B
Ộ GIÁO DỤC V
À ĐÀO T
ẠO

B
Ộ NÔNG NGHIỆP V
À 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 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,

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


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

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 Nghĩa đầy đủ
ADB Ngân hàng phát triển châu Á
A
2

JICA Cơ quan hợp tác phát triển Nhật Bản
K
2
O
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 Nông nghiệp và phát triển nông thôn
NPK Hàm lượng N:P
2
O
5
:K
2
O là 5:10:3 viii
N%
Đạm tổng số
R.Z Cây Mắc khén
OM%
Mùn
ÔTC, ÔDB Ô tiêu chuẩn, ô dạng bản
pH
KCl
Độ chua trao đổi
PRA Bộ công cụ phỏng vấn nông thôn có sự tham gia
P

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

4.26 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 GA
3
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 D
1.3
, H
VN
, D
T
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 D
1.3
, H
VN
, D

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


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
20
0
39' - 22
0
02' vĩ độ Bắc, 103
0
11'- 105
0
02' 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/km
2
, 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

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

6. Cấu trúc luận án
Luận án, ngoài phần tài liệu tham khảo và các phụ lục được kết cấu thành các
phần sau đây:
- Phần mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu.
- Chương 3: Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.
- Chương 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
- Kết luận, tồn tại và kiến nghị. 5
Chương 1:
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Tên gọi, phân loại, mô tả hình thái, giải phẫu và vật hậu
- Tên gọi, phân loại:
Cây Mắc khén là một trong tổng số 250 loài thuộc chi Zanthoxylum, thuộc
họ Cam (Rutaceae), các loài trong chi này có tên chung bắt nguồn từ Hy Lạp là
Xanthos, có nghĩa là màu vàng; xylon có nghĩa là gỗ
(www.biosysnepal.com.np/ /zanthoxylum.php) [85].
Hệ thống phân loại Takhtajan đã phân chi Zanthoxylum thuộc phân họ
Rutoideae, bộ Zanthoxyleae (Singh, HB, 2004) [76].
Mạng lưới thông tin về tế bào thực vật đặt chi này trong họ Toddalioideae.
Tên tiếng Anh gọi cây Mắc khén là Indian ivy-rue; Khên 1, Khouang (tên Lào);
Kamchat ton, Luuk ra maat, Ma khuang (tên Thái Lan); Hantu duri (tên Malaixia);
Kayetana, Salai, Kasabang (tên Philippin); Kayu lemanh, Kayu tân, Ki tanah (tên

lá chét; lá chét hình trứng, kích thước (5 - 22 x 2 - 7)cm; hoa mọc chùm bao gồm
nhiều hoa, có màu trắng; chùm quả có đến 100 quả, khi chín hạt màu đen có đường
kính 5mm. Theo Lutz Lehmann (1987) [73], (http://www.tabi.la/lao-
tfpwiki/index.php/Mak_khaen_/Zanthoxylum_rhetsa) [95], cây Mắc khén ra hoa
vào tháng 10, quả chín vào tháng 12 đến tháng giêng năm sau.
Về giải phẫu, Cutter, EG (1969) [67] đã mô tả như sau:
i) Thịt có màu trắng nhạt, có nhựa và chứa chất berberine;
(ii) Vòng sinh trưởng không rõ ràng hoặc không có, màu sắc của giác và lõi
gỗ không phân biệt, thường là màu vàng nhạt, có sợi gỗ. Gỗ mềm, có mùi thơm đặc
trưng, khối lượng riêng từ 0,35 - 0,62 g/cm
3
;
(iii) Quản bào liên tục, sợi gỗ không có vách ngăn, độ dày trung bình và có
ranh giới rõ ràng.
Như vậy, việc phân loại cây Mắc khén bước đầu cũng đã có một số thông tin.
Tuy nhiên, khi mô tả về hình thái và giải phẫu còn rất ít nghiên cứu dẫn đến thông
tin chưa được đầy đủ, chưa thống nhất, do đó cần phải có những nghiên cứu tiếp
theo. 7
Về vật hậu: Theo Lã Đình Mỡi và cộng sự (2001, 2002) [44], tại Malaixia
cây Mắc khén thường rụng lá vào tháng 3 - 4 hàng năm và ra nụ nở hoa vào ngay
thời gian trước hoặc sau khi các lá non vừa nhú. Ở Java, Mắc khén ra hoa vào tháng
12 hàng năm và quả chín vào các tháng 2 - 3 năm sau, hoa thơm hấp dẫn côn trùng
và thụ phấn nhờ côn trùng. Tại miền Bắc của Thái Lan cây Mắc khén rụng lá vào
tháng 12 - 1 hàng năm, sau đó ra lá non, mầm hoa, hoa nở vào tháng 6 - 7 hàng
năm, quả chín và người dân thu hoạch trong mùa lạnh vào tháng 11 và tháng giêng
(http://www.plantwithpurpose.org) [92]. Các nghiên cứu này đã bước đầu cho thấy,
ở những vùng phân bố khác nhau thì đặc điểm về vật hậu cũng có sự sai khác.

