Rau được trồng với ánh sáng đèn LED
Đảng sâm (Codonopsis) còn có tên khác là Phòng Đảng sâm, Thượng Đảng nhân sâm, Sâm dây loại cây dược liệu có giá trị kinh tế. Đây là cây thuốc quý có tác dụng bổ ngũ tạng, nâng cao thể lực, tăng sức dẻo dai, tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể; có tác dụng ích huyết, sinh tân dịch, chống mệt mỏi, giảm stress. Bộ phận dùng làm thuốc duy nhất của Đảng sâm là rễ. Rễ cây Đảng sâm chứa saponins, triterpenes và steroid. Các hoạt chất có trong Đảng sâm giúp cho các hoạt động trao đổi chất của cơ thể tốt hơn. Ở Việt Nam Đảng sâm mọc rải rác ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Trước đây có nhiều ở một số tỉnh Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang, Sơn La, Yên Bái, Tuyên Quang, Cao Bằng, Lạng Sơn. Các tỉnh phía Nam chỉ thấy tập trung ở cao nguyên Langbian (tỉnh Lâm Đồng) và xung quanh chân núi Ngọc Linh (Đắc Glây, Tu Mơ Rông, tỉnh Kon Tum và Quảng Nam - Đà Nẵng). Do giá trị của cây Đảng sâm nằm rễ nên hiện nay đang bị người dân đang khai thác theo cách tận thu, dẫn đến ngày càng khan hiếm trong tự nhiên. Trong tương lai không xa, nguồn cây dược liệu mang tính đặc trưng của vùng sẽ có nguy cơ cạn kiệt. Vì vậy, chủ động sản xuất nguồn giống phục vụ cho sản xuất là vấn đề cấp thiết.
Công nghệ nuôi cấy mô tế bào đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, rất nhiều phòng thí nghiệm đầu tư các cơ sở nhân giống với qui mô hiện đại, các phòng nuôi cấy mô được xây dựng ngày càng nhiều từ các viện, trường, trung tâm nghiên cứu cho đến các cơ sở sản xuất tư nhân và nước ngoài. Nâng cao năng suất, chất lượng cây giống đồng thời giảm giá thành sản xuất là mục tiêu hàng đầu mà các phòng thí nghiệm vi nhân giống hướng tới. Tuy nhiên, hầu hết các phòng vi nhân giống lại đang sử dụng hệ thống đèn huỳnh quang tiêu tốn nhiều điện năng, chiếm khoảng không gian lớn và nhiều mặt hạn chế.
Hướng tới sự phát triển bền vững trong nông nghiệp, với đối tượng nghiên cứu là cây Đảng sâm, một loại dược liệu quý đang có nguy cơ cạn kiệt do nạn khai thác tràn lan, đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật Công nghệ cao nhằm nâng cao hiệu quả trong nuôi cấy mô” đã được tiến hành nghiên cứu, triển khai và thực nghiệm tại Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ Khoa học và Công nghệ từ tháng 01/2015 đến 06/2017.
Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:
1. Đã chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh sử dụng đèn LED trong nhân giống cây Đảng sâm bằng phương pháp nuôi cấy mô qui mô thí nghiệm:
- Mô hình nuôi cấy mô công nghệ cao quy mô phòng thí nghiệm:
+ Đặc điểm: Hệ thống chiếu sáng LED phân bố ánh sáng đều toàn vùng
+ Vùng chiếu sáng: đỏ, xanh dương
- Giàn nuôi cấy mô bằng vật liệu inox 304: 06 giàn
+ Kích thước: 1700x600x1800 mm
+ Số tầng/giàn: 4
+ Đặc điểm: Mỗi giàn một Panel ốp trần <= 48W định thờ gian sáng tối tự động cho từng tầng
- Panel đèn LED sử dụng để nuôi cấy mô tế bào thực vật và nhân giống cây trồng:
+ Kiểu Panel: Phối hợp chiếu sáng hai màu xanh dương + đỏ. Có bộ Dimming
+ Màu xanh dương: bước sóng 430nm, dải phổ <100nm
+ Màu đỏ: bước sóng 650nm, dải phổ <100nm
+ Ở khoảng cách 30 cm cường độ bức xạ quang hợp là 75 μ.m-2.s-1, độ đồng đều 76%
+ Ở khoảng cách 35 cm cường độ bức xạ quang hợp là 64 μ.m-2.s-1, độ đồng đều 82%
+ Ở khoảng cách 40 cm cường độ bức xạ quang hợp là 57 μ.m-2.s-1, độ đồng đều 84%
- Hệ thống đo và cảnh báo thông số môi trường cho phòng nuôi cấy mô
+ Dải nhiệt độ cảnh báo được 10-40 độ C
+ Dải độ ẩm cảnh báo được 10-100%
2. Đã xây dựng được quy trình chế tạo vật liệu dễ phân hủy và quy trình công nghệ chế tạo chậu ươm giống cây từ vật liệu dễ phân hủy sinh học.
Đã chế tạo được 5000 chậu ươm cây chế tạo từ vật liệu dễ phân hủy
- Đặc tính của chậu
+ Đường kính 100mm
+ Chiều cao 100mm
+ Hàm lượng sợi/nhựa 35,5%
+ Chỉ số chảy,5 g/phút
- Độ bền cơ lý
+ Độ bền uốn ASTM D790 48,5 MPa
+ Độ bền kéo ASTM D638 22,4 MPa
+ Độ bền nén ASTM D3410 36,3 Mpa
- Khả năng tự phân hủy
+ Tiêu chuẩn EN 13432 (2000) 3 tháng 63,8%
3. Quy trình công nghệ sản xuất cây giống Đảng sâm bằng phương pháp nuôi cấy mô công nghệ cao quy mô thí nghiệm
- Đã khảo sát, đánh giá, thu thập được loài dược liệu là đối tượng nghiên cứu của đề tài là: Cây Đảng sâm (Codonopsis Javanica) tại Hà Giang, Cao Bằng, Lai Châu.
- Đã xác định dược nguyên liệu ban đầu, điều kiện khử trung, môi trường nuôi cấy thích hợp cho nhân giống Đảng sâm bằng phương pháp nuôi cấy mô:
+ Nguyên liệu thích hợp là chồi ngọn và đoạn thân mang chồi bên sạch bệnh, chất khử trùng thích hợp là NaOCl 3% + 1000mg Cefotaxime trong 10 phút là tốt nhất.
+ Môi trường thích hợp cho quá trình nhân nhanh chồi là:
Môi trường SH +3% đường + 0,8% thạch + 10% nước dừa có bổ sung 1,0mg/l TDZ + 0,5mg/l αNNA
+ Môi trường thích hợp cho quá trình tạo cây hoàn chỉnh là:
Môi trường SH +3% đường + 0,8% thạch + 10% nước dừa có bổ sung 0,5mg/l IBA
- Đã xác định được chế độ chiếu sáng thích hợp cho quá trình nhân giống cây Đảng sâm bằng phương pháp nuôi cấy mô ở điều kiện chiếu sáng 70% đỏ + 30% xanh, cường độ bức xạ quang hợp 30μmol.m-2.s-1, thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày.
- Đã xác định các điều kiện thích hợp cho quá trình ra cây ngoài vườn ươm là: 5 ngày huấn luyện cây con trong bình trước khi đưa ra trồng; xử lý giá thể trước khi trồng cây bằng dung dịch Daconil 500SC; ẩm độ môi trường 60 - 80%; giá thể trồng tỷ lệ 40% đất phù sa: 20% rêu Canada : 40% phân trùn trong chậu ươm cây là vật liệu tổ hợp dễ phân hủy trên nền nhựa sinh học và xơ dừa (70:30) cho khả năng sinh trưởng, phát triển của cây Đảng sâm in vitro là tốt nhất.
- Đã nhân giống được 5.000 cây Đảng sâm in vitro đảm bảo các chỉ tiêu:
+ Số cặp lá: 3-5 cặp
+ Số rễ: 6-8 rễ
+ Chiều cao cây: 5-7 cm
4. Đã trồng thử nghiệm 5.000 cây Đảng sâm tại huyện Đoan Hùng, tỉnh Phú Thọ và xác định được:
- Thời vụ trồng cây tốt nhất là vụ Xuân, che bóng 75%, trồng trên đất mùn pha đất thịt (1:1) là thích hợp nhất cho cây giống Đảng sâm in vitro.
- Khả năng chống chịu khô hạn và phục hồi sau hạn tốt nhất sau hạn từ 5 - 7 ngày, chống chịu tốt với một số loại sâu bệnh như sâu xám, rệp, lở cổ rễ, thối nhũn.
*Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 14183/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG