Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cây nghệ vàng ở phía Bắc Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ CÔNG HÙNG

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO
NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CÂY NGHỆ VÀNG Ở PHÍA
BẮC VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP

HÀ NỘI - NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ CÔNG HÙNG

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO
NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CÂY NGHỆ VÀNG Ở PHÍA
BẮC VIỆT NAM
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 9620110

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Khả Tường
2. TS. Nguyễn Tuấn Điệp

HÀ NỘI - 2018


i
LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả
nghiên cứu nêu trong luận án này là trung thực và chưa từng được cơng bố tại bất
kỳ một cơng trình nghiên cứu nào. Các thơng tin trích dẫn sử dụng trong luận án
đều được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận án

Lê Công Hùng

năm 2018


ii
LỜI CẢM ƠN

Để hồn thành luận án này, tơi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của các

thầy, cô giáo, các tập thể, cá nhân cùng bạn bè đồng nghiệp.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ớn sâu sắc tới PGS.TS. Lê Khả Tường và TS.
Nguyễn Tuấn Điệp đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài và hoàn thiện luận án.
Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo, các cán
bộ nghiên cứu Trung tâm Tài nguyên thực vật, Ban Đào tạo sau đại học, Viện Khoa
học Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn
thành cơng trình nghiên cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn UBND huyện Thạch Thành, Thanh Hóa; UBND
huyện Khối Châu, Hưng n, UBND huyện Sơn Động, Bắc Giang, các ban ngành
địa phương đã cung cấp số liệu cần thiết và giúp đỡ tôi trong q trình tìm hiểu,
nghiên cứu tại địa bàn.
Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên
khích lệ, giúp đỡ về vật chất và tinh thần để tơi hồn thành q trình học tập và
nghiên cứu.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận án


iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ............................................................................................................... I
Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ............................................................................................... vi

Danh mục bảng ........................................................................................................ vii
Danh mục hình .......................................................................................................... xi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................2

2.1.

Mục tiêu tổng quát ...........................................................................................2

2.2.

Mục tiêu cụ thể ................................................................................................3

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .........................................................................3

3.1.

Ý nghĩa Khoa học ............................................................................................3

3.2.

Ý nghĩa thực tiễn ..............................................................................................3

4.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................4

4.1.

Đối tượng nghiên cứu: .....................................................................................4

4.2.

Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................4

5.

Những đóng góp mới của luận án ...................................................................4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU .......................................6
1.1.

Lịch sử trồng trọt, khai thác và sử dụng cây nghệ vàng ..................................6

1.1.1. Lịch sử trồng trọt và khai thác .........................................................................6
1.1.2. Giá trị sử dụng của cây nghệ vàng ...................................................................6
1.2.

Đặc điểm hóa sinh cây nghệ vàng ...................................................................8

1.2.1. Khái niệm hóa thực vật ....................................................................................8
1.2.2. Thành phần sinh hóa cây nghệ vàng ................................................................8

1.2.3. Các dẫn xuất của Curcumin từ nghệ vàng .......................................................9
1.2.4. Khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái ...................................................10


iv
1.2.5. Nghiên cứu biện pháp canh tác cây nghệ vàng ..............................................13
1.2.6. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nghệ ...............................................................28
1.2.7.Tiềm năng phát triển cây nghệ vàng tại một số tỉnh phía Bắc .........................33
1.2.8. Những nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu nghiên cứu ................................37
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..40
2.1.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................40

2.1.1. Nghiên cứu xác định giống nghệ vàng triển vọng .........................................40
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu nhân giống .....................................................................40
2.1.3. Vật liệu nghiên cứu kỹ thuật canh tác trên đồng ruộng .................................41
2.2.

Nội dung nghiên cứu ......................................................................................41

2.2.1. Điều tra tình hình sản xuất nghệ tại các địa bàn ............................................41
2.2.2. Nghiên cứu, đánh giá và xác định giống triển vọng ......................................41
2.2.3. Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống nghệ triển vọng..........................................41
2.2.4. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống nghệ triển vọng ....................................41
2.2.5. Nghiên cứu xây dựng mơ hình canh tác giống nghệ triển vọng ....................42
2.3.

Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................42

2.3.1. Phương pháp điều tra tình hình sản xuất nghệ...............................................42
2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................43
2.3.3. Phương pháp thiết kế ơ thí nghiệm ................................................................50
2.3.4. Kỹ thuật sử dụng trong nghiên cứu ...............................................................50
2.3.5. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi.........................................51
2.3.6. Phương pháp đánh giá khả năng chống chịu .................................................52
2.3.7. Phương pháp đánh giá chất lượng giống nghệ triển vọng .............................54
2.3.8. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế .........................................................55
2.3.9. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .................................................................56
2.3.10. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................56
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..............................57
3.1.

Kết quả điều tra hiện trạng sản xuất nghệ tại một số tỉnh phía Bắc ..............57

3.1.1. Hiện trạng sản xuất nghệ tại Thanh Hóa .......................................................57


v
3.1.2. Tình hình sản xuất nghệ tại Bắc Giang ..........................................................63
3.1.3. Tình hình sản xuất nghệ tại Hưng Yên ..........................................................69
3.2.

Nghiên cứu xác định giống nghệ triển vọng tại các vùng sinh thái ...............72

3.2.1. Khảo nghiệm cơ bản bộ giống ưu tú ..............................................................72
3.2.2. Khảo nghiệm sản xuất giống nghệ triển vọng ...............................................85
3.2.3. Tóm tắt kết quả nghiên cứu xác định giống nghệ triển vọng ........................90
3.3.

Kết quả nghiên cứu kỹ thuật nhân giống nghệ triển vọng .............................91

3.3.1. Kỹ thuật nhân giống in vitro ..........................................................................91
3.3.2. Kỹ thuật nhân bằng hom củ theo phương thức truyền thống ........................96
3.3.3. Hiệu quả kinh tế của các phương thức nhân giống ......................................100
3.4.

Nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống nghệ triển vọng ..................................101

3.4.1. Nghiên cứu xác định độ sâu trồng thích hợp ...............................................101
3.4.2. Xác định thời vụ trồng giống nghệ triển vọng .............................................104
3.4.3. Nghiên cứu tổ hợp phân bón, mật độ trồng thuần giống N8 .......................109
3.4.4. Nghiên cứu kỹ thuật trồng xen giống nghệ triển vọng N8 ..........................116
3.4.5. Nghiên cứu chất điều tiết sinh trưởng cho giống nghệ triển vọng ..............118
3.4.6. Nghiên cứu vật liệu che phủ cho giống nghệ triển vọng .............................122
3.5.

Xây dựng mô canh tác giống nghệ N8 tại các vùng sinh thái .....................132

3.5.1. Xây dựng mô hình .......................................................................................132
3.5.2. Hiệu quả kinh tế của mơ hình canh tác ........................................................135
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................136
A

Kết luận ........................................................................................................136

B

Đề nghị .........................................................................................................137

Danh mục các cơng trình khoa học đã cơng bố có liên quan đến luận án ..............138
Tài liệu tham khảo ...................................................................................................139


vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Giải thích

CCC

Chiều cao cây

CS

Cộng sự

CT

Công thức

CV

Coefficient of variation (Hệ số biến động)

Đ/C

Đối chứng

DAICU

Dài củ

ĐKCU

Đường kính củ

DTL

Diện tích lá

ĐVT

Đơn vị tính

FAO

Food Agriculture Oganization (Tổ chức Nơng Lương thực)

KLC

Khối lượng củ

KLCU

Khối lượng củ

LAI

Chỉ số diện tích lá

LSD

Leat significant difference (sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa)

NS

Năng suất

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

PTNT

Phát triển nông thôn

RCBD

Randomized Complete Block Design (Khối ngẫu nhiên hoàn toàn)

SOCUK

Số củ trên khóm

TB

Trung bình

TGST

Thời gian sinh trưởng


vii
DANH MỤC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

1.1.
1.2.
2.1.

Tình hình xuất khẩu nghệ của Ấn Độ giai đoạn 2003-2005
Xu hướng chuyển đối cây trồng kém hiệu quả sang trồng nghệ
Bộ giống nghệ khảo nghiệm cơ bản tại Thanh Hóa, Hưng n và Bắc Giang

29
32
40

2.2.
2.3.

Cơng thức thí nghiệm thời vụ giống nghệ trên đồng ruộng
Cơng thức phân bón và mật độ trồng thuần giống nghệ triển vọng

46
47

2.4.
2.5.

Cơng thức phân bón và mật độ trồng xen giống nghệ triển vọng
Cơng thức thí nghiệm nghiên cứu chất điều tiết sinh trưởng cho giống
nghệ triển vọng

48

2.6.
2.7.
2.8.

Vật liệu che phủ mặt luống cho giống nghệ triển vọng
Công thức xác định thời vụ thu hoạch cho giống nghệ triển vọng
Thang điểm đánh giá chịu hạn đồng ruộng

49
49
52

2.9.

Thang điểm đánh giá khả năng chịu nóng đồng ruộng

53

2.10.
2.11.
2.12.
3.1.

Thang điểm đánh giá mức nhiễm rầy xanh
Thang điểm đánh giá khả năng nhiễm bệnh thối củ đồng ruộng
Thời gian và địa điểm thực hiện các nội dung chính của đề tài
Tính chất lý hóa học của đất đỏ vàng vùng Trung du, miền núi Thanh
Hóa, năm 2012

54
54
56

Tình hình sản xuất nghệ tại các huyện của tỉnh Thanh Hóa, năm 2012
Hiện trạng áp dụng giống và canh tác nghệ tại nông trường Thạch

58

Quảng, huyện Thạch Thành tỉnh Thanh Hóa, năm 2012
Tình hình áp dụng giống và kỹ thuật canh tác nghệ của các hộ nông
dân tại huyện Thạch Thành tỉnh Thanh Hóa, năm 2012
Hiệu quả kinh tế sản xuất nghệ tại nơng trường Thạch Quảng, Thanh

Hóa, năm 2012
Tính chất lý hóa học đất vàng đỏ trên đá phiến sét tại huyện Sơn Động
tỉnh Bắc Giang, năm 2012
Tình hình sản xuất nghệ tại các huyện thuộc tỉnh Bắc Giang, năm 2012
Hiện trạng áp dụng giống và canh tác nghệ tại Bắc Giang, năm 2012

59

3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.

48

57

61
63
64
65
66


viii
3.9.

Tình hình áp dụng giống và kỹ thuật canh tác nghệ của các hộ nông

3.10.
3.11.

dân tại Bắc Giang, năm 2012
Hiệu quả kinh tế sản xuất nghệ tại Bắc Giang, năm 2012
Diện tích, năng suất và sản lượng nghệ tại Hưng Yên, năm 2013

67
69
69

3.12.
3.13.

Hiện trạng áp dụng giống và canh tác nghệ tại Hưng Yên, năm 2012
Hiệu quả kinh tế sản xuất nghệ vàng tại Hưng Yên, năm 2012

70
71

3.14.

Đặc điểm hình thái các giống nghệ triển vọng tại Bắc Giang, Thanh
Hóa và Hưng Yên, năm 2014

3.15.
3.16.
3.17.

3.18.
3.19.
3.20.
3.21.
3.22.
3.23.
3.24.
3.25.
3.26.
3.27.

Đặc điểm phát triển thân, lá các giống nghệ triển vọng tại Bắc Giang,
Thanh Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Đặc điểm sinh trưởng, phát triển củ của các giống nghệ tại Bắc Giang,
Thanh Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Khả năng chịu nóng, hạn đồng ruộng của các giống nghệ tại Bắc Giang,
Thanh Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống nghệ tại Bắc Giang, Thanh
Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất giống nghệ tại Bắc Giang,
Thanh Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Kết quả phân tích một số thành phần sinh hóa các giống nghệ triển
vọng tại Bắc Giang, Thanh Hóa và Hưng Yên, năm 2014
Hình dạng và kích thước lá tại các điểm khảo nghiệm sản xuất giống
nghệ triển vọng, 2015
Chiều cao cây và diện tích lá tại các điểm khảo nghiệm sản xuất giống
nghệ triển vọng, năm 2015
Thời gian sinh trưởng và độ lớn củ tại các điểm khảo nghiệm sản xuất
giống nghệ triển vọng, năm 2015
Khả năng chịu nóng, hạn đồng ruộng tại các điểm khảo nghiệm sản

xuất giống nghệ triển vọng, năm 2015
Mức độ gây hại của rầy xanh trên đồng ruộng tại các điểm khảo
nghiệm sản xuất giống nghệ triển vọng, năm 2015
Ảnh hưởng của nồng độ chất khử trùng đến khả năng tái sinh chồi của
giống nghệ N8 trong phịng ni cấy mơ tại Hà Nội, năm 2015
Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến số lượng chồi hình thành trên
giống nghệ N8 trong phịng ni cấy mơ tại Hà Nội, năm 2015

72
74
76
78
80
83
85
86
87
87
88
89
92
93


ix
3.28.

Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến tốc độ tăng trưởng các bộ phận

3.29.

cây con trên giống nghệ N8 trong phịng ni cấy mơ tại Hà Nội, năm 2015
Ảnh hưởng của khối lượng hom đến phát triển thân lá giống nghệ triển
vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015

3.30.
3.31.

Ảnh hưởng của khối lượng hom trồng đến kích thước củ giống nghệ
triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015

3.33.
3.34.
3.35.

96
98

Ảnh hưởng của khối lượng hom đến thời gian sinh trưởng, năng suất
giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015

3.32.

94

Hiệu quả kinh tế của các phương thức nhân giống N8 tại Bắc Giang,
năm 2015
Ảnh hưởng của độ sâu trồng đến phát triển thân lá giống nghệ triển
vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
Ảnh hưởng của độ sâu trồng đến khả năng chịu hạn và chống đổ của

giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
Ảnh hưởng của độ sâu trồng đến yếu tố cấu thành năng suất giống
nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015

99
101
102
103
104

Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến kích thước củ giống N8 tại Thanh
Hóa và Bắc Giang, năm 2015
106
3.37. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng chịu nóng, hạn của giống
nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
107
3.38. Ảnh hưởng của thời vụ đến năng suất giống nghệ triển vọng N8 tại
3.36.

3.39.

Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
108
Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến kích thước củ giống nghệ triển
vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
111

Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến khả năng chịu nóng, hạn của
giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.41. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến khả năng nhiễm sâu bệnh của

giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.42. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến TGST và năng suất giống
nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.43. Ảnh hưởng của xen canh nghệ trong vườn vải thiều/cao su đến năng
suất giống nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2014
3.40.

3.44.

113
114
115
117

Ảnh hưởng của các chất điều tiết sinh trưởng đến phát triển thân, lá
giống nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
118


x
3.45.

Ảnh hưởng của các chất điều tiết sinh trưởng đến kích thước củ của

3.46.

giống giống nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
119
Ảnh hưởng của các chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng chịu nóng,
hạn của giống nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015

120

3.47.

Ảnh hưởng của các các chất điều tiết sinh trưởng đến TGST và năng
suất giống nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
121

3.48.

Ảnh hưởng của các chất điều tiết sinh trưởng đến chất lượng củ giống
nghệ N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015

3.49.
3.50.
3.51.
3.52.

Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến sự phát triển củ của giống nghệ
triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến khả năng chịu nóng, hạn của
giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
Ảnh hưởng của vật liệu che phủ mặt luống đến năng suất giống nghệ
triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015
Ảnh hưởng của thời vụ thu hoạch đến kích thước củ giống nghệ triển
vọng N8 tại Bắc Giang và Thanh Hóa, năm 2015

121
125
126

127
128

3.55.

Ảnh hưởng của thời vụ thu hoạch đến năng suất giống nghệ triển vọng
N8 tại Bắc Giang và Thanh Hóa, năm 2015
129
Ảnh hưởng của thời vụ thu hoạch đến chất lượng giống nghệ triển
vọng N8 tại Bắc Giang và Thanh Hóa, năm 2016
130
Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến hiệu quả canh tác của giống

3.56.
3.57.

nghệ N8 tại Thanh Hóa, năm 2016
131
Địa điểm và quy mơ trình diễn kỹ thuật canh tác giống nghệ N8, năm 2016 132
Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống nghệ N8

3.53.
3.54.

3.58.

tại các mơ hình trình diễn, năm 2016
134
Hiệu quả kinh tế của mơ hình kỹ thuật canh tác giống nghệ N8 tại một
số địa phương, năm 2016

135


xi
DANH MỤC HÌNH
Hình

Tên hình

Trang

Các dẫn xuất phổ biến của Curcumin
Tình hình sản xuất nghệ trên thế giới
Vị trí địa lý tỉnh Thanh Hóa
Diễn biến nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa trong 10 năm tại Thanh
Hóa giai đoạn 2003-2012
1.5. Vị trí địa lý tỉnh Bắc Giang
1.6. Diễn biến nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa trong 10 năm tại Bắc Giang
giai đoạn 2003-2012
1.7. Vị trí địa lý tỉnh Hưng Yên
2.1. Sơ đồ mô tả các hoạt động điều tra, đánh giá hiện trạng sản xuất nghệ
tại các địa bàn
3.1. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất tại các điểm khảo nghiệm
sản xuất giống nghệ triển vọng, năm 2015
3.2. Ảnh hưởng của giá thể đến khả năng sinh trưởng và phát triển cây nghệ
trong vườn ươm tại Hà Nội, năm 2015
3.3. Ảnh hưởng của khối lượng hom đến số cây/khóm của giống nghệ N8
năm 2015 tại Thanh Hóa và Bắc Giang
3.4. Ảnh hưởng của khối lượng hom đến số củ /khóm của giống nghệ N8
năm 2015 tại Thanh Hóa và Bắc Giang

3.5. Ảnh hưởng của độ sâu trồng đến khối lượng rễ của giống nghệ N8 tại
Thanh Hóa và Bắc Giang, 2015.
3.6. Ảnh hưởng của thời vụ đến phát triển thân lá giống nghệ triển vọng N8
tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.7. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến phát triển thân, lá giống nghệ
triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.8: Ảnh hưởng của xen canh nghệ trong vải thiều (cao su) đến phát triển thân,
lá giống nghệ triển vọng N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2014
3.9. Ảnh hưởng của che phủ đến sự phát triển thân, lá giống nghệ triển vọng
N8 tại Thanh Hóa và Bắc Giang, năm 2015
3.10. Địa điểm và quy mơ trình diễn kỹ thuật canh tác giống nghệ N8, năm 2016
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.

