết thực như giao đất, giao rừng cho dân, cho người dân được hưởng lợi từ các sản phẩm phụ của rừng (các lâm sản phi gỗ) mà họ được giao bảo quản. Có chính sách hỗ trợ về kinh tế trong giai đoạn đầu hay những trường hợp thiên tai. Đây là một phần trong chính sách bảo quản tài nguyên thiên nhiên nói chung.

KẾT LUẬN

Qua điều tra hệ thực vật ở Cổ Lũng, thuộc khu BTTN Pù Luông, Thanh Hóa, bước đầu đã xác định được 262 loài, 201 chi và 98 họ của 4 ngành thực vật bậc cao có mạch là Polypodiophyta, Lycopodiophyta, Pinophyta và Magnoliophyta. Trong đó, ngành Mộc lan là đa dạng nhất chiếm (92,75%) tổng số loài.

Hệ thực vật Cổ Lũng có nhiều loài cây có giá trị và cho nhiều công dụng, cây làm thuốc có số loài cao nhất với 95 loài, cây cho gỗ 31 loài, cây ăn được 17 loài, cây làm cảnh với 8 loài, cây cho tinh dầu 21 loài, cây công dụng khác 11 loài.

Trong các yếu tố địa lý thì yếu tố nhiệt đới chiếm 72,16%, yếu tố đặc hữu đứng thứ 2 chiếm 18,43%, tiếp đến là yếu tố gần đặc hữu chiếm 6,67%; yếu tố ôn đới chiếm 2,75%.

Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi đã lập phổ dạng sống của hệ thực vật như sau: SB = 80,53 Ph + 6,49 Ch + 2,29 Hm + 3,82 Cr + 6,87 Th.


127


[1]. Nguyễn Tiến Bân (Chủ biên), (2003-2005), Danh lục các loài Thực vật Việt Nam, Tập II-III, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. [2]. Võ Văn Chi, ((1997), Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Hà Nội. [3]. Đỗ Ngọc Đài, Lê Thị Hương, Phạm Hồng Ban (2007), “Đánh giá tính đa dạng hệ thực vật bậc cao có mạch trên núi đá vôi VQG Bến En-Thanh Hoá”, T/c Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Số 19, 106-111.

[4]. Phạm Hoàng Hộ, (1999-2000), Cây cỏ Việt Nam, Tập 1-3, Nxb Trẻ, TP HCM. [5]. Nguyễn Nghĩa Thìn, (1997), Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. [6]. Nguyễn Nghĩa Thìn, (2001), Đa dạng thực vật trên núi đá vôi khu bảo tồn thiên nhiên Pùmát - Nghệ An. Lâm nghiệp xã hội và bảo tồn thiên nhiên Nghệ An (SFNC), Hà Nội. [7]. Brummitt R. K., (1992), Vascular Plant families and genera, Royal Botanic Gardens, Kew. [8]. Raunkiear C., (1934), Plant life form. Claredon, Oxford, Pp.104.

SUMMARY DIVERSITY AND CONSERVATION OF PLANTS IN CO LUNG COM MUME, PU LUONG NATURE RESERVE, THANH HOA PROVINCE

Dau Ba Thin1*, Le Van Toan1,

Dinh Thi Thanh Lam 2, Pham Hong Ban2 1Hong Duc University – Thanh Hoa, 2Vinh University

The vascular plants in Co Lung commune, Pu Luong Nature Reserve, Thanh Hoa province, were surveyed and identified with 262 species, 201 genera and 98 families of the 4 divisions. The number of useful plant species of the Co Lung, Pu Luong flora was categorized as follows: 95 species for medicinal plants, 31 species for timber plants, 17 species for food and food stuffs, 8 species for ornamental, 21 species for essential oils. The plant species in Co Lung, Pu Luong are mainly comprised of the tropical elements (72.16%) of them, the endemic elements with 18.43%. In the relationship of species with floras in Asia, the flora in Co Lung, Pu Luong has an affinity with that of Indochi-Indu (6.27%), Indochina-Malesia (13.73%), Himalaya (9.41%), South of China (10.20%) and Indochina (7.06%). The Spectrum of Biology (SB) of the flora in Co Lung, Pu Luong is summarized, as follows: SB = 80,53 Ph + 6,49 Ch + 2,29 Hm + 3,82 Cr + 6,87 Th. Key words: Diversity, life-forms, nature reserve, phytogeographical, plant, Co Lung, Pu Luong

Ngày nhận bài:14/9/2012, ngày phản biện:28/9/2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012



128

Nguyễn Thị Yến và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 129 - 133

129

TÍNH ĐA DẠNG THỰC VẬT TRONG MỘT SỐ KI ỂU THẢM Ở XÃ XUÂN SƠN, HUYỆN TÂN SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

Nguyễn Thị Yến1*, Lê Ngọc Công2, Đỗ Hữu Thư3, Tr ịnh Thị Linh 1

1Trường Đại học Khoa học- ĐH Thái Nguyên, 2Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên,

3Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

TÓM TẮT Được thiên nhiên ưu đãi với các điều kiện về thời tiết, khí hậu thuận lợi nên xã Xuân Sơn có thảm thực vật rừng phát triển, phong phú và đa dạng về thành phần loài. Kết quả điều tra thực địa về sự đa dạng thực vật tại đây, chúng tôi thu được kết quả: 175 loài, 152 chi, 83 họ thuộc 4 ngành thực vật: Thông đất (Lycopodiophyta); Mộc tặc (Equisetophyta); Dương xỉ (Polypodiophyta); Mộc lan (Magnoliophyta). Sự phân bố thành phần loài trong các kiểu thảm thực vật có khác nhau, cụ thể: Ở rừng tự nhiên có 100 loài, 95 chi, 62 họ; Thảm cây bụi có 95 loài, 88 chi, 49 họ. Rừng trồng Keo do có sự tác động của con người nên thành phần loài (ngoài keo) ít hơn so với 2 kiểu thảm trên: 35 loài, 31 chi, 21 họ. Sự đa dạng thực vật ở đây thể hiện ở số lượng các taxon, sự phân bố của chúng trong nhiều sinh cảnh khác nhau ở khu vực nghiên cứu (KVNC). Từ kết quả thu được, chúng tôi đã phân loại công dụng của các loài thực vật trong KVNC thành các nhóm: nhóm cây lấy gỗ, nhóm cây làm thuốc, nhóm cây ăn được, nhóm cây làm cảnh. Từ khoá: Đa dạng thực vật, xã Xuân Sơn, kiểu thảm.

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Xuân Sơn là một trong 4 xã (Xuân Sơn, Đồng Sơn, Xuân Đài, Kim Thượng) nằm trong khu vực có Vườn Quốc gia Xuân Sơn được thành lập năm 2002. Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Xuân Sơn là 6548 ha, chủ yếu là đất lâm nghiệp (chiếm 60%), trồng các loại cây làm nguyên liệu giấy: Bạch đàn, mỡ, keo lá tràm; cây cho gỗ: Lát, nghiến...; cây công nghiệp như chè Shal, Sơn... Nhiệt độ trung bình năm từ 220C - 250C, lượng mưa trung bình từ 1500 - 2000mm. Được thiên nhiên ưu đãi với các điều kiện về thời tiết, khí hậu như vậy nên Xuân Sơn có thảm thực vật rừng phát triển, thành phần loài thực vật rất phong phú và đa dạng. Trên địa bàn xã có 2 dân tộc chính là người Dao và Mường, sống phân bố và rải rác trong 5 xóm (Cỏi, Lấp, Dù, Lạng, Lùng Mằng). Nguồn sống chính của cộng đồng dân cư ở đây là sản xuất nông nghiệp, trồng lúa nước và lúa nương, canh tác nương rẫy truyền thống và khai thác nguồn tài nguyên rừng như: mật ong, gỗ, củi, măng, song, mây, thuốc nam... Chính vì vậy ít nhiều làm ảnh

* Email: [email protected] - Tel: 0912 804990

hưởng đến sự đa dạng sinh học ở đây như: số lượng, thành phần loài thực vật giảm sút, đặc biệt là các loài thực vật làm thuốc chữa bệnh và các loài cho gỗ quý. Để góp phần đánh giá sự đa dạng thực vật ở Xuân Sơn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu tính đa dạng thực vật trong một số kiểu thảm tại khu vực nghiên cứu (KVNC). Kết quả thu được làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo tại xã Xuân Sơn.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu: Các loài thực vật bậc cao có mạch trong một số kiểu thảm; Rừng tự nhiên (RTN), rừng trồng Keo tai tượng 8 năm (RKE 8 năm), thảm cây bụi thuộc xã Xuân Sơn, huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ.

Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp điều tra trong dân: Phỏng vấn, ghi chép những thông tin thu được từ người chủ rừng, bộ phận tuần tra, bảo vệ rừng để nắm được các thông tin về điều kiện tự nhiên ở KVNC, trạng thái của rừng, tên địa phương các loài thực vật, những tác động của con người và động vật đến hệ thực vật rừng.

- Phương pháp điều tra thực địa:


130

+ Cùng người dân địa phương đi khảo sát, thu thập mẫu trên tất cả các lối đi trong làng và trong vườn.

+ Tiến hành các tuyến điều tra và lập các ô tiêu chuẩn để thu mẫu theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) [7] và Hoàng Chung (2006) [4].

- Định loại, xác định tên khoa học theo sách: "Cây cỏ Việt Nam" của Phạm Hoàng Hộ (1991, 1993) [5]; "Danh lục các loài thực vật Việt Nam", tập II (2003), tập III (2005) [8]; "Tên cây rừng Việt Nam" [3]; "Sách đỏ Việt Nam" (2007) [2].

- Phân loại thực vật theo giá trị sử dụng theo các tài liệu: "Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam" [1]; "1900 loài cây có ích ở Việt Nam" [6]; "Tên cây rừng Việt Nam" [3].


Sự đa dạng về số lượng các taxon

Tuy diện tích KVNC chỉ với 6548 ha, nhưng số lượng các taxon thực vật thống kê được ở đây khá phong phú và đa dạng với 175 loài, 152 chi, 83 họ thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch phân bố trong 3 kiểu thảm: RTN, RKE 8 năm và thảm cây bụi.

Số lượng các taxon cụ thể trong từng ngành thực vật được trình bày trong bảng 1.

Qua bảng 1 cho thấy, thành phần thực vật ở KVNC khá phong phú và đa dạng. Sự phân bố của các taxon như sau: Ngành Mộc Lan

(Magnoliophyta) có số họ, chi và loài lớn nhất, gồm 70 họ (chiếm 84,34%), 134 chi (88,16%), 152 loài (86,86%). Tiếp đến là ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) với 10 họ (12,05%), 15 chi (9,87%), 20 loài (11,43%). Ngành Thông đất (Lycopodiophyta) có 2 họ (2,41%), 2 chi (1,31%), 2 loài (1,14%). Cuối cùng là ngành Mộc tặc (Equisetophyta) có 1 họ (1,2%), 1 chi (0,66%), 1 loài (0,57%).

Trong ngành Mộc lan, lớp Mộc lan (Magnoliopsida) có 58 họ (82,86%), 112 chi (83,58%), 124 loài (81,58%). Trong khi đó lớp Hành (Liliopsida) có số họ, chi, loài ít hơn rất nhiều, với 12 họ (17,14%), 22 chi (16,42%), 28 loài (18,42%).

Sự đa dạng các taxon thực vật trong các kiểu thảm

Sự phân bố các taxon thực vật trong rừng tự nhiên

Rừng tự nhiên là nơi mà môi trường ít bị biến đổi, đất còn tốt, độ ẩm cao, do đó có nhiều loài thực vật ưa ẩm và chịu bóng tồn tại.

Qua kết quả nghiên cứu, chúng tôi đã xác định được 100 loài, 95 chi, 60 họ thuộc 4 ngành thực vật bậc cao có mạch: ngành Thông đất (Lycopodiophyta); ngành Mộc tặc (Equisetophyta); ngành Dương xỉ (Polypodiophyta); ngành Mộc Lan (Magnoliophyta). Số lượng cụ thể được thống kê trong bảng 2.

Bảng 1: Sự phân bố các taxon thực vật trong 4 ngành ở KVNC

STT Ngành thực vật Họ Chi Loài

Số họ % Số chi % Số loài %

1 Thông đất (Lycopodiophyta) 2 2,41 2 1,31 2 1,14

2 Mộc tặc (Equisetophyta) 1 1,2 1 0,66 1 0,57

3 Dương xỉ (Polypodiophyta) 10 12,05 15 9,87 20 11,43

4 Mộc lan (Magnoliophyta) 70 84,34 134 88,16 152 86,86

4.1. Lớp Mộc lan (Magnoliopsida) 58 82,86 112 83,58 124 81,58

4.2. Lớp hành (Liliopsida) 12 17,14 22 16,42 28 18,42

Tổng cộng 83 100,0 152 100,0 175 100,0


131

Bảng 2: Số lượng các taxon thực vật trong các ngành ở Rừng tự nhiên (RTN)




2 Mộc tặc (Equisetophyta) 1 1,61 1 1,05 1 1,0



Tổng cộng 62 100 95 100 100 100

Bảng 3: Số lượng các taxon thực vật trong các ngành ở Rừng trồng keo 8 năm (RKE 8 năm)





Tổng cộng 21 100 31 100 35 100

Trong các họ đã biết, họ có nhiều loài nhất là họ Ráy (Araceae) gồm 5 loài (chiếm 5,0 tổng số loài thống kê được ở RTN). Có 3 họ, mỗi họ có 4 loài (4,0%): họ Long não (Lauraceae), họ Dâu tằm (Moraceae), họ Gừng (Zingiberaceae). Có 4 họ có 3 loài (3,0%): họ Xoài (Aracardiaceae), họ Vang (Caesalpiniaceae), ... Có 19 họ có 2 loài: họ Tóc vệ nữ (Adiantaceae), họ Dương xỉ (Polypodiaceae), họ Na (Annonaceae), ... còn lại có 33 họ có 1 loài.

Nhìn chung, rừng tự nhiên ở khu vực xã Xuân Sơn rất đa dạng về thành phần loài, ưu thế thuộc cây gỗ và cây thảo.

Sự phân bố các taxon thực vật ở rừng trồng Keo tai tượng 8 năm

Đây là quần xã rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangirum Willd ) từ năm 2004. Chiều cao trung bình khoảng 11m, đường kính thân 10-12cm, độ che phủ của Keo là 80%.

Kết quả chúng tôi thống kê được 35 loài, 31 chi, 20 họ thuộc 2 ngành: Dương xỉ và Mộc lan. Kết quả được trình bày trong bảng 3.

