Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt nam

Đề tài KC-07-25 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt Nam" đặt ra nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết nêu trên với các mục t

Bộ khoa học và công nghệ

Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước

"Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt nam"

Mã số: KC-07-25 Thuộc chương trình :

"Chương trình Khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp

hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn"

lời mở đầu

Lúa là cây lương thực chính ở nước ta, tổng diện tích lúa lên đến 7,4 triệu ha, tổng sản lượng thóc 35 triệu tấn/năm, không những cung cấp đủ lương thực cho toàn quốc mà hàng năm còn xuất khẩu khoảng 3,5 triệu tấn gạo

Do điều kiện tự nhiên và khí hậu khác nhau nên ở Việt nam lúa được canh tác bằng cả

2 phương pháp gieo thẳng và cấy

Gieo thẳng là biện pháp trồng lúa đơn giản nhất, dễ cơ giới hoá, chỉ cần có máy gieo

là cơ giới hoá được toàn bộ khâu này và nếu thực hiện kỹ thuật nông học thích hợp thì năng suất lúa gieo thẳng cũng cao bằng lúa cấy Vì vậy những nơi nào có điều kiện thiên nhiên thuận lợi cho gieo thẳng thì đều tiến hành gieo thẳng mà không cấy

ở miền Nam nước ta, thời tiết nóng ấm quanh năm, vào thời vụ gieo lại không có mưa to nên rất thích hợp cho gieo thẳng Do đó hầu hết diện tích lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long

được gieo thẳng, chỉ cấy một tỷ lệ nhỏ diện tích

ở miền Bắc nước ta điều kiện tự nhiên không thích hợp cho gieo thẳng Vụ lúa xuân, đầu

vụ thời tiết còn rét đậm nếu gieo thẳng, lúa khó mọc mầm, thậm chí chết Vụ lúa mùa, đầu vụ thường có mưa to, nếu gieo thẳng hạt thường bị trôi dạt Hơn nữa, lúa gieo thẳng chiếm ruộng thời gian dài nên gây khó khăn cho việc trồng nhiều vụ trong một năm, không thuận lợi cho việc thâm canh tăng vụ Vì vậy ở miền Bắc nước ta hầu hết diện tích lúa được cấy, hiện nay chỉ gieo thẳng ở một số vùng với một số vụ có điều kiện cho phép

Quy trình gieo thẳng lúa phổ biến ở miền Nam hiện nay là : Đất ngâm nước được cày bừa

kỹ, sau đó tháo kiệt nước Hạt lúa giống được ngâm ủ nứt nanh rồi vãi tung khắp mặt ruộng, (tiếng địa phương gọi là sạ lan) Sau khi lúa mọc mầm thì cho dần nước vào

Ngoài ra cũng có một số nơi lúa được sạ trên ruộng cày bừa kỹ nhưng còn ngập nước gọi

là sạ ngầm Đó là những vùng cuối nguồn lũ, khi nước lũ chưa rút hết đã phải tranh thủ sạ ngầm để lúa phát triển kịp thời vụ (mầm lúa vẫn có thể phát triển trong nước, tuy nhiên rất chậm) Việc gieo lúa trên đất khô hiện không còn tồn tại ở miền Nam

Khác với gieo thẳng, khâu cấy lúa ở miền Bắc được chia làm hai công đoạn là gieo mạ và cấy Mạ được gieo và nuôi dưỡng ở ruộng ngoài đồng (gọi là mạ dược) Khi 5ữ6 lá thì mạ

được nhổ lên, làm sạch đất khỏi rễ rồi đem cấy trên ruộng nước đã cày bừa kỹ Hiện nay tất cả các công việc từ làm mạ đến cấy còn hoàn toàn làm bằng tay Công việc vừa nặng nhọc vừa tốn nhiều công Nhổ mạ và cấy chiếm khoảng 30-35 công/ha Thời vụ cấy ở cả 2 vụ đều rơi vào lúc thời tiết khắc nghiệt, vụ lúa mùa thì cấy vào lúc trời oi nóng nhất, vụ lúa xuân thì cấy vào lúc trời rét và mưa phùn

Đề tài KC-07-25 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt Nam" đặt ra nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết nêu

trên với các mục tiêu cụ thể và cũng là các sản phẩm chính của đề tài gồm :

- Xây dựng quy trình cơ giới hoá canh tác phù hợp với quy trình công nghệ gieo hạt thành hàng, thành khóm cho vùng đồng bằng sông Cửu Long và quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm và máy cấy cho đồng bằng sông Hồng;

- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành hàng;

- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành khóm;

- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy cấy lúa mạ thảm

Trên cơ sở các mục tiêu đặt ra, đề tài đã triển khai thành 3 đề mục thực hiện trong thời gian 20 tháng

Đề mục 1: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành hàng phù hợp với kỹ

thuật canh tác lúa ở Việt Nam”

Đơn vị thực hiện: Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long

Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005

Đề mục 2: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành khóm phù hợp với kỹ

thuật canh tác lúa ở Việt Nam”

Đơn vị thực hiện: Trường Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội

Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005

Đề mục 3: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy cấy lúa mạ thảm phù hợp với kỹ

thuật canh tác lúa ở Việt Nam”

Đơn vị thực hiện: Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch

Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005

Đề tài thực hiện với tổng kinh phí 1.800 triệu đồng, trong đó:

- Thuê khoán chuyên môn : 827 triệu

- Nguyên vật liệu năng lượng : 401 triệu

- Thiết bị máy móc chuyên dùng : 300 triệu

- Chi khác : 272 triệu

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các loại máy móc nông nghiệp là một công việc hết sức khó khăn, phức tạp đặc biệt là các loại máy gieo, máy cấy là những loại máy móc lần đầu tiên được thiết kế, chế tạo trong nước lại phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đất đai và thời

vụ của từng vùng, vì vậy đề tài đã đề nghị và được Bộ Khoa học và Công nghệ cho phép kéo dài thêm 6 tháng đến tháng 4/2006 (Công văn số 125/BKHCN-KHCNN ký ngày 18/1/2006)

PhÇn I

Tæng quan t×nh h×nh, néi dung vµ

ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu

Chương I

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới

và trong nước 1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế gới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Lúa là cây lương thực quan trọng trên thế giới, có khoảng hơn 100 nước trên thế giới sản xuất lúa Vào năm 2004 diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 153,2 triệu ha, trong đó 90 % diện tích tập trung ở châu á, còn lại ở châu Âu, châu Phi, châu Mĩ và châu

Đại Dương Có khoảng 40 nước trồng nhiều lúa, trong đó có 13 nước có diện tích trồng lúa từ 1 triệu ha trở lên, các nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới biểu thị ở bảng1.1

Bảng 1.1 Các nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới (năm 2004)

Nước ấn

Độ

Trung Quốc Bănglađét Indonesia Thái Lan

Việt Nam

Miến

Điện

Nhật Bản

Diện tích

(Nguồn: Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRT)

Năng suất lúa bình quân trên thế giới năm 2004 khoảng 3,97 tấn/ha Những nước

có năng suất cao là Nhật Bản 6,9 tấn/ha, Hàn Quốc 6,4 tấn/ha, Trung Quốc 6,35 tấn/ha, IRan 5,9 tấn/ha

Những nước có năng suất thấp: Campuchia 2,05 tấn/ha, Thái lan 2,57 tấn/ha

1.1.2 Tình hình sản xuất lúa ở ASEAN và châu á

Châu á là khu vực sản xuất lúa lớn nhất của thế giới, (chiếm 90% của toàn thế giới năm 2004 Các nước sản xuất lúa gạo nhiều nhất ở Châu á gồm có 8 nước là ấn Độ, Trung Quốc, Inđônesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Nhật Bản, Mianmar Trong đó ở khu vực ASEAN có tập quán sản xuất từ lâu đời với diện tích trồng lúa nước là 42,743 triệu ha, chiếm tỷ lệ 26,4% so với toàn thế giới và 29,8% so với châu á Tình hình sản xuất lúa năm 1995 và 2004 ở khu vực ASEAN thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất lúa khu vực ASEAN

1995 2004 Các nước

ASEAN Diện tích

(nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Diện tích (nghìn ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

1.1.3 Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam

Việt Nam là nước có diện tích trồng lúa đứng thứ 6 trên thế giới Diện tích và sản

lượng lúa tập trung ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu long và các tỉnh

duyên hải miền Trung Diện tích cả nước khoảng 7,4 triệu ha, năng suất 4,8 tấn/ha

Sự tăng nhanh và ổn định của sản lượng gạo ở Việt Nam đã giải quyết được về cơ bản

nhu cầu lương thực trong nước, hiện nay với diện tích gieo trồng lúa 7 triệu ha không chỉ là

tiêu dùng trong nước đầy đủ mà còn trở thành một nước xuất khẩu gạo lớn thứ hai của thế

giới Năm 1989 cả nước đạt 18,9 triệu tấn lúa gạo trong đó xuất khẩu 1,42 triệu tấn gạo

Năm 1998 cả nước đạt 29,1 triệu tấn lúa gạo trong đó xuất khẩu 3,8 triệu tấn.Tính từ năm

1989 đến năm 1998 Việt Nam đã cung cấp cho thị trường gạo thế giới hơn 22 triệu tấn, bình

quân 2,23 triệu tấn gạo/năm Vượt qua những khó khăn và yếu kém ban đầu do chiến tranh

kéo dài để lại, năng suất thấp, đất đai thiếu chất dinh dưỡng Hiện nay Việt Nam đạt mức

đáng tự hào năng suất lúa bình quân là 4.80 tấn/ha Đầu tháng 12 năm 2004 lượng gạo xuất

khẩu đạt 3,733 triệu tấn và ước tính trong năm 2004 lượng gạo xuất khẩu của cả nước đạt

3,9 triệu tấn (theo nguồn tin từ Hiệp hội Lương thực Việt Nam)

Diện tích sản xuất lúa ở Việt Nam những năm gần đây được thể hiện trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Diện tích lúa cả năm (đơn vị nghìn ha)

1.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy gieo lúa trên thế giới và VN

1.2.1 Tình hình cơ giới hoá khâu gieo lúa trên thế giới

ở các nước Châu Âu, Châu Mỹ, Châu úc lúa mì là chính, lúa nước chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ (khoảng 2%) và được canh tác chỉ bằng gieo thẳng trên đất khô, sau khi lúa mọc mới cho nước vào, ở đây do trình độ thuỷ lợi hoá, cơ giới hoá, hoá học hoá cao cho nên thích hợp cho việc gieo thẳng, với mức cơ giới hoá toàn bộ diện tích từ lâu, hoặc được gieo vãi bằng máy bay (ở Mỹ) hoặc

được gieo thành hàng bằng máy gieo do máy kéo lớn kéo(ở Nga, ý) ở Trung Quốc, phần diện tích lúa gieo thẳng khô (chủ yếu là ở miền Bắc) đã được cơ giới hoá gần toàn bộ diện tích, họ dùng nguyên mẫu máy gieo lúa mì ở ngay địa phương với cơ cấu gieo hạt kiểu trục cuốn để gieo thẳng lúa khô Còn gieo thẳng lúa đất ướt thì dùng cả công cụ kéo tay và máy chạy động cơ với

