1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học Vinh Nguyễn thị bích liên thành phần loài cây trồng trong vờn và đặc điểm giải phẩu cây họ Bông, họ Cà một số địa ph- ơng huyện Nam Đàn- Nghệ An chuyên ngành: thực vật học m số: 60.42.20ã luận văn thạc sỹ sinh học Cán bộ hớng dẫn khoa học PGS.TS. Ngô Trực Nhã Vinh,12/2004 Mục lục. Mở đầu Trang Chơng 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu 3 1.1. Nghiên cứu đa dạng thực vật 3 1.2. Nghiên cứu về giải phẫu thực vật 7 1.3. Đặc điểm của họ Bông và họ Cà. 9 Chơng 2. Điều kiện tự nhiên và xã hội huyện Nam Đàn 12 2.1. Điều kiện tự nhiên 12 2.2. Điều kiện kinh tế và xã hội 14 Chơng 3. Đối tợng, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 15 3.1. Đối tợng nghiên cứu 15 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 15 3.3. Nội dung nghiên cứu 15 3.4. Phơng pháp nghiên cứu 16 Chơng 4. Kết quả nghiên cứu 20 4.1. Nghiên cứu về hệ thực vật vờn. 20 4.1.1. Sự đa dạng về thành phần loài của hệ thực vật vờn Nam Đàn 20 4.1.2. Đa dạng về giá trị sử dụng 39 4.1.3. Sự phân bố các loài thực vật trong một số dạng vờn 42 4.1.3.1. Vờn nhà 42 4.1.3.2. Vờn đồi 43 4.2. Nghiên cứu về giải phẫu so sánh một số cây họ Bông và họ Cà phân bố ở huyện Nam Đàn. 43 4.2.1. Họ Bông (Malvaceae) 46 2 4.2.2. Họ Cà (Solanaceae) 51 Kết luận và đề nghị 58 Tài liệu tham khảo 60 Phụ lục 65 1. Đặc điểm sinh học của một số cây họ Bông và họ Cà 65 1.1. Họ Bông 65 1.2. Họ Cà 67 Một số hình ảnh hình thái giải phẫu 2. Danh lục các cây trồng ở vờn nhà 71 3. Danh lục các cây trồng ở vờn đồi 76 3 Mở Đầu Vờn nhà là "cái nôi duy trì cuộc sống của ngời dân Việt nam từ bao đời nay. Đời sống của mỗi ngời dân đều gắn bó với từng mảnh vờn, nơi cung cấp lơng thực, thực phẩm và cả sản phẩm hàng hoá, góp phần tăng thêm thu nhập nâng cao đời sống. Trong phong trào xoá đói, giảm nghèo nhiều hộ gia đình đã đi lên làm giàu từ kinh tế vờn, kinh tế trang trại, đặc biệt là ở các vùng trung du và miền núi. Nhằm giúp bà con nông dân đẩy mạnh sản xuất, nâng cao đời sống, Chính phủ ban hành các nghị định về giao đất, giao rừng, các quyết định về sử dụng đất trống, đồi núi trọc, xây dựng vờn nhà, vờn đồi, đã tạo thêm một bớc phát triển mới cả về quy mô cũng nh chất lợng vờn, làm đa dạng hơn về thành phần loài cây trồng. Hằng năm, sản phẩm vờn chiếm một tỷ trọng lớn trong tổng sản lợng nông nghiệp, do vậy phát triển kinh tế vờn là một trong những chơng trình phát triển kinh tế nông nghiệp rất quan trọng hiện nay. Mặt khác, nó còn mang ý nghĩa sinh thái quan trọng. Cùng với rừng, vờn trồng góp phần làm tăng độ che phủ của đất, tạo nên sự cân bằng sinh thái, điều hoà chế độ thuỷ văn, cải thiện chế độ nớc, ngăn chặn lũ lụt, chống xói mòn, đặc biệt là các khu vờn đồi, đảm bảo sự phát triển bền vững của mỗi địa phơng, mỗi cộng đồng dân c của nớc ta hiện nay. Nghệ An với diện tích đất tự nhiên gần 2 triệu hecta, thì 80% thuộc vùng trung du và miền núi. Dân số hơn 3 triệu ngời thì một nửa sinh sống ở vùng trung du và miền núi. Trong đó có trên 80% dân số là lực lợng tham gia sản xuất nông nghiệp. Với những tiềm năng về đất đai và nhân lực