Trong các họ đã biết, họ có nhiều loài nhất là họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), gồm 8 loài (chiếm 22,86% tổng số loài đã thống kê được ở quần xã này). Tiếp đến là họ Đậu

(Fabaceae) có 4 loài (chiếm 11,43%), họ Cúc (Asteraceae) có 3 loài (chiếm 8,57%). Các họ có 2 loài gồm 4 họ là: họ Bòng bong (Schizacaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Bông (Malvaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae). Còn lại 11 họ có 1 loài.

Tại quần xã này, thực vật kém phong phú hơn so với RTN, chủ yếu là các cây ưa ẩm, chịu bóng thuộc nhóm cây bụi như: Cỏ Lào (Eupatoriumodoratum), Bồ cu vẽ (Breynia fruticosa), Bục trắng (Mallotus apelta), .... và thân leo như: Tơ xanh (Cassytha filiformis), Mã tiền lông (Strychros ignatii), Mâm xôi (Rubus alcaefolius), ... Tại kiểu rừng này, do có sự tác động của con người trong quá trình chăm sóc nên hình thành tầng cây bụi thấp và thưa thớt trong rừng Keo.

Sự phân bố các taxon thực vật ở thảm cây bụi

Thảm cây bụi ở đây là thảm thực vật thứ sinh, nó được hình thành do rừng bị khai thác cạn kiệt, lặp đi lặp lại nhiều lần.

Kết quả thu được từ kiểu thảm này như sau: 95 loài, 86 chi, 45 họ thuộc 3 ngành thực vật: Thông đất, Dương xỉ, Mộc lan. Kết quả được trình bày trong bảng 4.


132

Bảng 4: Số lượng các taxon thực vật trong 3 ngành ở thảm cây bụi






Tổng cộng 49 100 88 100 95 100 Qua kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có nhiều loài nhất với 13 loài (chiếm 13,68%); tiếp đến là họ Đậu (Fabaceae) và họ Cúc (Asteraceae) có 8 loài (8,42%); họ Hoà thảo (Poaceae) có 6 loài (6,31%); họ Bông có 4 loài (4,21%). Có 3 họ có 3 loài là: họ Xoài (Anacardiaceae), họ Sim (Myrtaceae), họ Nho (Vitaceae). Các họ có 2 loài gồm 14 họ là: họ Tóc vệ nữ, họ Bòng bong, họ Hoa tán, họ Vang, họ Long não, họ Mua, họ Mã tiền, họ Tiết dê, ... còn lại có 23 họ có 1 loài. Ở kiểu thảm này, thành phần loài thực vật phong phú và đa dạng, chủ yếu là các loài thuộc cây hạn sinh, ưa sáng, chịu được điều kiện khô nóng và đất chua, nghèo dinh dưỡng. Do đồng bào nơi đây bỏ không làm nương rẫy được 4-5 năm nên ở đây các loài thuộc thân bụi và thân thảo rất phát triển. Sự đa dạng về giá trị sử dụng nguồn tài nguyên thực vật ở xã Xuân Sơn Theo tác giả Nguyễn Tiến Bân và Cs (1997) [1]; Trần Đình Lý (1995) [6]; Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2000) [3], chúng tôi đã phân loại công dụng của các loài thực vật trong KVNC thành các nhóm: Cây lấy gỗ, cây làm thuốc, cây ăn được, cây làm cảnh, cây cho tinh dầu, làm thức ăn gia súc, cây dùng đan lát... Kết quả được trình bày ở bảng 5.

Bảng 5: Các nhóm tài nguyên thực vật ở xã Xuân Sơn

STT Nhóm tài nguyên Số loài

1 Cây làm thuốc 80

2 Cây lấy gỗ 40

3 Cây ăn được (Rau, củ, quả...) 20

4 Cây làm cảnh 19

5 Cây cho tinh dầu 8

6 Cây làm thức ăn gia súc 5

7 Cây dùng đan lát 3

Trong phạm vi của bài viết, chúng tôi trình bày 4 nhóm tài nguyên có giá trị sử dụng cao: Cây làm thuốc, cây lấy gỗ, cây ăn được, cây làm cảnh.

Nhóm cây làm thuốc

Số loài thống kê được là 80 loài thuộc 4 ngành TV bậc cao có mạch, trong đó ngành Mộc lan (Magnoliophyta) có số loài cao nhất: 70 loài. Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) có 8 loài; còn lại 2 ngành là Thông đất (Lycopodiophyta) và ngành Mộc tặc (Equisetophyta), mỗi ngành có 1 loài. Các họ có nhiều loài cây làm thuốc là: họ Thầu dầu (Euphorbiaceae): 15 loài, họ Cúc (Asteraceae): 12 loài, họ Đậu (Fabaceae): 10 loài....

Nhóm cây lấy gỗ

Con số thống kê được là 40 loài thuộc ngành Mộc lan (Magnoliophyta). Những họ sau có số loài cao (từ 5 loài trở lên) là: họ Long não (Lauraceae) 8 loài, họ Dẻ (Fagaceae) và họ Xoan (Meliaceae) đều có 7 loài, họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có 6 loài... Ngoài ra ở đây còn gặp nhiều loài gỗ quý như: Táu muối (Vatica diospyroides Symingt), Chò chỉ (Parashorea chinensis H.Wang), Lát hoa (Chukrasia tabularis A.Juss), Nghiến (Excentrodendron tonkinerse (Gagrep.) Chang)...

Nhóm cây ăn được (làm rau, lấy củ, ăn quả)

Thuộc nhóm này có 20 loài, bao gồm rau ăn, lấy củ, thân, lá và lấy quả. Gồm các loài: Trám đen (Canarium tramderum), Nhãn rừng (Dimocarpus fumatus), Sấu (Dracontomelon duperreanum), Dâu da xoan (Allospondias lakonersis (Pierre) Staff), Tai chua (Gareinia cova Roxb.), Rau sắng (Melientha suavis), Rau dền cơm (Amaranthus lividus L.), ...


133

Nhóm cây làm cảnh Nhóm này có 19 loài, gồm các loài cho bóng mát, cho hoa đẹp mắt. Họ có nhiều loài làm cảnh nhất là họ Lan (Orchidaceae) 16 loài; họ Đỗ quyên (Ericaceae) 4 loài. Các loài lấy gỗ như Sấu, Lát hoa, Chò chỉ, Gội nếp... có thể dùng làm cảnh và trồng lấy bóng mát. KẾT LUẬN Được thiên nhiên ưu đãi với các điều kiện về thời tiết, khí hậu thuận lợi nên Xuân Sơn có thảm thực vật rừng phong phú, đa dạng về thành phần loài. Kết quả điều tra cho thấy, thực vật ở RTN và thảm cây bụi khá phong phú và đa dạng về thành phần loài. Cụ thể như sau: 100 loài, 95 chi, 62 họ có mặt ở RTN; 95 loài, 88 chi, 49 họ có mặt ở thảm cây bụi. Trong khi đó ở quần xã rừng trồng Keo tai tượng (RKE 8 năm) dó có sự tác động của con người nên thành phần loài kém đa dạng hơn so với 2 kiểu thảm trên (35 loài, 31 chi, 21 họ).


[1]. Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín ở Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội [2]. Bộ KH&CN (2007), Sách đỏ Việt Nam (phần Thực vật), Nxb KHTN và Công nghệ [3]. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2000), Tên cây rừng Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội [4]. Hoàng Chung (2006), Phương pháp nghiên cứu quần xã thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội [5]. Phạm Hoàng Hộ (1992, 1993), Cây cỏ Việt Nam, quyển I-III, Motreal-Canađa [6]. Trần Đình Lý (1993), 1900 loài cây có ích ở Việt Nam, Nxb Thế giới, Hà Nội [7]. Nguyễn Nghĩa Thìn (2007), Các phương pháp nghiên cứu thực vật, Nxb ĐHQG Hà Nội [8]. Trung tâm nghiên cứu tài nguyên và môi trường, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật (2003, 2005), Danh lục Thực vật Việt Nam, tập II (2003), tập III (2005), Nxb Nông nghiệp, Hà Nội

SUMMARY PLANT DIVERSTIY OF SOME VEGETATIONAL COVER TYPE IN XUAN SON COMMUNE, TAN SON DISTRICT, PHU THO PROV INCE

Nguyen Thi Yen1*, Le Ngoc Cong2, Do Huu Thu3, Trinh Thi Linh 1

1College of Sciences, 2College of Education – TNU 3 Institude of Ecology and Biological Resources

Thanks to propitious nature in weather and climate conditions, Xuan Son has a rich develop vegetational cover in species component. In plant diversity investigation, we got the result that, there were 175 species, 152 genera, 83 families belonging to 4 plant phyla including Lycopodiophyta, Equisetophyta, Polypodiophyta, Magnoliophyta. The distribution of species component was so different. In detail, natural forest had 100 species, 95 genera, 62 families; Bush had 95 species, 88 genera, 49 families. Acacia forest, with human actions, had only 35 species, 31 genera, 21 families. Plant diversity there was expressed in taxon number and distribution. By the result achieved, we classified use of plants in different groups such as group plants for wood, for medicine, for food and for bonsai. Key words: Plant diversity, Xuan Son commune, vegetational cover type.


* Email: [email protected] - Tel: 0912 804990


134

Hoàng Văn Hùng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 135 - 140

135

ĐÁNH GIÁ B ẢO TỒN ĐA DẠNG SINH HỌC MỘT SỐ LOÀI QUÝ HI ẾM TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN TH ỦY, NAM ĐỊNH

Hoàng Văn Hùng*, Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Thị Lành

Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT Vùng đất ngập nước Xuân Thuỷ nằm trong Vườn quốc gia Xuân Thủy là điểm RAMSAR đầu tiên của Đông Nam Á. Năm 2004, UNESCO lại tiếp tục công nhận Khu dự trữ sinh quyển đồng bằng ven biển châu thổ sông Hồng, là vùng lõi có tầm quan trọng đặc biệt của khu dự trữ sinh quyển thế giới. Đây là nơi có các quần thể của một số loài sinh vật quan trọng trong việc duy trì tính đa dạng sinh học đất ngập nước và là nơi duy nhất ở Việt Nam ghi nhận có một số loài chim nước sinh sống. Trên cơ sở nghiên cứu thực tiễn; về thực vật có 115 loài bậc cao có mạch thuộc 42 họ đã được liệt kê; về chim có 219 loài thuộc 41 họ, trong đó có 9 loài được ghi trong sách đỏ của IUCN. Nghiên cứu cũng đã thống kê được nhiều loài cá, lưỡng cư, côn trùng v.v. quý hiếm, trong đó sự xuất hiện loài Cò thìa và Mòng bể mỏ ngắn được coi là đỉnh của chuỗi dinh dưỡng tại đây. Từ kết quả nghiên cứu cho thấy cần có các giải pháp bảo tồn và duy trì các loài sinh vật quí hiếm trong thời gian tới. Bên cạnh đó còn đáp ứng lợi ích trước mắt của cộng đồng địa phương, đồng thời thỏa mãn lợi ích lâu dài của quốc gia và quốc tế cũng như các thế hệ tương lai. Từ khóa: Đa dạng sinh học, Đất ngập nước, RAMSAR, Vườn quốc gia Xuân Thủy, Loài chim nước.

MỞ ĐẦU*

Do có điều kiện khí hậu và địa hình đa dạng, Vườn quốc gia Xuân Thủy (VQGXT) có tính đa dạng sinh học (ĐDSH) cao với nhiều kiểu Hệ sinh thái (HST)[2], số lượng loài động thực vật phong phú. Bên cạnh đó, VQGXT còn là vùng đất ngập nước ven biển liên tỉnh châu thổ sông Hồng có chức năng là khu dự trữ sinh quyển quan trọng của thế giới.

Đặc biệt HST vùng bãi triều cửa sông ven biển huyện Giao Thuỷ có diện tích khoảng 10.000ha, bị phân cắt bởi sông Vọp và sông Trà, chia khu vực thành 4 khu là: Bãi Trong, Cồn Ngạn, Cồn Lu và Cồn Xanh có độ cao trung bình từ 0,5 - 0,9m. Đặc biệt ở Cồn Lu có nơi cao tới 1,2 - 2,5m. Với kiểu địa hình và HST trên đã tạo cho VQGXT có nhiều loài đặc hữu và quý hiếm [1].

Đất đai toàn vùng cửa sông Hồng nói chung được thành tạo từ nguồn sa bồi (phù sa bồi lắng) của toàn bộ hệ thống sông Hồng. Lớp phù sa được dòng chảy vận chuyển và bồi lắng hình thành lớp thổ nhưỡng cửa sông ven biển được xác định bởi lớp thổ nhưỡng ven châu thổ với những loại hình [8]:


- Đất nhẹ, cát pha và thịt nhẹ, phần nhỏ cát thuần.

- Đất trung bình, thịt trung bình

- Đất nặng từ thịt nặng đến đất sét (sét cố kết).

Các loại đất cụ thể của khu vực như sau:

- Vùng lõi: rộng 7.100ha, trong đó có 3.100 ha đất nổi, 4.100ha đất còn đang ngập nước, 948ha đất cát và cát pha, 2.152 ha đất thịt và đất sét. Rừng ngập mặn 1.855 ha, rừng phi lao 93ha.

- Vùng đệm: rộng 8.000ha, trong đó 1.407ha còn ngập nước, 6.593ha đất nổi, đất cát pha 220ha, đất thịt và sét 6.373ha, đất có rừng ngập mặn 1.724ha, rừng phi lao 6ha. Với đa dạng hệ sinh thái như vậy đã tạo ra cho VQGXT có những loài đặc hữu duy nhất chỉ xuất hiện tại đây.

Thuỷ triều ở khu vực thuộc chế độ "Nhật triều" với chu kỳ khoảng 25 giờ, thuỷ triều có biên độ khá lớn, biên độ trung bình 150-180cm, thuỷ triều lớn nhất đạt đến 4,5m.

Khu vực bãi triều huyện Giao Thuỷ được cung cấp nước từ Sông Hồng, có 2 sông chính trong khu vực bãi triều là sông Vọp và sông Trà, ngoài ra còn một số lạch nhỏ cấp thoát nước tự nhiên.


136

Độ mặn nước biển của khu vực biến thiên nhiều phụ thuộc vào pha của thuỷ văn và chế độ lũ của Sông Hồng. Vào mùa đông độ mặn trung bình của nước biển tương đối đồng nhất trong khoảng 28-30%o. Vào mùa hè, độ mặn trung bình thấp hơn mùa đông, dao động trong khoảng 20-27%o [2].

Từ các điều kiện trên, VQGXT có đầy đủ cả 3 HST đặc thù: HST trên cạn, HST thủy vược nước ngọt và HST biển. Tuy nhiên, HST của VQGXT phần lớn là HST nhạy cảm với các tác động từ bên ngoài, kể cả các tác động của tự nhiên và con người [2][8].

Đặc điểm của khí hậu:

- Khu vực bãi triều của huyện Giao Thuỷ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mùa Đông từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau.

- Tổng lượng bức xạ lớn, từ 95 - 105Kcal/cm2/năm. Tổng nhiệt năm từ 8000-85000C.

- Lượng mưa trung bình năm là 1.175mm.

- Chế độ gió: Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau hướng gió thịnh hành là đông bắc. Sang mùa hạ (tháng 4-9) hướng gió thịnh hành là gió đông nam. Vận tốc gió trung bình vào khoảng 4 - 6m/s.

- Độ ẩm không khí: Khá cao, khoảng từ 70- 90%, các tháng 10, 11, 12 có độ ẩm không khí thấp (thường nhỏ hơn 75%). Các tháng 2, 3, 4 có độ ẩm rất cao (80-90%) thường đi kèm theo mưa phùn ẩm ướt.

Vùng đất ngập nước này là điểm RAMSAR đầu tiên của Đông Nam Á. Tháng 12/2004, UNESCO lại tiếp tục công nhận Khu dự trữ sinh quyển đồng bằng ven biển châu thổ sông Hồng, trong đó VQGXT là vùng lõi có tầm quan trọng đặc biệt của khu dự trữ sinh quyển thế giới. Đây là nơi có các quần thể của một số loài sinh vật quan trọng trong việc duy trì tính ĐDSH đất ngập nước và là nơi duy nhất ở Việt Nam có những đặc điểm này.

Tuy nhiên, đây cũng là nơi có khoảng 46.000 dân sống trong vùng đệm với diện tích 7.233ha (2), sinh kế chính là khai thác và nuôi trồng

thủy sản, trồng nấm, du lịch sinh thái v.v. Đây là áp lực lớn của cộng đồng địa phương lên nguồn tài nguyên sinh vật của VQG.

Trên cơ sở đó, phân tích đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của một số loài đặc hữu, quý hiếm và xác định các diễn biến của chúng là hết sức cần thiết trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp bảo vệ và phát triển bền vững ĐDSH ở khu vực này.


Các số liệu thứ cấp được thu thập tại VQGXT, Bộ Tài nguyên và Môi trường và tập hợp các tài liệu có liên quan đến nghiên cứu.

Chọn và lập tuyến điều tra đại diện cho khu vực nghiên cứu, từ tuyến điều tra chính khoảng 500m chiều dài lập về hai phía theo hình xương cá các tuyến phụ. Trên tuyến phụ tiến hành lập các tuyến phụ điều tra các loài sinh vật trong phạm vi 10m về hai phía [10][11].

Các ô tiêu chuẩn được lập với diện tích 1000m2 các số liệu về sinh thái môi trường của ô tiêu chuẩn được thu thập bao gồm: các yếu tố đất đai, tác động của con người, sinh thái v.v. Các loài chim, thú, bò sát, lưỡng cư và côn trùng được quan sát bằng các dụng cụ chuyên dụng của JAICA cung cấp [15][17].

Phân loại được thực hiện tại hiện trường kết hợp với lấy mẫu [18]. Xác định tên loài, taxon và xây dựng bảng danh lục các loài. Số liệu được xử lý trên các phần mềm chuyên dụng: PRIMER 5.0 và Excel [9].


Tài nguyên sinh vật của VQG Xuân Thủy

Hệ thực vật

Theo kết quả nghiên cứu đã có khoảng 115 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 42 họ, số lượng nhiều hơn 15 loài so với công bố trước đó. Thực vật nổi đã bước đầu được Viện Nghiên cứu Hải sản và Sở Thuỷ lợi Nam Hà nghiên cứu và đã công bố 64 loài, tuy nhiên trong nghiên cứu này đã phát hiện thêm một số loài so với trước đó.


137

Bảng 1. Thành phần thực vật bậc cao có mạch VQG Xuân Thuỷ

Ngành Họ Chi Loài 1. Khuyết thực vật - Psilotophyta 4 6 6 2. Thực vật hạt kín - Angiospermae 38 93 109

2.1. Thực vật hai lá mầm - Dicotyledones 32 68 85 2.2. Thực vật một lá mầm - Monocotyledones 6 25 24

Tổng số 42 99 115

(Nguồn: Tổng hợp các tài liệu tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy và số liệu điều tra)

Bảng 2. Danh lục các loài chim quý hiếm tại VQG Xuân Thuỷ

STT Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh Tên khoa học Ghi chú

1 Cò thìa Blach-faced Spoonbil Platalea minor EN

2 Rẽ mỏ thìa Spoon-billed Sandpiper Eurynorynchus pygmeus CR

3 Choắt chân màng lớn Asian Dowitcher Limodromus semipanmatus VU

4 Choắt đốm đen Marsh Sandpiper Tringa stagnatilis VU

5 Cò trắng Trung Quốc Chinese Egret Egretta eulohotes VU

6 Sẻ đồng ngực vàng Yellow-breasted Bunting Emberiza aureola VU

7 Choắt mỏ vàng Nordmann's Greenshank Tringa guttifer EN

8 Mòng bể mỏ ngắn Saunders's Gull Larus saundersi VU

9 Bồ nông Spot-billed Pelican Penecanus Philippensis VU

(Nguồn: Tổng hợp tài liệu tại VQGXT và kết quả quan sát thực địa) Lớp chim

- Theo điều tra bước đầu kết hợp với số liệu của Birdlife International ở VQGXT đã gặp 219 loài chim thuộc 41 họ 13 bộ [15]. Khu hệ chim ở đây tiêu biểu là các loài bộ Hạc, bộ Ngỗng, bộ Rẽ và bộ Sẻ. Theo số liệu công bố của vườn là 200 loài chim, trong đó có 160 loài chim di cư, 50 loài chim nước.

- Trong 13 bộ chim ở khu vực, bộ Sẻ chiếm số lượng nhiều nhất tới 40% sau đó là bộ Rẽ, bộ Hạc, bộ Sếu và bộ Sả. Bộ Chim Lặn chỉ có hai loài. Nếu so sánh với danh lục các loài chim Việt Nam ở VQG Xuân Thuỷ có:

+ 219 loài bằng 26,5% của tổng số loài chim cả nước (828 loài).

+ 41 họ bằng 50,61% tổng số họ chim cả nước (81 họ).

+ 13 bộ bằng 68,42% tổng số bộ chim cả nước (19 bộ).

- Các sinh cảnh chính thường gặp là: rừng ngập mặn (64,6%), bãi sậy và cói (67,4%), bãi bồi và cồn cát trống (55,1%), rừng phi lao (42,2%).

- Với sự phong phú và đa dạng về mặt tài nguyên thiên nhiên, VQGXT đã và đang là điểm dừng chân của nhiều loài chim di cư quý hiếm. Cho tới nay, các nhà nghiên cứu và các cán bộ VQG đã ghi nhận được 9 loài chim quý hiếm được ghi vào sách đỏ quốc tế thường gặp theo danh lục ở bảng 2.

Có thời điểm loài Cò thìa đã chiếm tới 20% số cá thể còn lại của thế giới. Loài Choi choi mỏ thìa là loài cực hiếm, hầu như chỉ có thể thấy ở VQGXT, có lúc đã phát hiện trên 20 cá thể. Tuy nhiên, theo số liệu nghiên cứu, những năm gần đây chỉ còn thấy dăm ba cá thể vào mùa di trú.

Lớp thú, các lớp bò sát, lưỡng cư và côn trùng - Theo điều tra sơ bộ có khoảng chục loài thú ở trên cạn là các loài: Dơi, chuột, cầy, cáo v.v., ở dưới nước có ba loài quí hiếm là: Rái cá (Lutra lutra Linnaeus, 1758), cá Heo (Lipotes vexilifer Miller, 1918) và Cá Đầu ông sư (Neophocaera phocaenoides G. Cuvier, 1829). Cá heo thường gặp vào mùa mưa bão (Từ tháng 8 đến tháng 10 hàng năm).


138

- Theo số liệu điều tra chưa đầy đủ, đã có hàng trăm loài sinh sống ở VQGXT tạo nên sự phong phú và cân bằng hài hoà của hệ sinh thái. Số liệu về ĐDSH của các lớp Bò sát và Lưỡng cư được điều tra sơ bộ là 27 loài, côn trùng có 112 loài.

Tài nguyên Thuỷ sản

* Thực vật thuỷ sinh

Thành phần rong biển ở khu vực khác nhau về tình trạng phát triển. Các loài rong có giá trị kinh tế thuộc 2 ngành rong đỏ và rong xanh, tiêu biểu là Rong câu chỉ vàng (Gracilaria bodgettii). Trong các thuỷ vực của vùng cửa sông có lau sậy, cói và rong tảo. Đa số rong tảo là nguồn thức ăn quan trọng của tôm cá và các loài động vật thuỷ sinh khác.

Theo số liệu thống kê kết quả thu mẫu của 37 loài thuộc 4 ngành tảo như sau:

Ngành tảo Silic (Bacillariophyta) ở 15 chi, 27 loài, chiếm 73%.

Ngành tảo Giáp (Pirophy): 2 chi, 4 loài, chiếm 10,8%.

Ngành tảo Lam (Cyanophyta): 2 chi, 3 loài, chiếm 8%.

Ngành tảo Lục (Chlorophyta): 3 chi, 3 loài, chiếm 8%.

Hai chi có số loài cao thuộc ngành tảo Silic, các chi còn lại chỉ chiếm từ 1 đến 2 loài.

Kết quả thu mẫu mùa mưa 2011 được 40 loài theo tỷ lệ:

Ngành tảo Silic: 15 chi, 3 loài, chiếm 75%.

Ngành tảo Giáp: 1 chi, 5 loài, chiếm 12,5%.

Ngành tảo Lam: 2 chi; 2 loài, chiếm 2%.

Ngành tảo Lục: 3 chi, 3 loài, chiếm 7,5%.

Số tảo Giáp, Lục, Lam không có giá trị làm thức ăn cho thuỷ hải sản chiếm 25% tổng số loài.

Mặc dù số loài phát hiện ở trên còn thấp nhưng lại có mặt nhiều loài ưu thế ở vùng cửa sông ven biển, ngành tảo Silic chiếm tỷ lệ lớn tạo lên sinh khối lớn làm thức ăn phong phú cho các loài động vật thuỷ sinh.

Mật độ tế bào trung bình trong mùa mưa và mùa khô là: Mùa mưa 140.370 tế bào/m3 nước, mùa khô 2.275.644 tế bào/m3 nước. Như vậy có sự chênh lệch lớn giữa mùa khô và mùa mưa. Mùa khô mật độ tế bào cao gấp 16 lần mùa mưa. Đặc biệt là tảo Thalassiothrix có mật độ cá thể cao và xuất hiện phổ biến ở tất cả các trạm thu mẫu.

* Động vật nổi

Động vật nổi đóng vai trò quan trọng vùng cửa sông Hồng bao gồm 165 loài của 14 nhóm chính như: Copepoda, Cladocera, Siphonophora, Chaetognatha, Nauphius.

Tất cả các nhóm phù du động vật ở Sông Hồng đều rộng muối và rộng nhiệt, bắt nguồn từ biển nhiệt đới thích nghi với dao động lớn của độ muối ở môi trường cửa sông và mật độ của chúng cũng dao động rất lớn tuỳ theo các điều kiện cụ thể của môi trường.

Về mùa khô: Thu được 33 loài, thuộc 7 nhóm. Chiếm ưu thế là Copepoda với 19 loài, chiếm 57,5%.

Về mùa mưa: Thu được 42 loài, thuộc 7 nhóm, nhóm Copepoda chiếm ưu thế có 27 loài, chiếm 64,3%. * Động vật đáy

- Động vật đáy có thành phần tương đối phong phú, đã phát hiện 154 loài, thuộc các nhóm phổ biến như Polychaeta, Mollusca và Crustacea, mùa khô chiếm 78%, mùa mưa chiếm 59% số loài đã gặp. Trong đó có một số loài có giá trị kinh tế cao như: Ngao (Meretrix lusoria), Vọp (Mactra quadrangularis), Cua rèm (Scylla serrata), Ghẹ (Portunus penaeus), Tôm he (Penaeus Merguiensis), Tôm rảo (Metapennaus ensis), Tôm vàng (Metapenmus soyneri). Gần đây Tôm sú (Pennaeus monodon) đã được đưa vào nuôi có giá trị kinh tế khá cao, bổ sung cho cơ cấu loài hải đặc sản của vùng.

- Kết quả điều tra về định lượng của động vật đáy cỡ nhỏ thuộc nhóm giun nhiều tơ, ấu trùng, nhuyễn thể ở giai đoạn bám, ấu trùng giáp xác sống đáy như sau:

Mùa khô: 2.400 cá thể/m3 nước (trung bình).

Mùa mưa: 450 cá thể/m3 nước (trung bình).


139

* Cá: Vào những năm 1980 đã thống kê được 156 loài, năm 2002 điều tra sơ bộ thấy 107 loài thuộc 12 bộ, 44 họ, có trên 40 loài cá có giá trị kinh tế sản lượng cá đạt khoảng 4000tấn/năm. Một số loài có giá trị cao như: cá Vược (Lates calcarifer), cá Bớp (Bostrichthys sisnensis), cá Đối (Mugil nepalensisreus), cá Dưa (Muraenesox cinereus), cá Nhệch (Pisoodonophifboro), cá Tráp (Taius tumifrons) v.v.

Về mặt số lượng, các loài cá trên chiếm tỷ lệ khá lớn; tuy nhiên, thời gian gần đây bị suy giảm do bị khai thác quá mức.

KẾT LUẬN

Hệ thực vật: VQGXT có tính đa đạng về hệ sinh thái, đa dạng sinh học, năng suất sinh học và độ nhạy cảm sinh học cao. Bên cạnh đó, chúng còn đóng vai trò là giá thể của các loài chim nước. Đối với các loài chim di cư thì khu hệ thực vật, đặc biệt là khu hệ sinh thái rừng ngập mặn là nơi kiếm ăn, nơi sinh sống và làm tổ. Còn đối với các loài chim di cư thì rừng ngập mặn là nơi trú ngụ và là nơi cung cấp nguồn thức ăn đáng kể (mặc dù hầu hết các loài chim di cư kiếm ăn ở các bãi bồi phù sa, lầy).

