Lá sâm non chứa nhiều hoạt chất
Nhằm làm chủ công nghệ này trong điều kiện Việt Nam, Sở KH&CN tỉnh Gia Lai đã giao Trường Đại học Tôn Đức Thắng thực hiện đề tài xây dựng quy trình trồng sâm non bằng phương pháp khí canh.
Theo nhóm nghiên cứu, nhân sâm là một trong những dược liệu quý có giá trị kinh tế cao. Theo truyền thống, nhân sâm thường được thu hoạch sau 4 - 6 năm nuôi trồng. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ nông nghiệp, sâm non (dưới ba năm tuổi) đang được quan tâm như một nguồn nguyên liệu dược liệu tiềm năng, có thể sử dụng toàn bộ thân, lá, củ trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm hiện đại.
Nhiều nghiên cứu cho thấy hàm lượng hoạt chất trong sâm thay đổi theo thời gian sinh trưởng và phương pháp canh tác. Lá sâm non ở giai đoạn đầu chứa nhiều ginsenoside hơn củ, trong khi củ tăng hoạt chất theo thời gian.
Các công nghệ tiên tiến như thủy canh, khí canh, kết hợp ánh sáng LED hoặc xử lý nước bằng plasma đã chứng minh hiệu quả trong việc nâng cao hàm lượng hoạt chất, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng tính đồng đều cho sản phẩm.
Nổi bật trong số đó về khả năng kiểm soát môi trường tốt, hạn chế bệnh từ đất và tiết kiệm diện tích trồng là phương pháp khí canh, với rễ cây được treo lơ lửng trong không khí, thường xuyên được phun sương dung dịch dinh dưỡng.
Theo TS Ngô Việt Đức, chủ nhiệm đề tài, nghiên cứu cho thấy, tính dược liệu của thân và lá cây sâm trong thời kỳ 1 - 2 năm tuổi cao hơn so với rễ từ 7 - 11 lần. Hiện tại, Hàn Quốc đã sử dụng hệ thống thủy canh và khí canh trong nhà kín vào việc nuôi trồng sâm non công nghiệp với số lượng lớn. Tuy nhiên, ở nước ta chưa có nhiều nghiên cứu phát triển hệ thống trồng sâm công nghệ cao và thử nghiệm với các giống sâm ở Việt Nam.
Do đó, nhóm nghiên cứu đã triển khai thực hiện đề tài “Xây dựng quy trình trồng sâm non (sâm Hàn Quốc và Hồng đẳng sâm) bằng phương pháp khí canh tại Gia Lai”. Đề tài được triển khai thực hiện trong 36 tháng với tổng kinh phí hơn 2,2 tỉ đồng.
Theo đó, giống sâm Hàn Quốc khỏe mạnh, không nhiễm bệnh và khối lượng ổn định 0,7 - 0,8g được trồng trong hệ thống khí canh ba tầng, mỗi tầng gồm chín chậu, tổng cộng 228 lỗ trồng/giàn, khoảng cách giữa các cây là 120 mm.
Cây được trồng trong phòng kín, áp dụng hệ thống khí canh hồi lưu với bơm tuần hoàn và lọc UV, nhằm duy trì dung dịch dinh dưỡng sạch và ổn định. Dinh dưỡng được phun sương trực tiếp vào rễ, thu hồi và tái sử dụng sau lọc vi sinh.
Điều kiện để sâm cho hoạt chất tốt nhất
Các điều kiện môi trường (ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, nồng độ CO₂) được kiểm soát tự động bằng hệ thống IoT cho phù hợp với quang hợp tối ưu. Dung dịch dinh dưỡng tiêu chuẩn cho sâm non được điều chỉnh theo từng giai đoạn sinh trưởng nhằm giúp cho quá trình hấp thu và tích lũy hoạt chất đạt hiệu quả cao nhất.
Sau 30 ngày trồng, cây sâm phát triển tốt với chiều cao trung bình 20 - 35 cm, lá kép xanh đậm, mép có răng cưa, củ hình trụ dài 8 - 13 cm, đường kính 0,5 - 0,7 cm, bề mặt có nếp nhăn đặc trưng. Cấu trúc mô học của củ đạt tiêu chuẩn nhân sâm dược liệu.
Kết quả phân tích cho thấy saponin và flavonoid tập trung nhiều ở thân và lá, hàm lượng cao hơn rõ rệt so với củ. Trong khi đó, polysaccharide chủ yếu tích lũy ở củ nhưng có xu hướng giảm nhẹ trong quá trình trồng. Điều này cho thấy phần lá, vốn ít được khai thác, hoàn toàn có thể trở thành nguồn nguyên liệu dược liệu tiềm năng.
Nhờ điều kiện sinh trưởng tối ưu của hệ thống khí canh, sâm có thể được thu hoạch sau khoảng 90 - 120 ngày. Với hàm lượng hoạt chất thấp hơn so với sâm truyền thống 2 - 3 năm từ 20 - 60%, tuy nhiên, sâm khí canh vẫn là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất sản thực phẩm chức năng ngắn ngày. Bên cạnh đó, sâm khí canh còn kiểm soát tốt điều kiện canh tác, hạn chế nhiễm bệnh, giúp cây phát triển đồng đều, dễ thu hoạch và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Sau khi xây dựng mô hình với các điều kiện trồng tối ưu, nhóm nghiên cứu đã tổ chức hội thảo, tập huấn chuyển giao công nghệ cho cán bộ của Trung tâm Ứng dụng tiến bộ Khoa học và Công nghệ Gia Lai, các hộ dân, hợp tác xã,…
Quy trình trồng sâm non bằng phương pháp khí canh tại Gia Lai được kỳ vọng đem lại thu nhập cao, ổn định cho người nông dân, tạo nguồn dược liệu có giá trị để sản xuất các sản phẩm bảo vệ sức khỏe.