đa dạng nhiều kiểu Tốc độ cơ giới hoá gieo thẳng ở Trung Quốc tăng rất nhanh, trong 8 năm từ

1991 – 1998 đã tăng 160%, trong khi đó tốc độ cơ giới hoá khâu cấy chỉ tăng 76% Thái Lan, ấn

Độ, Philipin và nhiều nước khác đã dùng máy gieo thẳng lúa đất ướt chạy động cơ ở một số nước Châu á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan hiện nay đã phát minh ra máy cấy và dây truyền sản xuất mạ thảm, nên đã đi theo con đường cấy mạ thảm, ở Trung Quốc bước đầu từ bỏ con đường cơ giới hoá cấy mạ dược và đi theo con đường cấy mạ thảm

- ở nam á, đặc biệt là Xri-lan-ca, gieo thẳng chiếm phần lớn diện tích, góp phần tăng nhanh sản lượng thu hoạch Gieo thẳng trên ruộng chủ động tưới tiêu, thuận mưa hay không thuận mưa cũng đều cho kết quả tốt Những yêu cầu kĩ thuật nông học để đảm bảo gieo thẳng cũng đang được nghiên cứu trong các chương trình của quốc gia và quốc tế Nhiều giống lúa ngắn ngày cũng đang được thực nghiệm, tỏ ra rất thích ứng với phương thức gieo thẳng và có hiệu quả

- ở ấn Độ lúa gieo thẳng phát triển cả ở ruộng chủ động tưới tiêu lẫn ruộng không chủ động tưới tiêu ở Bang Mat-do-nia Pra- det gieo thẳng chiếm 87% diện tích lúa Có nơi đã đạt năng suất lúa gieo điển hình là 130 tạ/ha

- ở các nước Italia, Mỹ, úc mỗi năm gieo 1 vụ Do chủ động tưới tiêu, trình độ cơ giới hoá cao cho nên chi phí lao động thấp: 7 – 10 giờ/ha, năng suất thu hoạch cao: 5,8 tấn/ha ở Italia, 8 tấn/ha ở úc, 8,8 tấn/ha ở Mỹ

- ở Ve-ne-zue-la, gieo thẳng với hàng rộng trên đất khô, luống bùn ẩm và đất ngập nước, 85% hạt giống đã ủ mầm Gieo khô chủ yếu ở vùng cao, vào mùa mưa Gieo trên bùn ướt phổ biến trong các trang trại nhỏ (dưới 20 ha) và trang trại lớn (trên 100ha) Đất

được san bằng từ khi gieo Gieo thẳng bằng máy gieo (5%), bằng máy bay (75%), hoặc gieo vãi bằng tay, gieo vãi bằng tay lượng hạt giống từ 130-150 kg/ha, còn gieo bằng máy kéo hoặc máy bay chỉ tốn khoảng 100 kg/ha hơn nữa hạt giống lại phân bố đều hơn

- ở Liên Xô (cũ) lúa gieo thẳng phát triển mạnh trên những vùng rộng lớn của nhiều nước cộng hoà Từ năm 1961, diện tích lúa gieo thẳng mới phát triển một cách vững chắc sau khi có chủ trương phát triển thuỷ lợi, phát huy tác dụng của tưới nước song song với việc cải thiện đất đai, cơ khí hoá và hoá học hoá việc trồng lúa Từ 1964 đến 1968 xây dựng hệ thống thuỷ nông tưới cho 216.000 ha, khôi phục và sửa chữa hệ thống thuỷ nông

cũ tưới cho trên 20.000 ha nữa Năm 1976 diện tích gieo thẳng tăng lên 523.000 ha, gấp 5,5 lần so với diện tích năm 1960 Năng suất lúa mì cũng vượt lên cao hẳn so với trước: năm 1913 chỉ đạt 11,9 tạ/ha, trong kế hoạch 5 năm lần thứ VIII đạt 33 tạ/ha, trong kế hoạch 5 năm lần thứ IX đạt 38,5 tạ/ha

Trong điều kiện cơ giới hoá, hoá học hoá nông nghiệp cao, gieo thẳng lúa là một biện pháp thích hợp, đầu tư công lao động ít, giá thành sản phẩm hạ Công việc cày bừa thực hiện bằng máy kéo lớn; gieo hạt, bón phân, phun thuốc trừ cỏ, sâu bệnh, có thể dùng máy hoặc máy bay trong nông nghiệp, thuận lợi cho sản xuất lớn, trên diện tích rộng

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy gieo lúa ở Việt Nam

Trong những năm 1971, một số hợp tác xã đã thực hiện gieo vãi lúa trên diện tích rộng và

đạt kết quả như sau:

Huyện Mỹ Đức (Hà Sơn Bình) vụ xuân năm 1973 đã thực hiện 2.700 mẫu (trên

3.500 mẫu (trên 1000 ha) đạt năng suất bình quân 27 tạ/ha Các huyện Kim Động, Phù

Cừ, Cẩm Giàng (Hải Hưng) cũng đã thực hiện gieo vãi lúa có kết quả Huyện Yên Khánh (Hà Nam Ninh) từ mấy năm nay đã có kinh nghiệm gieo thẳng lúa trên diện tích rộng; có hợp tác xã thực hiện tới 100% diện tích Các tỉnh Nghệ An và Quảng Bình cũng thực hiện gieo vãi lúa trên nhiều diện tích và đạt kết quả tốt Riêng hợp tác xã Đại Phong (Quảng Bình) đã gieo 50 ha giống Nông nghiệp 8 đạt năng suất bình quân trên 30 tạ/ha Nông trường Tam Đảo, nông trường Thành Tô và nhiều nông trường khác cũng đã có nhiều kinh nghiệm gieo thẳng lúa theo hình thức gieo khô hoặc gieo ở ruộng nước, kết hợp cơ giới hoá, chỉ đầu tư khoảng 60 – 70 công/ha, năng suất đạt bình quân 30 tạ/ha, có năm cao hơn trong vụ mùa