Lớp Chim: Sự đa dạng của khu hệ chim ở Vườn quốc gia Xuân Thuỷ là tương đối cao. Đặc biệt là có 9 loài chim quý hiếm được ghi vào sách đỏ quốc tế. Hai loài Cò thìa và Mòng bể mỏ ngắn được coi là đỉnh của chuỗi dinh dưỡng đã có mặt khá đông ở VQGXT. Với sự phong phú và đa dạng về mặt tài nguyên thiên nhiên, VQGXT đã và đang là điểm dừng chân của nhiều loài chim di cư quý hiếm. Trong số 219 loài chim, có tới 150 loài di trú và gần 50 loài chim nước. Những loài chim nước và chim di cư có số lượng cá thể đông nhất. Vào mùa di trú có thể gặp 30 đến 40 ngàn con (tiêu chí của một vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế chỉ là 20.000 con - Trung tâm nghiên cứu hệ sinh thái rừng ngập mặn - MERC).

Tài nguyên Thuỷ sản: Qua nghiên cứu, kết quả thu được mẫu của 37 loài thuộc 4 ngành tảo; kết quả thu mẫu mùa mưa được 40 loài.

Động vật nổi gồm 165 loài của 14 nhóm chính như: Copepoda, Cladocera, Siphonophora, Chaetognatha, Nauphius. Động vật đáy có thành phần tương đối phong phú, đã phát hiện 154 loài chủ yếu là mùa khô chiếm 78%, mùa mưa chiếm 59% số loài. Kết quả điều tra sơ bộ cho thấy có 107 loài cá thuộc 12 bộ, 44 họ, trong đó có trên 40 loài cá có giá trị kinh tế, sản lượng cá đạt khoảng 4000tấn/năm (2002).

Đề xuất các giải pháp bảo tồn, duy trì hệ thực vật VQGXT, tỉnh Nam Định

* Giải pháp kĩ thuật

- Hỗ trợ xây dựng các mô hình sử dụng khôn khéo và bền vững tài nguyên môi trường.

- Tăng cường các trang thiết bị chuyên dụng để phục vụ cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học.

- Tăng cường trồng thêm rừng thuần theo kĩ thuật bảo vệ đất ngập nước.

* Giải pháp quản lí

- Tăng cường năng lực cho cán bộ quản lý và đại diện các nhóm cộng đồng của địa phương.

- Tăng cường hợp tác quốc tế, nghiên cứu khoa học ứng dụng, phối kết hợp và hỗ trợ tài chính cho việc thực hiện các chương trình mục tiêu cơ bản.

- Tăng cường giám sát đánh giá và điều chỉnh kế hoạch quản lý cho phù hợp để khắc chế yếu điểm và thách thức, phát huy điểm mạnh, tận dụng cơ hội để thành đạt mục tiêu của Khu dự trữ sinh quyển thế giới.

Từ kết quả đánh giá bảo tồn ĐDSH VQG Xuân Thủy thì cần phải thực hiện bảo tồn ĐDSH trước những nguy cơ tiềm tàng là suy giảm số lượng loài. Trên cơ sở đánh giá tính đa dạng và giá trị của nó, xem xét các giải pháp bảo tồn, duy trì hệ thực vật Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ, tỉnh Nam Định [7][8].


[1]. Aubreville, A., Tardieu-Blot, N. L., Vidal, J. E. (1942). “Flore du Cambodge, du Laos et du Vietnam.” Facs. Paris. [2]. Nguyễn Viết Cách (2010), “Kinh tế hóa công tác bảo tồn đa dạng sinh học vườn Quốc gia Xuân Thủy.” K ỷ yếu hội nghị Quốc gia về đa dạng sinh học.


140

[3]. Lê Trần Chấn (1999), “Một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Việt Nam” Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. [4]. Cục Bảo tồn Đa dạng sinh học (2009), “Xây dựng kế hoạch hành động quốc gia về Đa dạng sinh học.” Tổng cục Môi trường, Hà Nội. [5]. Phạm Hoàng Hộ (1993). Cây cỏ Việt Nam. Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. [6]. Hội nghị chuyên đề (2011), “Đa dạng sinh học.” Hà Nội. [7]. Hoang Van Hung, Luigi De Filippis, Rod Buckney (2011), “Population structure and genetic diversity of the rare and endangered Sinocalamus mucclure and Markhamia stipulata in Ba Be National Park, Vietnam.” Asian Journal of Plant Sciences 10 (6): 312-322. [8]. Hoàng Văn Hùng, Nguyễn Thanh Hải (2011), “Hi ện trạng sinh vật vườn Quốc gia Xuân Thủy, Nam Định” . Kỷ yếu hội thảo khoa học lần thứ 39 các trường Đại học Kỹ thuật năm 2011. 6: 35-41. [9]. Le Brocque, A. F., Buckney, R.T. (1995). "Vegetation and environmental patterns on soils derived from Hawkesbury Sandstone and Narrabeen substrata in Ku-ring-gai Chase National Park, New South Wales." Australian Journal of ecology. 20(2): 229-238. [10]. Le Brocque, A. F. B., R.T. (1997). "Multivariate relationships between floristic composition and stand structure in vegetation of Ku-ring-gai Chase National Park, New South Wales, Australia." Autralian Journal of Botany. 45 (6): 717-720.

[11]. Le Brocque, A. F., Buckney, R.T. (2003). "Species richness-environment relationship within coastal sclerophyll and mesophyll vegetation in Ku-ring-gai Chase National Park, New South Wales, Australia." Austral Ecology. 28: 404-412. [12]. Phan Kế Lộc (1985), “Thử vận dụng khung phân loại của UNESCO để xây dựng khung phân loại Việt Nam.” Tạp chí sinh học, Tr 1-5. [13]. Loc, P. K., Hiep, N. T., and Averyanov, L. (2006). “Systematic structure of the Vietnamese Flora and Threatened gymnosperm species of Vietnam, their presence in protected areas.” Vietnam Forestry Review.. 1: 18-20. [14]. Major, J. (1951), “A functional, factorial approach to plant ecology”. Ecology. 32: 392-412. [15]. Vo Quy (1985). "Rare Species and protected measures proposed for Vietnam.” In: Thorsell, J.W. (Ed). Conserving Asia's Natural Heritage, IUCN. [16]. Vo Quy, Can Le Thac (1994). "Conservation of Forest Resources and the Greater Biodiversity of Vietnam." Asian Journal of Environment Management. 2 (No. 2 Hongkong). [17]. Vo Quy (2007). "Root Cause of Biodiversity Loss in Vietnam." Journal of Science and Technology in Vietnam. 23: 15-20. [18]. Rod Buckney, Dang Kim Vui, Hoang Van Hung, Lou De Filippis (2011), “Evaluation of the conservation status and risks for some endangered plant species in Ba Be National Park, Bac Kan Province, Vietnam.” Agriculture Publishing House.

SUMMARY EVALUATION OF THE BIODIVERSITY CONSERVATION FOR SOM E RARE SPECIES IN XUAN THUY NATIONAL PARK, NAM DINH PROVIN CE

Hoang Van Hung*, Nguyen Thanh Hai, Nguyen Thi Lanh College of Agriculture and Forestry – Thai Nguyen University

Xuan Thuy wetland in Xuan Thuy National Park is the first RAMSAR site of Southeast Asia. In 2004, UNESCO continuously recognized Red River Delta Biosphere Reserve, in which Xuan Thuy National Park is the core zone having a special importance of biosphere reserves in the world. This place has the populations of some important species in maintaining the biodiversity of wetland and is the only place in Vietnam recorded the existence of waterbirds. Based on the biodiversity research; there were 115 vascular plant species of 42 families; 219 bird species of 41 families among which are 9 endangered species listed in the IUCN Red List. The research also listed many rare species of benthos, amphibian and zooplankton, especially, Blach-faced Spoonbil and Saunders’s Gull residing at the top of food chain. The results showed that the solutions are an important issue in making conservation measures and maintenance of rare species in the near future. On the other hand, it will satisfy the current interests of the local communities, and fully meet national and international long-term benefits as well as future generations. Key words: Biodiversity, wetland, RAMSAR, Xuan Thuy National Park, water-birds.



Phan Đình Binh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 141 - 146

141

ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH S Ử DỤNG VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA CÁC CÔNG TRÌNH KHÍ SINH H ỌC TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PH Ố THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN

Phan Đình Binh* Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Nghiên cứu được tiến hành nhằm đánh giá tình hình sử dụng công trình khí sinh học và chất lượng nước thải của các công trình đó trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Thành phố thái Nguyên hiện có 571 hộ gia đình và trang trại sử dụng công trình khí sinh học. Trong đó, có 30 công trình (5,25%) có thể tích trên 20 m3; 47 công trình (8,23%) có thể tích từ 15-20 m3 và số còn lại co thể tích nhỏ hơn 15 m3. Hầu hết các hộ gia đình và trang trại sử dụng khí ga cho nấu ăn và thắp sang. Nước thải của hầm biogas được dùng để tưới cho cây trồng (rau, chè…) và nuôi cá. Kết quả phân tích nước thải của các công trình khí sinh học cho thấy chỉ số COD cao hơn 3,75 – 38,94 lần, còn các chỉ tiêu khác thì thấp hơn so với tiêu chuẩn cho phép. Từ khóa: Khí sinh học, nước thải, COD, ô nhiễm môi trường, tiêu chuẩn môi trường

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Ngày nay, môi trường đang là vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu. Nhiều nơi trên thế giới và ở Việt Nam, môi trường đang bị suy thoái, tài nguyên thiên nhiên đang trở nên cạn kiệt, hệ sinh thái mất cân bằng. Để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, người ta đã nghiên cứu và xây dựng các công trình khí sinh học (KSH) để thu khí sinh học sử dụng làm năng lượng phục vụ cho đời sống con người [5]. Các công trình khí sinh học hiện nay đang được sử dụng rất phổ biến từ các cơ sở chăn nuôi lớn tới các hộ gia đình [6]. Đây được coi là một biện pháp rất hữu hiệu để giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường ở khu vực nông thôn, nó đặc biệt có ý nghĩa rất lớn đối với một nước có hơn 70% dân số sống bằng nghề nông như ở nước ta [2].

Tuy nhiên, khi ngành chăn nuôi phát triển lại kéo theo vấn đề về nước thải, mùi hôi thối từ các trang trại và các hộ chăn nuôi làm cho môi trường trở nên ô nhiễm [4]. Do đó, để nhìn nhận một cách khách quan tầm quan trọng của các công trình khí sinh học đối với kinh tế và môi trường thì việc tiến hành nghiên cứu “ Đánh giá tình hình sử dụng và chất lượng nước thải của các công trình khí sinh học


(KSH) tại thành phố Thái Nguyên” là rất cần thiết, nhằm mục tiêu: Đánh giá tình hình sử dụng và chất lượng nước thải của các công trình khí sinh học tại thành phố Thái Nguyên.


Nội dung

Tiến hành điều tra điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội của thành phố; Tình hình sử dụng các công trình KSH và đánh giá chất lượng nước thải bao gồm: Số lượng công trình; quy mô, loại hình công trình; tỷ lệ, thành phần nguyên liệu cung cấp cho công trình; tình hình sử dụng khí và chất thải của các công trình; đánh giá chất lượng nước thải.


* Ngoài thực địa: - Điều tra thực địa và phỏng vấn các chủ hộ sử dụng công trình KSH

- Phương pháp lấy mẫu nước thải: Lấy mẫu từ lúc 7 - 8 giờ sáng ngày 12/03/2011, 6 mẫu nước thải được lấy ở 6 công trình KSH khác nhau, mỗi mẫu lấy 1,5 lít nước thải đựng trong chai nhựa. Mẫu được lấy ở giữa bể cuối cùng của các công trình KSH, ở độ sâu 30cm so với mặt nước của bể. Mẫu được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 40C trước khi đem phân tích.


142

- Chỉ tiêu pH được phân tích ngay khi mẫu mới được vận chuyển về phòng thí nghiệm.

* Trong phòng thí nghiệm: - Sử dụng các máy móc của Phòng Thí nghiệm - Viện Khoa học Sự sống tiến hành phân tích các chỉ tiêu cụ thể như sau: N tổng số (%): xác định theo phương pháp Kjeldahl; P2O5 tổng số (mg/l): xác định bằng máy quang phổ tử ngoại khả kiến (UV – Vis); COD (Nhu cầu oxy hóa học): Đo trên máy COD Vario 34059; pH:

xác định trên máy đo pH; Coliform (MNP/ml): ISO 9308 - 1 - 2000.

* Phương pháp xử lý và phân tích số liệu

- Số liệu sơ cấp được tính toán và xử lý thống kê trên máy vi tính bằng phần mềm Excel.

- Số liệu phân tích trong phòng thí nghiệm được so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 6772 – 2000, tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt áp dụng mức V và TCVN 5945 – 2005, tiêu chuẩn nước thải công nghiệp áp dụng cột B [1].

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Bảng 1. Số lượng các công trình KSH

TT Tên Phường/Xã Tổng (công trình) Năm

2008 2009 2010 2011

1 Cam Giá 30 4 12 5 9

2 Đồng Quang 1 0 1 0 0

3 Gia Sàng 8 0 4 1 3

4 Hoàng Văn Thụ 2 0 1 0 1

5 Hương Sơn 30 5 10 5 10

6 Phan Đình Phùng 6 1 2 1 2

7 Phú Xá 12 2 4 3 3

8 Phúc Trìu 91 16 18 31 26

9 Phúc Xuân 33 6 13 6 8

10 Túc Duyên 9 1 4 1 3

11 Quán Triều 8 0 4 2 2

12 Quang Trung 1 0 1 0 0

13 Quang Vinh 13 2 5 3 3

14 Quyết Thắng 41 7 15 6 13

15 Tân Cương 60 11 25 9 15

16 Tân Lập 11 1 5 2 3

17 Tân Long 7 1 3 1 2

18 Tân Thành 12 2 5 2 3

19 Tân Thịnh 4 0 3 0 1

20 Thịnh Đán 26 7 10 3 6

21 Thịnh Đức 74 15 25 15 18

22 Tích Lương 19 3 7 3 6

23 Trung Thành 3 0 2 1 0

24 Trưng Vương 1 0 0 0 1

25 Lương Sơn 49 13 13 9 14

26 Phúc Hà 20 3 8 1 9

Tổng cộng 571 100 200 110 161

(Nguồn: Trạm Khuyến nông thành phố Thái Nguyên)


143

Bảng 2. Quy mô các cơ sở sản xuất sử dụng công trình KSH

Quy mô Tổng (hộ) Năm

2008 2009 2010 2011 Cơ sở sản xuất lớn 30 2 7 10 11 Cơ sở sản xuất vừa và nhỏ 47 5 9 12 21 Quy mô hộ gia đình 494 93 184 88 129

Tổng 571 100 200 110 161 Vài nét về điều kiện tự nhiên - Vị trí địa lý: Thành phố Thái Nguyên là trung tâm văn hoá, kinh tế, chính trị của tỉnh, cách thủ đô Hà Nội 80km về phía Bắc, có ranh giới tiếp giáp như sau: phía Đông giáp huyện Đồng Hỷ; phía Tây giáp huyện Phổ Yên; phía nam giáp huyện Phú Bình và phía Bắc giáp huyện Phú Lương, Đại Từ. - Khí hậu thời tiết: thành phố Thái Nguyên có điều kiện khí hậu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, mùa Đông lạnh và khô hanh, mùa hè nóng ẩm. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mưa tập trung từ tháng 6 đến tháng 8. Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Tình hình sử dụng công trình KSH và đánh giá chất lượng nước thải tại thành phố Thái Nguyên. Tình hình sử dụng và quy mô các công trình khí sinh học * Số lượng và quy mô các công trình KSH: Tính đến hết năm 2011 toàn thành phố đã xây dựng và đưa vào sử dụng 571 công trình khí sinh học trên hầu hết địa bàn xã, phường (bảng 1). Trong tổng số 571 công trình thì chỉ có 30 cơ sở sản xuất có số đàn lợn hơn 200 con và 47 cơ sở có từ 100 đến 200 con lợn hầu hết các công trình còn lại chỉ ở mức hộ gia đình (bảng 2 và 3).