dồi dào thì việc phát triển kinh tế vờn là hớng đi đúng đắn của nhiều địa phơng thuộc địa bàn của tỉnh Nghệ An, nhất là huyện Nam Đàn, một huyện trung du xen với đồng bằng, nhiều đồi núi, nhân dân có tập quán làm vờn từ lâu đời. Toàn huyện có 23 xã, thì có 10 xã thuộc vùng bán sơn đặc biệt là nhân dân vùng bán sơn địa. Tuy nhiên việc canh tác cây trồng trong vờn của nhân dân phần nhiều còn mang tính tự phát, theo kinh nghiệm lu truyền là chính, cha đợc đầu t khoa học một cách thích đáng. Vờn chuyên canh còn ít, các cây trồng có năng suất cha cao. Vờn tạp còn phổ biến, vì vậy hiệu quả kinh tế vờn còn hạn chế. Việc nghiên cứu các cây trồng 4 trong vờn nhà và vờn đồi cần thiết đợc đặt ra, nhằm hệ thống lại các cây chính trong v- ờn, tìm hiểu thành phần loài và một số đặc điểm đáng lu ý các cây, các họ có nhiều loài cây có giá trị cao đang trồng trong đất vờn, làm cơ sở cho việc nghiên cứu thực hiện mô hình nông - lâm kết hợp, phát triển kinh tế hộ gia đình ở các xã trong địa bàn huyện Nam Đàn. Vì những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài: Thành phần loài cây trồng trong v - ờn và đặc điểm giải phẩu cây họ Bông, họ Cà một số địa phơng huyện Nam Đàn - Nghệ An . Đề tài nhằm mục đích: - Đánh giá tính đa dạng về phân loại cũng nh đa dạng về giá trị sử dụng của các cây trồng ở một số địa phơng thuộc huyện Nam Đàn. - Tìm hiểu đặc điểm phân bố của các nhóm cây trồng, đặc biệt là các nhóm cây có giá trị kinh tế để từ đó đề xuất những ý kiến làm t liệu cho các nhà quản lý nông-lâm nghiệp và những ngời làm vờn của địa phơng. Chơng I. Tổng quan tài liệu 5 1.1.Tình hình nghiên cứu về đa dạng thực vật. 1.1.1. Trên thế giới. Việc nghiên cứu các hệ thực vật trên thế giới đã có từ lâu, khởi đầu ở Ai Cập khoảng hơn 3.000 năm trớc công nguyên. Đến thế kỷ IV (tr.cn), Theophraste (372-286 tr.cn) trong 2 tác phẩm Lịch sử tự nhiên của thực vật và Cơ sở thực vật đã mô tả gần 500 loài cây. Tiếp đến là Plinus (79-24 tr.cn) nhà bác học ngời La Mã đã mô tả gần 1.000 loài cây trong bộ Lịch sử tự nhiên gồm 37 tập [51]. Phân loại học phát triển mạnh vào thế kỷ XV-XVI, nh xây dựng đợc vờn bách thảo và biên soạn Bách thảo khoa toàn th về thực vật. Đỉnh cao của thời kỳ này là công trình nghiên cứu của C.Linnê - nhà tự nhiên học Thuỵ Điển (1707-1778), ông đã mô tả đợc gần 10.000 loài cây thuộc 1.000 chi của 116 họ, đồng thời ông đã sáng tạo ra cách đặt tên các loài bằng hai chữ Latinh, lập nên hệ thống phân loại gồm 7 đơn vị: giới, ngành, lớp, bộ, họ, giống, loài. De Candolle (1778-1841) đã mô tả đợc 161 họ và đa phân loại trở thành một bộ môn khoa học. Tuy nhiên đến thế kỷ XIX- XX việc nghiên cứu hệ thực vật phát triển mạnh, các công trình nghiên cứu có giá trị đợc ra đời nh: Thực vật chí Hồng Kông (1861); Thực vật chí Australia (1866); Thực vật chí rừng Tây Bắc và trung tâm ấn Độ (1874); Thực vật chí Miến Điện (1877); Thực vật chí Malaysia (1922-1925); Thực vật chí Vân Nam (1977). Theo Walters và Hamilton (1993), cho đến nay ở vùng nhiệt đới đã xác định đợc khoảng 90.000 loài trong đó ở vùng ôn đới Bắc Mỹ và Âu-á đã có 50.000 loài đợc xác định [58]. Đối với