- Hà Nội, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Tác giả Nguyễn Thị Bình Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. - Hình thái thực vật của sâm Ngọc Linh. - Đặc điểm sinh học của sâm Ngọc Linh. - Phân bố của sâm Ngọc Linh. - Đặc điểm tự nhiên của vùng trồng sâm Ngọc Linh. - Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật trồng sâm Ngọc Linh. - 9 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 1.6.2. - Kết quả nghiên cứu về tình hình sâu bệnh hại trên sâm Ngọc Linh. - Kết quả nghiên cứu về hoạt chất trong sâm Ngọc Linh. - Nghiên cứu về di thực sâm Ngọc Linh và các loài khác trong chi Panax. - Những nghiên cứu di thực về cây sâm Ngọc Linh tại Việt Nam. - Phương pháp nghiên cứu. - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của sâm Ngọc Linh tại các điểm di thực và nguyên vị. - Đánh giá khả năng tích lũy hoạt chất của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu 31 i) Định lượng saponin tổng số. - 34 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v • Độ ẩm Số giờ nắng Lượng mưa Nhiệt độ . - Đánh giá khả năng thích nghi của sâm Ngọc Linh tại các điểm di thực. - Khả năng sinh trưởng phát triển của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 44 i) Thời gian sinh trưởng của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 44 ii) Tỷ lệ nảy mầm và tỷ lệ sống của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 45 iii) Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 46 iv) Kích thước và khối lượng củ của sâm Ngọc Linh. - Điều tra thành phần sâu bệnh hại trên sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 52 i) Thành phần sâu và động vật gây hại trên sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - 52 ii) Thành phần bệnh hại chính trên sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu. - Đánh giá khả năng tích lũy hoạt chất của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN. - 69 PHỤ LỤC Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi Phụ lục 1: Số liệu khí tượng tại các điểm nghiên cứu. - 85 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC BẢNG Tt Bảng Tên bảng Trang 1.1 Hàm lượng dinh dưỡng tiêu chuẩn trong lá sâm vùng Bắc Mỹ 13 1.2 So sánh thành phần saponin. - protopanaxadiol TLC Thin – layer chomatography Ts Tổng số TT Thuốc thử Tt Thứ tự VG - R Vina ginsenoside – R Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page xi MỞ ĐẦU 1. - 2007), đến nay sâm Ngọc Linh đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng, được đưa vào Sách Đỏ Việt Nam và Danh lục Đỏ cây thuốc Việt Nam, trở thành Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 đối tượng được ưu tiên bảo tồn và phát triển (Nguyễn Tiến Bân, 2007. - Từ thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu “Bước đầu nghiên cứu di thực sâm Ngọc Linh ở Việt Nam”. - Mục tiêu chung Bước đầu đánh giá được khả năng di thực của sâm Ngọc Linh ở Việt Nam 2.2. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 3.2. - Đối tượng Cây sâm Ngọc Linh 2 tuổi có nguồn gốc tại núi Ngọc Linh. - Phạm vi nghiên cứu của đề tài (i) Vùng “nguyên thủy” sâm Ngọc Linh: huyện Tu Mơ Rông, tỉnh Kon Tum. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3 Chương I. - tam thất (Panax notoginsengChen), sâm Việt Nam (Panax Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4 vietnamensis Ha et Grushv. - Đặc điểm sinh học của sâm Ngọc Linh Cây nảy mầm từ hạt, trong 2 năm đầu (cây 1 – 2 tuổi) chỉ có 1 lá kép mang 5 lá chét, sang năm thứ 3 cây bắt đầu có 2 lá kép, năm thứ 4 cây có 3 lá Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5 kép, sang năm thứ 5 thì cây trưởng thành. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6 1.5. - (iii) Độẩm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7 Độẩm tại vùng trồng sâm cao hơn các vùng khác, với độẩm trung bình hàng năm đạt từ 86 - 87. - Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật trồng sâm Ngọc Linh 1.6.1. - Đến nay mới chỉ có 2 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9 đề tài về kỹ thuật trồng sâm do Nguyễn Bá Hoạt và cộng sự tiến hành là: i) Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất giống, kỹ thuật trồng và quy hoạch phát triển cây sâm Ngọc Linh ở Kon Tum (2006) và ii) Nghiên cứu phát triển nguồn gen sâm Việt Nam nhằm sản xuất nguyên liệu làm thuốc (2010). - cây không có đủ ánh sáng để thực hiện quá trình quang hợp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 10 dễ bị nhiễm bệnh. - Đất có quá nhiều cát Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 11 thường sẽ quá khô,không thuận lợi cho sâm phát triển, trong khi đó đất sét lại khó thoát nước. - Hạt sâm phải trải qua một giai đoạn ngủ Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13 đông trước khi nảy mầm vào mùa xuân năm sau. - Sau khi rửa, củ được sấy ở nhiệt độ khoảng 50oC (không quá 52oC) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14 trong vòng 2 tuần đến khi không thể uốn cong là được (Carrol và Apsley, 2013). - Có Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 15 thể chế biến thành hồng sâm, nhân sâm tươi hoặc sâm đường (Fabio, 2000. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16 Bệnh chết rạp cây con là bệnh khá phổ biến trên sâm Mỹ, gây ra bởi các loại nấm như Pythium spp.,Phytophthora cactorum, Fusarium spp., Rhizoctonia solani (Randall và Cook, 2013). - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 18 a b c Hình 1.1: Cấu tạo t một số hợp chất chính trong sâm Ngọcc Linh: a. - Nguồn: Nguyễn Thượng Don ong và cs., 2007 Nghiên cứu ảnhh hưởng của tuổi cây khi thu hoạch đếến hàm lượng ginsenoside (Rb1, Rg1, Re, Rd) và majornoside R2 (M- R2) trong củ sâm Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 19 Ngọc Linh cho thấy hàm lượng Rb1, Rg1, Re và M-R2 tăng khi tuổi cây tăng. - Ở cây sâm Ngọc Linh 11 tuổi thì hàm lượng M-R2 là 10,49 mg/ml (tăng 30% so với hàm lượng có trong sâm Ngọc Linh 5 tuổi). - Bảng 1.3:Hàm lượng Ginsenoside trong sâm Ngọc Linh ở các độ tuổi khác nhau (đvt: mg/ml) Nhóm hoạt chất Tuổi 20(S)-ppt Ocotillol 20(S)-ppd cây Tổng Re Rg1 M-R2 Rb1 Rc Rd Nguồn: Vo và cs., 2015 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 20 Sự thay đổi hàm lượng ginsenoside theo các độ tuổi của sâm Ngọc Linh có sự sai khác nhẹ so với sâm Triều Tiên và sâm Mỹ. - Nghiên cứu về di thực sâm Ngọc Linh và các loài khác trong chi Panax 1.9.1. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22 Nhưng như trên đã đề cập, có thể cây giả nhân sâm trồng trước kia ở Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng vẫn thuộc loài Panax notoginseng. - Đây cũng là con đường tất yếu đối với các loài Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24 khác còn lại của chi Panax L., trong đó có loài sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis) của Việt Nam hiện nay. - Tại Tam Đảo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25 bước đầu nghiên cứu di thực sâm Ngọc Linh trồng tại đây cho những kết quả khả quan với tỷ lệ sống của cây lên đến 70%. - Bởi vậy, việc tiến hành nghiên cứu trồng thử nghiệm sâm Ngọc Linh tại 3 điểm này là có cơ sở khoa học. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 26 CHƯƠNG II. - Mẫu bệnh từ cây sâm Ngọc Linh trồng tại các điểm nghiên cứu. - Củ sâm Ngọc Linh sau khi trồng 2 năm thu tại các điểm nghiên cứu. - Nội dung 2: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và sâu bệnh hại chínhcủa sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu 2.2.3. - Nội dung 3: Đánh giá khả năng tích lũy hoạt chất của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 27 2.3. - Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 28 - Kali dễ tiêu (TCVN Tương tự như phương pháp chiết rút mẫu phân tích lân dễ tiêu. - thời điểm mọc: được tính khi có Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 29 50% cây mọc. - Đánh giá khả năng tích lũy hoạt chất của sâm Ngọc Linh tại các điểm nghiên cứu i) Định lượng saponin tổng số Thử theo DĐVN IV, chuyên luận sâm Việt Nam, trang 879 – 880. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 31 ii) Định lượng đồng thời 3 hoạt chất MR2, Rg1, Rb1: Theo phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao: Mẫu dược liệu thu được tại các điểm nghiên cứu được phân tích nhắc lại 3 lần và tính giá trị trung bình. - của điểm nghiên cứu cũng có ảnh hưởng quan trọng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của sâm Ngọc Linh. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 36 Nhiệt độ Nhiệt độ trung bìn ình năm và tháng tại các trạm khí tượng thu được đều rất đ của sâm Ngọc Linh (từ 15 – 23oC). - Tuy Dương thực tế Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 37 thấp hơn số liệu thu được tại các trạm quan trắc, do sự thay đổi độ cao của điểm nghiên cứu so với độ cao của các trạm khí tượng. - Thành phần cấp hạt của đất tại các điểm nghiên cứu. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 40 Hàm lượng axit fulvic f tại Tu Mơ Rông có giá trị thấp nhấất và xấp xỉ bằng giá trị tại Sa Pa. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 43 3.2. - Đánh giá khả năn ăng thích nghi của sâm Ngọc Linh tại các ác điểm đ di thực 3.2.1. - a a b c Hình 3.10: Hình ảnh cây ây sâm Ngọc Linh giai đoạn tàn lụi: a. - Cụ thể như sau: Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 44 các điểm nghiên cứu. - Tại Tu Mơ Rông và Lạc Dương, bệnh chết rạp cây con là nguyên nhân chính làm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 45 thay đổi tỷ lệ sống của sâm Ngọc Linh qua 2 năm theo dõi. - Cây sâm ở vùng nguyên thủy (Tu Mơ Rông) có phiến lá màu xanh thẫm, mỏng, mềm, hơi Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 46 bóng. - a b c d Hình 3.12: Hình thái lá của sâm Ngọc Linh trồng tại các điểm nghiên cứu: a. - Sa Pa (cây sau khi mọc 6 tháng) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 47 • Bộ rễ của cây Cây sâm trồng tại Tu Mơ Rông và Lạc Dương bộ rễ phát triển rất tốt (số lượng rễ mới được sinh ra nhiều và dài), trong khi cây trồng tại Tam Đảo và Sa Pa có bộ rễ phát triển kém hơn (rễ mới ít và ngắn) (hình 3.13). - sau nảy mầm 4 tháng (tại Lạc Dương) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 48 Cây trồng tại Tu Mơ Rông có tốc độ sinh trưởng cao nhất, t, tiếp theo đó là Lạc Dương. - Pa Sa Pa là điểm mà cây sinh trưởng ké kém nhất (Hình Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 49 3.16). - a b c Hình 3.17: Củ sâm Ngọc N Linh: a. - củ sâm 4 tuổi dưới tán rừng Lạc Dươ ương Học viện Nông nghiệp Việt Nam m – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 50 • Chiều dài củ (mm) Sau 2 năm di thực, chiều dài của củ sâm Ngọc Linh đã tăng gần 2 lần. - mức độ gây hại phổ biến là Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 53 . - a b Hình 3.18: Linh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 54 ớn (Gryllus sp. - a b Hình 3.20: T Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 55 (Maladera orientalis Motschulsky. - a b Hình 3.22:T Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 56 (Agrotis ipsilon Hufnagel ở các tuổi thuộc pha sâu non. - gây hại trên cả lá và thân củ sâm Ngọc Linh. - Các mô lá Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 58 chuyển màu vàng, thân bị thối làm cây lụi nhanh (Hình 3.25). - a b Hình 3.26 Alternaria alternata Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 59 Bệnh gỉ sắt (Puccinia sp.) ết bệ ững chấm màu vàng trong đến vàng nhạt, nằ ến lá. - Tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 60 điểm đối chứng (Tu Mơ Rông), hàm lượng MR2 tăng chậm hơn so với Tam Đảo và Lạc Dương. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 1. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 63 4. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt 1. - Nguyễn Như Chính và Đặng Ngọc Phát (2001), Di thực sâm Ngọc Linh tại Quảng Nam, Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học sở Y tế Quảng Nam. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 67 17. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 68 Tài liệu Tiếng Anh 27. - Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 69 36. - DDT NOS CDC DKC KLC SE(N LSD 8DF Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 85. - CDC DKC KLC Ghi chú: DDT: Địa điểm trồng 1: Tu Mơ Rông 2: Lạc Dương 3: Tam Đảo 4: Sa Pa Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 86