Nghiên cứu ảnh hưởng của giống và thời gian tưới nước đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống ngải cứu tại hà nội

MỤC LỤC
Lời cam đoan

ii

Lời cảm ơn

iii

Mục lục

iv

Danh mục bảng

vii

Danh mục hình

ix

MỞ ĐẦU

1

1

Tính cấp thiết của đề tài

1

2

Mục đích, yêu cầu của đề tài

2

3

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1 Đặc điểm sinh học

4

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

4

1.1.2 Đặc điểm thực vật học của loài Artemisia vulgaris L.

5

1.1.3 Thành phần hóa học của cây ngải cứu

7

1.1.4 Yêu cầu sinh thái của cây ngải cứu

8

1.1.5

Đặc điểm sinh trưởng trong năm của cây ngải cứu

1.2 Giá trị sử dụng của cây ngải cứu

8
9

1.3 Một số nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam

10

1.3.1 Một số nghiên cứu trên thế giới

10

1.3.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam

14

1.4 Một số kết quả nghiên cứu về thời gian tưới nước cho cây trồng

16

1.4.1 Vai trò của nước và ảnh hưởng của hạn đối với cây trồng

16

1.4.2 Các nghiên cứu về đánh giá khả năng chịu hạn của cây trồng

17

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

24

2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

24

2.1.1 Vật liệu

24

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu

24

iv


2.1.2 Thời gian nghiên cứu

24

2.2 Nội dung nghiên cứu

24

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng
suất của một số mẫu giống ngải cứu trồng tại Gia Lâm – Hà Nội

24

2.2.2 Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tưới đến sinh
trưởng, phát triển của một số mẫu giống ngải cứu

25

2.3 Các chỉ tiêu theo dõi

26

2.4 Phương pháp phân tích số liệu

29

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

30

3.1 Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số
mẫu giống ngải cứu trồng tại Thanh Trì – Hà Nội vụ xuân 2015 trong

điều kiện có thu hái

30

3.1.1 Thời gian thu hái và số lứa hái của các mẫu giống ngải cứu

30

3.1.2 Số lá/cây, đường kính thân khí sinh và tỷ lệ lá/thân của các mẫu
giống ngải cứu

31

3.1.3 Số mầm tái sinh, chỉ số diện tích lá (LAI) và chỉ số SPAD của các
mẫu giống ngải cứu

33

3.1.4 Khả năng tích lũy chất khô, tỷ lệ tươi/khô và tỷ lệ chất xơ của các
mẫu giống ngải cứu

34

3.1.5 Tình hình sâu bệnh gây hại trên các giống ngải cứu

36

3.1.6 Năng suất của các mẫu giống ngải cứu

37

3.1.7 Mùi, vị các mẫu giống ngải cứu

38

3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tưới đến sinh trưởng, phát triển
của một số mẫu giống ngải cứu

39

3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng chiều cao
cây của các giống ngải cứu

39

3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái phân cành của các
giống ngải cứu
3.2.3

41

Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái ra lá của các giống
ngải cứu được trồng tại Gia Lâm – Hà Nội

v

42


3.2.4

Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng về chiều
dài và chiều rộng lá của một số giống ngải cứu

3.2.5 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến diện tích lá của các giống ngải cứu

44
47

3.2.6 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng về số rễ
cấp 1 của các giống ngải cứu

49

3.2.7 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng về chiều
dài và chiều rộng rễ của các giống ngải cứu trồng tại Gia Lâm –
Hà Nội

50

3.2.8 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng về đường
kính rễ của các giống ngải cứu trồng tại Gia Lâm – Hà Nội

53

3.2.9 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến khả năng tích lũy chất khô của
các giống ngải cứu

57

3.2.10 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến chỉ số diệp lục lá của các giống
ngải cứu

54

3.2.11 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến mức độ nhiễm sâu, bệnh hại
của các giống ngải cứu trồng tại Gia Lâm – Hà Nội

56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

59

TÀI LIỆU THAM KHẢO

60

PHỤ LỤC

65

vi


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

3.1 Thời gian thu hái và số lứa hái của các mẫu giống ngải cứu

31

3.2 Số lá/cây, đường kính thân khí sinh và tỷ lệ lá/than của các mẫu giống
ngải cứu

32

3.4 Khả năng tích lũy chất khô, tỷ lệ tươi/khô và tỷ lệ chất xơ của các
mẫu giống ngải cứu

35

3.5 Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại trên các mẫu giống ngải cứu

36

3.6 Năng suất của các mẫu giống ngải cứu

38

3.7 Mùi vị của các mẫu giống ngải cứu

38

3.8 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng chiều cao cây
của các giống ngải cứu

40

3.9 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng cành của các
giống ngải cứu

42

3.10 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng số lá của các
giống ngải cứu

43

3.11 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng chiều dài lá
của các giống ngải cứu

45

3.12 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng chiều rộng lá
của các giống ngải cứu

47

3.13 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến động thái tăng trưởng diện tích lá
của các giống ngải cứu

48

3.14 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng số rễ C1 của
các giống ngải cứu

50

3.15 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng chiều dài rễ
của các giống ngải cứu

51

3.16 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng chiều rộng rễ
của các giống ngải cứu

52

vii


3.17 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới động thái tăng trưởng đường kính rễ
của các giống ngải cứu

54

3.18 Ảnh hưởng của thời gian tưới đến khả năng tích lũy chất khô của các
mẫu giống ngải cứu

58

3.19 Ảnh hưởng của thời gian tưới tới chỉ số SPAD của các giống ngải cứu

55

3.20 Ảnh hưởng của thời gian tưới nước đến tình hình sâu bệnh hại của các
giống ngải cứu trồng tại Gia Lâm – Hà Nội

viii

56


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

1.1 Cấu tạo hoa ngải cứu

6

1.2 Thân ngầm cây ngải cứu

7

ix


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngải cứu là loại cây trồng mọc hoang dại chủ yếu ở châu Á và châu Âu, ở
nước ta ngải cứu phân bố ở tất cả các vùng trong cả nước. Ngải cứu còn gọi là