việc nghiên cứu vờn, các tổ chức làm vờn trên thế giới đã đợc thiết lập từ lâu. Năm 1687 ở Hà Lan ''Hội đồng hợp tác quốc tế về làm vờn '' đã đợc thành lập. ở Nhật Bản, nghề làm vờn đợc chính phủ ban hành vào năm 1947. Một số nớc nh: ý, Tây ban Nha, Đức, Anh, Thuỵ Điển, Phần Lan tiêu thụ sản phẩm vờn rất lớn [1]. Nhiều công trình khảo sát vờn nhà trên thế giới đã đợc công bố nh Công trình khảo sát vờn nhà của Somearwto và cộng sự. Longchulin (Trung Quốc) khảo sát vờn nhà ở 6 khu vực Xishuangbanna (1995) và chú trọng đến hệ sinh thái nông nghiệp [68]. ở Hungari và Bungari từ năm 1980 đến nay nhân dân đợc nhà nớc khuyến khích làm kinh tế gia đình bằng nghề làm vờn [1]. ở Congo nông dân có những mảnh vờn truyền thống để cung cấp thực phẩm. Theo Tera (1954); Stoler (1975) thì vờn nhà ở Java cung cấp khoảng 40% tổng số calo trong bữa ăn của cộng đồng nông nghiệp, và cho rằng với áp lực tăng dân số, tỉ lệ đất dùng làm vờn nhà có thể tăng mạnh ở Java, có nơi tăng đến 75% diện tích đất trồng [60]. 1.1.2. ở Việt Nam. Việc nghiên cứu thực vật trớc đây do các nhà chuyên môn nớc ngoài tiến hành nh: ''Thực vật chí đại cơng Đông Dơng'' do H. Lecomte chủ biên (1907-1952). Trong công trình này, các tác giả đã lập khoá mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dơng. Trong "Thảm thực vật rừng Việt nam" Thái Văn Trừng (1978) đã thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7.004 loài, 1.850 chi và 289 họ. Khẳng định u thế của ngành thực vật Hạt kín (Angiospermea) trong hệ thực vật Việt Nam với 3366 loài chiếm 90,9%, 1727chi, chiếm 93,4% và 239 họ, chiếm 82,7% trong tổng số các taxon mỗi bậc[58]. Phan kế Lộc trong "Bớc đầu thống kê loài cây đã biết ở miền Bắc Việt Nam" (1970) đã thống kê và bổ sung nâng số loài ở miền Bắc lên 5609 loài, 1660 chi và 140 họ, trong đó có 5069 loài thực vật Hạt kín và 540 loài thuộc các ngành còn lại [34]. Đáng chú ý nhất phải kể đến bộ Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1991- 1993). Đây là bộ sách đầy đủ và dễ sử dụng, trong bộ sách này tác giả đã mô tả 10.500 loài thực vật bậc cao có mặt tại Việt Nam [21]. Dựa trên cơ sở những công trình nghiên cứu trong nớc và trên thế giới đã công bố trong những năm gần đây, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã tổng hợp và chỉnh lý các tên cây, sắp xếp theo Brummitt (1992) đã cho biết hệ thực vật Việt Nam hiện có 11.178 loài, 2.582 chi, 395 họ thực vật bậc cao và 30 họ có trên 100 loài trong tổng số 5.732 loài chiếm 51,3% tổng số loài của hệ thực vật [54]. 7 Theo hớng nghiên cứu cây trồng nói chung và cây trồng trong vờn nhà nói riêng cho đến nay cha có công trình nào đáng lu ý, chỉ có các công trình nghiên cứu thống kê tài nguyên cây cỏ của các tác giả: Đỗ Tất Lợi (1997), trong cuốn Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam [35], đã giới thiệu 778 loài cây thuốc, trong đó có nhiều cây đợc trồng ở vờn nhà. Đặc biệt gần đây Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã thống kê đợc gồm 1481 loài , 760 chi và 176 họ cây trồng ở Việt Nam bao gồm các cây nông nghiệp, lâm nghiệp, cây thuốc trong tự nhiên và vờn nhà [50]. Qua