Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định một số thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón sâm Ngọc Linh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được các thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón cho cây sâm ngọc linh để tăng năng suất và giảm chi phí năng lượng riêng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định một số thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón sâm Ngọc Linh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TIẾN ANH NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY BĂM THẢM MỤC LÀM PHÂN BÓN SÂM NGỌC LINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đồng Nai, 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TIẾN ANH NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY BĂM THẢM MỤC LÀM PHÂN BÓN SÂM NGỌC LINH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS. DƯƠNG VĂN TÀI Đồng Nai, 2014
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu Sâm Ngọc Linh là loại Sâm quý ở Việt, loại Sâm này được phát hiện năm 1973 ở vùng núi Ngọc Linh thuộc hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về gây trồng, bảo tồn, thành phần hóa học và dược lý của loại sâm này, các kết quả nghiên cứu cho thấy sâm Ngọc Linh là một trong 4 loại sâm quí nhất trên thế giới. Do công dụng của sâm Ngọc linh rất tốt cho sức khỏe của con người nên giá trị kinh tế của sâm Ngọc Linh rất cao. Từ khi phát hiện năm 1973 cho đến năm 1995 thì loài Sâm này đã bị khai thác cạn kiệt có nguy cơ tuyệt chủng mất nguồn gen quý hiếm này. Đứng trước nguy cơ cây sâm Ngọc Linh bị tuyệt chủng trong tự nhiên, trong những năm qua chính phủ và các bộ ngành đã có chủ trương bảo tồn và phát triển loại dược liệu quí hiến này, đã có nhiều đề tài dự án cấp bộ và địa phương để bảo tồn và phát triển sâm ngọc linh. Hiện nay, sâm ngọc linh đã được bảo tồn thành công và đang phát triển để trở thành hàng hóa phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu, song tồn tại lớn nhất trong quá trình phát triển mở rộng vườn sâm đó là khâu phát triển cây giống và khâu chăm bón cho cây sâm. Các kết quả nghiên cứu cho thấy cây sâm được bón nhiều thảm mục cho chất lượng tốt, nhiều hạt và củ lớn. Đặc điểm của Sâm Ngọc Linh là sinh trưởng và phát triển trên lớp thảm mục trong rừng tự nhiên, do vậy phân bón cho Sâm là phải là thảm mục trong khu rừng tự nhiên, song khối lượng thảm mục là rất hạn chế, nên hiện nay khối lượng thảm mục này là không đủ để bón cho cây sâm, chủ yếu là chỉ sử dụng trong vườn ươm cây giống, đồng thời công đi thu gom thảm mục này là rất lớn, để khắc phục tồn tại này một số đơn vị đã thiết kế chế tạo dây chuyền sản xuất phân bón cho Sâm từ thảm mục trong rừng tự nhiên. Với dây chuyền
2 sản xuất phân bón này có thể tạo ra đủ khối lượng thảm mục để bón cho vườn sâm, từ đó có điều kiện tăng năng suất và chất lượng vườn Sâm. Hiện nay việc nghiên cứu các máy trong dây truyền sản xuất phân bón chưa được quan tâm, chưa có công trình nào nghiên cứu toàn diện, tối ưu các thông số kỹ thuật của máy băm thảm mục làm phân bón cho cây sâm Với những lý do đã được trình bầy ở trên chúng tôi chọn và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định một số thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón cho sâm ngọc linh". 2. Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ những lý do thực hiện đề tài đã nêu ở trên chúng tôi đặt mục tiêu nghiên cứu là: Xác định được các thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón cho cây sâm ngọc linh để tăng năng suất và giảm chi phí năng lượng riêng. 3. Phạm vi nghiên cứu Do thời gian nghiên cứu có hạn, trong đề tài này chỉ giới hạn các nội dung sau: 3.1 . Thiết bị nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu khảo sát các thông số của máy băm thảm mục đó là: Các lực tác dụng lên các phần tử của dao băm, các thông số của dao băm ảnh hưởng đến lực cắt, năng suất và tiêu hao năng lượng khi băm. 3.2 . Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu một loại thảm mục phổ biến, đặc trưng trong khu rừng tại vùng núi ngọc linh đó là cành lá, thảm mục sau khi đã được thu gom cho vào máy băm. 4. Nội dung nghiên cứu Với phạm vi nghiên cứu đã trình bày ở phần trên, để đạt được mục tiêu của đề tài chúng tôi tập trung giải quyết những nội dung sau:
3 4.1. Nghiên cứu lý thuyết Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải quyết các vấn đề sau: -Xây dựng mô hình tính toán lực tác dụng lên các phần tử của dao cắt trong quá trình băm thảm mục . - Lập công thức tính toán lực cắt trong quá trình băm, năng suất và chi phí năng lượng riêng trong quá trình băm thảm mục. - Xác định chi phí năng lượng riêng, khảo sát các thông số ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng để làm cơ sở tính toán các thông số hợp lý của máy băm. 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu thực nghiệm để xác định năng suất và chi phí năng lượng riêng trong quá trình băm thảm mục. Từ kết quả đó làm cơ sở để xác định một số thông số hợp lý của máy băm, do vậy nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm các vấn đề sau: -Xác định một số tính chất vật lý của thảm mục trước khi mang vào băm. -Xác định một số tính chất cơ học của thảm mục để phục vụ cho việc tính toán quá trình băm. - Xác định năng suất và chi phí năng lương riêng để làm cơ sở tính toán các thông số hợp lý của máy băm. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Dựa vào lý thuyết cắt gọt gỗ và lý thuyết tính toán máy gia công chế biến gỗ để thiết lập công thức tính lực tác dụng lên dao cắt
4 5.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Thực nghiệm để xác định hàm mục tiêu, trên cơ sở đó thiết lập được tương quan giữa hàm mục tiêu với tham số ảnh hưởng. - Sử dụng phương pháp giải bài toán tối ưu để tìm ra thông số hợp lý của máy băm.