cây thuốc cứu, thuốc cao hay ngải diệp, tên khoa học là Artemisia vulgaris L.
thuộc họ Cúc (Asteraceae). Từ bao đời nay, ngải cứu được biết đến trong các bài
thuốc cổ truyền chữa đau đầu, đau dây thần kinh, kinh nguyệt không đều... cũng
như các món ăn trong dân gian như ngải cứu tráng với trứng gà, nấu canh với cá
giếc.. Trong Đông y thường sử dụng bộ phận lá và thân non cây ngải cứu để chế
thành vị thuốc có tính hơi ôn, vị cay, dùng làm thuốc ôn khí huyết, trục hàn thấp,
điều kinh, an thai, dùng chữa đau bụng do hàn, đau đầu, động thai không yên, thổ
huyết, chảy máu cam… (Đỗ Huy Bích và cs., 2004; Đỗ Tất Lợi, 2006).
Người Việt Nam và một số nước khác ngải cứu còn được sử dụng như
một loại rau ăn thường ngày để chữa bệnh, là thực phẩm chức năng có nhiều
công dụng, phù hợp với thị hiếu ẩm thực của rất nhiều người dân như: Canh ngải
cứu nấu thịt nạc; trứng gà tráng ngải cứu giúp lưu thông máu lên não trị bệnh đau
đầu; gà tần ngải cứu giúp bồi bổ sức khỏe, hoạt huyết, xương cốt dẻo dai, cháo
ngải cứu chữa động thai hoặc giảm đau thấp khớp, lẩu gà ngải cứu…
Trồng cây ngải cứu, để cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp
dược, làm rau ăn, làm bánh.....đồng thời ngải cứu cũng góp phần vào việc phủ xanh
đất trống, chống xói mòn đất, điều hòa môi trường ở những nơi đất dốc. Để tồn tại,
sinh trưởng và phát triển tốt cây ngải cứu cũng như các loài thực vật khác đều có
nhu cầu dinh dưỡng, khoáng và các chất cần thiết. Đặc biệt là nhu cầu nước, nước là
yếu tố sinh thái tối thiểu cần thiết cho sự sinh trưởng của cây, cây sinh trưởng mạnh
khi đáp ứng đủ hàm lượng nước cho đến lúc tế bào bão hòa về nước.
Hiện nay việc biến đổi khí hậu dẫn đến nền nhiệt tăng cao đã có những tác
động tiêu cực đến nhu cầu nước của mọi sinh vật nói chung và cây ngải cứu nói
riêng. Thiếu nước là một yếu tố bất thuận đối với sự sinh trưởng, phát triển và
cho năng suất của cây. Vì vậy cần có những giải pháp cung cấp nước chủ động
cho cây trồng và có những định hướng kỹ thuật cụ thể để nâng cao hiệu quả cho

1

người sản xuất.
Xuất phát từ những thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu ảnh hưởng của giống và thời gian tưới nước đến sinh trưởng,
phát triển và năng suất của một số giống ngải cứu tại Hà Nội”.
2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích của đề tài
Đánh giá đặc điểm nông sinh học và ảnh hưởng của thời gian tưới nước là
cơ sở chọn giống và xác định thời gian tưới thích hợp cho cây ngải cứu, nâng cao
năng suất và chất lượng ngải cứu, góp phần xây dựng quy trình trồng ngải cứu
năng suất cao tại Thanh Trì – Hà Nội.
2.2. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất, chất lượng của
các mẫu giống ngải cứu.
- Đánh giá ảnh hưởng của thời gian tưới đến sinh trưởng, phát triển và
năng suất của cây ngải cứu.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học nghiên cứu cơ sở khoa học
để tuyển chọn các giống ngải cứu. Góp phần xây dựng quy trình sản xuất giống ngải
cứu có năng suất cao phục vụ nhu cầu sử dụng tiêu thụ rau ăn và chữa bệnh của người
dân.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài bổ sung thêm tài liệu cho công tác nghiên
cứu khoa học, tài liệu giảng dạy, tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật nông
nghiệp.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Về xã hội: Từ kết quả nghiên cứu của đề tài, tiếp tục tiến hành chọn tạo
ra giống ngải cứu phù hợp với mục đích sử dụng, kết hợp với việc thực hiện tốt
các biện pháp kỹ thuật là cơ hội để người dân sản xuất ngải cứu theo hướng hàng
hóa, góp phần làm tăng năng suất và chất lượng ngải cứu, đáp ứng nhu cầu tiêu
dùng của xã hội.

- Về môi trường: Đề tài góp phần bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển

2


nguồn gen cây ngải cứu trong điều kiện biến đổi khí hậu xảy ra.
3.3. Phạm vi giới hạn đề tài
Trong thực tiễn nghiên cứu do thực hiện thí nghiệm trong chậu và trong
nhà lưới nên đề tài chỉ xác định đến chỉ tiêu về khả năng tích lũy chất khô của
các giống

3


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Đặc điểm sinh học
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
1.1.1.1. Nguồn gốc
Ngải cứu có nguồn gốc ở vùng ôn đới ấm châu Âu hoặc châu Á, hiện nay
cây được trồng và trở nên hoang dại ở vùng nhiệt đới Nam Á, Đông – Nam Á và
Ấn Độ, Pakistan, Srilanca, Bangladesh, Lào, Thái Lan, Indonesia, Trung Quốc…
Ở Việt Nam, ngải cứu được trồng từ lâu đời trong nhân dân từ bắc đến nam. Ở độ
cao từ khoảng 800 m trở lên, có cây ngải dại mọc tự nhiên rất nhiều ở tỉnh Lào
Cai (Sa Pa, Bắc Hà, Bát Xát, Mường Khương, Than Uyên); Lai Châu (Phong
Thổ, Sìn Hồ, Tuần Giáo, Tủa Chùa); Yên Bái (Mù Cang Chải); Cao Bằng (Trùng
Khánh, Bảo Lạc); Lạng Sơn (vùng Mẫu Sơn); Hòa Bình (Mai Châu) và Hà
Giang… chính ngải dại là nguồn dược liệu được khai thác thường xuyên, mỗi
năm đến 1000 tấn để sản xuất thuốc. Còn ngải cứu trồng chỉ được sử dụng tại
chỗ, trong phạm vi nhân dân (Đỗ Huy Bích và cs., 2004).
1.1.1.2. Phân loại

Ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) thuộc: Chi Artemisia, Họ Cúc (Asteraceae),
Bộ Cúc (Asterales), Lớp hai lá mầm (Magnoliopsida), Ngành hạt kín (Magnoliophyta)
(Võ Văn Chi, 2004).
Trên thế giới, chi Artemisia có khoảng 300 loài phân bố ở ôn đới Bắc Mỹ,
Tây Nam Mỹ, Nam Phi, châu Á. Ở nước ta chi Artemisia có 14 loài, trong đó có
3 loài vừa được sử dụng làm thuốc dùng trong (thuốc uống) vừa được sử dụng
làm thuốc dùng ngoài (bôi, xoa bóp): Artemisia vulgaris L., Artemisia apiacea
Hance, Artemisia capilaris Thunb; 2 loài được sử dụng làm thuốc dùng trong:
Artemisia annua L., Artemisia maritima L. (Võ Văn Chi, 2004).
(1) Artemisia vulgaris L. (Ngải cứu, Thuốc cứu)
Cỏ, đa niên, cao 0,5 – 2 m, có mùi thơm đặc sắc. Lá có lông trắng nằm
mặt dưới, có thùy và khía sâu; cuống có cánh. Hoa chùm – tụ tán như gié, dài 2 –
10 cm, đứng ở nách, mang hoa đầu 1 – 3, nhỏ, trắng xanh, to 3 – 4 mm; toàn hoa

