Đánh Giá Giống và Xử Lý Hóa Chất Nâng Cao Năng Suất và Hàm Lượng Curcumin Trong Nghệ Curcuma spp.

Đánh giá giống và xử lý hóa chất nhằm nâng cao năng suất và hàm lượng curcumin trong nghệ Curcuma spp, mang lại lợi ích cho nông nghiệp.

• Tác giả: Bùi Thị Cẩm Hường
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Vĩnh Thúc
• Trường học: Trường Đại Học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Khoa Học Cây Trồng
• Đề tài: Nâng Cao Năng Suất và Hàm Lượng Curcumin Trong Nghệ Curcuma Spp.
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Cần Thơ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghệ Curcuma spp

Nghệ, thuộc chi Curcuma spp. và họ Gừng (Zingiberaceae), là một loại dược liệu quan trọng. Curcumin, thành phần chính trong nghệ, được biết đến với nhiều hoạt tính sinh học. Các nghiên cứu đã chỉ ra khả năng chống oxy hóa, chống đột biến, chống ung thư, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ký sinh trùng và khả năng giải độc của Curcumin. Tuy nhiên, hàm lượng Curcumin trong nghệ tự nhiên thường khá thấp. Vì vậy, việc nâng cao năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin là một thách thức lớn trong ngành nông nghiệp và dược phẩm. Các giống nghệ hiện nay chủ yếu được phân biệt dựa trên đặc điểm hình thái, điều này gây khó khăn do sự tương đồng giữa các giống. Nghiên cứu của Sahoo et al. (2017) nhấn mạnh sự cần thiết của việc kết hợp kỹ thuật phân tử và sinh hóa để xác định và phát triển các giống nghệ có năng suất và hàm lượng Curcumin cao, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng về các sản phẩm từ nghệ.

1.1. Nguồn gốc và phân bố của cây nghệ Curcuma spp.

Nghệ có nguồn gốc từ khu vực Đông Nam Á và Ấn Độ. Nó đã được sử dụng hàng ngàn năm trong y học cổ truyền Ayurveda và y học Trung Quốc. Ngày nay, nghệ được trồng rộng rãi ở nhiều quốc gia nhiệt đới và cận nhiệt đới, bao gồm Việt Nam, Indonesia, Thái Lan, Ấn Độ, Trung Quốc và Nigeria. Điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến năng suất và hàm lượng Curcumin của nghệ. Nghiên cứu cho thấy đất đai màu mỡ, giàu dinh dưỡng và thoát nước tốt là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của nghệ.

1.2. Tầm quan trọng của việc cải thiện năng suất và hàm lượng Curcumin

Việc cải thiện năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế và sức khỏe. Nhu cầu về Curcumin trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm đang tăng lên nhanh chóng. Nâng cao năng suất giúp đáp ứng nhu cầu thị trường và tăng thu nhập cho người nông dân. Tăng hàm lượng Curcumin giúp tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao hơn và hiệu quả hơn trong điều trị và phòng ngừa bệnh tật.

II. Thách Thức Trong Việc Nâng Cao Năng Suất Nghệ và Curcumin

Một trong những thách thức lớn nhất là sự biến động về năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin do ảnh hưởng của nhiều yếu tố như giống, điều kiện canh tác, môi trường và kỹ thuật thu hoạch, chế biến. Việc lựa chọn giống nghệ phù hợp với điều kiện địa phương là rất quan trọng, nhưng việc xác định giống nghệ có năng suất và hàm lượng Curcumin cao đòi hỏi các phương pháp đánh giá chính xác và tin cậy. Bên cạnh đó, các yếu tố như dinh dưỡng, ánh sáng, nước và phòng trừ sâu bệnh cũng ảnh hưởng đáng kể đến năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc tối ưu hóa các yếu tố này để đạt được kết quả tốt nhất. Theo luận án của Bùi Thị Cẩm Hường, sự kết hợp giữa kỹ thuật phân tử hiện đại và chỉ tiêu sinh hóa có thể giúp cho công tác chọn và phát triển giống dựa vào đặc điểm hình thái đạt hiệu quả cao hơn.

2.1. Ảnh hưởng của giống nghệ đến năng suất và hàm lượng Curcumin

Giống đóng vai trò then chốt trong việc quyết định năng suất và hàm lượng Curcumin của nghệ. Các giống địa phương thường có khả năng thích nghi tốt với điều kiện môi trường cụ thể, trong khi các giống nhập nội có thể mang lại năng suất cao hơn hoặc hàm lượng Curcumin vượt trội. Việc lai tạo và chọn lọc các giống nghệ tốt là một quá trình liên tục để đáp ứng nhu cầu thị trường và thích ứng với biến đổi khí hậu.

