Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) tại Sơn La

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

CAO ĐÌNH SƠN

NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG
VÀ PHÁT TRIỂN CÂY MẮC KHÉN (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.)
DC)) TẠI SƠN LA

LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

CAO ĐÌNH SƠN

NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÂY TRỒNG
VÀ PHÁT TRIỂN CÂY MẮC KHÉN (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.)
DC)) TẠI SƠN LA

Chuyên ngành: Lâm sinh
Mã số: 62.62.02.05

LUẬN ÁN TIẾN SỸ LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. VÕ ĐẠI HẢI

Hà Nội - 2014


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học của bản thân tơi,
cơng trình được thực hiện trong thời gian từ năm 2011 đến 2014. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố
trong bất cứ cơng trình nào khác.
Luận án có sử dụng một số kết quả của dự án nghiên cứu: “Phát triển gây
trồng, chế biến hạt cây Mắc khén cho dân tộc Thái và H’Mông tại tỉnh Sơn La” do
Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) tài trợ, được thực hiện từ năm 2009 - 2010 do
tác giả là chủ nhiệm dự án; một phần kết quả của đề tài nghiên cứu Khoa học Công
nghệ cấp Bộ “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng, nhân giống và sơ chế nhằm
phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) thành sản phẩm hàng
hóa tại Tây Bắc” được thực hiện từ năm 2012 - 2013, do tác giả chủ trì và một phần
kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật gây
trồng và phát triển cây Mắc khén” do Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản (JICA)
tài trợ, được thực hiện từ năm 2012 - 2013 do tác giả làm chủ nhiệm đề tài. Phần kết
quả nghiên cứu này đã được các nhà tài trợ và những người cùng tham gia thực hiện
cho phép sử dụng và công bố trong luận án.

Hà Nội, tháng 02 năm 2014

Người viết cam đoan

NCS. Cao Đình Sơn


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam theo
chương trình đào tạo nghiên cứu sinh, hệ tập trung, giai đoạn 2011 - 2014.
Trong q trình thực hiện và hồn thành luận án, tác giả đã nhận được sự
quan tâm, giúp đỡ của Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo Sau đại học, khoa Lâm học trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam; Ban giám hiệu trường Đại học Tây Bắc,
phòng Đào tạo Đại học, khoa Nơng Lâm,…; sự tài trợ về tài chính của Ngân hàng
Phát triển châu Á (ADB), Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản (JICA) nhân dịp
này tác giả xin trân trọng cám ơn về sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước hết, tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS
Võ Đại Hải - Người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và cơng sức giúp
đỡ tác giả hồn thành luận án này.
Xin chân thành cảm ơn GS.TS. Ngô Quang Đê, GS. Yshihiko Nishimura, Mr
Ito, PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, GS.TS Nguyễn Xuân Quát, PGS.TS Bùi Thế Đồi,
PGS.TS Phạm Đức Tuấn, TS. Lê Xuân Trường, TS. Đỗ Anh Tuân, TS Phạm Minh
Toại, TS. Đồn Đức Lân,... đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận án.
Xin chân thành cảm ơn Sở NN & PTNT, Chi cục Kiểm lâm; UBND huyện,
Phòng NN & PTNT, Trạm khuyến nông các huyện Mộc Châu, Thuận Châu, Mai
Sơn, Thành phố Sơn La, Mường La, Quỳnh Nhai, Bắc Yên và Phù Yên; Hạt kiểm
lâm các huyện Mộc Châu, Thuận Châu, Mai Sơn; Ban quản lý các khu rừng đặc
dụng Côpia, Tà Xùa, Xuân Nha, Sốp Cộp; Ban quản lý Dự án 661 các huyện Mộc
Châu, Thuận Châu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi triển khai thu thập số
liệu ngoại nghiệp.
Hoàn thành luận án này khơng thể khơng nói đến sự động viên, giúp đỡ

nhiều mặt của các cộng sự, đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình. Nhân
dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ đó.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất cả mọi người đã giúp đỡ tác
hoàn thành luận án này!
Tác giả

NCS. Cao Đình Sơn


iii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan............................................................................................................ i
Lời cảm ơn ..............................................................................................................ii
Mục lục ..................................................................................................................iii
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt .................................................................... vii
Danh mục các bảng ................................................................................................. x
Danh mục các hình ...............................................................................................xiii
PHẦN MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 5
1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 5
1.1.1. Tên gọi, phân loại, mơ tả hình thái, giải phẫu và vật hậu ................................ 5
1.1.2. Giá trị sử dụng ............................................................................................... 7
1.1.3. Đặc điểm phân bố, sinh thái ......................................................................... 10
1.1.4. Chọn và nhân giống ..................................................................................... 10
1.1.5. Trồng và chăm sóc rừng............................................................................... 11
1.1.6. Sơ chế sản phẩm và thị trường ..................................................................... 13
1.2. Trong nước ..................................................................................................... 14