4


ống. Quả bế không lông mào.
(2) Artemisia annua L. (Thanh cao, Thảo cao)
Cỏ nhất niên, thơm, cao đến 1 m, thân có rãnh, gần như không lông. Lá có
phiến xoan, 2 – 3 lần kép thành đoạn hẹp nhọn, không lông. Chùm-tụ tán cao ở
ngọn, mang chùm dài, hẹp; hoa đầu cao 1,8 – 2 mm; lá hoa ngoài hẹp, có lông
xanh, lá hoa giữa trong, xoan rộng; hoa toàn hình ống, hoa ngoài cái, hoa trong
lưỡng phái. Bế quả láng, cao 0,5 mm, không lông mào.
(3) Artemisia apiacea Hance (Thanh cao ngò, Hương cao)
Cỏ nhất niên, thân không lông. Lá thơm, có phiến bầu dục, dài đến 7 – 9
cm, 2 – 3 lần kép, thành đoạn hẹp nhọn, không lông. Phát hoa ở ngọn và nách lá,
nhánh dài 5 – 7 cm; hoa đầu cao 3 mm; lá hoa xoan, có bìa trong trong, gần như
không lông; hoa nhiều, toàn hình ống, hoa ngoài cái, hoa trong lưỡng phái.
(4) Artemisia capilaris Thunb (Thanh cao chỉ, ngải lá kim)

Cỏ cao 0,5 – 1 m, nhánh không lông. Lá ở thân xẻ 1 lần, dài 10 – 25 cm,
đoạn hẹp nhọn, không lông. Lá ở nhánh nhỏ hơn, lần lần chỉ còn là một đoạn
hẹp. Hoa đầu thành chùm ngắn ở nách lá và ngọn nhánh. Hoa đầu cao 1,5 – 2
mm, lá hoa không lông, nâu ở gân giữa; hoa toàn hình ống, cao bằng tổng bao;
hoa ngoài cái, hoa trong lưỡng phái. Bế quả trụi.
(5) Artemisia maritima L. (Thanh cao biển)
Cỏ thơm, nhánh, lá, lá hoa dầy lông nhung trắng. Lá có phiến tròn dài, 2
lần xẻ thành đoạn hẹp đều, cuống dài. Hoa đầu cao 4 mm, lá hoa nhiều hàng, tròn
dài, có bìa mỏng mỏng; toàn hoa ống, hoa ngoài cái, hoa trong lưỡng phái. Bế
quả nhô, không lông mào (Võ Văn Chi, 2004).
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của loài Artemisia vulgaris L.
Cây thảo sống dai, cao khoảng 1m; thân có rãnh dọc. Lá mọc so le, xẻ
nhiều kiểu, từ xẻ lông chim đến xẻ thùy theo đường gân, mặt trên xanh đậm, mặt
dưới trắng xanh, có lông. Hoa đầu màu lục nhạt, xếp thành chùy như bông, dài 2
– 10 cm, đứng ở nách lá. Mỗi hoa đầu rộng 3 – 4 mm, gồm hai loại hoa hình ống:
hoa cái và hoa lưỡng tính. Quả bế không có mào lông (Võ Văn Chi, 2004).

5


Hình 1.1. Cấu tạo hoa ngải cứu (Nguồn: vi.wikipedia.org, 2014)
1. Cành mang hoa; 2. Lá; 3. Cụm hoa đầu; 4. Cụm hoa đầu cắt dọc;
5. Hoa cái; 6. Hoa lưỡng tính; 7. Hoa lưỡng tính cắt dọc; 8. Bao phấn; 9. Hạt
phấn; 10. Quả ngải cứu. 11. Quả ngải cứu cắt dọc
Toàn cây có mùi thơm hắc. Mùa hoa quả: tháng 10 – 12 (Đỗ Huy Bích và
cs., 2004).
Quả màu nâu, dạng ôvan dài, kích thước 1 – 2 mm, có một vài lông ở đỉnh.
Lá mầm nhỏ, có hình trứng, không có cuống lá.
Lá trưởng thành có màu xanh đậm, dài 1 – 10 cm, rộng 3 – 7,5 cm. Mặt
trên lá có ít lông, mặt dưới lá có phủ lớp lông màu trắng bạc, những sợi lông có

kích thước 1 mm.
Loài A.vulgaris được tìm thấy có đặc điểm hình thái thay đổi nhiều. Một
số quần thể A.vulgaris ở phía đông Mỹ, đó là những cây cao khoảng 2 m và
không phân cành. Trong khi đó một số quần thể khác cây lại phân nhánh nhiều
(Võ Văn Chi, 2004).

6


Sự thay đổi về đặc điểm hình thái còn thể hiện ở hệ thống thân ngầm dưới
đất. Một số quần thể có thân ngầm với đường kính 0,5 – 1 cm, phân nhánh ít.
Trong khi đó những quần thể khác lại có thân ngầm với đường kính nhỏ hơn 0,5
cm và thân ngầm phân nhánh nhiều.

Hình 1.2. Thân ngầm cây ngải cứu
Có những tài liệu nói về sự khác biệt về hình dạng trong loài ở vùng núi
phía Bắc Hymalaya (có độ cao 3700 m), một phần của Siberia và Liên Xô cũ. Sự
thay đổi nhiều về đặc điểm hình thái của loài cần có sự so sánh. Những nghiên
cứu ở Bắc Mỹ đã đưa ra được các chỉ tiêu để so sánh:
1. Đặc điểm phân cành, nhánh.
2. Mức độ phân cành.
3. Đặc điểm hình thái của lá.
4. Đường kính thân ngầm.
Mặc dù đặc điểm hình thái học của loài A.vulgaris là khá lớn, nhưng
chúng vẫn được mô tả là các cây bụi nhỏ (Võ Văn Chi, 2004).
1.1.3. Thành phần hóa học của cây ngải cứu
Trong cây ngải cứu chứa tinh dầu với hàm lượng 0,20 – 0,34%. Thành