ở đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh miền Trung chủ yếu là gieo thẳng trên diện tích lớn, diện tích lúa sạ lan ở miền Nam khoảng 4,5 triệu ha

Cho đến nay nước ta cũng chưa nhập một kiểu máy gieo lúa nước chạy động cơ nào

từ nước ngoài

Viện Cơ Điện NN từ nhiều năm nay đã nghiên cứu công cụ và máy gieo thẳng lúa cho cả hai miền Bắc vàNam Điển hình là: Đã thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa xuân kéo tay với mã hiệu VNN-67 (Viện NN năm 1967), gieo hạt có mầm thành từng khóm như cấy lúa, Công cụ đơn giản rẻ tiền (hầu hết bằng gỗ) chất lượng gieo tốt, được nông dân hoan nghêng, đã phổ biến rộng trong một số tỉnh miền Bắc, phục vụ phong trào gieo lúa thẳng những năm 1967-1970 Nhưng sau đõ không được dùng nữa vì lúa xuân không gieo thẳng nữa chuyển toàn bộ sang cấy Sau ngày giải phóng miền Nam, những năm 78-82, Viện cơ điện đã thiết kế chế tạo đưa vào thử nghiệm tại Đồng Bằng Sông Cửu Long (nông trường Mỹ Lâm và Vĩnh Điền, tỉnh Kiên Giang) máy sạ lúa trên đất khô XL-10, kiểu đĩa

ly tâm, treo sau máy bơm lớn (MT3.Styer) với bề rộng 10m và máy gieo lúa thành hàng trên đất khô có bề rộng 3.6m lắp sau máy kéo bánh bơm lớn, Viện cũng đã thử nghiệm gieo thẳng lúa bằng máy bay tại tỉnh đồng Tháp Nhưng sau đó đều không phổ biến vào sản xuất được, vì tuy máy gieo làm việc tốt nhưng gieo thẳng trên đất khô đã không tồn tại

Những năm gần đây mới thành công bước đầu về cơ giới hoá gieo thẳng lúa Viện Cơ Điện NN đã phối hợi với Viện lúa Đồng Bằng Song Cửu Long thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa trên đất ướt kiểu trống quay theo mẫu của Viện lúa Quốc Tế, một người kéo, lúa

được gieo thành hàng Hạt lúa ngân ủ không được có mầm, rồi đổ vào trống Khi trống quay, hạt lúa do trọng lượng sẽ rơi qua lỗ ở thành trống xuống đất So với tập quán sạ lan (gieo vãi) thì gieo thành hàng bằng công cụ này đã đem lại nhiều lợi ích rất lớn( năng suất lúa tăng, tiết kệm giống , dễ làm cỏ) Do đó công cụ gieo lúa kiểu trống này đã được người dân Đồng Bằng Sông Cửu Long rất hoan nghênh, đang phát triển mạnh

Tuy nhiên, chỉ với công cụ gieo hàng kéo tay thì không thể đáp ứng được việc cơ giới hoá toàn bộ khâu gieo lúa ở miền Nam vì công cụ này có một số hạn chế Tốc độ kéo

công cụ phải chậm, dưới 1,2km/giờ (kéo hơi nhanh hạt không rơi xuộng được) nên năng suất rất thấp (0.5-0.6 ha/ngày) Hạt giống rải không đều , nhất là khi lượng hạt trong trống ít hoặc đầy, chỉ gieo được hạt chưa có mầm, lỡ để hạt ra mầm thì gieo sẽ tắc Do đó cần phải nghiên cứu, dựa vào những mẫu máy gieo của nước ngoài, cải tiến cho phù hợp với điều kiện Việt Nam, để có các máy gieo chạy động cơ, gieo thành hàng thành khóm với cơ cấu gieo hoàn toàn khác, sao cho chất lượng gieo đều, gieo được hạt có mầm và chạy nhanh để có năng suất lao động cao Máy gieo chạy động cơ này là kiểu máy chủ chốt sẽ cùng với một số kiểu công cụ gieo tay nữa thì mới giải quết được toàn bộ khâu cơ giới hoá gieo lúa miền Nam

Cơ giới hoá gieo lúa thành hàng, thành khóm với mật độ đều và hạt giống được gieo sâu dưới mặt đất sẽ loại bỏ được hoàn toàn sạ lan bằng tay với mật độ hạt, phân bố không

đều, không gieo được hạt có mầm, hạt giống lại phơi trên mặt đất, do đó cơ giới hoá gieo lúa còn là biện pháp góp phần quan trọng vào thâm canh năng suất ở đồng Bằng Sông Cửu Long

1.3 Các phương pháp gieo lúa ở Việt Nam

1.3.1 Gieo v∙i ( gieo sạ)

Hình thức sạ là hạt giống được sạ trên mặt ruộng bùn nhuyễn Hạt chìm vào trong

đất bùn nhờ vào trọng lượng của hạt rơi tự do xuống mặt bùn Do trọng lượng hạt giống nhỏ nên khả năng được vùi lấp là rất khó kiểm soát Hơn nữa hạt giống lúa nước đã được ngâm để nẩy mầm đã có rễ, do đó lại càng khó chìm sâu trong bùn Sạ không hàng lối rất khó kiểm soát khoảng cách giữa các hạt và hoàn toàn chỉ áng chừng khi người đi sạ ném các hạt giống xuống mặt ruộng, do đó chất lượng sạ kém, mật độ phân bố hạt không đều, chỗ quá dày, chỗ quá thưa, làm cho lúa phát triển không đồng đều, năng suất lúa không cao Hơn nữa lúa mọc không thành hàng nên không thể diệt cỏ bằng nông cụ mà phải dùng hoá chất gây ô nhiễm môi trường Hiện nay ở đồng bằng sông Cửu Long phổ biến là theo hình thức gieo vãi bằng tay (sạ lan), công việc rất nặng nhọc, năng suất thấp, Chất lượng sạ kém, phụ thuộc nhiều vào độ thuần thục của mỗi người ở các nước phát triển không dùng hình thức gieo vãi cho các loại cây trồng chính mà chỉ dùng gieo cỏ trên những cánh đồng không bằng phẳng

