Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ gây trồng và phát triển cây gừng núi đá zingiber purpureum roscoe tại huyện lâm bình tỉnh tuyên quang

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu cơ sở khoa học gây trồng và phát triển cây gừng núi đá Zingiber purpureum Roscoe tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang.

• Tác giả: Nguyễn Văn Toán
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Thảo
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học phục vụ gây trồng và phát triển cây Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Những nghiên cứu về họ Gừng và chi Gừng trên thế giới
• 1.2. Nguồn gốc và phân loại cây Gừng
• 1.3. Công dụng và thành phần hóa học của Gừng
• 1.4. Các nghiên cứu về gây trồng, phát triển Gừng
• 1.5. Những nghiên cứu về họ Gừng và chi Gừng ở Việt Nam
• 1.6. Nguồn gốc và lịch sử về cây Gừng
• 1.7. Bảo tồn nguồn gen
• 1.8. Những nghiên cứu về loài Gừng núi đá
• 1.9. Những nghiên cứu gây trồng và phát triển
• 1.10. Đánh giá chung
• 1.11. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.12. Các yếu tố tự nhiên
• 1.13. Các yếu tố xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, phạm vi
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp tiếp cận
• 2.3.2. Phương pháp kế thừa
• 2.3.3. Phương pháp điều tra đặc điểm sinh học
• 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh thái
• 2.3.5. Phương pháp đề xuất kỹ thuật gây trồng
• 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đặc điểm nông sinh học của cây Gừng núi đá
• 3.2. Đặc điểm hình thái loài Gừng núi đá
• 3.3. Kết quả điều tra tình hình sinh trưởng
• 3.4. Tình hình sâu bệnh hại và cách phòng trừ của người dân
• 3.5. Đặc điểm sinh thái học của cây Gừng núi đá
• 3.6. Đặc điểm phân bố
• 3.6.1. Đặc điểm khí hậu
• 3.6.2. Đặc điểm đất đai
• 3.6.3. Tần số xuất hiện Gừng núi đá trên các tuyến điều tra
• 3.6.4. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng sinh cảnh
• 3.6.5. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng địa hình
• 3.6.6. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo độ cao
• 3.6.7. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi có Gừng núi đá phân bố
• 3.7. Đề xuất giải pháp gây trồng và phát triển cây Gừng núi đá
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây Gừng núi đá

Cây Gừng núi đá, có tên khoa học là Zingiber purpureum Roscoe, thuộc họ Gừng Zingiberaceae. Loài cây này chủ yếu phân bố ở các vùng núi cao, đặc biệt là tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang. Gừng núi đá không chỉ có giá trị kinh tế mà còn có giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao. Củ Gừng núi đá có hương vị đặc trưng, thường được sử dụng trong các món ăn truyền thống của người dân tộc thiểu số. Đặc biệt, cây Gừng núi đá còn được biết đến với các công dụng chữa bệnh, như kháng viêm, giảm đau và hỗ trợ tiêu hóa. Việc nghiên cứu và phát triển cây Gừng núi đá là cần thiết để bảo tồn nguồn gen quý hiếm này.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây Gừng núi đá

Cây Gừng núi đá có đặc điểm sinh học nổi bật với thân rễ to, nạc, nằm ngang, chứa nhiều chất dự trữ. Cây thường cao từ 1-3m, có lá đơn, mọc cách, với phiến lá hình mác hoặc hình trứng. Cụm hoa của cây mọc trên ngọn thân, có màu sắc và kích thước đa dạng. Đặc biệt, cây Gừng núi đá có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu và đất đai của vùng núi cao, giúp cây phát triển mạnh mẽ và cho năng suất cao.

II. Tình hình nghiên cứu và phát triển cây Gừng núi đá

Nghiên cứu về cây Gừng núi đá đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở các nước Đông Nam Á. Tại Việt Nam, cây Gừng núi đá được trồng phổ biến ở các tỉnh miền núi phía Bắc, trong đó có Tuyên Quang. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng Gừng núi đá có khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu và đất đai của vùng núi, từ đó tạo ra sản phẩm có chất lượng cao. Việc phát triển cây Gừng núi đá không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen mà còn tạo ra nguồn thu nhập ổn định cho người dân địa phương. Đặc biệt, cây Gừng núi đá đã được xếp vào nhóm cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn theo quyết định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

2.1. Các phương pháp nghiên cứu và phát triển

Các phương pháp nghiên cứu và phát triển cây Gừng núi đá bao gồm điều tra đặc điểm sinh học, sinh thái học và đề xuất kỹ thuật trồng. Việc áp dụng các kỹ thuật trồng hiện đại, kết hợp với kinh nghiệm truyền thống của người dân địa phương, sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, việc bảo tồn giống cây Gừng núi đá cũng cần được chú trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững trong tương lai.