Bảng 3. Quy mô các công trình KSH theo thể tích bể

STT Thể tích (m3) Số lượng Tỷ lệ (%)

1 <15 494 86,51

2 15 – 20 47 8,23

3 > 20 30 5,25

Tổng 571 100

* Thành phần nguyên liệu cung cấp cho các công trình KSH

Kết quả điều tra cho thấy: Nguồn nguyên liệu chính cung cấp cho các công trình khí sinh

học là phân lợn chiếm 81,4% tổng nguyên liệu cung cấp cho các công trình khí sinh học, phân người chiếm 13,6%; số còn lại là phân trâu, bò và cỏ; một số hộ sử dụng phân gà trộn với phân lợn và phân người làm nguyên liệu cho công trình khí sinh học. Trên thực tế, ngoài nguyên liệu là phân động vật thì một phần nguyên liệu cung cấp cho các công trình khí sinh học là thực vật bao gồm rơm, rạ, cỏ khô, thân cây họ đậu.v.v. Những nguyên liệu này cần được băm nhỏ và đem ủ cùng phân động vật thì khi nạp mới cho gas nhanh và mạnh.

* Tình hình sử dụng khí và chất thải của các công trình KSH

- Sử dụng khí biogas: Khí biogas được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: đun nấu, thắp sáng, sưởi, sấy chè... Tuy nhiên khí biogas ở thành phố Thái Nguyên được sử dụng chủ yếu để đun nấu là 328 hộ (57,44%) và 243 hộ dùng khí biogas vừa đun nấu vừa để thắp sáng (42,56%), việc ứng dụng khí biogas vào thắp sáng còn hạn chế do công suất của đèn còn thấp, hơn nữa một số hộ chăn nuôi nhỏ thì công trình KSH cũng chỉ mới cung cấp đủ khí cho đun nấu hàng ngày.

- Sử dụng chất thải: So với khí biogas thì bã thải của các công trình khí sinh học có nhiều ứng dụng hơn ở nhiều lĩnh vực khác nhau:

+ Đối với sản xuất nông nghiệp: Bã thải là hỗn hợp nhiều chất dinh dưỡng và có tác dụng rất lớn đối với sản xuất vì nó có khả năng làm tăng năng suất cây trồng, cải tạo đất lại có khả năng hạn chế sâu bệnh và cỏ dại [3]. Trong 571 hộ sử dụng biogas thì 379 hộ dùng bã thải làm phân bón trực tiếp cho các loại cây trồng như: chè, rau, lúa và 179 hộ kết hợp dùng bã thải làm phân bón và thức ăn cho cá.


144

+ Đối với chăn nuôi: Bã thải của công trình khí sinh học chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao và sạch bệnh. Một số hộ dân bước đầu đã sử dụng một cách đơn giản là thải trực tiếp xuống ao cho cá ăn (197 hộ). Một số hộ (13 hộ) chưa nhận thấy hiệu quả của bã thải đối với sản xuất và chăn nuôi nên đã không sử dụng mà thải ra kênh hoặc bãi cỏ hoang.

Tuy nguồn chất thải này khi thải ra nó sẽ tác động đến môi trường ở mức độ thấp song đây là một điều lãng phí lớn về kinh tế.

Hiện trạng nước thải của các công trình KSH tại thành phố Thái Nguyên

* Chất lượng nước thải của các công trình KSH có thể tích lớn hơn 20m3

Kết quả phân tích chất lượng nước thải của các công trình KSH cho thấy hàm lượng các chỉ tiêu được phân tích nằm trong tiêu chuẩn cho phép: N tổng số thấp hơn từ 9,13 đến 19,57 lần, P2O5 tổng số thấp hơn từ 1,12 đến

2,89 lần (so sánh với TCVN 5945 – 2005 cột B). Coliform thấp hơn tiêu chuẩn cho phép từ 3,62 đến 18,51lần, pH của nước thải cũng thấp hơn rất nhiều (so sánh với TCVN 6772 – 2000 mức V). Tuy nhiên, hàm lượng COD lại vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 29,88 đến 38,94 lần (so sánh với TCVN 5945 – 2005 cột B). Các mẫu nước này được lấy ở bể cuối cùng của các công trình KSH do đó nếu như người dân thải nước này ra kênh, mương, ao hồ thì sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, từ đó gây ảnh hưởng đến con người và sinh vật. Tuy nhiên, nước thải của các công trình KSH có chứa một lượng lớn các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng như: Nito, Photpho…

Do đó, nếu như người dân biết cách sử dụng hợp lý nguồn nước thải này thì sẽ tận dụng được một lượng chất dinh dưỡng sẵn có để tưới cho cây trồng thay cho việc bón phân hoá học hay phân chuồng.

Bảng 4. Kết quả phân tích nước thải của các công trình KSH có thể tích lớn hơn 20m3

STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN

6772 -2000 (mức V)

TCVN 5945 -2005

(cột B) M01 M02 M03

1 COD mg/l 3894 3168 2988 - 100

2 N tổng số mg/l 6,567 4,816 3,065 - 60

3 P2O5 tổng số mg/l 4,275 5,316 2,072 - 6

4 pH 7,10 7,20 7,90 5 - 9 -

5 Coliform MPN/100ml 2760 540 2760 10 000 -

(Trong đó:M01: lấy tại hộ chị Đàm Thị Tươi - xóm Bắc Thành; M02: lấy tại hộ anh Dương Văn Quý – xóm Trung Thành; M03: lấy tại hộ chị Nguyễn Thị Lan – xóm Cây Xanh).

* Chất lượng nước thải của các công trình KSH có thể tích nhỏ hơn 20m3

Bảng 5. Kết quả phân tích nước thải của các công trình KSH có thể tích nhỏ hơn 20m3

STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả TCVN

6772 -2000 (mức V)

TCVN 5945 -2005

(cột B) M04 M05 M06

1 COD mg/l 926 375 407 100

2 N tổng số mg/l 6,830 5,735 4,553 60

3 P2O5 tổng số mg/l 2,151 0,673 0,682 6

4 pH 7,29 7,27 7,16 5 - 9 -

(Trong đó: M04: lấy tại hộ bà Đỗ Thị Hoa, xóm Nước 2; M05: lấy tại hộ anh Lê Quang Tiến, xóm Nước 2; M06: lấy tại hộ anh Nguyễn Duy Khánh, xóm Sơn Tiến).


145

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng COD vượt tiêu chuẩn cho phép từ 3,75 đến 9,26 lần. Còn hàm lượng N tổng số thấp hơn 8,78 đến 13,17 lần, P2O5 tổng số thấp hơn 2,78 đến 8,9 lần (so sánh với TCVN 5945 – 2005 cột B), pH của nước thải nằm trong giới hạn cho phép. Do đó, mức độ tác động của nước thải đến môi trường xung quanh là không lớn.

Như vậy, qua kết quả phân tích các mẫu nước thải của các công trình KSH cho thấy thể tích của công trình KSH càng lớn (quy mô cơ sở sản xuất lớn) thì hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải càng cao và mức độ tác động của nó đến môi trường cũng sẽ tăng lên. Do vậy, người dân không nên thải nước thải này ra ngoài kênh, mương hay vào các nguồn nước khác sử dụng cho mục đích sinh hoạt, mà chúng ta nên sử dụng nước thải biogas để tưới cho cây trồng như: rau, cây hoa màu, cây chè… Vì nước thải của các công trình KSH đều chứa một lượng rất lớn các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và số lượng vi khuẩn gây hại có trong nước thải là rất ít. Một điều rất được các kỹ thuật viên và người dân đánh giá cao đó là nước thải của các công trình khí sinh học đã hạn chế mùi hôi thối từ chất thải của các hộ và các trang trại chăn nuôi thải ra. Hiệu quả sử dụng chất thải và nước thải biogas tưới cho cây trồng tại xã Quyết Thắng được thể hiện qua hình 1 và 2.

KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Hiện tại thành phố Thái Nguyên có 571 công trình KSH, trong đó chỉ có 30 công trình (chiếm 5,25%) có thể tích lớn hơn 20m3, 47 công trình có thể tích từ 15 - 20 m3 (chiếm 8,23%) , còn lại là công trình có thể tích nhỏ hơn 15 m3.

Phần lớn các hộ sử dụng khí biogas để đun nấu; cụ thể là 328 hộ (57,44%) và 243 hộ dùng khí biogas vừa đun nấu vừa để thắp sáng (42,56%), bã thải biogas được sử dùng làm phân bón cho cây trồng và làm thức ăn cho cá.

Về chất lượng nước thải: Trong các chỉ tiêu phân tích thì chỉ có COD là vượt giới hạn cho phép từ 3,75 đến 38,94 lần, còn các chỉ tiêu

khác đều nằm trong giới hạn cho phép. Do vậy, nếu nguồn nước này thải ra ngoài kênh, mương hay các nguồn nước dùng cho sinh họat thì sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi trường sống của con người và sinh vật.

Hình 1. Sử dụng nước thải biogas tưới cho rau

tại hộ bà Đỗ Thị Hoa – xóm Nước 2

Hình 2. Sử dụng nước thải biogas tưới cho cây

chè tại hộ anh Nguyễn Khánh Lập – xóm Thái Sơn


[1]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2006), Tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường. [2]. Lê Đức & CS (2004), Một số phương pháp phân tích môi trường, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. [3]. Đinh Thế Lộc và Nguyễn Khắc Tích (2005), Hướng dẫn sử dụng bã thải khí sinh học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. [4]. Lương Đức Phấn (2000), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. [5]. Bastiaan Tuene (2008), Biogas in the Family for Biogas Programme Viet Nam, Published by Biogas Project Division. [6]. Clay Waltaon (2007), Global biogas Markets Summit, Environmental power corp, USA, 35-38.


146

SUMMARY ASSESSMENT ON BIOGAS UTILIZATION AND QUALITY OF WAS TE WATER FROM BIOGAS-STRUCTURE IN THAI NGUYEN CITY, THAI NGUYEN PROVINCE

Phan Dinh Binh* College of Agriculture and Forestry – TNU

The research was conducted to assess the biogas utilization and quality of wastewater from biogas-structure in Thai Nguyen city. The results showed that Thai Nguyen city had 571 households and farms using biogas-structures of which there were 30 biogas-stuctures (5.25%) with the volume more than 20 m3, 47 biogas-stuctures (8.23%) with the volume from 15 to 20 m3 and the others having volume below 15 m3. Most of the households and farms used biogas for cooking and lighting. The waste of biogas-stuctures was used for planting (vegetable, tea, etc) and raising fish. Regarding to quality of waste water from biogas-structure, COD factor has been 3.75 to 38.94 times higher in comparision with Vietnam environmental standards, the others have been lower than the standards. Key words: Biogas, waste water, COD, environmental pollution, environmental standard.



Trần Thị Phả và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 147 - 152

147

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐẾN KHẢ NĂNG HẤP THỤ MỘT SỐ KIM LO ẠI NẶNG (As, Pb, Cd,Zn) CỦA CÂY SẬY (Phragmites australis)

Tr ần Thị Phả1*, Đặng Văn Minh 1, Lê Đức2, Đàm Xuân Vận1

1Trường Đại học Nông lâm - ĐH Thái Nguyên 2Trường Đại học khoa học tự nhiên - ĐH Quốc gia Hà Nội

TÓM TẮT

Nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến khả năng hấp thụ Asen, chì, Cadimi và kẽm của cây sậy cho thấy hàm lượng As, Pb, Cd và Zn đều được cây sậy tích lũy trong thân lá với các mức độ khác nhau tùy thuộc vào pH. Trong đó khả năng tích lũy As, Pb và Cd trong thân + lá và rễ của cây sậy tốt nhất ở công thức 1 (CT) là 20,12 ppm, 75,90ppm đối với As, 25,67ppm, 94,3 ppm đối với Pb, 15,1 ppm và 82,7ppm đối với Cd nhưng đối với Zn khả năng tích lũy trong thân + lá tốt nhất ở CT3 và rễ tốt nhất lại ở CT1 tương ứng là 132,1ppm và 386,1ppm. Khả năng xử lý đất ô nhiễm As giảm từ 2,10 lần đến 9,59 lần, trong đất ô nhiễm chì thì giảm từ 7,64 lần đến 12,32 lần và trong đất ô nhiễm Cd giảm từ 2,16 lần đến 3,44 lần, còn trong đất ô nhiễm kẽm đã giảm từ 17,60 lần đến 28,77 lần so với ban đầu Từ khóa: cây sậy, ô nhiễm đất, kim loại nặng

ĐẶT VẤN ĐỀ* Các quá trình biến đổi, di động của các kim loại nặng trong đất đến nay vẫn chưa được làm rõ và về cơ bản, đây là những quá trình rất phức tạp, biến đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố, từ bản chất của đất (pH, CEC, OM...) đến điều kiện khí hậu, địa hình và các hoạt động nhân sinh. Sậy là loài cây có thể sống trong những điều kiện thời tiết khắc nghiệt và rất phù hợp với khí hậu Việt Nam. Hệ sinh vật quanh rễ loại cây này có thể hấp thụ kim loại nặng và phân hủy chất hữu cơ. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung nghiên cứu - Đánh giá ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh trưởng, hấp thụ As, Pb, Cd và Zn của cây sậy. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp xây dựng đường chuẩn: Xây dựng đường chuẩn pH theo phương pháp Jensen. - Phương pháp kế thừa: Thu thập tài liệu, số liệu về tình hình đất bị ô nhiễm kim loại nặng (KLN) tại Thái Nguyên - Phương pháp bố trí thí nghiệm: * Tel: 0982.091.200; Email: [email protected]

Thí nghiệm được đặt trong nhà lưới, mỗi vại 6 kg đất, gồm 2 thí nghiệm với 3 công thức, mỗi công thức nhắc lại 3 lần, tổng số vại thí nghiệm : 2 thí nghiệm x 3 x 3 = 18 chậu.

