Tài liệu 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 Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công 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 công 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 quá trình thực hiện và hoàn 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 Nông 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 lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến PGS.TS Võ Đại Hải - Người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn 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. Đoàn 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 không thể không 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, mô 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, mô 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 CÔNG 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 Công 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 nông lương thế giới GA3 Gibberellin GDP Thu nhập bình quân 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% ÔTC, ÔDB Mùn Ô tiêu chuẩn, ô 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 toàn diện vùng cao Đô 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 loài 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 môi 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 công 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 công thức bón phân 108 4.34 Năng suất quả cây Mắc khén trong các công thức bón phân 109 4.35 Tỷ lệ sống và chất lượng cây trồng trong các mô 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 mô hình khoanh nuôi, 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 Phôi hạt chụp từ kính hiến vi 89 4.17 Phôi không còn sống 90 4.18 Phôi còn 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 Mô hình trồng rừng Mắc khén thuần loài 110 4.30 Mô 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 Ðông. Diện tích tự nhiên toàn 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 ngoài 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 toàn 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 Hòa Bình và thủy điện Sơn La. Rừng của Sơn La có nhiều loài động, thực vật quý hiếm, nhiều loài 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)) còn 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 lông 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 tròn, 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 không 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 ngoài 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 loài cây này còn 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 còn mờ nhạt trong hệ thống thông 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 loài 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 mô hình chưa phát triển. - Chưa có mô 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 mô rất nhỏ lẻ, chưa có các mô hình đủ lớn và toàn diện về các mặt, cả về rừng trồng và khoanh nuôi 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 công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu tương đối có hệ thống và toàn 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.