Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và khả năng nhân giống vô tính cây thảo quả (amomum aromaticum roxb) tại tỉnh hà giang

Cần có nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài, khả năng nhân giống để có giải pháp bảo tồn đi đôi với phát triển là rất quan trọng, nhằm bảo tồn sự đa dạng của hệ sinh thái,

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN NGỌC HOÀNG

VÀ KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH

CÂY THẢO QUẢ (Amomum aromaticum Roxb)

TẠI TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Thái Nguyên, năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN NGỌC HOÀNG

VÀ KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH

CÂY THẢO QUẢ (Amomum aromaticum Roxb)

TẠI TỈNH HÀ GIANG

Ngành: Lâm học

Mã số: 8 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Văn Phúc

Thái Nguyên, năm 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và hoàn toàn chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ để thực hiện luận văn này đã được cảm ơn

và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Ngọc Hoàng

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu, điều tra số liệu và hoàn thành luận văn, tôi

đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của nhiều tập thể và cá nhân trong và ngoài trường

Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Văn Phúc đã trực tiếp hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Lâm nghiệp, các Thầy Cô thuộc phòng Đào tạo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của lãnh đạo và cán bộ Viện Nghiên cứu và Phát triển lâm nghiệp, nhóm sinh viên K47 lâm nghiệp và cán bộ phòng Nông nghiệp, Hạt kiểm lâm các huyện cung cấp số liệu thực tế và thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã quan tâm, động viên, đóng góp ý kiến quý báu cho tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn

Vì điều kiện thời gian, nhân lực và những khó khăn khách quan nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các các thầy, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp

để luận văn được hoàn thiện hơn

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2020

Người thực hiện

Nguyễn Ngọc Hoàng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.1 Mục tiêu tổng quát 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Những nghiên cứu trên thế giới 4

1.1.1 Những nghiên cứu về họ Gừng 4

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 11

1.2.1 Những nghiên cứu về họ Gừng 11

1.2.2 Những nghiên cứu về Thảo quả 16

1.2.3 Hiện trạng phát triển Thảo quả tại Hà Giang 18

1.4 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 20

1.4.1 Điều kiện tự nhiên 20

1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 24

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 27

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 27

2.2 Nội dung nghiên cứu 27

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung 27

2.3.2 Cách tiếp cận của đề tài 27

2.3.3 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Đặc điểm hình thái loài Thảo quả 34

3.2 Đặc điểm sinh thái loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang 37

3.2.1 Đặc điểm khí hậu 37

3.2.2 Đặc điểm đất đai 38

3.2.3 Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi có loài Thảo quả phân bố 40

3.3 Đặc điểm phân bố loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang 41

3.3.1 Kết quả điều tra Thảo quả trên các tuyến điều tra 41

3.3.2 Đặc điểm phân bố thảo quả theo các dạng sinh cảnh 42

3.4 Đặc điểm sinh trưởng và sâu bệnh hại Thảo quả 43

3.4.1 Kết quả điều tra tình hình sinh trưởng 43

3.4.2 Kết quả điều tra tình hình sâu bệnh hại và cách phòng trừ 45

3.5 Nghiên cứu khả năng nhân giống bằng phương pháp vô tính 46

3.5.1 Tiêu chuẩn cây mẹ được lựa chọn 46

3.5.2 Ảnh hưởng của tuổi hom đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả 49

3.5.3 Kết quả ảnh hưởng của giá thể đến nhân giống tách hom gốc

Thảo quả 50

3.5.4 Ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả 51

3.5.5 Kết quả ảnh hưởng của thời vụ giâm hom đến nhân giống tách hom gốc cây Thảo quả 53

3.6 Đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả 54

3.6.1 Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức trong công tác bảo tồn và phát triển loài Thảo quả 54

3.6.2 Đề xuất một số giải pháp phát triển loài Thảo quả 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

1 Kết luận 58

2 Tồn tại 59

3 Khuyến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Hiện trạng phân bố Thảo quả tại các huyện của tỉnh Hà Giang 18

Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái loài Thảo quả tại khu vực nghiên cứu 36

Bảng 3.2 Kết quả điều tra sơ bộ về đất đai tại khu vực nghiên cứu 38

Bảng 3.3 Mô tả đặc điểm phẫu diện đất 39

Bảng 3.4 Phân bố Thảo quả trên các tuyến điều tra 41

Bảng 3.5 Phân bố thảo quả trên các dạng sinh cảnh 42

Bảng 3.6 Kết quả nghiên cứu sinh trưởng của cây Thảo quả 44

Bảng 3.7 Kết quả tuyển chọn cây Thảo quả làm cây mẹ 46

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của loại hom đến nhân giống tách hom gốc Thảo quả 49

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của giá thể đến tỉ lệ sống và sự hình thành rễ mới

của hom Thảo quả 50

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của chất kích thích ra rễ đến tỉ lệ sống

và sự hình thành rễ của hom Thảo quả 52

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của thời vụ đến nhân giống giâm hom cây Thảo quả 53

Bảng 3.12 Phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức

trong công tác phát triển loài Thảo quả tại Hà Giang 54

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Phẫu diện đất đại diện nơi loài Thảo quả phân bố 31

Hình 3.1 Hình thái lá cây Thảo quả 34

Hình 3.2 Hình thái thân cây Thảo quả 35

Hình 3.3 Hoa Thảo quả 35

Hình 3.4 Hình thái quả Thảo quả 36

Hình 3.5 Cấu trúc thảm thực vật có loài Thảo quả phân bố 41

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hà Giang là tỉnh miền núi biên giới phía Bắc của Tổ quốc, với tổng diện tích tự nhiên là 7.914,8 km2, trong đó đất lâm nghiệp có rừng là 437.217,9 ha, chủ yếu là rừng tự nhiên Do đặc thù về điều kiện địa hình với dải núi cao Tây Côn Lĩnh và Cao nguyên Đồng Văn đã tạo nên địa hình cao dần về phía Tây Bắc, thấp dần về phía Đông Nam và chia thành 3 tiểu vùng mang đặc điểm khác nhau Vùng núi đất phía Tây gồm 2 huyện Hoàng Su Phì, Xín Mần và vùng núi cao phía bắc gồm 4 huyện: Đồng Văn, Quản Bạ, Yên Minh, Mèo Vạc với kiểu thời tiết á nhiệt đới và ôn đới, rất phù hợp cho đầu tư phát triển cây dược liệu mang lại giá trị kinh tế cao Tiểu vùng thấp bao gồm thành phố Hà Giang và các huyện còn lại có thể phát triển cây dược liệu ngắn ngày và cây thân gỗ đa tác dụng (Quế, Hồi ) làm sản phẩm hàng hóa

Thảo quả tên khoa học là Amomum aromaticum Roxb., thuộc họ gừng

(Zingiberacea) Đây là một loài cây thân thảo, sống lâu năm dưới tán rừng, có giá trị dược liệu và giá trị kinh tế cao, đã được con người biết đến từ lâu Hiện nay Thảo quả được coi là một loài cây xóa đói giảm nghèo của cộng đồng các dân tộc ít người ở các tỉnh miền núi cao phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Hà Giang và Cao Bằng Thảo quả cũng là loài cây chỉ có thể sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao khi sống dưới tán rừng Do đó, để trồng và phát triển thảo quả đòi hỏi người dân phải bảo vệ và phát triển rừng Vì vậy, thảo quả đã được đánh giá như một yếu tố quan trọng vừa góp phần phát triển kinh

tế xã hội vùng cao, vừa góp phần bảo vệ và phát triển rừng Với nhận thức trên, một số tỉnh đã có chủ trương khuyến khích các địa phương gây trồng thảo quả

Thảo quả được trồng phổ biến ở tỉnh Hà Giang từ những năm 1960 Cây được trồng chủ yếu dưới tán rừng tự nhiên bằng hạt hoặc bằng chồi Kể từ đó đến nay, diện tích và sản lượng Thảo quả ngày càng tăng, loài cây này cũng ngày

càng được quan tâm và phát triển Phát triển Thảo quả là một chương trình phát triển kinh tế trọng điểm của tỉnh nhằm năng cao đời sống của người dân và góp phần bảo vệ rừng tự nhiên

Tuy nhiên cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu về bảo tồn, phát triển nguồn gen của loài này Cần có nghiên cứu về đặc điểm sinh học, sinh thái của loài, khả năng nhân giống để có giải pháp bảo tồn đi đôi với phát triển là rất quan trọng, nhằm bảo tồn sự đa dạng của hệ sinh thái, phát triển bền vững cây Thảo quả, phục vụ chăm sóc sức khoẻ cộng đồng, nâng cao hiệu quả kinh tế, thu nhập cho người dân

Xuất phát từ những thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và khả năng nhân giống vô tính cây Thảo quả - Amomum aromaticum Roxb tại tỉnh Hà Giang”

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Cung cấp thông tin về đặc điểm sinh học, sinh thái học loài Thảo quả tại tỉnh Hà Giang, khả năng nhân giống vô tính làm cơ sở đề xuất giải pháp phát triển bền vững loài cây này.

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được những đặc điểm cơ bản về hình thái và sinh thái của loài Thảo quả ngoài tự nhiên

- Xác định được khả năng nhân giống vô tính của loài Thảo quả

- Đề xuất được một số giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả dưới tán rừng

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Bổ sung dẫn liệu về loài loài Thảo quả (Amomum

aromaticum Roxb) tại tỉnh Hà Giang Là tài liệu tham khảo cho những người

nghiên cứu về sinh thái và nhân giống cho loài Thảo quả

- Ý nghĩa thực tiễn: Trên cơ sở những luận cứ khoa học thu được, đề xuất

được giải pháp phát triển bền vững loài Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb)

tại tỉnh Hà Giang

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Những nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Những nghiên cứu về họ Gừng

1.1.1.1 Về phân loại và đặc điểm của họ

Họ Gừng, tên khoa học Zingiberaceae, bao gồm 53 chi và 1.377 loài Trong đó, Amomum là chi lớn thứ hai với khoảng 150 - 180 loài Nhiều loài là các loại cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng Các thành viên quan trọng nhất của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân

Các loài trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh Thân rễ lớn, thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ Lá có các bẹ dài ôm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ (ligule) Thân lá thường có mùi thơm Ở nhiều loài thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ, xuyên qua thân giả ra ngoài mang ở phần cuối một cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có loài cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất Hoa không đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia

3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong Một cánh môi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn) Bầu dưới có 3 ô, mỗi ô chứa nhiều noãn Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài Quả nang, đôi khi là quả mọng Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ Mô của các loại cây trong họ này tiết

ra tinh dầu có mùi đặc trưng

Họ Gừng (Zingiberraceae) có nhiều chi và gồm nhiều loài khác nhau Hầu hết các cây thuộc họ Gừng phân bố chủ yếu ở các nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản Võ Văn Chi và Dương Đức Tiến đã tổng kết họ Gừng gồm 45 chi và hơn 1300 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới (Võ Văn Chi, 1997)

1.1.1.2 Về công dụng

Họ Gừng (Zingiberaceae) là họ có số lượng loài nhiều nhất Đây là một

họ có nhiều đại diện có giá trị làm thuốc chữa bệnh, nhiều loài được sử dụng

làm gia vị, làm cảnh

Năm 1999, Vimala và cộng sự khi nghiên cứu sàng lọc các hợp chất chữa ung thư từ 7 cây thuốc dân tộc nổi tiếng của Malasya thuộc họ Gừng, phát hiện thấy Gừng dại và Nghệ vàng, có hoạt tính chống ung thư của hợp chất zerumbol, thành phần chủ yếu chiếm tới 72,3% trong tinh dầu Gừng gió trên các dòng tế bào ung thư, nhưng mới ở mức độ thử nghiệm trong ống nghiệm Từ năm 2003 trở lại đây, các nghiên cứu kháng ung thư của enzymbol chủ yếu trên động vật, phương pháp nghiên cứu này gần với cơ thể người hơn Năm 2009, các nhà khoa học Mỹ phát hiện thấy, zerumbol còn có tác dụng ngăn chặn sự mất xương do ung thư gây ra Khả năng ức chế sự phát triển 50% số lượng tế bào ung thư trong 1ml trên nhiều dòng tế bào ung thư như gan, tử cung…

1.1.1.3 Về nhân giống bảo tồn nguồn gen

Trước đây, tại các quốc gia việc bảo tồn tập đoàn Gừng chủ yếu trên đồng ruộng, tuy nhiên gần đây đã xác định ngân hàng gen đồng ruộng không phải là giải pháp tối ưu đối với tập đoàn Gừng Bởi lẽ trồng trên đồng ruộng Gừng dễ

bị các bệnh hại do nấm, virus, vi khuẩn và tuyến trùng, khi độ ẩm đất không được quản lý tốt Hơn nữa điều kiện đất đai và độ che bóng cũng không chủ động theo yêu cầu của cây Gừng Đa số các giống Gừng thu thập đều có nguồn gốc ở các vùng trung du miền núi, khi đem về trồng trong điều kiện thổ nhưỡng

và khí hậu đồng bằng, thường không phù hợp dẫn đến hiện tượng củ nhỏ dần, phân nhánh kém dẫn và có nguy cơ mất giống Chính vì thế phương pháp bảo quản lưu giữu in-vitro là phương pháp đã được chú ý từ những năm 2005 tại các nước có ngân hàng gen phát triển (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013)

Việc nhân giống và bảo quản Gừng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào cho kết quả khả quan ở nhiều nước Đông Nam Á như ở Malayxia, Indonesia,

Ấn Độ Có thể sử dụng môi trường Murashige-Skoog cải tiến, có thể bổ sung thêm 6-benzylaminopurin với liều lượng 2-3mg/l Với phương pháp này có thể tạo những diện tích sản xuất lớn bằng những giống Gừng có chất lượng cao, sạch bệnh và tiết kiệm giống Hơn nữa, những nghiên cứu bổ sung chất kìm hãm sinh trưởng vào môi trường nuôi cấy phục vụ lưu giữ in vitro cũng đang có nhiều kết quả (Vũ Ngọc Lộ, 1977)

Tại Indonexia các thí nghiệm nhân giống và bảo quản Gừng bằng cách

nuôi cấy mô từ chồi non ở nách lá của loài Gừng đen (Z spectabile) trong môi

trường Murashige-Skoog có bổ sung thêm các chất điều hoà sinh trưởng IAA (indole-3-acetic acid), NAA (Naphthalene -acetic acid) và BA(6-benzyladenin)

đã cho kết quả khả quan (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013)

Để bảo tồn và phát triển trong điều kiện tự nhiên, nguồn gen của cây Gừng phải được sinh tồn trong một môi trường thuận lợi, ổn định, ít có những biến đổi khắc nghiệt mang tính hủy diệt nguồn gen Song ngày nay, ở hầu hết các châu lục, điều kiện sinh tồn của các giống, loài Gừng đã và đang đứng trước thảm họa xói mòn nguồn gen, có nguy cơ mất đi hàng loạt bởi những biến đổi khắc nghiệt của điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường Nhằm bảo tồn nguồn gen gừng trước nguy cơ xói mòn phục vụ cho mục tiêu chọn tạo giống, các Viện nghiên cứu, trường Đại học, Trung tâm nghiên cứu của các quốc gia nhiệt đới

đã và đang quan tâm, đầu tư với một nguồn tài chính lớn cho các hoạt động thu thập và lưu trữ nguồn gen Gừng Trong đó các loài Gừng trồng, Gừng tía

(Z.montamum Koenig), Gừng gió (Z zerumber Sm) được quan tâm đặc biệt

Tại Malayxia người ta đã thu thập và đưa vào chương trình bảo tồn 3

giống Gừng là Haliya betai (thân rễ màu nhạt), Halyai bara và Halyai indang

(thân rễ có màu đỏ nhạt, rất cay, được sơ chế làm thuốc)

Tại Indonesia người ta cũng xác định 3 giống gừng cần được bảo tồn, khai thác và phát triển trên quy mô lớn do các giống này có ưu điểm về độ lớn, năng suất, màu sắc cũng như hương vị và thành phần hóa học

Tại Ấn Độ gừng gió được xem là loại nguyên liệu cung cấp tinh dầu cho công nghiệp hóa mỹ phẩm, bởi vậy giống gừng cần được bảo tồn, khai thác và

mở rộng trên quy mô hàng nghìn ha Năm 2010, Viện công nghệ sinh học và cải tiến giống cây trồng Ấn Độ đã tiến hành thu thập 46 mẫu giống Gừng từ nhiều nước trên thế giới thông qua sự nhận biết Marker phân tử RAPD và SSR Hầu hết các mẫu giống này hiện đang được sử dụng với quy mô hàng nghìn ha tại các nước châu Á và châu Phi Nguồn tài nguyên này cũng được đánh giá là có nhiều đặc tính quan trọng như có hàm lượng dược chất cao, chống chịu tốt với biến đổi khí hậu và là nguồn thu nhập chính của hàng nghìn nông dân tại các vùng chuyên canh Gừng Trên cơ sở thu thập và lưu trữ, hàng trăm giống gừng

có giá trị, cho năng suất và chất lương cao đã được bảo tồn, giới thiệu và phát triển trong sản xuất Tại Nhật Bản, Trung Quốc và Hoa Kỳ người ta trồng loài

Z.mioga khá rộng rãi để làm gia vị và chế biến thực phẩm Tại Ấn Độ, Gừng gió

Z Zerumbet được trồng làm nguyên liệu để cung cấp tinh dầu cho công nghiệp

hóa mỹ phẩm Thị trường tiêu thụ và chế biến gừng tăng cao là động lực để thúc đẩy sản xuất Một trong những yếu tố hàng đầu để năng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả trong sản xuất gừng là yếu tố giống Điều đó cho thấy công tác chọn tạo giống luôn đóng một vai trò quan trọng Để đáp ứng ngày càng cao yêu cầu của công tác chọn tạo giống, việc làm giàu nguồn gen thông qua các hoạt động thu thập, lưu trữ để tạo ra sự đa dạng về nguồn gen có ý nghĩa đặc biệt quan trọng để tạo ta một kiểu gen mới cho sản xuất Với ý nghĩa đó, chủ trương làm giàu nguồn gen gừng với sự đa dạng cao về mặt di truyền đã và đang được tăng cường ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ và Australia được xem là những nước đi đầu trong việc thu thập, bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên thiên nhiên này với tổng số mẫu đang được lưu giữ tại ngân hàng gen quốc gia là trên 3000 nguồn gen

1.1.2 Những nghiên cứu về chi Amomum và Thảo quả

Thảo quả: có tên khoa học là Amomum aromaticum Roxb, tên gọi khác là

Cardamomum aromaticum (Roxb.) Kuntze, Amomum tsaoko Crévost &

Lemarie thuộc họ Gừng (Zingiberaceae)

Về chi Amomum: Trên thế giới, chi Sa nhân (Amomum) có khoảng 150

loài và đây là chi lớn của họ Gừng (Zingiberaceae) Chúng phân bố chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á, châu Úc, một số loài mở rộng đến vùng ôn đới Ở

Việt Nam, chi Sa nhân (Amomum) có khoảng 21 loài Các loài trong chi này

được trồng hoặc sống dưới tán rừng, khe suối, nơi ẩm ướt, Nhiều loài trong chi này được sử dụng làm thuốc, làm gia vị hoặc tinh dầu chiết xuất ở các loài được ứng dụng trong các lĩnh vực y học, dược phẩm, công nghệ thực phẩm, Bắc Trung Bộ bao gồm 6 tỉnh: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế Đã phân tích thành phần hóa học tinh dầu của một

số loài: Đậu khấu chín cánh (Amomum maximum Roxb.) được thu ở Kỳ Sơn,

Nghệ An, hàm lượng tinh dầu: 0,3%; 0,25% và 0,34 tương ứng với lá, thân và

rễ pinen (20,440,8%), pinen (6,815,0%), elemen (2,512,8%) và caryophyllen (2,3-10,3%) là các thành phần chính chung cho 3 mẫu tinh dầu Sa

-nhân quả có mỏ (Amomum muricarpum Elmer) được thu ở Pù Mát, Nghệ An,

hàm lượng tinh dầu: 0,3%: 0,26%; 0,40%; 0,35% và 0,32% tương ứng với lá, thân, rễ, hoa và quả Thành phần chính cho 5 mẫu tinh dầu là -pinen (24,1-54,7%) và -pinen (9,2-25,9%) (Lê Thị Hương và cs (2015)

Vị trí của loài Thảo quả trong hệ thống phân loại được thể hiện như sau:

Giới: Plantae Ngành: Mognoliophyta

Lớp: Liliopsida Bộ: Zingiberales Họ: Zingiberaceae Chi: Amomum

Loài: aromaticum

Năm 1968, một số nhà nghiên cứu cây thuốc tại Vân Nam, Trung Quốc

đã xuất bản cuốn sách “Kỹ thuật gây trồng cây thuốc ở Trung Quốc” Cuốn sách

đã đề cập đến cây Thảo quả với một số nội dung chủ yếu sau:

- Phân loại Thảo quả: gồm có tên khoa học (Amomum tsao-ko Crevost Lemaire), tên họ (Zingiberceae)

- Hình thái: dạng sống, thân, gốc, rễ, lá, hoa, quả

- Vùng phân bố ở Trung Quốc

- Đặc điểm sinh thái: khí hậu và đất đai

- Kỹ thuật trồng: nhân giống, làm đất, trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh hại

- Thu hoạch và chế biến, phẩm chất quy cách, bao gói, bảo quản

- Công dụng: dùng làm thuốc trị các bệnh đường ruột

Đây là cuốn sách tương đối hoàn chỉnh đã giới thiệu một cách tổng quát

và có hệ thống về đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, kỹ thuật gây trồng, thu

hái chế biến và bảo quản (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Năm 1992, J.H de Beer - một chuyên gia lâm sản ngoài gỗ của tổ chức Nông lương thế giới - khi nghiên cứu về vai trò và thị trường của lâm sản ngoài gỗ

đã nhận thấy giá trị to lớn của Thảo quả đối với việc tăng thu nhập cho người dân sống trong khu vực vùng núi nơi có phân bố Thảo quả nhằm xoá đói giảm nghèo, đồng thời là yếu tố thúc đẩy sự phát triển kinh tế xã hội vùng núi và bảo tồn phát triển tài nguyên rừng Về nhu cầu thị trường của Thảo quả là rất lớn, chỉ tính riêng

ở Lào, hàng năm xuất khẩu khoảng 400 tấn sang Trung Quốc và Thái Lan Đây là công trình nghiên cứu tổng kết về vai trò Thảo quả đối với con người, xã hội cũng như tình hình sản xuất buôn bán và dự báo thị trường, tiềm năng phát triển của

Thảo quả (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Năm 1996, Tiền Tín Trung, một nhà nghiên cứu về cây thuốc dân tộc tại Viện Vệ sinh dịch tễ công cộng Trung Quốc biên soạn cuốn sách “Bản thảo bức tranh màu Trung Quốc” Cuốn sách đã mô tả tới hơn 1000 loài cây thuốc ở Trung Quốc, một trong số đó là Thảo quả Nội dung đề cập là: Tên khoa học, một số đặc điểm sinh vật học và sinh thái học cơ bản, công dụng và thành phần hoá học

của Thảo quả (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Năm 1999, trong cuốn “Tài nguyên thực vật của Đông Nam Á” L.S de Padua, N Bunyapraphatsara và R.H.M.J Lemmens đã tổng kết các nghiên cứu

về các cây thuộc chi Amomum trong đó có Thảo quả Ở đây tác giả đề cập đến

đặc điểm phân loại của Thảo quả, công dụng, phân bố, một số đặc điểm sinh vật học và sinh thái học của Thảo quả Tác giả cũng trình bày kỹ thuật nhân giống, trồng, chăm sóc bảo vệ, thu hái, chế biến, tình hình sản xuất và buôn bán Thảo

quả trên thế giới (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Cây Thảo quả được phân bố ở Ấn Độ, Nê pan, Nam Trung Quốc,