1.3.2 Gieo hàng

Gieo hàng là cách đặt hạt giống thành hàng dọc (hàng sông) với khoảng cách nhất

định Khi gieo hàng, người ta dễ dàng kiểm soát được lượng hạt giống phải gieo Thí nghiệm của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long so sánh giữa lúa gieo hàng và lúa sạ lan

đã khẳng định sự ưu việt hơn hẳn của lúa gieo hàng, mật độ hạt gieo phân bố đều, không khí thông thoáng tốt, tiếp thu ánh sáng tốt làm cho cây lúa phát triển tốt nên năng suất lúa tăng (15-20%) tiết kiệm giống (40%), diệt cỏ dễ hơn, do đó hình thức này đang được ứng dụng rộng rãi ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long và các tỉnh miền Trung

1.3.3 Gieo hốc

Là hình thức gieo mà cây lúa mọc thành khóm như lúa cấy, mật độ hạt phân bố

đều, không khí thông thoáng tốt, tiếp thu ánh sáng tốt hơn so với gieo hàng và gieo vãi, tạo điều kiện cho cây lúa đẻ nhánh Ta đã biết cây lúa là cây ưa ánh sáng, cường độ ánh sáng lớn sẽ làm tăng năng suất lúa nhất là vào giai đoạn từ 30 - 45 ngày cuối của thời kỳ sinh trưởng Nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy trong tháng cuối trước lúc thu hoạch nếu

được 200 giờ chiếu sáng, trung bình 7 giờ trong ngày thì lúa sẽ cho năng suất cao Khi gieo hốc khoảng cách hốc và khoảng cách hàng vừa là chỗ để di chuyển, vừa là nơi đặt công cụ làm cỏ, sục bùn có hiệu quả cho cây lúa phát triển Hơn nữa ở những vùng kết hợp nuôi cá, tôm tạo điều kiện cho cá, tôm bơi qua các hàng lúa tìm thức ăn dễ dàng, đồng thời tác động tốt cho cây lúa phát triển, đảm bảo hiệu quả kinh tế Hiện nay hình thức này

đang được sử dụng ở một số nơi thuộc khu vực đồng bằng Sông Cửu long

Qua kết quả nghiên cứu ở trên cho thấy việc cơ giới hoá khâu gieo thẳng lúa ở miền Nam nước ta đang là một nhu cầu cấp thiết, phải khẩn trương nghiên cứu giải quyết Cơ giới hoá gieo thẳng lúa ở miền Nam không những nhằm tăng năng suất lao động, giải quyết vấn đề ngày càng thiếu lao động mà cơ giới hoá gieo thẳng lúa do dùng máy gieo lúa thành hàng, thành khóm, bỏ được tập quán sạ lan, sẽ góp phần đắc lực tăng năng suất lúa, tiết kiệm giống, bảo vệ môi trường, mang lại hiệu quả lớn về kinh tế và xã hội, vì miền Nam là vựa lúa của cả nước với diện tích và sản lượng lúa chiếm 60% toàn quốc Xuất phát từ tình hình cơ giới hoá khâu gieo thẳng trên thế giới, đặt ra giải pháp nhập máy từ nước ngoài vào để cơ giới hoá khâu gieo trong nước, nhưng khoảng cách hàng gieo của mẫu máy nước ngoài là 30 cm không phù hợp với điều kiện canh tác của nước ta, hơn nữa với một diện tích canh tác lúa rất lớn, khi phải nhập một số lượng lớn máy gieo lúa thì một nước phần đông nhân dân còn nghèo và thiếu ngoại tệ như nước ta không thể làm được Bản thân các máy gieo nước ngoài cũng không phù hợp với điều kiện sản xuất lúa ở nước ta như sản xuất trên nền đất ướt, khoảng cách hàng và khóm khác nhau, nguồn động lực và bề rộng làm việc của máy khác nhau Lại cũng không thể dựa vào những công cụ gieo lúa trong nước vì không thể đạt được năng suất cao và các công

cụ này chưa hoàn chỉnh do đó đặt vấn đề nghiên cứu lựa chọn nguyên lý cho máy gieo lúa thành khóm phù hợp với điều kiện canh tác ở Việt Nam, trên cơ sở đó thiết kế, chế tạo máy gieo thẳng lúa liên hiệp với máy kéo hiện có nhằm góp phần tăng năng suất lao động, giảm chi phí trong khâu gieo

1.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa trên thế giới và trong nước

1.4.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa trên thế giới

1 Tình hình sản xuất mạ khay và cấy máy tại Nhật Bản

Nhật Bản là nước đầu tiên trên thế giới nghiên cứu một phương pháp làm mạ thảm hoàn toàn khác hẳn với phương pháp làm mạ dược cổ truyền và rất phù hợp cho máy cấy

có năng suất cao, chất lượng cấy tốt, có thể áp dụng cơ giới hoá toàn bộ cho quá trình từ làm mạ đến máy cấy và đã thành công

