Nghiên cứu đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế tại Việt Nam

Toàn văn luận án về đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh quế (Cinnamomum cassia) tại Việt Nam, giúp nâng cao năng suất và chất lượng.

• Tác giả: Tạ Minh Quang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Huy Sơn
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm sinh
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học và kỹ thuật trồng thâm canh Quế (Cinnamomum cassia BL.) tại ba vùng sinh thái chính của Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Đặc điểm sinh học và yêu cầu sinh thái của cây Quế

Cây Quế (Cinnamomum cassia) là loài cây lâm sản ngoài gỗ quan trọng với giá trị kinh tế cao. Hiểu rõ đặc điểm sinh học và yêu cầu sinh thái của cây là nền tảng để áp dụng kỹ thuật trồng thâm canh hiệu quả. Quế là cây gỗ lâu năm, thích nghi tốt với các điều kiện khí hậu đa dạng từ Bắc Bộ đến Nam Trung Bộ. Cây có tính cách chịu đựng tốt, sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao trong các điều kiện đất và chế độ quản lý phù hợp. Các giống quế khác nhau có những đặc điểm sinh trưởng và năng suất vỏ riêng biệt, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh tế của vùng trồng.

1.1. Đặc điểm sinh học cây Quế tại các vùng sinh thái

Nghiên cứu khoa học cho thấy cây Quế thể hiện những đặc điểm sinh học khác nhau tùy vào từng vùng sinh thái cụ thể. Ở Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ, cây có tốc độ sinh trưởng, hình thái, và năng suất vỏ khác biệt. Sự thích nghi của cây phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và đặc tính đất đai trong từng khu vực. Việc lựa chọn giống phù hợp với từng vùng sinh thái là tiền đề để trồng thâm canh quế đạt hiệu quả cao nhất.

1.2. Yêu cầu sinh thái và điều kiện môi trường

Kỹ thuật trồng thâm canh quế đòi hỏi phải đáp ứng các yêu cầu sinh thái cụ thể của cây. Quế phát triển tốt nhất ở những vùng có độ ẩm trung bình đến cao, nhiệt độ ấm quanh năm. Cây cần đất có tính chất tốt, thoát nước tốt, giàu chất hữu cơ. Ánh sáng daisù là yếu tố quan trọng cho sinh trưởng và hàm lượng tinh dầu cao. Hiểu rõ các yêu cầu này giúp tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm.

II. Kỹ thuật chọn giống và nhân giống Quế hiệu quả

Chọn giống Quế phù hợp là bước quan trọng đầu tiên trong trồng thâm canh. Các giống quế khác nhau có năng suất vỏ, hàm lượng và chất lượng tinh dầu khác biệt đáng kể. Việc khảo nghiệm và lựa chọn giống có năng suất cao, chất lượng tốt sẽ quyết định hiệu quả kinh tế của toàn bộ diện tích trồng. Kỹ thuật nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom là cách thức hiện đại để nhân rộng các giống có chất lượng, đảm bảo tính đồng nhất và ổn định các đặc tính di truyền mong muốn.

2.1. Quy trình chọn giống Quế có năng suất cao

Để chọn giống quế hiệu quả, cần tiến hành khảo nghiệm các giống khác nhau ở các vùng sinh thái khác nhau. Tiêu chí đánh giá bao gồm năng suất vỏ cao, hàm lượng tinh dầu, khảng chống chịu sâu bệnh tốt. Các giống được lựa chọn phải thích nghi tốt với điều kiện địa phương, cho năng suất ổn định qua các năm canh tác. Việc chọn giống đúng là bảo đảm cho thành công của kỹ thuật trồng thâm canh quế.

2.2. Phương pháp nhân giống vô tính bằng giâm hom

Kỹ thuật giâm hom là phương pháp nhân giống vô tính hiệu quả, giúp nhân rộng các giống quế có chất lượng cao. Phương pháp này sử dụng những cành non, khỏe mạnh từ cây mẹ có năng suất và chất lượng tốt. Các cây giâm được rễ trong điều kiện ẩm độ, ánh sáng kiểm soát, đạt tỷ lệ sống cao. Cây nhân giống từ hom có tính trạng di truyền đồng nhất, giảm chi phí sản xuất, tăng hiệu quả trồng thâm canh quế.

