Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ phân bón đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cây cẩm nhuộm màu thực phẩm tại thái nguyên

Vì vậy trong những năm gần đây con người càng thấy được tính ưu việt của các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HÀ THỊ THANH HƯƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ, PHÂN BÓN ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY CẨM NHUỘM MÀU

THỰC PHẨM TẠI THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Thái Nguyên - 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HÀ THỊ THANH HƯƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT ĐỘ, PHÂN BÓN ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT CỦA CÂY CẨM NHUỘM MÀU

THỰC PHẨM TẠI THÁI NGUYÊN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi trực tiếp thực hiện từ tháng 5 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Luân Thị Đẹp Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, chưa từng được sử dụng trong một luận văn nào ở trong và ngoài nước

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Hà Thị Thanh Hương

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Luân Thị Đẹp, người

đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo bộ phận Sau Đại học, phòng Đào tạo, đặc biệt là các thầy, cô giáo Khoa nông học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã giảng dạy, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin trân trọng cảm ơn các anh em, bè bạn và gia đình đã tạo điều kiện về thời gian, vật chất và tinh thần cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận văn

Hà Thị Thanh Hương

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.2 Khái quát về cây Cẩm 4

1.2.1 Phân bố của cây Cẩm 4

1.2.2 Phân loại 5

1.2.3 Đặc điểm sinh học và sinh thái 5

1.2.4 Kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch 6

1.1.5 Sự đa dạng di truyền của loài Cẩm 7

1.2.6 Tác dụng của cây Cẩm 9

1.2.7 Quy trình chế biến một số sản phẩm có sử dụng cây cẩm 10

1.2.8 Kinh nghiệm chế biến cây nhuộm màu của đồng bào dân tộc thiểu số 12

1.3 Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây nhuộm màu thực phẩm trên thế giới và ở Việt Nam 14

1.3.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất trên thế giới 14

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây có chất màu ở Việt Nam 20

CHƯƠNG 2 : VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 27

2.1.1 Vật liệu 27

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 27

2.1.3 Thời gian nghiên cứu 27

2.2 Nội dung nghiên cứu 27

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Bố trí thí nghiệm 27

2.3.2 Phương pháp trồng cây Cẩm 29

2.3.3 Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi 30

2.4 Xử lý số liệu 31

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất của cây Cẩm nhuộm màu thực phẩm tại Thái Nguyên năm 2014 32

3.1.1.Ảnh hưởng của mật độ trồng đến động thái tăng trưởng chiều cao cây 32

3.1.2 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến khả năng ra lá của cây Cẩm 34

3.1.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đến một số đặc điểm hình thái của cây Cẩm thời kỳ thu hoạch 35

3.1.4 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất của cây Cẩm nhuộm màu thực phẩm tại Thái Nguyên năm 2014 37

3.1.5 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất tái sinh của cây Cẩm tại Thái Nguyên năm 2015 38

3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng và năng suất cây Cẩm nhuộm màu thực phẩm tai Thái Nguyên năm 2014 40

3.2.1 Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây và khả năng ra lá của cây cẩm 40

3.2.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến một đặc điểm hình thái của cây Cẩm thời kỳ thu hoạch 44

3.2.3 Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cây cẩm nhuộm màu thực phẩm tại Thái Nguyên năm 2014 46

3.2.4 Hiệu quả kinh tế của các công thức bón phân trong thí nghiệm 47

3.2.5 Ảnh hưởng của phân bón đến khả năng tái sinh sau thu hoạch 48

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50

1 Kết luận 50

2 Đề nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC

của cây Cẩm đỏ tại Thái Nguyên năm 2014 32 Bảng 3.2: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến động thái tăng trưởng chiều cao

cây Cẩm tím taị Thái Nguyên năm 2014 33 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến động thái ra lá của cây Cẩm đỏ tại

Thái Nguyên năm 2014 34 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến động thái ra lá của cây Cẩm tím tại

Thái Nguyên năm 2014 35 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến một số đặc điểm hình thái cây Cẩm

đỏ thời kỳ thu hoạch 36 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến một số đặc điểm hình thái cây Cẩm

nhuộm màu tím thời kỳ thu hoạch 37 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất của cây Cẩm nhuộm màu

thực phẩm tại Thái Nguyên năm 2014 37 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất tái sinh của cây Cẩm

nhuộm màu thực phẩm tại Thái Nguyên năm 2015 39 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao của

cây Cẩm đỏ tại Thái Nguyên năm 2014 40 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái tăng trưởng chiều cao cây

Cẩm tím 41 Bảng 3.11: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái ra lá của cây Cẩm đỏ tại

Thái Nguyên năm 2014 42 Bảng 3.12: Ảnh hưởng của phân bón đến động thái ra lá của cây Cẩm tím tại

Thái Nguyên năm 2014 43

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của phân bón đến một số đặc điểm hình thái thời điểm

thu hoạch của cây cẩm đỏ 44 Bảng 3.14: Ảnh hưởng của phân bón đến một số đặc điểm hình thái thời điểm

thu hoạch của cây cẩm nhuộm màu tím 45 Bảng 3.15: Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cây cẩm nhuộm màu thực

phẩm tại Thái Nguyên năm 2014 46 Bảng 3.16: Ảnh hưởng của phân bón đến hiệu quả kinh tế của các công thức

thí nghiệm của cây Cẩm đỏ 47 Bảng 3.17: Ảnh hưởng của phân bón đến hiệu quả kinh tế của các công thức

thí nghiệm đối với cây Cẩm tím 48 Bảng 3.18 : Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất tái sinh của cây cẩm ở

các công thức thí nghiệm 49

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ ngàn đời xưa, màu sắc là phần không thể thiếu trong cuộc sống của các cộng đồng dân tộc thiểu số Người cổ đại từ hàng ngàn năm trước đã biết sử dụng nguyên liệu tự nhiên để vẽ lên đá các bức tranh mô tả lại cuộc sống thường nhật và

cả mơ ước ngoài ra họ còn dùng nguyên liệu tự nhiên để vẽ lên cơ thể, vẽ mặt trong các buổi lễ, nhuộm vải cho quần áo và cao hơn nữa là nhuộm màu cho cho các món

ăn làm chúng hấp dẫn hơn và mang tính biểu tượng cao

Ngày nay, với yêu cầu của cuộc sống chất nhuộm màu thực phẩm chủ yếu nước ta chưa sản xuất được phải nhập khẩu từ nước ngoài Một số trường hợp, sử dụng chất màu không đủ tiêu chuẩn gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng Vì vậy trong những năm gần đây con người càng thấy được tính ưu việt của các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

Nhuộm màu thực phẩm bằng thực vật là tri thức và kinh nghiệm truyền thống lâu đời của các dân tộc Việt Nam, nhất là các đồng bào dân tộc thiểu số Một số cây cho màu rất đặc trưng như màu đỏ, tím (Cẩm đỏ, Cẩm tím), màu đỏ, cam (Tô mộc, gấc) và màu xanh (lá dứa, lá gai) Trong đó cây Cẩm là có khả năng gây trồng quy mô lớn, không gây mùi lạ cho thực phẩm, chưa thấy có hiện tượng độc và có khả năng phát triển thành sản phẩm màu Mặt khác bộ phận sử dụng là thân lá có thể nhuộm màu tiện lợi quanh năm Do vậy cẩm được sử dụng phổ biến nhất trong các cây nhuộm màu thực phẩm hiện nay

Cây Cẩm (Peristrophe bivalvis (L.) Merr.) là cây có nhiều công dụng như

làm thuốc, chất nhuộm màu thực phẩm (xôi, các loại bánh)… Ở Việt Nam, cành lá của cây này đã được biết đến như một vị thuốc nam Trong y học cổ truyền, Cẩm được dùng trị lao phổi, khái huyết, ho nôn ra máu, viêm phế quản cấp tính, ỉa chảy,

lỵ, ổ tụ máu, bong gân Ở nước ta, cây Cẩm mọc nhiều ở các tỉnh Lào Cai, Hòa

Bình, Lai Châu, Mộc Châu, Sơn La, Bắc Kạn vùng đồng bằng sông Cửu Long (Đồng Tháp, Long An, Cần Thơ ) (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [9], đặc biệt cẩm được sử dụng nhiều nhất trong nhuộm màu thực phẩm

Trong quá trình điều tra tri thức và kinh nghiệm sử dụng các cây nhuộm màu thực phẩm ở nước ta, Lưu Đàm Cư và Trần Minh Hợi, (1995) [2] Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện KH - CN Việt Nam) và Tổ chức bảo tồn Thiên nhiên thế giới (IUCN) cho thấy, hệ thực vật Việt Nam có tiềm năng lớn về các loài cây dùng

để nhuộm màu cho thực phẩm, hiện mới chỉ phát hiện 112 loài thuộc 48 họ Tuy nhiên, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác cho cây nhuộm màu ở nước

ta nói chung và cây Cẩm nói riêng chỉ là việc làm theo kinh nghiệm truyền miệng từ người này sang người khác, từ vùng này sang vùng khác, chưa có một nghiên cứu nào tập trung vào quy trình trồng trọt và chăm sóc cụ thể, do vậy năng suất và hiệu quả kinh tế mang lại không cao