2.2. Tác động của kỹ thuật canh tác và phân bón đến năng suất

Kỹ thuật canh tác bao gồm các biện pháp như làm đất, tưới tiêu, bón phân và phòng trừ sâu bệnh. Việc áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến và phân bón hợp lý có thể cải thiện đáng kể năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc xác định các loại phân bón và liều lượng phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây nghệ.

2.3. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường và thời tiết đến chất lượng nghệ

Điều kiện môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và đất đai có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây nghệ và quá trình tổng hợp Curcumin. Thời tiết khắc nghiệt như hạn hán, lũ lụt hoặc sương giá có thể gây thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng nghệ. Các biện pháp bảo vệ cây trồng khỏi tác động của thời tiết là rất cần thiết.

III. Phương Pháp Chọn Giống Nghệ và Kỹ Thuật Canh Tác Tối Ưu

Để nâng cao năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin, cần áp dụng các phương pháp chọn giống nghệ và kỹ thuật canh tác tối ưu. Việc đánh giá các đặc điểm hình thái, sinh hóa và phân tử của các giống nghệ khác nhau là rất quan trọng để xác định các giống nghệ có tiềm năng cao. Theo luận án, việc phân tích mối quan hệ di truyền dựa vào dấu phân tử RAPD, ISSR và sự kết hợp giữa RAPD + ISSR đều đã chia 34 mẫu giống nghệ thành 4 nhóm chính, với hệ số tương đồng trung bình đều là 0,71. Ngoài ra, việc áp dụng các kỹ thuật canh tác bền vững, sử dụng phân bón hữu cơ và kiểm soát sâu bệnh hiệu quả cũng góp phần quan trọng vào việc cải thiện năng suất và chất lượng nghệ.

3.1. Đánh giá đặc điểm hình thái sinh hóa và phân tử của giống nghệ

Việc đánh giá đặc điểm hình thái, sinh hóa và phân tử của giống nghệ cho phép xác định các giống nghệ có năng suất cao, hàm lượng Curcumin cao và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt. Các đặc điểm hình thái như chiều cao cây, số lượng lá, kích thước củ và màu sắc củ có thể được sử dụng để phân biệt các giống nghệ khác nhau. Các chỉ tiêu sinh hóa như hàm lượng Curcumin, tinh dầu và chất xơ cũng là những tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng nghệ. Phân tích phân tử bằng các dấu chỉ thị như RAPD, ISSR và SSR có thể giúp xác định mối quan hệ di truyền giữa các giống nghệ và chọn lọc các giống nghệ có tiềm năng lai tạo.

3.2. Kỹ thuật canh tác bền vững và sử dụng phân bón hữu cơ

Kỹ thuật canh tác bền vững bao gồm các biện pháp như luân canh, xen canh, che phủ đất và sử dụng phân bón hữu cơ. Luân canh và xen canh giúp cải thiện độ phì nhiêu của đất và giảm thiểu sự tích tụ của sâu bệnh. Che phủ đất giúp giữ ẩm cho đất và ngăn ngừa cỏ dại. Sử dụng phân bón hữu cơ như phân chuồng, phân xanh và phân bón vi sinh giúp cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng một cách tự nhiên và bền vững.

3.3. Kiểm soát sâu bệnh hại nghệ bằng phương pháp sinh học

Sâu bệnh hại là một trong những nguyên nhân chính gây giảm năng suất nghệ. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học có thể gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Do đó, cần áp dụng các phương pháp kiểm soát sâu bệnh hại sinh học như sử dụng thiên địch, vi sinh vật có lợi và các chế phẩm sinh học để bảo vệ cây trồng một cách an toàn và hiệu quả.

IV. Sử Dụng Hóa Chất và Chất Điều Hòa Sinh Trưởng Tăng Curcumin

Nghiên cứu của Bùi Thị Cẩm Hường cho thấy việc sử dụng một số hóa chất và chất điều hòa sinh trưởng có thể tăng cường hàm lượng Curcumin trong nghệ. Các hóa chất như Phenylalanine, Salicylic acid và các nguyên tố vi lượng như sắt, kẽm, boron đã được chứng minh là có ảnh hưởng tích cực đến quá trình sinh tổng hợp Curcumin trong cây nghệ. Việc phun hoặc bón các hóa chất này vào các giai đoạn sinh trưởng thích hợp có thể giúp tăng năng suất và chất lượng nghệ. Tuy nhiên, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng về liều lượng và thời điểm sử dụng để đảm bảo an toàn cho cây trồng và môi trường.