5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát về rừng tự nhiên nơi trồng sâm ngọc linh ở tỉnh Kon Tum Sâm ngọc linh là sảm phẩm đặc hữu của vùng núi ngọc linh, nguồn gốc loài sâm này được phát hiện ở vùng núi ngọc linh, hiện nay tỉnh Kon Tum đã qui hoạch 170.000 ha rừng tự nhiên để phụ vụ cho bảo tồn và phát triển loại sâm này. 1.1.1. Điều kiê ̣n tự nhiên Vi ̣trí điạ lý: Kon Tum là tỉnh miề n núi vùng cao, biên giới, nằ m ở phía bắ c Tây Nguyên trong toa ̣ đô ̣ điạ lý từ 107020'15" đế n 108032'30" kinh đô ̣ đông và từ 13055'10" đế n 15027'15" vi ̃ đô ̣ bắ c. Kon Tum có diêṇ tích tự nhiên 9.676,5 km2, chiế m 3,1% diêṇ tích toàn quố c, phía bắ c giáp tỉnh Quảng Nam (chiề u dài ranh giới 142 km); phía nam giáp tỉnh Gia Lai (203 km), phía đông giáp Quảng Ngaĩ (74 km), phía tây giáp hai nước Lào và Campuchia (có chung đường biên giới dài 280,7 km). Điạ hin ̉ h Kon Tum nằ m ở phía tây daỹ Trường Sơn, điạ ̀ h: phầ n lớn tin hiǹ h thấ p dầ n từ bắ c xuố ng nam và từ đông sang tây. Điạ hình của tỉnh Kon Tum khá đa da ̣ng: đồ i núi, cao nguyên và vùng trũng xen kẽ nhau. Trong đó: 1) Điạ hình đồ i, núi: chiế m khoảng 2/5 diê ̣n tích toàn tỉnh, bao gồ m những đồ i núi liề n dải có đô ̣ dố c 150 trở lên. Các núi ở Kon Tum do cấ u ta ̣o bởi đá biế n chấ t cổ nên có da ̣ng khố i như khố i Ngo ̣c Linh (có đỉnh Ngo ̣c Linh cao 2.598 m) - nơi bắ t nguồ n của nhiề u con sông chảy về Quảng Nam, Đà Nẵng như sông Thu Bồ n và sông Vu Gia; chảy về Quảng Ngaĩ như sông Trà Khúc. Điạ hình núi cao liề n dải phân bố chủ yế u ở phía bắ c - tây bắ c cha ̣y sang phiá đông tỉnh Kon Tum. Ngoài ra, Kon Tum còn có mô ̣t số ngo ̣n núi
6 như: ngo ̣n Bon San (1.939 m); ngo ̣n Ngo ̣c Kring (2.066 m). Mă ̣t điạ hình bi ̣ phân cắ t hiể m trở, ta ̣o thành các thung lũng hep, ̣ khe, suố i. Điạ hình đồ i tâ ̣p trung chủ yế u ở huyê ̣n Sa Thầ y có da ̣ng nghiêng về phía tây và thấ p dầ n về phía tây nam, xen giữa vùng đồ i là daỹ núi Chưmomray. 2) Điạ hình thung lũng: nằ m do ̣c theo sông Pô Kô đi về phía nam của tin̉ h, có da ̣ng lòng máng thấ p dầ n về phía nam, theo thung lũng có những đồ i lươ ̣n sóng như Đăk Uy, Đăk Hà và có nhiề u chỗ bề mă ̣t bằ ng phẳ ng như vùng thành phố Kon Tum. Thung lũng Sa Thầ y đươ ̣c hình thành giữa các daỹ núi kéo dài về phía đông cha ̣y do ̣c biên giới Viê ̣t Nam - Campuchia. 