Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu phát triển cây gừng núi đá zingiber purpureum tại huyện Lâm Bình, Tuyên Quang

• Tác giả: Nguyễn Văn Toán
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Thảo
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên Cứu Phát Triển Cây Gừng Núi Đá Zingiber Purpureum Tại Lâm Bình, Tuyên Quang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 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. 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. 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
• 3.7. Đặc điểm khí hậu
• 3.8. Đặc điểm đất đai
• 3.9. Tần số xuất hiện Gừng núi đá trên các tuyến điều tra
• 3.10. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng sinh cảnh
• 3.11. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng địa hình
• 3.12. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo độ cao
• 3.13. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi có Gừng núi đá phân bố
• 3.14. Đề xuất giải pháp gây trồng và phát triển cây Gừng núi đá
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về cây gừng núi đá

Cây gừng núi đá, có tên khoa học là Zingiber purpureum, 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. Cây gừng núi đá có giá trị kinh tế cao, không chỉ được sử dụng làm gia vị trong ẩm thực mà còn có nhiều công dụng trong y học. Củ gừng núi đá có hương vị đặc trưng, thường được dùng để chế biến các món ăn truyền thống của người dân tộc thiểu số. Đặc biệt, loài cây này còn được biết đến với khả năng chữa bệnh, như viêm nhiễm, đau bụng, và các bệnh liên quan đến tim mạch. Tuy nhiên, do việc khai thác quá mức, cây gừng núi đá đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển cây gừng núi đá là rất cần thiết để bảo tồn nguồn gen và phát triển bền vững.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây gừng núi đá

Cây gừng núi đá có nhiều đặc điểm sinh học nổi bật. Thân cây thường cao từ 1 đến 3 mét, với lá đơn, mọc cách và có hình mác. Cụm hoa của cây mọc trên ngọn thân, có màu sắc và hình dạng đa dạng. Củ gừng núi đá chứa nhiều tinh dầu và các hợp chất có lợi cho sức khỏe. Theo nghiên cứu, củ gừng có chứa các hợp chất như gingerol, shogaol, và zingeron, có tác dụng kháng viêm và chống ung thư. Việc hiểu rõ về đặc điểm sinh học của cây gừng núi đá sẽ giúp trong việc phát triển các kỹ thuật trồng trọt và bảo tồn giống cây này.

II. Tình hình phát triển cây gừng núi đá tại Lâm Bình

Tại huyện Lâm Bình, cây gừng núi đá đã được người dân trồng rộng rãi nhằm phục vụ nhu cầu tiêu dùng và phát triển kinh tế. Việc trồng cây gừng không chỉ giúp cải thiện đời sống của người dân mà còn góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm. Theo thống kê, diện tích trồng cây gừng núi đá tại địa phương ngày càng tăng, với nhiều hộ gia đình tham gia vào việc sản xuất. Tuy nhiên, việc phát triển cây gừng núi đá cũng gặp phải một số thách thức, như tình trạng sâu bệnh hại và biến đổi khí hậu. Để đảm bảo sự phát triển bền vững, cần có các giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây gừng

Sự phát triển của cây gừng núi đá chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội. Các yếu tố tự nhiên như khí hậu, đất đai, và hệ sinh thái đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định sự sinh trưởng của cây. Đặc biệt, cây gừng cần điều kiện đất ẩm, thoát nước tốt và ánh sáng đầy đủ để phát triển. Bên cạnh đó, các yếu tố xã hội như nhận thức của người dân về giá trị của cây gừng và các chính sách hỗ trợ từ chính quyền cũng ảnh hưởng đến việc phát triển cây gừng núi đá. Việc nâng cao nhận thức và cung cấp kiến thức cho người dân về kỹ thuật trồng và chăm sóc cây gừng là rất cần thiết.

III. Đề xuất giải pháp phát triển bền vững cây gừng núi đá

Để phát triển bền vững cây gừng núi đá, cần có các giải pháp đồng bộ từ nghiên cứu khoa học đến thực tiễn sản xuất. Trước hết, cần tiến hành nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học và sinh thái của cây gừng để có cơ sở khoa học cho việc phát triển. Thứ hai, cần xây dựng các mô hình trồng cây gừng hiệu quả, kết hợp với việc bảo tồn nguồn gen. Ngoài ra, việc tổ chức các lớp tập huấn cho người dân về kỹ thuật trồng và chăm sóc cây gừng cũng rất quan trọng. Cuối cùng, cần có sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương trong việc xây dựng chính sách khuyến khích phát triển cây gừng núi đá, nhằm nâng cao giá trị kinh tế cho người dân.

3.1. Tăng cường nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ

Việc ứng dụng khoa học công nghệ trong sản xuất cây gừng núi đá là rất cần thiết. Cần nghiên cứu và phát triển các giống cây gừng có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh. Đồng thời, việc áp dụng các công nghệ mới trong chăm sóc và thu hoạch cũng sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và công dụng của cây gừng cũng cần được đẩy mạnh, nhằm khẳng định giá trị của cây gừng núi đá trong y học và ẩm thực. Sự kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất sẽ tạo ra những bước tiến mới trong việc phát triển cây gừng núi đá tại huyện Lâm Bình.

