Luận án nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cây chùm ngây moringa olei

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) là loài cây đa mục đích thuộc chi Moringa và họ Moringaceae, hiện được hơn 80 quốc gia trên thế giới sử dụng rộng rãi và đa dạng trong công nghệ dược phẩm, mỹ phẩm, nước giải khát, dinh dưỡng và thực phẩm chức năng. Một số quốc gia đang phát triển sử dụng cây Chùm ngây như dược liệu chữa một số bệnh và thực phẩm dinh dưỡng. Chùm ngây là cây cho thu hoạch lá quanh năm, là nguồn thực phẩm chất lượng cao cho con người bởi lá Chùm ngây rất giàu dinh dưỡng và dược liệu, được WHO và FAO khuyến cáo là giải pháp ưu việt cho các bà mẹ thiếu sữa và trẻ em suy dinh dưỡng (Fuglie, 1999). Ở Việt Nam, Chùm ngây mọc tự nhiên tại các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng Nai, Kiên Giang.

Do cây Chùm ngây có giá trị cao về mặt dinh dưỡng và dược liệu, khả năng thích ứng rộng nên trong những năm qua phong trào trồng Chùm ngây với mục đích lấy hạt, sản xuất bột dinh dưỡng, chiết xuất dược liệu, sản xuất mì gói, làm rau xanh đã xuất hiện ở nhiều tỉnh thành trong cả nước, trong đó có huyện đảo Trường Sa. Tuy nhiên, kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong sản xuất Chùm ngây chủ yếu là tự phát, chưa có giống và quy trình canh tác một cách khoa học. Do đó việc khai thác giá trị kinh tế, dinh dưỡng và dược liệu của cây Chùm ngây từ các mô hình canh tác này chưa thật hiệu quả và rộng rãi. Nhu cầu tiêu thụ lá Chùm ngây làm rau, sản xuất trà túi lọc, bột dinh dưỡng đang tăng cao, trong khi chưa có nguồn cung cấp với số lượng lớn, ổn định, đảm bảo chất lượng theo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm và tiêu chuẩn GMP của Bộ Y tế.

Các nghiên cứu về mật độ trồng đã được Foidl và ctv (1999, 2001), L. Manh và ctv (2003), Amaglo và ctv (2006), Sanchez (2006), Price (2007) và Goss (2012) thực hiện và chỉ ra rằng mật độ trồng không chỉ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây Chùm ngây mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng nguyên liệu lá Chùm ngây. Mật độ trồng thay đổi tùy thuộc vào giống, mục tiêu sản xuất, kỹ thuật canh tác, điều kiện khí hậu thời tiết và đất đai. Các nghiên 2 cứu về giống và chọn tạo giống Chùm ngây rất hạn chế, hầu hết là nghiên cứu về đa dạng di truyền.

Chùm ngây là cây được khai thác trong tự nhiên là chính, do đó khi phát hiện ra cá thể tốt thì nhân giống in vitro cần được thực hiện nhằm bảo tồn nguồn gen cũng như nhân nhanh các đặc tính quí. Nghiên cứu về kỹ thuật thu hoạch đã được L. Manh và ctv (2003), Price (2007), Fadiyimu và ctv (2011), Nguyễn Đặng Toàn Chương (2011), Nouman (2012b) thực hiện và chỉ ra quy cách thu hoạch ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây Chùm ngây. Quy cách thu hoạch thay đổi tùy thuộc vào giống, mật độ trồng, mục tiêu sản xuất, kỹ thuật canh tác và điều kiện khí hậu thời tiết.

Kết quả nghiên cứu của Fuglie (1999), Sanchez (2006), Amaglo và ctv (2006) và Nouman (2012b) cũng cho thấy cây Chùm ngây làm rau ăn lá thích hợp với việc trồng dày, có khả năng tái sinh mạnh sau khi cắt. Kỹ thuật bón phân, thời gian và quy cách thu hoạch có ảnh hưởng tới năng suất, chất lượng rau Chùm ngây, đặc biệt là hàm lượng dinh dưỡng và dược liệu. Việc nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cây Chùm ngây làm rau theo hướng hữu cơ sẽ giúp người dân sinh sống ở khu vực có loài cây này phân bố có thể tự tổ chức sản xuất thương mại, vừa tạo ra một giải pháp dinh dưỡng, vừa tạo ra một mô hình canh tác mới góp phần phát triển kinh tế – xã hội cho người dân, đồng thời bảo tồn bền vững nguồn gen loài cây này trong tự nhiên là rất cần thiết. Với các lý do trên đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác cây Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) làm rau theo hướng hữu cơ” đã được thực hiện.

Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu đa dạng di truyền, chọn giống và một số biện kỹ thuật chính nhằm góp phần xây dựng qui trình canh tác cây Chùm ngây làm rau theo hướng hữu cơ, cung cấp một loại rau giàu dinh dưỡng, an toàn, tăng thu nhập cho người dân trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. 3 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được đa dạng di truyền một số mẫu giống Chùm ngây có nguồn gốc tại các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, An Giang và 01 giống nhập nội bằng chỉ thị phân tử RAPD; - Xác định được giống Chùm ngây có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất và chất lượng cao, phù hợp với điều kiện canh tác tỉnh Đồng Nai; - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác chủ yếu (nhân giống in- vitro, mật độ, bón phân hữu cơ, chu kỳ và quy cách thu hoạch) cây Chùm ngây làm rau theo hướng hữu cơ trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là giống Chùm ngây Chiatai được nhập nội từ Thái Lan và các giống thu thập từ các tỉnh Đồng Nai, Bình Thuận, Ninh Thuận, Bà Rịa – Vũng Tàu, An Giang có một số đặc điểm sinh trưởng phù hợp với điều kiện canh tác của tỉnh Đồng Nai. Giới hạn nghiên cứu - Địa bàn nghiên cứu và ứng dụng của đề tài là trên hai loại đất (đất xám phù sa cổ và đất đỏ bazan) trồng nhiều Chùm ngây ở Đồng Nai.