III. Ý nghĩa và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về cây Gừng núi đá không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng về đặc điểm hình thái, thành phần hóa học và công dụng của cây Gừng núi đá. Điều này không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen mà còn tạo cơ sở cho việc phát triển các sản phẩm từ Gừng núi đá, như thực phẩm, dược liệu và các sản phẩm chế biến khác. Việc phát triển cây Gừng núi đá sẽ góp phần nâng cao đời sống của người dân địa phương, đồng thời bảo vệ môi trường sinh thái.

3.1. Ứng dụng trong nông nghiệp bền vững

Cây Gừng núi đá có thể được trồng trong các mô hình nông nghiệp bền vững, giúp cải thiện chất lượng đất và bảo vệ đa dạng sinh học. Việc phát triển cây Gừng núi đá không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào việc bảo tồn các giống cây quý hiếm, từ đó tạo ra một hệ sinh thái cân bằng và bền vững cho khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) là một loài thực vật thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), có giá trị kinh tế và dược liệu cao, phân bố chủ yếu ở các vùng núi cao phía Bắc Việt Nam như Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang, Tuyên Quang và Vĩnh Phúc. Tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang, cây mọc tự nhiên trên các vùng núi đá vôi với độ cao từ 500 đến 700 m so với mực nước biển. Theo ước tính, diện tích trồng Gừng núi đá xen dưới tán rừng tại đây có thể đạt năng suất từ 700 đến 1.000 kg củ/ha sau 2 năm, với giá bán bình quân khoảng 500.000 đồng/kg, mang lại thu nhập từ 125 đến 250 triệu đồng mỗi năm cho người dân.

Tuy nhiên, do khai thác tự nhiên quá mức, nguồn gen Gừng núi đá đang bị suy giảm nghiêm trọng, đe dọa đến sự tồn tại của loài. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xác định các đặc điểm nông sinh học và sinh thái học của cây Gừng núi đá tại huyện Lâm Bình, từ đó đề xuất các giải pháp khoa học nhằm bảo tồn và phát triển loài cây này bền vững. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2020-2021, tập trung khảo sát đặc điểm hình thái, sinh trưởng, phân bố sinh cảnh, khí hậu, đất đai và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây.

Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần làm rõ cơ sở khoa học phục vụ gây trồng và phát triển Gừng núi đá mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân địa phương, đồng thời bảo tồn nguồn gen quý hiếm theo Quyết định số 80/2005/QĐ-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về sinh thái học thực vật, đặc biệt là mô hình phân bố loài theo các yếu tố môi trường như độ cao, loại đất, khí hậu và sinh cảnh. Lý thuyết về đa dạng sinh học và bảo tồn nguồn gen cũng được áp dụng để đánh giá mức độ phong phú và nguy cơ suy giảm của Gừng núi đá. Ngoài ra, mô hình sinh trưởng cây trồng và các khái niệm về đặc điểm nông sinh học như hình thái thân, lá, củ, cũng như các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, kích thước củ, tần số xuất hiện được sử dụng để phân tích.

Các khái niệm chính bao gồm:

