Khai thác và phát triển nguồn gen sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)

Chi Nhân sâm (Panax L.) là một chi nhỏ trong họ Ngũ gia bì (Araliaceae), trên thế giới đã biết 14 loài và dưới loài. Trong đó, phần lớn các loài phân bố ở Châu Á, từ Đông - Bắc Á đến cận Himalaya và chỉ có 3 loài ở vùng Bắc Mỹ. Đặc biệt, tất cả những loài thuộc chi Panax đều có giá trị làm thuốc, một số loài hiện đang được trồng với qui mô lớn ở nhiều quốc gia và đã trở thành những cây thuốc nổi tiếng, không chỉ trong phạm vi của nền y học cổ truyền Phương Đông mà trên toàn thế giới như Nhân sâm (Panax ginseng); Giả nhân sâm (P. pseudoginseng); Tây dương sâm (P. quiquefolius) và Tam thất (P. notoginseng).

Nhân sâm (P. ginseng) vốn mọc tự nhiên ở vùng Đông Bắc Á, thuộc Triều Tiên, Nga và Trung Quốc, cây thuốc này được biết tới khoảng 4.000 năm trước, đây cũng là loài có lịch sử trồng trọt tới vài trăm năm. Hiện tại, Nhân sâm được trồng nhiều nhất là ở Trung Quốc, tiếp đến Hàn Quốc, Bắc Triều Tiên và Nhật Bản. Tổng sản lượng Nhân sâm trồng trên toàn thế giới mỗi năm có thể đến hàng ngàn tấn.

Loài sâm trồng nhiều sau Nhân sâm là Tam thất (P.notoginseng) và Giả nhân sâm (P. pseudoginseng). Tại Trung Quốc, Tam thất được trồng với qui mô hàng ngàn héc ta ở Châu Vân Sơn (tỉnh Vân Nam) và một số nơi thuộc tỉnh Quảng Tây và Quảng Đông. Ngoài ra loài cây thuốc này cũng được trồng nhiều ở Nhật Bản, Hàn Quốc và Triều Tiên.

Sâm là một trong những dược liệu có giá trị cao, được coi là thần dược, sử dụng cho nhiều bệnh lý, với lịch sử khá dài. Ngay từ những năm 435-546, đã có việc xuất khẩu nhân sâm mọc tự nhiên từ Koguryo (Hàn Quốc ngày nay) sang Trung Quốc. Hiện nay, Hàn Quốc đã mở rộng sản xuất sâm với quy mô rất lớn, có những chương trình nghiên cứu đồng bộ từ phòng thí nghiệm tới đồng ruộng, triển khai sản xuất trong nhà máy cho tới hệ thống tiếp thị được tổ chức tốt trên toàn thế giới nhằm đảm bảo vị trí dẫn đầu của ngành sâm Hàn Quốc. Hiện tại, sâm Hàn Quốc đang được phân phối rộng rãi ở khoảng 35 nước trên thế giới.

Theo số liệu công bố năm 2015, bốn quốc gia sản xuất sâm lớn nhất là Hàn Quốc, Trung Quốc, Canada và Mỹ đã chiếm hơn 99% sản lượng sâm của toàn thế giới (khoảng 88.080 tấn/năm). Thị trường sâm và sản phẩm từ sâm có giá trị đạt khoảng 2,085 triệu USD/năm, trong đó Hàn Quốc chiếm thị phần khoảng 55%, đạt 1,140 triệu 2 USD/năm. Hiện nay, hằng năm, Hàn Quốc duy trì khoảng 15.000 - 20.000 ha trồng nhân sâm với sản lượng ước đạt 25.000 - 30.000 tấn/năm.

Theo dữ liệu của Văn phòng Cơ quan Xúc tiến thương mại - đầu tư Hàn Quốc (KOTRA) ở Hồ Chí Minh cho biết, năm 2015, Việt Nam đã nhập khẩu 1.362 tấn nhân sâm trị giá 9,46 triệu USD từ Hàn Quốc theo con đường chính ngạch, chưa kể lượng hàng hóa được đưa về tiêu thụ tại Việt Nam qua các con đường khác, trở thành quốc gia tiêu thụ sâm Hàn Quốc lớn nhất trong số các nước Đông Nam Á. Các sản phẩm chế biến từ sâm trên thị trường mặc dù khá đa dạng, phong phú nhưng đều sử dụng các công nghệ tương đối đơn giản. Do vậy, Việt Nam hoàn toàn có khả năng triển khai sản xuất ra các sản phẩm từ sâm và tham gia thị trường sâm quốc tế.