Các nghiên cứu về tình hình sản xuất, xác định giống phù hợp và biện pháp canh tác được triển khai ở một số huyện đại diện có trồng cây Chùm ngây thuộc tỉnh Đồng Nai. - Đề tài chưa sử dụng cây Chùm ngây nhân giống in vitro cho các nội dung nghiên cứu kỹ thuật canh tác đồng ruộng. - Quy trình canh tác cây Chùm ngây gồm nhiều khâu, nghiên cứu này chỉ tập trung vào các khâu gồm: chọn giống, nhân giống, mật độ, bón phân và thu hoạch. - Đề tài nghiên cứu sử dụng lá Chùm ngây làm rau theo hướng hữu cơ.

Ý nghĩa khoa học Đánh giá được đa dạng di truyền các mẫu giống cây Chùm ngây thu thập ở một số tỉnh khu vực phía Nam, là cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn và chọn tạo giống Chùm ngây. Tạo ra số lượng lớn cây con từ một cá thể tốt bằng phương pháp nhân giống in vitro, với hệ số nhân giống cao, đảm bảo đặc tính di truyền của 4 cây mẹ. Xác định được giống và một số kỹ thuật canh tác chủ yếu cây Chùm ngây làm rau ăn lá theo hướng hữu cơ cho tỉnh Đồng Nai. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu sẽ giúp người dân trồng Chùm ngây của tỉnh Đồng Nai rút ngắn thời gian thu hoạch, tăng năng suất, chất lượng và giá trị của sản phẩm, từ đó làm tăng thu nhập, góp phần phát triển kinh tế – xã hội tỉnh Đồng Nai.

Là cơ sở cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách có thể mở rộng diện tích cây Chùm ngây, một loại rau giàu dinh dưỡng, có khả năng thích ứng rộng trên nhiều loại hình sinh thái, nhất là trong bối cảnh ứng phó với biến đổi khí hậu như hiện nay. Đóng góp mới của luận án - Đánh giá được đa dạng di truyền mẫu giống cây Chùm ngây ở một số tỉnh phía Nam bằng chỉ thị phân tử RAPD. - Xác định được giống Chùm ngây sinh trưởng, phát triển tốt; có năng suất, hàm lượng dinh dưỡng và flavonoid cao. - Xây dựng được quy trình nhân giống Chùm ngây in vitro.

- Bước đầu đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật canh tác Chùm ngây làm rau theo hướng hữu cơ cho tỉnh Đồng Nai. 5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây Chùm ngây 1. Sơ lược về cây Chùm ngây Cây Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) thuộc ngành ngọc lan Magnoliophyta, lớp ngọc lan Magnoliopsida, bộ Chùm ngây Moringales, họ Chùm ngây Moringaceae, chi Chùm ngây Moringa (Foidl, 2001).

Chùm ngây là loài cây có sự phân bố địa lý rộng rãi nhất ở dãy núi Himalaya thuộc Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh và Afghanistan. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh và được sử dụng bởi người La Mã cổ đại, người Hy Lạp và Ai Cập, là cây trồng quan trọng ở Ấn Độ, Ethiopia, Philippines, Sudan và đang phát triển tại miền Tây, Đông và Nam thuộc châu Phi, châu Á nhiệt đới, châu Mỹ Latin, vùng Caribbean, Florida và quần đảo thuộc Thái Bình Dương (Fahey, 2005). Chùm ngây được xem là cây dễ trồng, có thể trồng được từ hạt, hom cành, hom củ và trồng được quanh năm. Cây ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn, ưa nắng, ít bị sâu bệnh hại.

Tuy nhiên, cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không được thoát nước tốt. Hệ thống rễ phát triển mạnh nếu được trồng từ hạt, phình to như củ màu trắng với rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành, hệ thống rễ sẽ không phát triển như trồng bằng hạt. Cây bắt đầu cho quả từ thân, cành và nhánh sau 6 đến 8 tháng trồng (Brossa, 2008).

Ở Việt Nam cây trổ hoa tập trung chủ yếu từ tháng 1 đến tháng 2 hàng năm. Cây ra hoa rất sớm, thường ra ngay trong năm đầu tiên, khoảng 6 tháng sau khi trồng. Quả chín, hạt giống phát tán khắp nơi theo gió và nước, hoặc được mang đi bởi những loài động vật ăn hạt. Khả năng nảy mầm của hạt mới thu hoạch là 60 – 90%.

Tuy nhiên, nếu lưu trữ hạt quá 2 tháng trong điều kiện thông thường thì khả năng nảy mầm sẽ giảm một 6 cách nghiêm trọng. Tỉ lệ nảy mầm giảm dần từ 60%, 48% và 7,5% tương ứng với thời gian lưu trữ hạt là 1, 2 và 3 tháng (Rubeena, 1995). Cây trồng từ hạt, trong giai đoạn đầu cây con thường yếu nên cần được chăm sóc trong điều kiện bóng mát. Biện pháp giâm cành cũng có thể thực hiện, tuy nhiên hiệu quả không cao do hệ số nhân giống thấp, thường tiến hành giâm cành vào mùa mưa, khi điều kiện không khí đạt được độ ẩm thích hợp.

Đặc điểm hình thái Chùm ngây (Moringa oleifera Lam.) thuộc nhóm cây thân gỗ, có thể mọc cao từ 5 đến 10 m, phân nhánh nhiều, thân có thiết diện tròn. Thân non màu xanh có lông, thân già màu xám có nốt sần.