III. Kỹ thuật trồng thâm canh Quế tối ưu

Trồng thâm canh quế là phương pháp canh tác tập trung, sử dụng dụng cụ và kỹ thuật hiện đại để tăng năng suất trên một đơn vị diện tích. Kỹ thuật này bao gồm chuẩn bị đất, lựa chọn khoảng cách trồng phù hợp, quản lý nước, bón phân khoa học. Mật độ trồng thâm canh được tính toán dựa trên khả năng sản xuất của đất, loại giống, và mục tiêu năng suất. Việc áp dụng đúng các biện pháp kỹ thuật từ bước chuẩn bị đất cho đến chăm sóc, nuôi dưỡng sẽ quyết định năng suất và chất lượng vỏ quế đạt được.

3.1. Chuẩn bị đất và lựa chọn khoảng cách trồng

Chuẩn bị đất là bước tiền đề quan trọng cho trồng thâm canh quế thành công. Đất cần được làm tơi xới sâu khoảng 30-40cm, loại bỏ cỏ dại và cải tạo bằng phân chuồng hoặc mùn cưa. Khoảng cách trồng thâm canh thường từ 2×2m hoặc 2×3m tùy vào điều kiện đất và mục tiêu sản xuất. Mật độ cao hơn yêu cầu quản lý tốt hơn nhưng tăng năng suất vỏ quế trên một đơn vị diện tích, nâng cao hiệu quả kinh tế.

3.2. Quản lý nước và bón phân khoa học

Quản lý nước là yếu tố then chốt trong kỹ thuật trồng thâm canh quế hiệu quả. Cây quế cần độ ẩm đất ổn định, tránh ngập nước hay khô hạn kéo dài. Hệ thống tưới nước phù hợp giúp cây sinh trưởng đều, tăng năng suất. Bón phân khoa học theo nguyên tắc chia nhiều lần trong năm, tập trung ở mùa sinh trưởng. Phân lân, kali, nitơ cân bằng giúp cây tăng hàm lượng tinh dầu và chất lượng vỏ.

IV. Chăm sóc nuôi dưỡng và kiểm soát sâu bệnh rừng Quế

Chăm sóc và nuôi dưỡng rừng quế trong trồng thâm canh cần thực hiện đều đặn để duy trì sức khỏe cây và năng suất cao. Công tác này bao gồm cắt tỉa, loại bỏ cành khô, quản lý cỏ dại, và kiểm soát sâu bệnh. Cây quế có khả năng chống chịu bệnh tương đối tốt, nhưng vẫn cần phòng trừ các bệnh nấm, sâu khiến tổn hại. Ứng dụng các biện pháp phòng trừ sinh học, hợp lý, không quá phụ thuộc vào thuốc hóa học giúp sản xuất quế bền vững, an toàn. Quản lý thích hợp từ giai đoạn trẻ đến giai đoạn khai thác là chìa khóa cho rừng quế năng suất cao.

4.1. Công tác cắt tỉa và quản lý sinh trưởng

Cắt tỉa là biện pháp quan trọng để hình thành cây có cấu trúc tốt, tăng năng suất vỏ. Những năm đầu tiên, cần cắt tỉa để tạo dạng cây chính, loại bỏ cành yếu, chéo nhau. Quản lý cỏ dại xung quanh gốc cây giúp giảm cạnh tranh dinh dưỡng. Cắt cỏ thường xuyên trong mùa sinh trưởng duy trì sức khỏe cây, tăng năng suất quế và tiện lợi cho công tác chăm sóc.

4.2. Phòng trừ sâu bệnh và bảo vệ rừng quế

Kiểm soát sâu bệnh trong rừng quế yêu cầu theo dõi định kỳ các biểu hiện bệnh, sâu. Các bệnh nấm thường gặp như thối thân, bệnh lá cần được phát hiện sớm. Sử dụng biện pháp phòng trừ sinh học, tăng cường quản lý vệ sinh vườn ưu tiên hơn thuốc hóa học. Áp dụng đúng các biện pháp bảo vệ giúp duy trì sức khỏe rừng quế, đảm bảo sản lượng và chất lượng tinh dầu cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TRÊN THẾ GIỚI 1. Đặc điểm phân loại và tên gọi các loài Quế chủ yếu. Trên thế giới, các nhà khoa học đã xác định chi Quế (Cinnamomum) có hơn 300 loài, phân bố chủ yếu tại các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới của Bắc Mỹ, Trung Mỹ, Nam Mỹ, châu Á, châu Đại Dương và Australia, Van Der Werff et al (1996) [96].