1.2.1. Tên gọi, phân loại, mơ tả hình thái, vật hậu .................................................. 14
1.2.2. Giá trị sử dụng ............................................................................................. 16
1.2.3. Đặc điểm phân bố, sinh thái ......................................................................... 18
1.2.4. Chọn và nhân giống ..................................................................................... 20
1.2.5. Trồng và chăm sóc rừng............................................................................... 20
1.2.6. Sơ chế sản phẩm và thị trường ..................................................................... 22
1.3. Nhận xét và đánh giá chung ............................................................................ 25
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................. 27
2.1. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 27


iv

2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái, cấu trúc, tái sinh cây
Mắc khén tại tỉnh Sơn La....................................................................................... 27
2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm vật hậu cây Mắc khén ................................................ 27
2.2.3. Nghiên cứu giá trị sử dụng của cây Mắc khén ............................................. 27
2.2.4. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Mắc khén ..................... 27
2.2.5. Nghiên cứu kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén .......................... 27
2.2.6. Nghiên cứu thị trường và các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây
Mắc khén............................................................................................................... 28
2.2.7. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén bền
vững tại Sơn La. .................................................................................................... 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 28
2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài.......................................................... 28
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ................................................................... 29
2.3. Tổng hợp số liệu phục vụ luận án ................................................................... 45
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN
CỨU...................................................................................................................... 47
3.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 47

3.1.1. Vị trí địa lý, ranh giới .................................................................................. 47
3.1.2. Địa hình, địa mạo ......................................................................................... 47
3.1.3. Đất đai ......................................................................................................... 48
3.1.4. Khí hậu, thủy văn ......................................................................................... 49
3.1.5 Tài nguyên rừng............................................................................................ 50
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội................................................................................ 51
3.2.1. Dân số, dân tộc, lao động và thu nhập .......................................................... 51
3.2.2. Văn hóa – xã hội .......................................................................................... 52
3.2.3. Cơ sở hạ tầng ............................................................................................... 53
3.3. Nhận xét và đánh giá chung ............................................................................ 53
3.3.1. Thuận lợi ..................................................................................................... 53
3.3.2. Khó khăn ..................................................................................................... 54
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................... 55


v

4.1. Đặc điểm hình thái, phân bố, sinh thái, cấu trúc và tái sinh cây Mắc khén tại
tỉnh Sơn La ............................................................................................................ 55
4.1.1. Đặc điểm hình thái thân, lá, hoa và quả........................................................ 55
4.1.2. Phân bố tự nhiên của cây Mắc khén ............................................................. 58
4.1.3. Đặc điểm sinh thái ....................................................................................... 62
4.1.4. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên có Mắc khén phân bố............ 64
4.1.5. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của cây Mắc khén tại Sơn La ............................. 69
4.2. Đặc điểm vật hậu cây Mắc khén ..................................................................... 75
4.2.1. Thời vụ ra chồi, nụ, hoa, quả và thời vụ quả chín, chu kỳ sai quả................. 75
4.2.2. Hình thái vỏ quả và kích thước hạt............................................................... 79
4.3. Giá trị sử dụng của cây Mắc khén ................................................................... 80
4.3.1. Kiến thức bản địa của cộng đồng người Thái và H’Mông trong sử dụng
các sản phẩm từ cây Mắc khén .............................................................................. 80

4.3.2. Kết quả phân tích hoạt tính có trong một số bộ phận cây Mắc khén và đề
xuất hướng sử dụng ............................................................................................... 82
4.4. Các biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Mắc khén........................................... 87
4.4.1. Phẩm chất hạt Mắc khén .............................................................................. 87
4.4.2. Nhân giống từ hạt ........................................................................................ 92
4.4.3. Nhân giống bằng hom cành.......................................................................... 98
4.4.4. Nhân giống cây Mắc khén bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 100
4.5. Kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén ............................................. 107
4.5.1. Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng, phát triển của cây Mắc khén
sau 4 năm trồng ................................................................................................... 107
4.5.2. Các phương thức trồng cây Mắc khén ........................................................ 110
4.5.3. Kỹ thuật trồng bổ sung làm giàu rừng tự nhiên bằng cây Mắc khén ........... 114
4.5.4. Kỹ thuật khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh rừng tự nhiên có cây Mắc khén
phân bố ................................................................................................................ 115
4.6. Thị trường và các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén ........ 116
4.6.1. Thị trường sản phẩm từ hạt cây Mắc khén ................................................. 116


vi

4.6.2. Các biện pháp sơ chế các sản phẩm từ hạt cây Mắc khén ........................... 126
4.7. Các biện pháp kỹ thuật gây trồng, phát triển cây Mắc khén bền vững tại
tỉnh Sơn La .......................................................................................................... 128
4.7.1. Phân tích các điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách trong gây trồng và
phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh Sơn La ........................................................ 128
4.7.2. Các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển loài cây Mắc khén tại tỉnh
Sơn La. ................................................................................................................ 130
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .................................................................. 135
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
ADB

Nghĩa đầy đủ
Ngân hàng phát triển châu Á

A2

Tầng ưu thế sinh thái

A3

Tầng cây gỗ nhỏ

CT

Cơng thức

D1.3; Hvn
Dt, Hdc; Lt
đ

Đường kính ngang ngực (cm), chiều cao vút ngọn (m)

Đường kính tán (m), chiều cao dưới cành (m), chiều dài tán (m)
Đồng

FAO

Tổ chức nơng lương thế giới

GA3

Gibberellin

GDP

Thu nhập bình qn trên đầu người

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu

GTGT
HTp
IBA, BAP
IV

Giá trị gia tăng
Độ chua thủy phân
IndolButilic Acid, Cytokinin
Chỉ số quan trọng (%)

JICA

Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản

K2O

Kali tổng số

MS

Murashige & Skoog’s

MS1

Phẫu diện đất tại huyện Mai Sơn

MC2

Phẫu diện đất tại huyện Mộc Châu

NN & PTNT
NPK

Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Hàm lượng N:P2O5:K2O là 5:10:3


viii

N%

Đạm tổng số

R.Z

Cây Mắc khén

OM%
ƠTC, ƠDB

Mùn
Ơ tiêu chuẩn, ơ dạng bản

pHKCl

Độ chua trao đổi

PRA

Bộ công cụ phỏng vấn nông thôn có sự tham gia

P 2 O5 %

Lân tổng số

SPSS

Phần mềm xử lý thống kê

TC3

Phẫu diện đất tại huyện Thuận Châu

TDZ

Thidiazuron

TMS1

Thời gian khử trùng 15 phút

TMS2

Thời gian khử trùng 30 phút

TMS3

Thời gian khử trùng 45 phút

TP

Thành phố

TS0

MS + 0 mg/l BAP + 0 mg/l IBA

TS1

MS+ 0,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS2

MS+ 1 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS3

MS + 1,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS4

MS + 2 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS5

MS + 2,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS6

MS + 3 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS7

MS + 3,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

TS8

MS + 4 mg/l BAP + 0,5 mg/l IBA

X =S.A.D

Chỉ số khô hạn


ix

UHDP
USD

Dự án phát triển tồn diện vùng cao
Đơ la Mỹ

USDA

Bộ Nông nghiệp Mỹ

ZRSOil

Tinh dầu trong quả Mắc khén

ZRLOil

Tinh dầu trong lá Mắc khén

ZRSM

Thành phần hóa học dịch methanol trong quả Mắc khén

ZRLM

Thành phần hóa học dịch methanol trong lá Mắc khén

x

DANH MỤC CÁC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

1.1

Dữ liệu năng suất cho cây Mắc khén ở các độ tuổi khác nhau

12

2.1

Tổng hợp số liệu phục vụ đề tài

45

4.1

Tóm tắt khu vực chính phân bố Mắc khén tại tỉnh Sơn La

59

4.2

Tóm tắt đặc điểm khí hậu khu vực Mắc khén phân bố

62

4.3

Thành phần cơ giới các phẫu diện đất

63

4.4

Đặc tính hóa học của đất

63

4.5

Tổ thành và mật độ rừng tự nhiên có Mắc khén phân bố
tại đai cao < 700m

64

4.6

Tổ thành và mật độ rừng tự nhiên tại đai cao 700 - 1000m

65

4.7

Tổ thành và mật độ rừng tự nhiên tại đai cao > 1000m

66

4.8

Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của rừng có Mắc khén phân bố

67

4.9

Quan hệ sinh thái lồi Mắc khén với các loài ưu thế trong lâm phần

68

4.10

Hệ số tổ thành cây tái sinh dưới tán rừng tự nhiên tại tỉnh Sơn La

69

4.11

Bảng tổng hợp mật độ tái sinh tại khu vực nghiên cứu

71

4.12

Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao tại khu vực nghiên cứu

72

4.13

Phân loại cây tái sinh theo chất lượng và nguồn gốc

74

4.14

Kết quả các pha vật hậu loài Mắc khén

76

4.15

Quan hệ giữa các pha vật hậu loài Mắc khén với các yếu tố mơi
trường sống

77

4.16

Chu kỳ sai quả của Mắc khén

78

4.17

Hình thái vỏ quả và kích thước hạt giống cây Mắc khén

79

4.18
4.19

4.20

Kiến thức bản địa của cộng đồng người Thái và H’Mông trong sử
dụng các sản phẩm từ cây Mắc khén
Thành phần hóa học tinh dầu của quả (ZRSOil) và lá (ZRLOil)
Zanthoxylum rhetsa Roxb.) DC.*
Thành phần hóa học dịch chiết Methanol của quả (ZRSM) và lá
(ZRLM) Zanthoxylum rhetsoides Drake *

81
82

85


xi

4.21

Kết quả thử nghiệm hoạt tính độc tế bào của tinh dầu quả Mắc khén

87

4.22

Độ thuần hạt Mắc khén tại 3 đai cao

87

4.23

Khối lượng 1.000 hạt Mắc khén theo 3 công thức

88

4.24

Kết quả tỷ lệ nảy mầm của hạt giống Mắc khén

90

4.25

Kết quả thế nảy mầm của hạt giống Mắc khén

91

4.26

Tình hình sâu, bệnh hại tại vườn ươm

97

4.27

Sinh trưởng của cây Mắc khén tại vườn ươm

97

4.28

Tỷ lệ sống và ra rễ của hom Mắc khén trong các cơng thức thí nghiệm

99

4.29

Tạo mẫu sạch cây Mắc khén in vitro từ chồi thu tại thực địa

101

4.30

Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và IBA đến khả năng phát triển chồi cây
Mắc khén

103

4.31

Ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi cây Mắc khén

105

4.32

Ảnh hưởng của thời gian khử trùng đến tỷ lệ nảy mầm của hạt

106

4.33

Sinh trưởng về D1.3, HVN, DT của cây Mắc khén trong các cơng thức
bón phân

108

4.34

Năng suất quả cây Mắc khén trong các cơng thức bón phân

109

4.35

Tỷ lệ sống và chất lượng cây trồng trong các mơ hình

111

4.36

Sinh trưởng về D1.3 , HVN, DT của cây Mắc khén trong các phương
thức trồng

112

4.37

Sản lượng quả cây Mắc khén trong các phương thức trồng

113

4.38

Sinh trưởng của cây Mắc khén trong các phương thức làm giàu rừng

114

4.39

4.40

4.41
4.42

Sinh trưởng của cây Mắc khén trong các mơ hình khoanh ni, xúc
tiến tái sinh
Giá trị gia tăng của các tác nhân trong kênh lưu thông
trực tuyến sản phẩm hạt Mắc khén
Giá trị gia tăng của các tác nhân trong kênh lưu thông