đó cho ta thấy đợc tính đa dạng và phong phú của cây trồng ở Việt Nam hiện nay. Ngoài ra còn có nhiều công trình trong nớc đi sâu nghiên cứu cây trồng ở các khía cạnh khác nhau nh: Cây trồng vật nuôi (chơng trình 327 Hội KHKT Lâm nghiệp Việt Nam 1996) đã đề cập đến công dụng, đặc điểm sinh học cũng nh cách trồng các loài cây lâm nghiệp, cây ăn quả và cây công nghiệp [15]. Một số mô hình nông lâm kết hợp ở Việt nam Vụ Khoa học - kỹ thuật Bộ lâm nghiệp (1987) đã đa ra một số mô hình nông - lâm kết hợp ở các vùng trong đó có vùng đồi và trung du [63]. Kỹ thuật canh tác bền vững trên đất dốc cũng nh biện pháp trồng các loại cây lâm nghiệp, cây công nhgiệp, cây nông nghiệp ở vùng đồi cũng đợc đề cập tới trong "Những điều nông dân miền núi cần biết" của Cục khuyến nông và khuyến lâm (1996)[16]. "Sổ tay kỹ thuật trồng cây công nghiệp" của Tổng cục cây trồng Bộ Nông nghiệp (1978) phổ biến kỹ thuật trồng trọt 24 loài cây công nghiệp có giá trị đang đợc trồng và có khả năng mở rộng ở nớc ta [57]. "Cây thuốc gia đình Dơng Đức Đoàn (2001) hớng dẫn cách trồng trọt, thu hái, chế biến và sử dụng một số cây thuốc sẵn có trong gia đình để chữa một số bệnh thông thờng [17] VAC và đời sống Ngô Trực Nhã (1995) đã giới thiệu nhiều loài cây ăn quả có giá trị kinh tế và kỹ thuật trồng từng loài để cho năng suất cao [39]. Công trình nghiên cứu về cây ăn quả ở Việt Nam của Vũ Công Hậu (1966) đã giới thiệu kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch của 33 loài cây ăn quả chính ở Việt Nam, đều là t liệu tốt cho những ngời làm vờn [20]. Đi sâu vào nghiên cứu thành phần loài cây trồng vờn nhà, tác giả Nguyễn Huy Bình (2000), trong luận văn thạc sỹ của mình, đã thống kê đợc 205 loài cây trồng ở một số 8 huyện thuộc vùng trung du và miền núi của tỉnh Quảng Nam- Đà Nẵng. Trong đề tài cấp bộ Nghiên cứu vờn Huế các tác giả Lê Văn Hải, Tôn Thất Pháp, Nguyễn Đắc Tạo (năm 2002) đã thống kê đợc 580 loài cây cảnh và các loài cây có giá trị khác [18]. 1.1.3. ở Nghệ An. Nghệ An là tỉnh lớn bắc miền Trung Việt Nam, một tỉnh vừa có rừng vàng và biển bạc. Vờn Quốc gia Pù Mát là khu rừng nguyên sinh rộng có quy mô bậc nhất ở Nghệ An nói riêng và vùng Bắc Trờng Sơn nói chung. Từ trớc đến nay đã có nhiều công trình của các nhà khoa học nghiên cứu về đa dạng sinh học ở đây. Tô Vơng Phúc (1996) trong luận văn thạc sĩ về thành phần cây thuốc của đồng bào Thái, xã Yên Khê (Con Cuông) đã thống kê đợc 223 loài cây thuốc, thuộc 81 họ, thu đ- ợc 34 loài cây gỗ phổ biến và đã đề cập tới các cây trồng có giá trị kinh tế cao của vờn nhà đồng bào dân tộc Thái ở Con Cuông. Nguyễn Nghĩa Thìn, Ngô Trực Nhã, Nguyễn Thị Hạnh (1998-2001) đã công bố kết quả nghiên cứu cây thuốc ở 3 xã thuộc vùng đệm vờn quốc gia Pù Mát (Châu Khê, Lục Dạ, Môn Sơn) và đã thống kê đợc 512 loài, 325 chi, 115 họ đều rất phổ biến ở đây[52]. Năm 2000 công trình tổng hợp do dự án SFNC, Nguyễn Nghĩa Thìn đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh vật ở Vờn Quốc gia Pù Mát, cho biết hệ thực vật ở Pù Mát đã thống kê đợc 1144 loài, 545 chi, 159 họ thuộc 6 ngành. Sau đó, Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự (2001) đã tiếp tục điều tra, nghiên cứu hệ thực vật núi đá vôi ở Vờn Quốc gia Pù Mát. Bớc đầu công bố 497 loài, 323 chi và 110 họ. Trong đó có 315 loài mới (thuộc 237 chi, 88 họ) lần đầu phát hiện tại Vờn Quốc gia Pù Mát [54]. Bùi Hồng Hải (2004) trong luận văn thạc sĩ của mình về Điều tra cây thuốc đồng bào dân tộc ở 3 xã Châu Lộc, Thọ Hợp, Văn Lợi huyện Quỳ Hợp đã điều tra đợc 232 loài thuộc 183 chi, 81 họ trong đó có 10 loài cha đợc các tác giả khác đề cập tới. Gần đây, Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thanh Nhàn (2004) đã tổng hợp tất cả các kết quả điều tra và đã thống kê đợc hệ thực vật Pù Mát có tới 2494 loài, thuộc 931 chi của 202 họ [54]. Về nghiên cứu vờn nhà, phát triển nông lâm kết hợp có: Xây dựng mô hình vờn đồi tại một số điểm miền núi Nghệ An của Ngô Trực Nhã và Trần Đình Lý (1991-1996) 9 trong Tuyển tập những công trình nghiên cứu Khoa học sinh thái nông lâm nghiệp bền vững Trung du và miền núi Nghệ An [41]. Cũng tác giả Ngô Trực Nhã (1995-2000) qua khảo sát vờn nhà của một số vùng ngoại ô thành phố Vinh đã xác định đợc 275 loài, 104 họ và vờn đồi xã Viên Thành, huyện Yên Thành thu đợc 55 loài, 52 họ [40]. Qua những số liệu trên đây chúng ta thấy hệ thực vật Việt Nam nói chung và hệ thực vật Nghệ An nói riêng, đặc biệt các cây trồng ở vờn nhà, vờn đồi rất phong phú và đa dạng, các tài liệu nghiên cứu còn đề cập đến kỹ thuật trồng một số cây công nghiệp, cây ăn quả, cây làm thuốc trong vờn nhà, vờn đồi cho năng suất cao. Nhng đa phần các nghiên cứu còn tập trung ở trung du và miền núi còn vùng trung du vùng thấp xen đồng bằng ở huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An thì cha có nghiên cứu nào đề cập tới. Để góp phần điều tra thành phần các loài cây trồng vờn nhà, vờn đồi ở Nam Đàn, chúng tôi tiến hành đề tài này nhằm các mục đích trên. 1.2. Nghiên cứu về hình thái giải phẫu thực vật. 1.2.1. Trên thế giới. Trong lịch sử phát triển của thực vật học, thì hình thái giải phẫu thực vật phát triển t- ơng đối sớm. Trớc đây hơn 2.300 năm, Têôphơrattơ đợc coi là ngời sáng lập môn thực vật học. Ông đã công bố các dẫn liệu hình thái giải phẫu của cơ thể thực vật trong tác phẩm Lịch sử thực vật của mình. Những nghiên cứu về hình thái giải phẫu thực vật nhằm phục vụ cho việc phân loại và hệ thống giới thực vật cũng đã đợc nhiều tác giả đề cập tới ở thế kỷ XVI và XVII. Sau khi đã phát minh ra kính hiển vi quang học thì Robert Hooke (1635-1722) đã sử dụng kính hiển vi đầu tiên để quan sát lát cắt thực vật. Ông dùng thuật ngữ tế bào để giới thiệu các đơn vị nhỏ đợc giới hạn bằng các vách có thể thấy đợc trong mô bần. Ông ta đã mở đầu cho một giai đoạn mới nghiên cứu cấu trúc bên trong của cơ thể thực vật. Từ đó các công trình nghiên cứu khác nhau trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào của nhiều nhà khoa học trên thế giới dần dần làm sáng tỏ cấu trúc và chức năng của chúng. Những hệ thống phân loại của Carolus Linnaeus (1707-1778), Bena Jutxiơ, Antuan J., Alanxoa Dơcandon, Anphôxơ Đ, .đều đã dựa vào hình thái giải phẫu những cơ quan, trong đó có cơ quan sinh sản. 10