Campuchia Ở Ấn Độ, hạt và dầu được dùng như loài Amomum subulatum Roxb

để làm thuốc lợi tiêu hóa, dùng chữa đau thần kinh, dùng trong bệnh lậu như kích dục và giải độc khi bò cạp đốt hoặc rắn cắn Dầu hạt thơm, kích thích, lợi tiêu hóa và dùng đắp lên mí mắt để tiêu viêm Ở Trung Quốc, Thảo quả được dùng chữa ho, đau ngực có đờm loãng, bụng dạ lạnh đau, tỳ hư, ỉa chảy, và sốt rét

Thảo quả dùng làm thuốc được ghi đầu tiên trong sách ẩm thiện chính yếu, là quả chín phơi hay sấy khô của cây Thảo quả thuộc họ Gừng (Zingiberaceae)

Thảo quả có nguồn gốc ở các tỉnh phía nam Trung Quốc (Vân Nam, Quảng Đông), là một loài cây đặc sản đã được gây trồng từ hàng trăm năm trước đây ở Trung Quốc Thảo quả được coi là một trong những vị thuốc quý của Trung Quốc Trong mỗi vị thuốc bổ của người Trung Quốc không thể thiếu Thảo quả, Thảo quả còn là hương vị cho các món ăn đặc sản của dân tộc Trung Quốc cũng như ở Việt Nam

Nhân giống Thảo quả có thể thực hiện bằng phương pháp giâm hom, hữu tính bằng hạt, hoặc nuôi cấy mô tế bào Trên thế giới có một số công trình nghiên

cứu bảo tồn và nhân giống in vitro chi Amomum Sajina et al., (1997) đã nhân giống Amomum subulatum Roxb, đây là loài cây có giá trị kinh tế quan trọng nhất ở Bengal - Ấn Độ Amomum tsao-ko Crevost et Lemaire Hongdong (2006)

đã được nhân giống nuôi cấy mô in vitro từ chồi đỉnh Môi trường thích hợp cho

nhân chồi là MS+BA 6 mg/L+NAA 0.1 mg/L+TDZ 0.05 mg/L (hệ số nhân đạt 2.34 lần) Môi trường ra rễ là môi trường 1/2MS+IBA 0.2 mg/L hoặc 1/2MS+NAA 0.2 mg/l Nói chung, các công trình nghiên cứu về chọn giống, nhân giống và phát triển nguồn gen về Thảo quả chủ yếu được công bố bởi các nhà khoa học Trung Quốc và Ấn Độ

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.1 Những nghiên cứu về họ Gừng

1.2.1.1 Về phân loại và đặc điểm

Trong bộ Gừng (Zingiberales) ở Việt Nam, họ Gừng (Zingiberaceae) là

họ có số lượng loài nhiều nhất Đây là một họ có nhiều đại diện có giá trị làm thuốc chữa bệnh, nhiều loài được sử dụng làm gia vị, làm cảnh

Họ Gừng (Zingiberaceae) ở Việt Nam hiện có 12 chi và 61 loài (Võ Văn Chi, 1996; 1978)

Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ, 1999, đã thống kê chi Gừng gồm có 11

loài Gừng Zingiber offinale, Gừng lá nhọn Zingiber acuminatum, Gừng nam bộ

Zingiber cochinchinensis, Gừng eberhardt Zingiber eberhardtii, Gừng lúa Zingiber gramineum, Gừng một lá Zingiber monophylum, Gừng boc-da Zingiber pellium, Gừng tía Zingiber montanum, Gừng đỏ Zingiber rubens, Gừng lông

hung Zingiber rufopilosum, Gừng gió Zingiber zerumber Trong đó có các loài sau là phổ biến: Gừng Zingiber offinale, Gừng gió Zingiber zerumber, Gừng tía

Zingiber montanum

Một tài liệu khác cho biết họ gừng có khoảng 47 chi và hơn 1.000 loài, phân

bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở Nam và Đông Nam châu Á Ở Việt Nam hiện biết gần 20 chi và gần 100 loài, trong đó nhiều cây có giá trị

Kết quả nghiên cứu của Trung tâm Tài nguyên thực vật cho thấy Việt Nam có tài nguyên cây họ Gừng phong phú cả về loài và trong loài Trong đó

đặc biệt chú ý là các chi Riềng (Alpinia), Nghệ (Curcuma), chi Gừng (Zingiber),

chi Địa liền (Kaempferia) và chi Ngải tiên (Hedychieae) có số lượng loài cao và

đa dạng di truyền rộng Kết quả đánh giá cho thấy tập đoàn cây họ Gừng thu thập từ năm 1994- 2012 ở Việt Nam bao gồm 334 mẫu giống của 22 loài khác

nhau thuộc 9 chi của nguồn gen cây họ Gừng Trong đó chi Gừng - Zingiber có

số lượng loài và số lượng mẫu thu thập lớn hơn cả, tới 218 mẫu giống Hiện tại toàn bộ các mẫu giống của các loài thuộc chi Gừng đang được bảo quản trong chậu vại tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội Ở

Việt Nam chi Gừng (Zingiber Rose) được thuần hoá sớm và trồng phổ biến và

có nhiều ứng dụng khác nhau cho con người như làm thuốc, gia vị, thực phẩm Tuy nhiên nguồn gen cây họ Gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh, rất cần có định hướng bảo tồn đúng đắn để phục vụ xã hội trong tương lai (Nguyễn Thị

Ngọc Huệ, 2013)

Kết quả nghiên cứu họ Gừng (Zingiberaceae) ở Vườn Quốc gia (VQG)

Pù Mát, Nghệ An, được thực hiện từ 2015-2015 bởi Lê Thị Hương và cs (2018),

đã xác định được 48 loài, 11 chi, trong đó 4 chi và 27 loài bổ sung cho danh lục

Pù Mát (2017) Các chi đa dạng nhất tại khu vực nghiên cứu là Alpinia (17 loài),

Amomum (9 loài), Zingiber (8 loài) Môi trường sống của các loài họ Gừng chủ

yếu ở rừng thứ sinh và ven suối cùng với 40 loài, rừng nguyên sinh với 36 loài

và trảng cây bụi với 22 loài Các loài cây họ Gừng ở khu vực nghiên cứu có các giá trị sử dụng khác nhau như cho tinh dầu với 48 loài, làm thuốc với 32 loài, làm gia vị với 7 loài, ăn được với 5 loài và làm cảnh với 2 loài

Tạ Thị Thủy và cs (2019), nghiên cứu về thành phần hóa học cây Thảo

quả đồng (Amomum koenigii J F Gmelin) đã phân lập được 6 hợp chất từ các

bộ phận thân rễ và quả cây Bằng các phương pháp phổ (IR, MS, NMR) cấu trúc hóa học của các hợp chất được xác định là 5-hydroxy-3,7,4¢-trimethoxyflavon