Không trực tuyến sản phẩm hạt Mắc khén
Nhu cầu sản phẩm Mắc khén của người dân tại tỉnh Sơn La

115

117

119
120


xii

4.43

4.44

Nhu cầu sử dụng sản phẩm hạt Mắc khén của các quán ăn dân tộc tại
tỉnh Sơn La
Nhu cầu sử dụng sản phẩm Mắc khén của các hàng thịt sấy tại tỉnh
Sơn La

122

123

4.45

Giá cả sản phẩm hạt Mắc khén tại Sơn La

125

4.46

Kết quả phân tích SWOT

128


xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

2.1

Sơ đồ các bước tiến hành đề tài

29

4.1

Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến cây Mắc khén trưởng thành

55

4.2

Cây Mắc khén khi nhỏ

55

4.3

Cây Mắc khén trưởng thành

55

4.4

Chồi ngọn Mắc khén

56

4.5

Lóng cây Mắc khén

56

4.6

Quả Mắc khén non

57

4.7

Quả Mắc khén xanh

57

4.8

Quả Mắc khén chín

58

4.9

Quả Mắc khén chín nứt lộ hạt

58

4.10

Hạt Mắc khén

58

4.11

Sơ đồ các tuyến điều tra phân bố Mắc khén tại Sơn La

61

4.12

Biểu đồ phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao tại Sơn La

73

4.13

Món cá pỉnh tộp

82

4.14

Món thịt gác bếp

82

4.15

Kích thước hạt

89

4.16

Phơi hạt chụp từ kính hiến vi

89

4.17

Phơi khơng cịn sống

90

4.18

Phơi cịn sống

90

4.19

Thu quả Mắc khén bằng sào

92

4.20

Thu hái quả Mắc khén bằng thang

92

4.21

Bảo quản trên gác bếp

93

xiv

4.22

Bảo quản trong chai lọ

93

4.23

Cây Mắc khén ngoài tự nhiên

100

4.24

Chồi Mắc khén sau khử trùng

100

4.25

Chồi Mắc khén phát triển từ mắt ngủ

102

4.26

Ảnh hưởng của tổ hợp IBA và BAP đến khả năng phát triển chồi

103

4.27

Chồi cây Mắc khén tái nhiễm khuẩn và nấm

104

4.28

Ảnh hưởng của GA3 đến khả năng kéo dài chồi cây Mắc khén

106

4.29

Mơ hình trồng rừng Mắc khén thuần lồi

110

4.30

Mơ hình trồng Mắc khén xung quanh vườn rừng

110

4.31

Sơ đồ các kênh lưu thông trực tuyến sản phẩm hạt Mắc khén

117

4.32

Sơ đồ kênh lưu thông sản phẩm hạt Mắc khén không trực tuyến

118

4.33

Tỷ trọng sử dụng sản phẩm hạt Mắc khén

119

4.34

Quy trình chế biến hạt Mắc khén

126

4.35

Sơ đồ chuỗi giá trị sản phẩm Mắc khén

127


1

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Sơn La một tỉnh miền núi của vùng Tây Bắc Việt Nam, có toạ độ địa lý
20039' - 22002' vĩ độ Bắc, 103011'- 105 002' kinh độ Ðơng. Diện tích tự nhiên tồn
tỉnh là 1.412.500 ha, chiếm 4,27% diện tích cả nước, trong đó diện tích quy hoạch
cho đất lâm nghiệp 934.039 ha, chiếm tỷ lệ 66%; đất lâm nghiệp có rừng 633.686
ha, chiếm 44,8% diện tích đất tự nhiên; đất ngồi lâm nghiệp 478.461 ha, chiếm tỷ
lệ 34% (nguồn: Chi cục Kiểm lâm Sơn La, số liệu tính đến hết 31/12/2012). Dân số
tồn tỉnh là 1.083.700 người (tính đến hết 31/12/2011), với mật độ 76 người/km2, có
12 dân tộc anh em cùng sinh sống. Ðông nhất là dân tộc Thái chiếm 54,7%, dân tộc
Kinh chiếm 17,42%, dân tộc H’Mông chiếm 13%, dân tộc Mường chiếm 8,15% và
các dân tộc khác chiếm 6,73%. Tỷ lệ hộ nghèo chung của toàn tỉnh là 36,7%, trong
đó tỷ lệ hộ nghèo thành thị là 10%, tỷ lệ hộ nghèo nông thôn là 41,7% (Nguồn: Niên
giám thống kê tỉnh Sơn La năm 2012). Tỉnh Sơn La có vị trí chiến lược trong phát
triển kinh tế, xã hội, an ninh, quốc phòng và đặc biệt là trong phòng hộ đầu nguồn
giữ nước cho hai nhà máy thủy điện lớn nhất vùng Đông Nam Á hiện nay là thủy
điện Hịa Bình và thủy điện Sơn La. Rừng của Sơn La có nhiều lồi động, thực vật
q hiếm, nhiều lồi đặc hữu có giá trị kinh tế cao được người dân ưa dùng trong
cuộc sống hàng ngày, điển hình trong các loài thực vật rừng này là cây Mắc khén.
Cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) cịn có tên gọi khác là cây
Sẻn hôi, thuộc họ Cam (Rutaceae), là cây gỗ nhỡ cao từ 14 - 18m, thân thẳng, vỏ có
nhiều gai mọc, lá kép lơng chim một lần lẻ, mép phiến lá có răng cưa, hoa mọc thành
chùm màu xám trắng, mùa ra hoa tháng 6 - 7, quả chín tháng 10 - 11, quả hình trịn, hạt
hình cầu khi chín màu đen óng. Cây Mắc khén phân bố khá rộng ở vùng Tây Bắc,
trong đó có nhiều ở tỉnh Sơn La, là một loài cây đặc sản, có sản phẩm chính là hạt, hạt
cây Mắc khén được ví như hạt Hồ tiêu của vùng Tây Bắc. Đây là loại gia vị cay, thơm
ngon gần giống như gia vị của hạt Hồ tiêu, nó khơng thể thiếu được trong các món ăn
hàng ngày của người dân thiểu số nơi đây, đặc biệt là dân tộc Thái và H’mông, mang
nét đặc thù về giá trị văn hóa, truyền thống bản địa [50].