+Thí nghiệm 1:

Cho vào môi trường đất muối Na2HAsO4. 7H2O với nồng độ là 140ppm cùng với As có trong đất là 3,85ppm. Vậy thí nghiệm 3, nồng độ As trong đất là 143,85ppm được bố trí ở 3 công thức, 3 lần nhắc lại. Với CT1 cho vào đất 0(g)CaCO3,, CT2 cho vào đất 3(g)CaCO3, CT3 cho vào đất 54,6 (g)CaCO3 tương ứng với các mức pH cần làm thí nghiệm, với 3 lần nhắc lại cho một công thức.

+Thí nghiệm 2:

Cho vào môi trường đất muối Pb(NO3)2 với nồng độ là 1000ppm cùng với Pb có trong đất là 16,49ppm. Vậy thí nghiệm 2, nồng độ Pb trong đất là 1016,49ppm được bố trí ở 3 công thức, 3 lần nhắc lại. Với CT1 cho vào đất 0(g)CaCO3,, CT2 cho vào đất 3(g)CaCO3, CT3 cho vào đất 54,6 (g)CaCO3 tương ứng với các mức pH cần làm thí nghiệm, với 3 lần nhắc lại cho một công thức.

+Thí nghiệm 3:

Cho vào môi trường đất muối Cd(NO3)2 với nồng độ ion Cd2+ là 50ppm cùng với Cd có trong đất là 1,89ppm. Vậy thí nghiệm 3, nồng độ Cd trong đất là 51,89ppm được bố trí ở 3


148

CT. Với CT1 cho vào đất 0(g) CaCO3,, CT2 cho vào đất 3(g) CaCO3, CT3 cho vào đất 54,6(g)CaCO3 tương ứng với các mức pH cần làm thí nghiệm, mỗi công thức 3 lần nhắc lại.

+Thí nghiệm 4:

Cho vào môi trường đất muối ZnCl2 với nồng độ Zn2+ là 4000ppm cùng với Zn có trong đất là 77,25ppm. Vậy thí nghiệm 4, nồng độ Zn trong đất là 4077,25ppm được bố trí ở 3 CT. Với CT1 cho vào đất 0(g)CaCO3,, CT2 cho vào đất 3(g)CaCO3, CT3 cho vào đất 54,6 (g)CaCO3 tướng với các mức pH cần làm thí nghiệm, với 3 lần nhắc lại cho một công thức.

- Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm:

Phân tích các chỉ tiêu trong đất

pHKCl: Được chiết bằng KCl 1N, đo bằng máy pH meter

Mùn (MO): Phân tích bằng phương pháp tiu rin

Đạn tổng số (N): Phân tích bằng phương pháp Kieldahl

Lân Tổng số (P2O5): Phân tích bằng phương pháp so màu

Dung tích trao đổi cation (mgđl/100g đất) CEC: Phân tích bằng phương pháp amoniaxetat

As, Pb, Cd và Zn trong đất và cây được xác định bằng máy ASS M6 - Thermo.

- Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được tổng hợp, phân tích và xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel và SAS.


Xây dựng đường chuẩn pH

- Xây dựng đường chuẩn pH theo phương pháp Jensen: Lấy 7 bình tam giác 100ml cho vào mỗi bình 10g đất khô đã rây qua rây có đường kính 1mm đánh dấu từ 1 đến 7. Lần lượt cho vào bình tam giác nói trên một lượng Ca(OH)2 nồng độ 0,05N như sau:

Cho vào bình số 1: 2ml Ca(OH)2 0,05N thêm nước cất cho đủ 50ml có pH = 6,8







Lắc tròn 30 phút rồi để yên 3 ngày, lọc qua giấy lọc, đo pH bằng máy.

y = 0.0567x + 6.8362

R2 = 0.9133

6.6

6.8

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

0 5 10 15 20 25

Ca(OH)2

pH

pH Linear (pH)

Hình 1. Biến thiên đường chuẩn pH

Từ hình 1 ta có đường chuẩn xây dựng mối tương quan y = ax + b, y: là mật độ pH đo được, x: là hàm lượng Ca2+ trong mẫu. Qua đồ thị trên ta thấy hệ số tương quan r đo ở mức

quan hệ x và y trong quan hệ tuyến tính r =

R 2 = 9133.0 = 0.956. Với giá trị R0.01<r = 0.956, như vậy tương quan đường chuẩn pH là tương quan tuyến tính mạnh ở độ tin cậy là 99%.

Đánh giá ảnh hưởng của các pH khác nhau đến khả năng sinh trưởng của cây Sậy trong môi trường đất có chứa KLN Đặc tính hóa lý và hàm lượng kim loại nặng trong đất trước khi trồng cây (bảng 1) Đặc tính môi trường đất là: Đất chua và nghèo dinh dưỡng bởi vì trong đất có pHKCl: 4,8, hàm lượng mùn là OM: 1,03%, kali tổng số K2O: 0,49% và lân tổng số P2O5: 0,06%, đạm tổng số N: 0,07%, dung tích trao đổi cation CEC: 15,25mgdl/100gam đất; Đất


149

không ô nhiễm As, Pb, Cd và Zn với hàm lượng tổng số Cd: 1,89ppm; Zn: 77,25 ppm, As: 3,85 ppm và Pb: 16,49 ppm (thấp hơn QCVN 03:2008/BTNMT lần lượt là 1,05 lần, 2,59 lần, 3,12 lần và 4,24 lần). Thời gian thí nghiệm là 4 tháng (từ 05/01 – 05/05/2011). Các muối gồm: Cd(NO3)2 và Zn(NO3)2, Na2HAsO4. 7H2O và Pb(NO3)2 Đánh giá ảnh hưởng của các pH khác nhau đến khả năng sinh trưởng của cây Sậy trong môi trường đất có chứa As, Pb, Cd và Zn Kết quả xác định khả năng sinh trưởng của cây Sậy dưới ảnh hưởng của các pH trong cùng một nồng độ As, Pb, Cd và Zn trong đất được trình bày ở bảng 2. Kết quả ở bảng 2 cho thấy, pH trong đất từ 4,8 – 8,9, với nồng độ As trong đất là 143,85ppm cây Sậy vẫn có thể sống và sinh trưởng bình thường. Theo kết quả phân tích SAS ANOVA, khả năng sinh trưởng của sậy giữa các công thưc có sự sai khác ở độ tin cậy 95%. Trong thí nghiệm 1, khi tăng pH trong đất thì sự sinh trưởng của cây sậy giảm. Do

đó, CT1 được xếp nhóm a, cây Sậy phát triển tốt nhất trong môi trường đất của công thức này; cụ thể: chiều cao của cây cao nhất đạt 36,9 cm ở CT1 (pH = 4,8) và cây thấp nhất là 34,13cm ở CT2 với pH = 6,9. Tương tự, số cây nhiều nhất là 6,1 cây ở CT1 và thấp nhất là 4,7 cây ở CT3; chiều dài lá dài nhất là 33,64cm ở CT1, ngắn nhất là 30,61cm ở CT3 trong đất chứa As. Ngược lại, ở thí nghiệm 2, 3, 4 đất chứa Pb, Cd và Zn độ pH tăng thì sự phát triển của cây cũng tăng. Do đó trong 3 thí nghiệm này, CT3 được xếp nhóm a, cây Sậy phát triển tốt nhất trong môi trường đất của CT này cụ thể: chiều cao của cây cao nhất đạt 54cm, 35,97 cm và 55,20, số cây nhiều nhất là 7,4, 11,33 và 10,00, số lá dài nhất là 43,7 cm 44,50 và 43,70 (tương ứng với Pb, Cd và Zn). Qua đây cho thấy mức độ nhạy cảm với độc tính As, Pb, Cd và Zn của cây Sậy còn phụ thuộc vào pH trong đất và trong đất ô nhiễm As, Pb, Cd và Zn với các môi trường pH khác nhau cây Sậy vẫn có thể sống và sinh trưởng tốt.

Bảng 1. Đặc tính lý hóa và hàm lượng kim loại nặng trong đất trước khi trồng cây

Chỉ tiêu pHKCl OM (%)

N (%)

P2O5

(%) K 2O

(%) CEC(mgdl/100gam

đất) Cdts

(ppm) Zn ts

(ppm) Hàm lượng 4,8 1,03 0,07 0,06 0,49 15,25 1,89 77,25

Bảng 2. Ảnh hưởng của pH đến khả năng sinh trưởng của cây Sậy trong môi trường đất có chứa As, Pb, Cd và Zn

Thí nghiệm CT Số cây Chiều cao cây (cm) Chiều dài lá (cm)

Thí nghiệm 1 (As)

CT1 6,1 ± 0,26a 36,9 ± 0,14a 33,64 ± 0,55a

CT2 5,2 ± 0,1b 34,13 ± 0,81b 31,67± 0,42b

CT3 4,7 ± 0,15c 34,58 ± 0,27c 30,61± 0,26c

LSD0,05 0,56 1,52 1,29

Thí nghiệm 2 (Pb)

CT1 5,4 ± 0,26a 29,6 ± 0,17a 25,63 ± 0,50a

CT2 5,57 ± 0,15b 40,33 ± 0,15b 38,43 ± 0,25b

CT3 7,4 ± 0,20c 54 ± 0,36c 43,7 ± 0,1c

LSD0,05 0,64 0,74 0,99

Thí nghiệm 3 (Cd)

CT1 7,33 ± 0,58a 25,9 ± 0,36a 30,27 ± 1,26a

CT2 10,33 ± 1,15b 27,27 ± 0,64b 33,16 ± 0,61b

CT3 11,33 ± 0,15c 35,97 ± 4,42c 44,5 ± 2,24c

LSD0,05 1,58 1,21 1,98

Thí nghiệm 4 (Zn)

CT1 9,00 ± 1,00a 30,30 ± 0,66a 35,23 ± 3,49a

CT2 8,33 ± 0,58b 39,00 ± 0,87b 39,28 ± 2,55b

CT3 10,00 ± 1,00c 55,20 ± 1,41c 43,70 ± 2,31c

LSD0,05 1,15 2,67 6,70 Ghi chú: Theo cột dọc, trong từng thí nghiệm, các số mang chữ cái (a, b, c) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.


150

Đánh giá khả năng tích lũy KLN của cây Sậy trong môi trường pH khác nhau

Kết quả phân tích hàm lượng As, Pb, Cd và Zn tích lũy trong thân, lá và rễ của cây sậy sau 4 tháng trồng được thể hiện qua bảng 3

Bảng 3. Hàm lượng As, Pb, Cd và Zn tích lũy trong thân lá và rễ của cây Sậy sau 4 tháng trồng trong môi trường pH khác nhau (n=3, Mean ± Sd)

Công thức

Hàm lượng As

trong thân + lá

(ppm)

Hàm lượng As trong r ễ (ppm)

Hàm lượng Pb

trong thân + lá

(ppm)

Hàm lượng Pb trong r ễ (ppm)

Hàm lượng Cd

trong thân + lá

(ppm)

Hàm lượng Cd trong r ễ (ppm)

Hàm lượng Zn

trong thân + lá

(ppm)

Hàm lượng Zn trong r ễ (ppm)

CT1 20,12 ± 0,3a

75,90 ± 0,62a

25,67 ± 0,96a

94,3 ± 2,65a

14,71 ± 0,52a

84,69 ± 1,56a

128,83 ± 0,9a

386,08 ± 1,62a

CT2 14,08

± 0,34b 57,63

± 2,97b 23,79

± 0,42b 79,98

± 2,05b 13,48

± 1,49b 40,99

± 1,18b 120,29 ± 0,45b

304,27 ± 3,24b

CT3 13,92

± 0,18c 48,75

± 1,502c 17,29

± 1,24c 87,16

± 1,456c 7,23

± 0,48c 16,74

± 0,42c 112,08 ± 0,72c

284,83 ± 1,59c

LSD0,05 0,85 5,97 2,84 6,38 2,88 3,49 2,16 6,92

Ghi chú: Theo cột dọc, trong từng thí nghiệm, các số mang chữ cái (a, b, c) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.

Bảng 4. Khả năng xử lý As, Pb, Cd và Zn trong đất của cây Sậy ở môi trường có pH khác nhau

Công thức Trước khi tr ồng Sau khi trồng LSD0,05

Đất chứa As

CT1 143,85 14,99± 0,79a

2,32 CT2 143,85 39,49 ± 0,91b

CT3 143,85 68,61± 0,56c

Đất chứa Pb

CT1 1016,49 82,49± 0,57a

2,37 CT2 1016,49 117,18 ± 0,76b

CT3 1016,49 132,99± 0,98c

Đất chứa Cd

CT1 51,89 21,23± 0,61a

1,6 CT2 51,89 30,77 ± 0,4b

CT3 51,89 36,69± 0,56c

Đất chứa Zn

CT1 4077,25 564,41± 1,46a

6,78 CT2 4077,25 707,07 ± 1,92b

CT3 4077,25 930,29± 3,04c

Ghi chú: Theo cột dọc, trong từng thí nghiệm, các số mang chữ cái (a, b, c) khác nhau thì sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%. Số liệu bảng 3 cho thấy trong 3 công thức với các môi trường pH khác nhau của cùng một nồng độ As, Pb, Cd và Zn được chọn làm thí nghiệm, cây Sậy đều có khả năng tích lũy As, Pb, Cd và Zn trong thân + lá và rễ. Theo kết quả phân tích SAS ANOVA, hàm lượng As, Pb, Cd và Zn tích lũy trong thân lá và rễ của cây sậy giữa các công thức có sự sai khác ở độ tin cậy 95%. Khi tăng pH trong đất sẽ làm giảm khả năng tích tụ As, Pb, Cd, Zn trong

thân lá và rễ của cây sậy trong các công thức. Do đó, CT1 được xếp nhóm a, tức là nồng độ As, Pb, Cd và Zn được tích lũy trong cây ở CT này cao nhất, cụ thể hàm lượng As trong thân + lá 20,12 ppm và 25,67 ppm, hàm lượng Pb trong thân + lá và rễ là 75,90 ppm và 94,3 ppm, hàm lượng Cd trong thân + lá và rễ là 14,71 ppm và 84,69 ppm, hàm lượng Zn trong thân + lá và rễ là 128,83 ppm và 386,08 ppm. Còn hàm lượng As, Pb, Cd và Zn trong


151

thân + lá, rễ thấp nhất ở CT3 (pH = 8,9) với hàm lượng tương ứng là 13,92 ppm và 75,90 ppm đối với As, 25,67 ppm, 94,3 ppm đối với Pb, l 7,23 ppm và 16,74 ppm đối với Cd và 112,08 ppm, 284,83 ppm đối với Zn. Hàm lượng As, Pb, Cd và Zn tích lũy trong rễ của cây Sậy cao hơn rất nhiều so với trong thân + lá, xẩy ra ở tất cả các môi trường pH của các công thức. Mặc dù khả năng sinh trưởng của cây Sậy ở CT3 với pH = 8,9 cao hơn ở CT1 với pH = 4,8, nhưng khả năng tích lũy As và Pb trong cây Sậy ở CT1 lại cao hơn ở CT3. Kết quả này cho thấy ở môi trường đất có pH thấp thì khả năng linh động của As, Pb, Cd và Zn cao, nên cây Sậy hút được As, Pb, Cd và Zn nhiều hơn.