Kết quả của lịch sử chọn giống lâu đời đã tạo ra các vườn giống (cây mẹ cho cho hạt giống) đồng nhất về tất cả các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển. Với sự hoàn thiện về công nghệ sản xuất giống, ở Châu Vân Sơn, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc, cứ mỗi héc ta vườn giống mỗi năm có thể cung cấp hạt giống (với chất lượng tốt) đủ trồng khoảng từ 30 đến 40 héc ta. Bên cạnh đó, người ta còn có thể tác động vào việc ra hoa kết quả của cây mẹ một cách đồng đều. Vấn đề thành công trong việc trồng Nhân sâm và Tam thất chính là ở kỹ thuật gieo ươm hạt đạt hiệu suất cao (trên 95%). Ngoài ra, cũng phải nói đến Trung Quốc là một trong những quốc gia trên thế giới có bề dày lịch sử về trồng Sâm và các loài thuộc chi Panax, do vậy, việc trồng Tam thất ở Châu Vân Sơn (là cao nguyên bằng phẳng) được áp dụng thuần túy như nhiều loại cây nông nghiệp khác, nghĩa là vừa áp dụng cơ giới hóa trong sản xuất kết hợp với sử dụng các loại phân bón (hữu cơ, vô cơ), thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng...

Tương tự như vậy, một số loài khác như P. notogingseng, P. pseudoginseng cũng được Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản... phát triển thành hàng hóa thế mạnh nhờ việc hoàn thiện công nghệ sản xuất giống, chủ động được nguồn giống từ hạt. Sâm Ngọc Linh là loài đặc hữu hẹp của Miền trung Việt Nam. Đã có khá nhiều nghiên cứu về thành phần hoá học, tác dụng sinh học và bước đầu nghiên cứu phát triển sản phẩm của Sâm Ngọc linh. Các nghiên cứu về điều tra sự phân bố, trữ lượng, nghiên cứu bảo tồn cũng được tiến hành từ suốt những năm 1980 - 2000. Tuy nhiên, nghiên cứu về trồng trọt loài này, nhất là về nhân giống, sản xuất giống (từ hạt) còn hạn chế. Như vậy, chính nhờ sự hoàn thiện công nghệ sản xuất giống, chủ động về nguồn giống (chủ yếu từ hạt) nên nhiều loài sâm đã được các nước phát triển thành hàng hóa cung cấp cho thị trường thế giới. Đây cũng là con đường tất yếu đối với các sâm Ngọc Linh (P. vietnamensis) của Việt Nam.

Xuất phát từ thực tế trên, PGS. TSKH. Nguyễn Minh Khởi, hiện đang công tác tại Viện Dược liệu cùng các đồng nghiệp đã thực hiện đề tài “Khai thác và phát triển nguồn gen sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)” với mục tiêu chung là nhằm: xây dựng được quy trình kỹ thuật chọn lọc và nhân thuần tạo vườn giống gốc sâm Ngọc Linh; xây dựng được quy trình trồng trọt, chăm sóc và thu hoạch hạt giống sâm Ngọc Linh.

Từ các kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ và đối chiếu với các mục tiêu đề ra, nhóm nghiên cứu rút ra một số kết luận như sau:

(1) Đã mô tả được đầy đủ, chi tiết đặc điểm nông sinh học của cây sâm Ngọc Linh: Cây sâm Ngọc Linh là cây thảo sống nhiều năm, thân rễ có hình dạng khác nhau, có thể phân thành 2-3 nhánh. Thân khí sinh mọc chồi lên trên mặt đất, cao khoảng 40-60cm, mang 3- 5 lá kép, mỗi lá gồm từ 3-5 là chét hình chân vịt. Cụm hoa hình tán mọc ở đầu cành. Cụm hoa có thể đơn tán hoặc có 1-4 tán phụ. Mỗi cụm hoa có 50-120 hoa. Hoa nhỏ màu vàng nhạt, đường kính 3-4mm, gồm 5 lá đài hợp thành chuông, trên chia thành 5 răng cưa nhỏ hình tam giác, dài 1-1,5 mm, 5 cánh hoa, 5 nhị dài 1,5-2 mm. Bao phấn đính lưng hình trái xoan, đĩa hoa hơi lồi. Bầu cao 1-1,5 mm, có 2 lá noãn, thường 1 lá phát triển. Quả mọng, hình trứng, dài 0,8-1 cm, rộng 0,5-0,6 cm. Khi chín có màu đỏ với 1 chấm đen ở đỉnh. Mỗi quả chứa 1-2 hạt. Thường từ cuối tháng 2 đến đầu tháng 3 thân khí sinh bắt đầu nảy chồi và phát triển. Đến tháng 4-6 hoa bắt đầu xuất hiện và nở. Sâm Ngọc Linh là loài tự thụ nhờ côn trùng và gió. Quả sâm phát triển từ tháng 6-8 và chín rộ vào cuối tháng 8 và nửa đầu tháng 9. Từ tháng 10-12 thân khí sinh và lá vàng và rụng (lụi sinh lý). Sâm Ngọc Linh là cây ưa ẩm, mát và ưa bóng, nhiệt độ dưới 22 độ C, thường mọc dưới tán rừng ẩm, độ cao từ 1.800-2.000 m. Thường ưa đất ẩm, xốp, có tầng mùn hữu cơ dày.