3) Điạ hình cao nguyên: tỉnh Kon Tum có cao nguyên Konplong nằ m giữa daỹ An Khê và daỹ Ngo ̣c Linh có đô ̣ cao 1.100 - 1.300 m, đây là cao nguyên nhỏ, cha ̣y theo hướng tây bắ c - đông nam. Khí hâ ̣u: Kon Tum thuô ̣c vùng khí hâ ̣u nhiêṭ đới gió mùa cao nguyên. Nhiêṭ đô ̣ trung bình trong năm dao đô ̣ng trong khoảng 22 - 230C, biên đô ̣ nhiêṭ đô ̣ dao đô ̣ng trong ngày 8 - 90C. Kon Tum có 2 mùa rõ rê ̣t: mùa mưa chủ yế u bắ t đầ u từ tháng 4 đế n tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đế n tháng 3 năm sau. Hàng năm, lươ ̣ng mưa trung biǹ h khoảng 2.121 mm, lươ ̣ng mưa năm cao nhấ t 2.260 mm, năm thấ p nhấ t 1.234 mm, tháng có lươ ̣ng mưa cao nhấ t là tháng 8. Mùa khô, gió chủ yế u theo hướng đông bắ c; mùa mưa, gió chủ yế u theo hướng tây nam. Đô ̣ ẩ m trung bình hàng năm dao đô ̣ng trong khoảng 78 - 87%. Đô ̣ ẩ m không khí tháng cao nhấ t là tháng 8 - 9 (khoảng 90%), tháng thấ p nhấ t là tháng 3 (khoảng 66%). 1.1.2. Rừng và tài nguyên rừng 1) Rừng: đế n năm 2008, diêṇ tích đấ t lâm nghiêp̣ của Kon Tum là 660.341 ha, chiế m 68,14% diêṇ tích tự nhiên. Kon Tum có các kiể u rừng chiń h sau:
7 - Rừng lá kim nhiê ̣t đới hỗn hơ ̣p cây và lá rô ̣ng: đây là kiể u rừng điể n hiǹ h của rừng tỉnh Kon Tum, phân bố chủ yế u trên đô ̣ cao 500 m, có ở hầ u hế t huyê ̣n, thi ̣trong tỉnh. - Rừng lá rộng nhiêṭ đới: có hầ u hế t trong tỉnh và thường phân bố ở ven sông. - Rừng thưa khô cây ho ̣ dầ u (rừng khô ̣p): phân bố chủ yế u ở huyê ̣n Ngo ̣c Hồ i, huyê ̣n Đăk Glei (do ̣c theo biên giới Viêṭ Nam, Lào, Campuchia). 2) Tài nguyên rừng: - Thực vâ ̣t: theo kế t quả điề u tra bước đầ u, tỉnh Kon Tum có khoảng hơn 300 loài, thuô ̣c hơn 180 chi và 75 ho ̣ thực vâ ̣t có hoa. Cây ha ̣t trầ n có 12 loài, 5 chi, 4 ho ̣; cây ha ̣t kín có 305 loài, 175 chi, 71 ho ̣; cây mô ̣t lá mầ m có 20 loài, 19 chi, 6 ho ̣; cây 2 lá có mầ m 285 loài, 156 chi, 65 ho ̣. Trong đó, các ho ̣ nhiề u nhấ t là ho ̣ đâ ̣u, ho ̣ dầ u, ho ̣ long naõ , ho ̣ thầ u dầ u, ho ̣ trinh nữ, ho ̣ đào lô ̣n hô ̣t, ho ̣ xoan và ho ̣ trám. Nhìn chung, thảm thực vâ ̣t ở Kon Tum đa da ̣ng, thể hiêṇ nhiề u loa ̣i rừng khác nhau trong nề n cảnh chung của đới rừng nhiệt đới gió mùa, có 3 đai cao, thấ p khác nhau: 600 m trở xuố ng, 600 - 1.600 m và trên 1.600 m. Hiê ̣n nay, nổ i trô ̣i nhấ t vẫn là rừng râ ̣m, trong rừng râ ̣m có quầ n hơ ̣p chủ đa ̣o là thông hai lá, dẻ, re, pơmu, đỗ quyên, chua,... ở đô ̣ cao 1.500 - 1.800 m chủ yế u là thông ba lá, chua, dẻ, re, kháo, chec,... ̣ Nhắ c đế n nguồ n lơ ̣i rừng ở Kon Tum phải kể đế n vùng núi Ngo ̣c Linh với những cây dươ ̣c liệu quý như sâm Ngo ̣c Linh, đẳ ng sâm, hà thủ ô và quế . Trong những năm gầ n đây, diê ̣n tić h rừng của Kon Tum bi ̣ thu he ̣p do chiế n tranh, khai thác gỗ lâ ̣u và các sản phẩ m khác của rừng. Nhưng nhìn chung, Kon Tum vẫn là tin ̉ h có ̣ nhiề u rừng gỗ quý và có giá tri kinh tế cao.
