Đặt vấn đề Cây Gừng (Zingiber officinale) không chỉ là loại cây gia vị được dùng trong chế biến đồ ăn, trong công nghiệp thực phẩm như làm bánh, mứt… gừng còn là loại cây thuốc dân gian quan trọng đối với con người trên thế giới và đặc biệt ở Việt Nam. Gừng được trồng rộng rãi như một loại cây thương mại ở Nam và Đông Nam Á, Châu Phi, Mỹ Latinh, Caribe và Úc. Ở Việt Nam, cây được trồng ở khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và các hải đảo. Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu trở thành một hiểm hoạ ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực thế thới.
Một trong những hiểm hoạ lớn nhất của biến đổi khí hậu đối với nền nông nghiệp chính là sự nóng lên của trái đất dẫn đến hạn hán trên phạm vi rộng. Việt Nam là một trong số các quốc gia được đánh giá nằm trong trung tâm chịu ảnh hưởng nặng nề của hạn hán gây ra. Đặc biệt hạn hán kéo theo xâm nhập mặn đã trở thành một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất, gây ảnh hưởng nặng nề đến sản xuất nông nghiệp và đời sống của hàng triệu người tại Trung Bộ, Tây Nguyên và Đồng bằng sông Cửu Long (Bộ NN&PTNT, 2016). Cây gừng thích hợp trồng trên đất thấp nhiệt đới vì cây gừng là loại cây ưa ẩm, không chịu úng, ưa tươi xốp, nhiều mùn.
Trong trồng trọt canh tác cây gừng thích hợp với điều kiện nóng ẩm, râm mát và phát triển tốt nhất trong đất thịt màu mỡ đặc biệt là các giống gừng ở miền Bắc. Trong điều kiện hạn hán gừng sinh trưởng và cho năng suất thấp. Do đó để xây dựng được quy trình canh tác gừng hợp lý trong điều kiện thiếu nước chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của biochar và chất giữ ẩm đến sinh trưởng và sinh lý của gừng trong điều kiện hạn”. Mục đích và yêu cầu 1.
Mục đích - Nghiên cứu ảnh hưởng của biochar và chất giữ ẩm đến sinh trường và sinh lý cây gừng trong điều kiện hạn từ đó góp phần xây dựng quy trình canh tác gừng đạt năng suất cao, chất lượng tốt trong điều kiện thiếu nước. Yêu cầu - Ảnh hưởng của biochar và chất giữ ẩm đến một số chỉ tiêu sinh trường cây gừng trong điều kiện hạn. - Ảnh hưởng của biochar và chất giữ ẩm đến một số chỉ tiêu sinh lý cây gừng trong điều kiện hạn. 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.
Giới thiệu về cây gừng Cây gừng (Zingiber officinale), tên nước ngoài: Zingiber (Anh), Gingembre, Amome des Indes (Pháp), thuộc Ngành Ngọc Lan, lớp Hành, phân Lớp Hành, bộ Gừng, họ Gừng, chi Gừng. Trong bộ Gừng (Zingiberales) ở Việt Nam, họ Gừng (Zingiberaceae) là họ có số lượng loài nhiều nhất, bao gồm 47 chi và khoảng trên 1.000 loài đây là họ có nhiều đại diện có giá trị làm thuốc chữa bệnh, nhiều loài được sử dụng làm gia vị, làm cảnh (Nguyễn Quốc Bình, 2009). Gừng sinh trưởng và phát triển mạnh ở các loại đất thoát nước tốt như đất thịt pha cát, đất thịt pha sét, đất thịt đỏ hoặc đá ong. Đất mùn tơi xốp có độ pH từ 6,0 - 6,5, giàu mùn phù hợp nhất để trồng gừng.
Cây trồng thích hợp với nhiệt độ trong khoảng 19 – 28oC và độ ẩm 70 – 90%.1 Đặc điểm hình thái Gừng là cây thân thảo lâu năm, thường sống nơi đất ẩm, dưới tán cây hay tán rừng, cây thường có mùi thơm. Rễ: gừng có rễ xơ và rễ thịt. Sau khi trồng, nhiều rễ vô định tăng trưởng phát triển từ gốc mầm. Chúng được gọi là rễ xơ.