7

phần chủ yếu của tinh dầu là các monoterpen và sesquiterpen. Gồm 1,8 cineol,
camphor, terpinem 4.ol, β.pinen, borneol, myrcen và vulgrin (là những thành phần ít
thay đổi) còn thuyon thường có mặt với hàm lượng thấp hoặc đôi khi không có.
Trong ngải cứu Việt Nam, có những chất màu indigo – base, gần 50 hợp chất đã
phân tích và xác định có trong lá, chủ yếu là β caryophylen 24% và β cubedene 12
% (Đỗ Huy Bích và cs., 2004).
Người ta dùng ngọn, cành mang hoa và lá để làm thuốc. Có thể dùng tươi
hay phơi khô tán bột, hãm hoặc sắc uống (Lê Đình Bích, 2005).
Ngoài các thành phần chủ yếu ở trên, trong cây ngải cứu còn có các hợp
chất α-thuyon, dehydro matricaria este, tetradecatrilin, tricosanol, arachyl alcol,
adenin, cholin (Lê Trần Đức, 1997).
1.1.4. Yêu cầu sinh thái của cây ngải cứu
* Yêu cầu về độ cao
Loài A.vulgaris chịu được biên độ dao động độ cao rất lớn, chúng có thể
sống được ở những vùng lạnh có độ cao trên 3700 m ở Bắc Hymalaya, cho đến
những vùng ấm hơn ở Nam Mỹ. Chỉ có hai nơi trên thế giới không có sự xuất
hiện của A.vulgaris là Châu Phi và Antaritica. Điều đó cho thấy rằng loài
A.vulgaris thích nghi rộng (Võ Văn Chi, 2004).
* Yêu cầu đất đai
Loài A.vulgaris có thể sinh trưởng phát triển trên các loại đất thịt pha cát,
đất sét pha cát có pH 5,5 – 6,8; cho đến đất cát, đất thịt, đất sét…
* Yêu cầu khí hậu
Ngải cứu là cây ưa khí hậu ôn hòa, có nắng ấm và mưa nhiều. Trong điều
kiện ánh sáng yếu (cây sống dưới tán cây rừng hoặc mọc lẫn với các cây bụi
khác)

hoặc

trong

điều

kiện

khô

hạn

cây

vẫn

sinh

trưởng

phát

triển được.
1.1.5. Đặc điểm sinh trưởng trong năm của cây ngải cứu
A.vulgaris sinh trưởng mạnh trong khoảng thời gian từ mùa xuân đến mùa
hè. Vào cuối hè, đầu thu cây bắt đầu ra hoa và hình thành hạt và phát tán hạt. Mùa
đông, phần thân trên mặt đất thường lụi đi, trong khi đó phần thân ngầm trong đất

8


vẫn tồn tại. Đến đầu vụ xuân năm sau, các thân ngầm trong đất sẽ mọc trồi lên khỏi
mặt đất và hình thành nên cây con mới. Đồng thời hạt cũng bắt đầu nảy mầm (Lê

Kim Biên, 2007).
1.2. Giá trị sử dụng của cây ngải cứu
* Làm điếu ngải
Lá ngải khô vò nát, loại bỏ cành cuống, phần còn lại gọi là ngải nhung. Đem
ngải nhung cuốn thành điếu như điếu thuốc lá. Điếu ngải được đốt mang tính ấm
nóng cao (thuần dương) nên khi dùng để làm nóng (cứu) các huyệt đạo sẽ làm khí
huyết lưu thông, gây ấm nóng cơ thể, giảm đau, sưng, mỏi, làm tan máu tụ.
Có nhiều phương pháp cứu nóng: Cách cứu bổ, cách cứu tả, cách xoay tròn,
cách rà trên vùng da. Cứu nóng dùng để trị các chứng bệnh hàn, bệnh lâu ngày gây
hư suy. Nên cẩn thận không để bị bỏng khi cứu, không để rơi tàn nóng làm bỏng da
hay tàn tro bay vào mắt. Thời gian cứu tối đa mỗi huyệt 3 – 5 phút, không nên lạm
dụng đốt cứu quá nhiều ở một huyệt. Cẩn thận với những phụ nữ đang mang thai
hay hành kinh, người có làn da mẫn cảm (dị ứng), bệnh nhân tiểu đường, huyết áp
cao, người già và trẻ em. Cứu nóng sau bữa ăn là thích hợp nhất (Văn Nam, 2013).
* Sử dụng trong châm cứu
Hiểu biết của phương tây về “thuật châm cứu” thực chất liên quan tới
“Zhen Jiu” của người Trung Quốc (“Zhen Jiu” có nghĩa đen là phép cứu bằng
ngải và thuật châm cứu). Trải qua hàng ngàn năm thực hành, ngải cứu được cho
là vật liệu cứu ngải tốt nhất. So sánh với các vật liệu khác cho thấy ngải cứu dễ
cháy và thơm hơn, lửa phát sinh vừa phải và dịu, phù hợp cho trị liệu. Khi đốt
ngải cứu, nhiệt tỏa ra có thể thâm nhập sâu vào trong cơ bắp và mang lại cảm
giác thoải mái (Zhao et al., 2011). Những nghiên cứu gần đây đã chứng minh
rằng cứu ngải có thể gia tăng chức năng miễn dịch của cơ thể (Zhao et al., 2010).
* Chữa đau lưng do gai cột sống
Ngải cứu tươi 250g, dấm gạo 150ml, miếng vải mỏng, mềm. Ngải cứu rửa
sạch, giã nát. Dấm đun cho nóng. Dùng mảnh vải gói ngải cứu giã nát trộn với
dấm đã đun nóng đem xoa dọc theo xương sống chừng 15 phút, trong quá trình
xoa, nên hâm nóng thuốc thường xuyên. Nên thực hiện vào buổi tối trước khi đi

9

ngủ. Mỗi liệu trình điều trị trong 15 ngày. Và thực hiện liên tục từ 3 – 5 tháng.
Ngoài ra ngải cứu còn sử dụng trong điều trị các bệnh đau đầu, thuốc điều
hòa kinh nguyệt và giúp lưu thông khí huyết cho phụ nữ sau khi sinh (Đỗ Tất
Lợi, 2006).
Trong thân lá của loài A.vulgaris có chứa estrogenic flavonoid và ankaloid.
Tinh dầu của A.vulgaris còn được sử dụng làm thuốc trừ sâu, trừ vi khuẩn và các
sinh vật kí sinh. Ngoài ra, tinh dầu của A.vulgaris còn có tác dụng đặc biệt như xông
hơi và xua đuổi côn trùng (loài Musca domestica) (Viện Dược Liệu, 2006).
Chiết xuất từ lá của loài A.vulgaris còn được sử dụng để xua đuổi muỗi
(Võ Văn Chi, 2004).
Tác động của dịch chiết xuất từ thân rễ ngải cứu lên sự nở trứng, tỷ lệ tử
vong, sự lây nhiễm cây chủ của tuyến trùng Meloidogyne megadora đã được
nghiên cứu (Costa et al., 2003).
Polyacetylenes được chiết xuất từ A. vulgaris có tác dụng gây chết 100%
con trưởng thành ở loài Caenorhabditis elegans ở nồng độ 0,5 mg/ml, nhưng
hoạt động của nó phụ thuộc vào sự hoạt hóa polyacetylen bởi sự phát xạ UV
(Wat et al., 1981).
1.3. Một số nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Một số nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về đặc điểm thực vật học, thành phần
hóa học và tác dụng dược lý của cây ngải cứu.
Thống kê toàn bộ lượng vật chất của cây ngải cứu ở tất cả các giai đoạn
sinh trưởng cho thấy hàm lượng protein trung bình chiếm 31,5% (giai đoạn trước
ra hoa protein chiếm 31%, giai đoạn trưởng thành chiếm 32%). Hàm lượng
protein có trong cây ngải cứu thu hoạch vào tháng 11 là 12%. Hàm lượng
photpho trong suốt quá trình sinh trưởng của cây ngải cứu trung bình là 0,54%
(Schuman and Howard, 1978).
Nghiên cứu của Judžentienė và Buzelytė (2006) trên cây ngải cứu trồng

tại Bắc Lithuania đã xác định trong cây có chứa tinh dầu với hàm lượng 0,33% .
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy trong tinh dầu ngải cứu có rất nhiều yếu tố

