Khóa luận tốt nghiệp Lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái loài gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang

Chia sẻ: Tomjerry | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm xác định được đặc điểm sinh học cây Gừng núi đá tại khu vực nghiên cứu; Xác định được đặc điểm sinh thái của cây Gừng núi đá; Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển cây Gừng núi đá.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái loài gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM SÙNG A DIA NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH THÁI LOÀI GỪNG NÚI ĐÁ (Zingiber purpureum Roscoe) TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : ST & BTĐDSH Khoa : Lâm nghiệp Khoá học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM SÙNG A DIA NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, SINH THÁI LOÀI GỪNG NÚI ĐÁ (Zingiber purpureum Roscoe) TẠI HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : STBTĐDSH Lớp : K47 - ST&BTĐDSH Khoa : Lâm nghiệp Khoá học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thoa Thái Nguyên, năm 2019
i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học nghiên cứu của bản thân em. Các số liệu và kết quả nhiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai sót em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Xác nhân của giáo viên hưỡng dẫn Người viết cam đoan TS. Nguyễn Thị Thoa Sùng A Dia XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu! (Ký, họ và tên)
ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng, bởi lẽ đây là giai đoạn sinh viên củng cố các kiến thức đã học tập ở trong nhà trường. Đồng thời nó cũng giúp cho sinh viên có điều kiện tiếp xúc với thực tế, đem những kiến thức đã học tập được áp dụng vào trong thực tiễn sản xuất. Qua đó giúp sinh viên học hỏi, tích luỹ thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm, nâng cao trình độ chuyên môn cho bản thân để phục vụ cho công việc sau này. Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường và Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh thái loài gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang” Để hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy cô giáo trong Ban giám hiệu nhà trường, các thầy cô khoa Lâm nghiệp,các cán bộ và người dân địa phương tại hai xã cao bồ và xã thượng sơn của huyện vị xuyên, tỉnh hà giang. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viên - TS. Nguyễn Thị Thoa đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực tập. Trong suốt quá trình thực tập, mặc dù tôi đã hết sức cố gắng nhưng do thời gian thực tập ngắn, trình độ chuyên môn còn hạn chế, vì vậy đề tài không thể tránh khỏi những khuyết điểm và thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và bạn bè để khoá luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2019 Sinh viên Sùng A Dia
iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất, sản lượng của Gừng trên thế giới qua một số năm (2006-2012) ............................................................................... 5 Bảng 4.1. Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang ... 35 Bảng 4.2. Kết quả điều tra sơ bộ về đất đai tại khu vực nghiên cứu .............. 36 Bảng 4.3. Phân bố Gừng núi đá trên các tuyến điều tra .................................. 37 Bảng 4.4. Phân bố của gừng núi đá theo sinh cảnh ........................................ 38 Bảng 4.5. Phân bố gừng núi đá theo vị trí địa hình ........................................ 39 Bảng 4.6. Phân bố gừng núi đá theo độ cao (700 (Theo Thái Văn Trừng).....39
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii MỤC LỤC ........................................................................................................ iv PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết.............................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu...................................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa đề tài nghiên cứu .......................................................................... 3 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ................................................ 3 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất ............................................................. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU.................................... 4 2.1. Những nghiên cứu về họ Gừng (Zingiberraceae) và chi Gừng Zingiber trên thế giới ....................................................................................................... 4 2.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây Gừng .......................................................... 4 2.1.2. Phân loại .................................................................................................. 5 2.1.3. Công dụng và thành phần hóa học của Gừng ......................................... 9 2.2. Những nghiên cứu về họ Gừng (Zingiberraceae) và chi Gừng Zingiber ở Việt Nam ......................................................................................................... 11 2.2.1. Nguồn gốc và lịch sử về cây Gừng ....................................................... 11 2.2.2. Phân loại ................................................................................................ 12 2.2.3. Công dụng ............................................................................................. 19 2.2.4. Những nghiên cứu về loài Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe)21 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..27 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 27 3.2. Thời gian thực hiện .................................................................................. 27