Vào giai đoạn phát triển nhanh, một số rễ thịt xuất hiện, bắt nguồn từ nhánh thân củ chính. Những rễ thịt dày 0,5 cm và dài từ 10 đến 25 cm, có màu trắng sữa, có vài sợi lông rễ và không có rễ phụ. Chúng có chức năng hấp thụ và hỗ trợ, có thể ăn được. Rễ gừng ăn nông, phân phối trong đất sâu khoảng 30 cm.
Chúng chưa phát triển với khả năng hấp thụ thấp. Vì thế, gừng đòi hỏi điều kiện tốt về đất, phân bón, nước. Thân: thân gừng có hai phần: phần trên mặt đất hay còn gọi là thân giả và có mang lá, phần dưới mặt đất gọi là thân củ hoặc thường gọi là củ. Thân khí sinh thẳng đứng, do các bẹ lá bó sát vào nhau tạo thành, có màu xanh lá cây.
Cao từ 60 - 100 cm. Thân rễ (thường gọi là củ) không có hình dạng nhất định, phân nhánh trên một mặt phẳng, làm thành nhiều đốt, kích thước không đều, dài 3-7 cm, dày 3 0,5 đến 1,5 cm, mặt ngoài màu trắng tro hay vàng nhạt, có vết nhăn dọc, ở đầu đốt có vết tích của thân cây đã rụng, trên các đốt có vết sẹo của các lá khô (vảy), ruột củ màu trắng hoặc ngà vàng, mùi thơm, vị cay nóng. Lá: lá đơn, mọc cách, các lá mọc so le thành hai hàng, thường hướng lên trên, đôi khi nằm ngang trên một mặt phẳng. Lá gừng có màu xanh lục sẫm, mặt dưới nhạt, gân lá song song, lá hẹp dài 18 đến 24 cm và rộng 2 đến 3 cm với cuống lá ngắn.
Bẹ lá bao bọc nhau tạo thành các thân khí sinh dài và dẹp. Chúng có chức năng hỗ trợ lá và bảo vệ thân khí sinh trên mặt đất. Lá không có cuống nhưng có lưỡi lá mỏng ở điểm giao nhau giữa phiến lá và bẹ lá, lưỡi lá dạng màng, nhẵn, chia hai thùy cạn. Hoa: hoa gừng phát sinh trực tiếp từ thân rễ.
Cụm hoa hình bầu dục hoặc hình nón gồm các lá bắc xếp chồng lên nhau, hoa phát sinh từ nách các lá bắc, mỗi nách có một bông hoa. Mỗi hoa có một tràng hoa hình ống mỏng mở rộng ở phía trên thành ba thùy. Cánh môi có nhiều màu sắc, bên ngoài màu vàng nhạt, bên trong màu tím sẫm ở phần đầu, và xen lẫn với những đốm vàng. Phân bố và đặc điểm sinh thái học 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.
Chi Zingiber ở châu Á có khoảng 45 loài, Việt Nam có 11 loài. Gừng được trồng ở vùng nhiệt đới châu Á từ thời cổ đại. Nhưng nguồn gốc của nó vẫn chưa xác được xác định rõ ràng. Bởi vì thân củ gừng có thể được vận chuyển đi xa dễ dàng, nên gừng đã lan rộng khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở cả hai bán cầu.
Gừng thực sự là gia vị được trồng rộng rãi nhất (Lawtence, 1984). Ở Việt Nam có rất nhiều loại gừng và chúng phân bố rộng rãi khắp nơi. Phân bố của 11 loài gừng được tìm thấy ở Việt Nam (Mai Thị Thuý, 2013): Gừng vàng (Zingiber officinale Rosc) phân bố khắp Bắc, Trung và Nam bộ Gừng gió (Z. zerumber Sm) mọc dại ở nhiều nơi Gừng nhọn (Z.
accuminatum Valeton) phân bố ở miền Trung và Cao nguyên 4 Gừng Nam bộ (Z. cochinchinensis Gagn) phân bố ở Côn Sơn Gừng Eberhardt (Z. eberhardii Gagnep) mọc nhiều ở Thác Angkroet, Đà Lạt Gừng lúa (Z. gramineum Bl) phân bố ở Biên Hoà, Châu ðốc Gừng tía (Z.
