Nghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt Nam

Nghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt NamNghiên cứu Đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở vùng Đông Bắc Việt Nam

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THUẦN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐBIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO NĂNG SUẤTCHẤT LƯỢNG CÂY THẠCH ĐEN Ở VÙNG ĐÔNG BẮC

VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, NĂM 2024

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN THUẦN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐBIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO NĂNG SUẤTCHẤT LƯỢNG CÂY THẠCH ĐEN Ở VÙNG ĐÔNG BẮC

VIỆT NAM

Ngành: Khoa học cây trồngMã số: 9.62.01.10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:1 PGS.TS Nguyễn Viết Hưng

2 PGS.TS Nguyễn Văn Toàn

HÀ NỘI, NĂM 2024

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là hoàn toàn trung thực, khách quan và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác Mọi trích dẫn trong luận án đã được ghi rõ nguồn gốc.

Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận án và cơ sở đào tạo, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam về các thông tin, số liệu được trình bày

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể thầy hướng dẫn, các cơ quan và cá nhân đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Viết Hưng, PGS.TS Nguyễn Văn Toàn đã tận tâm hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ Khoa học Công nghệ đẫ hỗ trợ kinh phí để tôi thực hiện đề tài này.

Trong quá trình học tập và nghiên cứu, tôi được Ban Giám đốc, Ban Thông tin và Đào tạo, các cán bộ, giảng viên, nghiên cứu viên chuyên ngành Khoa học Cây trồng tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc và Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận án này Xin trân trọng cảm ơn.

Cuối cùng, tôi gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến gia đình, bạn bè và người thân đã luôn quan tâm, động viên kịp thời để tôi hoàn thành luận án này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Tác giả luận án

Nguyễn Văn Thuần

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Những đóng góp mới của đề tài luận án 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Nguồn gốc và phân loại cây thạc đen 4

1.2 Đặc điểm hình thái và sinh sản của cây thạch đen 5

1.3 Điều kiện sinh thái của cây thạch đen 6

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây thạch đen ở Việt Nam 7

1.5 Kết quả nghiên cứu cấy thạch đen trên thế giới và ở Việt Nam 10

1.5.1 Kết quả nghiên cứu về giống 10

1.5.2 Kết quả nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật canh tác cây thạch đen 16

1.5.3 Thành phần hóa học, dược tính và giá trị sử dụng cây thạch đen 26

CHƯƠNG 2.VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU 40

2.1 Vật liệu nghiên cứu 40

2.1.1 Vật liệu cây giống 40

2.1.2 Phân bón, các vật liệu có liên quan đến quá trình thực hiện đề tài 40

2.2 Nội dung nghiên cứu 40

2.2.1 Điều tra, đánh giá, thực trạng sản xuất và tiêu thụ cây thạch đen 40

2.2.2 Đánh giá đặc điểm thực vật học, nông học của cây thạch đen 40

2.2.3 Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh cây thạch đen 41

2.2.4 Xây dựng mô hình thâm canh Thạch đen 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Phương pháp đánh giá thực trạng về giống, tình hình sản xuất, chế biến và

tiêu thụ Thạch đen 41

2.3.2 Phương pháp mô tả, đánh giá đặc điểm nông sinh học của cây thạch đen 41

2.3.3 Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh cây thạch đen 43

2.3.4 Phương pháp xây dựng mô hình thâm canh cây thạch đen 48

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 48

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Thực trạng về giống và tiêu thụ cây thạch đen tại Cao Bằng và các một số tỉnh

miền núi phía Bắc 49

3.1.1 Thực trạng sản xuất cây thạch đen 49

3.1.2 Đặc điểm thực vật học của một số mẫu giống ở vùng nghiên cứu 51

3.1.3 Tình hình thu hoạch và tiêu thụ thạch đen tại các địa bàn nghiên cứu 53

3.2 Khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các mẫu giống thạch đen

đượctrồng đánh giá tại Na Rì, Bắc Kạn vụ Xuân và vụ Hè Thu 2018 55

3.2.1 Tỷ lệ sống sau trồng của các mẫu giống thạch đen 55

3.2.2 Diễn biến tăng trưởng chiều dài cây của các mẫu giống thạch đen 57

3.2 3 Tốc độ ra lá của các mẫu giống thạch đen trong vụ Xuân và vụ Hè thu năm 2018

tại điểm nghiên cứu 60

3.2.4 Năng suất và hệ số nhân giống của các mẫu giống thạch đen 62

3.3 Kết quả nghiên cứu các biện pháp kĩ thuật thâm canh cây thạch đen 63

3.3.1 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến sinh trưởng, phát triển của các mẫu

giống cây thạch đen được chọn tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn vụ Xuân 2018 63

3.3.2 Ảnh hưởng của thời điểm trồng đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng thạchđen tại Cao Bằng, Bắc Kạn và Lạng Sơn, vụ Xuân và Hè Thu năm 2019 68

3.3.3 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng cây thạch đen đen tại các điểm nghiên cứu vụ Xuân và Hè thu năm 2019 79

3.3.4 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng đến sinh trưởng, năng suất

và chất lượng cây thạch đen tại các điểm nghiên cứu vụ Xuân và Hè thu năm 2019 105 3.4 Xây dựng 03 mô hình thâm canh thạch đen áp dụng kết quả đạt được tại các

điểmnghiên cứu 134

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

Tham số mô tả các đặc điểm hình thái trong tất cả các quần thể cây thạch

đen được nghiên cứu ở miền Mam Trung Quốc 13

1 2 Thành phần hóa học, trọng lượng phân tử và thành phần hai phương pháp 31

3.1 Kết quả điều tra về tình hình canh tác cây thạch đen tại vùng nghiên cứu

năm 2018 49

3.2 Đặc điểm thực vật học của mẫu giống ở vùng nghiên cứu 51

3.3.Tình hình tiêu thụ thạch đen của các hộ tại các địa phương nghiên cứu (Điều tra năm 2018) 54

3.4 Tỷ lệ sống của các giống thạch đen vụ Xuân và vụ Hè Thu 2018 56

3.5.Năng suất và hệ số nhân giống của các mẫu giống thạch đen Vụ Xuân và vụ Hè thu 2018 tại Na Rì, Bắc Kạn 62

3.6 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến tỷ lệ sống của các loại hom

giống thạch đen khác nhau 63

3.7 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến tốc độ tăng trưởng chiều dài

cây của các loại hom giống 64

3.8 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến tốc độ ra lá của các loại hom

giống 65

3.9 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến chiều dài câycuối cùng, tổng

số lá trên thân chính và số cành cây Thạch đen 66

3.10 Ảnh hưởng của phương pháp nhân giống đến năng suất thân lá và hệ số

nhân giống của các loại hom giống 67

3.11 Ảnh hưởng của thời điểm trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất

cây thạch đen vụ Xuân năm 2019 68

3.12 Ảnh hưởng của thời điểm trồng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất

cây thạch đen vụ Hè thu năm 2019 71

3.13 Ảnh hưởng của thời điểm trồng đến tình hình sâu, bệnh hại cây thạch đen vụ Xuân và vụ Hè thu 2019 73 3.14 Ảnh hưởng thời điểm trồng đến chất lượng của cây thạch đen vụ Xuân và vụ Hè thu năm 2019 75 3.15: Ảnh hưởng của thời điểm trồng đến hiệu quả kinh tế cây thạch đen tại Cao Bằng, Bắc Kạn và Lạng Sơn vụ Xuân và Hè Thu năm 2019 77 3.16 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát

triểnvà năng suất của cây thạch đen tại Bắc Kạn vụ Xuân 2019 80 3.17 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát

triểnvà năng suất của cây thạch đen tại Bắc Kạn vụ Hè thu 2019 82 3.18 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát

triểnvà năng suất của cây thạch đen tại Cao Bằng vụ Xuân 2019 84 3.19 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất thạch đen tại Cao Bằng vụ Hè thu 2019 86 3.20 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triểnvà năng suất cây thạch đen tại Lạng Sơn vụ Xuân năm 2019 88 3.21 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát

triển và năng suất cây thạch đen tại Lạng Sơn vụ Hè thu năm 2019 90 3.22 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu, bệnh

hại cây thạch đen tại Bắc Kạn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 92 3.23 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu, bệnh hại cây thạch đen tại tỉnh Cao Bằng vụ Xuân và Hè Thu năm 2019 94 3.24 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu, bệnh hại

thạch đen tại tỉnh Lạng Sơn vụ Xuân và Hè thu 2019 97 3.25 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến Hiệu quả kinh tế cây thạch đen tại tỉnh Bắc Kạn vụ Xuân và Hè thu 2019 100

3.26 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng khác nhau đến Hiệu quả kinh tế cây thạch đen tại tỉnh Cao Bằng vụ Xuân và Hè thu 2019 102 3.27 Ảnh hưởng của mật độ và chân đất trồng đến Hiệu quả kinh tế cây thạch đen tại tỉnh Lạng Sơn vụ Xuân và Hè Thu 2019 104 3.29 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây thạch đen tại Bắc Kạn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 107 3.30 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng và năng suất của cây thạch đen tại Cao Bằng vụ Xuân và Hè thu

năm 2019 111 3.31 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến sinh trưởng và năng suất của cây thạch đen tại Lạng Sơn vụ Xuân và Hè thu

năm 2019 115 3.32 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu bệnh hại cây thạch đen tại Bắc Kạn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 118 3.33 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu bệnh hại cây thạch đen tại Cao Bằng vụ Xuân và Hè thu năm 2019 120 3.34 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón ở chân đất trồng khác nhau đến tình hình sâu

bệnh hại cây thạch đen tại Lạng Sơn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 121 3.35 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến chất

lượng cây thạch đen trồng tại tỉnh Bắc Kạn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 123