• Đặc điểm nông sinh học: hình thái, sinh trưởng, phát triển của cây.
• Đặc điểm sinh thái học: phân bố theo độ cao, sinh cảnh, khí hậu, đất đai.
• Bảo tồn nguồn gen: các biện pháp bảo vệ và lưu giữ đa dạng di truyền.
• Phân tích thống kê đa biến: để xử lý số liệu điều tra và thí nghiệm.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ khảo sát thực địa tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang, kết hợp với số liệu khí hậu, đất đai từ các trạm quan trắc địa phương. Cỡ mẫu khảo sát gồm khoảng 150 điểm điều tra phân bố Gừng núi đá trên các tuyến địa hình khác nhau, với phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên có hệ thống nhằm đảm bảo tính đại diện.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Phân tích mô tả đặc điểm hình thái và sinh trưởng qua các chỉ tiêu như chiều cao cây, kích thước củ, mật độ cây.
• Phân tích sinh thái học dựa trên các yếu tố khí hậu (nhiệt độ trung bình 22,2-24,8°C, lượng mưa trung bình 1.661,7 mm/năm), đất đai (đất đỏ vàng chiếm 67,75% diện tích) và địa hình (độ cao 500-700 m).
• Sử dụng phương pháp thống kê đa biến để đánh giá mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường và sự phát triển của cây.
• Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2020 đến 2021, bao gồm thu thập số liệu ngoại nghiệp và xử lý số liệu nội nghiệp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm nông sinh học của Gừng núi đá: Cây có chiều cao trung bình từ 1 đến 1,4 m, thân rễ dạng củ phân nhánh, củ có màu vàng nhạt khi non và vàng đậm khi già, mùi thơm đặc trưng. Kích thước củ trung bình đạt khoảng 5 cm chiều dài và 2 cm đường kính. Tần số xuất hiện Gừng núi đá trên các tuyến điều tra đạt khoảng 65%, cho thấy sự phân bố khá phổ biến trong khu vực nghiên cứu.

2. Đặc điểm sinh thái học: Gừng núi đá phân bố chủ yếu ở độ cao từ 500 đến 700 m, tập trung ở các sinh cảnh dưới tán rừng kín thường xanh và các hốc đá ẩm. Đất phù hợp là loại đất đỏ vàng có tầng đất dày, tơi xốp, giàu mùn, thoát nước tốt. Khí hậu vùng có nhiệt độ trung bình năm khoảng 23°C, lượng mưa trung bình 1.661,7 mm/năm, phù hợp với sinh trưởng của cây.

3. Tình hình sâu bệnh và biện pháp phòng trừ: Người dân địa phương ghi nhận các bệnh phổ biến như cháy lá, thối củ, thán thư và mốc sương với tỷ lệ nhiễm bệnh khoảng 15-20%. Các biện pháp phòng trừ chủ yếu là sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và áp dụng kỹ thuật canh tác hợp lý.

4. Hiệu quả kinh tế: Với mật độ trồng khoảng 5.000 cây/ha, sau 2 năm thu hoạch, năng suất đạt từ 700 đến 1.000 kg củ/ha, doanh thu ước tính từ 350 đến 500 triệu đồng/ha, tương đương thu nhập bình quân 125-250 triệu đồng/năm, góp phần nâng cao đời sống người dân.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy Gừng núi đá có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu và đất đai của huyện Lâm Bình, phù hợp với các vùng núi đá vôi có độ cao trung bình. So với các nghiên cứu tại Ấn Độ và Malaysia, đặc điểm sinh thái và thành phần hóa học của Gừng núi đá tại Việt Nam tương đồng, đặc biệt là hàm lượng tinh dầu và hoạt tính sinh học của zerumbone.

Việc phân bố Gừng núi đá theo dạng sinh cảnh và địa hình cho thấy cây ưu tiên các khu vực có độ ẩm cao, đất giàu mùn và thoát nước tốt, điều này phù hợp với các mô hình sinh thái học về cây thân thảo nhiệt đới. Tỷ lệ nhiễm bệnh tuy có nhưng không ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất nếu áp dụng đúng kỹ thuật phòng trừ.

Biểu đồ phân bố tần số xuất hiện Gừng núi đá theo độ cao và sinh cảnh có thể minh họa rõ mối quan hệ giữa môi trường và sự phát triển của cây. Bảng so sánh năng suất và thu nhập giữa các vùng trồng cũng cho thấy tiềm năng kinh tế lớn của loài cây này.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển quy trình kỹ thuật trồng và chăm sóc: Áp dụng kỹ thuật chọn giống củ khỏe, cắt đoạn thân ngầm dài 2,5-5 cm có ít nhất một mắt mầm để làm giống, trồng vào tháng 2-3 âm lịch, đảm bảo mật độ 5.000 cây/ha nhằm tối ưu năng suất trong vòng 2 năm.

2. Bảo vệ và phòng trừ sâu bệnh: Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học kết hợp biện pháp canh tác như luân canh, vệ sinh đồng ruộng để giảm thiểu tỷ lệ bệnh cháy lá, thối củ, thán thư và mốc sương, đảm bảo năng suất ổn định.

3. Bảo tồn nguồn gen và phát triển bền vững: Thiết lập các khu bảo tồn nguồn gen Gừng núi đá tại các vùng rừng tự nhiên và vùng trồng xen dưới tán rừng, phối hợp với các cơ quan quản lý để giám sát khai thác, tránh khai thác quá mức.

4. Hỗ trợ phát triển thị trường và chế biến sản phẩm: Xây dựng chuỗi giá trị từ trồng trọt đến chế biến tinh dầu, dược liệu và gia vị, nâng cao giá trị gia tăng sản phẩm, đồng thời đào tạo kỹ năng kinh doanh cho người dân địa phương.

Các giải pháp trên nên được triển khai trong vòng 3-5 năm, với sự phối hợp của các cơ quan quản lý nông nghiệp, lâm nghiệp, các tổ chức nghiên cứu và cộng đồng dân cư địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Nông học: Cung cấp cơ sở khoa học về đặc điểm sinh thái, nông sinh học và kỹ thuật trồng Gừng núi đá, phục vụ nghiên cứu và giảng dạy.

2. Người trồng và doanh nghiệp nông nghiệp tại các vùng núi phía Bắc: Hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh, giúp nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và lâm nghiệp: Là tài liệu tham khảo để xây dựng chính sách bảo tồn nguồn gen, phát triển cây dược liệu và cây thực phẩm quý hiếm.

4. Các tổ chức phát triển nông thôn và bảo tồn đa dạng sinh học: Hỗ trợ xây dựng các chương trình bảo tồn, phát triển bền vững và nâng cao thu nhập cho cộng đồng dân tộc thiểu số.

Câu hỏi thường gặp

1. Gừng núi đá có đặc điểm sinh thái như thế nào?
   Gừng núi đá ưa khí hậu nóng ẩm, sinh trưởng tốt ở độ cao 500-700 m, thích hợp đất đỏ vàng giàu mùn, thoát nước tốt và thường mọc dưới tán rừng kín hoặc các hốc đá ẩm.

2. Năng suất trung bình của Gừng núi đá tại huyện Lâm Bình là bao nhiêu?
   Sau 2 năm trồng với mật độ 5.000 cây/ha, năng suất đạt khoảng 700-1.000 kg củ/ha, mang lại thu nhập từ 125 đến 250 triệu đồng mỗi năm.

3. Các bệnh thường gặp trên cây Gừng núi đá và cách phòng trừ?
   Các bệnh phổ biến gồm cháy lá, thối củ, thán thư và mốc sương. Phòng trừ hiệu quả bằng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và kỹ thuật canh tác hợp lý như vệ sinh đồng ruộng và luân canh.

4. Làm thế nào để bảo tồn nguồn gen Gừng núi đá?
   Bảo tồn bằng cách thiết lập khu bảo tồn tự nhiên, lưu giữ nguồn gen tại ngân hàng gen, hạn chế khai thác tự nhiên và phát triển trồng xen dưới tán rừng.

5. Gừng núi đá có giá trị dược liệu gì nổi bật?
   Chứa tinh dầu với thành phần chính là zerumbone có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, chống ung thư và hỗ trợ điều trị các bệnh viêm nhiễm, xương khớp, đau bụng.

Kết luận

• Đã xác định được đặc điểm nông sinh học và sinh thái học của cây Gừng núi đá tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang, phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai địa phương.
• Gừng núi đá có tiềm năng kinh tế lớn với năng suất 700-1.000 kg/ha sau 2 năm, thu nhập 125-250 triệu đồng/năm.
• Phát hiện các bệnh phổ biến và đề xuất biện pháp phòng trừ hiệu quả nhằm duy trì năng suất ổn định.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật trồng, bảo tồn nguồn gen và phát triển thị trường nhằm bảo vệ và khai thác bền vững loài cây quý này.
• Khuyến nghị triển khai nghiên cứu tiếp theo về nhân giống mô tế bào và phát triển sản phẩm chế biến từ Gừng núi đá trong vòng 3-5 năm tới.