4.1. Ảnh hưởng của Phenylalanine và Salicylic acid đến Curcumin

Phenylalanine là một acid amin tiền chất của Curcumin, trong khi Salicylic acid là một chất điều hòa sinh trưởng có vai trò quan trọng trong việc kích thích hệ thống phòng vệ của cây trồng. Việc phun Phenylalanine và Salicylic acid có thể kích thích quá trình sinh tổng hợp Curcumin trong cây nghệ, dẫn đến tăng hàm lượng Curcumin trong củ.

4.2. Vai trò của các nguyên tố vi lượng Fe Zn B trong Curcumin

Các nguyên tố vi lượng như sắt (Fe), kẽm (Zn) và boron (B) đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh lý của cây trồng, bao gồm cả quá trình sinh tổng hợp Curcumin. Việc bổ sung các nguyên tố vi lượng này thông qua phun lá hoặc bón vào đất có thể cải thiện năng suất nghệ và tăng hàm lượng Curcumin.

4.3. Tối ưu hóa liều lượng và thời điểm sử dụng hóa chất

Việc sử dụng hóa chất và chất điều hòa sinh trưởng cần tuân thủ các nguyên tắc về liều lượng và thời điểm sử dụng. Sử dụng quá liều có thể gây hại cho cây trồng và môi trường, trong khi sử dụng không đúng thời điểm có thể không mang lại hiệu quả mong muốn. Do đó, cần phải tiến hành các nghiên cứu để xác định liều lượng và thời điểm sử dụng tối ưu cho từng loại hóa chất và chất điều hòa sinh trưởng.

V. Nghiên Cứu Thực Tiễn về Năng Suất Nghệ và Hàm Lượng Curcumin

Nghiên cứu của Bùi Thị Cẩm Hường đã đánh giá ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin. Kết quả cho thấy giống nghệ C.34, có nguồn gốc từ An Giang, có hàm lượng và năng suất Curcumin trên khối lượng củ khô cao nhất (12,2%; 11,6 g). Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc phun Phenylalanine (Phe) 100 ppm hoặc FeSO4 0,5% có thể làm tăng năng suất và hàm lượng Curcumin đáng kể. Các kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc phát triển các biện pháp canh tác và chọn giống nghệ hiệu quả.

5.1. Đánh giá hiệu quả của giống nghệ C.34 An Giang

Giống nghệ C.34 có nhiều đặc điểm ưu việt như gân lá màu xanh, thịt củ màu vàng cam/vàng cam đậm, mùi nghệ, hơi đắng và ít the. Đánh giá cụ thể về giống này cho thấy nó có tiềm năng lớn trong việc nâng cao năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin.

5.2. Kết quả ứng dụng Phenylalanine và FeSO4 tăng năng suất Curcumin

Việc phun Phenylalanine (Phe) 100 ppm hoặc FeSO4 0,5% đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc tăng năng suất Curcumin. Các chỉ số về khối lượng củ khô, hàm lượng Curcumin và năng suất Curcumin đều tăng đáng kể so với đối chứng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Nghệ Curcuma spp

Nghiên cứu về nâng cao năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin vẫn còn nhiều tiềm năng phát triển. Cần tiếp tục nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp Curcumin, các phương pháp chọn giống nghệ hiệu quả và các kỹ thuật canh tác bền vững. Ngoài ra, việc ứng dụng công nghệ sinh học và công nghệ nano cũng có thể mở ra những hướng đi mới trong việc tăng cường năng suất và chất lượng nghệ. Theo luận án, cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn để xác định được những yếu tố quan trọng trong quá trình trồng và phát triển cây nghệ, từ đó đưa ra những giải pháp tối ưu để nâng cao năng suất và hàm lượng Curcumin trong cây.

6.1. Tổng kết các kết quả nghiên cứu về nghệ Curcuma spp.

Các kết quả nghiên cứu đã cung cấp nhiều thông tin quan trọng về các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất nghệ và hàm lượng Curcumin, bao gồm giống, điều kiện canh tác, hóa chất và chất điều hòa sinh trưởng. Các kết quả này là cơ sở để phát triển các biện pháp nâng cao năng suất và chất lượng nghệ một cách hiệu quả.