v 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 27 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 27 3.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 27 3.4.2. Phương pháp điều tra thực địa .............................................................. 27 3.4.3. Phương pháp phỏng vấn ........................................................................ 29 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp .................................................. 29 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 30 4.1. Đặc điểm sinh học của loài Gừng núi đá ................................................. 30 4.1.1. Đặc điểm hình thái loài gừng núi đá ..................................................... 30 4.2. Đặc điểm sinh thái học ............................................................................. 33 4.2.1. Đặc điểm phân bố.................................................................................. 33 4.2.2. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi có loài Gừng núi đá phân bố . 34 4.2.3. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 35 4.2.4. Đặc điểm đất đai.................................................................................... 36 4.2.5. Tần số xuất hiện Gừng núi đá trên các tuyến điều tra .......................... 37 4.2.6. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng sinh cảnh ..................... 38 4.2.7. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo các dạng địa hình ....................... 39 4.2.8. Đặc điểm phân bố Gừng núi đá theo đai cao ........................................ 39 4.3. Đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển loài Gừng núi đá ....................... 40 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 41 5.1. Kết luận .................................................................................................... 41 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết Họ Gừng bao gồm 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. Ở Việt Nam hiện nay biết gần 20 chi và gần 100 loài, trong đó Gừng núi đá là một trong những loài có giá trị lớn. Gừng núi đá có tên khoa học Zingiber purpureum Roscoe, họ Gừng zingiberaceae, thuộc chi Gừng zingiber, bộ Gừng Zingiberales. Cây Gừng núi đá cao khoảng từ 0,3-1m, thân rễ dạng củ phân nhiều nhánh. Từ đời nhà Minh Trung Quốc nhà y học nổi tiếng Lý Thời Trân đã viết trong cuốn “Bản Thảo Cương Mục” như sau: “Gừng đắng mà không hôi, đắng có thể xua tà, đuổi ác, có thể ăn sống, ăn chín, ngâm giấm, làm tương, ngâm muối, xào với mật, đường. Cũng có thể làm rau, làm kẹo, làm thuốc rất có lợi”. Nước Gừng tính ôn có công dụng long đờm chữa ho. Vỏ Gừng tính mát có công dụng tỳ vị, tiêu viêm ,sưng, Gừng khô tính nhiệt, dùng ấm, có công dụng giải hàn, trừ tỳ vị hư hàn. Lá Gừng có tính ôn có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa, hoạt huyết. Ngày nay với khoa học và kỹ thuật phát triển cây Gừng có tác dụng đặc biệt đã được phát hiện như hoạt tính kháng virus, chống oxy hóa và kháng khuẩn. Tuy nhiên nguồn gen cây họ Gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh do sự khai thác quá mức. Theo quyết định số 80/2005QĐ- BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn từ năm 2005 cây Gừng núi đá đã được xếp vào nhóm cây thực phẩm quý hiếm cần được bảo tồn. Vì vậy Gừng núi đá rất cần có định hướng để bảo tồn đúng đắn để phục vụ trong tương lai.
2 Gừng núi đá loài dược liệu bản địa có giá trị kinh tế cao của tỉnh Hà Giang, góp phần phát triển kinh tế cải thiện đời sống đồng bào của tỉnh Hà Giang. Tuy nhiên cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu về bảo tồn, phát triển nguồn gen của loài này. Nguồn giống chưa được tuyển chọn, chủ yếu nguồn giống tạp cho nên năng suất, chất lượng còn chưa cao. Hiện nay, ở nước ta các loài cây dược liệu chủ yếu được nhân giống bằng hom, hoặc hạt theo kỹ thuật nhân giống truyền thống. Nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô chưa triển khai rộng rãi do đòi hỏi công nghệ cao, chi phí lớn. Trong khi nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô có ưa điểm vượt trội hơn hẳn phương pháp truyền thống. Với nhu cầu về nguồn dược liệu lớn như hiện nay thì các phương pháp nhân giống thủ công khó có thể đáp ứng được nguồn giống để cung cấp cho sản xuất thương mại theo chuỗi hàng hóa. Hiện nay, ở nước ta công tác bảo tồn các loài cây dược liệu chưa thực sự gắn với phát triển. Để phát triển, công tác chọn tạo giống, công nghệ nhân và nuôi trồng giống tốt cung cấp nguyên liệu chất lượng cần được quan tâm. Chính vì vậy, việc cải tiến áp dụng công nghệ trong bảo tồn, nhân giống là một giải pháp hữu hiệu giải quyết vấn đề về phát triển dược liệu hiện nay. Xuất phát từ những thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu: Đặc điểm hình thái, sinh thái loài Gừng núi đá làm cơ sở cho việc nghiên cứu bảo tồn và phát triển nguồn gen cây Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) có giá trị kinh tế cao tại tỉnh Hà Giang. 1.2. Mục tiêu - Xác định được đặc điểm sinh học cây Gừng núi đá tại khu vực nghiên cứu - Xác định được đặc điểm sinh thái của cây Gừng núi đá - Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển cây Gừng núi đá
3 1.3. Ý nghĩa đề tài nghiên cứu 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học - Củng cố kiến thức đã học, hệ thống lại kiến thức đã học, bổ sung kiếnthức chuyên môn và vận dụng vào thực tế sản xuất. - Cung cấp thông tin về sinh trưởng và phát triển của loài cây Gừng núi đá tạihuyện vị xuyên tỉnh hà giang. - Làm tài liệu tham khảo cho những đề tài và nghiên cứu có liên quan. 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Qua những đánh giá cụ thể về sinh trưởng của loài cây Gừng núi đá chúng ta có thể tìm ra được các giải pháp cụ thể nhằm hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến ngành Lâm nghiệp và phát triển các loài cây này.