8 1.2. Tổng quan về tình hình công nghệ trồng sâm Ngọc Linh tại tỉnh Kon Tum Sơ đồ công nghệ nhân giống, trồng và chăm sóc cho sâm ngọc linh được dự án thực hiện như sau: Hạt sâm Xủ lý hạt Thúc Gieo hạt đó Chăm sóc cây sau khi thu giống ( ủ, xát mầm nẩy mầm vào giống trong vườn hoạch vỏ, phân loại) khay hoặc bầu ươm (nhà lưới) Thu hái quả Cây sâm phát Chăm bón cây sâm Mang cây sâm chín để triển ra hoa kết (bón phân, tưới nước giống đi trồng lấy hạt quả phũng trừ sâu bệnh) trong vườn sâm Thảm mục Băm và nghiền Xử lý bằng nhiệt Phân bón cho cành khô lá nhỏ cành cây lá ẩm cho hoai mục sâm Ngọc Linh rụng trong rừng rụng - Thuyết minh sơ đồ công nghệ Hạt giống sâm Ngọc Linh sau khi thu hoạch được ủ cho chín đều, sau đó xát vỏ, rửa sạch và phân loại hạt chắc, hạt lép, sau đó hong phơi trong râm mát để khô nước. Để cho hạt nẩy mầm tốt cần có biện pháp thúc mầm là ủ hạt vào trong cát có độ ẩm 40-50%, tỷ lệ một phần hạt 2 phần cát, nhiệt độ môi trường ủ hạt 18-200C, sau khi hạt nẩy mầm ta gieo hạt trong khay hoặc túi bầu hoặc gieo trên luống trong vườn ươm. Cây sâm non được chăm bón trong nhà lưới với điều kiện chăm sóc theo đúng quy trình và yêu cầu kỹ thuật nghiêm nghặt), sau khi cây giống đạt yêu cầu thì đem đi trồng trong vường sâm đã được chuẩn bị sẵn. Sau 3 năm trồng, chăm bón theo đúng quy trình, cây Sâm cho ra hoa kết quả ( năm thứ 3 sau khi trồng, bình quân một cây sâm cho 5-7 hạt/cây và cứ như thế năm sau cây sâm lại cho ra nhiều hạt hơn, chất lượng tốt hơn năm trước). Sau 6 tháng ra hoa kết quả ta thu hái quả, mang đi xử lý,
9 sau đó mang đi thúc mầm để cho hạt Sâm cho nảy mầm, sau đó lại gieo hạt sâm đã nẩy mầm trong vườn ươm để tạo ra cây giống, khi cây giống đạt tiêu chuẩn mang đi trồng. Như vậy, quy trình tạo giống, trồng chăm sóc, thu hái hạt giống là vòng tuần hoàn khép kín. Sau mỗi chu kỳ số lượng hạt giống tăng lên, diện tích trồng được tăng lên, như vậy sau một năm/1 chu kỳ thì diện tích vườn Sâm tăng lên theo cấp số nhân và đáp ứng được yêu cầu mở rộng vườn Sâm. - Khâu cho hạt nảy mầm (ươm mầm) Để cho hạt sâm nẩy mầm tốt nhất, tỷ lệ cao nhất thì hạt phải được xử lý bằng nhiệt độ và độ ẩm ở trong mội trường đặc biệt và với thời gian thích hợp nhất để tạo ra điều kiện cho hạt nảy mầm thích hợp và tốt nhất - Khâu gieo ươm tạo cây con Hạt sau khi nảy mầm được gieo vào trong khay hoặc trong túi bầu dinh dưỡng, khay hoặc túi bầu này được xếp thành luống trong nhà lưới ( nhà lưới được thiết kế có hệ thống điều khiển nhiệt độ, ánh sáng và độ ẩm không khí). - Khâu chăm sóc cây giống Cây giống trước khi mang đi trồng phải đạt yêu cầu nhất định, do vậy cần phải chăm sóc ở trong nhà lưới để cây giống phát triển đạt yêu cầu kỹ thuật, việc chăm sóc chủ yếu là tưới nước, bón phân và che sáng hợp lý, sau khi cây giống đạt yêu cầu nhất định thì mang đi trồng. - Khâu trồng Sâm Vườn Sâm được xử lý tối ưu về ánh sáng, đào và dọn sạch rể cây, cây bụi, đá sỏi, tạo luống và hướng luống, lớp thảm mục trước khi trồng phải được xử lý, cải tạo để tạo điều kiện tốt nhất cho cây Sâm phát triển. Việc xử lý chủ yếu là tạo ra một lớp thảm mục với chiều dầy nhất định để tạo cho cây Sâm có đủ khoáng chất và chất dinh dưỡng để phát triển… kỹ thuật trồng phải