10
28
33
34
35
35
36
43
90
95
97
98
102
105

110
116
123
133


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nghệ là cây gia vị, cây dược liệu truyền thống ở Việt Nam và nhiều nước
trên thế giới. Hoạt chất sinh học curcumin và tinh dầu nghệ là thành phần quan
trọng nhất trong củ nghệ vàng có khả năng phịng và hỗ trợ điều trị các bệnh phổ
biến hiên nay, góp phần tích cực nâng cao chất lượng cuộc sống cho người bệnh
(Cronin, J.R., 2003). Trong những năm gần đây bằng công nghệ hiện đại, curcumin
được tách chiết thành công dưới nhiều dạng khác nhau như curcumin, nano
curcumin, góp phần đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của đông đảo người tiêu dùng
(Liva R., 2010). Ngày nay các cơng trình nghiên cứu trên thế giới đã thừa nhận
curcumin là hoạt chất sinh học chính trong củ nghệ vàng có tác dụng huỷ diệt tế bào
ung thư vào loại mạnh nhất. Curcumin có thể kìm hãm sự phát tác của các tế bào
ung thư da, dạ dày, ruột, vòm họng, dạ con, bàng quang (Miłobȩdzka et al.,1910).
Ngồi ra curcumin cịn là chất bổ cho dạ dày, ruột, gan, mật, lọc máu, làm sạch
máu, điều trị vết thương, chống viêm khớp, dị ứng, nấm, chống vi khuẩn có hiệu
lực. Curcumin là hoạt chất sinh học mạnh nhất chiếm khoảng 3-5% trong củ Nghệ
vàng. Đây vừa là thuốc chữa bệnh vừa là thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị gần
20 loại ung thư đang phổ biến (Kolev et al., 2005).Vì những lý do trên, trong những
năm qua nhiều nước trên thế giới đã tăng cường tìm kiếm cơng nghệ mới để sản
xuất curumin với sản lượng cao nhằm sử dụng vào mục đích chữa bệnh và làm chất
màu tự nhiên có độ an tồn vệ sinh thực phẩm cao nhất.
Trên thế giới cây nghệ được sản xuất chủ yếu ở các nước châu Á, trong đó
Ấn Độ có quy mơ lớn nhất với sản lượng chiếm 78%, tiếp theo là Trung Quốc 8%,

Miến Điện 4%, Nigeria 3%, Banglades 3% và các nước khác 4%. Sản lượng hàng
năm của các nước này được tiêu thụ nội địa và xuất khẩu tới trên 100 quốc gia ở
khắp các châu lục. Nước nhập khẩu nghệ đứng đầu là các Tiểu Vương quốc Ả Rập,
tiếp theo là Iran, Banglades, Malaysia, Vương quốc Anh, Nhật Bản, Hoa Kỳ, Nam
Phi, Hà Lan. Mặc dù là một cây trồng đạt tốc độ tăng trưởng nhanh về diện tích và
sản lượng trong những năm gần đây, song năng suất nghệ của thế giới tăng trưởng


2
khá khiêm tốn với năng suất bình quân năm 17,5 tấn/ha, trong đó thấp nhất tại Ấn
Độ với 12 tấn/ha, cao nhất tại Trung Quốc với 25 tấn/ha (Lê Khả Tường, 2016).
Việt Nam nghệ là cây dược liệu, cây gia vị truyền thống được sản xuất ở hầu
khắp các vùng miền trong cả nước dưới nhiều phương thức khác nhau như trồng
thuần, trồng xen, trồng bao. Đặc biệt trong những năm gần đây do biến đổi khí hậu
gắn liền với diện tích khơ hạn gia tăng, nhiều địa phương đã thực hiện chuyển đổi
đất trồng lúa thiếu nước hay đất trồng cây công nghiệp kém hiệu quả sang trồng
nghệ đạt hiệu quả kinh tế cao hơn. Trong đó các tỉnh Thanh Hóa, Hưng Yên và Bắc
Giang là những địa phương đại diện cho các vùng sinh thái phía Bắc đã chuyển đổi
khá thành công với cây nghệ vàng trước những ảnh hưởng nghiêm trọng của biến
đổi khí hậu. Tuy nhiên việc áp dụng các phương thức canh tác truyền thống gắn liền
với việc sử dụng những giống địa phương và kỹ thuật canh tác lạc hậu đã và đang
làm hạn chế năng suất, hiệu quả kinh tế, không đáp ứng được yêu cầu của người sản
xuất. Năng suất nghệ bình qn tại các tỉnh phía Bắc cịn thấp, hiệu quả kinh tế còn
hạn chế, chưa tương xứng với tiềm năng khí hậu, đất đai và các tiến bộ kỹ thuật mới
về cây nghệ ở nước ta (Lê Khả Tường, 2016).
Do đó việc nghiên cứu xác định giống và kỹ thuật canh tác mới đạt năng
suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao là một giải pháp quan trọng phục vụ sản
xuất curcumin cũng như các sản phẩm khác của cây nghệ vàng ở nước ta hiện nay.
Trên cơ sở đó đề tài “Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng
cây nghệ vàng ở phía Bắc Việt Nam” đã được thực hiện tại Thanh Hóa, Hưng Yên,

Bắc Giang và một số tỉnh phụ cận nhằm khắc phục những hạn chế nêu trên, đồng
thời phát triển sản xuất, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nâng cao thu nhập cho người
dân, thỏa mãn nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu curcumin ở nước ta hiện
nay và trong tương lai.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định được giống và kỹ thuật canh tác mới cây nghệ vàng đạt năng suất,
chất lượng và hiệu quả kinh tế cao, góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nâng cao


3
thu nhập cho người dân tại một số tỉnh phía Bắc.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được giống nghệ vàng triển vọng đạt năng suất >25 tấn/ha, tăng
trên 20% so với giống địa phương, chất lượng tốt, thích hợp với điều kiện thổ
nhưỡng và khí hậu tại các địa bàn đại diện cho các tỉnh phía Bắc.
- Xây dựng được quy trình canh tác tổng hợp giống nghệ vàng triển vọng đạt
năng suất, chất lượng cao tại các địa bàn đại diện.
- Xây dựng được mơ hình canh tác tổng hợp giống nghệ vàng triển vọng đạt
hiệu quả kinh tế tăng > 20% so với canh tác truyền thống, góp phần tích cực trong
cơng tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại một số tỉnh phía Bắc.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa Khoa học
- Kết quả điều tra thực trạng canh tác nghệ đã xác định được những yếu tố
tiềm năng và hạn chế, là cơ sở khoa học cho việc xây dựng các nội dung nghiên
cứu, phát triển cây nghệ vàng tại Thanh Hóa, Bắc Giang và Hưng Yên.
- Kết quả đánh giá khả năng sinh trưởng, chống chịu, sự thích ứng, các yếu
tố cấu thành năng suất của bộ giống triển vọng là cơ sở xác định giống nghệ thương
mại đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao, đồng thời là tài liệu tập huấn, đào tạo,
khuyến nông, phát triển sản xuất cây nghệ ở Thanh Hóa, Bắc Giang và Hưng Yên.

- Quy trình canh tác giống nghệ triển vọng tại Thanh Hóa, Bắc Giang và
Hưng Yên là cơ sở xây dựng mơ hình canh tác mới phục vụ cơng tác chuyển đổi cơ
cấu cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu, nâng cao thu nhập cho người dân và
phát triển nông nghiệp bền vững.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Giống nghệ mới và kỹ thuật canh tác mới cây nghệ vàng cho năng suất, chất
lượng và hiệu quả kinh tế cao là bằng chứng thuyết phục làm thay đổi nhận thức của
người dân trong việc chuyển đổi cơ cấu vây trồng. Trong đó việc chuyển đổi những
cây lương thực, cây thực phẩm và cây cơng nghiệp kém hiệu quả, khơng có khả
năng thích ứng với biến đổi khí hậu sang trồng nghệ có ý nghĩa quan trọng trong


4
việc nâng cao thu nhập, ổn định đời sống người dân, góp phần quan trọng trong
cơng tác an sinh xã hội.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu:
Các giống nghệ ưu tú có nguồn gốc địa phương và nhập nội, được giới thiệu
từ ngân hàng gen cây trồng quốc gia.
Kỹ thuật nhân giống nghệ bằng phương pháp nuôi cấy mô và phương pháp
sử dụng hom củ có khối lượng khác nhau.
Xác định độ sâu trồng, thời vụ, mật độ, phân bón, kỹ thuật che phủ mặt
luống, kỹ thuật sử dụng chất điều tiết sinh trưởng, thời vụ thu hoạch cho giống nghệ
triển vọng.
Xây dựng mơ hình canh tác mới, xác định hiệu quả kinh tế các mơ hình.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Các hoạt động điều tra hiện trạng sản xuất, khảo nghiệm bộ giống ưu tú tiến
hành tại các địa bàn đại diện cho các tỉnh phía Bắc, bao gồm Thanh Hóa, Bắc Giang
và Hưng n. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tiến hành tại các tỉnh có tiềm năng
phát triển cây nghệ vàng, bao gồm Thanh Hóa và Bắc Giang. Xây dựng mơ hình

canh tác giống mới gắn với kỹ thuật mới tiến hành tại các địa bàn đại diện.
Các hoạt động nghiên cứu gồm điều tra đặc điểm thổ nhưỡng, nơng hóa, yếu
tố thuận lợi, khó khăn, hạn chế, giải pháp phát triển, đặc điểm thực vật, nơng học,
sinh lý, sinh hóa, sinh trưởng, phát triển, chống chịu, thích ứng, phân bón, chất điều
tiết sinh trưởng, độ sâu trồng, vật liệu che phủ và hiệu quả kinh tế trong sản xuất
nghệ tại các địa phương.
5. Những đóng góp mới của luận án
5.1. Đã tuyển chọn được giống nghệ N8 đạt năng suất cao hơn các giống
hiện hành > 20%, biến động từ 29,0-48,2 tấn/ha tùy điều kiện canh tác, hàm lượng
Curcumin cao từ 6,0-6,5%. Giống nghệ N8 được Bộ Nông nghiệp và PTNT công
nhận sản xuất thử cho các tỉnh trung du miền núi phía Bắc và Bắc Trung bộ năm 2017.


5
5.2. Quy trình nhân giống, canh tác giống nghệ N8 đạt năng suất và hiệu quả
kinh tế cao đã được cơng nhận cấp cơ sở. Theo đó giống nghệ N8 được nhân giống
bằng một trong hai phương thức tùy điều kiện của vùng sản xuất, bao gồm: (i) nhân
giống in vitro và (ii) nhân giống bằng hom củ. Quy trình trồng thuần giống nghệ N8
được bố trí trong khung thời vụ từ 1-10/3, mật độ 5 vạn khóm/ha, phân bón cho 1
ha gồm 200 kg N + 120 kg P2O5 + 200 K2O và 2000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông
Gianh kết hợp với việc che phủ mặt luống bằng rơm, rạ hoặc nilon, sử dụng chế
phẩm daminozide nồng độ 3,13 mM phun trên lá định kỳ 10 ngày/lần, tiến hành
trong 4 lần bắt đầu từ sau mọc 150 ngày, thu hoạch sau trồng 18 tháng cho năng
suất cao nhất, tăng trên 50% so với thu hoạch 12 tháng.


6
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Lịch sử trồng trọt, khai thác và sử dụng cây nghệ vàng

1.1.1. Lịch sử trồng trọt và khai thác
Bằng chứng sớm nhất về trồng trọt, khai thác và sử dụng cây nghệ vàng đã
được ghi lại bởi kinh Thánh của người Ấn Độ cách đây khoảng 6000 năm
(Aggarwal et al., 2007). Năm 1280, cây nghệ đã được trồng trọt, khai thác và sử
dụng tại vùng Phúc Kiến của Trung Quốc, được giới thiệu tới miền Đông Châu Phi
vào thế kỷ thứ 8, miền Tây Phi ở thế kỷ 13, tới Jamaica và trở thành giống bản địa
của vùng này từ năm 1783 (Cholke, 1993). Ngày nay mặc dù các nhà khoa học đã
có nhiều tài liệu đề cập đến quá trình phát triển của cây nghệ, nhưng việc xác định
chính xác nguồn gốc phát sinh của nó vẫn chưa có câu trả lời (Lê Khả Tường,
2010). Hiện tại loài Curcuma longa được xem là có nguồn gốc Ấn Độ, nhưng có rất
ít bằng chứng thuyết phục, thừa nhận đó là một giống bản địa của nước này. Đặc
biệt những phát hiện mới về loài Curcuma longa mọc hoang ở vùng Nam Kỳ của
Việt Nam với tên gọi là Kuong huynh đã làm cho việc xác định nguồn gốc cây nghệ
vàng càng trở nên phức tạp hơn. Tuy nhiên trong nhiều tài liệu, cây nghệ đều được
đặt tên bằng tiếng Phạn đã gợi ý rằng nguồn gốc của nó rất có thể được xuất phát từ
Trung Quốc hay Nam Việt Nam (Rosengarten, 2013). Những tài liệu lịch sử về việc
khai thác sử dụng nghệ cũng cho thấy ở thời kỳ đầu nó khơng được sử dụng như
một loại gia vị hay một thực phẩm mà là một loại thuốc nhuộm, làm lành các vết
thương, chữa bệnh dạ dày. Sau này nó đã được sử dụng để tạo màu và làm chất bảo
quản thực phẩm cũng như dùng làm thuốc chữa bệnh hay thực phẩm chức năng
(Balakrishnan, 2013).
1.1.2. Giá trị sử dụng của cây nghệ vàng
1.1.2.1. Sử dụng trong y học cổ truyền
Trong lịch sử khai thác và sử dụng, cây nghệ đã được sử dụng như một cây
gia vị, chất bảo quản thực phẩm, chất tạo màu tự nhiên và cũng được coi là mỹ
phẩm quan trọng dưới thời Ayurveda, Sidha, Unani và Tây Tạng (Chenchaiah and


7
Biswas, 2002). Đặc biệt các chuyên gia thảo dược đã xem nghệ như là một trong

những quà tặng vĩ đại nhất của tự nhiên trong việc phòng và điều trị nhiều bệnh phổ
biến cho nhân loại. Ở Tamil Nadu - Ấn Độ, nghệ đã được sử dụng trong y học cổ
truyền hàng ngàn năm như một phương thuốc chữa bệnh dạ dày và gan, cũng như
để chữa lành các vết lt nhờ vào tính kháng khuẩn cơ bản của nó (Clinical, 2015).
Trong hệ thống y học Siddha từ sau những năm 1900 TCN, nghệ là thuốc chữa
bệnh về da, phổi, tiêu hóa, đau nhức các vết thương, bong gân và các rối loạn ở gan
(Hatcher et al, 2008). Nước ép nghệ tươi được sử dụng trong các vấn đề về da, bao
gồm cả bệnh chàm, thủy đậu, bệnh zona, dị ứng và ghẻ. Manjal Pal (sữa bột nghệ)
là sữa ấm trộn với bột nghệ thường được sử dụng ở Tamil Nadu như một bài thuốc
gia truyền chữa bệnh sốt rét. Đặc biệt hoạt chất curcumin trong nghệ tham gia hàng
loạt các hiệu ứng sinh học bao gồm chống viêm, chống oxy hóa, hóa trị liệu, kháng
sinh, kháng khuẩn, kháng virus đã cho thấy tiềm năng y học to lớn của nó trong
tương lai (Goud et al, 1993).
1.1.2.2. Sử dụng trong y học hiện đại
Từ tháng 12 năm 2013, nghệ đã được đánh giá về hiệu quả và tiềm năng đối
với một số bệnh ở người trong các thử nghiệm lâm sàng, bao gồm các bệnh thận,
tim mạch, viêm khớp, ung thư và ruột kích thích. Nghệ cũng được nghiên cứu trong
mối quan hệ với bệnh Alzheimer, tiểu đường và các rối loạn lâm sàng khác (Majeed
et al, 1995). Tuy nhiên các nghiên cứu cơ bản khác cũng cho thấy việc sử dụng chất
curcumin hoặc bột nghệ có thể ngăn chặn một số giai đoạn phát triển ung thư ở
dạng đa khối u. Một số nghiên cứu khác cho thấy các hợp chất trong nghệ có đặc
tính chống nấm và kháng khuẩn cao (Antony et al., 2008a). Curcumin là hoạt chất
sinh học chính của nghệ, nó cũng đã được chứng minh là một phối tử của vitamin D
trong việc ngăn chặn ung thư ruột kết (Choi et al., 2006). Một trong những thành
phần quan trọng khác của nghệ là tinh dầu nghệ với tác dụng chủ yếu là kháng sinh,
tiêu diệt nhiều loại vi sinh vật gây hại như nấm, virus, vi khuẩn trong cơ thể người.
Dầu nghệ có khả năng cải tạo chức năng thần kinh do thiếu máu cục bộ gây ra và
các vùng nhồi máu, vùng phù nề trong cơ thể người và động vật (Cheng and Hsu,