(1), β-sitosterol (2), (4-hydroxyphenyl) eicosan-3-on (3),

5-hydroxy-3,7,3¢,4¢-tetramethoxyflavon (4), 3,5-dihydroxy-7,3¢,4¢-trimethoxyflavon (5)

và p-hydroquinon (6) Các hợp chất flavonoid 1, 4 và 5 được xác định định

lượng bằng phân tích RP-HPLC trong thân rễ cây lần lượt là 1,81, 1,38 và 1,76%

Nằm trong dự án nghiên cứu tính đa dạng sinh học cây họ Gừng ở vùng Núi Cấm hướng đến ứng dụng trong việc điều chế các thuốc chữa bệnh, Trần Thu Hoa và cs (2013) đã thu thập được hơn 20 mẫu cây họ Gừng có tên bắt đầu bằng chữ "ngải" tại vùng Núi Cấm Đặc điểm chung của các mẫu này là hình thái của chúng khá giống nhau Trong đó, loài "Ngải sậy củ lớn" (tên phổ thông thường gọi ở vùng Núi Cấm, Tịnh Biên, An Giang) đã được chứng minh là cây thuốc có tiềm năng trị ung thư Gần đây, trình tự DNA dùng làm tiêu chuẩn định danh hoặc tái định danh được sử dụng rộng rãi để nhận định loài và xác định mối quan hệ phát sinh loài Đã có khá nhiều nghiên cứu sử dụng trình tự ITS và gen matK để xây dựng cây phát sinh loài Đối với họ Gừng, trình tự ITS và matK

được dùng để xây dựng cây phát sinh loài chi Amomum (Alpinioideae: Zingiberaceae), chi Globba và tông Lobbeae, chi Alpinia, chi Gừng, chi Boesenbergia Thái Lan Trong nghiên cứu này, mẫu ngải có ký hiệu N6 (tên

thường gọi là Ngải sậy củ lớn) được nghi ngờ là loài mới, do đó các đặc điểm dược liệu cơ bản như hình thái của rễ và thân, đặc điểm vi học, thành phần hoá học, thành phần tinh dầu cũng như giải trình tự vùng ITS và vùng matK nhằm định danh sơ bộ được tập trung phân tích

Ở Việt Nam, chi Sa nhân hiện biết có 21 loài, được trồng hoặc sống dưới tán rừng, khe suối, nơi ẩm ướt Nhiều loài trong chi này có thể sử dụng làm thuốc, làm gia vị hoặc tinh dầu chiết xuất được ứng dụng trong các lĩnh vực y học, dược phẩm, công nghệ thực phẩm Kết quả điều tra đặc điểm và phân bố chi Sa nhân ở Nghệ An, tác giả Lê Thị Hương (2015) đã xác định được 10 loài

thuộc chi Sa nhân (Amomum), trong đó có 4 loài lần đầu tiên xác định phân bố

ở Nghệ An; đã mô tả đặc điểm, sinh học sinh thái, phân bố và giá trị sử dụng của các loài phân bố ở Nghệ An Tất cả các loài thuộc chi Sa nhân đều có giá trị

sử dụng như cho tinh dầu (9 loài), làm thuốc (7 loài) và làm gia vị (4 loài) Môi

trường sống của các loài chủ yếu dưới tán rừng, ven suối, rừng thứ sinh, rừng nguyên sinh và trảng cây bụi

1.2.1.2 Về công dụng

Trong y học cổ truyền phương Ðông, ở các nước Trung Quốc, Ấn Ðộ, Việt Nam v.v các lương y đã dùng gừng làm thuốc từ hơn 2.000 năm Thân rễ

(thường gọi là củ) - Rhizoma Zingiberis, có tên là Can khương Ở Việt Nam,

gừng được trồng từ thế kỷ thứ II trước Công nguyên Hiện nay, cây được trồng

ở khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo

Thân rễ, thu hái vào màu đông, dùng tươi là sinh khương, phơi hoặc sấy khô là can khương Còn dùng tiêu khương (gừng khô thái lát dày, sao sém vàng, đang nóng, vẩy vào ít nước, đậy kín để nguội); bào khương (gừng khô đã bào chế); thán khương (gừng khô thái lát dày, sao cháy đen tồn tính)

Thân rễ phơi khô chứa: Tinh bột (>50%), protein (9%), lipid (6-8%) gồm triglyceride, acid phosphatidic, lecithin và các acid tự do; chất xơ (5.9%), tro(5.7%), canxi (0.1%), photpho (0.15%), sắt (0.011%), natri (0.03%), kali (1.4%), vitamin A (175 IU/100g), B1 (0.05mg/100g), vitamin B2 (0.13mg/100g), niacin (1.9mg/100g), vitamin C (12mg/100g), và khoảng 380kcal/100g

Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocarbon sesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol, linalol, borneol

Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay Thành phần chủ yếu của nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm

tỷ lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu Gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol Cineol trong Gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt khuẩn trên nhiều vi khuẩn

1.2.1.3 Bảo tồn nguồn gen

Ở Việt Nam, việc xác định các giống Gừng trồng ở nước ta hiện còn là vấn

đề phức tạp và hình như chưa được điều tra, nghiên cứu có hệ thống Mới chỉ có một số nghiên cứu lẻ tẻ về phân loại thực vật, đánh giá tập đoàn và bảo tồn trong vườn gia đình, còn các nghiên cứu sâu về chọn tạo nhân giống và lưu giữ bảo quản Gừng in vitro, hoàn thiện quy trình nhân giống hầu như chưa có cơ quan nào thực hiện (Nguyễn Thị Ngọc Huệ, 2013)

Thu thập các giống Gừng là nhiệm vụ quan nhằm bảo tồn lâu dài những nguồn gen Gừng địa phương, bản địa có giá trị vì mục tiêu đa dạng nguồn dược liệu, gia vị và nguyên liệu cho các ngành chế biến đồ hộp ở nước ta trong tương lai Theo hướng đó trong những năm qua các Viện, Trường và Trung tâm nghiên cứu đã tiến hành điều tra, thu thập nguồn gen Gừng ở một số tỉnh thành trong cả nước Trung tâm tài nguyên thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam thông qua nhiệm vụ thường xuyên đã tiến hành thu thập ở hầu khắp các vùng sinh thái với tổng số trên 300 mẫu giống tính đến năm 2011 Trong giai đoạn

2008 - 2011 Trung tâm giống cây trồng và công nghệ nông nghiệp thuộc Hội giống cây trồng Việt Nam đã tiến hành nhiệm vụ: "Thu thập, đánh giá, khai thác

và sử dụng nguồn gen Gừng nghệ, góp phần bảo tồn đa dạng cây trồng ở Việt Nam" và đã thu thập trên 200 nguồn gen này đã được chuẩn hóa, nhân giống,

mô tả, đánh giá và lưu giữ tại Lương Sơn, Hòa Bình trong giai đoạn 2008-2011 Ngoài ra, công tác thu thập nguồn gen Gừng còn được tiến hành ở một số cơ sở nghiên cứu khác như Trung tâm nghiên cứu cây thuốc thuộc Viện Dược liệu TW

và một số công ty dược phẩm trong nước, đưa tổng số nguồn gen Gừng được thu thập lên trên 500 mẫu giống Bảo tồn là nhiệm vụ quan trọng nhằm lưu giữ nguyên trạng về số lượng và chất lượng nguồn gen sau thu thập

Một số đề tài dự án các cấp nhân giống và nuôi trồng thử nghiệm một số cây dược liệu đã được tiến hành ở nước ta, như dự án: “Hoàn thiện quy trình

nhân giống và trồng thử nghiệm cây dược liệu Hà thủ ô đỏ (Polygonum

multiflorum), cây Thảo quả (Anoetochilus) tại Phú Yên” giai đoạn 2014-2016

Dự án: “Nghiên cứu xây dựng và hoàn thiện quy trình nhân giống một số loài

dược liệu và xây dựng mô hình sản xuất giống để xây dựng vùng trồng dược liệu trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” giai đoạn 2015-2017 Dự án: “Xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật nhân giống Thảo quả

(Anoectochilus setaceus) và Lan Thạch hộc tía (Dendrobium officinale Kimura

et Migo) tại Hải Phòng” giai đoạn 2016-2018 Một số nhiệm vụ khai thác phát triển nguồn gen cây Khôi tía, Hà thủ ô đỏ, Đẳng sâm, Đinh lăng, Hoàng tinh hoa