purpureum Rosc) mộc dại ở một vài nơi Gừng đỏ (Z. rubens Roxb) phân bố ở Đà Lạt Gừng một lá (Z. monophylum Gagnep) phân bố ở Hà Nam, Ba Vì, rừng Cúc Phương, Ninh Bình Gừng bọc da (Z. pellitum Gagnep) phân bố ở An Lộc, Bà Rịa – Vũng Tàu Gừng lông hung (Z.
rufopilosum Gagnep) phân bố ở Ba Vì Tuy nhiên trong sản xuất và tự nhiên ở nước ta phổ biến có 4 loại: • Gừng dại (Zingiber ca ssumuar): Củ khá to, nhiều xơ, vị cay, nhiều mùi hăng, thịt củ màu vàng xanh được dùng làm thuốc, gia vị, thường mọc dại trong tự nhiên. • Gừng gió (Zingiber Zerumbet): Ít được trồng, chỉ dùng củ làm dược liệu. Loại gừng trông phổ biến trong sản xuất (Zingiber officinale) hiện nay có hai giống khác nhau • Gừng trâu: có thân to, củ to, ít xơ, ít vị cay, thường được dùng làm mứt, thích hợp cho xuất khẩu. Được trồng chủ yếu ở Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Bắc Cạn… • Gừng gié: có thân và củ đều, nhỏ vừa, có vị cay, nhiều xơ hơn gừng trâu, mùi rất thơm, hiện nay đang được sản xuất và bán nhiều ở thị trường trong nước.3 Điều kiện ngoại cảnh Gừng ưa điều kiện ẩm – sinh trưởng thích nghi ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Gừng có thể sinh sống trong điều kiện sương mù nhẹ chỉ cần rễ không tiếp xúc với băng tuyết. • Nhiệt độ: Sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện ẩm ướt, nhiệt độ 25 - 28oC, trên 30oC và dưới 24oC, cây sinh trưởng chậm dần. 5 • Ánh sáng: Gừng phát triển tốt dưới ánh nắng mặt trời đầy đủ, nhưng có khả năng chịu bóng, thích hợp trồng trong các hệ thống xen canh. Nhiều nghiên cứu cho rằng, một số giống gừng cho năng suất cao hơn, giảm sâu bệnh hơn trong điều kiện có che bóng 30 – 40%.
Các yêu cầu về cường độ ánh sáng của gừng khác nhau trong các giai đoạn sinh trưởng của cây. Gừng đòi hỏi bóng tối trong giai đoạn nảy mầm, ánh sáng vừa phải trong giai đoạn cây con và ánh sáng cao hơn trong giai đoạn sinh trưởng của cây. Gừng không bị ảnh hưởng bởi độ dài ngày. Nó có thể hình thành thân củ bất kể điều kiện ánh sáng dài hay ngắn.
Nghiên cứu sinh lý cây trồng được báo cáo từ Trung Quốc đã chỉ ra rằng, có sự sụt giảm sản lượng khi gừng được trồng dưới điều kiện ánh sáng mặt trời đầy đủ. Để có được năng suất tối đa gừng cần khoảng 30 – 40% bóng râm. Bóng râm cũng làm giảm tỷ lệ mắc bệnh đốm lá bệnh. Gừng trồng ở các vùng trũng thấp như ruộng lúa không có cây che bóng sẽ bị suy giảm quang hợp, giảm phát triển thân củ và năng suất, đồng thời bệnh đốm lá cũng trầm trọng hơn • Nước: là yếu tố không thể thiếu đối với sinh trưởng và phát triển của cây gừng.
Giai đoạn nảy mần gừng cần ít nước hơn do sinh trưởng chậm và ít tăng sinh khối nhưng vẫn phải cung cấp nước đầy đủ theo nhu cầu của giai đoạn. Nếu hạn xảy ra trong giai đoạn này sẽ làm nước trong đất và trong củ giống bốc hơi nhanh, giảm khả năng nảy mần, mầm yếu… quang hợp kém, giảm sản lượng. Giai đoạn cây sinh trưởng, phát triển mạnh cần nhiều nước để tăng sinh khối, vì vậy nước trong giai đoạn này ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cuối cùng của cây. Hơn nữa, thiếu nước làm tăng xơ trong củ, giảm chất lượng củ.
Tuy nhiên, gừng không chịu được ngập úng.