1. Giới thiệu

Huyện Bắc Hà thuộc cao nguyên đá vôi gồm nhiều dãy núi nằm kề nhau chạy theo hướng Bắc Nam, đan xen là những lòng chảo nhỏ hẹp, những khe vực, suối, sông làm cho địa hình Bắc Hà trở nên đa dạng. Vị trí địa lý tạo cho Bắc Hà có nhiều tiềm năng, lợi thế phát triển trong nông nghiệp [1]. Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 68.108,24 ha. Toàn huyện có 18 xã và 01 thị trấn. Với những đặc trưng về địa hình, địa chất và khí hậu, Bắc Hà có thảm thực vật tự nhiên phong phú và đa dạng, trong đó có nhiều loài dược liệu quý, đặc biệt là Tam thất Bắc.

Một số tài liệu chỉ ra rằng, phân bố tự nhiên của Tam thất bắc rất hẹp, chúng chỉ được tìm thấy ở một số nơi có địa hình núi cao từ 1.200-1.500 m với khí hậu mát mẻ thuộc các tỉnh Lào Cai, Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang, Lai Châu [2-4]. Tại các tỉnh vùng núi cao phía Tây Bắc như Lào Cai thì dược liệu Tam thất bắc có sự sinh trưởng và hoạt tính sinh học tốt, được coi là một cây bản địa của vùng [3,4]. Theo đánh giá của người dân ở các địa phương, Tam thất bắc rất khó trồng vì đòi hỏi các điều kiện về khí hậu và thổ nhưỡng rất khắt khe. Tam thất Bắc chỉ sống được ở vùng núi cao, có khí hậu lạnh mát quanh năm, nhiệt độ thích hợp từ 20⁰C đến 25⁰C yêu cầu ánh sáng tán xạ, nên phải làm giàn che 3 phần sáng, 7 phần tối [4-9].

Tuy nhiên, có rất ít nghiên cứu về yêu cầu sinh thái của cây Tam thất bắc. Tính đến thời điểm hiện tại, công tác điều tra đánh giá hoạt chất dược liệu  của cây Tam thất Bắc ở Lào Cai những năm trước đây đã có những kết quả đáng ghi nhận, tuy nhiên về mặt ứng dụng công nghệ số tích hợp GIS xác định yêu cầu sinh thái và vùng trồng cây Tam thất Bắc vẫn chưa được nghiên cứu. Do vậy chưa có được các dữ liệu đầy đủ về lĩnh vực nghiên cứu này.

2. Đối tượng, địa điểm và phương pháp nghiên cứu

2.1. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu

Cây Tam thất Bắc (Panax notoginseng (Burk) F. H. Chen). Số lượng mẫu bao gồm 15 mẫu cây Tam thất bắc, bao gồm thân, lá, rễ củ thu thập tại Hợp tác xã Cố Dề Chải, thôn Cồ Dề Chải 2, Nậm Mòn, Bắc Hà, Lào Cai. Thời gian lấy mẫu tháng 7 năm 2023.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp điều tra hiện trạng phân bố cây Tam thất bắc

Phương pháp điều tra áp dụng theo “Quy trình điều tra dược liệu” của Bộ Y tế năm 1973 có bổ sung, sửa chữa năm 2006 và “Phương pháp điều tra thu thập cây thuốc” của Nguyễn Tập (2006) kết hợp với phương pháp kế thừa từ các từ việc phỏng vấn điều tra thứ cấp và điều tra thực địa người dân [10].

Điều tra thực tế theo tuyến: Điều tra với 10 tuyến đường theo độ cao từ 750 m đến 1.500 m.

Đối tượng điều tra phỏng vấn: tổ chức, cán bộ lãnh đạo, chuyên môn cơ quan quản lý và cá nhân hộ trồng Tam thất bắc.

Phương pháp điều tra: Trên cơ sở thông tin thứ cấp sử dụng phương pháp điều tra PRA (Participatory Rural Appraisal – Phương pháp đánh giá nông thôn có tham gia của người dân) [10] để phóng vấn người dân.

Công cụ điều tra: 02 bộ phiếu điều tra với bộ câu hỏi phỏng vấn (phiếu điều tra cán bộ cấp huyện, xã và phiếu điều tra cho hộ nông dân). 

Hình 1. Vị trí vườn Tam thất bắc tại Huyện Bắc Hà, Lào Cai

2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm hình thái của cây Tam thất bắc

Thu mẫu dùng cho phân tích hình thái theo phương pháp của Trần Công Khánh (1981) [11]. Mô tả hình thái thực vật theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) có cải tiến, các bộ phận mô tả bao gồm: thân, lá, rễ, hoa, quả [12].

2.2.3. Giải đoán ảnh vệ tinh xác định vùng phân bố của Tam thất bắc

Dữ liệu ảnh Sentinel 2 được lấy trong khoảng thời gian tháng 7 và tháng 8 năm 2023 để giải đoán vùng phân bố Tam thất bắc. Trong nghiên cứu, độ phủ 20% được lựa chọn vì nó phù hợp với hiện trạng dữ liệu ảnh và phủ trùm được khu vực thực nghiệm. Tiếp đó dữ liệu ảnh Sentinel được tiến hành lọc ảnh theo thời gian và không gian dưới thuật toán Random Forest.

Độ chính xác tổng thể (OA) được tính toán dựa trên số điểm ảnh được nhận dạng đúng lớp trên tổng số điểm ảnh được kiểm tra:

Trong đó: - Ncorrect: Số lượng các điểm được phân lớp chính xác. - Ntotal: Tổng số lượng các điểm được kiểm tra

Hệ số Kappa (K) [4] là hệ số trong thống kê, dùng để đo đạc độ đồng thuận giữa các thành phần định tính (phân loại), được tính bởi công thức sau:

- Pe là Xác suất giả định của khả năng đồng thuận.

- Nếu K < 0.4                       => Độ chính xác thấp

- Nếu 0.4 ≤ K < 0.8   => Độ chính xác vừa phải

- Nếu K ≥ 0.8                       => độ chính xác cao

- Khi Kappa = 1       => độ chính xác phân loại là tuyệt đối

Dữ liệu NDVI sau đó được chồng xếp trên GIS với dữ liệu phân loại trên ảnh Sentinel 2. Dữ liệu sử dụng đất/lớp phủ đất 3 tỉnh được thực hiện tải xuống từ dữ liệu ảnh vệ tinh Sentinel 2 với độ phân giải trung bình 10m.

3. Kết quả nghiên cứu

3.1. Đánh giá đặc điểm hình thái, các yếu tố sinh trưởng của cây Tam thất Bắc tại huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai

Kết quả điều tra có tổng số 04 hộ nông dẫn đã và đang trồng Tam thất bắc. Trong đó, chỉ còn 2 hộ trồng Tam thất Bắc tại thời điểm hiện tại, tập trung tại thôn Cồ Dề Chải 2, Nậm Mòn, Bắc Hà, Lào Cai.