Quế là tên gọi chung của một số loài có dầu thơm, được gây trồng phổ biến để lấy vỏ và tinh dầu gồm: loài Cinnamomum verum, có nguồn gốc ở Sri Lanka và có tên thương mại quốc tế là Quế Sri Lanka (Sri Lanka cinnamom) hoặc Quế Ceylon (Ceylon cinnamom); loài Cinnamomum cassia có tên khác là Cinnamomum aromaticum được gọi là Quế Trung Quốc (Chinnese cassia) hoặc Quế Việt Nam (Vietnamese cassia), có nguồn gốc từ các tỉnh phía Nam Trung Quốc và Việt Nam; loài Cinnamomum burmannnii hay còn gọi là Quế Indonesia (Indonesian cassia); loài Indian cassia hoặc Cinnamomum tamala chủ yếu ở Ấn Độ; các loài Cinnamomum impressinervium và Cinnamomum bejolghota cũng phân bố chủ yếu ở Ấn Độ nhưng không phổ biến (P. Nirmal Babu, 2004) [92], Zeng, C. Theo Kostermans (1961) [79], Ravindran et al (2004) [91], Balasubramanian et al (1993) [72] thì đặc điểm phân loại và nhận biết các loài Quế thường dựa vào 4 đặc điểm chính, gồm: (i) chiều dài của gân lá; (ii) mặt lá có lông; (iii) đế quả; (iv) số lượng tế bào bao phấn của nhị hoa. Nhìn chung, về phân loại thực vật và tên gọi đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm từ rất sớm, đã xác định các loài trong chi Cinnamomum khá phong phú và hoàn thiện, ít có tranh luận về phân loại.

Đặc điểm sinh học một số loài Quế chủ yếu 1. Đặc điểm hình thái một số loài Quế chủ yếu Mỗi loài Quế các đặc điểm hình thái khác nhau, khi nghiên cứu các trường hợp cụ thể, các tác giả đã mô tả đặc điểm hình thái chung và những đặc điểm dễ nhận biết, điển hình là các công trình nghiên cứu của P. Ravindran et al (2004) [91]; Nguyen Kim Dao (2004) [88]; Hasanah et al (2004) [76]; Ariyarathne et al (2018) [70]. Các loài Cinnamomum tamala và Cinnamomum Burmannii là cây gỗ nhỏ, có chiều cao đạt khoảng 15m.

cassia là cây gỗ nhỡ đến lớn, chiều cao có thể đạt từ 16 -18 m hoặc từ 18 - 20 m, đường kính của các loài này có thể đạt 60 cm, gốc có thể hơi có bạnh vè; vỏ nhẵn có mầu nâu sáng hoặc hơi hồng, có độ dầy tới 10 mm hoặc hơn, có vị cay; lá mọc đối hoặc gần đối, lá có hình bầu dục hoặc elip, đầu lá vuốt nhọn; thời gian ra hoa thay đổi theo từng loài, thường từ tháng 10 năm trước đến tháng 2 năm sau và quả chín vào tháng 5 đến tháng 6 hàng năm. Ravindran et al (2004) [92] kích thước và hình thái lá giữa các loài có sự khác nhau khá rõ rệt, ngay trong cùng 1 loài nhưng phân bố tự nhiên hoặc được trồng ở những nơi khác nhau cũng có sự khác biệt khá lớn. Chiều dài lá của loài Cinnamomum verum dao động từ 8,7 đến 22,7 cm, trung bình khoảng 13 cm; chiều rộng từ 3,3 - 8,3 cm, trung bình 5,1 cm. Đối với lá của loài Cinnamomum cassia cả chiều dài và rộng đều lớn hơn, chiều dài trung bình khoảng 16,25 cm và chiều rộng trung bình 3,8 cm.