Luận văn là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà nghiên cứu, người trồng, cơ quan quản lý và các tổ chức phát triển nông thôn. Để góp phần bảo tồn và phát triển cây Gừng núi đá, các bên liên quan cần phối hợp thực hiện các giải pháp đề xuất, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học và phát triển chuỗi giá trị sản phẩm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Những nghiên cứu về họ Gừng và chi Gừng trên thế giới 1. Nguồn gốc và phân loại cây Gừng Chi Gừng Zingiber Bochmer gồm khoảng 100 loài, phân bố chủ yếu ở các khu vực nhiệt đới châu Á và châu Úc. Trung tâm phong phú và đa dạng nhất của chi Gừng là Đông Nam Á.

Riêng tại Trung Quốc hiện đã biết khoảng trên 20 loài. Trên thế giới Gừng được gọi với các tên: Ginger (tiếng Anh), gingivere (tiếng Anh từ Trung) Sunthi, Ardrake, Vishvabheshaja và Srngaveran hoặc gốc sừng (tiếng Phan), Zingiber officinale (tên Latin) Sheng jiang (tiếng Trung), Ziggiberis (tiếng Hy Lạp), Gingembre (Tiếng Pháp), Khnheiy (Tiếng Campuchia). Gừng đã được xuất hiện từ rất lâu đời, nó đã được sử dụng cho lợi ích sức khỏe của con người hơn 5000 năm và được sử dụng trong y học châu Á để điều trị đau dạ dày, buồn nôn, và tiêu chảy. Gừng được coi là một hương liệu, dược liệu và có lịch sử lâu dài được trồng ở các nước.

Gừng ở Ấn Độ được xuất khẩu sang Rome khoảng 2000 trước. Gừng được sử dụng rộng rãi bởi những người La Mã, nhưng hầu như biến mất khi Đế chế La Mã sụp đổ. Nhờ chuyến đi của Marco Polo đến vùng Viễn Đông, Gừng đã được trở lại châu Âu. Gừng đã trở thành một gia vị được biết đến, nhưng cũng là một trong những gia vị đắt tiền.

Trong giai đoạn từ 1975 đến 1980, Ấn Độ là nhà sản xuất Gừng quan trọng, chiếm khoảng 30-35% thị phần thế giới. Sau Ấn Độ là Trung Quốc, với thị phần khoảng 10-15%. Tuy nhiên, ở nửa sau của thập niên 90, sản xuất Gừng của Trung Quốc đã tăng lên đáng kể và thị phần Gừng của Ấn Độ m 4 đã giảm mạnh. Chi phí đầu vào tăng và cạnh tranh nhờ giá rẻ từ Trung Quốc là nguyên nhân dẫn đến việc Ấn Độ mất dần thị phần Gừng của mình trong thương mại toàn cầu.

Trên thế giới được Gừng trồng rộng rãi phổ biến ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Diện tích, năng suất, sản lượng của Gừng trên thế giới qua một số năm (2006-2012) Năm Chỉ tiêu 2006 2008 2010 2011 2012 Diện tích (ha) 415. Phân loại 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. Chi Gừng (Zingiber) gồm khoảng 100 loài, phân bố chủ yếu ở các khu vực nhiệt đới châu Á và châu Úc. Trung tâm phong phú và đa dạng nhất của chi Gừng là các nước Đông Nam Á. Tại các nước trồng nhiều Gừng, có 3 loài được nghiên cứu nhiều nhất là Gừng trồng, Gừng tía (Z.

montamum Koenig) và Gừng núi đá (Z. m 5 Tại Malaysia người ta đã xác định được 3 giống Gừng trồng là Haliya betai (thân rễ có màu nhạt), Halyai bara và Halyai indang (thân rễ có màu đỏ nhạt, rất cay, được sơ chế để làm thuốc). Tại Indonesia người ta cũng xác định có 3 giống Gừng, chúng khác nhau về độ lớn, màu sắc thân rễ cũng như hương vị và thành phần hoá học. Tại Ấn Độ Gừng núi đá đã được nghiên cứu sâu, Gừng núi đá là loại nguyên liệu cung cấp tinh dầu cho công nghiệp hoá mỹ phẩm.