2

Hiện nay, quy mô thị trường sản phẩm hạt Mắc khén đang phát triển mạnh ở
khu vực Tây Bắc nói chung và tỉnh Sơn La nói riêng, nhu cầu của người dân vùng
Tây Bắc sử dụng sản phẩm hạt Mắc khén rất nhiều chiếm chủ yếu tổng sản lượng
Mắc khén, đối với các đồng bào dân tộc (Thái, H’mông, Kháng, Dao) 100% các hộ
gia đình đều sử dụng hạt Mắc khén trong các bữa ăn hàng ngày. Bên cạnh thị
trường vùng Tây Bắc, thì thị trường sản phẩm Mắc khén ngồi vùng Tây Bắc cũng
đang có xu hướng phát triển như ở Thanh Hoá, Nghệ An, Tuyên Quang, Lạng Sơn,
Hà Giang và các tỉnh Bắc Lào giáp biên giới vùng Tây Bắc. Tuy nhiên, hiện nay
người dân chủ yếu thu hoạch sản phẩm Mắc khén từ rừng tự nhiên mang về nhà sử
dụng hoặc đem ra thị trường tiêu thụ. Việc gây trồng cây Mắc khén còn rất nhỏ lẻ,
chưa phát triển, các nguyên nhân chủ yếu là:
- Thông tin về lồi cây này cịn rất hạn chế, thị trường sản phẩm hạt chưa
được nghiên cứu và cập nhật. Thông tin về loài cây và thị trường sản phẩm hạt Mắc
khén cịn mờ nhạt trong hệ thống thơng tin chung về các loài cây đặc sản rừng và thị
trường sản phẩm. Tên thương mại, mã số, giá cả thị trường hạt Mắc khén hầu như
chưa được người sử dụng trong nước biết đến. Bên cạnh đó, nghiên cứu về chế biến
và sử dụng sản phẩm từ hạt loài cây này cũng chưa được tiến hành, vì vậy hạt chủ
yếu vẫn được sử dụng theo kiểu truyền thống của người dân địa phương.
- Thiếu các thông tin về đặc điểm lâm học của lồi Mắc khén: Hiện tại chưa
có nghiên cứu cụ thể về các đặc điểm hình thái, cấu trúc, tái sinh, phân bố, lập địa,
vật hậu,... nên sự hiểu biết về cây Mắc khén còn rất hạn chế.
- Thiếu hướng dẫn kỹ thuật gây trồng Mắc khén: Hiện nay, do thiếu nhiều
thông tin nên chúng ta vẫn chưa xây dựng được quy trình kỹ thuật nhân giống và
gây trồng, phát triển Mắc khén theo hướng ổn định và có hiệu quả kinh tế cao.
Thiếu kỹ thuật, trong đó có lựa chọn các lập địa phù hợp cũng là nguyên nhân trực
tiếp các mơ hình chưa phát triển.
- Chưa có mơ hình trình diễn trồng Mắc khén để làm cơ sở nhân rộng: Hiện

nay, cây Mắc khén chủ yếu được trồng xen trên đất nương rẫy, nông lâm kết hợp
với quy mơ rất nhỏ lẻ, chưa có các mơ hình đủ lớn và toàn diện về các mặt, cả về
rừng trồng và khoanh ni xúc tiến tái sinh có trồng bổ sung.


3

Xuất phát từ những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật
gây trồng và phát triển cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC)) tại Sơn
La” là rất cần thiết vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc gây trồng và phát triển loài cây
Mắc khén trở thành hàng hóa ở Sơn La.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Hoàn thiện kỹ thuật gây trồng, phát triển loài cây Mắc khén đem lại hiệu quả
kinh tế cao và bền vững, góp phần vào việc tăng thu nhập và xói đói, giảm nghèo
cho cộng đồng các dân tộc thiểu số ở tỉnh Sơn La.
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
3.1. Về lý luận
- Xác định được các đặc điểm lâm học và giá trị sử dụng cây Mắc khén tại
Sơn La.
- Xác định được các biện pháp kỹ thuật tạo cây con, gây trồng và khoanh nuôi
xúc tiến tái sinh rừng có Mắc khén phân bố tại Sơn La.
3.2. Về thực tiễn
Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật gây trồng và phát triển cây Mắc khén
tại tỉnh Sơn La.
4. Những điểm mới của đề tài
- Đây là cơng trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu tương đối có hệ thống và
tồn diện về cây Mắc khén từ các đặc điểm lâm học, nhân giống, gây trồng, thị

trường và giá trị sử dụng, chế biến.
- Xác định được các đặc điểm hình thái, cấu trúc, tái sinh, phân bố cây Mắc
khén tại Sơn La.
- Xác định được các biện pháp nhân giống, kỹ thuật gây trồng và các biện
pháp sơ chế sản phẩm từ hạt cây Mắc khén.