3.36 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng đến chất lượng cây thạch đen trồng tại tỉnh Cao Bằng vụ Xuân và Hè thu năm 2019 125 3.37 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng đến chất lượng thạch đen trồng tại tỉnh Lạng Sơn vụ Xuân và Hè thu năm 2019 127

3.38.Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến hiệu quả kinh tế của cây thạch đen trồng tại tỉnh Bắc Kạn vụ Xuân và Hè Thu năm 2019129

3.39 Ảnh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến hiệu quả kinh tế cây thạch đen trồng tại tỉnh Cao Bằng vụ Xuân và Hè Thu năm 2019 131 3.40 Anh hưởng của tổ hợp phân bón và chân đất trồng khác nhau đến hiệu quả kinh tế cây thạch đen trồng tại tỉnh Lạng Sơn vụ Xuân và Hè Thu năm 2019 133 3.41 Một số đặc điểm nông học của cây thạch đen tại Na Rì tỉnh Bắc Kạn; Thạch An tỉnh Cao Bằng và Tràng Định tỉnh Lạng Sơn năm 2021 135 3.42 So sánh năng suất thân lá của mô hình thâm canh thạch đen áp dụng kết quả

nghiên cứu so với năng suất thân lá tại sản xuất đại trà, năm 2021 136

DANH MỤC HÌNH

1.1: Bản đồ phân bố cây thạch đen trên thế giới 4 1.2 Đặc điểm hình thái cây thạch đen Nguồn: Li et al., (2021) 12 1.3 Cây sơ đồ phân nhóm cho các quần thể của loài Mesona chinensis dựa trên

các đặc điểm hình thái 14 3.1 Tỷ lệ sống của các mẫu giống thạch đen vụ Xuân và vụ Hè Thu 2018 57 3.2 Tốc độ tăng trưởng chiều dài cây của các mẫu giống thạch đen vụ Xuân và

vụ Hè Thu 2018 tại 3 điểm nghiên cứu 58 3.3 Tốc độ ra lá của các mẫu giống thạch đen tham gia nghiên cứu vụ Xuân và

vụ Hè Thu 2018 60 3.4: Hiệu quả kinh tế của cây thạch đen tại Cao Bằng, Bắc Kạn và Lạng Sơn vụ

Xuân và Hè Thu năm 2019 78

MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây thạch đen, tên gọi khác Tiên nhân đông, Tiên thảo hoặc Sương sáo,

tên khoa học là Mesona chinensis Benth Có nguồn gốc từ khu vực phương

Đông, cây thạch đen được trồng phổ biến ở Trung Quốc, Ấn Độ và Đông Nam Á (Indonesia, Malaysia và Việt Nam) Cây thạch đen là cây thân thảo, lá màu xanh đậm và hệ thống rễ phát triển mạnh Chiều dài của cây khoảng 40 -60 cm, thân phân thành nhiều nhánh, lan ra trên mặt đất Lá mọc đối, dày, màu xanh đậm, hình trứng và mép lá có răng cưa Hoa mọc thành cụm dày đặc ở đầu cành, nở vào cuối mùa Thu, đầu mùa Đông.

Thạch đen là loại cây trồng ngắn ngày, chỉ cần 4 tháng là có thể thu hoạch lá Lá thạch đen có hàm lượng chất nhầy cao, giàu vitamin C, vitamin A, kali, canxi và sắt nên được sử dụng làm thực phẩm như chế biến đồ uống, phụ gia… Cây thạch đen còn là dược liệu quý, có thể sản xuất thuốc chữa ho, làm sạch đường hô hấp, tăng cường hệ miễn dịch, Theo Đông y, lá cây thạch đen có tác dụng giải nhiệt, giúp giảm huyết áp, trị cảm mạo, đau khớp và tiểu đường Hiện nay, cây thạch đen được trồng ở nhiều nơi tại vùng Đông Bắc Việt Nam và đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nghèo, cung cấp nguồn thực phẩm và dược liệu cho cộng đồng dân tộc thiểu số ở các vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, cây trồng này cho năng suất không cao so với với tiềm năng của nó Nguyên nhân chủ yếu là do người nông dân vẫn áp dụng các biện pháp kỹ thuật cũ, trồng và chăm sóc dựa vào kinh nghiệm, giống tận dụng bằng thân vụ trước không chọn lọc Vì vậy, cần có những nghiên cứu khoa học về đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật tối ưu cho cây trồng này để nâng cao năng suất, chất lượng nguồn thực phẩm, dược liệu khi người dân sử dụng hoặc đưa ra thị trường, mang lại thu nhập kinh tế cao cho vùng sản xuất.

Với nhận thức trên, tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu Đặc điểm nông sinh

học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng câythạch đen ở vùng Đông Bắc Việt Nam" làm Luận án Tiến sĩ Khoa học Cây

trồng.

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung

Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây thạch đen ở một số vùng Đông Bắc Việt Nam nhằm đánh giá thực trạng sản xuất và xác định được các giải pháp kỹ thuật canh tác thạch đen phù hợp với điều kiện sản xuất của từng vùng nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, phục vụ sản xuất thạnh đen hàng hóa bền vững.

2.2 Mục tiêu cụ thể

Đánh giá được thực trạng trồng và chăm sóc cây thạch đen tại một số tỉnh vùng trung du miền núi phía Bắc.

Xác định được một số giải pháp kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng cây thạch đen

Xây dựng được mô hình thâm canh thạch đen áp dụng những giải pháp kỹ thuật tại Cao Bằng và một số tỉnh miền núi phía Bắc phục vụ sản xuất hàng hoá.

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Xác định được mẫu giống thạch đen có năng suất và chất lượng tốt, một số đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật canh tác góp phần cho nghiên cứu chọn tạo giống, canh tác, phát triển đa dạng hóa sản phẩm thạch đen.

Xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc điểm nông sinh học, giống tuyển chọn và biện pháp kỹ thuật nhân giống canh tác cây thạch đen là cơ sở khoa học để khai thác phát triển cây thạch đen hàng hóa tại vùng Đông Bắc Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đưa ra quy trình nhân giống, kỹ thuật thâm canh quản lý dịch hại tổng hợp, thu hoạch, sơ chế cây thạch đen phục vụ sản xuất hàng hoá phát huy thế mạnh điều kiện tự nhiên sẵn có (cây trồng đặc sản bản địa) Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân và các doanh nghiệp vùng thực hiện đề tài nghiên cứu cũng như các vùng có điều kiện sản xuất tương tự.

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Cây thạch đen và biện pháp kỹ thuật nhân giống, canh tác.

- Cây thạch đen ở Cao Bằng, Bắc Kạn và Lạng Sơn phục vụ nghiên cứu kỹ thuật nhân giống, quy trình kỹ thuật thâm canh, quản lý dịch hại tổng hợp.

4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Không gian nghiên cứu: Trên cơ sở thu thập các mẫu giống thạch đen tại vùng Đông Bắc Việt Nam, đề tài tập trung nghiên cứu biện pháp kĩ thuật canh tác cho các giống được tuyển chọn tại xã Vũ Loan (nay là xã Văn Vũ), huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn; xã Trọng Con, huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng và xã Kim Đồng, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn.

- Thời gian nghiên cứu: Các nội dung nghiên cứu của để tài được tiến hành từ tháng 01/2018 đến tháng 12/2021.

5 Những đóng góp mới của đề tài luận án

- Cung cấp những thông tin về hiện trạng tình hình sản xuất tiêu thụ, cơ hôi phát triển cây thạch đen cho vùng đông bắc Việt Nam làm cơ sở đề xuất hướng nghiên cứu, phát triển nguồn gien thạch đen.

- Đánh giá đặc điểm thực vật, nông học và tuyển chọn giống thạch đen có năng suất và chất lượng cao phục vụ sản xuất thạch, thích hợp với vùng sinh thái tại 3 tỉnh đông bắc Việt Nam (Bắc Kạn, Cao Bằng, Lạng Sơn).

- Xác định được biện pháp kỹ thuật phù hợp, kỹ thuật nhân giống thạch đen bằng hom thân, mật độ trồng 100.000 cây/ha trong điều kiện vụ Xuân và vụ Hè thu Sử dụng lượng phân bón là 2,5 tấn hữu cơ vi sinh + 26 kgN + 40 kg P205 + 45kg K2O cây thạch đen cho năng suất cao và chất lượng tốt nhất.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 Nguồn gốc và phân loại cây thạch đen

Cây thạch đen có tên khoa học Mesona chinesis Benth là một loài cây

thuộc họ Labiateae, đã thu hút sự quan tâm ngày càng tăng gần đây Loài cây này được chú ý vì có nhiều hoạt tính sinh học và ứng dụng thực phẩm phong

phú Trên toàn thế giới có khoảng 8-10 loài thuộc chi Mesona BLume trongđó có hai loài (Cây thạch đen Benth và M parviflora (Benth.) Briq.) phân bố

ở Trung Quốc Ước tính có hơn 10.000 ha cây thạch đen được trồng ở Trung Quốc [18] M chinensis là một trong những loài chủ yếu phân bố ở Ấn Độ, Malaysia, Việt Nam, Myanmar và các nước Đông Nam Á khác, và cũng phân bố rộng rãi ở các tỉnh Giang Tây, Quảng Đông, Phúc Kiến, Quảng Tây, Vân Nam và các vùng khác của Trung Quốc trên đất cát và đất khô [77].

Hình 1.1: Bản đồ phân bố cây thạch đen trên thế giới.

Có nhiều tên gọi cho M Blume do các khu vực hoặc loài khác nhau,

như Benth, Hsian-tsao, M procumbens Hemsl, M.palustris BL, cincau đen vàPlatostoma palustre Ở Việt Nam, cây thạch đen có tên gọi khác là cây tiênnhân đông, sương sáo, tiên thảo Nếu cây được đặt tên là M procumbensHemsley có thể là cùng loài với M palustris Đối với cây thạch đen Benth,

cây dài từ 25-100 cm, có thân và lá có lông Lá hình trái xoan đến hình chóp

và có răng cưa Cây tươi và cây khô của cây thạch đen Benth M Blume đã

được sử dụng làm nguyên liệu thực phẩm ở Trung Quốc và Đông Nam Á.

Ở Việt Nam, cây thạch đen mọc hoang dại ở vùng rừng núi và sau này được trồng nhiều ở một số tỉnh như Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lâm Đồng, Đồng Tháp và An Giang… [3], [4], [7], [59]

Phân loại khoa học:

Bộ (Order): Hoa môi (Lamiales); Họ (Family): Bạc hà (Lamiaceae); Chi (Genutis): Cỏ thạch (Mesona);

Loài (Species): Mesona chinensis Benth.

1.2 Đặc điểm hình thái và sinh sản của cây thạch đen

Cây thạch đen là loài cây thân thảo, có mùi thơm và có hệ thống rễ phát triển tốt Thân hình đứng mềm, bên ngoài thân có phủ một lớp lông thô, rậm Cây có chiều dài trung bình từ 40 - 60 cm, tùy điều kiện chăm sóc và thổ nhưỡng có thể dài tới 1m Cây thạch đen có khả năng phân nhánh nhiều từ gốc, nhánh tỏa ra phủ kín trên mặt đất.

Các lá được sắp xếp đối diện nhau Lá sinh ra từ các mấu, chồi mọc ra từ nách lá Lá thuộc loại lá đơn, mọc đối, dày, màu xanh nhạt, hình trứng hoặc trứng thuôn, thon hẹp ở gốc, nhọn ở chóp Lá dài từ 3 - 6 cm, rộng 1 - 2 cm, cuống lá dài 1 - 2 cm Hai mặt lá đều có phủ một lớp lông mỏng, mép lá hình răng cưa.

Phiến lá hình elip thuôn dài hoặc hình trứng thuôn hẹp, gốc nhọn hoặc tròn hẹp, mép có răng cưa hoặc hình răng cưa và có đỉnh nhọn hoặc tù.

Cụm hoa ở nách lá hoặc ở đầu ngọn, chùm hoa có kích thước dài khoảng 10 - 15 cm Hoa mọc thành cụm dày đặc ở đầu cành vào thời điểm lúc hoa nở rộ, chùm hoa dài, được phủ lông mịn và có lá bắc màu hồng Tràng hoa có màu trắng hay hồng nhạt, môi trên chia làm 3 thùy, môi dưới to.

Quả của cây thạch đen nhỏ, nhẵn, thon dài khoảng 0,7 mm Quả là loại hạt nhỏ, hình elip, dẹt, kích thước khoảng 1 mm x 0,4 - 0,7 mm và dạng hạt mịn.

Rễ cây thạch đen có dạng chùm, rễ tỏa rộng và nông Rễ có thể mọc từ gốc, thân khi tiếp xúc trực tiếp với đất ẩm Do vậy, khi cây thạch đen phát triển, thân cây dài có thể có nhiều đốt thân mọc rễ cắm xuống để hỗ trợ hút chất dinh dưỡng Cây thạch đen ra hoa vào cuối mùa Thu, đầu mùa Đông [12].

1.3 Điều kiện sinh thái của cây thạch đen

Điều kiện khí hậu có ảnh hưởng lớn nhất đến sự sinh trưởng, phát triển của cây thạch đen là nhiệt độ và ẩm độ Cây thạch đen phát triển tốt ở nhiệt độ từ 200 - 250C, lượng mưa bình quân từ 1.500 – 2.000 mm, độ ẩm không khí là 80 - 85%, độ ẩm đất là từ 70 - 80%.

Cây thạch đen là cây ưa sáng Cũng như các thực vật khác, không khí rất cần đối với đời sống cây thạch đen, chỉ cần một sự thay đổi nhỏ về hàm lượng CO2 cũng có ảnh hưởng tới sự quang hợp của cây Sự lưu thông không khí, gió nhẹ và có mưa rất có lợi cho sự sinh trưởng của cây thạch.

Thạch đen là cây không yêu cầu khắt khe về đất, cây thạch đen mọc ở ven đường, mương nước, trên các sườn đồi, ven rừng, trên ruộng lúa khô và xung quanh suối, từ mực nước biển đến độ cao 2.300 m Nó có thể phát triển phổ biến ở nhiều địa phương Tuy nhiên, để sinh trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và ổn định nên trồng cây thạch đen ở những nơi đất xốp, đất pha cát, có tầng đất dày, không lẫn đá, nhiều mùn, gần nguồn nước tưới, có khả năng thoát nước tốt (không úng, lầy) và có độ dốc thoải dễ thoát nước Từ những yêu cầu trên cho thấy ở nước ta có nhiều vùng thích hợp với cây thạch đen, đặc biệt là vùng miền núi phía Bắc.

Về thành phần cơ giới, thạch đen ưa các loại đất từ đất pha cát đến đất đồi, đất có độ mùn cao Thạch đen thuần được trồng trên những loại đất có thành phần cơ giới nhẹ sản phẩm thạch sẽ có màu đen đẹp, hương thơm tự nhiên, vị mát Do vậy, muốn có chất lượng cao và hương vị đặc biệt, trồng thạch đen nên ở độ cao nhất định, thông thường phù hợp với đất có độ dốc < 250 Cây ưa đất dốc nhẹ, đất ven suối ẩm thuộc loại đất thịt pha cát màu xám hoặc xám vàng có tầng sâu dày, không lẫn đá.

Phân tích trên cho thấy, điều kiện sinh thái có ảnh hưởng lớn tới sự sinh trưởng và phát triển, năng suất của cây thạch đen Do vậy, cần hiểu rõ các nhân tố trên để có những giải pháp tác động đến cây thạch đen một cách hợp lý nhằm nâng cao năng suất và chất lượng, đáp ứng yêu cầu của thị trường.

1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây thạch đen ở Việt Nam

Cây thạch đen là một loại cây được trồng phổ biến ở vùng trung du và miền núi phía Bắc của Việt Nam Thân lá của cây được sử dụng trong sản xuất thạch đen, đây là một nguyên liệu dược phẩm tự nhiên lý tưởng Cây thạch đen có chứa nhiều chất dinh dưỡng và có những chức năng y học đặc biệt, điều này đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu Thạch đen được coi là một nguồn tài nguyên quý giá trong lĩnh vực y học, với khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng và chức năng y học có lợi cho sức khỏe Sự phát triển và khai thác cây thạch đen tại Việt Nam được đánh giá cao vì khả năng mang lại giá trị kinh tế và giải quyết vấn đề đói giảm nghèo cho đồng bào dân tộc thiểu số trong vùng trồng cây này.

Tại Lạng Sơn, cây thạch đen được trồng tập trung chủ yếu ở các huyện Tràng Định, Bình Gia và Văn Lãng, với tổng diện tích khoảng 2.000 – 3.000 ha Cây thạch đen được trồng trên hai loại đất chính là đất canh tác nông nghiệp (đất ruộng) và đất lâm nghiệp (đất nương rẫy có độ dốc dưới 20 độ).

Trong số các địa phương tại tỉnh Lạng Sơn, huyện Tràng Định là nơi có diện tích trồng cây thạch đen nhiều nhất và đã trở thành cây trồng truyền thống từ lâu đời của người dân trong huyện Huyện này duy trì diện tích trồng hàng năm từ 1.300 – 2.000 ha, đạt năng suất bình quân 5,3 - 6 tấn/ha và sản lượng 7.000

– 11.000 tấn Đây được xem là một nguồn thu nhập cao và hiệu quả giúp giảm nghèo và tạo điều kiện sống tốt cho người dân, với giá trị sản xuất hàng năm khoảng 170 - 250 tỷ đồng.

Năm 2021, tỉnh Lạng Sơn đã có diện tích trồng thạch đen vượt 3.000 ha, đạt sản lượng 16.000 tấn Thạch đen Lạng Sơn không chỉ được tiêu thụ trên thị trường trong nước mà còn xuất khẩu sang các thị trường lớn như Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia và Hàn Quốc, chiếm khoảng 70% tổng sản lượng của tỉnh Trong đó, thị trường Trung Quốc đã có sự tăng trưởng đáng kể Trong 8 tháng đầu năm 2021, xuất khẩu thạch đen sang Trung Quốc đạt trên 1.200 tấn, với tổng kim ngạch khoảng 2 triệu USD, tăng gấp 3 lần so với năm 2020.

Để phát triển cây thạch đen một cách bền vững, Lạng Sơn cần tiếp tục thúc đẩy công tác kiểm tra và giám sát mã số vùng trồng, đáp ứng yêu cầu của thị trường nước ngoài Đồng thời, cần tăng cường nghiên cứu về bảo quản thạch đen để kéo dài thời gian sử dụng mà vẫn đảm bảo yêu cầu an toàn thực phẩm Việc ký Nghị định thư với Trung Quốc về yêu cầu kiểm dịch thực vật cung cấp cơ hội mở rộng vùng sản xuất chuyên canh cây thạch đen, đặc biệt là với Lạng Sơn - tỉnh có diện tích trồng thạch đen lớn nhất cả nước [9].