10


hợp thành với lượng đáng lưu ý là sabinene, β-pinene, 1,8-cineole, artemisia
ketone, cis and trans-thujone, chrysanthenyl acetate, germacrene D và
caryophyllene.
Một nghiên cứu khác tại Iran (Tajadod et al., 2012) đã xác định được
thành phần tinh dầu có trong các bộ phận trên mặt đất của Artemisia vulgaris L..
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng tinh dầu tổng số đạt 0,56%, trong đó có
14 phức hợp tiêu biểu. Các phức hợp chính bao gồm Isobornyl isobutyrate
(38,06%), β-pinene (30,13 %), dl-Limonene (6,23%), δ-3-Carene (4,80%), αpinene (4%), δ-Terpinene (2,76%) and trans-Rose oxide (2,00%).
Flavonoid có mặt trong tất cả các bộ phận của các loài thực vật bậc cao,
đặc biệt là ở hoa, tạo màu sắc cho sắc rực rỡ để quyến rũ các loại côn trùng giúp
cho sự thụ phấn của cây. Trong cây, flavonoid giữ vai trò là chất bảo vệ, chống
oxy hoá, bảo tồn acid ascorbic trong tế bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại cho
cây (vi khuẩn, virus, côn trùng…), một số còn có tác dụng điều hoà sự sinh
trưởng của cây cối (Hóa học ngày nay, 2010). Trong cơ thể sinh vật, các gốc tự
do sinh ra nhiều là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường, gây ra
biến dị, huỷ hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hoá… flavonoid có tác dụng
ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do này. Flavonoid còn thể hiện tác
dụng chống co thắt những tổ chức cơ nhẵn (túi mật, ống dẫn mật, phế quản…).
Trên hệ tim mạch, nhiều flavonoid như quercetin, rutin, myricetin… có tác dụng
làm tăng biên độ co bóp tim, tăng thể tích phút của tim. Những nhà nghiên cứu
cũng đã chỉ ra những tác động của thực phẩm giàu flavonoid với những nguy cơ
về tim mạch như huyết áp cao. Flavonoid làm bền thành mạch, được dùng trong
các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạch, giãn hay suy yếu tĩnh mạch, trĩ, rối
loạn tuần hoàn võng mạc… Ngoài ra, flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm

giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan (Dược liệu, 2012). Nghiên cứu về
các hợp chất hóa học đã xác định có hơn 20 loại flavonoid có trong dịch chiết cây
ngải cứu. Một vài flavonoid được tìm thấy trong dịch chiết ngải cứu như
acetylenes, counmarins, sesquiterpene lactones (Lee, 1998).
Theo y học cổ truyền Trung Hoa, ngải cứu được sử dụng như một nhân tố

11


giúp giảm đau, kết hợp với phép chữa bệnh bằng thuật châm cứu (Yoshikawa et
al., 1996), chữa trị bệnh viêm bao tử (Repetto and Llesuy, 2002), bệnh viêm gan
(Tan et al., 1999), chống lại chứng tăng huyết áp (Tigno et al., 2001), chống lại
quá trình oxy hóa (Luo et al., 2007). Nghiên cứu của Zhao et al. (2011) tiến hành
trên 24 tình nguyện viên tại Đại học Y Bắc Kinh Trung Quốc đã kết luận khói
của điếu ngải có thể làm gia tăng hoạt động của hệ thần kinh tự trị. Sử dụng điếu ngải
có thể tạo ra hiệu quả giảm đau đối với cơ thể người. Cũng theo y học cổ truyền, các
phần trên mặt đất của ngải cứu được sử dụng để kháng khuẩn, chống lại các cơn co
thắt và là một chất bổ cho các bộ phận trong cơ thể (Duke et al., 2002).
Lá ngải cứu được dùng như một thảo dược. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra
thành phần chính của naphtha ngải cứu là eudesmol, thujone, camphor, borneo
camphor, 4-terpene alcohol, caryophyllene, axit oleanolic, juniper camphor…
Những thành phần này có thể tồn tại trong khói của bông để cứu ngải (Jin et al.,
2010). Axit artemisic và artemisinin B chiết xuất từ ngải cứu có khả năng chống lại
khối u (Sun et al., 1992). Hoạt động kháng côn trùng cũng đã được tìm thấy ở tinh
dầu ngải cứu (Wang et al., 2006).
Cho dù ảnh hưởng có lợi đã được mô tả bởi những người dùng, tuy nhiên
việc sử dụng ngải cứu và các chế phẩm của nó mà không có sự hướng dẫn của
dược sĩ có thể gây nguy hiểm. Một vài trường hợp ảnh hưởng đã được báo cáo,
tương tác thuốc và ảnh hưởng biên của những sản phẩm này vẫn chưa được hiểu
biết một cách đầy đủ.

Trong những năm trở lại đây, nhiều thành phần kháng oxy hóa tổng hợp đã
thể hiện độc tính hoặc gây ra đột biến gen. Chính điều này đã hướng sự chú ý của
các nhà khoa học về phía các chất chống oxy hóa có trong tự nhiên. Xu hướng
chung của thế giới hiện nay là sử dụng những dưỡng chất từ thực vật có lợi cho
sức khỏe có trong các loại quả mọng, các loại trà, thảo dược, các loại hạt có dầu,
đậu nành và các loại rau (Deiana et al., 1999).
Nghiên cứu của Temraz và El-Tantawy (2008), Đại học Al-Azhar, Cairo,
Ai Cập cho thấy dịch chiết xuất ngải cứu có chứa chất chống lại quá trình oxy
hóa, có tác dụng trong việc bảo vệ hoặc làm chậm quá trình oxy hóa – nguyên