4

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Loài cây Mắc khén.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
* Về địa lý:
8/11 huyện, thành phố của tỉnh Sơn La có phân bố cây Mắc khén, cụ thể là:
Thành phố Sơn La, các huyện: Thuận Châu, Quỳnh Nhai, Mường La, Mộc Châu,
Bắc Yên, Sông Mã và Mai Sơn.
* Về chuyên môn:
Một số nội dung không thuộc phạm vi của luận án là: Nghiên cứu đa dạng về
mặt di truyền; các xuất xứ nguyên liệu phục vụ cho công tác nhân giống; hiệu quả
kinh tế của người trồng Mắc khén.
6. Cấu trúc luận án
Luận án, ngoài phần tài liệu tham khảo và các phụ lục được kết cấu thành các
phần sau đây:
-

Phần mở đầu.

-

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu.

-

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu.

-

Chương 3: Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.

-

Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

-

Kết luận, tồn tại và kiến nghị.


5

Chương 1:
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Tên gọi, phân loại, mơ tả hình thái, giải phẫu và vật hậu
- Tên gọi, phân loại:
Cây Mắc khén là một trong tổng số 250 loài thuộc chi Zanthoxylum, thuộc
họ Cam (Rutaceae), các lồi trong chi này có tên chung bắt nguồn từ Hy Lạp là
Xanthos, có nghĩa là màu vàng; xylon có nghĩa là gỗ
(www.biosysnepal.com.np/.../zanthoxylum.php) [85].

Hệ thống phân loại Takhtajan đã phân chi Zanthoxylum thuộc phân họ
Rutoideae, bộ Zanthoxyleae (Singh, HB, 2004) [76].
Mạng lưới thông tin về tế bào thực vật đặt chi này trong họ Toddalioideae.
Tên tiếng Anh gọi cây Mắc khén là Indian ivy-rue; Khên 1, Khouang (tên Lào);
Kamchat ton, Luuk ra maat, Ma khuang (tên Thái Lan); Hantu duri (tên Malaixia);
Kayetana, Salai, Kasabang (tên Philippin); Kayu lemanh, Kayu tân, Ki tanah (tên
Inđônêxia); Kathit-pyu (tên Mianma); Bazinali, Tessul, Badrang, BroJonali,
Jummina, Kuyitti, Tikta, Rachamam, Iratchai (tên Ấn Độ) (dẫn theo Lã Đình Mỡi
và cộng sự, 2001, 2002 ) [44], () [94].
- Hình thái, giải phẫu và vật hậu:
Cây Mắc khén được một số tác giả trên thế giới mơ tả về hình thái bên ngồi
và cấu tạo giải phẫu bên trong. Đây là cơ sở khoa học cho việc định loại và phân
biệt Mắc khén với những loài cây khác, đặc biệt những lồi trong chi của nó. Mắc
khén là lồi cây đơn tính khác gốc, rụng lá, gỗ trung bình hoặc lớn, cây có thể cao
đến 35m, trên thân và cành có phủ nhiều gai ngắn, đáy rộng, cong, nhọn, thẳng. Lá
mọc cách, kép lông chim một lần chẵn hoặc lẻ, dài 30 - 40cm; có từ 10 - 17 lá chét
mọc đối hoặc gần như đối; lá chét có dạng hình trứng hay hình trái xoan, kích thước
(7 - 13 x 3 - 5)cm; mép lá nguyên hoặc khía răng cưa nhỏ. Cụm hoa dạng chùy, mọc
ở đầu cành hay ở nách lá, dài 8 - 14cm. Hoa nhỏ, chỉ dài chừng 2,5mm, mẫu 4, lá
đài 4, cánh tràng 4, màu trắng hay vàng nhạt. Hoa đực có 4 nhị với 1 lá nỗn thối


6

hóa. Hoa cái với bầu có 1 lá nỗn. Quả nang hình cầu, đường kính chừng 6 - 7mm,
đơn độc (dẫn theo Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2001, 2002 ) [44].
Mắc khén là cây gỗ trung bình, rụng lá, vỏ cây có tinh dầu thơm, khi cây cịn
non trên thân có nhiều gai hình nón bao phủ, lá kép lông chim một lần chẵn hoặc lẻ,
các lá chét phân bố hơi dày ở phần cuối của lá kép, chiều dài lá kép từ 30 - 75cm, có
từ 5 - 20 cặp lá chét, lá chét hình trứng có kích thước (7 - 15 x 3 - 5)cm; hoa nhỏ

xuất hiện cùng với lá mới, màu vàng xanh; trái cây nhỏ hình cầu, có đường kính
5mm, màu vàng cam khi chín ( [86], (o/plants/zanthoxylum-rhetsa.php)
[90].
Tại Lào, cây Mắc khén được mơ tả là cây rụng lá, cao đến 18m; khi nhỏ vỏ
cây có màu xanh, lá cây có nhiều gai bao phủ, khi cây trưởng thành vỏ có màu xám,
các cành cây đều có gai; lá kép lơng chim một lần lẻ, lá kép dài 30 - 40cm, có 5 - 23
lá chét; lá chét hình trứng, kích thước (5 - 22 x 2 - 7)cm; hoa mọc chùm bao gồm
nhiều hoa, có màu trắng; chùm quả có đến 100 quả, khi chín hạt màu đen có đường
kính

5mm.