6.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai về nâng cao năng suất Curcumin

Trong tương lai, cần tập trung vào việc nghiên cứu sâu hơn về cơ chế sinh tổng hợp Curcumin, các phương pháp chọn giống nghệ tiên tiến, các kỹ thuật canh tác bền vững và các ứng dụng của công nghệ sinh học và công nghệ nano trong nâng cao năng suất và chất lượng nghệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của luận án Chi Nghệ (Curcuma), thuộc họ gừng Zingiberaceae và là một trong những loại dược liệu quan trọng. Sahoo et al. (2017) cho rằng các giống nghệ được công bố hiện nay chủ yếu dựa vào các đặc điểm hình thái và sinh hoá. Đa số các giống nghệ đều giống nhau, không có sự khác biệt rõ về hình thái của thân, lá, hoa và củ nên rất dễ gây nhầm lẫn cho các nhà nghiên cứu và người sử dụng.

Trong điều kiện môi trường khác nhau, chất lượng nghệ cũng khác nhau. Sự kết hợp giữa kỹ thuật phân tử hiện đại với chỉ tiêu sinh hóa đã giúp cho công tác chọn và phát triển giống dựa vào đặc điểm hình thái đạt hiệu quả cao hơn. Hiện nay, trên thế giới đã ứng dụng dấu chỉ thị phân tử để đánh giá đa dạng di truyền trên nghệ, trong đó, dấu chỉ thị phân tử RAPD (Syamkumar, 2008; Jan et al., 2011; Khan et al., 2013; Phurailatpam et al., 2013; Mohanty et al., 2014) và ISSR (Syamkumar, 2008; Taheri et al., 2012) được sử dụng phổ biến do kỹ thuật đơn giản, dễ thực hiện. Theo nghiên cứu của Akamine et al.

(2007), Niranjan and Prakash (2008), Yue et al. (2010), Hu et al. (2015) và Panahi et al. (2015), các tác giả cho rằng curcumin - thành phần chính trong củ nghệ - có nhiều hoạt tính sinh học như khả năng chống oxy hóa, chống đột biến, chống ung thư, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, kháng ký sinh trùng và có khả năng giải độc.

Tuy nhiên, hàm lượng curcumin trong nghệ rất thấp (dao động trong khoảng 1-6%) (Aggarwal et al., 2006 và Niranjan et al. Ishimine et al. (2003 và 2004); Hossain et al. (2005a và 2005b); Hossain and Ishimine (2005); Hossain and Ishimine (2007) cho rằng có nhiều yếu tố quyết định đến sự sinh trưởng, hàm lượng, năng suất curcumin trên nghệ, trong đó, giống giữ vai trò quan trọng nhất (Singh et al.

Ngoài dinh dưỡng NPK, việc bổ sung các nguyên tố vi lượng như sắt, kẽm và boron cũng rất cần thiết, góp phần gia tăng hàm lượng, năng suất curcumin trong nghệ (Velmurugan et al. Khi bổ sung phenylalanine, một tiền chất trong con đường sinh tổng hợp curcumin, có thể làm tăng hàm lượng curcumin trong nghệ (Kita et al. Sự chuyển 1 đổi phenylalanine thành cinnamic acid chủ yếu diễn ra trong lá và qua con đường này có thể dẫn đến sự tổng hợp curcumin trong củ nghệ (Neema, 2005). Bên cạnh phenylalanine, salicylic acid cũng đóng vai trò quan trọng trong sự tích lũy các chất biến dưỡng thứ cấp và hoạt hóa phenylalanine ammonia lyase, enzyme đầu tiên của chuỗi sinh tổng hợp curcumin (Janas et al., 2002; Solecka and Kacperska, 2003; Zhao et al., 2005; Kita et al.

Tại Việt Nam, Jana et al. (2015) cho rằng có khoảng 27 loài nghệ phân bố rải rác từ Bắc vào Nam, đây là nguồn vật liệu di truyền rất quý trong công tác chọn tạo giống mới. Tuy nhiên, hiện nay, các nghiên cứu về nghệ chỉ tập trung vào đặc điểm hình thái và hoạt tính sinh học, chưa có nhiều nghiên cứu về giống cũng như dinh dưỡng. Do đó, việc tìm ra giống nghệ có hàm lượng, năng suất curcumin cao dựa vào đặc điểm hình thái, dấu phân tử và sinh hoá; đồng thời tìm ra hóa chất thích hợp ảnh hưởng đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ là rất cần thiết.2 Mục tiêu của luận án Tìm ra giống nghệ có hàm lượng, năng suất curcumin cao dựa vào đặc điểm hình thái, dấu phân tử và sinh hóa.

