Nghiên cứu sinh trưởng cây hồi (illicium verum hook) giai đoạn 3 5 tuổi tại huyện bình gia tỉnh lạng sơn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------

NÔNG VĂN TUẤN
NGHIÊN CỨU SINH TRƢỞNG CÂY HỒI (Illicium verum Hook) GIAI
ĐOẠN TỪ 3-5 TUỔI TẠI HUYỆN BÌNH GIA, TỈNH LẠNG SƠN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên nghành: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa

: Lâm nghiệp

Khóa học

: 2012 - 2016

THÁI NGUYÊN, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------

NÔNG VĂN TUẤN

NGHIÊN CỨU SINH TRƢỞNG CÂY HỒI (Illicium verum Hook) GIAI
ĐOẠN TỪ 3-5 TUỔI TẠI HUYỆN BÌNH GIA, TỈNH LẠNG SƠN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên nghành: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa

: Lâm nghiệp

Lớp

: K44 - QLTNR

Khóa học

: 2012 - 2016

Giảng viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Tiến

THÁI NGUYÊN, 2016


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân

tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn
toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai sót tôi xin hoàn
toàn chịu trách nhiệm!
Thái Nguyên, ngày 5 tháng 6 năm 2016
XÁC NHẬN CỦA GVCN

NGƢỜI VIẾT CAM ĐOAN

Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trước hội đồng khoa học!

TS. Nguyễn Thanh Tiến

Nông Văn Tuấn

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHÂN BIỆN
Giáo viên chấm phân biện xác nhận sinh viên
đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng yêu cầu !
(Ký, họ và tên)


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong thời thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp đại học, ngoài
sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các cá
nhân trong và ngoài trường. Sau thời gian nghiên cứu và thực tập tốt
nghiệp,đến nay tôi đã hoànthành đề tài tốt nghiệp cua mình.
Qua đây tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô giáo
trong Khoa Lâm nghiệp cùng các thầy cô trong trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên đã dìu dắt, dạy dỗ tôi trong quá trình học tập tại trường.

Tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo TS.Nguyễn Thanh Tiến, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong
suốt thời gian thực tập. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của cán bác
,các cô,các chú các anh các chị đang công tac hạt kiểm lâm huyện Bình Gia
đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc hướng dẫn, cung cấp các thông tin ,tài liệu
và tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài của mình trong thời gian qua.
Cuối cùng tôi xin gủi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã quan tâm động viên,
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 5 tháng 06 năm 2016
Sinh viên

NÔNG VĂN TUẤN


iii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Hàm lượng của trans-anethol trong tinh dầu Hồi ............................. 7
Bảng 2.2. Phân chia điều kiện thoát nước của Trectov................................... 13
Bảng 2.3. Tiêu chuẩn phân chia dạng địa thế ................................................. 20
Bảng 2.4. Tiêu chuẩn phân chia trạng thái ...................................................... 21
Bảng 2.5. Đặc trưng dạng lập địa.................................................................... 21
Bảng 2.6. Cơ cấu sử dụng đất tại Bình Gia ..................................................... 24
Bảng 4.1. Liệt số phân bố N/D lâm phần rừng Hồi tuổi 3 .............................. 33
Bảng 4.2. Liệt số phân bố N/D lâm phần rừng Hồi tuổi 5 .............................. 35
Bảng 4.3. Bảng tổng hợp các phương trình tương quan Hvn và D1.3 tuổi 3 ....... 37
Bảng 4.4. Bảng tổng hợp các phương trình tương quan Hvn và D1.3 tuổi 5 ....... 38
Bảng 4.5. Bảng tổng hợp các phương trình tương quan Dt và D1.3 tuổi 3 .... 39

Bảng 4.6. Bảng tổng hợp các phương trình tương quan Dt và D1.3 tuổi 5 .... 40
Bảng 4.7. Các chỉ số điều tra lâm phần Hồi tuổi 3 ......................................... 41
Bảng 4.8. Các chỉ số điều tra lâm phần Hồi tuổi 5 ......................................... 42
Bảng 4.9 so sánh sinh trưởng lâm phần rừng Hồi tuổi 3&5 ........................... 43
Bảng 4.10. Các thông tin trong ô tiêu chuẩn................................................... 44


iv

DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 4.1. Một số biểu đồ mô phỏng phân bố N/D rừng Hồi tuổi 3 ................ 34
Hình 4.2. Một số biểu đồ phân bố N/D rừng Hồi tuổi 5 ................................. 36


v

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

D1.3
TT
Ha
Hvn
N
Dt

Đường kính ngang ngực
Thứ tự
Hecta
Chiều cao vút ngọn

Số cây
Đường kính tán

G/ha

Tổng tiết diện ngang lâm phần

OTC
T
TB
X
UBND

Ô tiêu chuẩn
Tốt
Trung bình
Xấu
Uỷ ban nhân dân


vi

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT......................................... v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi

Phần 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa nghiên cứu .................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ......................................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4
2.1.1. Phân loại khoa học cây Hồi..................................................................... 4
2.1.2. Đặc điểm hình thái .................................................................................. 4
2.1.3. Đặc điểm sinh thái ................................................................................... 6
2.1.4. Phân bố địa lý .......................................................................................... 8
2.1.5. Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn ........................................................ 8
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ............................................................. 9
2.2.1. Nghiên cứu mô hình sinh trưởng ............................................................ 9
2.2.2. Về sinh trưởng ....................................................................................... 12
2.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................ 16
2.3.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................. 16
2.3.2. Những nghiên cứu về sinh trưởng......................................................... 17
2.3.3. Về lập địa và kỹ thuật trồng .................................................................. 19
2.3.4. Nghiên cứu về sinh khối rừng ............................................................... 22


vii
2.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 23
2.4.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu ......................................... 23
2.4.2. Điều kiện dân sinh - kinh tế .................................................................. 25
2.4.3. Nhận xét chung ..................................................................................... 26
Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 27
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 27
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 27
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 27

3.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 27
3.3. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 27
3.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, xử lý và tính toán ................................. 27
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................. 32
4.1 Khái quát về đặc điểm rừng Hồi tại Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn.................. 32
4.1.1. Kết quả nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo đường kính
(N/D) ..................................................................................................... 32
4.1.2. Kết quả nghiên cứu tương quan Hvn và D1.3 .......................................... 37
4.1.3. Kết quả nghiên cứu tương quan Dt và D1.3 ............................................ 39
4.2. Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng của cây
Hồi tại Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn ........................................................... 41
4.2.1. Đặc điểm các nhân tố điều tra lâm phần rừng Hồi tuổi 3 ..................... 41
4.2.2. Đặc điểm các nhân tố điều tra lâm phần rừng Hồi tuổi 5 ..................... 42
4.2.3. So sánh sinh trưởng lâm phần rừng Hồi tuổi 3&5 ................................ 43
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình đến sinh trưởng của cây Hồi tại
huyện Bình Gia ..................................................................................... 43
4.4. Đề xuất giải pháp kỹ thuật nâng cao sức sinh trưởng nhằm tăng sản
lượng của cây Hồi tại Bình Gia ............................................................ 45
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 47


viii
5.1. Kết luận .................................................................................................... 47
5.1.1 Nghiên cứu quy luật tương quan lâm phần 3 tuổi.................................. 47
5.1.2 Nghiên cứu quy luật tương quan lâm phần 5 tuổi.................................. 47
5.2. Những tồn tại và đề nghị .......................................................................... 47
5.2.1. Những tồn tại......................................................................................... 47
5.2.2 Kiến nghị ................................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ở Việt Nam ngành lâm nghiệp hiện nay đang phát triển rất nhanh chóng
đồng nghĩa với sự nhanh chóng đó tài nguyên rừng ngày càng mất đi. Chúng ta
cần giải quyết các vấn đề vừa đáp ứng được sự phát triển của nghành lâm
nghiệp chế biến mà không làm ảnh hưởng tới phát triển môi trường rừng. Đặt
ra câu hỏi tìm kiếm một loại cây trồng mới vừa phát triển nhanh đem lại hiệu
quả kinh tế, có phẩm chất gỗ tốt đáp ứng được ngành công nghiệp đồ gia dụng
cũng như bảo vệ được tài nguyên rừng.
Hồi (Illicium verum hook) là cây đặc sản có giá trị kinh tế cao, cây đa
mục đích. Tinh dầu Hồi là sản phẩm được trưng cất từ lá, quả và hạt, nhưng
chủ yếu là từ quả, là nguyên liệu quý trong công nghiệp dược phẩm và thực
phẩm. Trong công nghiệp dược phẩm tinh dầu Hồi được sử dụng để chế biến
các loại thuốc xoa bóp, nội tiết, tiêu hóa và chống nôn mửa. Trong công nghiệp
thực phẩm quả Hồi được dùng làm gia vị để chế biến thức ăn. Ngoài ra, tinh
dầu Hồi còn được dùng làm hương liệu để chế biến các đồ mĩ phẩm cao cấp.
Sau khi ép lấy tinh dầu, bã còn lại được dùng làm thuốc trừ sâu, làm men, than
hoạt tính, phân bón …Hơn nữa, Hồi là cây đặc hữu chỉ có ở một số quốc qia
trên thế giới như Trung Quốc, Ấn Độ, Philippin và Việt Nam. Tinh dầu Hồi là
mặt hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế lớn, giá trị tinh dầu mà thị trường trên thế
giới đã tiêu thụ khoảng 750 USD/1kg. Hằng năm các nước trên thế giới đã tiêu
thụ khoảng 25.000 tấn tinh dầu, trong đó có các nước châu Á tiêu thụ 28%, các
nước châu Mĩ tiêu thụ 26%, các nước nam Mĩ tiêu thụ 14%, các nước châu Âu
tiêu thụ 20%, còn lại ở các nước khác. Như vậy, nhu cầu sử dụng tinh dầu Hồi
trên thế giới là rất lớn, lượng tinh dầu được trưng cất từ quả Hồi không đáp ứng
được nhu cầu sử dụng, bằng con đường nhân tạo người ta đã tổng hợp được

2

chất Anethol, nhưng sản phẩm nhân tạo này có hàm lượng độc tố cao nên bị
cấm hoặc sử dụng rất hạn chế. Ở khu vực châu Á, Hồi phân bố chủ yếu ở vùng
núi phía Nam Trung Quốc kéo dài xuống vùng núi phía Bắc của Việt Nam.
Ở Việt Nam, Hồi có phân bố nhiều ở các tỉnh biên giới Việt – Trung như
Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Quảng Ninh. Nhưng lập địa thích hợp nhất để
phát triển cây Hồi chỉ thấy ở một số huyện của tỉnh Lạng Sơn như Văn Quan,
Bình Gia, Văn Lãng, Cao Lộc và Tràng Định.
Bình Gia là một trong những huyện nghèo của tỉnh Lạng Sơn, đời sống
người dân còn gặp rất nhiều khó khăn, phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên
rừng. Phát triển cây trồng có giá trị kinh tế cao, địa phương có thế mạnh, có kinh
nghiệm lâu đời trong sản xuất và chế biến là một trong những lợi thế để góp
phần nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống, phát triển kinh tế xã hội bền vững.
Hồi là cây đặc hữu chỉ phù hợp ở một số vùng địa lí nhất định. Tại Bình Gia,
Hồi cũng được trồng với diện tích khá lớn, trải đều khắp địa bàn các xã. Nghiên
cứu sinh trưởng, phát triển của cây Hồi giúp chúng ta hiểu được quá trình
thích nghi của cây với môi trường sống khác nhau.
Từ các biện pháp kĩ thuật như chọn giống, chăm sóc, bón phân, vệ sinh
rừng …, tới các nhân tố tự nhiên như loại đất, độ dốc, độ cao. Nắm được ảnh
hưởng của các nhân tố này sẽ giúp cho chúng ta đưa ra các biện pháp tác động
phù hợp nhằm điều chỉnh theo hướng có lợi cho cây Hồi, giúp tăng năng suất, sản
lượng Hồi góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương bền vững. Với yêu cầu
và tính cấp thiết như vậy, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu sinh
trƣởng cây Hồi (Illicium verum Hook) giai đoạn 3-5 tuổi tại huyện Bình Gia,
tỉnh Lạng Sơn”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được sinh trưởng và phát triển cây hồi giai đoạn 3-5 tuổi tại

huyện Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn


3

- Đề xuất được giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, sản lượng
rừng Hồi tại huyện Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn.
1.3. Ý nghĩa nghiên cứu
-Ý nghĩa trong học tập: Giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến
thức lý thuyết đã được học, giúp sinh viên làm quen với thực tế, tích lũy học
hỏi kinh nghiệm. Nắm bắt được các ph Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
-Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: Để tài thực hiện nhằm nắm bắt được
tình hình thực tế về điều tra kinh doanh rừng tại địa phương, từ đó đưa ra những giải
pháp thiết thực nhất giúp người dân và chính quyền địa phương có kế hoạch phát
triển cây hồi lai trong thời gian tới đạt hiệu quả cao.


4

Phần 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Phân loại khoa học cây Hồi
Giới (regnum): Thực vật (Plantate)
Bộ (ordo):Hồi (Illiciales)
Họ (familia): Hồi (Illiciaceae)
Phân họ (subfamilia): Hồi (Illiciaceae)
Chi (genus): Hồi (Illicium)
Loài (species): Hồi (Illicium verum Hook.f.)
2.1.2. Đặc điểm hình thái

Illicium verum Hook. f, 1888. Tên đồng nghĩa: Illiciumanisatum Lour,
1790, non L, 1759; BadianiferaofficinarumKuntze, 1891. Tên khác: Đại Hồi,
Bát giác hương, Đại Hồi hương, Hồi sao, Hồi 8 cánh, Mắc Hồi (Tày). Họ: Hồi
- Illiciaceae Tên thương phẩm: Chinese star anise, Star anise, Anise oil.
Thân: Hồi là cây gỗ trung bình, xanh quanh năm, cao 6 – 8m, có khi
cao tới 15m, đường kính thân 15 – 30cm. Thân mọc thẳng, tròn, dạng cột, vỏ
ngoài màu nâu xám. Cành non hơi mập, nhẵn màu lục nhạt, nhẵn, sau chuyển
màu nâu xám, cành rất giòn và tương đối thẳng. Tán cây hình tháp, tròn đều.
Lá: Lá mọc cách, thường tập trung ở đầu cành trông như mọc vòng,
mỗi vòng thường 3 – 5 lá. Phiến lá nguyên, dày, cứng, giòn hình trứng thuôn
hay trái xoan, dài 6 – 12 cm, rộng 2 – 2,5 cm, gốc lá hình nêm, chóp lá nhọn
hoặc tù, mặt trên màu xanh thẫm, nhẵn bóng, mặt dưới xanh nhạt, gân lá dạng
lông chim gồm 9 – 12 đôi không nổi rõ; cuống lá dài 7 – 10 mm và nhẵn.
Hoa: Cây Hồi sau khoảng 5 - 7 năm tuổi thì bắt đầu ra hoa và cho quả.
Một năm có 2 vụ hoa quả, vụ chính (vụ mùa) hoa nở vào tháng 7 đến tháng
10 năm trước và quả chín vào tháng 9 - 10 năm sau, vụ phụ (vụ chiêm) hoa nở


5

vào tháng 6-7 năm trước và quả chín tháng 4 - 5 năm sau. Hoa lưỡng tính, to,
mọc đơn độc hoặc từ 2 – 3 cái ở kẽ lá; cuống hoa to và ngắn; đài 5 – 6 phiến
màu lục và rụng ngay sau khi hoa nở; cánh hoa 16 – 20, hình bầu dục, thường
nhỏ hơn các lá đài mặt ngoài màu trắng, mặt trong màu hồng thẫm.
Quả: Quả Hồi lúc tươi màu xanh nhạt, khi chín thì khô cứng màu nâu,
quả hình ngôi sao 6 – 10 cánh, thường 8 cánh (các cánh thường gọi là các
đại). Mỗi cánh có 1 hạt. Hạt màu đỏ hoặc nâu sẫm. Trong các bộ phận cây
Hồi đều có tinh dầu, đặc biệt ở quả có hàm lượng tinh dầu cao nhất (trung
bình 8 - 11% ở quả khô). Tinh dầu Hồi có màu vàng, thành phần chủ yếu là
trans-anethol chiếm khoảng 80%.[1]

Các thông tin khác về thực vật: Chi Hồi (Illicium) gồm khoảng trên 40
loài, phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, Đông Á và Bắc Mỹ. Đến nay,
ở nước ta đã phát hiện được khoảng 16 loài thuộc chi Hồi (chiếm 40% số loài
của cả chi). Riêng tại Sa Pa (Lao Cai) đã gặp tới 6 loài. Quả và lá của hầu hết
các loài trong chi Hồi đều chứa tinh dầu. Thành phần hoá học trong tinh dầu
của mỗi loài cũng rất khác nhau, rất đa dạng.
Dựa vào đặc điểm số lượng noãn trên mỗi quả, Lưu Đàm Cư và cộng
sự (2005) [10] đã xếp các dạng Hồi tại Lạng Sơn vào 3 nhóm chính:
Nhóm 8 cánh: trong mỗi quả có (7-)8 - (-10) lá noãn. Trong đó số quả
có 8 lá noãn chiếm ưu thế (75 - 91%).
Nhóm trung gian: trong mỗi quả có (5-)8(-13) lá noãn. Trong đó số quả
có 8 lá noãn không vượt quá 60,9%.
Nhóm quả nhiều lá noãn: trong mỗi quả có từ 7 - 13 lá noãn. Trong đó
số quả có 9 - 13 lá noãn chiếm ưu thế (61,9 - 95,6).
Phân bố: Ở Việt Nam đến nay vẫn chưa gặp Hồi (Illiciumverum) sinh
trưởng ở trạng thái hoang dại. Nhiều ý kiến cho rằng, Hồi là cây nguyên sản ở
vùng Đông Bắc Việt Nam và Nam Trung Quốc. Tại Việt Nam, Hồi được trồng


6

chủ yếu ở Lạng Sơn (Văn Quan, Bình Gia, Cao Lộc, Bắc Sơn, Chi Lăng, Văn
Lãng, Thị xã Lạng Sơn, Lộc Bình, Đình Lập, Tràng Định...) và Quảng Ninh
(Bình Liêu). Gần đây Hồi đã được đưa trồng ở Cao Bằng (Đông Khê) và Bắc
Kạn. Ở trên thế giới cây Hồi cũng được trồng nhiều tại miền Nam Trung
Quốc (Quảng Đông, Quảng Tây, Vân Nam, đảo Hải Nam). Hồi đã được nhập
trồng tại Nhật Bản, Ấn Độ.
2.1.3. Đặc điểm sinh thái
Hồi đã được trồng từ rất lâu đời tại các khu vực đồi núi vùng Đông Bắc
Việt Nam và miền Nam Trung Quốc. Các rừng Hồi hiện có, tập trung chủ yếu

ở độ cao (200-)300 - 400(-600)m, với nhiệt độ trung bình năm trong khoảng
18 – 22ºC và tổng lượng mưa trung bình năm (1.000-) - 1.400 - 1.600(2.800)mm. Vùng trồng Hồi tập trung ở cả Việt Nam và Trung Quốc đều chịu
ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc, hàng năm có tới 4 tháng nhiệt độ
không khí xuống thấp (trung bình 13,5 - 15ºC) và thường có sương muối.
Phân bố của Hồi ở Việt Nam. Cây ưa lớp đất mặt dày, độ phì cao, thoát nước
tốt, có độ pH 5 - 8, đặc biệt là đất feralit màu đỏ, màu nâu đến màu vàng, phát
triển trên sa diệp thạch. Hồi là cây ưa sáng, song ở giai đoạn non lại cần được
che bóng. Trong giai đoạn đầu, cây sinh trưởng rất nhanh theo chiều cao (tăng
trưởng theo chiều cao có thể đạt tới 1,5 - 2,0 m/năm). Cây 5 - 6 năm tuổi có
thể cao tới 9 - 10m. Cây trồng từ hạt có thể ra hoa, bói quả ở giai đoạn 5 - 6
năm tuổi. Thông thường, Hồi nảy chồi vào 2 vụ trong năm. Vụ chính (còn gọi
là vụ xuân) cây nảy chồi vào cuối tháng 1 đầu tháng 2; vụ phụ (hè thu) từ các
tháng 6 - 7 đến 10 - 11. Vụ hoa chính thường vào tháng 7 - 9 và cho quả chín
vào tháng 7 - 9 năm sau. Đây là vụ Hồi chính (vụ Hồi mùa). Thực tế thì vào
tháng 3 - 4 hàng năm cũng có một vụ Hồi chiêm, song chất lượng quả thấp, vì
chủ yếu là những quả còn non bị rụng, quả chưa phát triển đầy đủ (thường gọi
là “Hồi đinh”, “Hồi chân chuột”, “Hồi chân chó”...). Nếu quan sát kỹ ta thấy,
một số cây Hồi thường ra hoa, mang quả rải rác quanh năm. Hồi mùa là vụ


7

chính (cả năng suất, chất lượng quả đều cao). Thời gian từ khi nở hoa, thụ
phấn đến lúc quả chín thường kéo dài khoảng 1 năm. Thường sau mỗi chu kỳ
2 - 3 năm cây lại sai quả một lần.
- Công dụng:
+ Thàn phần hóa học: Thành phần hoá học: Tinh dầu Hồi chứa chủ yếu
ở trong quả (3 - 3,5% trong quả tươi và 8 - 13% trong quả khô). Trong lá
cũng chứa tinh dầu, nhưng hàm lượng thấp (0,3 - 1,0%). Thành phần chủ yếu
của tinh dầu là trans-anethol (80 - 98%); ngoài ra còn có khoảng trên 20 hợp

chất

khác

(limonen,

α-pinen,

β-phellandren,

linalool,

δ-3-caren,

methylchavicol, myrcen, anisaldehyd, sabinen, 4-terpineol, paracymen, αterpinen...). Cis-anethol thường chỉ có hàm lượng rất nhỏ (vết - 0,1%), nhưng
lại rất độc và độ độc gấp 15 - 30 lần so với trans-anethol. Vì vậy, tinh dầu Hồi
sẽ gây ngộ độc nếu dùng quá liều lượng hoặc dùng nhiều. Chất lượng của tinh
dầu Hồi phụ thuộc chặt chẽ vào hàm lượng của trans-anethol trong tinh dầu.
Dưới đây là mối tương quan giữa độ đông và hàm lượng trans-anethol trong
tinh dầu Hồi:
Bảng 2.1. Hàm lƣợng của trans-anethol trong tinh dầu Hồi
Độ đông (0C)
Hàm lượng trans-anethol
trong tinh dầu (%)

21,1 18,6 16,3 14,0 11,6

9,9

8,0

6,2

100

75

70

65

95

90

85

80

Hạt Hồi chứa khoảng 50 -80% dầu béo với thành phần chính là các acid
oleic, linoleic, stearic và myristic. Những nghiên cứu gần đây của Viện Hoá
học (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã cho biết, từ quả Hồi (đôi khi
còn có tên gọi là “hoa Hồi”) đã tách và chiết được acid shikimic. Cứ 100kg
quả Hồi khô có thể chiết được từ 6,5 - 7kg acid shikimic. Acid shikimic được
coi là nguồn nguyên liệu quan trọng để chế biến thuốc tamiflu, một loại thuốc
chủ yếu để chữa trị bệnh cúm gia cầm H5N1 hiện nay.


8

+ Công dụng: Hồi đã được sử dụng làm gia vị và làm thuốc từ hàng
nghìn năm trước đây ở nước ta cũng như ở Trung Quốc. Quả và tinh dầu Hồi
là loại gia vị thơm, hấp dẫn trong chế biến thực phẩm. Tinh dầu Hồi được sử
dụng nhiều trong công nghệ chế biến rượu khai vị, rượu mùi, nước ngọt và
bánh kẹo. Hương vị hấp dẫn của Hồi vừa có tác dụng kích thích tiêu hoá, vừa
gây cảm hứng ngon miệng. Trong y học dân tộc ở nước ta cũng như tại Trung
Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ..., Hồi được dùng làm thuốc gây trung tiện, kích
thích tiêu hoá, chữa đau bụng, giảm đau, giảm co bóp trong dạ dày, trong
ruột, lợi sữa, chữa trị nôn mửa, đau, thấp khớp, đau lưng, ngộ độc thịt cá và
chữa trị khi bị rắn độc cắn... Tây y coi tinh dầu Hồi có tính kích thích, tăng
cường như động ruột, dùng chữa đau bụng, tăng tiết dịch đường hô hấp, giúp
tiêu hoá, giảm đau, khử đờm. Tinh dầu Hồi có tác dụng kháng khuẩn, ức chế
sự phát triển của vi khuẩn lao và nhiều loại vi khuẩn khác, nên được dùng làm
thuốc sát khuẩn, trị nấm ngoài da và ghẻ lở. Hồi còn được dùng trong việc sản
xuất, chế biến thuốc trừ sâu có nguồn gốc thảo mộc, diệt chấy, rận, rệp, và
một số ngoại ký sinh trùng ở gia súc.
2.1.4. Phân bố địa lý
Cây Hồi có phân bố nhiều ở các tỉnh biên giới Việt - Trung như Cao
Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Quảng Ninh. Lạng Sơn là một tỉnh miền núi phía
Bắc, có tổng diện tích tự nhiên là 832.378,38 ha. Trong đó đất có rừng
372.500,8 ha, diện tích rừng Hồi 33.503 ha ,chiếm 70% so với diện tích rừng
Hồi cả nước. Hồi phân bố hầu hết ở các huyện, thành phố của Lạng Sơn,
nhưng tập trung nhiều ở các huyện: Văn Quan, Bình Gia.
2.1.5. Giá trị kinh tế, khoa học và bảo tồn
Không chỉ ở châu Á (đặc biệt là các nước khu vực Đông Nam Á), mà
tại nhiều nước châu Âu (Pháp, Đức, Ý...) và châu Mỹ (Hoa Kỳ, Cu Ba...) quả
và tinh dầu Hồi được coi là gia vị ưa thích trong chế biến thực phẩm. Trong