Đánh giá khả năng xử lý KLN trong đất của cây Sậy trong môi trường đất pH khác nhau

Kết quả xử lý As, Pb, Cd và Zn trong đất của cây sậy ở trong các môi trường có pH khác nhau được thể hiện qua bảng 4.

Số liệu bảng 4 cho thấy, khả năng hấp thụ đất bị ô nhiễm As, Pb, Cd và Zn của cây Sậy là rất tốt. Theo kết quả phân tích SAS ANOVA, khả năng xử lý As, Pb, Cd và Zn trong đất của cây Sậy giữa các CT có sự sai khác ở độ tin cậy 95%. Khi tăng nồng độ pH trong đất sẽ làm giảm khả năng xử lý As, Pb, Cd, Zn trong đất của cây. Do đó, CT1 được xếp nhóm a, Sậy có khả năng xử lý As, Pb, Cd và Zn trong đất ở CT này cao nhất. Với một hàm lượng As, Pb, Cd và Zn trong đất trước khi trồng là 143,85ppm, 1016,49 ppm, 51,89 ppm và 4077,25 ppm sau 4 tháng trồng trong 3 môi trường đất có pH khác nhau thì hiệu quả hấp thụ As, Pb, Cd và Zn trong đất của cây Sậy cao nhất là ở CT1 cụ thể là: As ban đầu là 143,85ppm xuống còn 14,99 ppm giảm 9,59 lần so với ban đầu, Pb từ 1016,49 ppm xuống còn 82,49 ppm giảm 12,32 lần, Cd ban đầu là 51,89 ppm xuống còn 21,37ppm giảm 2,43 lần và Zn từ 4077,25ppm xuống còn 565,48 ppm giảm 7,21 lần so với trước khi trồng, thấp nhất là CT3 chỉ giảm 2,10 lần ở đất ô nhiễm As, 7,64 lần ở đất ô nhiễm Pb, giảm

1,41 lần ở đất ô nhiễm Cd và 4,40 lần ở đất ô nhiễm Zn so với ban đầu.

Từ kết quả trên cho ta thấy rằng, trong môi trường đất có nồng độ pH cao thì khả năng hấp thụ As, Pb, Cd và Zn của cây Sậy là thấp hơn so với môi trường đất có pH thấp. Hiện tượng này do trong môi trường pH = 4,8 thì khả năng hòa tan As, Pb, Cd và Zn trong đất là cao hơn dẫn đến khả năng hấp thụ As, Pb, Cd và Zn của cây Sậy tốt hơn.

KẾT LUẬN

- Nồng độ As, Pb, Cd và Zn là cao hơn so với QCVN 03:2008/BTNMT 11,99 lần đối với As, 14,52 lần đối với Pb, 25,95 lần đối với Cd và 20,39 lần đối với Zn thì khả năng sinh trưởng của cây Sậy vẫn bình thường. Tuy nhiên, ở các mức pH khác nhau thì khả năng sinh trưởng của cây Sậy cũng khác nhau, biểu hiện qua các chỉ tiêu sinh trưởng (số cây, chiều cao cây, chiều dài lá) ở mức pH = 4,8 thấp hơn ở mức pH = 8,9.

- Cây Sậy có khả năng hấp thụ As, Pb, Cd và Zn trong đất với các mức độ khác nhau. Cụ thể: khả năng hấp thụ As của cây Sậy là khá cao cụ thể là ở pH = 4,8 trong thân + lá là 20,12 ppm và trong rễ là 75,90 ppm, ở pH = 6,9 trong thân + lá là 14,08 ppm trong rễ là 57,63 ppm, còn ở pH = 8,9 trong thân + lá là 13,92 ppm và rễ là 48,75ppm. Khả năng hấp thụ Pb của cây Sậy là ở pH = 4,8 trong thân + lá là 25,67 ppm và trong rễ là 94,3 ppm, ở pH = 6,9 trong thân + lá là 23,79 ppm trong rễ là 79,98 ppm, còn ở pH = 8,9 trong thân + lá là 17,29ppm và trong rễ là 87,16 ppm. Khả năng hấp thụ Cd của cây Sậy ở pH = 4,8 trong thân + lá là 14,71 ppm và trong rễ là 84,69 ppm, ở pH = 6,9 trong thân + lá là 13,48 ppm trong rễ là 40,99 ppm, còn ở pH = 8,9 trong thân + lá là 7,23 ppm và rễ là 16,74 ppm. Khả năng hấp thụ Zn của cây Sậy là ở pH = 4,8 trong thân + lá là 128,83 ppm và trong rễ là 386,08 ppm, ở pH = 6,9 trong thân + lá là 120,29 ppm trong rễ là 304,27 ppm, còn ở pH = 8,9 trong thân + lá là 112,08 ppm và trong rễ là 284,83 ppm.


152

- Khả năng xử lý As, Pb, Cd và Zn của cây sậy trong đất ở môi trường pH khác nhau là khác nhau. Nồng độ As là 143,85ppm, Pb là 1016,49 ppm, 51,89 ppm và Zn là 4077,25 ppm ở môi trường pH thấp khả năng xử lý As, Pb, Cd và Zn của cây Sậy là cao nhất ở CT1 với pH = 4,8 thì hàm lượng As trong đất còn 14,99 ppm giảm 9,59 lần, Pb trong đất còn 82,49 ppm giảm 12,32 lần, Cd trong đất còn 21,23ppm giảm 2,43 lần và Zn trong đất còn 564,41 ppm giảm 7,21 lần so với ban đầu, tiếp đó là CT2 với pH = 6,9 As trong đất còn 39,49 ppm giảm 3,64 lần so với ban đầu, Pb còn 117,18 ppm giảm 8,67 lần, Cd trong đất còn 30,77 ppm giảm 1,70 lần so với ban đầu và Zn còn 707,07 ppm giảm 5,77 lần so với trước khi trồng, khả năng xử lý thấp nhất là ở CT3 với pH = 8,9 As trong đất còn 68,61ppm giảm 2,10, Pb còn 132,99 giảm 7,64 lần, Cd còn 36,69 ppm giảm 1,41 và Zn giảm 4,40 lần so với ban đầu.


[1]. Lê Đức, Nguyễn Xuân Cự, Trần Thị Tuyết Thu (2004), “Bài giảng ô nhiễm đất và các biện pháp xử lý” , Trường ĐHKHTN Hà Nội. [2]. Lê Trường Giang, “Công trình xử lý nước thải bằng phương pháp rễ cây sậy” tại Bệnh viện Nhân Ái” , huyện Thác Mơ - tỉnh Bình Phước. [3]. Phan Hiếu Hiền (2001), “Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu”, Nxb. Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh. [4]. Võ Văn Minh (2009), “Nghiên cứu khả năng hấp thụ một số KLN trong đất của cỏ vetiver và đánh giá hiệu quả cải tạo đất ô nhiễm” Luận án tiến sĩ khoa học môi trường, trường Đại học Quốc gia Hà Nội. [5]. Trần Thị Phả, Đàm Xuân Vận (2011), "Nghiên cứu khả năng cải tạo đất ô nhiễm kim loại nặng bằng thực vật bản địa tại mỏ khai thác khoáng sản Trại Cau và làng Hích, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên”, Hội thảo vấn đề Môi trường trong Nông nghiệp và PTNT - 6/2011, Hà Nội.

SUMMARY STUDY ON pH EFFECTS TO ABSORBENCY OF HEAVY METALS (As, Pb, Cd, and Zn) BY REED PLANT (Phragmites australis)

Tran Thi Pha1*, Dang Van Minh1, Le Duc2, Dam Xuan Van1

1 College of Agriculture and Forestry - TNU 2 College of Natural Sciences – HNU

To study the effect of pH on the absorption of heavy metals (As, Pb, Cd and Zn) by reed showed that As and Pb are accumulated in leaves and bodies reed with different levels in the dependent pH. The capacity to accumulate As, Pb and Cd in leaves and roots of reed in treatment 1 is the highest, which is 20.12 ppm and 75.90 ppm As; 25.67ppm and 94.3 ppm Pb; 15.1 ppm and 82.7ppm Cd in the leaves and roots of reed, respectively. The ability to handle contaminated soil with As decreased from 2.10 times to 9.59 times and Pb is reduced from 7.64 times to 12.32 times to compare with the original. Key words: Reed, Soil Contamination, Heavy Metal



Nguyễn Minh Tuấn và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 153 - 157

153

THỰC TRẠNG TAI NẠN THƯƠNG TÍCH TRONG LAO ĐỘNG SẢN XUẤT CHÈ TẠI THÁI NGUYÊN

Nguyễn Minh Tu ấn1*, Nguyễn Thúy Quỳnh2 1Trường ĐH Y Dược - ĐH Thái Nguyên,2Trường ĐH YTCC Hà Nội

TÓM TẮT

Nghiên cứu được tiến hành tại 2 xã chuyên canh chè của tỉnh Thái Nguyên là xã Hòa Bình, huyện Đồng Hỷ và xã La Bằng, huyện Đại Từ. Mục tiêu: Mô tả thực trạng tai nạn thương tích trong lao động sản xuất chè tại Thái Nguyên. Phương pháp nghiên cứu: sử dụng phương pháp nghiên cứu mô tả, thiết kế cắt ngang với cỡ mẫu là 1.337 hộ trồng chè (gồm 4.145 đối tượng từ 15 tuổi trở lên) được chọn theo phương pháp mẫu xác suất tỷ lệ. Các chủ hộ được phỏng vấn về tình hình tai nạn thương tích (TNTT) của các thành viên trong gia đình trong 1 năm và tính ra tỷ suất TNTT trong 1000 dân có nguy cơ. Kết quả và kết luận: Tỷ suất TNTT không tử vong do lao động sản xuất chè là 15,9‰, trong đó tỷ suất TNTT ở nữ (16,7‰) cao hơn nam (13,6‰) và cao nhất là nhóm tuổi 35-44 tuổi (24,8‰). TNTT xảy ra ở tất cả các công đoạn lao động sản xuất chè, nhưng thường gặp nhất là công đoạn chăm sóc (39,7%), thu hoạch (20,6%) và vận chuyển (12,7%). Nguyên nhân hàng đầu gây TNTT cho người lao động trồng chè là do vật sắc nhọn (38,1%), tiếp đến là do ngộ độc (17,5%), ngã (17,5%) và say nắng (11,1%). Từ khóa: Tai nạn thương tích, tai nạn lao động, lao động nông nghiệp, sản xuất chè, trồng chè

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Trong những năm gần đây, Thái Nguyên đang tập trung khai thác các loại cây trồng đặc trưng cho thế mạnh của tỉnh là cây chè. Việc trồng và sản xuất chè chủ yếu ở qui mô hộ gia đình, do đó tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây tai nạn thương tích (TNTT) cho người lao động như: tai nạn giao thông trên đường đi làm, ngã, tai nạn lao động, ngộ độc hóa chất bảo vệ thực vật, bỏng, điện giật...Theo số liệu thống kê của Tổ chức y tế thế giới cho thấy, hàng năm trên toàn thế giới có khoảng từ hai đến năm triệu trường hợp nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật với khoảng 40.000 trường hợp tử vong [2] và khoảng 170.000 ca tử vong do tai nạn lao động (TNLĐ) liên quan đến sản xuất nông nghiệp [4]. Tại Vi ệt Nam, theo kết quả ước lượng từ Điều tra Liên trường về Chấn thương ở Việt Nam (VMIS) cho thấy, tỷ suất TNTT trong lao động nông nghiệp ở Việt Nam năm 2001 là khoảng 31/1.000 [1]. Người lao động trồng chè một mặt vẫn phải đối phó với các nguy cơ nghề nghiệp truyền thống như điều kiện làm việc thiếu thốn, lao động ngoài trời, công cụ lao động không an * Tel: 0912173001;Email:[email protected]

toàn... đồng thời phải đối mặt với các vấn đề mới phát sinh như cơ giới hóa qui trình sản xuất, sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật. Thế nhưng còn ít nghiên cứu về vấn đề này, vì vậy để góp phần nâng cao sức khỏe cho người lao động trồng chè tại Thái Nguyên, nghiên cứu này được tiến hành nhằm mục tiêu:

Mô tả thực trạng tai nạn thương tích trong lao động sản xuất chè tại 2 xã Hòa Bình và La Bằng, tỉnh Thái Nguyên.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu - Hộ sản xuất chè: là những hộ tham gia vào 1 trong các công đoạn chính của lao động sản xuất chè: trồng cây, chăm sóc, thu hoạch, vận chuyển, vò chè, sao chè, và đốn chè.

- Người lao động sản xuất chè: là những người tham gia lao động, sản xuất chè có độ tuổi từ 15 trở lên.

Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành tại các xã chuyên canh cây chè của tỉnh Thái Nguyên là xã Hòa Bình - Đồng Hỷ và xã La Bằng - Đại Từ.

- Thời gian nghiên cứu: 6/2010 đến 9/2010


154

Phương pháp nghiên cứu * Thiết kế nghiên cứu: sử dụng phương pháp nghiên cứu mô tả, thiết kế cắt ngang .

* Cỡ mẫu: áp dụng công thức ước tính 1 tỷ lệ của quần thể:

2

22/1

)(

)1(

p

ppzn

εα −= −

(Công thức 1)

Cỡ mẫu được tính với p=3,1% theo nghiên cứu chấn thương liên trường VMIS [1]; α=0,05, ε=0,3. Từ đó tính được cỡ mẫu tối thiểu là 1.335 hộ gia đình.

* Kỹ thuật chọn mẫu: sử dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng theo tỷ lệ và chọn mẫu ngẫu nhiên đơn.

