Tài liệu Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật góp phần xây dựng quy trình sản xuất giống và dược liệu cây sâm việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  TRẦN THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÓP PHẦN XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIỐNG VÀ DƯỢC LIỆU CÂY SÂM VIỆT NAM (PANAX VIETNAMENSIS HA ET GRUSHV.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  TRẦN THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GÓP PHẦN XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIỐNG VÀ DƯỢC LIỆU CÂY SÂM VIỆT NAM (PANAX VIETNAMENSIS HA ET GRUSHV.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62.62.01.01 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. ðOÀN THỊ THANH NHÀN 2. TS. NGUYỄN VĂN THUẬN HÀ NỘI - NĂM 2011 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ bất cứ một luận án nào khác, các thông tin trích dẫn trong luận án này ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Những kết luận khoa học của luận án chưa từng ñược ai công bố. Hà Nội, ngày 14 tháng 7 năm 2011 Tác giả luận án Trần Thị Liên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… i LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành bản luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm, dìu dắt và tận tình hướng dẫn của PGS. TS. ðoàn Thị Thanh Nhàn, TS. Nguyễn Văn Thuận. Tôi xin trân trọng cám ơn các Thầy, Cô giáo Bộ môn Cây Công nghiệp - Cây Thuốc, Khoa Nông học và Viện ðào tạo Sau ñại học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã quan tâm và tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Tôi xin trân trọng cám ơn lãnh ñạo, các cán bộ nghiên cứu thuộc Viện Dược Liệu và Trung tâm Nghiên cứu Trồng & chế biến cây thuốc Hà Nội tạo ñiều kiện giúp ñỡ về mọi mặt ñể tôi thực hiện ñề tài trong suốt thời gian qua. Tôi xin trân trọng cám ơn TS. Nguyễn Bá Hoạt - chủ nhiệm ñề tài “Nghiên cứu phát triển nguồn gen sâm Việt Nam (Panaxvietnamensis Ha et Grushv.; Họ Aliaceae) nhằm sản xuất nguyên liệu làm thuốc” ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban lãnh ñạo và cán bộ Công ty Cổ phần Dược vật tư y tế Quảng Nam ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Xin chân thành cám ơn những người thân và tất cả bạn bè ñã luôn ñộng viên, tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Hà Nội, ngày 14 tháng 7 năm 2011 Tác giả luận án Trần Thị Liên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… ii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN .................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN......................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... xi MỞ ðẦU................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài.............................................................................. 1 2. Mục ñích và yêu cầu................................................................................... 2 2.1. Mục ñích.......................................................................................... 2 2.2. Yêu cầu............................................................................................ 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài..................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học............................................................................. 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................. 3 4. Những ñóng góp mới của luận án ............................................................... 4 5. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài............................................... 4 5.1. ðối tượng nghiên cứu của ñề tài ...................................................... 4 5.2. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài ......................................................... 5 CHƯƠNG I - TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 6 1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài ........................................................................ 6 1.2. Phân loại và hình thái thực vật của cây sâm Việt Nam........................... 12 1.2.1. Phân loại các loài thuộc chi Panax trên thế giới .......................... 12 1.2.2. Hình thái thực vật của cây sâm Việt Nam ................................... 13 1.3. ðặc ñiểm sinh thái và sự phân bố của cây sâm Việt Nam ở Việt Nam ... 17 1.3.1. Vùng phân bố cây sâm Việt Nam................................................ 17 1.3.2. Yêu cầu sinh thái của cây sâm Việt Nam và ñặc ñiểm khí hậu của vùng núi Ngọc Linh ............................................................. 17 1.3.3. Về ánh sáng ................................................................................ 19 1.3.4. Về ñất ñai.................................................................................... 20 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… iii 1.3.5. Hệ thực vật vùng núi Ngọc Linh ................................................. 20 1.4. Những nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về một số loài sâm trong chi Panax .................................................................................... 21 1.4.1. Những nghiên cứu trên thế giới về một số loài sâm trong chi Panax ......................................................................................... 21 1.4.2. Những nghiên cứu ở trong nước về cây sâm Việt Nam ............... 28 CHƯƠNG II - VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....37 2.1. Vật liệu nghiên cứu................................................................................ 37 2.2. Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu.......................................................... 37 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 38 2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 38 2.4.1. Bố trí thí nghiệm......................................................................... 38 2.4.2. Phương pháp lấy mẫu ................................................................. 47 2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi ................................................................... 47 2.5. Xử lý số liệu .......................................................................................... 51 CHƯƠNG III - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..............................52 3.1. Kết quả ñiều tra hiện trạng sản xuất sâm Việt Nam tại huyện Nam Trà My tỉnh Quảng Nam....................................................................... 52 3.1.1. Diến biến ñiều kiện thời tiết tại huyện Nam Trà My qua một số năm ........................................................................................ 52 3.1.2. Hiện trạng sử dụng ñất của một số xã trong huyện Nam Trà My ....................................................................................... 54 3.1.3. Các yếu tố hạn chế sản xuất sâm tại Nam Trà My....................... 56 3.2. Nghiên cứu ñặc ñiểm hình thái hoa, quả, hạt và cấu tạo giải phẫu rễ, thân và lá của cây sâm Việt Nam.......................................................... 58 3.2.1. Kết quả nghiên cứu về hình thái hoa, quả và hạt của sâm Việt Nam .................................................................................... 58 3.2.2. Kết quả nghiên cứu giải phẫu các bộ phận của cây sâm Việt Nam .................................................................................... 66 3.3. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhân giống từ hạt trong ñiều kiện hạt ñược gieo trồng trên khay nhựa, không trồng ở ñiều kiện ngoài ñất................................................................................ 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… iv 3.3.1. Ảnh hưởng của phương pháp thu và xử lý quả giống ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam .............. 72 3.3.2. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam ...................... 75 3.3.3. Ảnh hưởng của ñộ sâu gieo hạt ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam........................................... 79 3.3.4. Ảnh hưởng của phương pháp gieo hạt ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam ................................... 81 3.3.5. Ảnh hưởng của giá thể gieo hạt ñến tỷ lệ mọc mầm và sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam........................................... 83 3.3.6. Ảnh hưởng của số lần phun phân bón lá ñầu trâu 009 ñến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây giống sâm Việt Nam .......... 86 3.4. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng sâm Việt Nam dưới giàn mái che ................................................................................. 89 3.4.1. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến sự sinh trưởng của cây sâm Việt Nam..................................................................................... 89 3.4.2. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây sâm Việt Nam.......................................... 108 3.4.3. Ảnh hưởng của vật liệu làm giàn mái che ñến sinh trưởng của cây sâm Việt Nam .................................................................... 122 3.4.4. Ảnh hưởng của phân bón ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây sâm Việt Nam....................................................... 137 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ..................................................................................158 1. Kết luận .................................................................................................. 158 2. ðề nghị................................................................................................... 160 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ðà CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN ......................................................................................161 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................162 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải CT Công thức CTTN Công thức thí nghiệm cs Cộng sự ñ/c ðối chứng HSNG Hệ số nhân giống ha hecta LAI Chỉ số diện tích lá N Năm thứ NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu STT Số thứ tự TB Trung bình Rg Ginsenosid Phụ lục PL Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Thay ñổi thành phần chính trong hạt sâm trong thời gian bảo quản trong nhiệt ñộ thấp ...................................................... 7 Bảng 3.1. Diễn biến ñiều kiện thời tiết của huyện Nam Trà My ............... 52 Bảng 3.2. Hiện trạng sử dụng ñất của một số xã trong huyện Nam Trà My.. 55 Bảng 3.3. Kết quả ñiều tra các yếu tố hạn chế sản xuất sâm Việt Nam tại huyện Nam Trà My ............................................................. 56 Bảng 3.4. Một số ñặc ñiểm của quả sâm Việt Nam (theo dõi trong 1.000 quả trên cây sâm 6 năm tuổi) .......................................... 60 Bảng 3.5. ðặc ñiểm của chùm hoa sâm Việt Nam .................................... 62 Bảng 3.6. Khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây giống sâm Việt Nam dưới ảnh hưởng của phương pháp thu và xử lý quả ......... 73 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của phương pháp thu và xử lý quả ñến sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam ........................................ 75 Bảng 3.8. Khả năng mọc mầm trong ñiều kiện gieo trên khay nhựa và tỷ lệ hình thành cây con giống sâm Việt Nam dưới ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt ...................................... 77 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt giống ñến sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam ........................................ 78 Bảng 3.10. Khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây giống sâm Việt Nam dưới ảnh hưởng của ñộ sâu gieo hạt ................................ 80 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của ñộ sâu gieo hạt ñến khả năng sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam .................................................. 81 Bảng 3.12. Khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây con giống sâm Việt Nam dưới ảnh hưởng của phương pháp gieo .................... 82 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… vii Bảng 3.13. Ảnh hưởng của phương pháp gieo hạt ñến sinh trưởng của cây giống sâm Việt Nam ......................................................... 82 Bảng 3.14. Khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây con giống sâm Việt Nam dưới ảnh hưởng của giá thể gieo hạt ........................ 83 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của giá thể gieo hạt ñến sinh trưởng của cây giống ... 84 Bảng 3.16. Ảnh hưởng của số lần phun phân bón lá ñầu trâu 009 ñến khả năng sinh trưởng, phát triển cây giống sâm Việt Nam ....... 87 Bảng 3.17. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến thời gian bật mầm và tỷ lệ sống của cây sâm Việt Nam...................................................... 91 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến chiều cao cây và ñường kính thân cây sâm Việt Nam..................................................... 92 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến kích thước lá và ñường kính tán cây sâm Việt Nam....................................................... 96 Bảng 3.20. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây sâm Việt Nam ......................................................... 97 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến khả năng ra hoa, ñậu quả của cây sâm Việt Nam ............................................................. 98 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến số rễ và chiều dài rễ cây sâm Việt Nam......................................................................... 100 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến chiều dài củ và ñường kính củ cây sâm Việt Nam...................................................... 101 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại trên cây sâm Việt Nam ..................................................... 103 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết cây sâm Việt Nam ............................................ 104 Bảng 3.26. Tương quan giữa một số chỉ tiêu sinh trưởng với năng suất củ của cây sâm Việt Nam ...................................................... 106 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… viii Bảng 3.27. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến chiều cao cây và ñường kính thân cây sâm Việt Nam........................................ 109 Bảng 3.28. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến kích thước lá và ñường kính tán cây sâm Việt Nam.......................................... 111 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây sâm Việt Nam................................................ 112 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của khoảng cách ñến khả năng ra hoa, ñậu quả của cây sâm Việt Nam ........................................................... 115 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến số rễ và chiều dài rễ cây sâm Việt Nam .................................................................. 116 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến chiều dài củ và ñường kính củ sâm Việt Nam ................................................ 117 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến sâu bệnh hại trên cây sâm Việt Nam ........................................................................ 119 Bảng 3.34. Ảnh hưởng của khoảng cách ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam...................................... 120 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến chiều cao cây và ñường kính thân cây sâm Việt Nam............................. 123 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến kích thước lá và ñường kính tán cây sâm Việt Nam ....................... 127 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá sâm Việt Nam.................................... 128 Bảng 3.38. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến các chỉ tiêu về hoa, quả và hạt cây sâm Việt Nam ............................. 130 Bảng 3.39. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến số rễ và chiều dài rễ cây sâm Việt Nam ............................................... 131 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… ix Bảng 3.40. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến chiều dài củ và ñường kính củ cây sâm Việt Nam ................................. 133 Bảng 3.41. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến sâu bệnh hại trên cây sâm Việt Nam trồng trong các loại giàn mái che .. 134 Bảng 3.42. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến khối lượng củ và năng suất của cây sâm Việt Nam......................... 135 Bảng 3.43. Ảnh hưởng của công thức phân bón ñến chiều cao cây và ñường kính thân cây sâm Việt Nam........................................ 138 Bảng 3.44. Ảnh hưởng của phân bón ñến kích thước lá và ñường kính tán cây sâm Việt Nam ............................................................ 141 Bảng 3.45. Ảnh hưởng của phân bón ñến diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây sâm Việt Nam .............................................................. 142 Bảng 3.46. Ảnh hưởng của phân bón ñến khả năng ra hoa, ñậu quả của cây sâm Việt Nam ................................................................. 144 Bảng 3.47. Ảnh hưởng của phân bón ñến số rễ và chiều dài rễ cây sâm Việt Nam ............................................................................... 146 Bảng 3.48. Ảnh hưởng của phân bón ñến chiều dài củ và ñường kính củ của cây sâm Việt Nam............................................................ 147 Bảng 3.49. Ảnh hưởng của phân bón ñến sâu bệnh hại trên cây sâm Việt Nam ............................................................................... 150 Bảng 3.50. Ảnh hưởng của phân bón ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam ............................................. 151 Bảng 3.51. Kết quả ñịnh lượng saponin tổng số bằng phương pháp cân ... 153 Bảng 3.52. Kết quả ño mật ñộ densitometry sắc ký ñồ hình B, thực hiện trên máy Camag TLC - Scanner 3, bước sóng 520nm ........... 155 Bảng 3.53. Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón......................... 156 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… x DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1. Kiểu tán hoa sâm Việt Nam (hoa ñơn)...................................... 63 Hình 3.2. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 1 tán phụ) ...... 63 Hình 3.3. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 2 tán phụ) ....... 63 Hình 3.4. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 3 tán phụ) ....... 63 Hình 3.5. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 4 tán phụ) ....... 63 Hình 3.6. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 6 tán phụ) ....... 63 Hình 3.7. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 1 (1 tán chính và 8 tán phụ) ...... 64 Hình 3.8. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 2 (mang 1 tán chính, 1 tán phụ ngay trên tán chính và 1 tán phụ ở cuống hoa)................... 64 Hình 3.9. Kiểu hoa tự chùm tụ tán dạng 2 (mang 1 tán chính, 4 tán phụ ngay trên tán chính và 1 tán phụ ở cuống hoa)................... 64 Hình 3.10. Kiểu hoa tự chùm tụ tán 1 tán chính (có 4 tán phụ trên tán chính) và 2 tán phụ ở cuống hoa............................................... 64 Hình 3.11. Quả sâm có chấm ñen ở ñỉnh (quả ñơn ) ................................... 64 Hình 3.12. Quả sâm không có chấm ñen ở ñỉnh (giống quả tam thất) ......... 64 Hình 3.13. Quả mang 1 hạt......................................................................... 65 Hình 3.14. Quả mang 2 hạt......................................................................... 65 Hình 3.15. Quả mang 3 hạt......................................................................... 65 Hình 3.16. Hạt sâm Việt Nam..................................................................... 65 Hình 3.17. Quả sâm Việt Nam ở dạng hoa tự chùm tụ tán dạng 1............... 65 Hình 3.18. Quả sâm Việt Nam ở dạng hoa tự chùm tụ tán dạng 1............... 65 Hình 3.19. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản hạt ñến khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây con giống sâm Việt Nam .... 78 Hình 3.20. Ảnh hưởng của giá thể gieo hạt ñến khả năng mọc mầm và tỷ lệ hình thành cây con giống sâm Việt Nam .......................... 85 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… xi Hình 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến chiều cao cây sâm Việt Nam........................................................................... 94 Hình 3.22. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến ñường kính thân cây sâm Việt Nam.................................................................................. 94 Hình 3.23. Ảnh hưởng của thời vụ trồng ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết cây sâm Việt Nam ............................................ 105 Hình 3.24. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến diện tích lá cây sâm Việt Nam................................................................................ 113 Hình 3.25. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến chỉ số diện tích lá cây sâm Việt Nam .................................................................. 113 Hình 3.26. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng ñến ñường kính củ sâm Việt Nam................................................................................ 118 Hình 3.27. Ảnh hưởng của khoảng cách ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam ............................. 121 Hình 3.28. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến chiều cao cây sâm Việt Nam .................................................................. 124 Hình 3.29. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến ñường kính thân cây sâm Việt Nam................................................... 125 Hình 3.30. Ảnh hưởng của loại vật liệu làm giàn mái che ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam............... 136 Hình 3.31. Ảnh hưởng của phân bón ñến diện tích lá cây sâm Việt Nam . 143 Hình 3.32. Ảnh hưởng của phân bón ñến chỉ số diện tích lá cây sâm Việt Nam................................................................................ 143 Hình 3.33. Ảnh hưởng của phân bón ñến chiều dài củ của cây sâm Việt Nam................................................................................ 149 Hình 3.34. Ảnh hưởng của phân bón ñến năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam ............................................. 152 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… xii MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài Bên cạnh các loài sâm quý mà từ lâu thế giới ñã ñược biết ñến như sâm Triều Tiên, sâm Mỹ, sâm tam thất, ñến nay tại Việt Nam, cây sâm Việt Nam ñược phát hiện và xác ñịnh với tên khoa học là “Panax vietnamensis Ha et Grushv.” với giá trị như một “thần dược” về tác dụng chữa bệnh và tăng cường sức lực cho sức khỏe con người, còn vượt trội hơn so với các loài sâm quý khác. Từ một cây thuốc giấu của ñồng bào Xê ðăng ở vùng núi cao (núi Ngọc Linh) thuộc hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam [16], [31]. Năm 1985, trên cơ sở tiêu bản mẫu chuẩn và các số liệu thực vật học của Trung tâm sâm Việt Nam cung cấp, Hà Thị Dụng và I. V. Grushvitsky ñã xác ñịnh là loài mới và chính thức công bố tên khoa học cây sâm ñốt trúc là “Panax vietnamensis Ha et Grushv.”. ðây là một loài sâm mới của thế giới thuộc chi Panax L, họ Araliaceae (họ nhân sâm) với những ñặc ñiểm riêng biệt của nó về hoa, quả, hạt [1], [11], [13]. Theo tài liệu dẫn của tác giả Nguyễn Bá Hoạt (2003) cho biết: Tại Sở Y tế tỉnh Quảng Nam ñã xây dựng ñược một trạm bảo vệ và trồng sâm ở xã Trà Linh huyện Nam Trà My, với diện tích trên ba hecta sâm Việt Nam bao gồm 270.000 cá thể và có gần 70 ngàn cây giống; Tuy nhiên chất lượng cây giống chưa tốt, thực tế cho thấy cây con giống sinh trưởng, phát triển yếu nên khó khăn cho việc nhân giống ñảm bảo chất lượng [23]. Ngoài ra, tại lâm trường Ngọc Linh (thuộc tỉnh Kon tum) cũng ñã lưu giữ một vườn giống khoảng 4.000 m2 ở xã Măng Ry - ðắc Tô; Song do quá trình trồng không ñúng kỹ thuật, nên vườn giống sinh trưởng kém [22], [23]. Như vậy, các nghiên cứu ñã ñi theo hướng trồng trọt, khai thác và xác ñịnh các tác dụng dược lý học của nó; Song do là một loài sâm mới phát triển ở vùng núi có ñộ cao từ 1.800 m trở lên, nên các kết quả thu ñược mới chỉ là Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 1 bước ñầu và còn rất hạn chế [4]. ðồng thời ñây còn là loài sâm quý với giá bán cao gấp nhiều lần so với các loài sâm khác, nên vùng phát triển của cây ñã bị khai thác quá mức mà không ñược chú trọng bảo tồn và phát triển, dẫn ñến vào cuối thập kỷ 90 của thế kỷ trước, cây sâm Việt Nam ñã ñứng trước nguy cơ tuyệt chủng [9]. ðể bảo tồn, từng bước khai thác phát triển cây sâm Việt Nam, Bộ Y tế cùng lãnh ñạo các tỉnh Kon Tum và Quảng Nam có kế hoạch chỉ ñạo mở rộng diện tích trồng sâm Việt Nam ở các vùng lân cận, nơi có ñiều kiện khí hậu và ñất ñai tương tự, ñồng thời nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm dược liệu, ñưa cây sâm Việt Nam trở thành cây kinh tế mạnh của vùng, tiến tới cung cấp ñược một khối lượng lớn sản phẩm dược liệu sâm quý hiếm, ñộc ñáo cho thị trường trong nước và thế giới. Ngoài ra, ñể có thể phát triển cây sâm Việt Nam ñáp ứng cả hai hướng mở rộng diện tích và nâng cao chất lượng sản phẩm tương xứng với thương hiệu “Cây sâm Việt Nam”. Việc nghiên cứu nhân nhanh giống tốt và các biện pháp kỹ thuật trồng trọt ñể sản xuất dược liệu sâm Việt Nam ñạt chất lượng cao là hết sức cần thiết. Trên cơ sở ñó, tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật góp phần xây dựng quy trình sản xuất giống và dược liệu cây sâm Việt Nam (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)”. 2. Mục ñích và yêu cầu 2.1. Mục ñích - ðề xuất một số biện pháp kỹ thuật ñể nhân giống cây sâm Việt Nam trong ñiều kiện hạt ñược gieo trồng trên khay nhựa, không trồng ở ñiều kiện ngoài ñất ñạt hệ số nhân giống cao, chất lượng cây con tốt. - Xác ñịnh một số biện pháp kỹ thuật ñể trồng và phát triển cây sâm Việt Nam cho năng suất, chất lượng tốt. Trên cơ sở ñó góp phần hoàn thiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 2 quy trình kỹ thuật trồng cây sâm Việt Nam cho năng suất và chất lượng dược liệu tốt. 2.2. Yêu cầu - Nghiên cứu một số ñặc ñiểm hình thái hoa, quả, hạt và cấu tạo giải phẫu rễ, thân và lá cây sâm Việt Nam. - Xác ñịnh ñược các biện pháp kỹ thuật nhân giống trong ñiều kiện hạt ñược gieo trồng trên khay nhựa, không trồng ở ñiều kiện ngoài ñất ñể ñạt ñược hệ số nhân giống cao, cây con ñạt chất lượng tốt. - Xác ñịnh ñược các biện pháp kỹ thuật về thời vụ, khoảng cách, vật liệu làm giàn mái che và lượng phân bón phù hợp ñể ñạt ñược năng suất và chất lượng dược liệu sâm Việt Nam tốt nhất. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu khoa học mới một cách chi tiết về hình thái hoa, quả và hạt sâm, cũng như cấu tạo giải phẫu của cây sâm Việt Nam, là cơ sở ñể xác ñịnh các biện pháp kỹ thuật chọn hạt và nhân giống cây sâm Việt Nam có chất lượng cao. - Những kết quả nghiên cứu của ñề tài, bước ñầu là cơ sở khoa học ñể ñưa cây sâm Việt Nam từ chỗ chỉ trồng dưới tán rừng già, rừng tự nhiên vào trồng trọt dưới giàn mái che. - Những kết quả của ñề tài là tài liệu tham khảo có giá trị sử dụng cho những nghiên cứu tiếp theo và là tài liệu giảng dạy trong các cơ sở ñào tạo trong lĩnh vực Nông - Lâm nghiệp. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của ñề tài góp phần xây dựng quy trình ñể thu hái hạt giống, ñồng thời sản xuất cây giống sâm Việt Nam bằng gieo hạt trên các khay nhựa ñạt chất lượng cao là một ñịnh hướng an toàn cho việc sản xuất giống Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 3 cung cấp cho trồng trọt ở quy mô hàng hóa, góp phần tăng cường mở rộng diện tích trồng cây sâm Việt Nam trong sản xuất ñại trà. - Kết quả nghiên cứu của ñề tài ñã xác ñịnh ñược một số biện pháp kỹ thuật (thời vụ, khoảng cách, giàn mái che và phân bón) làm cơ sở ñể ñưa cây sâm Việt Nam từ một loài sâm phát triển tự nhiên dưới tán rừng có thể chủ ñộng về giống tốt và trồng trọt trên diện tích rộng cho năng suất và chất lượng cao. 4. Những ñóng góp mới của luận án - ðóng góp các dữ liệu khoa học về một số ñặc ñiểm, hình ảnh rõ nét hơn về hình thái hoa, quả, hạt ñặc biệt ở những cây có 5 tuổi trở lên; Cấu tạo giải phẫu rễ, thân, lá cây sâm Việt Nam, sẽ là cơ sở ñể xây dựng các biện pháp kỹ thuật thu hái hạt giống và nhân giống cây sâm Việt Nam trong ñiều kiện hạt thu ñược gieo trồng trên khay nhựa, không trồng ở ñiều kiện ngoài ñất có chất lượng cao. - Xác ñịnh ñược một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu trong chọn và xử lý hạt giống, sản xuất cây con giống tốt ñáp ứng yêu cầu của sản xuất ñại trà. - Xác ñịnh ñược các biện pháp kỹ thuật cụ thể về thời vụ, khoảng cách, phân bón và loại vật liệu làm giàn mái che ñể trồng trọt cây sâm Việt Nam ñạt năng suất, chất lượng tốt góp phần quan trọng trong công tác bảo tồn nguồn gen và mở rộng diện tích sản xuất dược liệu sâm Việt Nam bao gồm trong sản xuất ñại trà và quy mô công nghiệp. 5. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 5.1. ðối tượng nghiên cứu của ñề tài ðề tài nghiên cứu trên cây sâm Việt Nam hay còn gọi là sâm Ngọc Linh, sâm ñốt trúc, cây thuốc giấu (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) trồng trên núi Ngọc Linh - xã Trà Linh - huyện Nam Trà My - tỉnh Quảng Nam. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 4 5.2. Phạm vi nghiên cứu của ñề tài Vì cây sâm Việt Nam là cây lâu năm (sau trồng từ sáu ñến bảy năm tuổi mới cho thu hoạch). Do thời gian nghiên cứu có hạn nên ñề tài mới xác ñịnh ñược các chỉ tiêu ñánh giá về mặt sinh trưởng, phát triển, ñặc trưng hình thái, các chỉ tiêu về sâu bệnh hại và năng suất, chất lượng của cây sâm Việt Nam ở cây tuổi 5 (sau trồng bốn năm). - ðây là một loài sâm mới nên các nội dung nghiên cứu của ñề tài ñược triển khai và thực hiện ở tại xã Trà Linh - huyện Nam Trà My - tỉnh Quảng Nam là vùng sinh thái mà cây sâm Việt Nam sinh trưởng, phát triển tốt nhất ở nước ta. - ðề tài ứng dụng giàn mái che là giàn mái bằng. ðề tài chưa xác ñịnh ñược về cường ñộ ánh sáng theo các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của cây cũng như cường ñộ ánh sáng theo luống trồng dưới giàn mái che. Các vật liệu ñể làm giàn mái che là lưới nilon ñen, nứa và tranh ñảm bảo ánh sáng dưới giàn mái che ở cường ñộ ánh sáng như nhau trong khoảng 2.000 ñến 5.000 lux ở các thời kỳ (tham khảo từ các nguồn tài liệu: cây sâm Việt Nam trồng dưới tán rừng tự nhiên và cây nhân sâm Triều Tiên trồng dưới giàn mái che mái dốc) [22], [70], [74], [80]. - ðề tài chưa phân tích ñược các chỉ tiêu N - P - K trong thành phần mùn núi. - Do thí nghiệm của ñề tài cần tiếp tục trồng ñến khi cây sâm ñược bảy năm tuổi mới là thời gian cho thu hoạch; ðể ñảm bảo hoạt chất của củ sâm, nên ñề tài mới chỉ xác ñịnh ñược về năng suất cá thể và năng suất lý thuyết của cây sâm Việt Nam khi cây có năm năm tuổi (sau trồng bốn năm), chưa có ñược kết quả về năng suất thực thu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 5 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của ñề tài Các loài sâm thuộc chi sâm (Panax sp.) là loài thảo dược quý nên ñược nhiều nước trên thế giới như Trung Quốc, Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản… quan tâm nghiên cứu và phát triển, mang lại nguồn thu lớn cho các quốc gia [9]. Năm 1973, loài sâm ñặc hữu Panax vietnamensis ñược phát hiện trên vùng núi Ngọc Linh của Việt Nam. Theo Nguyễn Thượng Dong (2007), rễ củ sâm Việt Nam chứa tới 52 saponin, trong ñó có nhiều hợp chất mới (sâm Triều Tiên có khoảng 25 saponin). Ngoài những saponin chính mà sâm Triều Tiên có, thì sâm Việt Nam có những saponin của những loài nhân sâm khác như: nhân sâm Hoa Kỳ, nhân sâm Trung Quốc và nhân sâm Nhật Bản. Trong lá sâm Việt Nam ñã phân lập ñược 19 sanopin có công dụng: tăng sức lực, tăng sức ñề kháng, chống bệnh, chống lão hoá và chống stress. Các kết quả nghiên cứu cho thấy sâm Việt Nam là một trong bốn cây sâm quý nhất trên thế giới (sâm Mỹ, sâm Triều Tiên, sâm tam thất và sâm Việt Nam) [8], [25], [26], [27], [28]. Theo những tài liệu ñã công bố, cây sâm Việt Nam hiện mới chỉ phát hiện thấy duy nhất ở núi Ngọc Linh, thuộc tỉnh Kon Tum và Quảng Nam của Việt Nam, nằm trong tọa ñộ ñịa lý giới hạn từ 14055’ ñến 15007’ vĩ ñộ Bắc và từ 107051’ ñến 108005’ kinh ñộ ðông, nơi có ñộ cao từ 1.500m trở lên, khí hậu lạnh quanh năm, nhiệt ñộ trung bình từ 200C tới 250C. Sâm Việt Nam ñược phát hiện ở sinh tầng cỏ, có ñộ tàn che từ 75% ñến 90%, cây mọc chủ yếu ở hai bên sườn suối, có lớp mùn dày [8], [22]. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận án tiến sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 6