Trước thực trạng đó việc nghiên cứu xác định biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc thích hợp để cây Cẩm sinh trưởng, phát triển tốt cho năng suất cao là việc làm hết sức cần thiết

Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ, phân bón đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cây Cẩm nhuộm màu thực phẩm tại Thái Nguyên”

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Xác định mật độ và tổ hợp phân bón thích hợp có hiệu quả đối với cây Cẩm

đỏ và Cẩm tím tại Thái Nguyên làm cơ sở cho các nghiên cứu phát triển sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm an toàn có nguồn gốc thực vật với quy mô công nghiệp

- Theo dõi ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến khả năng tái sinh và năng suất sau thu hoạch của cây Cẩm đỏ và Cẩm tím

1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Đa dạng hóa các sản phẩm hàng hóa từ cây trồng bản địa

- Góp phần xóa đói giảm nghèo cho bà con các dân tộc miền núi phía Bắc và phát triển kinh tế xã hội các tỉnh miền núi phía Bắc nói riêng, toàn quốc nói chung

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Tăng năng suất cây trồng là mục tiêu quan trọng nhất của mọi tiến bộ kỹ thuật về giống và canh tác Giống có vai trò rất quan trọng góp phần nâng cao năng suất và sản lượng cây trồng Tuy nhiên để phát huy hiệu quả tối đa của giống cần xác định các biện pháp kỹ thuật phù hợp

Mật độ trồng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng nói chung và cây cẩm nói riêng Với mục đích là thu hoạch thân lá, do vậy mật độ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng thân lá của cây cẩm Nếu trồng quá thưa thì cây sinh trưởng tốt nhưng số lượng cây trên đơn vị diện tích ít nên năng suất không cao Nếu trồng dày thì số cây trên đơn vị diện tích tăng nhưng do tranh chấp dinh dưỡng và ánh sáng ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây Do đó cần căn cứ vào giống, điều kiện đất đai, mùa vụ để xác định mật độ và khoảng cách trồng hợp

lý tạo điều kiện cho cây sinh trưởng tốt đạt năng suất tối đa

Để bón phân cho cây trồng đạt hiệu quả cao mà không gây ảnh hưởng xấu tới cây trồng và môi trường, cần phải bón phân phù hợp với đặc điểm của từng loại cây và từng loại đất Cơ sở của việc bón phân hợp lý cho cây trồng cần được xây dựng trên cơ sở đảm bảo những yêu cầu cơ bản như cây trồng cần được cung cấp đầy đủ và kịp thời chất dinh dưỡng cần thiết để cho năng suất cao, phẩm chất tốt Không ngừng ổn định và nâng cao độ phì của đất, đem lại lợi nhuận tối đa cho người sản xuất trên cơ sở phối hợp tốt các biện pháp kỹ thuật trồng, đồng thời phải phù hợp với điều kiện và trình độ sản xuất hiện tại

1.2 Khái quát về cây Cẩm

1.2.1 Phân bố của cây Cẩm

Ở Việt Nam cây Cẩm có vùng phân bố tương đối rộng, phân bố rải rác ở hầu hết các tỉnh miền núi phía Bắc nước ta như: Lạng Sơn, Tuyên Quang, Hà Giang, Thái Nguyên, Bắc Kạn, Yên Bái, Lào Cai, Lai Châu, Hoà Bình… Hiện nay hiếm

khi gặp cây Cẩm mọc hoang dại, để thuận tiện cho việc sử dụng, mỗi hộ dân ở các địa phương nói trên chỉ trồng 1 - 2 m2

ngay trong vườn nhà hoặc trên nương rẫy (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [9]

1.2.2 Phân loại

Cả 2 loài cẩm đỏ và tím đều thuộc loài Peristrophe bivalvis (L.) Merr, thuộc

họ Ô rô (Acanthaceae)

1.2.3 Đặc điểm sinh học và sinh thái

* Đặc điểm sinh học của cây cẩm đỏ

- Thân cây cẩm đỏ: Là loại cỏ thấp sống nhiều năm, cao từ 40 - 60cm, tỏa ra

nhiều nhanh, thân nhẵn, thường 4 cạnh, có rãnh dọc sâu, đường kính 1 - 2 mm, cành non có lông về sau nhẵn

- Lá cây cẩm đỏ: Lá hình bầu dục, mọc đối, gốc lá thon, xanh đậm, lá có

nhiều lông, mặt trên không có bớt trắng

* Đặc điểm sinh học của cây cẩm tím

- Thân cây cẩm tím: Thân thảo, lâu năm, cao khoảng 30 - 60 cm, cành non có

lông về sau nhẵn, thân thường 4 - 6 cạnh, có rãnh dọc sâu

- Lá cây cẩm tím: Lá đơn, mọc đối; lá hình trứng, gốc lá tròn, chóp lá hơi

tù tròn, màu xanh nhạt, thường có bớt màu trắng ở dọc gân; kích thước lá 2 - 10

cm x 1,2 - 3,6 cm; hai mặt không có lông

- Hoa cây cẩm tím: Cụm hoa chùm ở ngọn hay nách lá, chùm ngắn; bao chung của cụm hoa có lá bắc không đều, lá bắc cụm hoa thường hình trứng, có khoảng 10 hoa nằm lẫn giữa những lá bắc con hình tam giác nhọn, nhỏ hơn lá đài Đài 5 răng đều, dính nhau ở nửa dưới, kích thước ngắn hơn lá bắc hoa Tràng màu tím hay hồng, phân 2 môi, môi dưới hơi khía, có 3 thuỳ, ống hẹp kéo dài Nhị 2, bao phấn tù thò ra khỏi ống tràng Bầu 2 ô, mỗi ô 2 noãn Hàng năm, hoa nở vào mùa Thu, Đông

* Đặc điểm sinh thái của cây cẩm đỏ và cây cẩm tím

Cẩm thuộc loại cây ưa ẩm và ưa bóng, nhưng không chịu được úng, cây thường mọc ở ven rừng núi đá vôi ẩm, gần bờ suối và được trồng dưới tán các cây

ăn quả, bên cạnh các nguồn nước Cây sinh trưởng mạnh vào Xuân Hè, có hoa vào

mùa Thu Vào cuối mùa Thu khi nhiệt độ xuống thấp và ít mưa cây bắt đầu bị rụng

lá và vào mùa Đông thì cây hầu như không còn lá (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [9]

1.2.4 Kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch

Cây cẩm sẽ sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao trên loại đất đáp ứng đủ các điều kiện sau:

- Đất có hàm lượng mùn cao, tơi xốp, thành phần cơ giới từ nhẹ đến trung bình, giàu dinh dưỡng

- Đất có độ ẩm cao, dễ thoát nước

- Đất có độ che bóng (chú ý là cây cẩm sẽ tổng hợp rất ít chất màu trong điều kiện nhiệt độ cao và chiếu sáng mạnh)

Đất được cầy bừa kỹ, dọn sạch cỏ và lên luống cao 20 cm, rộng 1,0 - 1,2 m Vào mùa xuân, tháng 2 - 3 chọn các cành cẩm bánh tẻ khoẻ mạnh, cắt bỏ bớt lá để giảm bớt sự bay hơi nước, cắt phần thân thành những đoạn hom dài khoảng 15 - 20

cm, mỗi hom có 2 - 3 mắt, sau đó đem đi trồng với khoảng cách hố cách hố 30 - 40

cm, hàng cách hàng 30 - 40 cm

Để cây sinh trưởng tốt ta nên bón lót 8 - 10 tấn phân chuồng đã ủ hoai cho 1

ha, đối với các khu vực nương rẫy, đất dốc có thể bón thêm 100 - 150 kg lân và 50

kg kali Sau khi bón lót phân chuồng, phân lân và phân kali, lớp một lớp đất mỏng rồi đặt từ 3 - 5 hom giống/ hố, lấp đất, chỉ để 1 - 2 mắt ló trên mặt đất, nén chặt gốc Sau đó tưới nước và duy trì độ ẩm của đất trong vòng 7 - 10 ngày đầu để hom ra rễ

và đâm chồi mới Trong thời gian đầu, cần chú ý giữ sạch cỏ dại và thường xuyên duy trì độ ẩm Cây cẩm có thể trồng dưới tán cây ăn quả, trồng xen với ngô, đỗ tương hay các cây rau khác

Sau khi trồng khoảng 3 - 4 tháng, có thể thu lứa 1 (vào tháng 6 - 7 hàng năm) Khi cây cao khoảng 40 - 50 cm có thể cắt phần cành mang lá dài 30 - 40 cm

để làm nguyên liệu chiết chất màu Nếu gặp thời tiết thuận lợi và chăm sóc tốt, thì

có thể thu hái 2 - 3 lứa cẩm/năm Sau mỗi lứa thu hoạch cần làm cỏ, xới xáo mặt

luống, bón phân và vun gốc để cây tiếp tục sinh trưởng tốt Để lứa cắt sau có năng suất cao, lứa thu trước nên cắt cây ở độ cao cách mặt đất khoảng 10 - 15

cm Nếu chăm sóc tốt, trồng một lần cây cẩm có thể cho thu hoạch liên tục trong 3 - 4 năm (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs., 2010) [9]