Theo

Lutz

Lehmann

(1987)

[73],

( />
tfpwiki/index.php/Mak_khaen_/Zanthoxylum_rhetsa) [95], cây Mắc khén ra hoa
vào tháng 10, quả chín vào tháng 12 đến tháng giêng năm sau.
Về giải phẫu, Cutter, EG (1969) [67] đã mơ tả như sau:
i) Thịt có màu trắng nhạt, có nhựa và chứa chất berberine;
(ii) Vịng sinh trưởng khơng rõ ràng hoặc khơng có, màu sắc của giác và lõi
gỗ không phân biệt, thường là màu vàng nhạt, có sợi gỗ. Gỗ mềm, có mùi thơm đặc
trưng, khối lượng riêng từ 0,35 - 0,62 g/cm3;

(iii) Quản bào liên tục, sợi gỗ khơng có vách ngăn, độ dày trung bình và có
ranh giới rõ ràng.
Như vậy, việc phân loại cây Mắc khén bước đầu cũng đã có một số thơng tin.
Tuy nhiên, khi mơ tả về hình thái và giải phẫu cịn rất ít nghiên cứu dẫn đến thơng
tin chưa được đầy đủ, chưa thống nhất, do đó cần phải có những nghiên cứu tiếp
theo.


7

Về vật hậu: Theo Lã Đình Mỡi và cộng sự (2001, 2002) [44], tại Malaixia
cây Mắc khén thường rụng lá vào tháng 3 - 4 hàng năm và ra nụ nở hoa vào ngay
thời gian trước hoặc sau khi các lá non vừa nhú. Ở Java, Mắc khén ra hoa vào tháng
12 hàng năm và quả chín vào các tháng 2 - 3 năm sau, hoa thơm hấp dẫn côn trùng
và thụ phấn nhờ côn trùng. Tại miền Bắc của Thái Lan cây Mắc khén rụng lá vào
tháng 12 - 1 hàng năm, sau đó ra lá non, mầm hoa, hoa nở vào tháng 6 - 7 hàng
năm, quả chín và người dân thu hoạch trong mùa lạnh vào tháng 11 và tháng giêng
() [92]. Các nghiên cứu này đã bước đầu cho thấy,
ở những vùng phân bố khác nhau thì đặc điểm về vật hậu cũng có sự sai khác.
1.1.2. Giá trị sử dụng
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, sản phẩm từ cây Mắc khén được sử dụng
chủ yếu cho y học và làm gia vị cho một số món ăn ở địa phương. Theo Singh
(2004) [76], Chadha (2008) [66], tại Ấn Độ lá, rễ, vỏ cây Mắc khén được sử dụng
chống lại bệnh sốt thông thường, sốt rét, rối loạn tiêu hóa và viêm phế quản, chiết
suất tinh dầu từ hạt để chữa bệnh hói đầu và nghiền bột từ vỏ cây để điều trị bệnh
đau răng, lá non được ăn như một loại rau, bột được nghiền từ trái cây được sử dụng
làm tăng sự hấp dẫn của một số món ăn.
Một số nghiên cứu khoa học khác cũng đã xác nhận vai trò y học của các sản
phẩm từ cây Mắc khén, khi chiết suất lá làm thuốc tẩy giun (Yadav và Tanggu,
2009); vỏ cây Mắc khén khi chiết suất ra chất làm giảm bệnh đau bụng và tiêu chảy

và các ứng dụng tiềm năng cho sản xuất dược phẩm để điều trị bệnh ung thư, chống
đông máu (Rahman, 2002). Theo dân gian Trung Quốc thuốc sắc hay truyền tĩnh
mạch của vỏ cây và hạt cây Mắc khén được sử dụng như một loại thuốc bổ thơm
trong chống các bệnh sốt, khó tiêu, và dịch tả; trái cây, cũng như các cành, các gai,
được sử dụng như một phương thuốc cho đau răng, cũng có thể sử dụng để chữa
bệnh đầy hơi và một số bệnh thuộc về bao tử. Ở một số địa phương khác của Trung
Quốc, các sản phẩm từ cây Mắc khén được sử dụng cho bệnh hen suyễn, viêm phế
quản, bệnh tả, sốt, khó tiêu, đau răng, giãn tĩnh mạch và bệnh thấp khớp
() [87].


8

Tại Nêpan chiết suất vỏ, hạt cây Mắc khén tạo ra một số loại thuốc chống nhiễm
trùng, thuốc an thần, viêm khớp, ngồi ra cịn sử dụng trong ngành cơng nghiệp nước
hoa và gia vị cho một số món ăn (www.biosysnepal.com.np/.../zanthoxylum.php) [85].
Den Hertog, W.H. and K.F. Wiersum (2000) [88], nghiên cứu kiến thức của
người dân của bộ lạc Bhotiya khi lấy hạt cây Mắc khén làm gia vị cho các món ăn
truyền thống như món súp, hạt cây Mắc khén sau khi phơi khô được nghiền nhỏ và
được người dân địa phương rắc phủ trên bề mặt món súp. Bên cạnh đó, một số sản
phẩm từ cây Mắc khén được sử dụng để chữa một số bệnh như đau răng, cảm lạnh
thơng thường, ho và sốt, vì nó được cho là tạo ra sự ấm áp cho cơ thể. Để chữa đau
răng, trái cây tươi hoặc khô được nhấn trên các răng bị ảnh hưởng và được giữ
trong vị trí đau cho đến khi nó mất vị hăng cay của nó. Chồi non của cây Mắc khén
được sử dụng như bàn chải đánh răng. Gần đây, mọi người cũng đã bắt đầu sử dụng
bột làm từ trái cây Mắc khén sấy khơ để làm sạch răng, cịn đối với bệnh dạ dày
thường gặp là điều trị bằng súp có gia vị hạt cây Mắc khén.
Vỏ cây Mắc khén có mùi thơm, có thể chiết suất làm một số loại thuốc dễ
tiêu hóa, chữa các bệnh tiết niệu, khó tiêu, tiêu chảy và pha với mật ong trong chữa
bệnh thấp khớp. Trái cây là món khai vị, hữu ích trong bệnh tả, bệnh hen suyễn,

viêm phế quản, bệnh khó thở, đau răng, làm giảm nấc cục. Các lá noãn mang lại
một loại dầu thiết yếu, chữa được bệnh tả. Dầu hạt có tính sát trùng và chất khử
trùng chữa bệnh viêm da liễu. Dầu hạt được sử dụng trong bệnh chàm khô và gàu
của trẻ em (o/plants/zanthoxylum-rhetsa.php) [90].
Tại Lào, sản phẩm chính của cây Mắc khén là quả, quả được sử dụng như
một dạng hạt tiêu; dầu từ hạt được chiết suất làm loại thuốc chống viêm răng; lá có
thể được sử dụng làm hoạt chất lên men của bia rượu; lá non được người dân sử
dụng ăn như một loại rau, đây là món ăn ưa thích tại Lào; vỏ cây, vỏ rễ và trái cây
có chứa chất kháng khuẩn cho hiệu quả cao, đặc biệt hữu ích đối với bệnh dạ dày và
rối loạn đường ruột, ( [95].
Theo Mạng lưới thông tin về tế bào thực vật, tinh dầu được chiết suất từ cây
Mắc khén được coi là có tác dụng sát trùng và chữa bệnh thổ tả. Tại Philippin,


9

người ta dùng vỏ cây giã nát, trộn với dầu để xoa bóp ngồi chữa các vết bầm dập,
các chỗ đau, nước sắc từ vỏ cây được dùng làm thuốc uống chữa đau tức ngực, đau
dạ dày, vỏ cây còn được dùng làm thuốc chữa rắn cắn. Người dân Ấn Độ đã có tập
quán sử dụng quả Mắc khén làm thuốc chữa bệnh ăn khó tiêu, đau dạ dày, kích
thích, chữa hen suyễn, viêm phế quản, đau nhức răng, rối loạn nhịp tim và viêm khớp.
Một số nơi ở đảo Java, người ta lấy quả Mắc khén non để làm gia vị thay ớt và hạt tiêu.
Người Mianma lại lấy lá non phơi khô làm gia vị trong chế biến thực phẩm trong các
bữa ăn hàng ngày (dẫn theo Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2001, 2002) [44].
Ở Philippines, khi nghiền nhỏ vỏ cây Mắc khén trộn với dầu gió được sử
dụng như một phương thuốc chữa đau dạ dày, vỏ cây được sắc uống chữa bệnh đau
ngực, lá non được nhai nát đắp để chữa rắn cắn. Tại Ấn Độ, quả cây Mắc khén được
sử dụng trong chữa bệnh hen suyễn, rối loạn tiêu hóa và viêm phế quản, khó thở,
đau răng và bệnh thấp khớp; trong y học dân gian của các bộ tộc Naga ở Ấn Độ lá
cây Mắc khén được sử dụng như một phương thuốc tẩy giun. Tại Mianma, lá non

được sử dụng như gia vị trong một số món ăn (Van Valkenburg, J.L.C.H. and
Bunyapraphatsara, 2001) [81], ( [93].
Khi phân tích các hoạt chất có chứa trong hạt cây Mắc khén, tinh dầu từ hạt
thường có các thành phần chính là các hợp chất monoterpen, trong đó chủ yếu là
sabinen, α-pinen, p-cymem, terpinen-4-ol và α-terpineol. Trong vỏ quả chứa khoảng
0,24% ancaloit tổng, đáng chú ý trong đó là budrungain (khoảng 0,0025%) và
budrungainin (0,005%) (dẫn theo Lã Đình Mỡi và cộng sự, 2001, 2002) [44]; theo
Suresh Lalitharani và cộng sự (2010) [80], khi phân tích vỏ cây Mắc khén đã tìm
được 15 hợp chất, trong đó có một số chống ơ xy hóa và kháng khuẩn tốt như
Dodecanoic acid, axit Tetradecanoic, n-Hexadecanoic axit.
Các nghiên cứu cho thấy một số chất được chiết suất từ các bộ phận của cây
Mắc khén rất có giá trị trong y học và ẩm thực. Đây là cơ sở quan trọng cho việc
gây trồng và phát triển loài cây này ở một số nước trên thế giới như Nêpan, Thái
Lan, Trung Quốc, Lào, Ấn Độ,…