Trong các loài Gừng thì Gừng núi đá có tính đa dạng cao nhất, sinh trưởng nhanh, chống chịu khoẻ, phân bố rộng. Theo một số tài liệu cho biết loài Gừng núi đá có ít nhất 4 dạng dưới loài như Z. zerumber Sm var. zerumber Sm var.

zerumber Sm var. zerumber Sm var. Tại Ấn Độ người ta mới chọn lọc được giống Gừng có hàm lượng tinh dầu lên tới 6%. Dạng sống: Các cây trong họ Gừng gồm những cây thảo nhiều năm thường sống nơi đất ẩm, dưới tán cây hay tán rừng, hiếm khi phụ sinh.

Rễ nhỏ, hình sợi, đôi khi đầu rễ phình to lên thành dạng củ. Thân rễ to, nạc, nằm ngang, chứa nhiều chất dự trữ, có khi rất ngắn hoặc chỉ mang hoa, thân được tạo thành do các bẹ lá ôm chặt lấy nhau tạo thành thân giả, rất ngắn. Thường hay cao 1-3m, đôi khi cao tới 4-5m, không phân nhánh. Cây thường có mùi thơm hay có mùi hắc như một số loài trong chi Zingiber.

Lá: Lá của các cây trong họ Gừng là lá đơn, mọc cách, các lá xếp thành hai hàng, thường hướng lên trên, đôi khi nằm ngang gần như song song với mặt đất (Kaempferia galanga, K. pulchra); có khi lá chỉ là bẹ lá dạng vảy. Lá gồm các phần là: bẹ lá, cuống lá, lưỡi lá và phiến lá: Bẹ lá: Mở đến gốc, phần dưới bẹ lá thường ôm chặt lấy nhau làm thành thân giả. Cuống lá: Cuống lá không có hay có, ngắn hay dài (có thể dài tới 25cm), hình lòng máng nông hoặc sâu.

Lưỡi lá (thìa lìa): Là phần giữa bẹ lá và cuống lá, từ bẹ lá kéo dài m 6 lên. Lưỡi dày hay mỏng dạng màng, đầu nguyên hay xẻ 2, cụt ngang, dài 1-2 mm tới vài cm. Phiến lá: Hình mác, hình trứng hẹp, bầu dục, ít khi gần tròn (Kaempferia pulchra), gốc phiến nhọn, hình nêm hay gần tròn; đầu phiến thường nhọn, đôi khi thót nhỏ thành dạng đuôi, hiếm khi tròn. Thông thường, phiến lá mầu xanh, nhưng ở một vài loài trong một số chi, mặt trên lá có đốm trắng loang lổ (Stahlianthus) hay dọc gân chính mặt trên nâu đỏ (Curcuma) hoặc mặt dưới nâu đỏ (Distichochlamys, Stahlianthus, Zingiber).

Cụm hoa: Cụm hoa mọc trên ngọn thân có lá hay từ thân rễ sát mặt đất, tách biệt với thân có lá, hoặc từ giữa các bẹ lá. Cụm hoa dạng chùy, chùm hay bông. Cuống cụm hoa mọc từ thân rễ ở một số chi được bao phủ bởi các bẹ lá dạng vảy thưa hay dày. Cụm hoa thường không phân nhánh, trừ một số ít loài trong các chi Globba, Alpinia, Elettaria, Elettariopsis.

+ Lá bắc: Lá bắc thường có dạng vảy, hình bầu dục, hình mác hay mác thuôn, bao lấy lá bắc con và hoa, đôi khi lá bắc bao lấy truyền thể (Bulbil). Các lá bắc dính với nhau ở nửa dưới làm thành dạng túi (Curcuma), hay thành dạng chuông (Stahlianthus), hoặc xếp lợp lên nhau. Ở một vài chi, những lá bắc ở phía dưới của cụm hoa là những lá bắc bất thụ (không chứa hoa), thường có mầu sắc, hay những lá bắc này phát triển rất to bao lấy cả cụm hoa khi non gọi là lá bắc tổng bao (nhưng thường sớm rụng). Đôi khi lá bắc không có hoặc sớm rụng.

+ Lá bắc con: Nằm trong lá bắc và đính gần sát gốc lá bắc, bao lấy hoa. Lá bắc con dạng vảy hay dạng ống, có gốc dính sát với bầu. Đôi khi lá bắc con không có hoặc sớm rụng. Hoa: Hoa lưỡng tính, mẫu 3, bầu hạ, đối xứng hai bên, có mầu sắc, kích thước trung bình hoặc lớn.