4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. Những nghiên cứu về họ Gừng (Zingiberraceae) và chi Gừng Zingiber trên thế giới 2.1.1. 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.S au Ấn Độ là Trung Quốc, với thị phần khoảng 10-15%. Tuy nhiên, ở nửa sau của thập niên 90, sản
5 xuất Gừng của Trung Quốc đã tăng lên đáng kể và thị phần Gừng của Ấn Độ 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. Tình hình sản xuất gừng trên thế giới được thể hiện trong bảng sau. Bảng 1.1. 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) 415 337 275 784 278 509 317 301 322 157 Năng suất 35,431 57,894 60,760 64,117 65,032 (tạ/ha) Sản lượng (tấn) 1 471 577 1 596 625 1 692 235 2 034 429 2 095 056 (Nguồn: FAOSTAT, 2014) 2.1.2. 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.
6 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. zerumber Sm). Tại Malayxia 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. amaricans; Z.zerumber Sm var. aromaticum;Z.zerumber Sm var. Zerumbetvà Z.zerumber Sm var. littorale. 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
7 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 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.
8 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: + 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,
9 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 nặc, thường hình cầu, bầu dục, đường kính từ 0,2cm đến 2-3(4)cm, đôi khi quả có ngấn giữa (Alpinia 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. 2.1.3. 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. Ngoài ra, trong tinh dầu Gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol. Cineol trong Gừng có tác dụng kích thích khi sử dụng tại chỗ và có tác dụng diệt khuẩn trên nhiều vi khuẩn.
10 Năm 1999, Vimala và cộng sự khi nghiên cứu sàng lọc các hợp chất chữa ung thư từ 7 cây thuốc dân tộc nổi tiếng của Malasya thuộc họ Gừng, phát hiện thấy Gừng dại và nghệ vàng, có hoạt tính chống ung thư của hợp chất zerumbol, thành phần chủ yếu, chiếm tới 72,3 % trong tinh dầu Gừng núi đá trên các dòng tế bào ung thư, nhưng mới ở mức độ thử nghiệm trong ống nghiệm. Từ năm 2003 trở lại đây, các nghiên cứu kháng ung thư của enzymbol chủ yếu trên động vật, phương pháp nghiên cứu này gần với cơ thể người hơn. Năm 2009, các nhà khoa học Mỹ phát hiện thấy, zerumbol còn có tác dụng ngăn chặn sự mất xương do ung thư gây ra. Khả năng ức chế sự phát triển 50% số lượng tế bào ung thư trong 1ml trên nhiều dòng tế bào ung thư như gan, tử cung… Năm 2009, người ta nhận thấy zerumbol còn có tác dụng gây sự tự chết của tế bào ưng thư theo lập trình. Chi Gừng (Zingiber) là một chi lớn của họ Gừng (Zingiberaceae) có khoảng 60 loài phân bố nhiều ở rừng mưa nhiệt đới thuộc các vùng đông nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ và khắp các đảo trên Thái Bình Dương,… (Wu D. et al., 2000). Ở Việt Nam, chi Gừng có khoảng gần 40 loài (Nguyễn Quốc Bình, 2005), nhiều loài trong chi Gừng cho tinh dầu, làm thuốc, gia vị và làm nguyên liệu đầu cho công nghiệp (Đỗ Huy Bích và cs (2004), Đỗ Tất Lợi, 1999). Gừng tía (Zingiber montanum (Koenig) Dietrich), (Syn.: Amomum montanum Koenig, Zingiber purpureum Roscoe, Zingiber cassumunar Roxb.). Trong y học dân tộc, Gừng tía được dùng chữa lỵ mãn tính, ngoài ra ở nhiều nước đông nam Á còn dùng thân rễ chữa tiêu chảy, bệnh tả, kiết lỵ, kích thích tiêu hóa, thuốc chữa đau dạ dày (Nguyễn Quốc Bình, 2005). Nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu loài này ở Inđônêxia được Taroeno và cộng sự (1991) đã phân tích với mẫu 1 các thành phần chủ yếu là terpinen-4-ol (10,2%), sabinen (10,1%), trans-1-(3,4-dimethoxyphenyl) butadien (9,8%), trans-1-(3,4-dimethoxyphenyl) but-1-en (7,4%); mẫu 2 là trans-
11 1-(3,4-dimethoxyphenyl) butadien (8,7%), sabinen (8,1%), terpinen-4-ol (7,8%). Khi thửnghiệm hoạt tính cho thấy trong tinh dầu có khả năng kháng khuẩn mạnh với một số chủng Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae,…Ngoài ra, tinh dầu còn có khả năng kháng viêm, chống oxy hóa và chống nấm (Taroeno et al., 1989, 1991). Gần đây, ở Băng La đét Mohammad N. I. B. và cộng sự (2008), cho thấy thành phần chủ yếu từ lá là sabinen (15,0%), -pinen (14,3%), caryophyllen oxit (13,9%) và caryophyllen (9,5%). Từ rễ là 1,4-bis, methoxy (26,5%), (Z)- ocimen (22,0%) và terpinen-4-ol (18,5%) (Mohammad NIB et al., 2008). Ở Thái Lan với các thành phần chính là sabinen, terpinen-4-ol và (E)- 1(3, 4-dimethylphenyl) butadiene, khi thử hoạt tính sinh học cho thấy, trong đó tinh dầu có khả năng kháng khuẩn mạnh (Saowaluck B et al., 2009). Từ rễ của loài này phân bố ở Yên Tử, Quảng Ninh được đặc trưng bởi terpinen-4-ol (35,8%), sabinen (23,7%) và benzen (19,5%) (Đỗ Ngọc Đài và cs, 2012). 2.2. Những nghiên cứu về họ Gừng (Zingiberraceae) và chi Gừng Zingiber ở Việt Nam 2.2.1. Nguồn gốc và lịch sử về cây Gừng Các loài Gừng ở nước ta cũng như ở các nước Đông Nam Á rất phong phú, rất đa dạng, song hiện được nghiên cứu rất ít và hiểu biết của chúng ta về nguồn tài nguyên còn rất hạn chế. Nhiều loài trong chi Gừng (Zingiber spp.) không chỉ là cây thuốc quí mà còn là nguồn gia vị có giá trị trong chế biến thực phẩm. Nhu cầu về các sản phẩm chế biến từ Gừng núi đá (Zingiber purpureum Roscoe) trên thị trường thế giới nói chung và thị trường Đông nam Á nói riêng cũng đang ngày càng tăng. Nghiên cứu khai thác, phát triển chế biến các sản phẩm từ loài Gừng đã đang là hướng sản xuất có triển vọng ở các khu vực miền núi và trung du nước ta. Gừng mọc tự nhiên rải rác ở vùng núi thấp và trung du, và được trồng rộng rãi phổ biến trên các vùng miền từ bắc vào nam của cả nước.