đỏ, Hoàng tinh hoa trắng, Các Nhiệm vụ này tập trung vào xây dựng được quy trình nhân giống bằng giâm hom hoặc sản xuất cây giống từ hạt, xây dựng mô hình trồng, thu hái và sơ chế, chế biến Nhìn chung, các Nhiệm vụ đã được thực hiện chưa quan tâm đến tuyển chọn, chọn lọc nguồn gen tốt có năng suất, chất lượng cao, xây dựng vườn giống gốc tại vùng sinh thái bản địa để cung cấp nguồn giống chất lượng cao cho sản xuất tại vùng miền núi nước ta Vì vậy, các Nhiệm vụ sau khi kết thúc, nguồn gen đã bị thất thoát, chết dần do không được bảo tồn trong vườn giống, phát triển nhân giống và mở rộng vùng sản xuất sau

đó Đồng thời các Nhiệm vụ chưa đầu tư cho xây dựng quy trình nhân giống ở quy mô công nghiệp, sử dụng giá thể siêu nhẹ, giúp cho cây giống có tỷ lệ sống cao Nguồn giống cung cấp cho sản xuất còn hạn chế, chưa ban hành được tiêu chuẩn cây giống và giống gốc cho các loài cây dược liệu

Hiện nay trên địa bàn các tỉnh miền núi có các Trung tâm nhân giống và nuôi trồng một số cây dược liệu Để phát triển cây dược liệu có giá trị kinh tế cao với quy mô lớn, không chỉ cần nguồn giống chất lượng cao, mà cả số lượng lớn cho nuôi trồng Nhu cầu về giống cây dược liệu trên địa bàn các tỉnh là rất lớn, trong khi khả năng sản xuất và cung ứng cây giống còn rất hạn chế, chủ yếu

là sản xuất theo phương pháp truyền thống và nhập khẩu giống Quy trình trồng trọt và thu hái chưa hoàn chỉnh

1.2.2 Những nghiên cứu về Thảo quả

Vào những năm 1960 đến những năm 1980, một số nhà khoa học khi nghiên cứu về cây thuốc ở nước ta đề cập đến Thảo quả Do Thảo quả là cây “truyền

thống”, có đặc thù riêng khác với một số loài lâm sản ngoài gỗ là có phạm vi phân

bố hẹp, chúng được trồng chủ yếu dưới tán rừng ở các tỉnh phía Bắc như Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang nên các nhà khoa học ít quan tâm Các công trình nghiên cứu liên quan còn tản mạn (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Tác giả Phan Văn Thắng, khi nghiên cứu về cây Thảo quả ở các tỉnh miền núi phía Bắc đã cho rằng: Phát triển cây Thảo quả là hướng đi đúng đắn nhằm nâng cao đời sống cho người dân miền núi nói chung, nhưng các cơ quan liên quan cần nỗ lực nhiều hơn nữa để vừa nâng cao được giá trị kinh tế của cây Thảo quả, vừa bảo vệ được rừng trong tự nhiên Bởi nếu cứ mở rộng diện tích trồng Thảo quả dưới tán rừng tự nhiên thì hậu quả là rừng tự nhiên sẽ ngày càng bị tàn phá nghiêm trọng

Năm 1982, Đoàn Thị Nhu công bố kết quả nghiên cứu của mình về “Bảo

vệ, khai thác nguồn tài nguyên cây thuốc thiên nhiên và phát triển trồng cây thuốc trên rừng ở Việt Nam” Trong đó tác giả kết luận: “Thảo quả là cây dược liệu quý và thích nghi tốt ở điều kiện dưới tán rừng, tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào về kỹ thuật gây trồng Thảo quả dưới tán rừng” (Dẫn theo Phan Văn Thắng, 2002)

Nghiên cứu của Nguyễn Thanh Hải và cs (2019), được tiến hành nhằm xây dựng quy trình nhân giống in vitro cây Thảo quả từ đoạn thân ngầm mang mắt ngủ Thời gian thích hợp nhất trong năm để thu mẫu đoạn thân ngầm mang mắt ngủ Thảo quả là từ tháng 4 đến tháng 6 Xử lí HgCl2 nồng độ 0,1% trong 8 phút là thích hợp nhất cho việc khử trùng đoạn thân ngầm mang mắt ngủ Thảo quả với tỉ lệ mẫu sạch bệnh và bật chồi đạt 26,67% Môi trường MS bổ sung 1,0 mg/L BAP là môi trường thích hợp nhất trong giai đoạn nhân nhanh, với hệ số nhân là 4,13 chồi/mẫu, chiều cao chồi trung bình 5,4 cm và chất lượng chồi tốt sau 6 tuần nuôi cấy Môi trường ra rễ thích hợp cho chồi Thảo quả là MS có bổ sung 0,5 mg/L IBA với tỉ lệ ra rễ đạt 100%, số rễ trung bình đạt 5,5 rễ/chồi và chiều dài rễ trung bình đạt 6,1 cm sau 8 tuần nuôi cấy

1.2.3 Hiện trạng phát triển Thảo quả tại Hà Giang

Theo số liệu kế thừa và thực tế điều tra tổng diện tích cây Thảo quả trên toàn tỉnh Hà Giang đạt 9.363 ha (chiếm 87,3% tổng diện tích cây dược liệu của tỉnh), được phân bố ở hầu hết các huyện Phần lớn diện tích đang cho thu hoạch phân bố ở tiểu vùng núi cao phía Bắc, với diện tích 2.285 ha chiếm tỷ lệ hơn 51%

Bảng 2.1 Hiện trạng phân bố Thảo quả tại các huyện của tỉnh Hà Giang

(Nguồn: Quy hoạch tổng thể phát triển cây dược liệu tỉnh Hà Giang

giai đoạn 2013-2020, định hướng đến năm 2025)

Kết quả bảng trên cho thấy: diện tích Thảo quả nhiều nhất tập trung tại huyện Vị Xuyên với diện tích 2.701ha, sau đó đến huyện Xín Mần là 2.400ha

và Quản Bạ là 2.106ha Tổng diện tích Thảo quả tại Hà Giang là 9.363ha Như vậy đây là vùng có tiềm năng phát triển Thảo quả của vùng Đông Bắc Việt Nam

Theo Quyết định về việc phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển cây dược liệu tỉnh Hà Giang giai đoạn 2013-2020, định hướng đến năm 2025 cũng

đã xác định phát triển Thảo quả bền vững, phát triển Thảo quả gắn với bảo vệ

và phát triển rừng, đem lại thu nhập ổn định và từng bước xóa đói giảm nghèo cho cho người dân, đặc biệt là người dân tộc thiểu số vùng cao, vùng đặc biệt khó khăn của tỉnh

1.3 Thảo luận

Điểm qua các công trình nghiên cứu ở cả trên thế giới và ở Việt Nam đều

có thể nhận thấy, họ Gừng, chi Amomum, loài Thảo quả đã được nhiều nhà khoa

học quan tâm nghiên cứu Các công trình nghiên cứu đi sâu vào nhiều lĩnh vực,

từ việc phân loại, đặc điểm hình thái, sinh thái, chọn giống, nhân giống và kỹ thuật gây trồng nhiều loài trong họ, thị trường tiêu thụ, xác định tiềm năng, vai trò của chúng đối với cộng đồng đặc biệt là cộng đồng dân cư sống gần rừng Các kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng để xác định được giá trị và là căn cứ