Tìm ra hoá chất xử lý ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án Đối tượng nghiên cứu: 34 mẫu giống nghệ địa phương và nhập nội được thu thập ở Việt Nam (32 mẫu), Indonesia (1 mẫu), Australia (1 mẫu). Phạm vi nghiên cứu chính: + Nghiên cứu 34 giống nghệ được trồng tại quận Bình Thủy - thành phố Cần Thơ từ năm 2014-2015, dựa vào đặc điểm hình thái, dấu phân tử và sinh hoá nhằm tìm ra giống nghệ có hàm lượng, năng suất curcumin cao. + Nghiên cứu được thực hiện tại huyện Phong Điền thành phố Cần Thơ từ 2015-2016, trên phạm vi các hoá chất xử lý là phenylalanine, salicylic acid, sắt sunfate, kẽm sunfate và Borax; có liên quan đến sự sinh tổng hợp curcumin trong nghệ. Nghiên cứu ảnh hưởng của các hoá chất trên đến giống nghệ C.34 thuộc loài Curcuma xanthorrhiza được thực hiện tại quận Bình Thủy thành phố 2 Cần Thơ từ 2017-2018, nhằm tìm ra hoá chất xử lý ảnh hưởng đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ.4 Nội dung của luận án * Nội dung 1: Đánh giá giống nghệ có hàm lượng và năng suất curcumin cao.

+ Thu thập 34 mẫu giống nghệ địa phương và nhập nội + Đánh giá sự đa dạng của 34 mẫu giống nghệ dựa vào đặc điểm hình thái + Đánh giá sự đa dạng của 34 mẫu giống nghệ dựa vào dấu phân tử RAPD và ISSR. + Đánh giá sự đa dạng của 34 mẫu giống nghệ dựa vào các chỉ tiêu sinh hóa * Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của hoá chất xử lý đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ. + Ảnh hưởng của thời điểm và nồng độ xử lý phenylalanine + Ảnh hưởng của thời điểm và nồng độ xử lý salicylic acid + Ảnh hưởng của thời điểm và mức độ xử lý sắt sulfate + Ảnh hưởng của thời điểm và mức độ xử lý kẽm sulfate + Ảnh hưởng của thời điểm và mức độ xử lý Borax + Đánh giá hiệu quả loại hoá chất xử lý đến sinh trưởng, hàm lượng và năng suất curcumin trong nghệ.5 Những đóng góp mới của luận án Luận án đã tìm ra được giống nghệ C.34 có hàm lượng và năng suất curcumin trên khối lượng chất khô cao nhất (12,4%; 11,6 g).34 có gân lá màu xanh; thịt củ màu vàng cam/vàng cam đậm, mùi nghệ, hơi đắng và ít the; lá bắc phía trên màu xanh nhạt/hồng nhạt/trắng; thuộc loài Curcuma xanthorrhiza. Luận án đã xác định giống C.34, khi phun phân bón qua lá ở thời điểm 120 ngày sau trồng, các chỉ tiêu tăng trưởng đều cao hơn so với đối chứng không phun.

Phun Phe 100 ppm hoặc FeSO4 0,5% có khối lượng củ khô (lần lượt gấp 1,80; 1,79 lần); hàm lượng curcumin (đều gấp 1,39 lần); năng suất curcumin trên khối lượng củ khô (lần lượt gấp 2,27; 2,39 lần) so với đối chứng.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Về khoa học: Trên cơ sở của nghiên cứu về đánh giá giống và các thí nghiệm xử lý hóa chất nhằm gia tăng sự sinh trưởng, năng suất và hàm lượng curcumin trong nghệ cho thấy: (1) Kết hợp khảo sát đặc điểm hình thái, dấu phân tử và phân tích sinh hóa giúp cho việc chọn giống nghệ đạt kết quả tốt hơn; (2) Bên cạnh giống, con đường sinh tổng hợp curcumin còn chịu sự tác động của các chất dinh dưỡng (FeSO4) và amino acid (phenylalanine) được bổ sung từ bên ngoài; (3) Kết quả nghiên cứu của luận án có thể bổ sung vào giáo trình giảng dạy cây dược liệu và tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo. Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án có thể ứng dụng hiệu quả trong sản xuất, làm cơ sở định hướng, quy hoạch ổn định và phát triển bền vững các vùng trồng nghệ trọng điểm trong nước. 4 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 SƠ LƯỢC VỀ NGHỆ 2.1 Nguồn gốc và phân bố Chi Nghệ (Curcuma - C.) là một chi lớn trong họ Gừng (Zingiberaceae); có khoảng 120 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới châu Á, đặc biệt là ở Nam và Đông Nam Á (Nguyễn Quốc Bình, 2011; trích dẫn bởi Nguyễn Quốc Bình và Nguyễn Phương Hạnh, 2015). Chi Nghệ rất đa dạng, phong phú; có nguồn gốc từ Ấn Độ, Myanmar, Thái Lan; sau đó lan rộng đến Hàn Quốc, Trung Quốc, Australia và Nam Thái Bình Dương.