(2) Đã tiến hành giải trình tự DNA của các mẫu giống sâm Ngọc Linh vùng gen ITS và vùng gen matK làm cơ sở đánh giá giá trị nguồn gen và khẳng định tính đồng nhất cho các mẫu giống sau khi chọn lọc. Đã mô tả chi tiết các đặc điểm vi phẫu và đặc điểm vi học bột thân rễ sâm Ngọc Linh làm cơ sở để tiêu chuẩn hóa dược liệu. Tiến hành đánh giá hàm lượng saponin trong thân rễ sâm Ngọc Linh có sử dụng 03 chất đánh dấu là MR2, 52 Rg1 và Rb1 cho thấy các mẫu sâm (từ vườn gốc cho đến vườn sản xuất) đều có hàm lượng saponin toàn phần khá cao (khoảng 13%), tỷ lệ hàm lượng các saponin đánh dấu là phù hợp.

(3) Đã xây dựng được quy trình kỹ thuật chọn lọc và nhân thuần tạo vườn giống gốc sâm Ngọc Linh, từ đây nhân những cá thể tốt, cho hệ số nhân giống cao, cây con khỏe mạnh và đồng nhất về di truyền. Đã chọn lọc được và mô 02 giống (SNL. QN1 và SNL. KT1). Đã đăng ký bảo hộ giống tại Văn phòng bảo hộ giống - Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn.

(4) Đã xây dựng được Quy trình sản xuất hạt giống sâm Ngọc Linh: Thời vụ trồng thích hợp nhất là tháng 8 (dương lịch) hàng năm. Khoảng cách trồng: 30 x 40cm. Mật độ trồng 83.000 cây/ha. Trồng hai hàng/luống, theo kiểu nanh sấu. Độ sâu trồng 2cm. Không trồng quá sâu, làm thối củ vào mùa mưa. Lượng mùn núi: 200m3/ha.Khi quả chuyển sang màu đỏ tươi, thu hái toàn bộ các quả có chấm đen ở đỉnh, đem về ủ 1-2 ngày, làm sạch vỏ. Phơi âm can 2-3 ngày, ẩm độ hạt 80-85%, trộn với cát ẩm 50%, bảo quản hạt trong điều kiện lạnh từ 5-12 độ C.

(5) Đã xây dựng vườn sản xuất giống sâm Ngọc Linh tại mỗi tỉnh 1ha ở nhiều cấp tuổi khác nhau. Từ các cây mẹ này cho hạt giống đầu dòng đã thu thập chọn lọc và xây dựng được quy trình kỹ thuật chọn lọc và nhân thuần tạo vườn giống gốc sâm Ngọc Linh. Nhiệm vụ đã hoàn thiện hệ thống vườn ươm, diện tích 01ha, đủ điều kiện sản xuất 100.000 cây giống/ năm.

(6) Xây dựng tiêu chuẩn giống: Hạt sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) là dạng hạt chắc, hình thận, có màu trắng ngà hoặc vàng nhạt, dài 5-9mm, rộng 4-8 mm, dày 2-2,5 mm. Bề mặt hạt có nhiều chỗ lồi lõm. Tỷ lệ hạt chắc: ≥ 95%. Tỷ lệ tạp chất: ≤ 5% (Chủ yếu là hạt lửng, hạt lép). Khối lượng 1.000 hạt tươi: 85-95g. Nhiệt độ bảo quản: 5-12 độ C. Tỷ lệ mọc mầm: ≥ 80%. Đã công nhận và ban hành tiêu chuẩn giống cấp cơ sở; Từ các kết quả đó đã xây dựng và đang hoàn thiện hồ sơ xin công nhận đặc cách giống cây trồng mới tại Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn.

(7) Đã theo dõi phát hiện sâu bệnh và tăng cường biện pháp phòng trừ. Xây dựng được quy trình bảo vệ thực vật để theo dõi, đánh giá và chủ động phòng trừ sâu bệnh hại cho cây giống và cây trồng đại trà.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (Mã số 15124/2018) tại Cục Thông tin KH&CN Quốc gia.

P.K.L (NASATI)