9

danh mục các thương phẩm an toàn được phép sử dụng trong sản xuất thuốc
và chế biến thực phẩm của Hoa Kỳ, quả Hồi mang ký hiệu “GRAS 2095” và
tinh dầu Hồi mang ký hiệu “GRAS 2096”. Hồi lại là nguồn nguyên liệu có thể
tách chiết acid shikimic, nguồn nguyên liệu để tổng hợp chất Osaltamivir hoạt chất của thuốc tamiflu - hiện được coi là thuốc kháng virus có hiệu quả
trong việc phối hợp điều trị cúm gia cầm H5N1 trên người nếu được sử dụng
ở giai đoạn sớm. Theo thống kê (chưa đầy đủ) thì diện tích rừng Hồi ở Lạng
Sơn, Quảng Ninh tới năm 2005 đạt trên 30.000 ha, với sản lượng quả là 3.426
tấn. Dự kiến đến năm 2010 chúng ta sẽ có thêm 20.000 ha Hồi. Riêng tinh
dầu, hàng năm cũng đã chưng cất được từ 150 - 250 tấn. Quả Hồi và tinh dầu
Hồi là mặt hàng xuất khẩu có giá trị trên thị trường thế giới. Trong mấy năm
vừa qua (1994 - 1997), giá mua bán tinh dầu Hồi trong khoảng 9.500 - 10.900
USD/tấn và quả Hồi khô trong khoảng 1.400 - 1.600 USD/tấn. Trong hệ thực
vật Việt Nam, chi Hồi (Illicium) có nguồn gen rất phong phú, rất đa dạng,
hiện đã thống kê được khoảng 16 loài. Tất cả các loài trong chi Hồi (Illicium)
ở nước ta đều chứa tinh dầu với các thành phần hoá học khác nhau. Ở một số
loài tinh dầu lại chứa chủ yếu là safrol, linalool và methyl eugenol... Các loài
trong chi Hồi ở Việt Nam là nguồn gen quý cần được nghiên cứu để khai
thác, bảo tồn, phát triển và sử dụng bền vững. Để phát triển Hồi có hiệu quả,
việc nghiên cứu các vấn đề về quy hoạch, chọn giống, thâm canh, chế biến
(tinh dầu và các sản phẩm khác) và thị trường tiêu thụ cần được coi trọng.[6]
2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
2.2.1. Nghiên cứu mô hình sinh trưởng
Mô hình sinh trưởng từ những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những
phần mềm máy tính phức tạp đã và đang là những công cụ quan trọng trong
quản lý rừng (Vanclay, 1998; Pote' and Bartelink, 2002) [33] [30]. Sinh khối
và hấp thụ các bon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng. Trên thế


10

giới đã có rất nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm
hiểu được phương pháp cụ thể của mỗi mô hình. Vì vậy cần phải xác định
được những điểm chung để phân loại mô hình (Vanclay, 1998). Rất nhiều tác
giả đã cố gắng để phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu
chuẩn khác nhau (Pote' and Bartelink, 2002). Có thể phân loại mô hình thành
các dạng chính sau đây:
1. Mô hình thực nghiệm/thống kê (empirical model) dựa trên những đo
đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm mà
không xét đến các quá trình sinh lý học.
2. Mô hình động thái (process model)/mô hình sinh lý học mô tả đầy
đủ các cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật (Constable and
Friend, 2000).
3. Mô hình hỗn hợp (hybrid/mixed model), kết hợp phương pháp xây
dựng hai loại mô hình trên đây để xây dựng mô hình hỗn hợp
Mô hình thực nghiệm đòi hỏi ít tham số (biến số) và có thể dễ dàng mô
phỏng sự đa dạng về quản lý cũng như xử lý lâm sinh, nó là công cụ định
lượng sử dụng có hiệu quả và phù hợp trong quản lý và lập kế hoạch quản lý
rừng (Landsberg and Gower, 1997; Vanclay and Skovsgaard, 1997; Vanclay,
1998) [29]. Phương pháp này có thể phù hợp để dự đoán sản lượng ngắn hạn
trong khoảng thời gian mà các điều kiện tự nhiên cho sinh trưởng của rừng
được thu thập số liệu tạo nên mô hình vẫn chưa thay đổi lớn. Mô hình thực
nghiệm thường được thể hiện bằng các phương trình quan hệ hoặc phương
trình sinh trưởng dựa trên số liệu sinh trưởng đo đếm thực nghiệm mà thông
thường không xét đến ảnh hưởng trực tiếp của các yếu tố môi trường vì các
ảnh hưởng này được coi như đã được tích hợp vào sinh trưởng của cây. Đối
với mô hình thực nghiệm, các phương trình sinh trưởng và biểu sản lượng có
thể phát triển thành một biểu sản lượng sinh khối hoặc cácbon tương ứng.

11

Tuy nhiên, mô hình sinh trưởng thực nghiệm không đầy đủ. Chúng không thể
sử dụng để xác định hệ quả của những thay đổi của điều kiện môi trường đến
hệ sinh thái và cây như sự tăng lên của nồng độ khí nhà kính, nhiệt độ, hoặc
chế độ nước… (Landsberg and Gower, 1997; Peng et al., 2002).
Mô hình động thái mô phỏng quá trình sinh trưởng, với đầu vào là các
yếu tố cơ bản của sinh trưởng như ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng đất…, mô
hình hóa quá trình quang hợp, hô hấp và sự phân phát những sản phẩm của
các quá trình này trên rễ, thân và lá (Landsberg and Gower, 1997; Vanclay,
1998). Nó còn gọi là mô hình cơ giới (mechanistic model) hay mô hình sinh
lý học (physiological model). Mô hình động thái phức tạp hơn rất nhiều so
với mô hình thực nghiệm nhưng có thể sử dụng để khám phá hệ quả của sự
thay đổi môi trường đến hệ sinh thái, sinh vật (Dixon et al., 1990; Landsberg
and Gower, 1997). Tuy nhiên, mô hình động thái cần một số lượng lớn các
tham số (biến số) đầu vào, nhiều tham số lại không dễ đo, cần thời gian dài để
đo và/hoặc không thể đo được với cá điều kiện cơ sở vật chất kỹ thuật ở các
nước đang phát triển (vd. Mô hình nổi tiếng CENTURY mô phỏng động thái
cácbon trong hệ sinh thái rừng và nông lâm kết hợp cần tới hơn 600 tham số
đầu vào (Ponce-Hernandez, 2004)).
Cho đến nay trên thế giới đã có rất nhiều mô hình động thái hay mô
hình hỗn hợp được xây dựng để mô phỏng quá trình phát triển của hệ sinh
thái rừng như BIOMASS, ProMod, 3 PG, Gen WTO, CO2Fix, CENTURY…
(Landsberg and Gower, 1997; Snowdon et al., 2000; Schelhaas et al., 2001).
Trong trường hợp không đủ số liệu đầu vào thu thập được từ các quá trình tự
nhiên của hệ sinh thái và cây, để sử dụng các mô hình này, người ta phải sử
dụng hàng loạt các giả định (assumptions), chính vì vậy tính chính xác của
mô hình phụ thuộc rất nhiều vào các sự phù hợp của các giả định này đối với
đối tượng nghiên cứu

12

2.2.2. Về sinh trưởng
Nghiên cứu sinh trưởng phát triển cây hồi Những hiểu biết của nông
dân thế giới về đất trải qua hàng chục thế kỷ là những thông tin quý báu.
Những thông tin này được bổ sung uyên bác của các nhà khoa học, tạo sự
phát triển từng bước, để ra đời nhiều công trình nghiên cứu về đất, đặc biệt là
những nghiên cứu về đánh giá đất và phân chia lập địa đã giúp con người hiểu
và nắm được về khoa học đất, từ đó họ có thể quản lý sử dụng đất đai ngày
một hiệu quả hơn.
Kauritrev và Gretrin (1969) [31] có trích dẫn nghiên cứu của Pogrebnhiac
(Ucraina - 1962) một chuyên gia đã phân chia lập địa làm cơ sở cho trồng
rừng và xác định các kiểu rừng dựa trên 2 tiêu chí chính là độ phì và độ ẩm
của đất. Độ phì được chia làm 4 cấp: Mỗi nhóm ứng với một kiểu rừng nhất
định (Thông, Bạch dương...) và biểu thị bằng chữ cái A, B, C, D. Rất xấu (A),
xấu (B), trung bình (C), tốt (D). Độ ẩm chia làm 6 cấp từ khô đến đầm lầy và
biểu thị bằng các chữa số: rất khô (0), khô (1), ẩm vừa (2), ẩm (3), ướt (4) và
đầm lầy (5). Việc xác định độ phì có thể dựa vào tác dụng chỉ thị của tầng cây
gỗ do chúng có bộ rễ ăn sâu và quan hệ chặt chẽ với độ phì của đất, còn độ
ẩm dựa vào lớp thảm tươi do chúng nhạy cảm với sự thay đổi của độ ẩm.
Glazovskaia, M.A (1972) [32] trích dẫn nghiên cứu của Trectov (1981) về 3
yếu tố: Đá mẹ hình thành đất, địa hình, chế độ thoát nước phản ánh tiềm năng
sản xuất của lập địa và tác động tổng hợp thông qua sự hình thành các kiểu
mùn được hình thành ở vùng Đông Bắc Liên Xô (cũ), mối quan hệ các kiểu
mùn hình thành với tác động của con người và năng suất của lâm phần. Theo
ông chính các kiểu mùn rừng là thực tại của các lập địa trong một sinh khí
hậu nhất định phân loại lập địa được phân chia như sau:
- Nhóm lập địa dựa vào điều kiện thoát nước để phân chia.
- Nhóm phụ lập địa dựa vào điều kiện thoát nước và đá mẹ hình thành

đất để phân chia.