1.2.5 Sự đa dạng di truyền của loài Cẩm

Kết quả điều tra Nguyễn Thị Phương Thảo và cộng sự năm 2010 cho thấy, tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai có gặp 4 giống Cẩm khác nhau (Cẩm đỏ, 2 giống Cẩm tím và Cẩm vàng), các giống Cẩm này đều được trồng Cây Cẩm chủ yếu được nhân giống bằng cành, hiện tại chưa phát hiện cây con từ hạt Chúng tôi cho rằng sự đa dạng ở mức độ dưới loài của cây Cẩm về mặt khoa học là một vấn

đề rất lý thú và đáng được quan tâm nghiên cứu (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [12]

Tên của 4 giống Cẩm khác nhau được các dân tộc thiểu số tại Mường Khương đặt theo màu sắc của dịch chiết, dịch chiết nhuộm cho màu đỏ (Cẩm đỏ), cho màu tím (Cẩm tím), hoặc theo hoa văn trên mặt lá, theo hình dạng hay màu sắc của lá hoa:

* Cẩm đỏ

Cẩm đỏ gọi là “Chằm thủ” theo tiếng Nùng, Chằm là nhuộm, thủ là đũa, có nghĩa là cây nhuộm đũa Ngoài việc nhuộm xôi cho màu đỏ tươi, người Nùng còn dùng dịch chiết từ cây này để nhuộm đũa cho đẹp và không bị mốc Trên phần thân non hoặc lá của cây Cẩm này có rất nhiều lông, đặc biệt là lá non, trên mặt lá không

có đốm trắng

* Cẩm tím (Chằm lai)

Cẩm tím gọi là “Chằm lai” theo tiếng Nùng, lai có nghĩa là hoa Cây Cẩm này có hoa văn, vân trắng ở mặt trên của lá Lá hình trứng rộng, gốc lá tròn, xanh nhạt và mỏng Xôi nhuộm bằng dịch chiết nước từ cành lá của cây này cho màu tím huế rất đẹp Theo kinh nghiệm của người dân địa phương thì Chằm lai có màu đậm đặc và đẹp hơn Chằm khâu

* Cẩm tím (Chằm khâu)

Một giống Cẩm tím khác được gọi là “Chằm khâu” theo tiếng Nùng, Chằm

là nhuộm, khâu là gạo Giống Cẩm này có lá hình bầu dục, gốc lá tròn hay thon, xanh đậm, dầy, rất giống lá ớt Chính vì vậy mà người Tu dí gọi cây này là “chư dè” (là chư là ớt, dè là lá, có nghĩa là cây lá ớt) Cũng theo người Tu dí Cẩm tím còn gọi

là “Gú hoá”, gú là tím, hoá là hoa, có nghĩa là cây hoa tím Dịch chiết từ thân và lá cho chất nhuộm màu tím

* Cẩm vàng

Cẩm vàng có lá hình trứng, gốc lá thon, đầu lá thon nhọn, cả 2 mặt có lông

rải rác, phiến lá thường nhăn nheo, đặc biệt là mép lá Dịch chiết từ thân và lá cho chất nhuộm màu vàng xanh

Bảng 1.1: Đặc điểm hình thái của 4 dạng Cẩm ở Mường Khương, Lào Cai

Phân biệt theo hình thái của lá

Đỏ Đũa, xôi

tím Chằm lai

Lá hình trứng rộng, gốc tròn, xanh nhạt, mỏng, ít lông, diện tích mang đốm trắng ở dọc gân lá lớn

tím

Chằm khâu

Lá hình bầu dục, gốc tròn hay thon, xanh đậm, dầy, ít lông, ít gặp đốm trắng ở dọc gân lá

vàng

Chằm hiên

Lá hình trứng, gốc lá thon, đầu lá thon nhọn, 2 mặt có lông rải rác, phiến lá thường nhăn nheo, đặc biệt là mép lá

Vàng

(Nguồn: Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2009) [12]

1.2.6 Tác dụng của cây Cẩm

Theo tác giả Nguyễn Thị Phương Thảo và cộng sự, năm 2010 [9] Cẩm là cây

có nhiều công dụng như làm thuốc, làm phẩm màu v.v Ở Việt Nam, cành lá của cây này đã được biết đến như một vị thuốc nam Trong y học cổ truyền, Cẩm được dùng trị lao phổi, khái huyết, ho nôn ra máu, viêm phế quản cấp tính, ỉa chảy, lỵ, ổ

tụ máu, bong gân

Cây cẩm được các dân tộc thiểu số phía Bắc dùng để nhuộm xôi nhiều màu trong những ngày lễ tết, nhiều loài cây có thể sử dụng tốt để nhuộm màu thực phẩm như các loại bánh, xôi, nước giải khát, rượu

Trong công nghệ thực phẩm cây cẩm tím là nguồn nguyên liệu cung cấp chất màu tím tự nhiên đầy triển vọng Ngoài ra, phẩm màu được chiết từ cành lá cẩm hoàn toàn không có độc tính, tan tốt trong nước và có độ bền màu ở nhiệt độ dưới

650C Vì vậy, chúng ta có thể dùng nó để tạo màu cho một số loại thực phẩm như : Kem, kẹo, nước giải khát , rượu màu , thạch rau câu , sữa chua hoă ̣c dùng để chế biến các món ăn (Lưu Đàm Cư, 2002) [2]

Tại Trung Quốc, Cẩm là dược liệu có vị đắng, tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, tiêu thũng, chỉ huyết, chữa viêm họng, thấp khớp, nhiễm trùng đường tiết niệu, kinh phong ở trẻ em, lao hạch, mụn nhọt Theo “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”, 2005, thì chi Peristrophe Nees có 4 loài, trong đó chỉ có loài

Cẩm (P bivalvis (L.) Merr.) ở Bắc Bộ và loài Kim loung nhuộm (P montana (Wall.) Nees) ở Nam Bộ được coi là cây nhuộm màu (Nguyễn Thị Phương Thảo và

cs, 2010) [9]

Thành phần hóa học trong cây lá Cẩm

Thành phần hoá học chính của phẩm màu tím chiết từ cây cẩm là các anthocyanin, bao gồm các chất có hai loại khung chính perlagonidin và pyranopeonidin Thành phần chính bao gồm: Afzelechin(4-8)pelargonidyl glucozit, Pelargonidin-3-O-gentiobiozơ và Pelargonidin-3-O-sambabiozơ và 4’-sucxinoyl-3- rhamnozyl-(4H, 5H)-pyranocyanidin

Hàm lượng chất màu đỏ trong cành lá Cẩm tương đối cao, phẩm màu đỏ ở dạng thô đạt 4,66 - 5,21% trong cành lá Cẩm tươi (Chằm lai) và 3,24 - 4,40% trong cành lá Cẩm khô (Chằm khâu) Cẩm đỏ là nguồn nguyên liệu cung cấp chất màu đỏ

tự nhiên đầy triển vọng Ngoài ra, phẩm màu đỏ được chiết từ cành lá Cẩm hoàn toàn không có độc tính, tan tốt trong nước và có độ bền màu ở nhiệt độ dưới 650C Vì vậy, chúng ta có thể dùng nó để tạo màu cho một số loại thực phẩm như: kem, kẹo, nước giải khát, rượu màu, thạch rau câu, cũng như tạo màu cho các viên thuốc (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [9]

1.2.7 Quy trình chế biến một số sản phẩm có sử dụng cây cẩm

* Chế biến xôi nhiều màu:

- Nguyên liệu: Gạo nếp, lá cây cẩm đỏ, cẩm tím, lá cây sau sau, củ cây nghệ,

củ cây rừng để tạo màu cho xôi

- Sơ chế: Đun riêng từng loại lá cây, củ cây để lấy nước màu ngâm gạo (riêng để tạo màu xanh thì dùng lá cẩm tím giã tươi rồi thêm ít nước tro) Vo sạch gạo nếp sau đó ngâm gạo với nước vắt từ các loại lá, củ cây có màu sắc tự nhiên: Xanh, đỏ, tím, vàng, đen Thời gian ngâm bình thường như ngâm gạo nấu xôi (từ 5 -

10 giờ)

- Chế biến: Gạo sau khi được ngâm với nước lá, củ cây đem đồ trên bếp lửa hồng cho đến khi xôi chín Nếu làm lễ ở quy mô lớn thì mỗi loại xôi màu có thể đồ bằng một chõ riêng Nếu làm quy mô nhỏ mà đồ 5 loại chung một chõ thì phải làm thật cẩn thận Khi bỏ gạo vào chõ phải bỏ theo từng lớp màu riêng và loại nào dễ ngấm màu sang các loại khác thì để lớp gạo ấy ở đáy chõ Người cẩn thận có thể đan những tấm vỉ bằng tre để ngăn cách các loại gạo màu trong một chõ xôi (http://www.agroviet.gov.vn) [19]