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. Tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang, cây mọc tự nhiên ở độ cao từ 500 đến 700 m, thường sinh trưởng dưới tán rừng hoặc trên các vách núi đá. Theo ước tính, diện tích trồng Gừng núi đá tại địa phương có thể đạt hàng trăm ha, với năng suất trung bình khoảng 700-1.000 kg củ/ha sau 2 năm, 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 đứng trước nguy cơ cạn kiệt nghiêm trọng.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm 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 kỹ thuật phù hợp để gây trồng và phát triển bền vững loài cây này. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2020-2021, tập trung khảo sát các yếu tố tự nhiên như khí hậu, đất đai, địa hình và điều kiện sinh trưởng của cây tại huyện Lâm Bình. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn nguồn gen quý hiếm, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân địa phương thông qua phát triển cây dược liệu bản địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết sinh thái học thực vật và mô hình phát triển cây trồng dược liệu trong điều kiện rừng núi. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết đặc điểm nông sinh học: Phân tích các đặc điểm hình thái, sinh trưởng, phát triển của cây Gừng núi đá, bao gồm thân rễ, lá, hoa, củ và các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, đường kính thân rễ, kích thước củ.

• Lý thuyết sinh thái học cây trồng: Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa), đất đai (đặc tính đất, độ pH, hàm lượng mùn), địa hình (độ cao, dạng địa hình) đến sự phân bố và sinh trưởng của cây Gừng núi đá.

Các khái niệm chính bao gồm: nguồn gen, đa dạng sinh học, đặc điểm sinh thái, kỹ thuật gây trồng, bảo tồn nguồn gen, và phát triển bền vững.

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 tượng, thổ nhưỡng và tài liệu tham khảo từ các cơ quan quản lý địa phương và các nghiên cứu trước đây. 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: đo đạc chiều cao cây, kích thước củ, mật độ cây, tần số xuất hiện trên các dạng sinh cảnh.

• Phân tích sinh thái học: đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu, đất đai, địa hình đến sự phân bố và phát triển của cây.

• Phương pháp điều tra nhanh (PRA): thu thập thông tin từ người dân về kỹ thuật trồng, thu hái, phòng trừ sâu bệnh.

• Xử lý số liệu nội nghiệp bằng phần mềm thống kê chuyên dụng, phân tích so sánh tỷ lệ phần trăm, trung bình và độ lệch chuẩn.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 2/2020 đến tháng 10/2021, bao gồm giai đoạn khảo sát thực địa, thu thập mẫu, phân tích phòng thí nghiệm và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm nông sinh học của cây Gừng núi đá: Cây có chiều cao trung bình 1,2 m, thân rễ dạng củ phân nhánh, màu vàng nhạt khi non, củ có mùi thơm đặc trưng. Kích thước củ trung bình dài 5 cm, đường kính 2 cm. Mật độ cây trung bình đạt 5.000 cây/ha khi trồng xen dưới tán rừng.

2. Phân bố sinh thái: Gừng núi đá phân bố chủ yếu ở độ cao từ 500 đến 700 m, tập trung nhiều ở các dạng địa hình núi thấp và trung bình. Tần số xuất hiện trên các tuyến điều tra đạt khoảng 65%, cao nhất ở các khu vực đất đỏ vàng có hàm lượng mùn cao.

3. Ảnh hưởng của khí hậu và đất đai: Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng là 21-27°C, lượng mưa hàng năm từ 1.500 đến 2.500 mm. Đất phù hợp là đất thịt tơi xốp, giàu mùn, thoát nước tốt. Độ pH đất dao động từ 5,5 đến 6,5. Đất cát và đất sét không thích hợp cho cây phát triển.

4. Tình hình sâu bệnh và biện pháp phòng trừ: Các bệnh phổ biến gồm cháy lá, thối củ, thán thư và mốc sương. Người dân áp dụng biện pháp phòng trừ chủ yếu là vệ sinh đồng ruộng, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và luân canh cây trồng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây Gừng núi đá có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu và đất đai đặc trưng của huyện Lâm Bình. Mật độ và tần số xuất hiện cao ở các vùng đất đỏ vàng phù hợp với các nghiên cứu trước đây về yêu cầu sinh thái của loài. So sánh với các nghiên cứu tại Ấn Độ và Malaysia, Gừng núi đá tại Lâm Bình có đặc điểm hình thái tương đồng nhưng có sự khác biệt về thành phần hóa học tinh dầu do điều kiện môi trường khác nhau.

Biểu đồ phân bố tần số Gừng núi đá theo độ cao và dạng địa hình có thể minh họa rõ sự ưu thế của loài ở vùng núi thấp và trung bình. Bảng số liệu về chỉ tiêu sinh trưởng củ và mật độ cây thể hiện hiệu quả trồng xen dưới tán rừng, góp phần bảo tồn nguồn gen và tăng thu nhập cho người dân.

Việc phòng trừ sâu bệnh dựa trên kinh nghiệm dân gian kết hợp với kỹ thuật canh tác hiện đại đã giúp giảm thiểu thiệt hại, tuy nhiên cần nghiên cứu thêm các biện pháp sinh học và công nghệ mới để nâng cao hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng quy trình kỹ thuật gây trồng chuẩn hóa: Áp dụng kỹ thuật chọn giống, xử lý giống, mật độ trồng 5.000 cây/ha, thời vụ trồng vào tháng 2-3 âm lịch, chăm sóc theo chu kỳ để đạt năng suất tối ưu trong vòng 2 năm. Chủ thể thực hiện: Trung tâm nghiên cứu nông lâm, nông dân địa phương. Timeline: 1-2 năm.

2. Phát triển mô hình trồng xen dưới tán rừng: Khuyến khích trồng Gừng núi đá xen canh với các cây rừng hiện có nhằm bảo tồn đa dạng sinh học và tăng thu nhập cho người dân. Chủ thể: UBND huyện, các tổ chức bảo vệ rừng. Timeline: 3 năm.

3. Tăng cường công tác bảo tồn nguồn gen: Thu thập, lưu giữ và nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô để bảo vệ nguồn gen quý hiếm, tránh thoái hóa giống. Chủ thể: Viện Di truyền nông nghiệp, trường đại học. Timeline: liên tục.

4. Nâng cao nhận thức và đào tạo kỹ thuật cho người dân: Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh và thu hoạch nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Chủ thể: Phòng Nông nghiệp huyện, các tổ chức phi chính phủ. Timeline: hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nông dân và hộ gia đình tại các vùng núi: Nhận được hướng dẫn kỹ thuật trồng và chăm sóc Gừng núi đá, nâng cao thu nhập từ cây dược liệu bản địa.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Nông học: Tham khảo dữ liệu về đặc điểm sinh thái, nông sinh học và phương pháp nghiên cứu cây dược liệu vùng núi.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách phát triển cây dược liệu, bảo tồn nguồn gen quý hiếm.

4. Doanh nghiệp chế biến dược liệu và thực phẩm chức năng: Tìm hiểu nguồn nguyên liệu chất lượng, tiềm năng phát triển sản phẩm từ Gừng núi đá.

Câu hỏi thường gặp

1. Gừng núi đá có đặc điểm sinh trưởng như thế nào?
   Gừng núi đá là cây thân thảo cao khoảng 1,2 m, thân rễ dạng củ phân nhánh, củ có mùi thơm đặc trưng, sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 21-27°C và lượng mưa 1.500-2.500 mm/năm.

2. Đất đai nào phù hợp để trồng Gừng núi đá?
   Đất thịt tơi xốp, giàu mùn, thoát nước tốt, độ pH từ 5,5 đến 6,5 là điều kiện thích hợp nhất cho cây phát triển.

3. Kỹ thuật trồng Gừng núi đá hiệu quả là gì?
   Trồng vào tháng 2-3 âm lịch, mật độ khoảng 5.000 cây/ha, sử dụng đoạn thân rễ dài 2,5-5 cm có ít nhất một mắt mầm, chăm sóc đúng chu kỳ và phòng trừ sâu bệnh kịp thời.

4. Các bệnh thường gặp trên cây Gừng núi đá và cách phòng trừ?
   Bệnh cháy lá, thối củ, thán thư và mốc sương là phổ biến. Phòng trừ bằng vệ sinh đồng ruộng, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật sinh học và luân canh cây trồng.

5. Lợi ích kinh tế khi trồng Gừng núi đá là gì?
   Sau 2 năm, 1 ha trồng Gừng núi đá có thể thu hoạch 700-1.000 kg củ, với giá bán khoảng 500.000 đồng/kg, mang lại thu nhập từ 125 đến 250 triệu đồng mỗi năm cho người dân.

Kết luận

• Cây Gừng núi đá tại huyện Lâm Bình có đặc điểm nông sinh học và sinh thái phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai địa phương.
• Mật độ trồng và tần số phân bố cao ở các vùng đất đỏ vàng, độ cao 500-700 m, cho thấy tiềm năng phát triển lớn.
• Các bệnh hại phổ biến được kiểm soát hiệu quả bằng biện pháp sinh học và kỹ thuật canh tác phù hợp.
• Đề xuất quy trình kỹ thuật trồng chuẩn hóa và mô hình trồng xen dưới tán rừng nhằm bảo tồn nguồn gen và nâng cao thu nhập.
• Khuyến nghị tăng cường bảo tồn nguồn gen, đào tạo kỹ thuật và phát triển thị trường sản phẩm từ Gừng núi đá trong 1-3 năm tới.

Luận văn cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc phát triển bền vững cây Gừng núi đá tại vùng núi phía Bắc Việt Nam. Các nhà nghiên cứu, cơ quan quản lý và người dân địa phương được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên quý giá này.