12


nhân gây ra nhiều loại bệnh ở người. Cụ thể, giá trị IC50 (nồng độ của mẫu mà tại
đó có thể ức chế 50% gốc tự do) đối với DPPH là 11,4 µg/ml, IC50 đối với Nitric
oxide là 125 mg/ml. Xử lý dịch chiết của Artemisia vulgaris trên chuột đã cho kết
quả là sự gia tăng có ý nghĩa lượng glutathione máu, phản ứng phân tách peroxit và
lượng axit ascorbic huyết thanh. Kết quả nghiên cứu này đã chỉ ra rằng dịch chiết
Artemisia vulgaris là một nguồn tiềm năng về các chất chống oxy hóa tự nhiên.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và ánh sáng tới sự nảy mầm của hạt
ngải cứu đã được thực hiện tại Thổ Nhĩ Kỳ (Önen, 2006). Thí nghiệm tiến hành
trên hạt của 5 mẫu giống ngải cứu thu thập từ 5 vùng khác nhau trên Thổ Nhĩ Kỳ:
Rize, Giresun, Tokat, Antalya và Denizli. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của
nhiệt độ tiến hành trên 9 mức nhiệt độ: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 và 450C, với
nhiệt độ ổn định, trong điều kiện tối hoàn toàn. Tác giả đã kết luận: Tỷ lệ nảy
mầm và tốc độ nảy mầm của hạt ngải cứu chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Tỷ lệ nảy
mầm cao nhất trong dãy nhiệt độ 15 – 300C, mức nhiệt độ cao nhất và thấp nhất
trong thí nghiệm làm giảm tỷ lệ nảy mầm của hạt. Tỷ lệ nảy mầm cao nhất ở 250
ở cả 5 mẫu hạt giống. Nhiệt độ 450C đã làm chết tất cả các hạt giống. Ở 50C, sự
nảy mầm chỉ diễn ra ở 2 loại hạt được thu thập từ vùng ven biển Đen. Thí

nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng được tiến hành với 2 mẫu hạt ngải
cứu thu thập từ vùng Antalya và Tokat. Hạt được đặt trong các khoang sinh
trưởng trong 3 điều kiện chiếu sáng (tối hoàn toàn, 12 giờ tối/ngày và 24 giờ
sáng/ngày) ở 3 mức nhiệt khác nhau (20, 25, và 300C). Kết quả thí nghiệm cho
thấy tỷ lệ nảy mầm của 2 mẫu giống ở tất cả các công thức khác nhau không có ý
nghĩa. Tác giả đã kết luận tốc độ nảy mầm của hạt không chịu ảnh hưởng của
điều kiện chiếu sáng.
Ảnh hưởng của thời điểm thu hái và mật độ trồng đối với năng suất lá,
tinh dầu và artemisinin của một loài cây cùng họ với cây ngải cứu là Artemisia
annua L. đã được tiến hành nghiên cứu bởi Damtew et al. (2011). Thí nghiệm
được tiến hành trên 5 mức mật độ (6.944, 10.000, 15.625, 27.777 và 49.383
cây/ha) và 4 thời điểm thu hái (4, 5, 6 và 7 tháng sau trồng). Kết quả cho thấy năng
suất lá khô cao nhất (3,15 tấn/ha), năng suất tinh dầu cao nhất (19,2 kg/ha) và năng

13


suất artemisinin cao nhất (10,9 kg/ha) thu được ở công thức mật độ 27.777 cây/ha
và thu hoạch vào thời điểm 5 tháng sau trồng.
1.3.2. Một số nghiên cứu ở Việt Nam
Việt Nam hiện có 4.000 loài cây thuốc, hơn 50 loài tảo biển, 75 loài
khoáng vật và gần 410 loài động vật làm thuốc, trong đó có nhiều loại dược liệu
quý được thế giới công nhận như cây hồi, quế, atisô, sâm Ngọc Linh... Tổng sản
lượng dược liệu trồng ở Việt Nam ước tính đạt khoảng 100.000 tấn/năm. Với sự
đa dạng về khí hậu và thổ nhưỡng - đất đai, ngay từ cuối những năm của thập kỷ
60-80 ở Việt Nam đã hình thành những vùng trồng, sản xuất cây dược liệu có
tính chuyên canh. Điều này đã cho thấy nguồn dược liệu ở nước ta rất phong phú.
Tuy nhiên, cho đến nay, nguồn dược liệu nước ta vẫn phải phụ thuộc rất nhiều
vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu mà chưa phát huy được hết những tiềm năng
thảo dược tự nhiên (Sức khỏe đời sống, 2014).

Để tăng năng suất phải cải tiến cả môi trường sinh trưởng cho cây lẫn cải
tiến đặc điểm di truyền. Năng suất tối đa không thể đạt được chỉ bằng biện pháp
canh tác tốt hay chỉ bằng giống được cải tiến. Không có biện pháp canh tác tốt
phù hợp thì tiềm năng năng suất của giống sẽ bị lãng phí; không có giống tốt thì
lợi ích và hiệu quả của các biện pháp canh tác không đạt tối đa (Vũ Đình Hòa và
cs., 2005).
Trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong nước đã có nhiều đề tài
nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật liên quan tới cây dược liệu nói chung và
cây ngải cứu nói riêng.
Theo Đỗ Huy Bích và cs. (2004) ngải cứu là cây ưa ẩm, có thể hơi chịu
bóng thường được trồng phân tán trong các vườn gia đình, hay các vườn thuốc
của các cơ sở y học dân tộc. Cây mọc thành từng khóm, nếu không bị thu hái, tỉa
thưa sẽ nhanh chóng bò lan tạo thành đám lớn khó phân biệt giữa các cá thể. Cây
sinh trưởng mạnh trong mùa xuân – hè; về mùa đông, phần thân, cành trên mặt
đất có hiện tượng tàn lụi một phần. Ngải cứu ra hoa quả nhiều hàng năm, song
hạt không được sử dụng để gieo trồng.
Theo kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Thanh Hà (2010) về khả năng

14


sinh trưởng, phát triển của cây ngải cứu trồng tại Thuận Châu - Sơn La cho thấy:
Chiều cao thu hái khác nhau có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và
năng suất cây ngải cứu. Thu hái cách mặt đất 5 cm đã để lại phần gốc thân mang
các mầm ngủ với số lượng vừa phải, số mầm tái sinh/m2 hợp lý, tạo điều kiện cho
cây mầm sinh trưởng phát triển tốt nên năng suất tươi thu được đạt cao nhất. Kéo
dài thời gian giữa các lần thu hái từ 21 đến 35 ngày làm tăng khả năng tăng
trưởng về chiều cao cây, đường kính thân, cũng như số lá, số mầm tái sinh và
năng suất tươi của mỗi lứa càng cao, nhưng làm giảm số lứa hái/vụ.
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng (2011) đã xác định thành phần và cấu