- Cách sử dụng và bảo quản: Cách bày xôi ngũ sắc cũng phải rất khéo léo,

có ba cách bày như: Dùng khuôn tròn bằng ống tre, nứa để đóng xôi theo từng màu như đóng oản rồi bày cả 5 màu chung một đĩa Cách hai là, dùng khuôn gỗ để nén xôi thành từng khuôn màu rồi chồng từng loại lên nhau theo hình trụ Cách ba là

dùng khuôn tròn và những thanh tre mỏng, to bản, chia đáy khuôn thành 5 phần bằng nhau theo hình cánh hoa rồi nén xôi và khi nén xong thì rút bỏ thanh tre

Xôi ngũ sắc được sử dụng thay cơm tẻ, thường ăn với thịt gà, thịt treo (http://www.agroviet.gov.vn) [19]

* Cách nấu xôi lá cẩm:

- Lá cẩm rửa sạch cho vào nồi, đổ ngập nước và đun sôi Đun cả thân cả lá, một số tài liệu trên mạng hướng dẫn nhặt nguyên lá ra là không chính xác, có thể người viết chưa có kinh nghiệm làm nên mới hướng dẫn như vậy Không cần chọn phần non, cây càng già cho màu càng đẹp

- Vo sạch gạo nếp để ráo nước

- Lọc lấy nước lá cẩm vừa đun sôi để nguội hẳn hoặc ấm đổ vào vừa ngập gạo và ngâm cho đến khi nào hạt gạo nở ra là được, thời gian ngâm bình thường như ngâm nước trắng (khoảng 5 - 10 giờ) Màu sắc đậm nhạt tùy thuộc vào thời gian ngâm và nước cẩm đặc hay loãng

- Sau khi hạt gạo nở ra, vớt gạo cho ráo nước và đun cách thủy (đồ) Lưu ý: Gạo sau khi ngâm nước lá cẩm không nên rửa qua nước trắng để giữ được màu sắc và hương vị đậm đà

Cùng 1 loại gạo nếp nhưng xôi lá cẩm sẽ dẻo, dai và có mùi vị đậm đà hơn xôi trắng

* Quy trình chế biến nước lá cẩm để rửa mặt làm đẹp da và trị mụn

- Nguyên liệu: 01 bó lá cẩm, 1,5 lít nước

- Cách làm: Rửa sạch bó lá cẩm bằng nước sạch, sau đó cho vào ấm đun nước hay nồi sạch Rồi đổ 1,5 lít nước sạch đun sôi rồi vặn nhỏ lửa cho âm ỉ khoảng

10 phút sau tắt bếp Khi đun lá cẩm xong thì nước có màu tím sẫm nếu bạn nấu đặc (cho ít nước khi đun), còn khi bạn cho nhiều nước sẽ có màu đỏ tím Nhưng theo kinh nghiệm nên nấu đặc sẽ có tác dụng hơn Lá cẩm khô nấu lấy nươ ́ c có màu đỏ tía (http://www.agroviet.gov.vn) [19]

Đợi nước ấm gạn lấy 1 lượng nước vừa đủ để rửa mặt như bình thường mà không cần ph ải rửa lại bằng nước sạch, số nước còn lại có thể để vào tủ lạnh và dùng dần trong 3, 4 ngày

1.2.8 Kinh nghiệm chế biến cây nhuộm màu của đồng bào dân tộc thiểu số

Tất cả các dân tộc Việt Nam đều biết sử dụng thực vật để nhuộm màu trong quá trình chế biến thực phẩm Tuy nhiên, qua thực tế điều tra cho thấy dân tộc Dao, Tày, Nùng và Giáy là các cộng đồng thiểu số có nhiều kinh nghiệm đặc sắc trong lĩnh vực nhuộm màu thực phẩm Bởi lẽ nhuộm màu thực phẩm đối với các dân tộc nói trên không chỉ là vấn đề ẩm thực mà còn gắn liền với truyền thống văn hóa và tâm linh (xôi trai - gái của người Giáy, xôi cúng mừng thọ của người Dao, xôi cúng năm mới của người Nùng…) (trích theo Nguyễn Duy Dũng và cs, 2011) [5]

Để tách chiết hết chất màu ra khỏi nguyên liệu, hiện nay đồng bào các dân tộc thiểu số chủ yếu sử dụng phương pháp chiết bằng dung môi nước Với kỹ thuật này có thể chia ra 2 nhóm chính:

- Chiết bằng dung dịch nước nóng: Thường sử dụng với các loại nguyên liệu

mà chất màu ở dạng liên kết chỉ hiện màu sau khi đun (ví dụ Cẩm, Sau sau), hoặc chất màu không bị biến đổi ở nhiệt độ cao (hoa Lõi thọ, gỗ Vang…) Phương thức phổ biến được sử dụng thường là đun nguyên liệu trong nước tới sôi trong khoảng thời gian thích hợp với từng loại

- Phương pháp chiết lạnh: Thường giã nát nguyên liệu trong nước lạnh sau

đó lọc để thu dịch chiết có chất màu Một số loại nguyên liệu chứa chất màu dễ bị biến đổi ở nhiệt cao (màu tím trong quả Mồng tơi, màu hồng trong cánh hoa Sim) thường được chiết theo phương thức này Với các màu thuộc nhóm này chỉ sử dụng vào giai đoạn cuối cùng của quá trình chế biến thực phẩm (ví dụ cho dịch màu vào xôi khi đã đun chín gạo và đảo đều)( trích theo Nguyễn Duy Dũng và cs, 2011) [5]

Ngoài ra, một số loại cây được sử dụng như một loại thực phẩm màu để nhuộm màu (không chiết tách chất màu) Trong trường hợp này, nguyên liệu có màu được trộn lẫn với thực phẩm để tạo màu cho thực phẩm (giã Mơ leo, lá Bánh khúc với bột làm bánh màu xanh…)

Đồng bào dân tộc thiểu số có khả năng phối chế các cây nhuộm màu để tạo

ra các màu theo ý muốn Nhìn chung, kỹ thuật phối chế màu theo 3 nguyên tắc sau:

- Tạo màu bằng điều chỉnh pH môi trường:

Phương pháp thường dùng nhất là sử dụng nước măng chua để làm thay đổi

pH của dịch chiết chất màu và qua đó làm thay đổi màu sắc của màu nhuộm Phương pháp này thường được sử dụng để tạo các màu vàng đậm, vàng cam từ các dịch nhuộm có màu vàng tươi từ củ Nghệ (Curcuma longa) và hoa Mật mông (Buddleja officinalis) khi đun với tro bếp Thí nghiệm với dịch chiết từ củ nghệ cho thấy với thang pH từ cao xuống thấp (pH từ kiềm sang axít) màu sắc chuyển từ màu vàng tươi sang vàng đậm (trích theo Nguyễn Duy Dũng và cs, 2011) [5]

Cùng một loại nguyên liệu với các pH môi trường khác nhau có thể thu nhận được các màu sắc khác nhau Kinh nghiệm này phù hợp với các quy định sử dụng chất màu trong các sản phẩm thực phẩm được chế biến trong các quy trình công nghiệp (trích theo Nguyễn Duy Dũng và cs, 2011) [5]

- Tạo màu bằng kỹ thuật phối chế nguyên liệu:

Đây là kinh nghiệm độc đáo của các dân tộc thiểu số lần đầu tiên được ghi nhận trong các cuộc điều tra tri thức bản địa ở Việt Nam Với kỹ thuật truyền thống người dân tộc thiểu số phối chế một số loài cây khác nhau để tạo ra các màu không

có sẵn trong nguyên liệu, thậm trí không có mặt trong cơ thể thực vật Ví dụ:

+ Để tạo màu xanh cổ vịt cho thực phẩm, dùng dịch triết từ cây Mật mông để nhuộm gạo thành màu vàng, sau đó gạo đã nhuộm màu vàng được ngâm tiếp vào dung dịch thu được từ việc giã tươi lá cây cẩm với tro bếp

+ Để nhuộm xôi có màu xanh da trời, gạo được ngâm trong dịch chiết của cành lá cây Cẩm giã tươi với tro bếp

- Tạo màu bằng chế biến nguyên liệu:

Theo cách này, từ một loại nguyên liệu cho các sắc màu khác nhau khi chế biến khác nhau Ví dụ: Lá cây Cẩm nhuộm màu tím đun tươi cho màu tím tươi, nếu phơi tái hoặc sao cho tái đun sẽ cho màu tím đậm Sự thay đổi màu sắc ở đây liên quan tới quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ thông qua hoạt hóa các

hệ men (trích theo Nguyễn Duy Dũng và cs, 2011) [5]

1.3 Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây nhuộm màu thực phẩm trên thế giới

và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất trên thế giới

Phẩm màu là chất phụ gia thực phẩm được sử dụng rất nhiều trong chế biến thực phẩm, dùng để nhuộm màu cho các loại thực phẩm làm thay đổi màu sắc vốn

có của thực phẩm phù hợp với nhu cầu của người sử dụng Là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm và góp phần làm tăng cảm giác ngon miệng, kích thích sự thèm ăn

Chất nhuộm màu nói chung và chất nhuộm màu thực phẩm nói riêng đã được người dân các nước trên thế giới sử dụng trong cuộc sống từ thời xa xưa Một chất màu được sử dụng cho thực phẩm nhất thiết phải hội đủ ba tiêu chuẩn về mặt y tế của chất phụ gia thực phẩm:

+ Nhuộm thực phẩm thành màu theo mục đích, phù hợp với công nghệ chế biến thực phẩm

+ Không có độc tính (gồm cả độc tính cấp, bán cấp và trường diễn)

+ Không là nguyên nhân hoặc tác nhân gây bệnh

Ngoài ra, do yêu cầu riêng của thực phẩm, các chất nhuộm màu trong lĩnh vực này không gây mùi lạ và làm thay đổi chất lượng thực phẩm Hiện nay, nghiên cứu các chất nhuộm màu cho thực phẩm trên thế giới được tập trung vào các hướng chủ yếu sau đây:

- Điều tra, phát hiện và nghiên cứu chiết tách các chất nhuộm màu thực phẩm từ nguyên liệu tự nhiên, nhưng chủ yếu từ thực vật Đây là hướng nghiên cứu được đặc biệt quan tâm, bởi chất màu thu được thường có tính an toàn cao, giá thành hạ Theo hướng nghiên cứu này nhiều chất màu đã được sản xuất và đưa vào ứng dụng (chất nhuộm màu tím thu từ vỏ quả Nho, chất nhuộm màu đỏ thu từ hoa của cây Điều nhuộm, chất indigotine nhuộm màu xanh thu từ lá cây Chàm )

- Nghiên cứu bán tổng hợp chất nhuộm màu từ các hợp chất thu nhận từ thực vật Đây là hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có thể sản xuất nhiều chất màu khác nhau Tuy nhiên giá thành sản phẩm cao và đòi hỏi công nghệ phức tạp Mặc

dù vậy, hiện nay nhiều chất màu đang sử dụng được sản xuất theo hướng này (Beta Carotenal, Beta-apro-carotenal ) Các chất nhuộm màu thực phẩm bán tổng hợp thường thuộc họ Carotene, hoặc nhóm monoazo

- Nghiên cứu sản xuất chất nhuộm màu thực phẩm bằng công nghệ sinh học:

là hướng nghiên cứu đang được triển khai ở một số nước có trình độ kỹ thuật cao, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm thu nhận chất nhuộm màu từ nuôi cấy mô một

số loài thực vật (Aralia armata, ), hoặc sử dụng một số hệ men, một số loài vi khuẩn để chuyển hoá hợp chất hữu cơ thành chất màu Tuy nhiên, hướng nghiên cứu này cho tới nay chưa đạt được kết quả thực tế

Tổng hợp các chất vô cơ không có độc tính để nhuộm màu cho thực phẩm Đây là hướng nghiên cứu được tiến hành từ lâu Mặc dù vậy, các chất vô cơ có thể

sử dụng cho thực phẩm còn rất hạn chế Hiện nay các chất vô cơ được phép sử dụng cho thực phẩm mới chỉ có một số oxít sắt: FeO(OH)xH2O (màu đỏ), FeO.Fe2O3(màu đen), FeO(OH).xH2O (màu vàng), Xu hướng hiện nay của thế giới là hạn chế các chất nhuộm màu có nguồn gốc vô cơ trong công nghiệp thực phẩm

Do những tiêu chuẩn chặt chẽ về mức độ an toàn, cho tới nay thế giới mới chỉ thừa nhận 73 hợp chất (hoặc dịch chiết, phức chất) là chất nhuộm màu cho thực phẩm Trong số này một số hợp chất chỉ được phép sử dụng trong một số quốc gia nhất định

Hiện nay có một số loại cây cho chất nhuộm màu thực phẩm được trồng

và khai thác với số lượng lớn ở một số nước Một vài sản phẩm trong số đó như

“Cutch”, là nước chiết sấy khô của cây Acacia catechu Lượng sản xuất hàng năm trên thế giới của Cutch khoảng 6.000 - 9.000 tấn/năm, trong đó lượng được xuất - nhập khẩu giữa các nước khoảng 1.500 tấn/năm Nước sản xuất chính là Ấn

Ðộ (các nước cũng sản xuất nhưng với số lượng ít hơn là Pakistan, Bangladesh, Myanmar và Thái lan), nước nhập khẩu chính là Pakistan Trước đây, vào những năm giữa của thập kỷ 70, hàng năm các nhà máy công nghiệp của Ấn Ðộ đã sử dụng tới 63.000 tấn gỗ nguyên liệu Trong thời gian từ 1988 - 1993, Ấn Ðộ đã xuất sang Pakistan 1.000 - 1.300 tấn/năm

Ngoài Cutch ra, còn có một sản phẩm tự nhiên khác cũng được sản xuất

và sử dụng với số lượng lớn, đó là Annatto (được lấy từ cây Ðiều nhuộm - Bixa orellana) Lượng sản phẩm trên thế giới hàng năm khoảng 10.000 tấn, lượng sản phẩm tham gia mậu dịch khoảng 7.000 tấn Nước xuất khẩu chính các sản phẩm Annatto là Peru và Kenya, các nước nhập khẩu chính là Mỹ, Nhật và một số nước Đông Âu

Một số cây khác được trồng để làm nguyên liệu sản xuất các chất màu thực phẩm là: Indigofera tinctoria, Tagetes erecta, Lawsonia inermis, Curcuma longa, Crocus sativus, Gardenia jasminoides, Medicago sativa, Riêng ở vùng Andhra Pradesh của Ấn Ðộ các cây sau được trồng với số lượng tương đối nhiều: Bixa orellana (1.200 ha), Indigofera tinctoria (800 ha), Tagetes erecta (120 ha) và Lawsonia inermis (20 ha)

Bên cạnh việc sử dụng các chất màu thu được bằng các cách truyền thống thì ngày nay người ta còn áp dụng các kỹ thuật hiện đại để tăng nhanh quá trình tổng hợp tự nhiên Trên thế giới trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu mới đã áp dụng công nghệ sinh học trong việc nâng cao sản lượng tổng hợp các chất màu tự nhiên Các phương pháp mới chủ yếu dựa vào việc nuôi cấy tế bào các loài thực vật, vi sinh vật đã xác định là có các thành phần sắc tố được dùng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm

Phương pháp sản xuất màu đỏ hoa rum bằng nuôi trồng mô sần Hồng hoa

(Carthamus tinctorius), Mitsui - Eng Shipbldg được đề xuất vào năm 1990 Màu

đỏ hoa rum được điều chế bằng cách nuôi mô sần hoa rum trong môi trường kiềm, chất màu được tiết vào môi trường nuôi cấy Chất màu này là màu tự nhiên, có màu sắc đẹp và ổn định

Năm 1991, Narisu - Keshohin đã đưa ra phương pháp sản xuất chất màu

bằng cách nuôi cấy mô của lá cây Oải hương (Lavandula angustifolia) Nuôi tế

bào trong điều kiện có ánh sáng thì cho hiệu suất cao hơn Với phương pháp này sản phẩm được tạo ra ở dạng vảy lớn với hiệu suất cao

Năm 1995, Ajinomoto đã cho ra một phương pháp điều chế màu đỏ tự nhiên bằng cách nuôi cấy mô sần của các cây thuộc chi Aralia (loài cho kết quả tốt nhất là Aralia cordata) Chất màu này được tổng hợp trong bóng tối, chất màu được tiết ra môi trường nuôi cấy ( Ajinomoto C, 1995) [15]

Năm 1995, Kondo đưa ra phương pháp sản xuất anthraquinone từ một số

cây thuộc họ Cà phê (Rubiaceae) Tế bào được nuôi trong môi trường có nguồn

Cac bon I, muối vô cơ và muối Can xi (Canxi chloride hoặc Canxi nitrate) với nồng độ 5 - 90 mM/l Lá Rubia akane được cắt thành những mảnh nhỏ và đưa vào một môi trường nuôi cấy có pH 5,8, các muối vô cơ (3 mM/l CaCL2), vitamin, 2,4 - D, kinetin, đường mía và thạch Sản lượng lớn anthraquinone được sản xuất ra ở các nồng độ CaCL2 từ 5 - 90 mM/l

Các nghiên cứu về chất màu thực phẩm tự nhiên không chỉ được tiến hành đối với các loài thực vật mà còn được nghiên cứu đối với các tế bào vi sinh vật

Một số chi được quan tâm nhiều là Aspergillus, Pseudomonas

Năm 1996, Kasenkov O I đã đưa ra một phương pháp điều chế chất nhuộm thực phẩm màu đỏ từ các nguyên liệu thực vật Theo phương pháp này các nguyên liệu thực vật phải được nghiền nát và tẩy trùng, sau đó ngâm trong môi trường lên

men bởi Aspergillus, cuối cùng chúng được chọn lọc và cô đặc Nguyên liệu thực vật

là thành phần môi trường để nuôi cấy các loài thuộc chi Trichoderma (tốt nhất là Trichoderma koningi và Trichoderma longibrachiatum) Sử dụng phương pháp này,

môi trường được đơn giản hoá và hiệu suất chất màu được tăng lên đáng kể Cùng sử

dụng Pseudomonas để sản xuất ra các sản phẩm màu, House - Food (1991) đã chỉ ra

một số dòng có thể cho ra sản phẩm với hiệu suất cao Các dòng đó là FERM BP -

2933, FERM BP - 2932 Trong dung dịch nuôi cấy Linsmaier- Skoog nếu có thêm một loại thực vật nhất định và muối sắt thì chúng có thể cho tới trên 400 ug sản phẩm/ml Chất màu ferropyrimine có thể thu trực tiếp từ môi trường nuôi cấy Loài

thực vật được chọn có thể thuộc các họ như: Liliaceae, Cruciferae, Polygonaceae, Leguminosae, Solanaceae và Gesneriaceae (Kasenkov O.I, 1997)[18]

Sử dụng các chất màu thực phẩm do có quan hệ trực tiếp đến sức khoẻ và tính mạng con người Vì vậy ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ đã ban hành luật về

sử dụng chất màu trong thực phẩm Trong các Bộ luật về chất màu thực phẩm, các chất màu có nguồn gốc là sắc tố thực vật (chất màu tự nhiên) được quy định ưu tiên

Ví dụ: Điều 26 trong Luật sử dụng chất màu của Ấn Độ

Điều 26: Các chất màu tự nhiên được sử dụng Trừ những trường hợp được quy định cụ thể trong bộ luật này, các yếu tố màu tự nhiên cơ bản sau đây được sử dụng trong các loại thực phẩm

1 Beta-carotene

2 Beta-apo-8-carotenal

3 Axit Methylester of Beta-apo-8’ carotenoic

4 Axit Ethylester of Beta-apo-8’ carotenoic

11 Curcumin (or turmeric)

Danh mục các chất nhuộm màu thực phẩm trên thế giới được quy đinh chặt chẽ về Mã số và giới hạn sử dụng Theo quy định của Liên minh Châu Âu (EU), các chất màu thực phẩm (CMTP) có mã số từ E100 đến E172 Đây là quy chế được sử dụng rộng rãi trên thế giới Tuy nhiên, Australia và một vài nước thuộc khu vực Thái Bình Dương sử dụng hệ thống Mã số với chữ đầu là A, nhưng ít được sử dụng

Luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu cũng quy định rõ các sản phẩm màu được sử dụng trong chế biến thực phẩm Tuy vậy, mỗi quốc gia có thể có quy định riêng cho từng chất cụ thể Vì thế, có một số chất màu ở đây không được sử dụng trên tất cả các nước trong cộng đồng châu Âu (E 128 red 2F, E129 allura red,

E133 brilliant blue FCF, E154 brown FK, E155 brown HT), hoặc được sử dụng nhưng hạn chế (ở Đức, các chất sau bị hạn chế sử dụng: E102 tartrazine, E110 sunset yellow, E123 amarnath, E127 erythrosine) Ở Đức cũng như ở một số nước khác có đưa ra danh sách các thực phẩm được sử dụng chất màu Trong luật sử dụng chất màu thực phẩm ở châu Âu, các phụ lục từ II - V có đưa ra chi tiết về các thực phẩm đó

Theo báo cáo trên chuyên san Proceedings of the National Academy of Sciences [16], Giới khoa học đã khám phá được cách tự nhiên tạo ra màu sắc

chẳng bao giờ bị phai mờ, từ đó rút ra kỹ thuật mới dùng trong màu thực phẩm và ứng dụng nhằm tránh tiền giả từ một loại quả đặc thù ở châu Phi có màu đậm đặc

và óng ánh hơn bất cứ loại vật chất sinh học nào từng được biết trước đó Cấu tạo màu ấn tượng như vậy là do cấu trúc đặc biệt bên trong mỗi tế bào của cây chứ không chỉ dựa trên sắc tố bình thường, gọi là màu cấu trúc Các nhà nghiên cứu của Đại học Cambridge (Anh) phát hiện các tế bào trong quả Pollia condensata có thành phần làm từ sợi cellulose phản xạ ánh sáng Những khoảng cách khác nhau giữa các sợi trong mỗi tế bào phản xạ những bước sóng khác nhau của ánh sáng, tạo nên màu sắc xanh biếc Màu cấu trúc từng được phát hiện ở động vật, như lông công, vỏ bọ hung và cánh bướm, nhưng chúng sử dụng những cấu trúc và vật liệu khác nhau để đạt được hiệu ứng riêng biệt Và quả Pollia condensata là trường hợp đầu tiên được phát hiện ở thực vật

Không giống như sắc tố, màu cấu trúc chẳng phai mờ theo thời gian, do cấu trúc không thể bị phá hủy dù hấp thu ánh sáng Phạm vi ứng dụng của màu cấu trúc rất rộng, từ in tiền, nhuộm màu thực phẩm, mỹ phẩm đến ứng dụng trong nhãn dán

an ninh Kỹ thuật nhuộm màu của tự nhiên bằng chiết xuất từ thực vật có thể thay thế những phẩm màu dùng trong công nghiệp

Tóm lại, hiện nay nghiên cứu chất màu thực phẩm trên thế giới được quan tâm rất lớn ở nhiều quốc gia với nhiều hướng nghiên cứu mới Trong các hướng nghiên cứu đó, tìm kiếm và chiết tách chất màu từ thực vật vẫn được ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất cây có chất màu ở Việt Nam

Việt Nam với 54 dân tộc cùng chung sống, nhưng do tập quán, truyền thống

và điều kiện tự nhiên khác nhau nên ở mỗi vùng cư trú, mỗi dân tộc, cộng đồng dân

cư đã đúc kết và tích luỹ cho riêng mình những kinh nghiệm quý báu về sử dụng thực vật để phục vụ các nhu cầu của cuộc sống và hầu hết các kinh nghiệm này chỉ được lưu truyền và ứng dụng trong nội bộ mỗi cộng đồng

Kinh nghiệm sử dụng tài nguyên thực vật của nhân dân ta rất phong phú và

đa dạng dưới nhiều hình thức vào các mục đích khác nhau như: Làm lương thực, thực phẩm, xây dựng, chăm sóc sức khoẻ, thẩm mỹ, làm cảnh Đặc biệt phải kể đến mục đích nhuộm màu thực phẩm, các cây dùng để nhuộm màu gồm tất cả các loài thực vật có thể dùng trực tiếp hoặc được chế biến thành các sản phẩm dùng để nhuộm màu cho các loại thực phẩm

Từ lâu, các nhà khoa học đã tiến hành chiết tách các chất nhuộm màu thực phẩm từ thực vật Tuy nhiên hiện vẫn còn phải sử dụng nhiều chất màu được tổng hợp bằng con đường hoá học Khi chất màu nhuộm công nghiệp được đem vào sử dụng rộng rãi trong sinh hoạt của nhân dân thì người ta đã phát hiện ra những hạn chế của sản phẩm chất màu công nghiệp vì chúng có thể gây nên các tác dụng phụ (chúng có thể là tác nhân gây ung thư, rối loạn thần kinh, tiêu hoá hoặc ngộ độc gây

tử vong ) Hiện nay các chất nhuộm màu cho thực phẩm ở Việt Nam do đều phải nhập khẩu từ nước ngoài Do yêu cầu về ATVSTP bộ y tế nước ta cho phép nhập và

sử dụng chất màu thực phẩm có số lượng hạn chế Các chất nhuộm màu được phép nhập và sử dụng ở Việt Nam được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Danh mục các chất nhuộm màu thực phẩm

đƣợc phép sử dụng tại Việt Nam

6 Camel IV-Ammonia sulfit process Nâu, xử lý nhiệt từ đường Tổng hợp

14 Chlorophyll Copper Complex,

20 Beta-apro-8-carotenic acid,Methyl or Ethyl Ester Da cam, họ caroten Tổng hợp

(Nguồn: “Danh mục các chất phụ gia được sử dụng trong thực phẩm”

Cục quản lý chất lượng VSATTP, Bộ y tế, 2001) [4]

Trong số 35 chất được phép sử dụng cho thực phẩm ở Việt Nam mới chỉ có

11 chất được chiết xuất từ tự nhiên (nguyên thủy hoặc phức chất) và hoàn toàn phải nhập từ nước ngoài

Chính vì vậy, trong những năm gần đây con người càng thấy được tính ưu việt của các sản phẩm tự nhiên và đã quan tâm nghiên cứu các chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật để sử dụng chúng nhất là trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm

Chất nhuộm màu có nguồn gốc thực vật thuộc nhiều nhóm cấu trúc hoá học khác nhau, một số có thể nhìn thấy bằng trực giác, một số khác chỉ biểu hiện màu qua quá trình xử lý (thuỷ phân, ) Do vậy, nghiên cứu các loài cây cho màu nhuộm trong hệ thực vật Việt Nam là vấn đề cần được nghiên cứu có hệ thống cả hiện tại và lâu dài