8
2001). Vì vậy, dầu nghệ đã và đang được xem như một hoạt chất sinh học quý để
điều trị đột quỵ não cũng như các rối loạn khác liên quan đến stress oxy hóa
(Cronin, 2003).
1.2. Đặc điểm hóa sinh cây nghệ vàng
1.2.1. Khái niệm hóa thực vật
Hóa thực vật tiếng Anh gọi là Phytochemical, đó là những chất hóa học tự
nhiên có sẵn trong các lồi thực vật (Dash et al., 2012). Trong đó một số lồi có
màu sắc, mùi vị đặc trưng như màu tím thẫm của quả việt quất, mùi thơm của quả
mít, vị cay của tỏi. Thuật ngữ này được sử dụng để chỉ những hóa chất có ý nghĩa
sinh học trong việc chống oxy hóa và không được xem là những chất dinh dưỡng
cần thiết cho cơ thể. Chúng có tính chất như là những thực phẩm chức năng trong
việc duy trì và tăng cường sức khỏe con người. Các chất này hiện diện trong rau quả
và hoạt động như một loại dược liệu quý với công năng chủ yếu là ngăn ngừa hoặc
điều trị bệnh và bảo vệ cơ thể. Ngày nay các nhà khoa học trên thế giới ước tính có
khoảng trên 10.000 chất phytochemical khác nhau có khả năng kiểm sốt các bệnh
ung thư, đột quỵ hay hội chứng chuyển hóa (Joe et al., 2014). Ngoài những hiểu
biết liên quan đến cơ chế tác dụng và cấu tạo tế bào, các phytochemical cũng được
xem là những loại thuốc thiên niên kỷ của loài người. Các phytochemial trong rau,
củ và trái cây có thể làm giảm nguy cơ hay đẩy lùi bệnh ung thư do sự có mặt của
chất chống oxy hóa trong đó (Nambiar,1979).
1.2.2. Thành phần sinh hóa cây nghệ vàng
Thành phần chính trong củ nghệ vàng gồm thủy phần 13,1%; protein 6,3%;
chất béo 5,1%; chất vô cơ 3,5%; sợi 2,6%; carbonhydrat 69,4; một số vitamin và
khoáng chất. Tinh dầu Nghệ vàng chứa: d. phelandren 1%, d. sabinen 0,6%; cineol
1%; borneol l0,5%; zingi; beren 25%; sesquiterpen (tuemeron) 58% (Ohshiro at al.,
1990). Các chất màu phenolic trong củ nghệ vàng chủ yếu là dẫn xuất của
diarylheptan, 3 chất chủ yếu là curcumin, bis (4-hydroxy-cinnamoyl) - methan và 4hydroxycinamoyl feruloyl methan. Củ nghệ vàng chứa khoảng 5 % tinh dầu và 35 % curcumin - một dạng polyphenol.

9
(nguồn: />Curcumin là hoạt chất chính trong củ nghệ vàng với kí hiệu C.I. 75300 hay
Natural Yellow 3. Tên hóa học của nó là (1E,6E)-1,7-bis (4-hydroxy-3methoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion. Trong cơ thể sinh vật, một phần rất nhỏ
curcumin được hấp thụ sau ăn. Ngun nhân chính là do Curcumin khơng bền vững
trong mơi trường ruột, chỉ một lượng rất nhỏ được hấp thu qua đường tiêu hóa, phần
cịn lại nhanh chóng bị thối hóa hoặc liên kết thành glucuronidation. Chất màu
diarylheptanoids được gọi là Curcuminoids với thành phần chính là chất khơng bão
hịa β-diketone curcumin (diferuloylmethane), cùng với desmethoxycurcumin và
bisdesmethoxycurcumin tạo nên 50-60% của Curcuminoids trong củ nghệ. Nghiên
cứu của Shoba G., Joy D., Joseph T. và các cộng sự tại khoa Dược, Đại học Y St.
John, Bangalore, Ấn Độ đã cho thấy, hoạt chất piperine chiết xuất từ hạt tiêu đen có
tác dụng làm tăng hấp thu và giảm đào thải Curcumin trong máu một cách rõ rệt. Q
trình chuyển hóa của curcumin với sự tham gia của piperin được mô tả trong hình
2.5. Những nghiên cứu của nhóm này đã được đăng tải trên tạp chí Pubmed của thư
viện y khoa và Viện Sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ tháng 5 năm 1998. Đặc tính sinh khả
dụng của curcumin trên cơ thể người khi được kết hợp với piperine từ hạt tiêu theo tỷ
lệ 1% đã làm gia tăng khả năng hấp thụ 2000% so với không kết hợp với piperine
(Antony, 2013). Tác dụng này đã được sử dụng để sản xuất Super Curcumin với 1%
piperine đồng thời được xem là một giải pháp quan trọng góp phần làm tăng khả năng
hấp thu của hoạt chât sinh học curcumin (Atony et al., 2008b).
1.2.3. Các dẫn xuất của Curcumin từ nghệ vàng
Ngày nay những nghiên cứu về phytochemical đối với chi Curcuma đã ghi
nhận trên 20 lồi khác nhau có chứa phytochemical, trong đó lồi C. Longa với
phytochemical là các curcuminoids. Các curcuminoids trong củ nghệ vàng đã được
phân lập gồm trên 20 dẫn xuất khác nhau. Tuy nhiên các quá trình nghiên cứu, sản
xuất và thương mại mới tập trung ở 3 dẫn xuất chính là: curcumin (curcumin I),
demethoxycurcumin (curcumin II) và bis-demethoxycurcumin (curcumin III). Hầu
hết các dẫn xuất của curcuminoids đều có 2 vịng phenyl do đó nó cịn được gọi là

10
Diphenylheptanoids. Đó là một tập hợp các hợp chất được phát hiện trong chi
Curcuma với cấu trúc gồm một hay hai vịng phenyl và các nhóm hydroxyl phenol.
Vì vậy hầu hết các hợp chất này đều có tính chống oxy hóa cao. Q trình Oxy hóa
trên các vịng phenyl xảy ra tại vị trí C-3 và C- 4, đơi khi xẩy ra tại vị trí
5'methoxycurcumin (5). Kết quả này được phân lập từ C. xanthorrhiza, trong đó
một oxy đã được bổ sung và tìm thấy tại vị trí C-5. Q trình hình thành dẫn xuất
cyclocurcumin (9) khơng phải là phổ biến và chỉ được tìm thấy ở C. Longa. Các
curcumin (1), demthoxycurcumin (2), và bis-demethoxycurcumin (3) còn gọi là
curcumin I, II, III tương ứng (Hình 1.1) được phân bố rộng khắp trong chi Curcuma
(Kiuchi at al., 1993). Ngày nay gần 30 diphenylheptanoids khác nhau đã được tìm
thấy từ ít nhất tám loài khác nhau của chi này. Đánh giá quá trình sinh tổng hợp các
cucuminoids trên đây đã được thực hiện bởi các phương tiện hiện đại như 13C,
cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và quang phổ trên tất cả các lồi thuộc chi Curcuma
longa (Lê Khả Tường, 2016).