Quá trình sản xuất mạ thảm của Nhật Bản là: Dùng đất bột khô trộn với nước phân dải lên khay nhựa sau đó gieo thóc giống đã nứt nanh với mật độ rất dày, tưới nước sau đó phủ một lớp đất mỏng Xếp các khay trồng lên nhau trong nhà ẩm từ 2ữ3 ngày Khi mạ mọc như mũi chông thì mang mạ ra ruộng nuôi mạ Hàng ngày tưới nước và phòng trừ sâu bệnh Khi mạ đã đạt được như yêu cầu nông học thì mang mạ ra ruộng để cấy mà không cần phải nhổ mạ Có thể sản xuất mạ non 2,5ữ2,7 lá, mạ trung (từ 3ữ4 lá) để thích hợp với từng vùng ruộng đất khác nhau bằng cách thay đổi mật độ gieo và thời gian nuôi mạ Vì mạ khay gieo dày nên tiết kiệm được diện tích gieo mạ, tiết kiệm giống tiết kiệm công chăm sóc vì mạ non khi cấy có bầu đất nên không mất thời gian phục hồi, cây phát triển nhanh và khoẻ, đẻ nhánh nhiều

* Quá trình phát triển máy cấy lúa tại Nhật Bản

Nhật Bản là nước có nền kinh tế phát triển, là nước tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu phát triển máy cấy, là nước đầu tiên trên thế giới phát minh ra máy cấy Ngay từ những năm cuối của thế kỷ XVIII Nhật Bản đã nghiên cứu và chế tạo thành công những chiếc máy cấy đầu tiên và đến năm 1960 con số đó đã lên đến hơm 300 máy Đó là thời

điểm xuất phát sớm nhất của máy cấy Nhật Bản

Trước đây do phương thức canh tác cổ truyền từ bao đời nay là mạ dược nên Nhật Bản cũng đã mất nhiều thời gian và công sức vào nghiên cứu và phát triển cơ giới hoá việc nhổ mạ dược và cấy mạ dược Máy cấy mạ dược thương phẩm hoá sớm nhất vào năm

1964, tiếp sau các máy rửa sạch rễ mạ, máy nhổ mạ cũng suất hiện trên thị trường Nhưng máy cấy mạ dược không nâng cao năng suất lao động nên đến năm 1970 Nhật Bản đã ngừng sản xuất loại máy này

Nhật Bản đã chuyển sang một hướng nghiên cứu mới đó là sản xuất mạ thảm và nghiên cứu thiết kế máy cấy mạ thảm Máy cấy mạ thảm đã phát triển qua từng giai đoạn như sau:

+ Năm 1968 máy cấy mạ thảm đầu tiên của Nhật ra đời Nguyên tắc của máy cấy mạ thảm là: cơ cấu cấy của máy cấy là gắp xén thảm mạ ra từng miếng nhỏ rồi rúi xuống bùn ruộng Do mật độ cấy được đều trên khay, cây mạ mọc thẳng đứng, cứng cây, đanh rảnh nên chất lượng cấy đều, mạ không bị tổn thương và năng suất máy cao Năm 1971 Nhật Bản sản xuất hàng loạt máy cấy (máy cấy người lái lội ruộng và máy cấy người ngồi lái) cung cấp cho thị trường Năm 1972 đã có 11 loại máy cấy được thông qua Sở nghiên cứu máy nông nghiệp giám định công nhận Từ đó máy cấy mạ thảm, thuyền trượt nổi có cơ cấu cưỡng bức kiểu trục khuỷ của Nhật Bản đã được định hình rõ

Trong quá trình phát triển cơ giới hoá đồng bộ sản xuất lúa ở Nhật Bản khâu cấy lúa

là khâu phát triển sau cùng nhưng lại là khâu có tốc độ phát triển cơ giới hoá nhanh nhất

Bảng 1.5: Tốc độ cơ giới hoá cấy lúa ở Nhật Bản (nghìn chiếc)

Năm Số lượng máy cấy sử dụng Năm Số lượng máy cấy

Tỷ lệ cấy lúa bằng máy (%) 3 91 98 99

Chi phí cấy lúa ( giờ/ha) 118 64 44 38

Máy cấy mạ thảm Nhật Bản là loại máy cấy chuyên dùng; gọn nhẹ; vật liệu sử dụng

cho máy cấy chủ yếu là plastic và hợp kim nhôm đúc áp lực cao nên công nghệ chế tạo

máy cấy cũng đòi hỏi công nghệ cao

Máy cấy lúa mạ thảm có nhiều loại: 2 hàng, 4 hàng người lái lội ruộng; máy 4 hàng ,

6 hàng, 8 hàng người ngồi lái Xu hướng máy cấy 2 hàng ngày càng giảm và máy cấy 6, 8

hàng ngày càng tăng; máy cấy mạ non và máy cấy mạ trung Máy cấy mạ thảm bắt đầu

nghiên cứu từ năm 1960 thì 15 năm sau đếm năm 1986 đã được nông dân chấp nhận rộng

rãi, hơn một triệu cái, cơ giới hoá làm mạ và cấy máy đã đạt 80% tổng diện tích lúa Sau

đó số lượng máy cấy tiếp tục tăng để hoàn thành cơ giới hoá làm mạ non và cấy lúa vào

năm 1990

Hình 1.1: Máy cấy Nhật Bản

Việc cơ giới hoá sản xuất mạ thảm và cấy lúa ở Nhật Bản luôn đi song song, hiện nay ở Nhật Bản có khoảng 16 hãng chế tạo máy cấy, trong đó có những hãng lớn, nổi tiếng như ISeiki, Kubuta, Yamara, Honda, Misubishi với gần 60 kiểu loại khác nhau Sản lượng máy cấy hàng năm hiện nay gần 100 ngàn chiếc

Bảng 1.7: Sản lượng máy cấy hàng năm của Nhật Bản

Sản lượng máy cấy 91.000 87.000 81.000 85.000 86.000

Đồng thời với việc chế tạo máy cấy các hãng đã chế tạo hệ thống công cụ máy sản xuất mạ khay cho quy mô sản xuất nhỏ hoặc dây chuyền máy đồng bộ cơ giới hoá sản xuất mạ tự động từ xử lý hạt giống, nghiền đất, rải đất, gieo mộng, tưới nước, hệ thống nhà ẩm, khu ruộng nuôi mạ.v.v

Ví dụ: Dây chuyền sản xuất mạ 8R 550 do hãng Kubuta sản xuất với 6ữ7 công nhân phục vụ, một giờ có thể sản xuất được 1000 khay mạ, đủ cấy cho 4ữ5 ha ruộng Do một

số thông số của máy đã được tiêu chuẩn hoá trong toàn quốc nên các máy làm mạ của hãng này có thể dùng với các máy cấy của hãng khác

Nhật Bản rất chú trọng đến nghiên cứu quy trình công nghệ để sản xuất ra mạ tốt Vì mạ là nguyên nhân chính quyết định chất lượng cấy Vì thế họ đi sâu nghiên cứu sinh lý phát triển của cây mạ khay: Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây mạ, tìm ra các giá trị tối ưu của từng yếu tố như tính chất cơ học của đất làm mạ,

độ PH đất, độ mùn của đất, giống lúa, khả năng kháng các mầm bệnh, các loại thuốc và

các biện pháp phòng trừ mầm bệnh, nhiệt độ, độ ẩm không khí, tuổi mạ mật độ gieo.v.v ở

từng thời kỳ của cây mạ Và từ đó nghiên cứu sản xuất các hệ thống thiết bị sản xuất mạ

đáp ứng được các yêu cầu thích hợp của chúng

Xây dựng các trung tâm sản xuất mạ mang tính chất công nghiệp chất lượng cao

Những năm gần đây Nhật Bản đã nghiên cứu và đưa ra nhiều kiểu máy cấy nhanh có khả

năng tự động hoá, năng suất cấy tăng gấp nhiều lần do dùng cơ cấu tay cấy nhanh và dùng

mạ băng giảm công tiếp mạ

2 Tình hình cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa ở Hàn Quốc

Lúa là cây trồng chính của Hàn Quốc, lúa nước chiếm tỉ lệ diện tích cũng như thu

nhập lớn trong các loại cây trồng, nó được trồng hầu hết ở các vùng Hàn Quốc có 1,16

triệu ha trồng lúa (chiếm 60% diện tích đất nông nghiệp) các trang trại của Hàn Quốc

thuộc loại trang trại nhỏ, các trạng trại có diện tích trên dưới 1 ha chiếm 60ữ70% Lao

động nông nghiệp là 2,2 triệu người (chiếm 10,5%) và 1,44 triệu hộ nông nghiệp, trong

đó 89% lao động thuần tuý và 41% bán nông nghiệp

Hàn Quốc là nước có điều kiện thiên nhiên rất thuận lợi cho việc sản xuất lúa nước, cho

năng suất rất cao Ruộng cấy lúa của Hàn Quốc được chuẩn bị rất kỹ trước khi cấy

Hàn Quốc là nước có tốc độ phát triển kinh tế rất mạnh nên có điều kiện để phát

triển cơ giới hoá nhanh học tập công nghệ của Nhật Bản, Hàn Quốc cũng đã hoàn thành

cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa vào những năm 80 (sau Nhật Bản khoảng 10 năm)

Năm 1998 Hàn Quốc có 375 nghìn máy cấy lúa và cơ giới hoá 98% diện tích Đến nay,

Hàn Quốc cũng đã đang áp dụng công nghệ cao trong sản xuất mạ cấy và cấy lúa nhằm

tăng năng suất lao động, tăng năng suất lúa

Đầu những năm 1970 sau khi khảo nghiệm và đánh giá mức độ phù hợp cơ giới hoá

làm mạ và cấy lúa của Nhật Bản trong điều kiện nông nghiệp Hàn Quốc Các Công ty máy

cấy đã nhanh chóng chế tạo dây chuyền tự động hoá sản xuất mạ và máy cấy phù hợp với

điều kiện của Hàn Quốc và phổ biến nhanh trong sản xuất Hiện nay có 5 Công ty chế tạo

máy cấy, hàng năm chế tạo 40.000 máy cấy và hàng chục nghìn liên hợp sản xuất mạ

khay Máy cấy của Hàn Quốc chủ yếu là máy cấy 4 hàng người lội ruộng và 6 hàng người

ngồi lái và công nghệ chế tạo máy cấy cũng không khác nhiều của Nhật Bản

Bảng 1.8: Số lượng máy cấy và diện tích cấy máy hàng năm ở Hàn Quốc

Diện tích cấy máy 218 66.334 270.000 1.041.000 922.000

Bảng 1.9: Các loại máy cấy phổ biến ở Hàn Quốc

H∙ng máy cấy Loại K/cách

hàng cấy

Khoảng cách khóm lúa trong một hàng

Mật độ cấy ( số khóm/3,3m 2 )

3 Tình hình cơ giới hoá sản xuất mạ và máy cấy tại Đài Loan

Đài Loan cũng như Hàn Quốc là hai nước đi đầu áp dụng công nghệ mạ thảm và máy cấy của Nhật Bản

Hai nước này có tiềm năng là nước có nền công nghiệp rất phát triển, lao động nông nghiệp ít và ngày càng giảm nhanh, tiềm năng lao động nông nghiệp tăng rất nhanh nên cơ giới hoá sản xuất mạ khay và cấy lúa được nông dân chấp nhận và nó phát triển với tốc

độ nhanh

Việc sản xuất mạ khay ở Đài Loan chủ yếu từ các Trung tâm sản xuất mạ khay (KCN) trong đó hầu hết các công việc được làm bằng máy và đồng bộ từ khâu ủ mạ, gieo mạ đến vận chuyển mạ ra khu ruộng nuôi Mạ được cung cấp theo hợp đồng đặt trước cho nông dân mang về có thể dùng máy riêng hoặc thuê máy của trung tâm để cấy Trung tâm sản xuất mạ do tư nhân (thường là do vốn của một số gia đình) đứng ra thành lập để sản xuất kinh doanh mạ Vì đây là một công nghệ rất có hiệu quả về kinh tế và xã hội nên chính phủ đã đưa ra nhiều chính sách để khuyến khích phát triển Ví dụ: Tổng chi phí cho việc thành lập một trung tâm sản xuất mạ khay (cung cấp cho khoảng 150ữ200 ha lúa cấy) khoảng 700.000 nhân dân tệ (NT$) Trong giai đoạn đầu tư năm 1973 mỗi trung tâm được nhà nước trợ cấp hoàn toàn 120.000 NT$ và được vay ngân hàng 350.000 NT$ với lãi

triển rất nhanh, khởi đầu năm 1973 thì sau 13 năm (1986) toàn quốc đã có 1.145 Trung tâm cung cấp khoảng 70% sản lượng mạ cho nông dân.

Bảng 1.10: Tốc độ phát triển các Trung tâm sản xuất mạ khay tại Đài Loan

ở miền Nam Đài Loan, khí hâụ ấm áp thời vụ cấy lại sớm hơn miền Bắc từ 20ữ30 ngày, tiền công lao động rẻ hơn, đồng thời giữa hai miền Nam, Bắc lại có đường cao tốc hiện đại nên các Trung tâm sản xuất mạ khay cỡ lớn ở miền Nam sau khi hoàn thành việc sản xuất mạ cho địa phương mình thì làm tiếp đợt mạ nữa để cung cấp cho miền Bắc, họ chở cả máy cấy và mạ để cấy thuê cho các trang trại miền Bắc

Do sản xuất mạ kiểu công nghiệp với quy mô lớn có lợi nhuận khá cao nên giữa các Trung tâm sản xuất mạ có sự canh tranh quyết liệt Các máy móc thiết bị và quy trình công nghệ sản xuất mạ luôn được cải tiến và hoàn thiện để tự động hoá, mở rộng quy mô nhằm nâng cao năng suất chất lượng mạ và hạ giá thành sản phẩm và ngoài ra các Trung tâm này còn sử dụng thời gian còn lại để sản xuất các loại giống cây khác như giống rau, hoa.v vv để khai thác có hiệu quả các máy móc thiết bị và nhân công

Hình 1.2: Máy cấy Hàn Quốc

Máy cấy mạ khay của ĐàI Loan chủ yếu là loại máy cấy 4 hàng lội ruộng và 6 hàng người ngồi lái Máy cấy đã được phổ biến rộng rãi trong những năm 80 Năm 1994 Đài Loan có 80.830 máy cấy và đã cơ giới hoá hầu hết 98% diện tích cấy lúa Máy cấy của

Đài Loan chủ yếu nhập của Nhật Bản và một số sản xuất trong nước Mức độ phát triển máy cấy tăng hàng năm từ 2ữ5 nghìn chiếc

Bảng 7: Số lượng máy cấy hàng năm của Đài Loan

Lượng máy cấy tăng hàng năm Năm

Nhập khẩu Sản xuất tại Đài Loan Tổng

Số lượng máy cấy tính đến nay

4 Tình hình sản xuất mạ thảm, máy cấy ở Trung Quốc

Lúa là cây lương thực chính của Trung Quốc Năm 2004 tổng diện tích trồng lúa của Trung Quốc là 29,4 triệu ha ( đứng hàng thứ 2 thế giới) và sản lượng lúa là hơn 200 triệu tấn ( đứng hàng đầu thế giới) và được trồng hầu hết ở các tỉnh từ phía Bắc xuống phía Nam

a Các phương pháp trồng lúa của Trung Quốc:

Hiện nay Trung Quốc có các phương pháp trồng lúa chính sau:

- Cấy bằng mạ dược: Là phương pháp cấy lúa truyền thống, chi phí sản suất cao vì phải tốn công nhổ mạ và khó cơ giới hoá

- Lúa gieo thẳng: Ưu điểm nổi bật của việc gieo thẳng là bỏ qua giai đoạn làm mạ,

đầu tư cho máy thấp vì chỉ cần một máy gieo và cơ giới hoá dễ dàng và có thể dùng thuốc

để diệt cỏ dại, và nhược điểm của gieo thẳng là: Thời gian gieo lúa chiếm đất lâu ảnh hưởng đến cây trồng vụ sau, nhất là vùng thâm canh tăng vụ, khi gieo phụ thuộc nhiều vào thời tiết, sau khi mưa thì hạt lúa bị trôi dạt, nếu trời rét mầm hạt khó phát triển, thậm chí chết

- Cấy bằng mạ ném: Mạ được gieo vào trong các khay nilong có các hốc bầu, và khi mạ được 3ữ4 lá thì dùng để ném ra ruộng cấy Ưu điểm chính của mạ ném là: Bầu mạ khi ném không bị tổn thương rễ và không chìm sâu nên đẻ nhánh tốt, nhưng có nhược điểm: Bầu mạ sau khi ném không đồng đều, không có hàng lối, chỗ dày chỗ thưa nên ánh sáng

sử dụng không được tốt, tