Những lát mứt gừng thơm cay, ấm nồng là một trong những hương vị quen thuộc của Tết cổ truyền trên khắp vùng miền cả nước. Nhưng có lẽ, hiếm có nơi nào mà món mứt gừng lại giữ vị trí đặc biệt như ở Huế: “Mứt gừng Huế nổi tiếng không chỉ vì là món tiến vua từ xa xưa, mà còn xuất phát từ hương vị độc đáo, rất thơm và cay. Bởi vậy, người Huế không thích ăn mứt gừng ở nơi khác, chỉ ăn mứt gừng Huế thôi”, PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng (Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế) cho biết. Với hương vị thơm ngon và có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe, không riêng người dân Huế, mà nhiều người ở nơi khác cũng thường mua mứt gừng Huế như một loại đặc sản để làm quà biếu tặng, nhất là trong các dịp lễ tết.
 
Càng tự hào về danh tiếng gừng Huế bao nhiêu, những người con xứ Huế, đồng thời là những nhà khoa học như PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng lại càng lo lắng khi nhận thấy giống gừng Huế đang có nguy cơ dần mai một. Điểm đặc biệt nhất của mứt gừng Huế nằm ở nguyên liệu là củ gừng trồng ở Huế, chủ yếu là vùng Thủy Biều và ngã ba Tuần. PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng cho biết, dù có hương vị thơm và cay song củ gừng ở nơi đây lại có kích cỡ khá nhỏ, năng suất không cao nên dần bị thu hẹp diện tích trồng. Thay vào đó, người dân ở một số vùng đã chuyển sang trồng các giống gừng nhập khẩu củ lớn, năng suất cao, và tất nhiên, những củ gừng này không có tính chất đặc trưng như gừng Huế truyền thống.

Vậy chúng ta phải làm gì để tránh khỏi nguy cơ đánh mất giống gừng quý? Với kinh nghiệm nhiều năm nghiên cứu về giống cây trồng, các nhà khoa học như PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng và các cộng sự ở Đại học Huế đã nhìn ra con đường cần đi: “Để phát triển sản xuất gừng Huế, đảm bảo năng suất và chất lượng cao, giảm giá thành của sản phẩm gừng củ thì yêu cầu về cây giống và các biện pháp kỹ thuật cho trồng gừng có vai trò cấp thiết. Bên cạnh đó, chế biến gừng bằng phương pháp lên men truyền thống, tạo sản phẩm an toàn, hướng đến nâng cao thu nhập cho người nông dân thông qua sản xuất gừng bền vững”. Để biến những mục tiêu này thành hiện thực, nhóm nghiên cứu đã triển khai đề tài “Xây dựng quy trình trồng và chế biến (lên men) gừng Huế” (2018-2021), thuộc cấp tỉnh Thừa Thiên Huế.
 
Định danh cây gừng Huế
 
Khi bắt tay vào những công việc liên quan đến phát triển cây gừng Huế, bài toán đầu tiên mà nhóm nghiên cứu phải đối mặt là làm thế nào để chọn giống gừng Huế đúng chuẩn? Nếu nhìn bề ngoài, cây gừng Huế không mấy khác biệt so với cây gừng trồng ở nơi khác, ngoài kích cỡ củ gừng hơi nhỏ với vị thơm cay. Tuy nhiên, những đặc điểm trên có thể thay đổi theo môi trường, điều kiện tự nhiên, nên khó có thể dùng làm căn cứ đáng tin cậy để nhận dạng gừng Huế. “Từ trước đến nay, người trồng gừng ở Huế chủ yếu tự để giống bằng củ, chưa có bất kỳ nghiên cứu nào xác định gừng Huế có đặc điểm di truyền như thế nào so với các giống gừng khác”, PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng nhận định. Ngoài những khó khăn trong chọn giống, việc thiếu dữ liệu di truyền còn dẫn đến sự mơ hồ về nguồn gốc gừng Huế: Liệu gừng Huế có phải là một giống gừng hoàn toàn khác biệt, hay vẫn cùng giống gừng ở những nơi khác song điều kiện tự nhiên của Huế đã tạo ra hương vị đặc biệt cho củ gừng nơi đây?
 
Cách duy nhất để giải đáp những thắc mắc này là nghiên cứu đặc điểm di truyền phân tử và định loại các giống gừng Huế. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng chỉ thị RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA) và REMAP (Retrotransposon Microsatellite Amplification Polymorphisms) - những chỉ thị dùng để đánh giá đa dạng di truyền nhờ tính chính xác, đơn giản và hiệu quả cao. Nhóm nghiên cứu đã thu thập hơn 100 mẫu gừng từ các địa phương trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế để tách chiết DNA, phân tích RAPD và phân tích REMAP. Kết quả thu được rất đáng chú ý: “Đại đa số các mẫu gừng thu được từ phường Thủy Biều (Thừa Thiên Huế) đều tập trung thành một cụm riêng biệt so với các mẫu gừng còn lại. Kết quả này đã củng cố giả thuyết cho rằng, gừng Thủy Biều có thể thực sự là một giống riêng biệt (“giống” gừng Huế)”, nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo đề tài.
 
Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn tiếp tục sử dụng các chỉ thị mã vạch DNA (DNA barcode) để làm rõ sự khác biệt về mặt di truyền của gừng Huế. Là một đoạn gene ngắn, chuẩn của các loài sinh vật đã được xác định nằm trong ngân hàng gene, mã vạch DNA là phương pháp xác định các loài sinh vật bằng cách so sánh đoạn DNA ngắn với trình tự DNA tham chiếu của ngân hàng gene. Việc định danh loài bằng phương pháp mã vạch DNA không phải là thách thức lớn với các nhà khoa học có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực di truyền phân tử như PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng và các cộng sự. “Một điều may mắn là nhân lực và trang thiết bị của chúng tôi đều đáp ứng được nhu cầu nghiên cứu. Nhờ cơ chế chia sẻ, dùng chung thiết bị của các phòng thí nghiệm trong Đại học Huế, chúng tôi đã kết hợp với các đơn vị thành viên, đặc biệt là Viện Công nghệ sinh học để thực hiện các nghiên cứu liên quan đến di truyền phân tử”, Chị cho biết.
 
Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khuếch đại và giải trình tự DNA các vùng gene matK, rbcL và ITS. Đây là những vùng gene phù hợp để xây dựng mã vạch DNA, bởi những chỉ thị này có tính đặc hiệu cao và dễ sử dụng. Chẳng hạn, gene matK thuộc hệ gene lục lạp là một trong những locus mã vạch chuẩn cho thực vật, bởi gene matK tiến hóa nhanh và có mặt hầu hết trong các loài thực vật. Nhóm nghiên cứu đã đăng ký thành công trên ngân hàng gene 41 trình tự gene của cây gừng Huế, bao gồm 25 trình tự rbcL, 5 trình tự matK và 11 trình tự ITS. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền và định danh bằng vùng gene matK và rbcL cho thấy tất cả mẫu gừng nghiên cứu đều thuộc loài Zingiber officinale.
 
Thoạt nhìn những thông tin trên có vẻ hàn lâm, song chúng lại có ý nghĩa rất thiết thực: “Kết quả này không chỉ dùng để định danh cây gừng Huế mà có thể phát triển và ứng dụng trong nhận diện cây dược liệu, các sản phẩm dược liệu thuộc họ gừng”, PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng cho biết. Và giờ đây, người ta có thể khẳng định cây gừng Huế khác biệt với cây gừng ở nơi khác không chỉ về mặt cảm quan hương vị bên ngoài, mà còn về bản chất di truyền bên trong: “Kết quả xây dựng cây phả hệ dựa trên đoạn gene matK cho thấy gừng thu từ Thừa Thiên Huế có sự khác biệt so với mẫu tham chiếu trên ngân hàng gene”, nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo.
 
Nâng cao giá trị bằng chế biến
 
Có cây giống chuẩn là chưa đủ để có một mùa vụ thành công. Nhóm nghiên cứu nhận thấy, hầu hết người trồng gừng ở Huế đều tự để giống, trồng và chăm sóc dựa theo kinh nghiệm. Hệ quả là năng suất và giá trị của cây gừng chưa đáp ứng được kỳ vọng: “Theo khảo sát vùng trồng gừng ở thị xã Hương Thủy, thị xã Hương Trà, thành phố Huế, huyện Nam Đông, 64,14% vùng trồng gừng mắc bệnh hại, phổ biến là bệnh thối củ và vàng lá, đa phần các hộ nông dân không xử lý gì”, nhóm nghiên cứu viết trong báo cáo. “Ngoài ra thì đất xấu, không có độ dinh dưỡng tốt, cỏ dại, năng suất và giá cả cũng là một trong những vấn đề hết sức khó khăn trong việc trồng gừng. Hiện nay, diện tích gừng ở tỉnh Thừa Thiên Huế đang ngày càng giảm”.
 
Do vậy, nhóm nghiên cứu đã tiến hành xây dựng quy trình nhân giống và nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng gừng Huế bằng củ và cây giống in vitro, thiết kế chi tiết từng bước như chuẩn bị giống, làm đất, mật độ, kỹ thuật trồng, bón phân, phòng trừ sâu bệnh… So với quy trình truyền thống, quy trình này sẽ tốn kém hơn một ít do phải đầu tư các loại phân bón, chế phẩm sinh học để hạn chế sâu bệnh, giúp cây sinh trưởng tốt. Tuy nhiên, kết quả thử nghiệm ở vườn gừng diện tích 600 m2 của nhóm nghiên cứu lại cho thấy hiệu quả cao hơn rõ rệt: “Củ gừng trồng theo quy trình này có kích thước lớn hơn, chất lượng ổn định, các nhánh đẹp, khối lượng khóm đạt 1014 g, trong khi cây gừng đối chứng chỉ đạt 760 g/khóm. Nhờ đó, giá bán của củ gừng cũng tăng lên, đạt 30.000 đồng/kg, so với củ gừng ở công thức đối chứng thấp hơn là 25.000 đồng/kg”.
 
Bên cạnh hiệu quả kinh tế, việc ứng dụng KH&CN còn là biện pháp quan trọng để ứng phó trước những rủi ro tự nhiên, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng thất thường. “Trước đây thời tiết ở Huế rất thuận lợi cho trồng gừng, nhưng thời tiết bây giờ thay đổi nhiều quá. Đợt mưa lũ năm 2019 đã khiến vườn gừng của chúng tôi bị cuốn trôi rất nhiều. Nhưng nhờ áp dụng các biện pháp kỹ thuật, kết hợp với nỗ lực của nhóm nghiên cứu, chúng tôi vẫn thu hoạch được đáng kể, thậm chí còn cung cấp giống cho những vùng trồng gừng khác”, Chị cho biết.
 
Những củ gừng Huế thơm cay đã trở thành nguyên liệu để nhóm nghiên cứu phát triển sản phẩm gừng muối chua - một sản phẩm chế biến có vẻ xa lạ so với các sản phẩm truyền thống mứt gừng, kẹo gừng… “Ở Nhật Bản có món gừng muối thường dùng để ăn kèm hải sản, được bán với giá khá đắt, xuất khẩu sang nhiều nước, bao gồm cả Việt Nam. Liệu chúng ta có thể tạo ra sản phẩm tương tự từ chính nguyên liệu bản địa?”, PGS.TS. Trương Thị Bích Phượng đặt vấn đề. Những kết quả bước đầu đã giúp nhóm nghiên cứu có thêm tự tin, dù còn rất nhiều việc phải làm: “Sản phẩm gừng Huế được lên men lactic có mùi vị hài hòa, cay nhẹ chứ không hăng nồng. Mặc dù có tiềm năng thương mại hóa song cần tiếp tục nghiên cứu để khắc phục một số nhược điểm như độ xơ cao, tăng sức cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường”, chị nói.