10 được nghiên cứu tối ưu về mật độ, không nên trồng quá sâu cũng như quá nông. - Khâu chăm sóc, chăm bón Chăm sóc, chăm bón là khâu quyết định đến năng suất, chất lượng của vườn Sâm, chăm sóc tốt thì cây Sâm phát triển cây tốt và sẽ cho nhiều hạt đồng thời cho năng suất củ cao. Quá trình chăm bón bao gồm bón thảm mục cho Sâm, phun tới, giữ độ ẩm, cho cây Sâm, độ che sáng hợp lý, ngoài ra cần phòng trừ côn trùng, sâu bệnh hại. - Khâu sản xuất phân bón cho sâm Ngọc Linh từ thảm mục Qui trình tạo phân bón cho sâm như sau: Cành, cây khô đổ ngả, lá rụng, thảm thực bì, thực vật trong rừng được thu gom sau đó cho vào máy băm nhỏ ra, sau đó cho vào máy nghiền cho nhỏ vụn. Cành cây khô lá rụng sau khi nghiền cho vào ủ với nhiệt độ và độ ẩm nhất định. Dưới tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm thảm mục sẽ nhanh chóng bị hoai mục tạo ra nhiều vi lượng, khoáng chất thích hợp cho sự phát triển của cây sâm ( trên cơ sở nghiên cứu, điều tra khảo sát rất kỹ về điều kiện sống thích hợp của cây sâm Ngọc Linh). - Khâu thu hoạch hạt giống Cây sâm sau 3 năm trồng thì cho hoa và kết trái, sau 6 tháng ra hoa và kết trái thì thu hoạch hạt, chọn quả đã chín đỏ, chắc thu hái về, sau đó ủ cho chín đều, sát vỏ rử sạch phân loại, hong phơi, sau đó mang đi gieo ngay hoặc ủ trong cát ẩm đếm khi hạt nẩy mầm thì mang đi gieo. 1.3. Tổng quan các công trình nghiên cứu về phát triển sâm Ngọc Linh Sâm Ngọc Linh là loại sâm quý ở Việt Nam có tên là sâm Việt Nam, sâm khu 5, sâm trúc có tên khoa học là Panax arliculatuc KL Dao (1973) ex Hact Grushistky (1985). Loại sâm này được phát hiện năm 1973 ở vùng núi Ngọc Linh thuộc hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam. Đã có nhiều công trình nghiên
11 cứu về gây trồng, bảo tồn, thành phần hóa học và dược lý của loại sâm này, các kết quả nghiên cứu cho thấy sâm Ngọc Linh là một trong 4 loại sâm quý nhất trên thế giới. Do công dụng của sâm Ngọc Linh rất tốt cho sức khỏe của con người nên giá trị kinh tế của sâm Ngọc Linh rất cao. Từ khi phát hiện năm 1973 cho đến năm 1995 thì loài sâm này đã bị khai thác cạn kiệt có nguy cơ tuyệt chủng mất nguồn gen quý hiếm này. Đứng trước nguy cơ cây sâm Ngọc Linh bị tuyệt chủng trong tự nhiên, năm 2003 Bộ Y Tế đã phối hợp với UBND tỉnh Quảng Nam tổ chức hội thảo bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh lần thứ nhất, năm 2008 Bộ Y tế cũng đã kết hợp với UBND tỉnh Kon Tum tiến hành hội thảo lần thứ hai về khai thác, phát triển và xây dựng thương hiệu sâm Việt Nam. Các ý kiến tham luận trong hội thảo đều cho rằng nhà nước cần đầu tư dự án lớn thời gian dài để nghiên cứu toàn diện về cây sâm quí này. Tại hội thảo lần thứ nhất, Thứ trưởng Bộ Y Tế Trần Chí Liêm đã kết luận cần có các dự án lớn, dài hạn và đồng bộ cho việc phát triển và bảo tồn sâm Ngọc Linh, xây dựng chính sách quốc gia cho cây sâm ngọc Linh, tạo điều kiện và đầu tư thỏa đáng đúng với giá trị và tầm vóc vốn có của cây sâm Ngọc Linh. Tại hội thảo lần thứ hai, Thứ trưởng Bộ Y Tế Nguyễn Thị Kim Tiến cũng đã có ý kiến chỉ đạo như sau: Tỉnh Quảng Nam tập trung sản xuất giống là chính, tỉnh Kon Tum tập trung sản xuất được liệu sâm Ngọc Linh là chủ đạo. Cần nhanh chóng phát triển sâm Việt Nam tạo ra sản phẩm hàng hóa và xây dựng thương hiệu sâm Ngọc Linh như sâm Mỹ, sâm Triều Tiên, sâm Trung Quốc. Cần tìm ra mô hình đầu tư và trồng sâm như nông lâm trường quốc doanh, các doanh nghiệp, các hộ cá thể. Mở rộng hơn nữa đối tượng đầu tư để trồng sâm bao gồm các cá nhân, doanh nghiệp trong và ngoài nước.