phẩm từ cây Mắc khén được sử dụng để chữa một số bệnh như đau răng, cảm lạnh
thông thường, ho và sốt, vì nó được cho là tạo ra sự ấm áp cho cơ thể. Để chữa đau
răng, trái cây tươi hoặc khô được nhấn trên các răng bị ảnh hưởng và được giữ
trong vị trí đau cho đến khi nó mất vị hăng cay của nó. Chồi non của cây Mắc khén
được sử dụng như bàn chải đánh răng. Gần đây, mọi người cũng đã bắt đầu sử dụng
bột làm từ trái cây Mắc khén sấy khô để làm sạch răng, còn đối với bệnh dạ dày
thường gặp là điều trị bằng súp có gia vị hạt cây Mắc khén.
Vỏ cây Mắc khén có mùi thơm, có thể chiết suất làm một số loại thuốc dễ
tiêu hóa, chữa các bệnh tiết niệu, khó tiêu, tiêu chảy và pha với mật ong trong chữa
bệnh thấp khớp. Trái cây là món khai vị, hữu ích trong bệnh tả, bệnh hen suyễn,
viêm phế quản, bệnh khó thở, đau răng, làm giảm nấc cục. Các lá noãn mang lại
một loại dầu thiết yếu, chữa được bệnh tả. Dầu hạt có tính sát trùng và chất khử
trùng chữa bệnh viêm da liễu. Dầu hạt được sử dụng trong bệnh chàm khô và gàu
của trẻ em (http://www.mpbd.info/plants/zanthoxylum-rhetsa.php) [90].
Tại Lào, sản phẩm chính của cây Mắc khén là quả, quả được sử dụng như
một dạng hạt tiêu; dầu từ hạt được chiết suất làm loại thuốc chống viêm răng; lá có
thể được sử dụng làm hoạt chất lên men của bia rượu; lá non được người dân sử
dụng ăn như một loại rau, đây là món ăn ưa thích tại Lào; vỏ cây, vỏ rễ và trái cây
có chứa chất kháng khuẩn cho hiệu quả cao, đặc biệt hữu ích đối với bệnh dạ dày và
rối loạn đường ruột, (http://www.tabi.la/lao-tfpwiki/index.php/Mak_khaen [95].
Theo Mạng lưới thông tin về tế bào thực vật, tinh dầu được chiết suất từ cây
Mắc khén được coi là có tác dụng sát trùng và chữa bệnh thổ tả. Tại Philippin, 9
người ta dùng vỏ cây giã nát, trộn với dầu để xoa bóp ngoài chữa các vết bầm dập,
các chỗ đau, nước sắc từ vỏ cây được dùng làm thuốc uống chữa đau tức ngực, đau
dạ dày, vỏ cây còn được dùng làm thuốc chữa rắn cắn. Người dân Ấn Độ đã có tập
quán sử dụng quả Mắc khén làm thuốc chữa bệnh ăn khó tiêu, đau dạ dày, kích
thích, chữa hen suyễn, viêm phế quản, đau nhức răng, rối loạn nhịp tim và viêm khớp.