Tại tỉnh Cao Bằng, huyện Thạch An có điều kiện khí hậu và đất đai phù hợp để phát triển cây thạch đen Trong những năm gần đây, cây thạch đen đã trở thành cây trồng chủ lực của huyện và được nhiều hộ dân lựa chọn để thoát khỏi cảnh nghèo Theo thông tin từ Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Thạch An, Cao Bằng (năm 2020), diện tích trồng thạch đen trong toàn huyện đã tăng từ 314,69 ha vào năm 2017 lên 350 ha vào năm 2019, góp phần tạo việc làm và giảm đói cho hàng nghìn hộ dân[11] Năm 2022, huyện Thạch An trồng hơn 283,3 ha cây thạch đen với năng suất 50 tạ/ha, đạt sản lượng hơn 1.416 tấn, tương đương 52,9% so với các năm trước đó Các xã Trọng Con, Đức Thông, Canh Tân, Minh Khai, Quang Trọng, Kim Đồng, Thái Cường và Thụy Hùng là những nơi có diện tích trồng thạch đen chủ yếu Tuy nhiên, diện tích trồng thạch đen năm 2023 giảm do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19 Việc đóng cửa cửa khẩu và gián đoạn trong giao thương đã làm chậm tiêu thụ và giảm giá trị cây

thạch đen, buộc người dân phải chuyển đổi một số diện tích trồng sang cây trồng khác Tuy vậy, với việc mở cửa lại các cửa khẩu và hồi phục thị trường, giá trị cây thạch đen đang tăng dần lên.

Cây thạch đen hiện là cây trồng được người dân huyện Thạch An lựa chọn để thay thế các cây trồng nông nghiệp truyền thống như lúa, ngô và sắn Tuy nhiên, cơ sở sản xuất thạch đen tại địa phương vẫn còn nhỏ lẻ và năng lực sản xuất hạn chế Tuy vậy, điều này vẫn là một tín hiệu tích cực đối với bà con nông dân trồng thạch đen của huyện Với giá trung bình khoảng 40.000 đồng/kg, cây thạch đen mang lại giá trị kinh tế khoảng 50 - 70 tỷ đồng/năm Với tiềm năng và giá trị kinh tế cao của cây thạch đen, huyện Thạch An đang khuyến khích người dân mở rộng diện tích trồng với mục tiêu đạt 500 ha vào năm 2024, dự kiến giá trị kinh tế đạt 100-120 tỷ đồng.

Ngoài Cao Bằng và Lạng Sơn, thạch đen cũng được trồng ở nhiều tỉnh miền núi phía Bắc khác như Bắc Kạn, Lâm Đồng Tại Bắc Kạn, cây thạch đen được chú trọng phát triển ở huyện Na Rì với diện tích trồng hơn 90 ha vào năm 2021 Tại tỉnh Bắc Kạn, huyện Na Rì là vùng trồng thạch tập trung lớn nhất của tỉnh Theo số liệu báo cáo của UBND xã Vũ Loan (nay là xã Văn Vũ), diện tích trồng thạch đen của xã năm 2020 chỉ còn khoảng 35 ha so với 200 ha năm 2009 Diện tích trồng thạch đen tại xã Vũ Loan (nay là xã Văn Vũ) giảm dần do người dân chưa đầu tư cơ sở chế biến, bảo quản sau thu hoạch, chưa có nơi thu gom và tiêu thụ ổn định và giá cả phụ thuộc nhiều vào thương lái nên nhiều hộ nông dân đã bỏ hoặc giảm diện tích trồng thạch đen (Theo Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Na Rì, 2020) [10] Đầu năm 2022, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật Bắc Kạn cũng đã phối hợp với Cục Bảo vệ thực vật Việt Nam cấp mã số vùng trồng cho gần 20 ha thạch đen tại xã Văn Vũ để đảm bảo an toàn thực phẩm, kiểm soát dư lượng thuốc bảo vệ thực vật phục vụ xuất khẩu Sản phẩm thạch đen của Việt Nam chủ yếu được xuất khẩu sang thị trường Trung Quốc, ngoài ra còn được tiêu thụ tại các nước Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia và Hàn Quốc Thạch đen xuất khẩu thường ở dạng thô, chưa qua chế biến Trong nước, một số cơ sở đã chế biến thạch đen thành các

sản phẩm đóng hộp đạt chuẩn OCOP để bán trong nước và xuất khẩu Để nâng cao giá trị sản phẩm thạch đen, các địa phương trồng thạch đen đang đẩy mạnh đầu tư công nghệ chế biến, xúc tiến thương mại để mở rộng thị trường tiêu thụ Nhiều địa phương như Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Kạn cũng đang nỗ lực phát triển thạch đen trở thành cây trồng chủ lực, tăng năng suất, đa dạng hóa sản phẩm để gia tăng thu nhập cho người dân Nhìn chung, thạch đen là loại cây trồng mang lại giá trị kinh tế cao cho nhiều tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam, đặc biệt là Cao Bằng, Bắc Kạn và Lạng Sơn.

1.5 Kết quả nghiên cứu cấy thạch đen trên thế giới và ở Việt Nam

1.5.1 Kết quả nghiên cứu về giống

Với nhu cầu ngày càng tăng về thạch đen, việc sản xuất thương mại quy mô lớn loại cây trồng này đang được thúc đẩy Tuy nhiên, một trong những vấn đề phải đối mặt với việc thuần hóa rộng rãi loại thảo mộc này là thiếu giống cây trồng ưu việt cho các vùng trồng khác nhau Việc lựa chọn giống đối với cây thạch đen là việc quan trọng trong quá trình sản xuất cây thạch đen Có giống khỏe và sạch bệnh, tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển mạnh, giảm chi phí chăm sóc và phòng trừ dịch bệnh Do vậy, việc nghiên cứu các biện pháp giữ và tạo nguồn giống cho sản xuất đối với cây thạch đen là rất cần thiết.

Ở Trung Quốc, các giống địa phương của cây thạch đen được chọn lọc trực tiếp từ các kiểu gen hoang dã khác nhau, trong khi số lượng lớn các giống địa phương có năng suất và chất lượng tương đối thấp Trường hợp như vậy làm tăng nhu cầu nhân giống cây trồng mới cho môi trường đa dạng ở Nam Trung Quốc [18].

Việc sàng lọc và đánh giá các nguồn gen cây thạch đen một cách hiệu quả có thể giúp các nhà nghiên cứu cây trồng lựa chọn những kiểu gen quan trọng cho các dự án nhân giống tiếp theo [13] Đặc điểm hình thái của cây trồng là yếu tố quan trọng để tận dụng tối đa nguồn gen và giúp các nhà nghiên cứu lựa chọn kiểu gen phù hợp nhất cho các chương trình nhân giống [25] Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng một số đặc điểm hình thái của cây thạch đen có liên quan đến năng suất trong các điều kiện canh tác khác nhau [26] Xác định

các đặc tính thực vật cũng được coi là một phương pháp hiệu quả để đánh giá nguồn nguyên liệu hạt của cây thuốc [50] Các nghiên cứu trước đây cũng đã báo cáo về hoạt tính chống oxy hóa của chiết xuất nước từ cây thạch đen, tác dụng chống oxy hóa khác nhau giữa các quần thể cây thạch đen chưa được đánh giá hoặc mô tả Với tất cả những thông tin trên, sự phát triển và sử dụng các giống cây thạch đen với đặc điểm hình thái toàn diện rất cấp thiết [15].

Một nghiên cứu gần đây đã thu thập 34 quần thể cây thạch đen từ bốn tỉnh của Trung Quốc trong khoảng thời gian từ 2016 đến 2017, đại diện cho các khu vực nơi cây thạch đen được trồng ở Trung Quốc (Bảng 1.1- Phụ lục 01) 34 địa điểm này được lựa chọn vì chúng được phân bố dọc theo chiều dài và chiều rộng của 4 tỉnh Tất cả các cá thể của mỗi quần thể được gây trồng trong nhà kính của Đại học Nông nghiệp Nam Trung Quốc (Quảng Châu, Quảng Đông, Trung Quốc) để bảo tồn nguồn gen [36].

Mỗi đặc điểm hình thái định lượng cho thấy có sự khác biệt đáng kể (p

< 0,01) giữa các quần thể Ước tính về sự biến đổi hình thái trong các quần thể riêng lẻ được tóm tắt trong Bảng 1.1 Về đặc điểm thân, số nhánh thay đổi từ 28,5 đến 98,5 với trung bình là 60,3 giữa các quần thể, trong khi chiều dài thân chính và chiều dài nhánh nằm trong khoảng 48,5 - 112,1 cm (trung bình 74,1 cm) và 36,4 - 78,0 cm (trung bình 54,4 cm), tương ứng, và các giá trị đường kính gốc thân dao động từ 0,5 đến 1,0 cm, trung bình là 0,7 cm Về đặc điểm của lá, diện tích lá thay đổi từ 4,5 đến 9,4 cm2 với trung bình là 6,2 cm2, chiều dài và chiều rộng của lá thay đổi từ 3,2 đến 5,7 cm (trung bình 4,0 cm) và 1,6 đến 3,0 cm (trung bình 2,3 cm) [59].

Các đặc điểm hình thái định tính cũng cho thấy sự khác biệt về phân bố tần suất trong các quần thể được nghiên cứu Minh họa về hình dạng lá, màu sắc thân chính và tuổi tưởng thành của thân cây Cây thạch đen được thể hiện trong Hình 1.2

Hình 1.2 Đặc điểm hình thái cây thạch đen Nguồn: Li et al., (2021)[16]

Qua Hình 1.2 cho thấy các đặc điểm hình thái của cây thạch đen (a Đứng, b Bán đứng và c Nằm dài), Hình dạng lá (d Hình mũi tên, e Hình trứng và f Hình bầu dục rộng) Màu chính của thân cây (g Màu tím, h Màu tím kết hợp với màu xanh lá cây và i Màu xanh lá cây), Mật độ lông trên thân cây (j Cao, k Trung bình và l Thấp) [25], [36].

Các giá trị trung bình và phạm vi biến thiên của từng đặc điểm trong số 16 đặc điểm đó được trình bày trong Bảng 1.1 Hầu hết các đặc điểm hình thái đều có giá trị CV tương đối cao CV cao nhất được quan sát thấy ở số cành (54,18%), tiếp theo là thói quen sinh trưởng (53,06%) và trọng lượng khô của cỏ (51,95%), trong khi CV thấp nhất được ghi nhận ở chiều dài lá (15,76%) Trong số đặc điểm hình thái, biểu hiện CV lớn hơn 20% Đặc điểm khối lượng khô của thân lá trên mỗi cây, dao động từ 5,70 đến 385,50 g (giá trị trung bình là 84,15 g)

Bảng 1.1 Tham số mô tả các đặc điểm hình thái trong tất cả các quần thểcây thạch đen được nghiên cứu ở miền Mam Trung Quốc

4 Chiều dài thân chính Cm 20 153,1 74,72 21,21 28:39 5 Chiều dài đốt thân chính Cm 1,14 9,84 2,94 1,14 38,71

Phân tích cụm theo cấp bậc, dựa trên sự kết hợp của cả đặc điểm hình thái số lượng và chất lượng, đã phân 34 quần thể của cây thạch đen vào hai nhóm chính trong cấu trúc cây phân tầng thể hiện trong Hình 1.3.

Nhóm đầu tiên (I) được chia thành hai nhóm con Nhóm con I-A chứa một quần thể (FJ-6), và nhóm con I-B chứa năm quần thể (FJ-2, GD-2, FJ-3, GD-1 và GX-1) Nhóm thứ hai (II) được chia thành ba nhóm con Nhóm con II-A chứa một quần thể (GD-9), nhóm con II-C chứa hai quần thể (JX-1 và FJ- 5), và nhóm con II-B chứa 25 quần thể còn lại.

Hình 1.3 Cây sơ đồ phân nhóm cho các quần thể của loài Mesona chinensis

dựa trên các đặc điểm hình thái [36]

Tổng số polysaccharide (TP) trong 34 quần thể của cây Mesona dao động từ 52,48 đến 101,44 mg⋅g−1, với giá trị trung bình là 77,81 mg⋅g−1 Quần thể GD-6 được xác định có tổng số polysaccharide cao nhất trong số 34 quần thể, tiếp theo là GD-12 và GD-3, trong khi quần thể FJ-2 có nồng độ thấp nhất Tổng số polysaccharide trong GD-6 là khoảng 1,9 lần so với FJ-2, cho thấy sự biến động rộng lớn về tổng số polysaccharide giữa các quần thể cây thạch đen Nồng độ tổng phenolic trong các quần thể cây thạch đen dao động từ 5,49 đến 18,44 mg⋅g−1 trọng lượng khô cây, với giá trị trung bình là 12,21 mg⋅g−1 Quần thể JX-6 có nồng độ tổng phenolic cao nhất, trong khi quần thể FJ-10 có nồng độ thấp nhất Nồng độ tổng phenolic (TPh) trong quần thể JX-6 là khoảng 3,4

lần so với quần thể FJ-10 Tổng số flavonoid (TF) trong các quần thể cây thạch đen dao động từ 5,06 đến 11,47 mg⋅g−1 trọng lượng khô cây Giá trị trung bình của tổng số flavonoid trong 34 quần thể của cây thạch đen là 8,02 mg⋅g−1 trọng lượng khô cây Quần thể GD-7 có tổng số flavonoid cao nhất, trong khi quần thể FJ-6 có tổng số flavonoid thấp nhất Tổng số flavonoid trong GD-7 là khoảng 2,3 lần so với FJ-6.

Hoạt tính chống oxy hóa tổng hợp của các quần thể cây thạch đen cho thấy sự biến động rộng, từ 63,91 đến 223,41 mmol TE·g−1 (trung bình 161,15 mmol TE·g−1) Quần thể GD-3 có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất, được xác định bằng phép đo ABTS, trong khi quần thể FJ-6 có hoạt tính thấp nhất Hoạt tính chống oxy hóa được xác định bằng phép đo DPPH cũng cho thấy sự biến động rộng, từ 30,35 đến 137,84 mmol TE·g−1 với giá trị trung bình là 70,54 mmol TE·g−1 Quần thể JX-6 có hoạt tính chống oxy hóa cao nhất được xác định bằng phép đo DPPH, trong khi quần thể FJ-6 có hoạt tính thấp nhất.

Các đặc điểm kiểu hình có thể dễ dàng đo lường và thường có khả năng di truyền cao, do đó việc chọn lọc dựa trên những đặc điểm này sẽ thích hợp cho việc sàng lọc nhanh các vật liệu nhân giống cây trồng và cải thiện hiệu Trong nghiên cứu hiện tại, kết quả phân tích mối quan hệ xám cho thấy 10 quần thể (GD-1, GD-2, GD-8, FJ-6, FJ-3, FJ-2, 6, GD-7, JX -3 và JX-2)

lần lượt có năng suất và chất lượng cao nhất trong số các quần thể được đánh giá Trong số đó, một số quần thể như GD-1, GD-2, GD-8, FJ-3 và FJ-2 có năng suất cỏ cao hơn với 25% cao hơn mức trung bình của tất cả các quần thể Trong khi đó, một số quần thể như JX-2, JX-3, JX-6, GD-2, GD-7 và GD- 8 có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn được xác định bằng xét nghiệm ABTS hoặc bằng xét nghiệm DPPH, với 20% trên mức trung bình của tất cả các quần thể Hoạt tính chống oxy hóa cao hơn trong cây thạch đen góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm trà thảo mộc hoặc thạch đen Mặc dù ‘FJ-6ʹ dường như có trọng lượng khô cỏ bình thường và các đặc tính hóa học thực vật cũng như hoạt tính chống oxy hóa tương đối thấp ở tất cả các quần thể, nhưng nó lại có hiệu suất vượt trội ở các tính trạng khác Dựa trên đánh giá tổng hợp của phân tích

quan hệ xám, quần thể là một trong những quần thể có thành tích tốt nhất trong tất cả các quần thể Vì vậy, nên sử dụng 10 quần thể này làm vật liệu nhân giống tiềm năng để cải thiện năng suất và hoạt động chống oxy hóa của loại thảo mộc Trung Quốc này.

Để đáp ứng nhu cầu chiết xuất công nghiệp cây thạch đen, cần có những giống cây có hàm lượng tổng số polysaccharide (TP) cao Trong nghiên cứu này, hàm lượng tổng số polysaccharide dao động từ 5,25% đến 10,14% ở tất cả các quần thể Trong số các quần thể được đánh giá, GD-6, GD-12, GD-3, GD- 8, JX-6 và FJ-1 có hàm lượng TP cao nhất với 15% trên mức trung bình của tất cả các quần thể Vì vậy, những quần thể này được đề xuất là nguyên liệu nhân giống ưu việt để cải thiện hàm lượng TP của cây thạch đen [36].

Tại Việt Nam, cây thạch đen thuần chỉ được nhân giống bằng phương pháp vô tính và nguồn giống chủ yếu bằng gốc thân của vụ trước Nghiên cứu trồng cây thạch đen bằng các đoạn thân khác nhau của tác giả Bùi Văn Thanh và cộng sự, cho thấy có thể trồng thạch đen bằng gốc, thân, ngọn hoặc chồi đều có tỷ lệ sống cao > 90% [5].

1.5.2 Kết quả nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật canh tác cây thạch đen.

Kỹ thuật canh tác cây thạch đen yêu cầu các bước chuẩn bị đất trước khi trồng Đầu tiên, đất cần được cày bừa kỹ và làm sạch cỏ dại Đối với đất nương rẫy và đất đồi, cần tạo hốc theo đường đồng mức Đối với đất bằng, đất ruộng thì làm rãnh thoát nước xung quanh khu đất, lên luống rộng 1 - 1,5 m, cao 15 - 20 cm Làm rãnh ngang luống có kích thước rộng 5 -7 cm, sâu 7 -10 cm hoặc bổ hốc trồng có kích thước dài 15 cm, rộng 5 - 10 cm, sâu 7 - 10 cm.

Việc lựa chọn giống cây thạch đen đóng vai trò quan trọng trong quá trình canh tác và sản xuất Việc chọn giống khỏe mạnh và không bị bệnh tật giúp cây thạch đen phát triển tốt, giảm chi phí chăm sóc và nguy cơ mắc bệnh Do đó, nghiên cứu các biện pháp giữ và tạo nguồn giống cho cây thạch đen là rất cần thiết Cây thạch đen thuần chỉ được nhân giống bằng phương pháp vô tính và nguồn giống chủ yếu bằng gốc thân của vụ trước Nghiên cứu trồng cây thạch đen bằng các đoạn thân khác nhau của tác giả Bùi Văn Thanh và cs.,

(2009) cho thấy có thể trồng thạch đen bằng gốc, thân, ngọn hoặc chồi đều có tỷ lệ sống cao > 90% [5].

Cây thạch đen có thể lan ra khắp bề mặt luống khi trưởng thành, do đó việc hạn chế cỏ dại là quan trọng Nên hạn chế cỏ dại để cây có thể tạo ra các rễ phụ tại thân, cành hỗ trợ quá trình hấp thụ dinh dưỡng, sẽ tạo điều kiện cho cây thạch đen nhanh phủ kín mặt đất vừa có tác dụng chống xói mòn, vừa hạn chế cỏ dại và giữ ẩm Ngoài ra, có thể hạn chế cỏ bằng biện pháp phủ rơm hoặc nilon khi trồng; Tưới nước cho cây thạch đen khi khô hạn Ngoài ra có thể trồng xen canh trên cùng một diện tích đất với cây ăn quả như cam, quýt, nhãn, nho, xoài giúp giữ độ ẩm cho cây thạch đen.

Bón phân là biện pháp kỹ thuật cần thiết để nâng cao năng suất và chất lượng thạch đen Cây thạch đen có khả năng hút dinh dưỡng liên tục trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển Nó có khả năng thích ứng với điều kiện dinh dưỡng rất rộng, có thể sống ở những nơi đất màu mỡ song cũng có thể sống ở những nơi cằn cỗi, nghèo kiệt dinh dưỡng mà vẫn cho năng suất nhất định.

Để bón phân cho cây thạch đen, có thể sử dụng các loại phân như phân chuồng, đạm ure, supe lân, kali hoặc cũng có thể sử dụng phân NPK 5-10-3 Số lượng phân bón thường được khuyến nghị cho một hecta đất trồng là 6-8 tấn phân chuồng, 75 kg đạm ure, 200 kg supe lân, 100 kg kali hoặc khoảng 350-450 kg phân NPK.

Thời điểm trồng cây thạch đen cũng cần được xác định chính xác Theo nghiên cứu của tác giả Lưu Đàm Ngọc Anh & cs., (2009) cho thấy thời điểm trồng thạch đen có thể từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau, nhưng thích hợp nhất nên trồng cây thạch đen vào khoảng thời gian từ tháng 1 đến tháng 2 hàng năm Vào thời gian này nguyên liệu sẽ có hàm lượng chất tan cao Đối với việc lựa chọn tổ hợp phân bón, công thức 10 N: 10 P2O5: 0 K2O được khuyến nghị để đạt được hàm lượng chất tan cao nhất trong cây thạch đen Theo nghiên cứu, tổ hợp này giúp cây thạch đen có hàm lượng chất tan cao nhất, gồm 26,8% cho cả cây, 24,0% cho thân và 28,8% cho lá Ngoài ra, trồng cây thạch

đen trên nương luống cũng đạt được hàm lượng chất tan cao hơn so vớitrồng ở ruộng [1].

Để phòng trừ sâu bệnh cho cây thạch đen, việc phân loại sâu và bệnh là cần thiết để sử dụng các loại thuốc phù hợp Đối với sâu ăn lá, cần thăm đồng thường xuyên và phát hiện sớm, khi mật độ còn thấp, có thể sử dụng phương pháp bắt sâu bằng tay khi làm cỏ Khi mật độ sâu cao, có thể sử dụng các loại thuốc có nguồn gốc thảo dược để tiêu diệt chúng.

Cây thạch đen có thời gian sinh trưởng ngắn (trong vòng 4 tháng), nên mỗi năm, người dân có thể trồng 2 vụ thạch đen và tiếp tục trồng thêm một vụ lúa Cây thạch đen sau khi thu hoạch, để lại gốc thân có khả năng lại đâm chồi và phát triển tiếp chu kỳ vụ 2 nên sẽ giảm được chi phí mua giống.

Trong quá trình thu hoạch, cần cắt cây sát gốc và thu hoạch lá và thân rồi phơi khô dưới ánh nắng nhẹ Thường mất khoảng 10 kg thân lá tươi để sản xuất 1 kg thạch đen khô Sản phẩm khô cần được bảo quản ở nơi khô ráo và thoáng mát để tránh hiện tượng mốc Hiện nay, sản phẩm thu hoạch từ cây thạch đen chủ yếu được chế biến thành đóng bánh thạch khô thô sơ để thuận tiện vận chuyển Đối với chế biến thạch ăn, người dân chủ yếu sử dụng phương pháp nấu thủ công, do đó số lượng sản phẩm chế biến có hạn, chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng hàng ngày trong địa phương [3], [8].

Ngoài ra, theo đánh giá của những người kinh doanh và các doanh nghiệp xuất nhập khẩu thạch đen cây khô, thạch đen Lạng Sơn được ưa chuộng hơn do chất lượng vượt trội Thạch đen Lạng Sơn có hàm lượng trương thạch cao, tỷ lệ lá trên cành cao, số lượng lá trên thân cành lớn và độ nhớt lớn khi ngâm Tỷ lệ lá trên thân cành cao đảm bảo sản phẩm thạch đen ăn liền Lạng Sơn có mùi thơm đặc trưng, vị giòn, dai và tách nước ít Tỷ lệ lá trên thân cành cao đảm bảo sản phẩm thạch đen ăn liền Lạng Sơn có mùi thơm đặc trưng và vị giòn, dai, tách nước ít Hàm lượng pectin trong thạch đen cây khô Lạng Sơn đạt 27,86 - 31,06%, trong thạch đen ăn liền Lạng Sơn là 15,45 17,31% Bột thạch đen Lạng Sơn có hàm lượng pectin 39,75 -40,60% Những tính chất, chất lượng đặc thù của thạch đen Lạng Sơn có được là do mối liên hệ với điều kiện

địa lý tự nhiên và phương pháp sản xuất của người dân nơi đây Tại Lạng Sơn, cây thạch đen được trồng trên đất có tỷ trọng cát 53,17 ± 9,95% Do chứa hàm lượng cát cao nên đất trồng cây thạch đen tại Lạng Sơn có độ xốp lớn, kích cỡ khe hở lớn, giúp đất thấm nước nhanh, thoát nước tốt, độ thoáng khí cao, phù hợp với đặc điểm sinh học của cây thạch đen là ưa ẩm, nhưng rất nhạy cảm với úng nước do đặc tính rễ chùm Hàm lượng pectin trong cây thạch đen có ảnh hưởng tương quan thuận với hàm lượng canxi (Ca2+) có trong đất Hàm lượng Ca2+ trong đất trồng thạch đen tại Lạng Sơn là 12,52 ± 4,97 cmol/kg, cao hơn so với ở Hậu Giang và Lâm Đồng đã lý giải vì sao hàm lượng pectin trong thạch đen Lạng Sơn cao hơn.

Nhờ kỹ năng sản xuất của người dân Lạng Sơn, quá trình canh tác và thu hoạch cây thạch đen được thực hiện một cách linh hoạt và kỹ lưỡng Cụ thể, với đất nương, người dân trồng thạch ở khu vực ven suối, độ dốc thoải do đất ở đây giữ ẩm và thoát nước tốt Ở ruộng, cây thạch đen được trồng ở khu vực có độ rộng mặt luống 1,0 - 1,5m vì theo kinh nghiệm của người dân, luống rộng hơn khiến cây dễ bị chết, nếu hẹp hơn sẽ tốn công, mất diện tích Khi đất ruộng bị khô, tiến hành dẫn nước một cách từ từ vào trong ruộng, nước chỉ vừa ngập mặt luống và lưu trong ruộng 2 - 3 giờ và tháo ngay sau đó vì nếu để lâu hơn, độ ẩm trong đất quá cao, khiến cây bị thối rễ.

Vào thời kỳ thu hoạch (110 - 130 ngày sau khi trồng), người dân chỉ tiến hành thu hoạch khi lá ngọn bắt đầu cuốn, tuyệt đối không thu hoạch khi cây đã ra hoa Thân và lá thạch được rải đều phơi nắng một ngày rồi phủ bạt ủ thành đống 1 - 2 ngày Khi lá thạch chuyển sang màu đen, tiếp tục phơi thêm 1 - 2 ngày nắng cho đến khi khô Cách thu hoạch này đảm bảo chất lượng của thạch đen cây khô, là nguyên liệu quan trọng khi sản xuất thạch đen ăn liền và bột thạch đen, ở mức tốt nhất [6].

Quá trình chế biến thạch đen ăn tươi truyền thống được chia làm 2 công đoạn Trước tiên là chế biến dịch thạch đen nguyên chất bằng cách nấu thạch đen cây khô được thu hoạch, sau khi thu được dịch thạch đen nguyên chất, tiếp tục nấu dịch này với phụ gia (đường, bột gạo hoặc bột năng) và nước theo tỷ lệ

dịch thạch đen chiếm khoảng 70-80% và phụ gia 20-30% Nấu cho đến khi thạch sánh, dễ rót, màu chuyển cánh gián khi nhìn dưới ánh sáng Kỹ thuật này giúp người nấu thạch tại Lạng Sơn thu được tối đa dịch thạch nguyên chất và tỷ lệ dịch thạch/phụ gia phù hợp sẽ làm cho thạch đông chắc, giòn, dai, tách nước ít, có mùi thơm đặc trưng, vị thanh mát.

Với sản phẩm bột thạch đen Lạng Sơn, bên cạnh việc đảm bảo nguyên liệu đầu vào là thân lá thạch đen khô, trong quá trình chế biến, kỹ thuật nghiền nát thân lá lọc bỏ bã để thu hồi dịch thạch (trương thạch) là kỹ thuật quan trọng Theo đó, tỷ lệ thân lá thạch đen khô (kg)/nước (lít) khi ngâm để vò nát là khoảng 1/20 Kinh nghiệm thực tế của người sản xuất cho thấy, khi tăng nước, cấu trúc thạch bở hơn, hình dạng dễ bị biến đổi, màu nhạt, mùi vị giảm và làm hàm lượng pectin trong thạch thấp, không đủ để tạo độ đông, độ giòn và dai; còn khi giảm nước, thạch lại bị tăng độ đắng Ngoài ra, trong quá trình vò nghiền, dựa trên kinh nghiệm của những người nấu thạch lâu năm hoặc thiết bị có gắn sẵn trong nồi, nhiệt độ được kiểm soát ở 110 - 115oC là mức tối ưu Nhiệt độ cao hơn sẽ làm pectin bị biến tính, dung dịch trở nên lỏng hơn và giảm độ nhớt Việc kiểm soát thời gian tách chiết (8-10 giờ) cũng là yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng thạch Kinh nghiệm của người sản xuất bột thạch cho thấy, nếu tăng thêm thời gian tách chiết sẽ làm giảm hiệu suất chất lượng Điều này là bởi với điều kiện nhiệt độ cao và thời gian dài, pectin sẽ bị phân hủy.

Ở Việt Nam, cây thạch đen được trồng phổ biến ở vùng Trung du và Miền núi phía Bắc cũng như một số tỉnh miền Nam, bởi thạch đen là loại cây dễ trồng, không mất nhiều công chăm sóc, ít bị sâu bệnh và cho năng suất sinh khối cao Trung bình 1ha cây thạch đen sẽ cho thu hoạch hơn 4,0 tấn, với giá bán dao động từ 25.000 - 40.000 đồng/1kg như hiện nay thì đây là cây trồng mang lại thu nhập khá cho người nông dân Thạch đen được sử dụng như một loại đồ uống thanh nhiệt Theo Đông y, sản phẩm từ cây thạch đen có vị ngọt nhẹ, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt, giúp các quá trình chuyển hóa trong cơ thể diễn ra dễ dàng Lá cây được dùng làm thuốc chữa một số triệu chứng như cảm mạo do nắng; huyết áp cao; đau cơ và các khớp xương Trong y học hiện

đại, dịch chiết cây thạch đen có thể được sử dụng để điều trị một số bệnh như đái tháo đường, cao huyết áp, viêm gan, viêm thận cấp tính Từ một loài cây hoang dại, ngày nay, thạch đen được trồng ở nhiều địa phương như Bảo Lộc (Lâm Đồng), Sa Đéc (Đồng Tháp), Châu Đốc (An Giang) Ở trong nước các công trình nghiên cứu về cây thạch đen còn hạn chế vì cây trồng này mặc dù có giá trị kinh tế cao nhưng việc đầu tư nghiên cứu chưa thực sự xứng tầm.

Khi thu hoạch cần cắt sát gốc, thân và lá thu về rải đều, phơi nắng nhẹ Thường 10 kg thân lá thạch tươi thì được 1kg khô, bảo quản ở những nơi khô ráo và thoáng mát để tránh hiện tượng thối mốc Hiện nay, sản phẩm sau thu hạch thạch đen vẫn chủ yếu được sơ chế dưới dạng đóng bánh thạch khô thô sơ để dễ vận chuyển Để chế biến thạch ăn, chủ yếu người dân chế biến theo phương pháp nấu thủ công nên số lượng là hạn chế, chỉ phục vụ được nhu cầu tiêu dùng hàng ngày tại địa phương [3], [8] Theo Nguyễn Thị Diệu Hiền và cs., (2017), cây thạch đen trong quá trình chiết lên cấu trúc thạch, tỷ lệ nước bổ sung vào quá trình chiết càng cao thì cấu trúc, màu sắc, mùi vị của khối thạch giảm dần Với tỷ lệ cây sương sáo nước là 1:10 và 1:15, thạch đông chắc và giòn, màu đen tuyền, mùi thơm đặc trưng tuy nhiên có vị đắng nên không được ưa thích Với tỷ lệ cây sương sáo nước là 1:20 thạch vẫn đông chắc nhưng dẻo dai chứ không giòn, màu đen tuyền, mùi thơm đặc trưng và vị hơi đắng Điểm trung bình đánh giá cảm quan của người thử đối với khối thạch mẫu 1:20 là cao nhất (đạt 4,53), sự hài hòa các đặc tính cảm quan của khối thạch này được người thử ưa thích Khi tỷ lệ cây sương sáo nước tăng đến 1:25, cấu trúc thạch bở hơn, hình dạng dễ bị biến đổi, màu nâu nhạt, mùi vị giảm Các đặc tính cảm quan của mẫu này không đặc trưng cho thạch thạch đen nên cũng không được người tiêu dùng ưa thích Tỷ lệ nước tăng đến 1:30 thì nồng độ chất tạo gel trong dịch thạch đen không đủ để tạo khối đông Vì vậy, chọn tỷ lệ sương sáo/nước là 1:20 là tốt nhất [2].

Sản phẩm từ cây thạch đen không chỉ giúp giải khát thông thường được người tiêu dùng ưa chuộng, mà lá thạch đen có tính mát, có tác dụng giải nhiệt, giúp quá trình chuyển hóa trong cơ thể diễn ra dễ dàng, tăng cường năng lượng

và điều trị một số bệnh lý, như tiểu đường, ăn khai vị, phòng chống cảm mạo, cao huyết áp, nhuận tràng, mát gan, chống lão hóa Do vậy, cây thạch đen hiện là cây trồng được người dân huyện Thạch An lựa chọn để thay thế các cây trồng nông nghiệp truyền thống như lúa, ngô, sắn Tuy nhiên, các cơ sở sản xuất thạch tại địa bàn vẫn còn nhỏ lẻ, năng lực sản xuất vẫn còn hạn chế Theo số liệu báo cáo của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Thạch An, sản lượng thạch đen của các hộ trồng trên địa bàn hiện không đủ để tiêu thụ trên thị trường Đây là tín hiệu đáng mừng đối với bà con nông dân trồng thạch đen của huyện Tại tỉnh Lạng Sơn, huyện Tràng Định là địa phương có diện tích trồng cây thạch đen nhiều nhất và là cây trồng truyền thống từ lâu đời của người dân trong huyện Với diện tích trồng hàng năm luôn được duy trì ổn định từ 1.300

- 2.000 ha, năng suất bình quân 5,3 - 6 tấn/ha, sản lượng 7.000 - 11.000 tấn, huyện Tràng Định xác định đây là cây trồng xóa đói giảm nghèo hiệu quả, mang lại thu nhập cao cho người dân với tổng giá trị khoảng 170 - 250 tỷ đồng/năm Thị trường xuất khẩu chính là Trung Quốc, song thời gian qua chủ yếu là xuất khẩu theo đường tiểu ngạch Để hướng đến xuất khẩu theo chính ngạch sang Trung Quốc, huyện Tràng Định đã và đang triển khai nhiều biện pháp trong xây dựng quy trình trồng, chăm sóc, thu hoạch, bảo quản, … nhằm đáp ứng yêu cầu, tiêu chuẩn xuất khẩu chính ngạch Việc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam và Tổng cục Hải quan Trung Quốc ký kết Nghị định thư ngày 8/12/2020 về xuất khẩu thạch đen sang Trung Quốc đang là cơ hội rất lớn cho thạch đen Tràng Định được xuất khẩu chính ngạch, góp phần phát triển kinh tế - xã hội vùng biên giới khó khăn [9].

Tại tỉnh Bắc Kạn, huyện Na Rì là vùng trồng thạch tập trung lớn nhất của tỉnh Theo số liệu báo cáo của UBND xã Vũ Loan (nay là xã Văn Vũ), diện tích trồng thạch đen của xã năm 2020 chỉ còn khoảng 35 ha so với 200 ha năm 2009 Diện tích trồng thạch đen tại xã Vũ Loan (nay là xã Văn Vũ) giảm dần do người dân chưa đầu tư cơ sở chế biến, bảo quản sau thu hoạch, chưa có nơi thu gom và tiêu thụ ổn định và giá cả phụ thuộc nhiều vào thương lái nên nhiều hộ nông dân đã bỏ hoặc giảm diện tích trồng thạch đen (Theo Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Na Rì, 2020) [10]

QUY TRÌNH KỸ THUẬT CANH TÁC THẠCH ĐEN1 Thời vụ trồng thạch đen

- Vụ Xuân: Trồng từ ngày 1 tháng 3

- Vụ Hè thu: Trồng từ tháng 7 đến tháng 8

2 Chuẩn bị đất trồng thạch đen

Chọn đất: Đất được chọn trồng thạch đen có tầng đất dày, không lẫn đá, gần nguồn nước và có chế độ thoát nước tốt (không úng, lầy).

Làm đất: Đất trước khi trồng phải được cày bừa kỹ, sạch cỏ dại.

+ Đối với đất nương rẫy, đất đồi sau khi cày bừa kỹ, sạch cỏ dại thì tiến hành bổ hốc theo đường đồng mức.

+ Đối với đất bằng, đất ruộng thì tiến hành làm rãnh thoát nước xung quanh khu đất, lên luống rộng 1 - 1,5 m, cao 15 - 20 cm, rãnh rộng 20 - 25 cm Bổ rãnh ngang luống có kích thước rộng 5 - 7 cm, sâu 7 - 10 cm hoặc bổ hốc trồng có kích thước daì 15 cm, rộng 5 - 10 cm, sâu 7 - 10 cm.

3 Lượng giống thạch đen

Lượng thạch giống tính cho 1 ha (10.000 m2): 1.500 kg giống.

Giống đối với cây Thạch đen là việc quan trọng trong quá trình sản xuất cây Thạch đen Có giống khỏe và sạch bệnh có thể tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển mạnh và giảm bớt chi phí đầu tư chăm sóc và phòng trừ dịch bệnh nhân giống bằng vô tính, nguồn giống chủ yếu bằng gốc thân của vụ trước

4 Mật độ, khoảng cách trồng và phân bón

- Mật độ trồng: 100.000 cây/ha.

- Khoảng cách: hàng cách hàng 40 x 40 cm; cây cách cây 25 x 25 cm - Lượng phân bón tính cho 1 ha: 2,5 tấn phân hữu cơ vi sinh + 56 kg đạm Urê + 150 kg supe lân + 75 kg kali clorua.

5 Phương pháp trồng

Tất cả các loại phân dùng để bón lót được trộn đều với nhau cho vào hốc, sau đó lấp một lớp đất mỏng 1 - 2 cm rồi lấy 4 - 5 dảnh thạch cấy vào hốc Nén chặt đất xung quanh gốc để giữ ẩm, tạo điều kiện cho cây mọc tái sinh tốt Sau

khi trồng xong tưới nước giữ ẩm cho cây, nếu gặp điều kiện khô hạn thì tưới nước một lần/ngày, tưới liên tục từ 2 - 3 tuần.

6 Bón phân

Bón lót: Ngay sau khi đào hốc trồng, bón lót toàn bộ phân hữu cơ vi sinh + phân supe lân.

Bón thúc lần 1: sau trồng 15 – 30 ngày, khi cây Thạch đen bén rễ, hồi xanh và bắt đầu phân cành; kết hợp xới xáo và làm cỏ cho cây Thạch đen.

Lượng phân bón: 1/2 đạm urê + 1/2 kaliclorua Toàn bộ số phân này được bón vào rãnh giữa 2 hàng Thạch đen Thường phân được bón sau mưa để giảm công tưới nước.

Nếu không có mưa, sau bón phân phải tưới nước Cũng có thể hòa phân trong nước và tưới vào giữa 2 hàng Thạch đen.

Bón thúc lần 2: Sau bón thúc đợt 1 khoảng 30 ngày tiến hành bón khi bộ thân cành cây Thạch đen phủ gần kín mặt đất Lượng phân bón là số phân còn lại Phương pháp bón thúc như lần 1 Kết hợp xới xáo và làm cỏ cho cây Thạch đen.

7 Phòng trừ sâu bệnh

a Nguyên tắc chung khi phòng trừ sâu bệnh trên cây thạch đen

- Chọn cây khỏe, đủ tiêu chuẩn làm giống;

- Trồng, chăm sóc đúng kỹ thuật để cây sinh trưởng tốt có sức chống chịu, cho năng suất và chất lượng cao.

- Thăm đồng ruộng thường xuyên, nắm được diễn biến về sinh trưởng, phát triển của cây thạch đen, dịch hại, thời tiết, đất, nước, để có biện pháp xử lý kịp thời.

b Một số sâu hại chính

- Sâu ăn lá: Sâu có tập quán là dùng tơ cuốn các đọn non lại và ở bên trong ăn phá Khi sâu lớn có thể cắn trụi cả lá và chồi ngọn của đọn non.

Biện pháp phòng trừ: Thăm đồng ruộng thường xuyên và phát hiện sớm, khi mật độ còn thấp thì kết hợp lúc làm cỏ dùng tay bắt diệt sâu Khi sâu ở mật độ cao dùng các loại thuốc sau để diệt trừ: Padan 95SP, Ofatox 400EC, Trebon 10EC, pha thuốc đúng nồng độ và phun đều trên mặt lá.

- Sâu cuốn lá: Sâu thường tập trung ở trên lá ngọn và nhả tơ cuốn hại mép lá vào nhau để sinh sống Sâu cuốn lá ăn biểu bì và diệp lục của lá theo dọc gân lá tạo thành những vệt trắng dài, các vệt này có thể nối liền nhau thành từng mảng Do đó nếu bị mưa nhiều hoặc ngập nước thì thối nhũn làm giảm nghiêm trọng khả năng quang hợp của lá làm năng suất của thạch đen giảm rõ rệt.

Biện pháp phòng trừ: Kiểm tra đồng ruộng thường xuyên và phát hiện sớm, khi mật độ còn thấp thì kết hợp lúc làm cỏ dùng tay bắt diệt sâu Khi sâu ở mật độ sâu cao dùng thuốc trừ sâu sinh học Đầu trâu Bi-sad 30 EC - pha thuốc đúng nồng độ và phun đều trên mặt lá.

c Một số bệnh hại chính

Bệnh thối cổ rễ: Bệnh chủ yếu gây hại ở phần cổ rễ, phần gốc sát mặt đất Vết bệnh thối cổ rễ có màu nâu sẫm hoặc đen, hiện tượng thường thấy là vết bệnh ăn lan vòng khắp quanh thân, làm cho một phần thân teo và quắt lại Dần dần phần vỏ này khi gặp trời mưa hoặc độ ẩm cao sẽ bị thối nhũn, bong ra, cây có màu thâm đen, cây sẽ héo dần và chết Rễ bị thối hoàn toàn, rất dễ rút cây lên, khi đó vỏ bị tróc ra, lầy nhầy và dễ lộ phần lõi Lúc mới bị nhiễm bệnh, lá trên các cây này còn giữ được màu xanh tươi trong vài ngày (nếu trời râm mát), sau đó toàn bộ cây sẽ bị héo rũ gục xuống, chết lụi từng đám rải rác trên ruộng hoặc từng vạt lớn nếu bị nhiễm bệnh nặng.

Biện pháp phòng trừ: Sử dụng cây giống khỏe mạnh, sạch sâu bệnh, không bón nhiều phân đạm, bón phân cân đối Luân canh hợp lý với các

cây trồng khác, dùng thuốc trừ bệnh sinh học Trichoderma spp (Biobus

1.00 WP) để phun.

Lưu ý: Khu đất trồng thạch cần có rào chắn bảo vệ để các loại động vật gia súc, gia cầm khỏi phá hại.

8 Thu hoạch và bảo quản thạch đen

a Thu hoạch

Cây thạch đen được thu hoạch để dùng là thân lá của cây Thời điểm thu hoạch thích hợp và cho năng suất cao nhất là khi cây bắt đầu xuất hiện nụ hoa ở ngọn Không thu hoạch quá non hoặc quá già làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của thạch đen Nên thu hoạch thạch đen khi thời tiết nắng và khô ráo Khi thu hoạch thạch đen cần cắt sát gốc, thân và lá thu về rải đều, phơi nắng nhẹ một ngày sau đó đóng lại 1 - 2 ngày mới đem phơi tiếp khoảng 3 - 5 ngày là khô Nếu gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi có thể sấy khô thạch đen Thường 10 kg thạch tươi thì được 1 kg thạch khô.

b Bảo quản

Thạch đen sau khi phơi khô cần được bó chặt lại và bảo quản ở nơi khô ráo, kê cao cách mặt đất khoảng 20 - 30 cm hoặc có thể bảo quản trong túi nilong để tránh ẩm mốc.

1.5.3 Thành phần hóa học, dược tính và giá trị sử dụng cây thạch đen

Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của cây thạch đen đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích giá trị ẩm thực và y học của nó Cây thạch đen đã được sử dụng trong y học Trung Quốc từ lâu, và nó có nhiều ứng dụng trong cả y học truyền thống và hiện đại Thân và lá khô của cây thạch đen được sử dụng để sản xuất trà thảo dược và thạch đen [13].

Theo các nghiên cứu trước đây, cây thạch đen chứa nhiều thành phần hóa học quan trọng như polysaccharide, polyphenol, flavonoid, axit amin (bao gồm cả axit amin thiết yếu), carbohydrate, chất béo, chất xơ và các chất khác [36], [59], [72] Các chất này có thể có tác dụng cải thiện hệ miễn dịch, hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường, tăng huyết áp và viêm thận cấp Ngoài ra, cây thạch đen cũng có khả năng làm tốt công việc đông tụ trong quá trình chế biến thực phẩm và cải thiện tính cơ học của nhựa tinh bột Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh sự tồn tại của các thành phần hóa học này trong cây thạch đen và khả năng của chúng trong việc mang lại lợi ích cho sức khỏe con người Điều

này tạo ra cơ sở khoa học cho việc sử dụng cây thạch đen trong ẩm thực và y học, và cung cấp thông tin quan trọng cho việc nghiên cứu và phát triển thêm về loại cây này Theo nghiên cứu của tác giả Yuan Ping et al, (2009); Su Hailan et al, (2011), trong cây thạch đen có 17 axit amin (7 axit amin thiết yếu), carbohydrate, chất béo, chất xơ, polyphenol và flavonoid [15] Theo T Feng et al (2007) [10], thạch được chiết xuất từ lá cây thạch đen, hiệu suất chiết đạt 29,36% Kẹo cao su thô chứa 9,74% protein, 30,89% tro, 2,98% chất xơ thô và 42,19% đường tổng số (w/w) Thành phần monosaccharide của thạch chủ yếu là galactose, glucose, arabinose và axit uronic với tỷ lệ mol lần lượt là 3,1:2,3:2,3:1,4 Khoáng chất trong tro chủ yếu là 40,26mg/g natri, 10,57mg/g kali, 1,42mg/g magie và 2,81mg/g canxi [20] Theo Wei Tang et al (2007), tổng số polysaccharide chiết xuất từ cây thạch đen bao gồm galactose, glucose, rhamnose, arabinose, mannose và axit uronic, với các tỷ lệ mol khác nhau Điều thú vị là, tổng số polysaccharide từ cây thạch đen có nhiều hoạt tính sinh học, chẳng hạn như hoạt động chống oxy hóa, chống tiểu đường, chống tăng huyết áp và ngăn ngừa đột quỵ do nhiệt Cây thạch đen được chiết xuất có hàm lượng cao các hợp chất polyphenolic Trong thân, lá cây thạch đen có chất pectin tạo gel, khi bột của thân, lá khô ngâm vào nước chất gen trương nước tạo thành một khối thạch màu đen [66].

Theo nghiên cứu của Phan Văn Kim Thi & cs., (2016) [7] chỉ ra rằng hiệu suất chiết xuất pectin từ cây thạch đen đạt giá trị cao nhất 9,3% khi chiết bằng acid citric 12% với tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/20 g/mL ở nhiệt độ 85 ºC trong thời gian 90 phút Pectin thô thu được từ cây thạch đen thuộc nhóm pectin methoxyl hóa thấp MI 3,162%, chỉ số DE 41,803% và trọng lượng phân tử 7042,25 đvC Vì là nước nông nghiệp nhiệt đới, do vậy nhu cầu về các đồ giải khát, trong đó có thạch ở Việt Nam rất lớn Điều này cho thấy việc nghiên cứu và áp dụng khoa học công nghệ vào phát triển hàng hóa cây thạch đen là vô cùng cần thiết, đặc biệt cho vùng Đông Bắc với cây thạch đen đã được trồng lâu đời như cây truyền thống.