- Mẫu nghiên cứu được phân bổ theo tỷ lệ cho 2 xã chuyên canh chè của tỉnh Thái Nguyên là xã Hòa Bình - Đồng Hỷ và xã La Bằng - Đại Từ, theo công thức (2):

N

nNn xx =

(công thức 2)

Trong đó:

nx là cỡ mẫu ở mỗi xã

Nx là số hộ ở mỗi xã

n là cỡ mẫu nghiên cứu tính ở công thức (1)

N là tổng số hộ của 2 xã

Thay vào công thức 2, tính được cỡ mẫu cho từng xã như sau:

Xã Hòa Bình: n= 763*(1335/1734)= 587 hộ

Xã La Bằng: n= 971*(1335/1734)= 748 hộ

- Tại mỗi xã, chọn hộ gia đình vào nghiên cứu bằng phương pháp mẫu xác suất tỷ lệ theo từng xóm.

* Chỉ tiêu nghiên cứu - Tỷ suất TNTT không tử vong trong lao động nông nghiệp và lao động trồng chè. - Tỷ suất TNTT không tử vong trong lao động trồng chè theo giới, theo nhóm tuổi. - Tỷ lệ nguyên nhân TNTT trong lao động sản xuất chè. - Tỷ lệ TNTT trong các công đoạn sản xuất chè. Phương pháp thu thập thông tin Phỏng vấn trực tiếp chủ hộ gia đình về tần suất TNTT của các thành viên trong gia đình trong 1 năm qua kể từ thời điểm điều tra. Đó là những trường hợp TNTT liên quan đến các hoạt động trong lao động sản xuất chè cần phải có sự chăm sóc y tế, phải nghỉ học, nghỉ làm hoặc ảnh hưởng/hạn chế sinh hoạt ít nhất 1 ngày. Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được nhập trên phần mềm EPI DATA và phân tích trên chương trình SPSS 18.0 với các thuật toán thống kê y học. Tỷ suất TNTT được tính trên 1.000 dân có nguy cơ trong 1 năm. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tổng số hộ gia đình tham gia nghiên cứu là 1.337 hộ, bao gồm 4.145 đối tượng 15 tuổi trở lên. trong đó xã Hòa Bình có 588 hộ với 1.823 người, xã La Bằng có 749 hộ với 2.322 người tham gia lao động sản xuất chè. Kết quả bảng 1 cho thấy, trong 1 năm ở 2 xã Hòa Bình và La Bằng có 137 trường hợp TNTT không tử vong do lao động nông nghiệp nói chung, trong đó có 63 trường hợp TNTT không tử vong do lao động trồng chè. Như vậy cứ 1000 người lao động trồng chè có khoảng 15 người bị TNTT, trong đó tần suất TNTT ở xã Hòa Bình là 15,9‰, không có sự khác biệt so với xã La Bằng (14,6‰).

Bảng 1. Tỷ suất TNTT trong lao động trồng chè tại Thái Nguyên (tính trên 1.000 dân)

Tai nạn thương tích

Xã Hòa Bình (n=1.823)

Xã La Bằng (n=2.322)

Chung (n=4.145)

Tần số TNTT

Tỷ suất (‰)

Tần số TNTT

Tỷ suất (‰)

Tần số TNTT

Tỷ suất (‰)

TNTT không tử vong do lao động chung

62 34,0 75 32,3 137 33,1

TNTT không tử vong do lao động trồng chè

29 15,9 34 14,6 63 15,2

* p>0,05 (so sánh giữa 2 xã)


155

46.8 45.3 46.0

01020304050

Hòa Bình La Bằng Chung

Biểu đồ 1. Tỷ lệ TNTT do lao động trồng chè so với TNTT chung (%)

Kết quả biểu đồ 1 cho thấy, TNTT do lao động sản xuất chè chiếm một tỷ trọng tương đối lớn trong các loại TNTT trong lao động nông nghiệp nói chung, chiếm 46,0% trong tổng số các ca TNTT ở 2 xã nghiên cứu.

Bảng 2. Tỷ suất TNTT trong lao động trồng chè theo giới (tính trên 1.000 dân)

Giới tính

Số người điều tra

Tần số TNTT

Tỷ suất (‰)

Nam 2052 28 13,6

Nữ 2093 35 16,7

Kết quả bảng 2 cho thấy, tỷ suất TNTT ở lao động nữ là 16,7/1000 dân, cao hơn so với lao động nam (13,6/1000).

Bảng 3. Tỷ suất TNTT trong lao động trồng chè theo tuổi (tính trên 1.000 dân)

Nhóm tuổi

Số người điều tra

Tần số TNTT

Tỷ suất (‰)

15-24 1165 7 6,0

25-34 928 15 16,2

35-44 847 21 24,8

45-54 685 14 20,4

55-64 279 5 17,9

≥ 65 241 1 4,1

Kết quả bảng 3 cho thấy, người lao động trồng chè ở nhóm tuổi 35-44 tuổi có tỷ suất TNTT cao nhất so với các nhóm tuổi khác (24,8/1000 dân). Tiếp theo là người lao động trong các nhóm tuổi 45-54 (20,4/1000 dân), 55-64 tuổi (17,9/1000 dân), 25-34 tuổi (16,2/1000 dân). Thấp nhất là nhóm tuổi trên 65 tuổi.

Biểu đồ 2. Các nguyên nhân TNTT trong lao động

sản xuất chè tại Thái Nguyên

Kết quả biểu đồ 2 cho thấy, nguyên nhân TNTT thường gặp trong lao động trồng chè là vật sắc nhọn (38,1%), ngộ độc (17,5%), ngã (17,5%) và say nắng/nóng (11,1%). Còn lại là các nguyên nhân do bỏng, điện giật, tai nạn giao thông trên đường đi làm (3,2%).

Bảng 4. Tỷ suất TNTT trong lao động trồng chè theo nguyên nhân (tính trên 1.000 dân)

Nguyên nhân Tần số

(n=4.145) Tỷ suất

(‰)

Vật sắc nhọn 24 5,8

Ngộ độc 11 2,7

Ngã 11 2,7

Say nắng 7 1,7

Tai nạn giao thông 2 0,5

Điện giật 2 0,5

Bỏng 2 0,5

Khác 4 1,0

Chung 63 15,2

Kết quả bảng 4 cho thấy, tỷ suất TNTT không tử vong trên 1000 người lao động trồng chè là 15,2/năm, trong đó 3 nguyên nhân có tỷ suất TNTT cao nhất là do vật sắc nhọn, ngộ độc và ngã. Theo đó, cứ 1000 dân thì có khoảng 6 người TNTT do vật sắc nhọn, 3 người bị TNTT do ngộ độc, 3 người bị TNTT do ngã, các nguyên nhân khác chỉ chiếm 1/1000 dân.

Kết quả bảng 5 cho thấy, trong các công đoạn sản xuất chè, 3 công đoạn có tỷ lệ TNTT cao nhất là công đoạn chăm sóc (39,7%), thu hoạch (20,6%) và vận chuyển sản phẩm, máy móc phục vụ cho sản xuất (12,7%).


156

Bảng 5. Tỷ lệ TNTT trong các công đoạn lao động sản xuất chè (%)

Công đoạn sản xuất

Số lượng (n=63)

Tỷ lệ (%)

Trồng cây 3 4,8

Chăm sóc 25 39,7

Thu hoạch 13 20,6

Vận chuyển 8 12,7

Vò chè 4 6,3

Sao chè 6 9,5

Đốn chè 4 6,3

BÀN LUẬN

Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ suất TNTT không tử vong do lao động sản xuất chè tại Thái Nguyên là 15,9/1000, thấp hơn 2 lần so với tỉnh trọng điểm trồng cà phê Đắc Lắc (31,5/1000) và cao hơn tỷ suất TNTT trong LĐNN trồng lúa tại Đồng Tháp (11,2/1000) [3]. So với nước phát triển như Anh thì tỷ suất TNTT không tử vong do LĐNN ở Thái Nguyên thấp hơn. Cụ thể, theo số liệu báo cáo của cuộc điều tra lực lượng lao động Anh, trong năm 1999, tỷ suất TNTT không tử vong trong LĐNN tại Anh là 22,7/1000 lao động [5]. So với quốc gia đang phát triển như Ấn Độ, tỷ suất TNTT tại tỉnh Thái Nguyên cũng gần tương đương (12,8/1000 lao động) [4]. TNTT không tử vong trong LĐNN trồng chè của tỉnh Thái Nguyên chiếm một tỷ trọng tương đối cao trong tổng các trường hợp TNTT không tử vong nói chung (chiếm 46,0% trong tổng số ca TNTT). Trong khi đó, theo kết quả từ điều tra liên trường về chấn thương tại Vi ệt Nam năm 2001 (VMIS 2001) cho thấy TNTT trong LĐNN chiếm khoảng 30% trong tổng số TNTT [1]. Điều này là do nghiên cứu này tập trung vào các xã trọng điểm nông nghiệp trồng chè, còn điều tra VMIS 2001 là một cuộc điều tra về các loại TNTT nói chung, trên quy mô toàn quốc. Tại Thái Nguyên, tỷ suất TNTT không tử vong trong LĐNN của nữ cao hơn nam. Một thực tế cho thấy, tại nhiều tỉnh miền Bắc, đa phần phụ nữ là người trực tiếp làm công việc đồng áng. Người đàn ông chỉ phụ giúp phần nào hoặc là đi làm các nghề khác như phụ nề, xây dựng để có thêm thu nhập cho gia đình. Có thể đây là lý do mà tỷ suất TNTT trong

LĐNN của phụ nữ lại cao hơn nam giới. Xu hướng này tương tự như ở tỉnh trọng điểm trồng lúa Thái Bình. Ngược lại, ở tỉnh trọng điểm trồng cà phê Đắc Lắc và tỉnh trọng điểm trồng lúa Đồng Tháp thì tỷ suất TNTT không tử vong do LĐNN ở nam cao hơn nữ [3]. Tỷ suất TNTT phân theo nhóm tuổi có sự khác biệt rõ rệt, trong đó nhóm tuổi từ 35-44 có tỷ suất cao nhất, còn nhóm tuổi từ 65 trở lên thấp nhất. Kết quả nghiên cứu này cũng tương tự như kết quả nghiên cứu của S.K. Patel (2010) tiến hành thu thập số liệu về TNTT trong nông nghiệp tại huyện Etawah, tỉnh Uttar Pradesh, Ấn độ trong khoảng thời gian 1996-2000 với tỷ suất TNTT cao nhất ở nhóm tuổi từ 30-44 [6]. Nhóm tuổi từ 65 trở lên là những người già ít tham gia vào lao động nông nghiệp, nên tỷ suất TNTT ở nhóm tuổi này là rất thấp. Trong 8 công đoạn chính của trồng chè thì TNTT xảy ra nhiều nhất ở 2 công đoạn là chăm sóc và thu hoạch. Đây là thông tin cần lưu tâm trong quá trình truyền thông cho người dân phòng chống TNTT xảy ra trong lao động trồng chè. Ngoài ra, tại mỗi công đoạn trồng chè thì loại TNTT xảy ra rất đặc thù với công việc của từng công đoạn. Trong đó, công đoạn chăm sóc liên quan đến các hoạt động như bón phân, phun thuốc dễ gây ra ngộ độc. Trong công đoạn thu hoạch liên quan đến hoạt động hái chè phải đứng phơi nắng nhiều nên dễ xảy ra các trường hợp bị say nắng/nóng hay hoạt động cắt chè dễ dẫn đến bị TNTT do vật sắc nhọn.

KẾT LUẬN

Tỷ suất TNTT không tử vong do lao động sản xuất chè là 15,9‰.

Tỷ suất TNTT ở nữ (16,7‰) cao hơn nam (13,6‰), cao nhất là nhóm tuổi 35-44 tuổi (24,8‰).

Nguyên nhân TNTT thường gặp trong lao động trồng chè là do vật sắc nhọn (38,1%), ngộ độc (17,5%), ngã (17,5%) và say nắng/nóng (11,1%).

TNTT xảy ra ở tất cả các công đoạn lao động sản xuất chè, thường gặp nhất là công đoạn chăm sóc (39,7%), thu hoạch (20,6%) và vận chuyển (12,7%).


157


1. Lê Vũ Anh, Lê Cự Linh, Phạm Việt Cường và cs (2002), Điều tra cơ bản tình hình chấn thương tại Việt Nam - VMIS, Trường Đại học Y tế Công cộng, Hà Nội. 2. Cục An toàn vệ sinh lao động - Bộ Lao động Thương binh Xã hội (2006), Báo cáo điều tra đánh giá tình hình vệ sinh an toàn lao động trong nông nghiệp tại Việt Nam, Hà Nội. 3. Nguyễn Thúy Quỳnh và cộng sự (2011), Đánh giá thực trạng tai nạn thương tích trong lao động nông nghiệp tại Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu

Chính sách và Phòng chống Chấn thương, trường Đại học Y tế Công cộng, Hà Nội. 4. Amitawa Mukherjee, Chang Ping, (2008), Agricultural Machinery Safety - a Pepertual theme of human society. 5. Christine Solomon (2002), "Accidental injuries in agriculture in the UK", Society of Occupational Medicine. 52(8), tr. 6. 6. S.K. Patel, M.R. Varma, Adarsh Kumar (2010), "Agricultural injuries in Etawah district of Uttar Pradesh in India", Safety Science (48), tr. 8.

SUMMARY CURENT STATUS OF INJURY ACCIDENT IN LABOUR OF TEA PRODUCTION IN THAI NGUYEN

Nguyen Minh Tuan1*, Nguyen Thuy Quynh2 1College of Medicine & Pharmacy – TNU

2Ha Noi School of Public Health

The study was conducted in two tea-growing communes of Thai Nguyen province including Hoa Binh commune - Dong Hy district and La Bang commune - Dai Tu district. Objective: To describe current status of injury accident in labors of tea production in Thai Nguyen. Study method: Using a descriptive study, cross-sectional design with a sample size of 1,337 tea-growing households (including 4,145subjects aged ≥ 15 years) selected by stratified sampling according to proportional probability. Heads of households were interviewed about injury accidents occurring in their family members during one year and calculated rate of injury in 1000 populations at risk. Result and conclusion: Rate of non-fatal to injuries caused by tea production was 15.9‰, in which this rate in women (16.7‰) higher than that in men (13,6‰) and the highest in age group of 35-44 (24.8‰). Injuries occurred at all stages of tea production, but the most common stages of care (39.7%), harvesting (20.6%) and transportation (12.7%). Leading cause of injuries for tea plantation workers was due to sharp objects (38.1%), followed by poisoning (17.5%), falls (17.5%) and heatstroke (11, 1%). Key words: Injuries, accidents of labor, agriculture, tea production, tea growing.

Ngày nhận bài: 24/8/2012, ngày phản biện: 25/8 /2012, ngày duyệt đăng:10/10/2012 * Tel: 0912173001;Email:[email protected]


158


159

Tập 97-09-2012

Documents

Transcript of Tập 97-09-2012