12 Ở nước ta, Gừng núi đá mọc phổ biến ở Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Vĩnh Phúc,… hiện nay đang được trồng ở Tam Đảo, Bắc Kạn,.. Hoạt tính tái phát và phòng ngừa ung thư được nghiên cứu trên u báng sarcoma - 180 ở chuột sau phẫu thuật, kết quả cho thấy, 30% số chuột được điều trị đều chết. Như vậy, zerumbol không những có tác dụng chống một số loại tế bào ung thư, mà còn phòng ngừa, đặc biệt là chống tái phát ưng thư. Sổ tay y học ở Việt Nam chưa thấy công trình nghiên cứu gây trồng loài cây này. Tuy nhiên được người dân đã tự phát trồng thâm canh rất nhiều để phát triển kinh tế. Tại một số địa phương nghiên cứu cây Gừng được trồng trên diện tích lớn tuy nhiên chỉ dựa trên những kinh nghiệm lâu đời, kiến thức bản địa nên năng suất và hiệu quả kinh tế chưa cao. 2.2.2. Phân loại Có nhiều quan điểm phân loại khác nhau, sau đây điểm qua một số quan điểm: Họ Gừng (Zingiberaceae) ở Việt Nam hiện có 12 chi và 61 loài. Ở Việt Nam, Phạm Hoàng Hộ đã thống kê chi Gừng gồm có 11 loài Gừng Zingiber offinale, Gừng lá nhọn Zingiber acuminatum, Gừng nam bộ Zingiber cochinchinensis, Gừng eberhardt Zingiber eberhardtii, Gừng lúa Zingiber gramineum, Gừng một lá Zingiber monophylum, Gừng boc-da Zingiber pellium, Gừng tía Zingiber montanum, Gừng đỏ Zingiber rubens, Gừng lông hung Zingiber rufopilosum, Gừng núi đá Zingiber purpureum Roscoe. Trong đó có các loài sau là phổ biến: Gừng Zingiber offinale, Gừng núi đá Zingiber purpureum Roscoe, Gừng tía Zingiber montanum. Kết quả nghiên cứu của Trung tâm tài nguyên thực vật cho thấy Việt Nam có tài nguyên cây họ Gừng phong phú cả về loài và trong loài. Trong đó đặc biệt chú ý là các chi Riềng (Alpinia), Nghệ (Curcuma), chi Gừng (Zingiber), chi địa liền (Kaempferia) và chi ngải tiên (Hedychieae) có số lượng loài cao và đa dạng
13 di truyền rộng (Võ Văn Chi, 2003-2004). Kết quả đánh giá cho thấy tập đoàn cây họ Gừng thu thập từ năm 1994- 2012 ở Việt Nam bao gồm 334 mẫu giống của 22 loài khác nhau thuộc 9 chi của nguồn gen cây họ Gừng. Trong đó chi Gừng - Zingiber có số lượng loài và số lượng mẫu thu thập lớn hơn cả, tới 218 mẫu giống. Hiện tại toàn bộ các mẫu giống của các loài thuộc chi Gừng đang được bảo quản trong chậu vại tại Trung tâm Tài nguyên Thực vật, An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội. Ở Việt Nam chi Gừng (Zingiber) được thuần hoá sớm và trồng phổ biến và có nhiều ứng dụng khác nhau cho con người như làm thuốc, gia vị, thực phẩm. Tuy nhiên nguồn gen cây họ Gừng đang có nguy cơ mất mát nhanh, rất cần có định hướng bảo tồn đúng đắn để phục vụ xã hội trong tương lai. Theo các nghiên cứu gần đây, họ Gừng ở Việt Nam có 19 chi với khoảng 136-145 loài. Một số chi thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) có ở Việt Nam với các đặc điểm dễ nhận biết ngoài thiên nhiên. Chi 1. Alpinia Roxb. - Riềng, Sẹ Đặc điểm: Cây thảo cao 1-3(4)m. Cụm hoa trên ngọn thân có lá, lá bắc màu nâu hay trắng, cánh môi có màu trắng-vàng, trắng-đỏ, vàng-đỏ sặc sỡ, thường to rộng hơn các thùy tràng, phía đầu xẻ thành 2-3 thùy hay nguyên. Phần lớn quả hình cầu, đôi khi có hình bầu dục rộng, hiếm khi là hình thoi (Alpinia oxymitra). Nơi sống: Phần lớn các loài trong chi này ưa bóng, ưa ẩm, mọc dưới tán rừng, dưới bóng các cây khác, nhưng có số ít loài vẫn phát triển tốt ở nơi ít bóng. Trên thế giới có khoảng 230 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Châu Á, một số ít ở Úc và quần đảo Thái Bình Dương. Việt Nam có 27-30 loài. Chi 2. Amomum Roxb. nom. cons. - Sa nhân, Thảo quả Đặc điểm: Cây thảo lâu năm, cao 1-2-3(4-5)m. Cụm hoa mọc từ thân rễ