tạo một số hợp chất hóa học trong tinh dầu từ cây ngải cứu ở Quảng Nam. Kết
quả nghiên cứu đã xác định được độ ẩm (lá ngải cứu non là 84,33%, lá ngải cứu
già là 80,89%), hàm lượng tro vô cơ (lá ngải cứu non là 13,92%, lá ngải cứu già
là 15,24%), hàm lượng tinh dầu (lá ngải cứu non là 1,27%, lá ngải cứu già là
1,57%), hàm lượng kim loại nặng trong lá ngải cứu nằm trong giới hạn cho phép
sử dụng của Bộ Y tế. Nghiên cứu đã kết luận dung môi tối ưu để chiết tách các
cấu tử trong lá ngải cứu là metanol. Đồng thời nghiên cứu đã định danh được các
chất có trong tinh dầu ngải cứu, trong đó các cấu tử chủ yếu thuộc các nhóm
monoterpen, secquiterpen, diterpen bao gồm dẫn xuất của phenol, ancol, xeton...
Về ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất
của ngải cứu, Nguyễn Tiến Cường (2012) đã kết luận: Mật độ trồng khác nhau có
ảnh hưởng rõ đến sinh trưởng phát triển cây ngải cứu. Mật độ trồng tăng dần từ
15 cây/m2 đến 40 cây/m2 làm tăng khả năng tăng trưởng về chiều cao cây, số
mầm tái sinh, chỉ số diện tích lá cũng như tỷ lệ thân/lá. Mặt khác lại làm giảm số
lá/cây, đường kính thân, tỷ lệ tươi/khô.
Theo kết quả nghiên cứu của Ninh Thị Phíp và cs. (2015) cho rằng đặc điểm
sinh trưởng của các giống ngải cứu khá đa dạng. Khi nghiên cứu 10 mẫu giống, kết
quả phân tích hàm lượng tinh dầu và flavonid khác nhau. Giống G13, G14 là những
giống cho hàm lượng tinh dầu và flavonoid cao đây là những giống thích hợp để
chiết xuất tinh dầu. Đồng thời kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra, giống khác nhau, khả
năng sinh trưởng ảnh hưởng lớn đến thời gian thu hái và số lứa/hái/năm.

15


1.4. Một số kết quả nghiên cứu về thời gian tưới nước cho cây trồng
1.4.1. Vai trò của nước và ảnh hưởng của hạn đối với cây trồng
Nước là một trong những nhân tố quan trọng nhất đới với tất cả các cơ thể
sống. Nước chiếm trên 90% khối lượng chất nguyên sinh và nó quyết định tính
ổn định của cấu trúc keo nguyên sinh. Với thực vật, khi hàm lượng nước trong tế

bào giảm, một loạt chức năng sinh lý quan trọng như quang hợp, hô hấp sẽ bị
kìm hãm và do đó ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây. Nước không chỉ đóng vai
trò như một dung môi, một chất phản ứng mà còn tham gia vào cấu trúc tế bào.
Ngoài những vai trò quan trọng trên, nước còn là yếu tố nối liền cây với môi
trường bên ngoài và điều hòa nhiệt độ của cây. Nhu cầu tưới nước cho cây trồng
thay đổi theo từng thời kỳ sinh trưởng phát triển khác nhau và theo điều kiện khí
hậu của từng vùng, từng vụ, từng năm. Việc xác định lượng nước cần tưới trong
nghiên cứu cân bằng nước trên đồng ruộng là cơ sở khoa học để xác định chế độ
nước cho cây trồng đạt hiệu quả cao (Hoàng Minh Tấn và cs., 2006).
Hạn là tác động của môi trường gây nên sự mất nước của thực vật. Có 3
hình thức hạn ảnh hưởng đến cây trồng là hạn đất, hạn không khí và hạn tổ hợp.
Hạn đất xảy ra khi lượng nước trong đất thiếu nhiều không đủ cho rễ hút để cung
cấp cho cây. Vì thế, cây có thể bị héo và chết. Tuy nhiên, cũng có những trường
hợp đủ nước mà cây vẫn héo, nguyên nhân là do hạn sinh lý gây nên. Hạn không
khí thường xảy ra khi không khí môi trường có nhiệt độ cao và độ ẩm thấp, ví dụ
như gió nóng Israel, gió Lào ở miền Trung nước ta...làm cho cây thoát hơi nước
quá mạnh, vượt xa mức bình thường và dẫn tới hiện tượng mất nước, do rễ hút
vào không bù đủ lượng nước mất đi, làm các bộ phận non của cây thiếu nước.
Hạn tổ hợp là sự phối hợp thiếu nước trong đất và trong không khí.
Thiếu nước sẽ gây nên các hậu quả rất lớn đối với hoạt động sống của cây.
Trước tiên ảnh hưởng đến sự cân bằng nước của cây, từ đó ảnh hưởng đến các
chức năng sinh lý khác như quang hợp, hô hấp, dinh dưỡng khoáng và cuối cùng
là ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triển của thực vật dẫn đến giảm năng suất.
Khi gặp hạn trạng thái của chất nguyên sinh của tế bào thay đổi mạnh, ảnh hưởng
đến tính chất hoá lý của chất nguyên sinh như tính thấm, mức độ thuỷ hoá của

16


keo, thay đổi pH, độ nhớt, dẫn đến sự thay đổi vị trí các thành phần cấu tạo nên

chất nguyên sinh, cuối cùng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất bình thường
của cơ thể. Trong thời gian cây bị hạn, hàm lượng nước tự do trong lá giảm
xuống nhưng hàm lượng nước liên kết lại tăng lên. Chất nguyên sinh của tế bào
có tính đàn hồi lớn thì cây có khả năng chịu hạn cao. Hạn còn ảnh hưởng đến hô
hấp. Trong thời gian khô hạn, ở những cây trung sinh thường tăng cường hô hấp.
Nhờ gia tăng hô hấp mà cây giữ được độ ngậm nước của keo nguyên sinh chất.
Sự tăng cường quá trình thuỷ phân khi gặp điều kiện khô hạn là nguyên nhân
tăng cường hô hấp trong cây. Khi mất nước ban đầu hô hấp tăng, nhưng sau đó
giảm đột ngột, nếu tình trạng thiếu nước kéo dài.
Thiếu nước ảnh hưởng đến quang hợp. Hạn hán đã ảnh hưởng xấu đến quá
trình hình thành diệp lục, phá hoại lạp thể nên hiệu suất quang hợp giảm xuống
nhanh chóng. Cây trúc đào khi bị hạn thì cường độ quang hợp giảm 40%. Hạn
ảnh hưởng đến hoạt động hút khoáng của hệ rễ, dẫn đến tình trạng thiếu những
nguyên tố dinh dưỡng quan trọng trong quá trình trao đổi và tổng hợp các chất
hữu cơ khác nhau trong cơ thể thực vật. Hạn ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình
sinh trưởng các tế bào, đặc biệt là trong pha giãn của tế bào, từ đó mà ảnh hưởng
đến quá trình sinh trưởng của toàn cây (dẫn theo Hoàng Minh Tấn và cs., 2006).
1.4.2. Các nghiên cứu về đánh giá khả năng chịu hạn của cây trồng
Ảnh hưởng của chế độ nước đến sinh trưởng của cây trồng đã được đề
cập đến ở mức độ tế bào trong những nghiên cứu của Kramer (1983),… Về mặt
hình thái, Boyer (1968) cho rằng sự lớn lên của lá rất nhạy cảm với chế độ
nước, khi thiếu nước lá cây thường nhỏ. Tổng khối lượng khô của cây bạch đàn
Eucalyptus globules bị giảm nhiều trong điều kiện thiếu nước, nguyên nhân do
sự phát triển của lá mới bị hạn chế dẫn đến tổng diện tích lá giảm (Metcalfe et
al., 1989). Đối với loài thông đỏ sự nảy chồi và tỷ lệ sống bị giảm rất nhiều
trong điều kiện độ ẩm không khí thấp. Rễ của loài này có xu hướng ngừng phát
triển khi bị thiếu nước (Wilcox and Farmer, 1968).
Ảnh hưởng đầu tiên và quan trọng nhất của hạn hán là nảy mầm (Harris et
al., 2002). Sinh trưởng tế bào được coi là một trong những quá trình sinh lý rất

17


nhạy cảm với hạn do giảm áp lực trương. Sinh trưởng là kết quả của việc sản xuất
tế bào con bằng cách phân chia tế bào mô phân sinh và nhân ra các tế bào trẻ các
thực vật bậc cao bị thiếu nước nghiêm trọng, làm tế bào giãn dài ra có thể bị ức
chế bởi sự gián đoạn dòng chảy từ các xylem đến các tế bào xung quanh phần kéo
dài. Hạn hán làm cho sự phân bào bị suy giảm, kéo dài và mở rộng tế bào dẫn đến
giảm sự tăng trưởng và các đặc điểm năng suất (Hussain et al., 2008).
Thiếu nước làm giảm số lượng lá trên cây và kích thước của từng lá,
tuổi thọ của lá bằng cách làm giảm khả năng cung cấp nước của đất, tăng diện
tích lá phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, và cung cấp chất đồng hóa cho sự tăng
trưởng. Hạn hán làm giảm diện tích lá được coi như là sự ức chế việc mở rộng
diện tích lá thông qua việc giảm quá trình quang. Một ảnh hưởng bất lợi phổ
biến của stress nước trên các loại cây trồng là việc giảm năng suất sinh khối
tươi và khô (Zhao et al., 2006). Theo Khan et al. (2001) chiều cao cây, đường
kính gốc, diện tích lá giảm rõ rệt với stress về nước ngày càng tăng. Việc giảm
chiều cao cây có thể là do suy giảm trong việc mở rộng tế bào và lá già yếu
của cây dưới sự stress nước (Manivannan et al., 2007). Hạn hán dẫn đến suy
giảm đáng kể các đặc điểm liên quan đến sự tăng trưởng của cây ngô về chiều
cao cây, diện tích lá, số lá/cây, chiều dài bắp ngô, khối lượng thân tươi và
khô/cây. Hơn nữa, Kamara et al. (2003) cho thấy rằng thiếu nước ở các giai đoạn
phát triển khác nhau của cây ngô đã làm giảm tích lũy 34% tổng sinh khối ở giai
đoạn hạt lấp đầy và 21% lúc trưởng thành.
Cây trồng thích nghi với môi trường tự nhiên để giảm thiểu thiệt hại của
môi trường khắc nghiệt. Trong điều kiện hạn hán nhẹ thực vật có sự mất và hấp
thu nước, cho phép duy trì lượng nước tương đối trong lá. Ngoài ra việc hạn chế
khả năng quang hợp, cho thấy ít thay đổi hoặc không bị ảnh hưởng. Nhưng hạn
hán trầm trọng gây ra cho cây trồng những thay đổi không thuận lợi dẫn đến ức
chế quang hợp và sinh trưởng. Hạn hán nghiêm trọng nhất là làm khô héo. Tùy

thuộc vào sự khác biệt của bộ máy quang hợp (PSA) trong thời kỳ khô hạn mà
chia thành 2 nhóm cây chịu khô hạn là Homochlorophyllous chịu khô hạn (HDT)
và Poikilochlorophyllous chịu khô hạn (PDT) (Bewley, 1979). Sự khác biệt

18


quang trọng nhất giữa HDT và PDT là PSA của HDT vẫn có khả năng phục hồi
lại, còn ở PDT thì chlorophyll và hệ thống màng thylakoid bị suy thoái và cần
phải phục hồi và tái tạo lại. Kết quả của thiếu nước là khí khổng đóng, tốc độ
thoát hơi nước giảm, giảm lượng nước trong mô, quang hợp giảm và ức chế sinh
trưởng, tích lũy ABA, proline, manntiol, sorbiol, hình thành gốc tự do trong các
hợp chất như (Ascorbate, Glutathione, α-tocopherol…) protein tổng hợp và
mRJAs. Bên cạnh những phản ứng sinh lý thực vật cũng trải qua các thay đổi về
hình thái. Một trong những thay đổi lớn nhất là sự thích nghi của lục lạp với ánh
sáng mạnh và ánh sáng yếu.
Ở thực vật, khi đề cập cơ chế chịu hạn người ta thường chú ý đến vai trò
của bộ rễ và khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu của tế bào.
Ở cây đậu tương sự thích nghi với các điều kiện hạn hán chủ yếu thông
qua việc phát triển rễ trụ để có thể tìm kiếm các nguồn nước từ các lớp đất sâu
(Taylor et al., 1978). Bên cạnh đó hệ thống rễ sợi phát triển cũng giúp cho cây có
thể vươn tới các lớp đất có độ ẩm cao và tìm kiếm các chất dinh dưỡng. Một
trong những nhân tố chính ảnh hưởng đến độ sâu của rễ đậu tương là tỉ số kéo dài
rễ trụ. Do rễ trụ được hình thành đầu tiên ở đậu tương, chính vì thế việc xác định
các giống đậu tương có đặc tính kéo dài rễ trụ nhanh sẽ cho phép xác định khả
năng đâm sâu của rễ. Sự khác nhau về tính trạng kéo dài bộ rễ ở các giống đậu
tương đã được nghiên cứu khá chi tiết ở trong điều kiện nhà lưới. Kaspar et al.
(1984) đã đánh giá 105 giống đậu tương khác nhau cho thấy tỉ số kéo dài rễ trụ
khác nhau giữa các giống vào khoảng 1,3 cm/ngày. Những nghiên cứu tiếp theo
trên các giống có tỉ số kéo dài rễ trụ cao cho thấy những giống này có thể lấy

nước ở chiều sâu trên 120 cm so với các giống còn lại. Một vài nghiên cứu cũng
đã được thực hiện đối với hệ thống rễ nhánh của cây đậu tương cho thấy trong
điều kiện hạn số lượng rễ nhánh trên đơn vị chiều dài rễ trụ tăng đáng kể, nhưng
chiều dài và đường kính rễ trụ không thay đổi. Hạn chế về nước ở cây đậu tương
thường làm tăng sinh khối của rễ, từ đó làm tăng tỉ lễ rễ/thân. Nghiên cứu cho
thấy ở cây đậu tương không được tưới nước thì bộ rễ có chiều dài hơn hẳn ở cây
đậu tương được tưới nước (Huck, 1983), ngoài ra các nhà khoa học cũng nhận

19