Về nghiên cứu kỹ thuật và công nghệ chiết tách chất màu từ thực vật, đáng lưu ý là công trình “Xây dựng quy trình công nghệ chiết tách và tổng hợp chất màu thực phẩm” của tác giả Nguyễn Thị Thuận, 1995 [13], “Xây dựng quy trình công nghệ chiết tách cumarin từ củ nghệ” của tác giả Phạm Đình Tỵ, 2001 [14], “Khả năng chiết tách chất màu thực phẩm từ cây Mật mông” của Nguyễn Thị Phương Thảo, Lưu Đàm Cư, 2003 [10] Nghiên cứu tách chiết chất màu tự nhiên từ cây cẩm trong nhuộm màu thực phẩm của tác giả Nguyễn Thị Thanh Hương, 2010 [8] Tác giả Lưu Đàm Cư và cs., năm 2005 đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu chiết tách một số chất màu thực phẩm từ kinh nghiệm sử dụng thực vật của đồng bào dân tộc thiểu số”, kết quả đã điều tra và xác định được thành phần của 46 loài cây nhuộm màu thực phẩm, trong đó có một số loài lần đầu tiên ghi nhận, chiết tách thành công chất

màu của 3 loài cây gồm: Mật mông (Buddleja officinalis), Đậu biếc (Clitoria ternatea) và Cẩm (Peristrophe bivalvis) Ngoài ra, đã có một số công bố về

thành phần hóa học của dịch chiết từ cây Lá diễn và hạt Dành dành (Lưu Đàm

Tuy nhiên các công trình mới chỉ nghiên cứu ở một số đối tượng cụ thể, thường gắn với các nghiên cứu làm thuốc chữa bệnh, do vậy chưa thấy hết tiềm năng các chất nhuộm màu thực phẩm trong cả hệ thực vật Hơn nữa, do tính chất đề tài các công trình tập trung nghiên cứu một số chất nhuộm màu đặc biệt (curcumin

từ cây nghệ chủ yếu cung cấp cho ngành Y- Dược) nên giá thành rất cao, chưa thể đưa vào phục vụ đời sống hàng ngày của nhân dân

Theo Nguyễn Thị Phương Thảo và cộng sự, năm 2010 khi nghiên cứu kinh nghiệm sử dụng cây nhuộm màu của các dân tộc thiểu số tại huyện Mường Khương tỉnh Lào Cai cho thấy họ đã sử dụng 14 loài cây để nhuộm màu, trong đó 12 loài được sử dụng nhuộm màu thực phẩm (Nguyễn Thị Phương Thảo và cs, 2010) [12]

Khi nghiên cứu sử dụng cây nhuộm màu trong cộng đồng dân tộc Tày tại xã Vĩnh Yên, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang Tác giả Nguyễn Thị Phương Thảo

và cộng sự, năm 2009 cho thấy họ đã sử dụng 17 loài cây để nhuộm màu, trong đó

11 loài được sử dụng nhuộm màu xôi và bánh (2 dạng Cẩm, Dền leo, Đại bi, Gai, Gấc, Gừng, Mồng tơi, Nghệ, Nhung hoa, Riềng nếp) và 6 cây được sử dụng để nhuộm vải (Bo, Chàm mèo, Củ nâu, Hoàng đằng, Núc nác, Vải) Các bộ phận của cây cỏ được người dân sử dụng để tạo ra các màu sắc khác nhau cho thực phẩm hay vải vóc cũng rất đa dạng (lá, cành lá, vỏ thân, quả, màng hạt, rễ, củ) Mặt khác, cách chế biến cũng rất khác nhau, đối với một số cây nên dùng tươi thì màu mới hấp dẫn (Gừng, Mồng tơi, Nghệ, Nhung hoa, Riềng), còn những cây khác thì phải dùng nhiệt để chiết màu Điều này chứng tỏ rằng những kinh nghiệm sử dụng cây nhuộm màu của cộng đồng dân tộc Tày nơi đây đã được trải nghiệm và lưu truyền qua nhiều thế hệ So sánh với các kết quả điều tra của Phòng Thực vật dân tộc học về kinh nghiệm sử dụng cây nhuộm màu của các dân tộc thiểu số khác ở Việt Nam, thì dân tộc Tày ở Na Hang, Tuyên Quang giàu tri thức hơn về lĩnh vực này Lần đầu tiên ghi nhận được thông tin về công dụng nhuộm thực phẩm của cây Dền leo, Đại

bi, Mồng tơi, Nhung hoa và nhuộm vải của cây Bo, Núc nác, Vải Tuy nhiên, ngày nay do đời sống của người dân có phần khá hơn, cái ăn, cái mặc cũng sẵn hơn, nên

họ hầu như không dùng thực vật để nhuộm vải nữa Chính việc này sẽ dẫn theo sự xói mòn về tri thức sử dụng chúng (Nguyễn Thị phương Thảo và cs, 2008) [11]

Về điều tra cơ bản mang tính liệt kê các loài thực vật cho màu nhuộm mới chỉ có 2 công trình được tiến hành Lưu Đàm Cư, Trần Minh Hợi (1995) đã sơ lược đánh giá các cây nhuộm màu nói chung thường gặp ở nước ta, và ghi nhận ở Việt Nam có trên 200 loài cây cho chất nhuộm màu thuộc 57 chi, thuộc 28 họ Gần đây, Lưu Đàm Cư và Trần Minh Hợi đã điều tra phát hiện 114 loài cây được hoặc có thể

sử dụng để nhuộm màu thực phẩm ở Việt Nam Với hệ thực vật ở Việt Nam đa dạng và phong phú (ước tính có khoảng 11.000 đến 12.000 loài) Trong đó có 18 loài cho màu nhuộm xanh, 57 loài cho màu nhuộm đỏ, 6 loài cho màu nhuộm tím,

28 loài cho màu nhuộm vàng và 2 loài cho màu nhuộm đen (Lưu Đàm Cư và cs, 2002) [1]

Người dân Việt Nam ở một số vùng đã có kinh nghiệm lâu đời trong việc sử dụng các loại cây nhuộm màu thực phẩm với các nhóm màu như: Màu xanh lá cây (gồm lá dứa, lá bồ ngót, lá tre, mây, lá khúc,…); màu nâu (cà phê, ca cao, ); màu vàng, cam, đỏ (hạt điều, gấc, củ dền, củ nghệ, quả dành dành); màu tím (lá cẩm, củ

mỡ tím); và màu đen (lá gai) (Trần Minh Tâm, 2010) Đặc biệt, có 48 loài thuộc 27

họ được bà con dân tộc miền núi phía Bắc thường dùng để nhuộm màu quần áo, thực phẩm bằng những kinh nghiệm độc đáo mang đậm bản sắc dân tộc như cây mật mông cho màu vàng; cây chàm mèo cho màu xanh lam; cây cẩm cho màu tím, màu đỏ; lá dứa và rau khúc cho màu xanh lá cây; củ nâu cho màu nâu; mơ leo cho màu xanh rêu… Theo tác giả Trần Minh Tâm (2010), đến nay các nhà chế biến mới chỉ sử dụng chủ yếu các chất màu tổng hợp mà ít quan tâm, tận dụng các chất màu sẵn có trong tự nhiên Một số nghiên cứu đã được triển khai về chiết tách màu trên

một số cây như cây Cẩm (Nguyễn Phương Thảo và cs, 2009) [9], cây dứa thơm (Pandanus amaryllia Roxb) (Đào Hùng Cường & Nguyễn Thị Thanh Tú, 2010) và cây điều nhuộm (Bixa orellana L.) (Đào Hùng Cường & Phạm Thảo Thơ, 2009),

Tuy nhiên, so với số lượng 112 loài đã được xác định, phân bố rải rác ở các vùng trong cả nước, những nghiên cứu này chưa khai thác hết được tiềm năng sẵn

có trong tự nhiên ở Việt Nam

Đặc biệt ở các tỉnh miền núi phía Bắc, hiện nay đa số các loài cây này chỉ được trồng theo kinh nghiệm ở cấp hộ gia đình hoặc mọc trong tự nhiên Sơ bộ đánh giá của các nhà khoa học thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật Việt Nam cho biết, có 15 loài dễ chế biến và cho màu sắc đẹp, có độ an toàn cao Đây là

tiềm năng lớn cho công nghiệp sản xuất màu nhuộm thực phẩm ở nước ta (Nguyễn Trọng Quang, 2010) Chắc chắn đây sẽ là nguồn nguyên liệu cho chất nhuộm màu

đa dạng và phong phú về chủng loài, vì đây mới chỉ là bước nghiên cứu khởi đầu

Việc thu thập, nghiên cứu và sử dụng các cây nhuộm màu bản địa ở vùng miền núi phía Bắc là cần thiết nhằm góp phần bảo tồn, phát triển nhân rộng và ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, đảm bảo an toàn thực phẩm cho người sử dụng cũng như hiệu quả kinh tế cao cho người dân thiểu số ở vùng núi phía Bắc

Giai đoạn 2012 - 2015, Trường đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Bảo tồn và lưu giữ nguồn gen cây nhuộm màu thực phẩm của đồng bào dân tộc vùng núi phía Bắc Việt Nam” Theo tác giả Luân Thị Đẹp năm