để phát triển các loài cây lâm sản ngoài gỗ Mặc dù ở Việt Nam, các nghiên cứu được thực hiện khá muộn so với thế giới, tuy nhiên các nghiên cứu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể Ở Việt Nam, tiềm năng cây LSNG là rất lớn, đa dạng cả về chủng loại, số lượng lẫn phân bố Tuy nhiên, do chỉ chú ý tới khâu khai thác tự nhiên nên tới nay hầu hết rừng tự nhiên của nước ta chỉ còn rất ít cây LSNG có giá trị, người dân sinh sống gần rừng bắt đầu khai thác và xâm lấn trái phép tài nguyên LSNG ở các khu rừng quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên để phục vụ cho sử dụng tại chỗ và sử dụng làm hàng hóa buôn bán gây tác động nghiêm trọng tới công tác bảo tồn và phát triển rừng Đã có nhiều nghiên cứu và thử nghiệm về kỹ thuật giâm hom và đã giâm hom thành công với nhiều loại cây trồng cả về cây lâm nghiệp, cây cảnh 26 và cây nông nghiệp Nhưng ít có các công trình nghiên cứu và nhân giống về các loại cây lâm sản ngoài gỗ nói chung

và cây dược liệu nói riêng Đối với cây lâm nghiệp, các nhà khoa học chỉ chú ý đến các loại cây cho sản phẩm là gỗ tròn như: Keo, Bạch đàn…chưa có nhiều nghiên cứu, tìm hiểu về kỹ thuật nhân giống, thuần hóa và gây trồng các loại

lâm sản ngoài gỗ mà hiện nay cũng có giá trị kinh tế không kém sản phẩm gỗ tròn Người dân sống ở trong rừng và gần rừng chủ yếu chỉ khai thác các loại lâm sản từ rừng, họ chỉ quan tâm đến lợi ích trước mắt mà không quan tâm đến giá trị lâu dài mà khai thác đến cạn kiệt nguồn tài nguyên này Khai thác lâm sản ngoài gỗ được coi là một phần kế sinh nhai của người dân sống gần rừng và phụ thuộc vào rừng Mặt khác, do địa hình phức tạp đa số là đồi núi, lại thêm nhân dân ở nhiều nơi khác đến khai thác và thu hái nên công tác quản lý các loại lâm sản ngoài gỗ gặp nhiều khó khăn Vì vậy, khuyến khích thuần hóa và gây trồng các loại lâm sản ngoài gỗ trong rừng tự nhiên, dưới tán rừng trồng và trong vườn nhà là hết sức cần thiết Đa số các loại lâm sản ngoài gỗ, cây dược liệu đều có chu kỳ sinh trưởng ngắn hơn là cây cho sản phẩm là gỗ tròn mà lại có giá trị kinh tế cao Lại có thể trồng dưới tán rừng nên tận dụng được tối đa sức sản xuất của đất lâm nghiệp

Cây Thảo quả có vai trò rất quan trọng đối với người dân, là nguồn thu nhập chủ yếu để nâng cao đời sống, góp phần xoá đói giảm nghèo cho người dân Vì vậy, phát triển Thảo quả dưới tán rừng tự nhiên vừa tăng thêm thu nhập vừa bảo vệ được tầng cây gỗ của rừng, đồng thời bảo vệ được môi trường sống Tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu sâu về đặc điểm sinh học, sinh thái loài Thảo quả và khả năng nhân giống cây Thảo quả Do đó, cơ sở cho việc phát triển gây trồng cho loài này còn rất hạn chế, đặc biệt là những hiểu biết về đặc điểm sinh học, sinh thái, nhân giống, là cơ sở cho việc gây trồng, phát triển là cần thiết

1.4 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

a).Vị trí địa lý

Hà Giang là tỉnh miền núi nằm ở địa đầu biên giới vùng cực Bắc của tổ quốc, có toạ độ địa lý từ 22o23' đến 23o23' độ vĩ Bắc và từ 104o20' đến 105o34'

độ kinh Đông Trung tâm tỉnh là thành phố Hà Giang cách thủ đô Hà Nội khoảng

320 km, vị trí tiếp giáp được xác định như sau:

- Phía Bắc và Tây Bắc giáp nước Cộng hoà Nhân dân Trung Hoa với đường biên giới dài 277,52 km

- Phía Nam giáp tỉnh Tuyên Quang;

- Phía Đông giáp tỉnh Cao Bằng;

- Phía Tây giáp tỉnh Lào Cai và Yên Bái

Hà Giang có diện tích 791.489 ha, bằng 2,4% diện tích cả nước, gồm 10 huyện, 1 thành phố và 195 đơn vị hành chính cấp xã, với 8 cửa khẩu, trong đó cửa khẩu quốc gia Thanh Thuỷ đang được đầu tư xây dựng thành cửa khẩu quốc

- Vùng cao phía Bắc còn gọi là cao nguyên Đồng Văn, gồm các huyện Quản

Bạ, Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc với 90% diện tích là núi đá vôi, đặc trưng cho địa hình karst Ở đây có những dải núi đá tai mèo sắc nhọn, những khe núi sâu và hẹp, nhiều vách núi dựng đứng Ngày 03/10/2010 cao nguyên đá Đồng Văn đã gia nhập mạng lưới Công viên địa chất toàn cầu với tên gọi: Công viên địa chất Cao nguyên đá Đồng Văn

- Vùng cao phía Tây gồm các huyện Hoàng Su Phì, Xín Mần là một phần của cao nguyên Bắc Hà, thường được gọi là vòm nâng sông Chảy, có độ cao từ 1.000m đến trên 2.000m Địa hình nơi đây phổ biến dạng vòm hoặc nửa vòm, quả lê, yên ngựa xen kẽ các dạng địa hình dốc, đôi khi sắc nhọn hoặc lởm chởm dốc đứng, bị phân cắt mạnh, nhiều nếp gấp

- Vùng núi thấp bao gồm địa bàn các huyện, thị còn lại, kéo dài từ Bắc

Mê, thị xã Hà Giang, qua Vị Xuyên đến Bắc Quang Khu vực này có những dải

rừng già xen kẽ những thung lũng tương đối bằng phẳng nằm dọc theo sông, suối

c) Khí hậu

Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa và là miền núi cao, khí hậu Hà Giang

về cơ bản mang những đặc điểm của vùng núi Việt Bắc - Hoàng Liên Sơn, song cũng có những đặc điểm riêng, mát và lạnh hơn các tỉnh miền Đông Bắc, nhưng

ấm hơn các tỉnh vùng Tây Bắc…

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 21,60C - 23,90C, biên độ nhiệt trong năm

có sự dao động trên 100C và trong ngày cũng từ 6 - 70C Mùa nóng nhiệt độ cao tuyệt đối lên đến 400C (tháng 6, 7); ngược lại mùa lạnh nhiệt độ thấp tuyệt đối là 2,20C (tháng l)

Một năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ không khí trung bình năm 23,20C; nhiệt

độ không khí tối thấp trung bình năm 14,70C, nhiệt độ không khí tối cao trung bình năm 280C Số giờ nắng trong năm 1.352,8 giờ, tháng có giờ nắng cao nhất

là tháng 5 (172,4 giờ) tháng 1 có số giờ nắng thấp nhất (10,6 giờ) Tổng lượng mưa hàng năm từ 1800 - 2400mm Độ ẩm bình quân năm là 78%

Độ ẩm bình quân hàng năm ở Hà Giang đạt 78% và sự dao động cũng không lớn Thời điểm cao nhất (tháng 1,2,7,8) vào khoảng 77 - 85%, thời điểm thấp nhất (tháng l2) cũng vào khoảng 73% Đặc biệt ở đây ranh giới giữa mùa khô và mùa mưa không rõ rệt Hà Giang là tỉnh có nhiều mây (lượng mây trung bình khoảng 7,5/10, cuối mùa đông lên tới 8 - 9/10) và tương đối ít nắng (cả năm

có 1.325,8 giờ nắng, tháng nhiều là 167 giờ, tháng ít chỉ có 10,6 giờ)

Trên địa bàn tỉnh Hà Giang có các con sông chính chảy qua như Sông Lô, Sông Chảy, Sông Gâm và còn có các sông ngắn và nhỏ hơn như sông Nho Quế, sông Miện, sông Bạc, sông Chừng, nhiều khe suối lớn nhỏ cung cấp nguồn nước phục vụ cho sản xuất và đời sống dân cư

d) Địa chất, thổ nhưỡng

Thổ nhưỡng của tỉnh Hà Giang rất phong phú với 9 nhóm đất chính, trong đó nhóm đất xám chiếm 74,28% diện tích tự nhiên với 585.418 ha Đây

là nhóm đất rất thích hợp để trồng và phát triển các loại cây ăn quả (Cam, Quýt,

Lê, Mận, ), cây công nghiệp (Chè, Cà phê, ), cây dược liệu (Đỗ trọng, Thảo quả, Huyền sâm, ) Dựa trên điều kiện địa hình, khí hậu thủy văn, thổ nhưỡng của Hà Giang được phân chia như sau:

- Khu vòm nâng sông Chảy, lớp thổ nhưỡng hình thành trên nền 2 nhóm

đá chính là mắc ma axit và đá biến chất Địa hình nơi đây được xếp vào kiểu núi khối tảng dạng vòm trên nền nguyên sinh phân cắt mạnh Khu vực này có lượng mưa trung bình hàng năm khá lớn (3.000 mm) Với những điều kiện như vậy,

đã tạo nên ở đây một lớp phủ thổ nhưỡng đa dạng, trong đó phần lớn là đất mùn màu vàng đỏ, phù hợp để phát triển những cánh rừng thuộc kiểu á nhiệt đới

- Khu Quản Bạ - Bắc Mê, lớp thổ nhưỡng hình thành trên nền 3 nhóm đá chính là trầm tích đá hạt mịn bị biến chất, đá lục hoặc lục yếu tiếp đến là loại

đá vôi hoặc sét vôi và đá lục nguyên hạt vừa và mịn Địa hình ở đây được xếp vào kiểu núi khối tảng trên nền nguyên sinh, bị phân cắt rất mạnh Đây cũng là khu vực có lượng mưa trung bình năm khá lớn (3.000mm) Vì vậy, lớp phủ thổ nhưỡng ở đây đa phần là nhóm đất mùn màu vàng đỏ và mùn xám sẫm, tạo nên một thảm thực vật hết sức phong phú với những cánh rừng kiểu á nhiệt đới thường xanh

- Khu vực Đồng Văn - Mèo Vạc, lớp thổ nhưỡng hình thành trên nền đá vôi

bị phân hoá mạnh, địa hình karst Phần lớn lớp phủ thổ nhưỡng ở đây là loại đất đỏ xám hoặc vàng sẫm, với thảm thực vật chủ yếu là các loại cây thấp, mật độ thưa Rừng ở khu vực này thường có các loại cây lấy gỗ như Trai, Nghiến, Bách xanh

- Khu Tây Bắc Vĩnh Tuy, lớp thổ nhưỡng hình thành trên cấu trúc địa chất của vòm nâng sông Chảy Địa hình nơi đây có đặc trưng là các dải đồi, núi và gò thấp, sườn ít dốc Khu vực này có lượng mưa lớn nhất cả nước, do vậy lớp phủ thổ

nhưỡng ở đây chủ yếu là nhóm đất màu xám sẫm hơi đen, phù hợp với trồng cây ăn quả nhất là cam

Qua khảo sát, thăm dò, bước đầu tỉnh Hà Giang đã phát hiện được 28 loại khoáng sản khác nhau Đáng chú ý là có những mỏ có trữ lượng lớn trên một triệu tấn với hàm lượng khoáng chất cao như: ăngtimon ở các mỏ: Mậu Duệ, Bó Mới (Yên Minh); sắt ở Tùng Bá, Bắc Mê; chì - kẽm ở Na Sơn, Tả Pan, Bằng Lang, Cao Mã Pờ Đồng thời dọc theo các bãi bồi nhất là từ chỗ gặp nhau giữa sông Lô và sông Gâm trở lên thượng nguồn là nơi có nhiều vàng sa khoáng

Hà Giang còn có một trữ lượng khá lớn các loại khoáng sản không kim loại như: Cao lanh, sét gốm, đá vôi, cát, sỏi, cát kết, đá phiến, laterit, granit, gabro, ryolit và có cả than, trong đó quan trọng hơn cả là vỉa than Phó Bảng

e) Rừng và thực vật rừng

Hà Giang là một tỉnh vùng núi cao, có diện tích đất lâm nghiệp lớn, được xác định là 566.545,2ha (chiếm 71,5% tổng diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh), với độ che phủ rừng năm 2019 là 56,5% Có khu hệ động vật, thực vật đa dạng và phong phú, trong đó có nhiều loài quý hiếm: Gấu ngựa, Sơn dương, Voọc bạc má,

Gà lôi, Đại bàng, Ngọc am, Pơ mu, Lát hoa, Lát chun, Đinh, Nghiến, Chò chỉ, Thông đá… các cây dược liệu như Sa nhân, Thảo quả, Quế, Huyền sâm, Đỗ trọng… Rừng Hà Giang không những giữ vai trò bảo vệ môi trường sinh thái đầu nguồn cho vùng đồng bằng Bắc Bộ mà còn cung cấp những nguyên vật liệu phục

vụ cho sản xuất công nghiệp, xây dựng, y tế và sẽ là những điểm du lịch sinh thái quan trọng của tỉnh

1.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

1.4.2.1 Dân tộc

Trên địa bàn tỉnh có 19 dân tộc chung sống, đông nhất là dân tộc Mông, chiếm 32,77%, tiếp theo là dân tộc Tày 23,19%, dân tộc Dao 14,89%, dân tộc Kinh 12,83%, các dân tộc còn chỉ chiếm tỷ lệ 16,32%

1.4.2.2 Dân số

Đến năm 2019 là 820.427 người, khu vực thành thị 122.993 người và khu vực nông thôn 697.434 người Mật độ dân số trung bình 103 người/km2

1.4.2.5 Văn hóa, xã hội

100% xã, phường, thị trấn được công nhận đạt chuẩn quốc gia về phổ cập giáo dục mầm non cho trẻ 5 tuổi, 100% các xã có trường học trung tâm được đầu tư xây dựng kiên cố Công tác khuyến học, khuyến tài, xây dựng xã hội học tập được đẩy mạnh Hoạt động hợp tác, liên kết đào tạo được thực hiện có hiệu quả

Tóm lại: Địa hình của tỉnh Hà Giang chủ yếu là cao, có độ dốc lớn, phân

cắt mạnh, nhiều khe, vực gây khó khăn cho quá trình đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng, giao thông, thuỷ lợi Đất đai bị xói mòn rửa trôi mạnh, tầng đất mỏng, nghèo dinh dưỡng, đất chua, thường xuyên bị khô hạn, một số diện tích nhỏ nằm

ở chân ruộng thấp lại hay úng vào mùa mưa; là khó khăn lớn cho tổ chức sản xuất lãnh thổ, vì vậy cần có những giải pháp sử dụng đất phù hợp với điều kiện thực tế của từng địa bàn Người dân ở đây có kinh nghiệm về trồng và phát triển

Thảo quả nhiều năm qua, có thị trường tiêu thụ,

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu loài Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb) phân

bố tự nhiên tại tỉnh Hà Giang

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Do điều kiện thời gian, đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cơ bản (hình thái, sinh thái, phân bố) loài Thảo quả tại Hà Giang và khả năng nhân giống vô tính của Thảo quả vườn giống cây đầu dòng tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang

2.2 Nội dung nghiên cứu

- Đặc điểm hình thái và sinh thái Thảo quả tại tỉnh Hà Giang

- Nghiên cứu đặc điểm phân bố và sinh trưởng của loài Thảo quả

- Nghiên cứu khả năng nhân giống Thảo quả bằng phương pháp vô tính

- Đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển loài Thảo quả

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có về điều kiện

tự nhiên khu vực nghiên cứu, về loài Thảo quả ở trong và ngoài nước (về đặc điểm sinh học cơ bản, điều kiện lập địa, khả năng sinh trưởng,…)

- Sử dụng phương pháp điều tra khảo sát ngoài thực địa: Khảo sát theo các

tuyến điều tra, lập các Ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình tạm thời, thu thập các số liệu liên quan đến các nội dung của đề tài

- Sử dụng các phần mềm xử lý thống kê chuyên dụng Excel, để tổng hợp

và đánh giá kết quả điều tra

2.3.2 Cách tiếp cận của đề tài

Sinh học là một môn khoa học nghiên cứu về sự sống trên trái đất, nên nghiên cứu đặc điểm sinh học của loài là lĩnh vực nghiên cứu rộng bao gồm các