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về đặc điểm hình thái thường gắn liền với các nghiên cứu phân loại thực vật và tên gọi, chỉ tập trung vào các đặc điểm hình thái thân, lá, hoa và quả. Đặc điểm phân bố và sinh thái một số loài Quế chủ yếu Các loài Quế có tinh dầu chủ yếu phân bố ở vùng châu Á, điển hình là loài Cinnamomum verum, là loài cây bản địa của Sri Lanka và Nam Ấn Độ, Kostermans, A. Loài Cinnamomum tamala có phân bố ở hầu hết các vùng Himalaya nhiệt đới, cận nhiệt đới và mở rộng đến vùng Đông 8 Bắc của Ấn Độ, ở độ cao đến dưới 2.000 m so với mực nước biển (Anandaraj, N. Loài Quế này có phân bố tự nhiên ở Nêpal, Băng La Đét và Myanmar.

Loài Cinnamomum burmannii hay còn có các tên gọi khác như: java cassia, fagot cassia, padang cassia, batavia cassia, korintji cassia, vera cassia,… chúng có phân bố tự nhiên ở vùng giữa Indonesia và Malaysia, hiện nay được trồng phổ biến để sản xuất hàng hóa ở bán đảo Timor. Ở Indonesia, chúng có phân bố tự nhiên từ mặt biển đến độ cao 2.000 m, trung tâm vùng trồng Quế ở Indonesia là Padang, ở độ cao từ 500 - 1.300 m so với mực nước biển (P. Ravindran et al, 2004) [92]. Loài Cinnamomum cassia có phân bố tự nhiên ở các tỉnh phía Nam của Trung Quốc, tập trung nhiều các ở tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây, thường ở độ cao dưới 300m so với mực nước biển, nơi có nhiệt độ bình quân hằng năm khoảng 22°C, lượng mưa bình quân khoảng 1250 mm/năm, số ngày ẩm là 135 ngày/năm; nhiệt độ cao nhất là 38 0C và nhiệt độ thấp nhất là 00C (Nguyen Kim Dao, 2004) [88].

Ranatunga et al, (2004) [90] thì Quế là cây trồng có thể gây trồng được trên nhiều loại đất đai và điều kiện khí hậu khác nhau, cụ thể là: loài Cinnamomum verum có thể trồng được ở những nơi có điều kiện khí hậu từ bán khô hạn đến ẩm, từ đất pha cát đến đất feralit có hàm lượng sét cao, giầu mùn và hơi chua (pH Kcl≈ 4,5 - 5,5), thoát nước, có đá lẫn; chế độ nhiệt và chế độ ẩm có biên độ dao động khá lớn, nhiệt độ trung bình năm từ 20 - 300C; lượng mưa từ 1.500mm, độ cao khoảng 300-350m so với mực nước biển; tuổi thọ của cây Quế có thể lên tới 30 - 40 năm, với điều kiện lập địa thích hợp. Ngược lại, loài Cinnamomum cassia lại thích hợp với điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, tầng đất sâu, giầu mùn, độ cao thích hợp dưới 500m so với mực nước biển, nhưng cũng có khi bắt gặp phân bố tự nhiên ở độ cao hơn 1. Đặc điểm đa dạng di truyền của một số loài Quế Để đánh giá đặc điểm di truyền của 2 loài Cinnamomum camphora và Cinnamomum verum, Govinden et al (2007) [75] đã sử dụng 11 mồi RAPD để 9 đánh giá sự khác biệt giữa 2 loài C. Kết quả phân tích 11 mồi RAPD thu được các băng ADN dao động từ 400bp tới 3800bp.

Số băng thu được ở mỗi mồi dao động từ 1 tới 14 băng, trung bình 8 băng/mồi. Tất cả những mồi được sử dụng đều cho số băng đa hình cao, điều này cho thấy ở đây có sự khác biệt giữa 2 loài. Trong một nghiên cứu khác ở Thái Lan Miss, J. (2010) [83] đã sử dụng phương pháp đánh giá các đặc điểm hình thái kết hợp với chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá đa dạng di truyền quần thể của 73 giống Quế thuộc 17 loài được chọn từ 6 tỉnh ở miền Nam Thái Lan.

Đồng thời đã sử dụng 50 mồi RAPD đã được sàng lọc và 10 mồi cho kết quả đa hình đã được chọn ra để đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu. Kết quả sử dụng 10 mồi RAPD thu được 78 băng ADN, trong đó có 75 băng đa hình (chiếm 96,15%). Sử dụng phần mềm NTSYS version 2.1 để phân tích hệ số tương đồng di truyền và cây phân loại. Hệ số tương đồng di truyền giữa các mẫu giống Quế dao động từ 0,397 đến 0,987, trung bình 0,641; 73 mẫu giống Quế được chia làm 5 nhóm.

Trong đó, có hai nhóm loài C. ilicioides có mối quan hệ di truyền gần gũi nhất, hệ số tương đồng di truyền trung bình cao nhất là 0,843; hai nhóm loài C. mollisimum hệ số tương đồng di truyền trung bình nhỏ nhất là 0,522; còn lại 1 nhóm loài khác biệt hẳn các nhóm trên. Tương tự như vậy, Sandigawad A.

M et al (2011) [93] đã sử dụng 40 marker RAPD để đánh giá mối quan hệ di truyền giữa 8 loài thuộc chi Cinnamomum ở Nam Ấn Độ. Kết quả sử dụng 40 mồi RAPD thu được 111 băng ADN trong đó có 98% đa hình. Mồi OPB - 17 nhân lên được số băng lớn nhất là 16 băng. Mồi OPA19 và OPB - 16 nhân lên được số băng nhỏ nhất là 3 băng.

Số băng nhân lên trung bình là 8,54 băng/mồi. Kích thước băng nhân lên được cao nhất là 4200bp và thấp nhất là 100bp. Hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,17 (giữa C. travancoricum) đến 0,81 (giữa C.

Dựa vào sơ đồ hình cây, 8 loài thuộc chi 10 Cinnamomum được chia thành 2 nhóm. Nhóm B duy nhất có 1 loài C. Như vậy, chỉ thị RAPD được sử dụng thành công trong việc phân loại và nghiên cứu phát sinh loài ở các loài thuộc chi Cinnamomum. Công dụng và giá trị sử dụng của vỏ và tinh dầu Quế Theo Vijayan and R.

Ajithan Thampuran (2004) [95]; Chowdhury, S et al (1998) [73] cho thấy sản phẩm chính của cây Quế là vỏ và tinh dầu, có giá trị sử dụng rất đa dạng và nhiều công dụng. Quế được sử dụng làm thực phẩm và là một loại gia vị quan trọng thứ hai sau Hồ tiêu ở các nước Âu Mỹ. Quế được sử dụng trong y học cổ truyền từ rất lâu tại Trung Quốc, Ấn Độ và Việt Nam (Zhu, L. Quế có tác dụng làm toát mồ hôi và được sử dụng như một loại thuốc hạ sốt, chống sốt rét, giảm đau đầu, đau cơ, đau khớp và làm tăng nhiệt độ cơ thể, cải thiện máu lưu thông, có tác dụng điều trị chán ăn, tim mạch, đường ruột.

Quế được sử dụng cho bào chế dược phẩm. Quế có dược tính chống sốt rét, chống dị ứng và miễn dịch, hạ huyết áp và tác dụng tim mạch. Vỏ và tinh dầu quế là thành phần chính trong nhiều công thức bào chế thuốc của Ấn Độ, Anh, Trung Quốc, Úc, Bỉ, Châu Âu, Pháp, Đức, Hungary, Nhật Bản, Hà Lan, Bồ Đào Nha và Thụy Sĩ (Chungling Zang aet al 2019) [74]. Ngoài ra, Tinh dầu quế cũng được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và mỹ phẩm.

Dầu Quế được sử dụng tạo hương vị cho các loại đồ uống và nước giải khát (B. Tinh dầu Quế và thành phần hóa học của tinh dầu Khảo sát tinh dầu trong các loài Quế, Wijesekera R.B et al (2004) [97] cho thấy các loài trong chi Quế đều có tinh dầu. Tuy nhiên, hàm lượng và thành phần hóa học có trong tinh dầu phục thuộc vào các loài quế khác nhau, giống và nơi trồng khác nhau, tinh dầu từ các bộ phận khác nhau (vỏ, thân, rễ, lá). 11 Đặc biệt, tinh dầu của ba loài C.

Camphora có giá trị thương mại cao trong y học.