Các hoa đính trên cụm hoa dày đặc hay thưa thớt, hoa đơn độc hay vài hoa trong một cụm nhỏ (Cincinnus) đính vào trục cụm hoa. Hoa gồm các bộ phận: m 7 + Đài: Có các lá đài dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, phần trên chia 2-3 thùy ngắn hay dài giống dạng răng, hoặc xẻ chữ V - đầu trên chia 2-3 thùy dạng răng. + Tràng: Dính với nhau ở phần dưới thành hình ống, phần trên chia 3 thùy, thùy lưng thường to hơn 2 thùy bên, phía đầu lõm ít nhiều dạng mũ. + Bộ nhị: Chỉ có một nhị sinh sản duy nhất, ở phía trong thùy lưng của tràng, gồm có chỉ nhị dạng bản mỏng hay dày, phía trên đính hai bao phấn hướng trong, mở bằng khe dài dọc theo ô bao phấn.

Bao phấn có hay không có phần phụ của trung đới, nếu có thì kéo dài lên phía trên tạo thành mào, không bao lấy vòi nhụy, xẻ thùy hay nguyên, hay bao lấy vòi nhụy kéo dài (Zingiber), hoặc kéo dài ở 2 phía cạnh ngoài hai bao phấn thành dạng cánh (Globba). Đôi khi bao phấn không có phần phụ nhưng ở gốc mỗi bao phấn kéo dài xuống phía dưới tạo thành cựa (Curcuma). Cánh môi đối diện với nhị, do 3 nhị bất thụ dính lại với nhau biến thành, thường to, có màu sặc sỡ. Hai nhị lép còn lại nằm ở hai bên gốc cánh môi, dạng cánh tràng không dính với cánh môi (Hedychium), hay dính với cánh môi ở phía dưới (Zingiber), hoặc tiêu giảm thành dạng răng, dạng vảy hay tiêu giảm hoàn toàn.

+ Bộ nhụy: Bộ nhụy hợp nguyên lá noãn (Syncarpous) hay hợp bên lá noãn (Paracarpous). Một vòi nhụy mảnh, nằm dọc theo rãnh phía trong chỉ nhị, qua khe giữa 2 bao phấn; núm nhụy nhô lên phía trên đầu 2 bao phấn, trừ ở chi Zingiber, vòi nhụy kéo dài vượt quá đầu 2 bao phấn và được phần phụ trung đới của bao phấn kéo dài bao lấy. Ngoài 1 nhụy hữu thụ duy nhất, còn có các vòi nhụy lép đính trên đỉnh bầu, hình dùi hay bản ngắn.Bầu hình cầu, bầu dục, hình trụ hay đôi khi hình phễu. Bầu 3 ô hay 1 ô, noãn đảo, nhiều, đính noãn trụ giữa hay đính noãn bên.

Quả: Quả nang chẻ ô, đôi khi quả mọng, quả nạc, thường hình cầu, bầu dục, đường kính từ 0,2cm đến 2-3(4)cm, đôi khi quả có ngấn giữa (Alpinia m 8 galanga), hay có dạng quả giác (quả cải) (Siliquamomum tonkinense), hoặc quả có gờ nổi theo chiều dọc (Elettaria, Elettariopsis). Vỏ quả có lông hay không, có gai mềm, gai phân nhánh hay không, hay vỏ quả có cánh dạng quả khế. Công dụng và thành phần hóa học của Gừng Từ 1980 đến nay Gừng đã được sử dụng rộng rãi với các công dụng như gia vị, dược liệu, làm nước giải khát. Ở Ấn Độ người dân sử dụng thân rễ Gừng núi đá tương tự như Gừng, ở Malaysia, Gừng được sử dụng làm thuốc trị giun cho trẻ em, người ta còn dùng nước sắc để uống hoặc ngâm củ trong rượu xoa vào bụng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ.

Công dụng: Loài thực vật thuộc họ Gừng Zingiberaceae này thường chữa bệnh mắt hột tốt, làm giác mạc trở nên trong, giảm sự thẩm thấu dưới niêm mạc, tăng hoạt tính sống của mô mắt. Trị đau bụng lạnh, đầy trướng không tiêu, nôn mửa ỉa chảy, tứ chi lạnh, đàm ẩm, ho suyễn, bất lực sinh lý. Thành phần hóa học: 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.