Hình 1.1. Các dẫn xuất phổ biến của Curcumin
1.2.4. Khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái
1.2.4.1. Nhiệt độ
Là một cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới nên cây nghệ vàng có khả năng
thích ứng rộng với điều kiện nhiệt độ. Nó có thể nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ


11
từ 10 - 400C và sinh trưởng bình thường trong phạm vi từ 22 - 370C (Ishimine et al.,
2014). Tuy nhiên nhiệt độ dưới 220C sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng của bộ lá, đặc
biệt là sự phát sinh về số lá/cây và qua đó làm giảm diện tích lá/cây. Quan sát sự
tăng tiến về chiều dài và đường kính củ nghệ khi nhiệt độ thấp hơn 220C cũng cho
thấy các chỉ số này đã giảm xuống một cách đáng kể đồng thời kéo dài thời gian củ
chín. Đặc biệt khi nhiệt độ xuống thấp hơn 100C kéo dài trong 10 ngày, q trình

sinh trưởng gần như là khơng thể và bắt đầu xuất hiện sự khô héo của bộ lá. Trong
điều kiện nhiệt đô tăng quá 400C cây nghệ có hiện tượng khơ cháy lá từ trên xuống.
Nếu nhiệt độ này kéo dài sau 2 tuần có thể sẽ giảm diện tích lá đến 10%. Kết quả
nghiên cứu cũng đã xác định được nhiệt độ tối thích cho sự phát triển thân lá của đa
số các giống nghệ là từ 25 đến 30ºC (Lê Khả Tường, 2012).
1.2.4.2. Ánh sáng
Nghệ là cây ưa sáng nhưng có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong điều
kiện thiếu ánh sáng từ 30-50%. Điều đó đã được khai thác cho việc trồng xen nghệ
với nhiều cây lương thực, cây thực phẩm và cây cơng nghiệp khác như ngơ, mía,
cao su, cà phê để gia tăng giá trị canh tác cho nông dân. Các kết quả nghiên cứu
cũng cho thấy hiệu suất quang hợp cao nhất khi nhiệt độ khơng khí đạt 25°C và
điểm bù ánh sáng trong khoảng 25 - 69 μmol.m2 s-1 (Dixit and Srivastava, 2000a).
Điều này cho thấy nghệ là cây trồng thích ứng rộng với điều kiện chiếu sáng và
trồng nghệ trong điều kiện ánh sáng tán xạ có thể khơng ảnh hưởng đến năng suất,
thậm chí là điều kiện thuận lợi để nâng cao năng suất cây nghệ. Bức xạ mặt trời
không chỉ là nguồn năng lượng chủ yếu đảm bảo sự sống cho các sinh vật, mà cịn
có vai trị quan trọng trong việc ấn định khí hậu và các kiểu thời tiết khác nhau. Sự
biến động về độ dài sóng trong phổ nhìn thấy của bức xạ mặt trời khơng chỉ đảm
bảo cho thực vật có thể quang hợp mà cịn tác động đến sự thích nghi của các loài
thực vật với ánh sáng. Cường độ ánh sáng khơng chỉ có tác dụng điều chỉnh tốc độ
hoạt động và các kiểu tập tính ở nhiều lồi thực vật, mà cịn ảnh hưởng đến sắc tố
và hình thái của thực vật. Ngồi ra, ánh sáng cịn có ý nghĩa giúp sinh vật định
hướng trong khơng gian. Do đó bức xạ mặt trời là một trong những yếu tố quyết


12
định quan trọng đến năng suất cây nghệ thông qua quang hợp, hấp thu nước và dinh
dưỡng (Dixit and Srivastava, 2000b) (Lê Khả Tường, 2016).
1.2.4.3. Độ ẩm đất
Nghệ là cây trồng cạn nhưng cũng rất nhạy cảm với độ ẩm đất. Những vùng

có lượng mưa trung bình 1.500 - 3.000 mm/năm được xem là điều kiện thuận lợi để
tăng năng suất và phát triển cây nghệ (Kandiannan et al., 2002). Trong giai đoạn nảy
mầm, nghệ yêu cầu độ ẩm đất từ 75 - 80%. Trong phạm vi độ ẩm này với sự biến
thiên nhiệt độ 20-300C, sau trồng 4 - 6 tuần, đa số các giống nghệ sẽ mọc lên khỏi
mặt đất. Nếu độ ẩm trong giai đoạn này dưới 70% sẽ kéo dài thời gian nảy mầm.
Nghiên cứu về phản ứng của cây nghệ với sự thiếu ẩm, các nhà khoa học Ấn Độ cho
rằng phạm vi thích ứng của đa số các giống nghệ với độ ẩm đất biến động từ 70 80% tùy giai đoạn sinh trưởng, phát triển. Trong giai đoạn sau trồng dưới 150 ngày
nếu độ ẩm đất thấp hơn 70 % sẽ làm giảm năng suất 20-30% (Mahey et al., 2016).
Trong điều kiện khô hạn với độ ẩm đất dưới 65% trong 2 tuần, những giống nghệ
khơng có biểu hiện héo được xem là có khả năng chịu hạn. Biểu hiện chung của cây
nghệ khi gặp điều kiện khô hạn là cây ngừng sinh trưởng, bộ lá khô héo nhanh từ trên
xuống, mất diệp lục và chuyển sang màu trắng nhạt, bộ rễ bị tổn thương. Nghiên cứu
giải phẫu lá từ những giống nghệ chịu hạn cho thấy khí khổng của những giống này
có khả năng nhạy cảm cao hơn so với những giống không chịu hạn. Hiện nay trên thế
giới cây nghệ đã và đang được trồng với hai chế độ nước tưới khác nhau gắn liền với
những bộ giống khác nhau, bao gồm giống cho vùng nước trời và giống thâm canh
trong vùng có tưới (Dhandar and Varde, 1980) (Lê Khả Tường, 2016).
1.2.4.4. Thổ nhưỡng
Nghiên cứu kỹ thuật canh tác và phân vùng trồng nghệ đã thu được nhiều kết
quả ở Ấn Độ, Sri Lanka, Thái Lan và Indonesia. Để đạt được sự phát triển tối ưu,
nghệ cần được phát triển ở những vùng có độ cao dưới 3000 m so với mặt nước
biển, đất tơi xốp, thốt nước tốt, độ phì khá. Nghệ phát triển tốt trên đất sét giàu
mùn, đất thịt nhẹ, đất cát pha và đất đá ong trong phạm vi biến động của pH từ 5,5 6,5 (Kumar et al.,1992). Tuy nhiên kết quả nghiên cứu cũng cho thấy địa hình trồng