2013 đã điều tra thu thập được 31 cây nhuộm màu thực phẩm tại 6 tỉnh miền núi phía bắc là Bắc Kạn, Cao Bằng, Hà Giang, Lạng Sơn, Sơn La, Tuyên Quang cho thấy trong số các loài cây nhuộm mầu thực phẩm có đủ 5 nhóm mầu cơ bản và phụ gia chính sau: Nhóm cây cho mầu đỏ 5 loài chiếm 16,13%, mầu vàng 6 loài chiếm 19,35%, mầu xanh 9 loài chiếm 29,03%, mầu đen 8 loài chiếm 25,81%, mầu tím có

2 loài chiếm 6,45% và chất phụ gia (tăng khả năng liên kết của các chất màu) 1 loài chiếm 3,23% (Luan Thi Dep và cs, 2013) [17]

Các loài cây sử dụng trong nhuộm màu phân bố không đồng đều trên các khu vực, có một số loài gặp nhiều ở các tỉnh, được dùng phổ biến là những loài được nhắc đến trên 50% số lần phỏng vấn Đây là những loài cây chính, thường được người dân

sử dụng nhiều trong thành phần cây nhuộm mầu thực phẩm.gồm 15 loài: Riềng

(Alpinia officinarum), Gai (Boehmeria nivea), Mật mông hoa (Buddleia officinalis), Tô

mộc (vang) (Caesalpinia sappan), Trám đen (Canarium tramdeum), Nghệ đen (Curcuma aeruginosa), Nghệ vàng (Curcuma longa), Hồng có hạt (Dyospyros roxburghii), Dành dành (Gardenia augusta), Sau sau (Liquidambar formosana), Gấc

(Momordica cochinchinensis), Rơm nếp hương (Oryza sativa), Dứa thơm ( Pandanus amaryllifolius Roxb ), Cẩm đỏ, cẩm tím , (Peristrophe bivalvis), Gừng (Zingiber

officinale) (Luan Thi Dep và cs., 2013) [17]

Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện KH - CN Việt Nam) và Tổ chức bảo tồn Thiên nhiên thế giới (IUCN) cho thấy, hệ thực vật Việt Nam có tiềm năng lớn

về các loài cây dùng để nhuộm màu cho thực phẩm, hiện mới chỉ phát hiện 112 loài thuộc 48 họ Tuy nhiên, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác cho cây nhuộm màu ở nước ta nói chung và cây Cẩm nói riêng chỉ là việc làm theo kinh nghiệm truyền miệng từ người này sang người khác, từ vùng này sang vùng khác, chưa có một nghiên cứu nào tập trung vào quy trình trồng trọt và chăm sóc cụ thể, do vậy năng suất và hiệu quả kinh tế mang lại không cao

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các loại hom trong nhân giống cây Cẩm nhuộm màu đỏ và màu tím, tác giả Luân Thị Đẹp và cộng sự, năm 2013 cho thấy có thể sử dụng các loại hom khác nhau (đoạn gốc, đoạn ngọn hoặc cành) để nhân giống đều cho tỷ lệ sống cao (77,3 - 97,3%) và năng suất thân lá không có sự chệnh lệch giữa các loại hom (cẩm đỏ: 8,18 - 10,15 tấn/ha, Cẩm tím: 6,27 - 6,93 tạ/ha ) Trong

đó cây cẩm nhuộm màu đỏ sinh trưởng mạnh hơn cây cẩm nhuộm màu tím ( Luân

Có thể nói rằng các nghiên cứu về cây nhuộm màu thực phẩm hiện nay chỉ tập trung vào việc sử dụng cây nhuộm màu thực phẩm, chưa chú ý đến nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác, bảo tồn và phát triển Do vậy, năng suất, chất lượng của cây nhuộm màu thực phẩm còn thấp, nguồn gen cây nhuộm màu thực phẩm đang

bị đe dọa do khai thác quá mức bởi các cá nhân, doanh nghiệp Vì vậy, việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng, chăm sóc, bảo tồn và sử dụng bền vững nguồn gen cây nhuộm màu thực phẩm là cần thiết

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Vật liệu

Cây Cẩm đỏ và Cẩm tím được lấy từ vườn tiêu bản cây nhuộm màu thực phẩm, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

2.1.2 Địa điểm nghiên cứu

- Tổ 20, Phường Quan Triều, Thành Phố Thái Nguyên

- Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

2.1.3 Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 5/ 2014 đến tháng 09/ 2015

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến khả năng sinh trưởng và năng suất của cây Cẩm đỏ và Cẩm tím

- Nghiên cứu ảnh hưởng phân bón đến khả năng sinh trưởng và năng suất thân lá của cây Cẩm đỏ và Cẩm tím

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Bố trí thí nghiệm

* Thí nghiệm mật độ: Gồm 2 thí nghiệm (cẩm đỏ và cẩm tím) bố trí như nhau

Thí nghiệm gồm 4 công thức, mỗi công thức trồng với mật độ khác nhau, thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần nhắc lại

1- CT1:Trồng với mật độ: 40 x 10 cm (25 vạn cây/ha)

2- CT2:Trồng với mật độ: 40 x 20 cm (12,5 vạn cây/ha)

3 - CT3:Trồng với mật độ: 40 x 30 cm (8,33 vạn cây/ha)

4 - CT4:Trồng với mật độ: 40 x 40 cm (6,25 vạn cây/ha)

* Thí nghiệm phân bón: Gồm 2 thí nghiệm (cẩm đỏ và cẩm tím) bố trí như nhau

Sơ đồ thí nghiệm phân bón

Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 8m2 (5 x 1,6cm), mỗi ô trồng 4 hàng , theo dõi

- Đất tơi xốp, thành phần cơ giới trung bình

- Đất có độ ẩm cao, dễ thoát nước

- Đất có độ che bóng

* Giống

- Cây Cẩm được nhân giống chủ yếu bằng cành: Chọn các cành bánh tẻ khoẻ mạnh, cắt bỏ bớt lá để giảm bớt sự bay hơi nước, cắt thành những đoạn hom dài khoảng 25 - 30cm, mỗi hom có ít nhất 2 mắt

- Hom giống đạt tiêu chuẩn: Hom có ít nhất 2 mắt, không bị bệnh, không bị dập nát

* Kỹ thuật làm đất

Tiến hành cuốc hố, làm đất tơi xốp, làm sạch cỏ dại

* Phân bón và kỹ thuật bón phân

- Lượng phân cụ thể cho từng ô thí nghiệm:

Công thức 1: Không bón phân

Công thức 2: Bón 4kg phân chuồng

Công thức 3: Bón 4kg phân chuồng + 0,035kgN

Công thức 4: Bón 4kg phân chuồng + 0,1kgP2O5

Công thức 5: Bón 4kg phân chuồng + 0,1kgP2O5+ 0,03K2O

- Phương pháp bón phân: Bón lót toàn bộ phân chuồng, ½ N và toàn bộ lân Khi cây hồi xanh, bật mầm: bón ½ đạm và kali còn lại ở các công thức 3, 4

và 5

* Chăm sóc và quản lý đồng ruộng

- Làm cỏ: Thường xuyên làm sạch cỏ dại, xới xáo phá váng để cây sinh trưởng tốt

- Tưới nước: Sau khi trồng cần tưới nước và duy trì độ ẩm của đất trong vòng

7 - 10 ngày đầu để hom ra rễ và đâm chồi mới Trong thời gian đầu, cần chú ý giữ sạch cỏ dại và thường xuyên duy trì độ ẩm

- Thoát nước: Cây cẩm không chịu được úng, vì vậy cần tháo nước ngay cho cây sau những đợt mưa to kéo dài

2.3.3 Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi

- Động thái ra lá của cây: Đếm số lá trên thân chính, mỗi ô thí nghiệm đếm

10 cây, sau khi trồng 30 ngày bắt đầu đếm lần 1, sau đó cứ 10 ngày đếm 1 lần

- Động thái tăng trưởng chiều cao của cây (cm): Đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trưởng, mỗi ô thí nghiệm đo 10 cây, sau trồng 30 ngày bắt đầu đo lần 1, sau đó cứ

10 ngày đo 1 lần đến khi thu hoạch

- Khả năng phân cành cấp 1: Cành cấp 1 là cành mọc ra từ thân chính, một cành được tính khi có chiều dài 2cm Đếm số cành cấp 1/cây, mỗi công thức đếm 10 cây, sau trồng 30 ngày bắt đầu đếm lần 1, sau đó cứ cách 10 ngày đếm 1 lần đến khi thu hoạch

- Khả năng phân cành cấp 2: Cành cấp 2 là cành mọc ra từ cành cấp 1; một cành được tính khi có chiều dài 2cm Đếm số cành cấp 2/cây, mỗi công thức đếm 10 cây, sau trồng 30 ngày bắt đầu đếm lần 1, sau đó cứ cách 10 ngày đếm 1 lần đến khi thu hoạch

- Khối lượng thân lá/cây (năng suất thân lá/cây): Cân toàn bộ số thân lá/cây của 10 cây/công thức, sau đó lấy giá trị trung bình Tiến hành với 3 lần nhắc lại