Chi Nghệ cũng phân bố nhiều ở Campuchia, Indonesia, Malaysia, Lào, Madagascar và Philippines. Nhiều loài trong chi Nghệ có giá trị kinh tế cao được trồng ở Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Thái Lan cũng như các khu vực nhiệt đới của Châu Phi, Châu Mỹ và Châu Úc (Babu et al. Ở Trung Quốc, chi Curcuma rất đa dạng và có khoảng 12 loài, bao gồm C. kwangsiensis (Zhang et al.

Loài nghệ phổ biến hiện nay là C. longa, có nguồn gốc từ Đông Nam Á; trong đó, Ấn Độ là nước sản xuất và xuất khẩu nghệ lớn nhất trên thế giới. Ngoài ra, các loài khác cũng được sử dụng nhiều trong y học, công nghệ mỹ phẩm (C. aromatica), y học cổ truyền (C.

caesia), hoa viên cây cảnh (C. roscoeana), thực phẩm (C. amada) và sản xuất tinh bột (C. Bên cạnh đó, các loài C.

petiolata cũng có giá trị kinh tế cao (Shiva et al., 2003; Sasikumar, 2005; Skornickova et al., 2007 và Babu et al. Ở Việt Nam, hiện nay có tới 27 loài nghệ (Jana et al., 2015), phân bố rải rác từ Bắc vào Nam. Đặc điểm đặc trưng của chi Nghệ là cây thân thảo, cao từ 0,5-2 m, củ thường phân nhánh và có mùi thơm. Lá nghệ có phiến hình mũi mác hay elip; cuống lá thường dài; lưỡi ngắn.

Cụm hoa mọc từ thân rễ hay giữa các bẹ lá và thường xuất hiện sau, đôi khi cùng hay trước khi có lá. Các lá bắc dính với nhau nhiều hay ít ở phía dưới và làm thành dạng túi, phần trên xòe ra, mỗi lá bắc chứa một cụm nhỏ (Cincinus) có 2-7 hoa, các lá bắc phía trên có màu sắc khác nhau (Nguyễn Quốc Bình và Nguyễn Phương Hạnh, 2015).2 Phân loại và đặc điểm chi Curcuma 2.1 Phân loại Yadav and Tarun (2017) cho rằng hệ thống phân loại chi Curcuma được trình bày như sau: Giới (Kingdom) Plantae Ngành (Division) Magnoliophyta Lớp (Class) Monocotyledons Bộ (Order) Zingiberales Họ (Family) Zingiberaceae Chi (Genus) Curcuma Seema (2015) đã mô tả phân loại chi Curcuma được thu thập từ các khu vực địa lý khác nhau ở Ấn Độ. Các loài được lựa chọn và kiểm tra từ các nghiên cứu thực nghiệm khác nhau bao gồm C. Các tính trạng phân loại chi Curcuma đã được xác định bằng cách so sánh với các mẫu tiêu bản tại phòng thí nghiệm Viện nghiên cứu và Vườn thực vật học Nhiệt đới Jawaharlal Nehru (JNTBGRI).

Syamkumar (2008) đã nghiên cứu các đặc tính hình thái bên trên và bên dưới mặt đất của các loài như kiểu cây, cách mọc lá, màu vỏ thân, màu sắc gân giữa lá, hình dạng củ, màu củ chính,… 2.2 Đặc điểm thực vật Nghệ là một loại thực vật thân thảo lâu năm, cao 60-90 cm, cuống lá ngắn (Lal, 2012). Nghệ thuộc nhóm một lá mầm, các lá mọc xen kẽ và xếp thành hai hàng, lá có dạng hình thuôn hoặc elip, thu hẹp ở chóp lá.