Kết đánh giá đặc điểm hình thái từ 90 mẫu cây Tam thất bắc tại vườn, và 15 mẫu mang về phòng thí nghiệm phân tích cho thấy: về hình thái cây Tam thất bắc (Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen là cây thân thảo, sống lâu năm, chiều cao trung bình khoảng 20 – 50cm. Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, thân rễ mập nằm ngang, có hình con quay. Cây có 1 thân mang lá. Thân thẳng, nhẵn, đường kính 0,3 - 0,6 cm. Lá chét hình thuôn hay mác thuôn, dài 5 - 10 cm, rộng 2 - 4 cm mép có răng cưa, thường mọc thành cụm. Các gân lá mọc nhiều lông cứng, màu trắng, mặt lá màu xanh sẫm, mặt dưới màu nhạt hơn, mép lá có răng cưa nhỏ. Cây mọc một năm chỉ ra một lá kép, cây 2 tuổi trở lên thì có 2 – 6 lá kép mọc vòng xung quanh ngọn cây. Cây có hoa khoảng tháng 6 tháng 7 dương lịch. Hoa tự hình tán mọc tập trung thành cụm đầu ngọn cây, gồm nhiều hoa đơn, màu vàng nhạt. Cuống hoa trơn bóng không có lông. Hoa lưỡng tính cùng lẫn với hoa đơn tính, có 5 cánh màu xanh, phần lớn là 2 tâm bì. Cụm hoa đơn độc, ở đỉnh thân, dạng tán gồm 80-100 (hoặc hơn) hoa, cuống cụm hoa dài 7-25 cm, nhẵn hay hơi có lông; cuống hoa dài 1-2 cm, mảnh, hơi có lông. Chỉ nhị dài bằng cánh tràng; bầu 2 lá noãn, vòi nhụy 2, hợp ít nhất đến giữa, xẻ ra ở quả. Quả màu đỏ, hình cầu hơi dẹt, đường kính 1 cm. Hạt 2, hình tam giác-trứng, hơi có 3 gờ, dầy 5-6 mm. Quả chín vào khoảng tháng 10, tháng 11 dương lịch. Quả mọng lúc chín màu đỏ. Mỗi quả có từ 1 – 3 hạt hình cầu, vỏ trắng. Cây có một rễ chính phình thành hình dạng củ cà rốt, chiều dài khoảng 3 – 6cm, có màu xám tro, một số cây có màu đen và có những rễ phụ. Trên mặt củ có nhiều vết sẹo do rễ củ có nhiều rễ nhánh, sau khi mọc một thời gian, phần rễ nhánh này sẽ chết và để lại trên phần rễ củ chính nhiều vết sẹo to nhỏ khác nhau. Bên ngoài là lớp bần mỏng, màu nâu xám hay vàng nâu, ngay dưới lớp bần mô mêm có màu nâu đen, bên trong vàng nhạt. Cây có mùi thơm đặc trưng, vị đắng. Cây chỉ có một thân mang một chùm lá cố định, sống qua suốt năm và từ tháng 12 đến tháng 1 tàn lụi, sau đó cây lại mọc ra thân mới.

Hình 2. Lá và hoa của cây Tam thất Bắc 3,5 tuổi

So sánh giữa Tam thất Bắc Việt Nam và Tam thất Trung Quốc, nghiên cứu của Juan Yang và cộng sự chỉ ra rằng: ngoài đặc điểm hình thức, cân nặng của tam thất Trung Quốc to hơn thì thành phần hóa học của chúng trong rễ là tương tự nhau, nhưng thành phần và hàm lượng notoginsenoside Rl và ginsenosides trong hoa, lá, thân và sợi của chúng là khác nhau. Những kết quả này cho thấy tác dụng dược lý có thể khác nhau giữa hai loài này. Theo điều tra, ông Liều Thề Pao (trú tại thôn Chu Liều Chải, xã Quang Thồ Thẩn, huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai – một hộ dân đã trồng Tam thất Bắc vào năm 2018 với diện tích 1000m2) cho biết thêm: Tam thất Bắc Việt Nam tại địa phương trồng được nhỏ hơn Tam thất từ Trung Quốc và một năm chỉ ra một chồi [14,15]. Như vậy, số chồi được tính là số năm tuổi của cây.

Bảng 1. Đặc điểm sinh trưởng của cây Tam thất bắc

3.1. Kết quả điều tra, đánh giá sự phân bố Tam thất bắc tại Huyện Bắc Hà

Đối với cây Tam thất bắc, do đặc điểm sinh trưởng là khu vực dưới tán rừng với độ cao và độ dốc phù hợp. Do vậy, để xác định khu vực phân bố cây Tam thất bắc, có thể dựa vào khu vực được phân loại là rừng. Bên cạnh đó, các dữ liệu về độ cao, độ dốc cũng cần được sử dụng trong việc xác định khu vực rừng rậm với tán phủ đủ lớn để đảm bảo điều kiện sinh trưởng của cây tam thất.

Kết quả đánh giá sự phân bố của Tam thất bắc tại huyện Bắc Hà cho thấy Huyện Bắc Hà có tiềm năng phát triển cây Tam thất bắc ở các xã phía Bắc của Huyện với độ chính xác tổng thể đạt mức độ chính xác cao với 89.2%, số liệu thống kê Kappa tổng thể đạt 0.93% với thuật toán Random Forest. 

4. Kết luận

Huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai có tiềm năng phát triển cây dược liệu Tam thất Bắc. Tuy nhiên, cây Tam thất Bắc ở đây chỉ có kích thước nhỏ, một năm chỉ ra một chồi và xuất hiện ở các khu vực có độ cao trên 800m, phần lớn tập trung dưới tán rừng. Để phát triển cây dược liệu Tam thất bắc, người dân cần xây dựng các vườn ươm, nhân giống, đáp ứng một phần nhu cầu cây giống tại chỗ; ứng dụng quy trình kỹ thuật mới trong sản xuất, thu hái, bao gói, bảo quản để nâng cao chất lượng, mẫu mã khi tiêu thụ. Đồng thời đẩy mạnh việc liên doanh, liên kết với các doanh nghiệp để xây dựng, phát triển hệ thống thu mua, chế biến và tiêu thụ sản phẩm cho người nông dân. Ngoài ra, người dân có số vốn nhỏ tham gia vào các hợp tác xã, tổ hợp tác sản xuất để tổ chức liên kết sản xuất và tiêu thụ sản phẩm; áp dụng nhà máy, nhà lưới để điều tiết khí hậu phù hợp, tránh trường hợp nóng quá vào mùa hè, sương, gió, rét đậm rét hại vào mùa đông và nghiên cứu các loại thuốc điều trị bệnh cho cây thuốc để không phụ thuộc vào thuốc bảo vệ thực vật từ nước ngoài (Trung Quốc).

Lời cám ơn

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Nhiệm vụ nghị định thư, đề tài cấp nhà nước, Nguồn ngân sách Bộ khoa học và công nghệ Việt Nam, mã đề tài NĐT/AT/22/01

Tài liệu tham khảo

1. UBND huyện Bắc Hà (2020). Thực trạng và dự báo khả năng khai thác các yếu tố, điều kiện phát triển đặc thù của huyện và thực trạng phát triển kinh tế - xã hội giai đoạn 2011 - 2020
2. Nguyễn Tập (2003). Tổng quan về nguồn dược liệu Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

1. Trần Kiều Duyên, Bùi Lan Phương, Đoàn Thị Ngọc Diệp, Phùng Minh Dũng (2018), Nghiên cứu hàm lượng saponin trong củ tam thất trồng tại Hà Giang và Lào Cai khi cây 2 và 3 năm tuổi, Tạp chí Dược Học, Tập 58, Số 8.
2. Nguyễn Quang Tuyển (2017). Nghiên cứu chiết tách một số hoạt chất trong rễ củ Tam thất Bắc trồng ở Sapa, Việt Nam và khả năng ứng dụng trong công nghệ thực phẩm. Luận án Tiến sĩ công nghệ thực phẩm. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
3. Bộ Y tế (1973). Quy trình điều tra dược liệu, NXB Y học.
4. Nguyễn Tập (2005). Các loài thuộc chi Panax L. ở Việt Nam. Tạp chí dược liệu. Tập 10, số 3, tr 71 – 76.
5. Bộ Y tế (2017), Dược điển Việt Nam, Nhà xuất bản Y học.
6. Đỗ Tất Lợi (2005), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, In lần thứ 13, Nhà xuất bản Y học Hà Nội.
7. Võ Văn Chi (1996). Từ điển cây dược liệu Việt Nam, NXB Y học Hà Nội, tr. 75.
8. Nguyễn Duy Cần, Nico Vromant (2009). PRA – Đánh giá nông thôn với sự tham gia của người dân, NXB Nông nghiệp.
9. Trần Công Khánh (1981). Thực tập hình thái giải phẫu thực vật, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
10. Nguyễn Nghĩa Thìn (2006). Các phương pháp nghiên cứu thực vật. NXB Giáo dục.
11. Dammarane saponins of leaves and seeds of Panax notoginseng. Phytochemistry, 22, 1473-1478.
12. Zhao G.Q.. Wang X.X. (1986). Hemostatic constituent of sanchi (Panax notoginseng) dencichine. Chin. Trad. Herbal Drugs. 17, 34-35.
13. Juan Yang, Lin-lin Dong, Guang-fei Wei, Hao-yu Hu, Guang-wei Zhu, Jie Zhang, Shi-lin Chen (2018). Identification and quality analysis of Panax notoginseng and Panax vietnamensis var. fuscidicus through integrated DNA barcoding and HPLC. Volume 10, Issue 2, April 2018, Pages 177-183. Chinese Herbal Medicines.

Một số Hình ảnh

Đoàn nghiên cứu tại điểm vườn trồng Tam thất bắc Huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai

Trần Thị Mai Anh và cs