13

- Kiểu lập địa dựa vào 3 yếu tố trên: Điều kiện thoát nước, đá mẹ hình
thành đất và địa hình.
Với điều kiện thoát nước Trectov phân chia thành 6 kiểu như:
Bảng 2.2. Phân chia điều kiện thoát nƣớc của Trectov
- Thoát nước mạnh

Độ ẩm đất thường rất khô và khô

- Thoát nước bình thường

Độ ẩm đất thường ẩm vừa

- Thoát nước không tốt

Độ ẩm đất thường

- Thoát nước kém

Độ ẩm đất ướt

- Tạo thành dòng chảy rất yếu

Đất rất ẩm ướt

- Tạo thành dòng chảy yếu

Đất ướt

2.2.3. Nghiên cứu về sinh khối rừng
Ngay từ thế kỷ 17 trên thế giới đã có nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý
thực vật, vai trò, cơ chế hoạt động của diệp thực vật màu xanh trong quá trình
quang hợp để tạo ra các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các yếu tố tự
nhiên như đất, nước, không khí và năng lượng mặt trời. Nhờ áp dụng các
thành tựu khoa học như hoá phân tích, hoá thực vật và đặc biệt là vận dụng
nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được
những thành tựu đáng kể trong thế kỷ XIX . Một số nghiên cứu tiêu biểu có
thể tóm tắt lại như sau:
- Xây dựng định luật "năng suất" dựa trên định luật “tối thiểu” của
Liebig J. và dựa trên các kết quả nghiên cứu về định lượng của sự tác động
của thực vật tới không khí, đã được mô tả bởi Liebig, J (1862).
- Các công trình nghiên cứu về phát triển sinh khối rừng đã được tổng
kết bởi Riley G.A (1944), Steemann Nielsen, E (1954), Fleming, R.H. (1957).
- Bản đồ năng suất trên toàn thế giới đã được xây dựng bởi Lieth, H.
(1964) , đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP”


14

(1964) và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động
mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn
này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa
thường xanh.
Theo Lê Hồng Phúc (1994), Duyiho công bố thực vật ở biển hàng năm
quang hợp đến 3x1010 tấn vật chất hữu cơ, trên mặt đất là 5,3x1010 tấn. Đối
với hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 - 50

tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 - 800
tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm. Năng suất sơ cấp của một số hệ
sinh thái đã được đưa ra bởi Dajoz (1971) như sau:


Năng suất mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm.



Năng suất rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm.



Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm.



Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm.



Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4

tấn/ha/năm.
Phương pháp xác định sinh khối rất quan trọng quyết định đến độ chính
xác của kết quả nghiên cứu. Sau đây là một số phương pháp đã được các tác
giả công bố:
- Công trình: “Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã nêu tổng
quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối bằng ảnh vệ tinh,
công bố bởi P.S.Roy, K.G.Saxena và D.S.Kamat (Ấn Độ, 1956).

- Một số tác giả như Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith
(Anh, 1960 - 1962), Lemon (Mỹ, 1960 - 1987), Inone (Nhật, 1965 - 1968),...
đã dùng phương pháp dioxit carbon để xác định sinh khối. Theo đó sinh khối
được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hoá CO2


15

Phương pháp “Chlorophyll” xác định sinh khối thông qua hàm lượng
Chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất. Đây là một chỉ tiêu biểu thị khả
năng của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp được
công bố bởi Aruga và Maidi (1963).
- Woodwell, G.M (1965) và Whitaker, R.H (1968) [69] đã đề ra
phương pháp "thu hoạch" để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối.
- Newbuold.P.J (1967) đề nghị phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu
sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn. Phương pháp này
được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng.
- Phương pháp xác định sinh khối rừng dựa vào mối liên hệ giữa sinh
khối và kích thước cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học
nào đó được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966) [68];
Tritton và Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983). Theo Grier và cộng sự
(1989), Reichel (1991), Burton V. Barner và cộng sự (1998) [42] do khó khăn
trong việc thu thập rễ cây nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định
sinh khối của bộ phận trên mặt đất.
- Phương pháp Oxygen năm 1968 nhằm định lượng oxy tạo ra trong
quá trình quang hợp của thực vật màu xanh. Từ đó tính ra được năng suất và
sinh khối rừng đã được Edmonton. Et. Al đề xướng.
- Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi Shurrman
và Geodewaaen (1971), Moore (1973), Gadow và Hui (1999), Oliveira và cộng
sự (2000), Voronoi (2001), McKenzie và cộng sự (2001) [56].

- Theo Catchpole và Wheeler (1992) bộ phận cây bụi và những cây
tầng dưới của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối
rừng. Có nhiều phương pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, các
phương pháp bao gồm: (1)- Lấy mẫu toàn bộ cây (quadrats); (2)- phương
pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4)- phương pháp lấy mẫu
kép sử dụng tương quan.