12 Sau hai lần hội thảo quốc gia về bảo tồn và phát triển sâm ngọc Linh, đã có một số đề tài và dự án nghiên cứu bảo tồn và phát triển sâm, song các đề tài và dự án chỉ dừng lại ở giai đoạn bảo tồn nguồn gen và nguồn giống, Cho đến nay chưa có dự án nào dài hạn, đồng bộ để phát triển và xây dựng thương hiệu để đưa cây sâm Ngọc Linh trở thành hàng hóa phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu. 1.3.1. Các công trình nghiên cứu về thành phần hóa học, hàm lượng các hoạt chất và tác dụng của củ sâm Ngọc Linh Năm1973, Nguyễn Thới Nhâm, Nguyễn Văn Bàn (Viện Dược Liệu) sơ bộ phân tích trên SKLM so sánh sâm Việt Nam với Hồng sâm Triều Tiên và sâm tam thất, năm 1976 Nguyễn Thới Nhâm, Lutomski, J.( Viện cây thuốc Poznan-Balan) Phân lập 13 hợp chất saponin đặt tên K5 Việt Nam Panaxosid 1-13 tương tự như saponosid cú trong Sõm triều tiờn. Từ năm 1978-1981, Nguyễn Thới Nhâm và các cộng sự đó nghiên cứu thành phần hóa học cơ bản và hợp chất saponin sâm Việt Nam, xác định các acid béo, acid amin, các yếu tố vi đa lượng v.v... Phân lập được các saponin G.Rb1,G.Rg1 và M.R2. Năm1987 Nguyễn Thới Nhâm, Trần Công Luận, Lutomski,J. (Viện cây thuốc Poznan- Balan). Phân lập và xác định cấu trúc 5 hợp cất saponin ( M.R2, PG.RT4, G.Rg1,G.Rd.G.Rb1), năm 1987-1990, Nguyễn Thới Nhâm và cộng sự đó nghiên cứu thành phần hoá học trong callus sâm Việt Nam nuôi cấy mô. Phân lập được 5 saponin và xác định được cấu trúc của PG-F11 và VG-R1. Các thành phần khác như acid béo, acid amin, b- sitosterol, daucosterin và các yếu tố vi đa lượng cũng được xác định. Từ năm 1987-1990, Trần Cụng Luận, Lutomski,J.(Viện cây thuốc Poznan-Ba lan), phân lập và xác định cấu trúc 7 polyacetylen trong sâm Việt Nam .
13 Năm 1990, Nguyễn Minh Đức, Yamasaki K. (Viện nghiên cứu khoa học Dược, Trường đại học Y Hiroshima - Nhật), đó phân lập và xác định cấu trúc 49 saponin trong Sõm Ngọc Linh, phát hiện 24 saponin mới, đặt tên VG.R1- R24. Từ năm 1999-2001, Vừ Duy Huấn, Yamasaki,K. (Viện nghiên cứu khoa học Dược, Trường đại học Y Hiroshima – Nhật ), đó phân lập và xác định cấu trúc 19 saponin trong lỏ sâm Việt Nam , phát hiện 8 saponin mới đặt tên VG.L1-L8. Từ năm 2001-2002, Trần Lờ Quan, Kadota,S. (Viện nghiên cứu Y học phương đông, Trường đại học Y Dược Toyama, Nhật bản), đó phát hiện thêm 3 saponin và 1 genin trong sâm Ngọc Limh, 2 saponin mới là 20-O-Me- G.Rh1 và VG-R25. Năm 1995, Nguyễn Thị Thu Hương, K. Matsumoto, K. Yamasaki, Nguyễn Minh Đức, Nguyễn Thới Nhâm và H. Watanabe, đó nghiên cứu và công bố Saponin chiết suất từ sâm Ngọc Linh có tác dụng giảm stress rất tốt. Từ năm 1995-2000, Nguyễn Thị Thu Hương và các cộng sự ở Trung tâm Sâm và Dược liệu thành phố Hồ Chí Minh có nghiên cứu và công bố 8 công trình về tác dụng của Saponin được chiết suất từ sâm Ngọc Linh đối với sức khỏe con người, kết quả nghiên cứu cho thấy tác dụng của Saponin là giảm stress và tăng cường sức khỏe. Năm 2003, Vũ Duy Huấn, K. Ohtani, R. Kasai ở Viện nghiên cứu khoa học Dược, Trường đại học Y Hiroshima – Nhật, đó nghiên cứu và phân lập được các cấu trúc mới của saponin trong lá cây Sâm ngọc Linh Như vậy, cho đến nay đã có khoảng 24 công trình nghiên cứu về hoạt chất có trong củ sâm Ngọc Linh đã được công bố trong các hội thảo, nghị quốc tế, các công trình này đều khẳng định Sâm Ngọc Linh là loại sâm tốt nhất trên thế giới.
14 1.3.2. Các công trình nghiên cứu về bảo tồn và phát triển cây sâm Ngọc Linh - Từ năm 2001- 2004, Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường Kon Tum cùng với Viện Dược liệu tổ chức thực hiện đề tài " Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất giống, kỹ thuật trồng và quy hoạch phát triển cây sâm K5 tại Kon Tum", đề tài đã nghiệm thu tháng 12/2004 đạt loại khá, kết quả của đề tài là: bước đầu xây dựng được quy trình nhân giống cây sâm ngọc linh từ hạt, bước đầu xây dựng quy trình kỹ thuật trồng sâm ngọc linh dưới tán rừng tự nhiên và đã tổ chức thành công mô hình trồng cây sâm Ngọc Linh trong các hộ nông dân tại xã Ngọc Lây, Đắc Tô, Kon Tum. - Từ năm 2005 - 2010, Viện Dược liệu đã tiến hành triển khai Dự án cấp Bộ Y Tế " Nghiên cứu phát triển sâm Việt Nam (Panax vietnamensis Ha et Grushv, Araliaceae) nhằm sản xuất nguyên liệu làm thuốc", Dự án đã được nghiệm thu, kết quả của dự án bước đầu đã đưa ra một số giải pháp kỹ thuật nhằm phát triển cây sâm Ngọc Linh dưới giàn mái che, kỹ thuật nhân giống từ hạt trong khay nhựa, dự án cũng đã bước đầu xây dựng được 3 ha vườn giống gốc sâm Ngọc Linh tại trạm dược liệu Trà Lĩnh- Quảng Nam. Các kết quả nghiên cứu của đề tài và dự án trên là cở khoa học để dự án này kế thừa, tiếp tục hoàn thiện, mở rộng sản xuất để đưa cây sâm trở thành hoàn hóa phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Sở Y tế Quảng Nam đã tiến hành công trình nghiên cứu "Di thực cây sâm Ngọc Linh tại Quảng Nam", kết quả nghiên cứu cho thấy cây sâm Ngọc Linh có thể trồng được ở những nơi có độ cao 1.700 m và điều kiện khí hậu tương tự như khu vực xã Trà Linh. Tuy nhiên, chất lượng củ sâm chưa được nghiên cứu đánh giá.
15 Từ năm 2004 đến năm 2014, Trung tâm Sâm Ngọc Linh thuộc Công ty TNHH một thành viên Lâm nghiệp Đắk Tô - Kom Tum đẵ tiến hành dự án " Bảo tồn và phát triển sâm Ngọc Linh có sự tham gia của cộng đồng" với nguồn vốn ít ỏi của chương trình 661 của Chính Phủ, Dự án trên đã được nghiệm thu giai đoạn bảo tồn nguồn gen và nguồn giống đạt kết quả tốt. Căn cứ vào kết quả của bảo tồn giống sâm Ngọc Linh của Công ty Lâm Nghiệp Đắc Tô thì đến tháng 6 năm 2012 Công ty đã bảo tồn thành công giống Sâm Ngọc Linh với diện tích vườn Sâm bảo tồn là 8ha. Căn cứ vào kết quả đánh giá nghiệm thu của ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum về diện tích vườn sâm đã được bảo tồn, cũng như kết quả báo cáo về bảo tồn Sâm Ngọc Linh của Công ty Lâm nghiệp Đắc Tô thì khẳng định rằng giống, gen Sâm Ngọc Linh quý hiếm đã được bảo tồn. Kết quả bảo tồn nguồn gen và giống sâm ngọc linh của trung tâm sâm Ngọc Linh thuộc Công ty lâm nghiệp Đắc Tô đã bước đầu xây dựng được quy trình sản xuất cây giống sâm từ hạt, kỹ thuật trồng và chăm bón, kết quả trên chủ yếu đúc rút từ thực tiễn trong công tác bảo tồn, chưa được nghiên cứu toàn diện để hoàn thiện. Từ kết quả bảo tồn thì cần phải phát triển nhân rộng để trở thành vùng nguyên liệu hàng hóa (nguồn dược liệu chủ lực) phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu. Mặt khác, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế xa` hội của bà con đồng bào dân tộc thiểu số nghèo thuộc các huyện nghèo 30a và, đồng thời cũng là mục tiêu QLBV phát triển rừng bền vững. 1.3.3. Các công trình nghiên cứu về nhân giống sâm Ngọc Linh bằng nuôi cấy mô PGS. TS Dương Tấn Nhựt đã thực hiện đề tài nghiên cứu cấp nhà nước về tạo giống sâm Ngọc Linh bằng phương pháp nuôi cấy mô, kết quả nghiên cứu
16 của đề tài đã tạo ra được cây giống sâm Ngọc Linh bằng nuôi cấy mô, cây giống này đã được trồng thử nghiệm ở Trung tâm Sâm Ngọc Linh thuộc công ty lâm nghiệp Đắc Tô, kết quả quan sát cây sâm trồng từ giống nuôi cấy mô cho sinh trưởng khác so với cây giống trồng từ hạt (cây trồng từ giống nuôi cấy mô cho nhiều mầm, nhiều thân, củ nhỏ). Tuy nhiên cho đến nay chưa có công trình đánh giá chất lượng củ sâm trồng từ giống nuôi cấy mô ( vì cây mới trồng được 2 năm tuổi), để đánh giá chất lượng củ sâm cần có thời gian (6-7 năm tuổi). Như vậy nếu chất lượng củ sâm trồng bằng giống nuôi cấy mô tốt tương đương với giống trồng bằng hạt thì việc áp dụng phương pháp tạo giống này sẽ tạo ra số lượng giống lớn phục vụ cho việc phát triển mở rộng vùng trồng sâm. Thượng tọa Thích Huệ Đăng đã tiến hành công trình nghiên cứu tạo giống sâm Ngọc Linh bằng phương pháp nuôi cấy mô, kết quả nghiên cứu đã tạo được giống sâm bằng nuôi cấy mô và đã được cấp bằng độc quyền sáng chế cho công trình "Quy trình trồng cây sâm ngọc linh nuôi cấy mô". Hiện nay, cây giống nuôi cấy mô do Thượng tọa Thích Huệ Đăng đang được trồng tại Lâm Đồng. Song cũng chưa có tài liệu công bố về chất lượng của củ sâm trồng từ phương pháp nuôi cấy mô. Hoàng Văn Lương - Học viện Quân y và Sang Yo Byun - Đại học Tổng hợp Ajou - Hàn Quốc đã thực hiện công trình nghiên cứu "Nghiên cứu quy trình tạo sinh khối tế bào rễ sâm ngọc linh". Kết quả nghiên cứu cho thấy đã khảo sát và tìm được môi trường nuôi cấy phù hợp, đồng thời xác định được một số yếu tố thuận lợi ảnh hưởng đến khả năng sinh khối tế bào rễ sâm Ngọc Linh, đồng thời đã nâng cấp được quy mô nuôi cấy sinh khối tế bào sâm Ngọc Linh trên hệ thống Bioreactor 5 lít, với tốc độ tăng trưởng sinh khối sau 10 ngày là 3 lần.
17 1.4. Công nghệ sản xuất phân bón sâm Ngọc Linh từ thảm Hiện nay, việc bón phân cho vườn sâm Ngọc Linh là rất hạn chế do không có thảm mục, dẫn đến lượng dinh dưỡng cần thiết cho cây Sâm không đủ, từ đó ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây sâm. Để giải quyết tồn tại trên, dự án đề xuất công nghệ hệ thống thiết bị để sản xuất phân bón cho sâm Ngọc Linh từ thảm mục, cành cây lá rụng ở trong rừng. Với công nghệ này sẽ tạo ra khối lượng phân lớn đáp ứng yêu cầu sản xuất hàng hóa, chất lượng thảm mục sau khi chế biến thành phân rất tốt, tạo điều kiện cho rễ cây sâm phát triển. Sơ đồ công nghệ sản xuất phâm từ thảm mục được thể hiện sau đây: Cành cây lá Cho máy Cho vào ủ với nhiệt rụng trong băm nhỏ máy nghiền độ và độ ẩm rừng nguyên vụn ra nhỏ để phân hủy sinh và hoai mục Tạo ra phân Bón cho bón cho vườn Sâm Sâm Thuyết minh sơ đồ công nghệ - Cành khô, lá khô chúng tôi thu gom ở trong khu rừng nguyên sinh nơi có vườn Sâm hiện đang trồng. - Để cho cành khô, lá rụng nhanh mục tạo ra thảm mục chúng tôi cho vào máy băm để cho lá, cành nhỏ vụn ra. - Sau khi băm nhỏ vụn sản phẩm cho vào máy nghiền để cho cành, lá khô nhỏ vụn như mùn cưa.
18 - Sau khi cành khô, lá rụng đã được nghiền nhỏ như mùn cưa chúng tôi đánh đống, phun nước và phủ kín bằng vải bạt sau đó phơi nắng. Dưới tác dụng của nhiệt độ, độ ẩm sau khoảng một thời gian ngắn khoảng 1-2 tuần mùn đã được băm ra sẽ bị phân hủy hoai mục và là phân bón rất tốt cho Sâm Ngọc Linh. Điểm mới của công nghệ này - Không sử dụng hóa chất, nên không ảnh hưởng đến chất lượng của Sâm cũng như môi trường sinh thái. - Phân do công nghệ tạo ra hoàn toàn giống các thành phần các dưỡng chất của thảm mục hay mùn đất tại chỗ mà các vườn Sâm hiện đang sử dụng. - Rút ngắn thời gian hoai mục của cành khô, lá khô bằng tự nhiên. - Tạo ra khối lượng phân bón lớn đáp ứng được yêu cầu tăng năng suất và mở rộng diện tích vườn Sâm. Thiết bị để thực hiện công nghệ Để thực hiện công nghệ đã nêu ở trên, chúng tôi sử dụng một số thiết bị sau. a) Thiết bị băm cành lá - Để băm cành lá cho nhỏ vụn, chúng tôi đề xuất loại máy băm dạng trống,nguồn động lực để cho máy chạy là động cơ điện thiết bị nhỏ gọn, có thể tháo rời thành từng bộ phận để dễ dàng di chuyển ở trong khu rừng nguyên sinhcấu tạo của máy băm dăm được thể hiện ở hình sau: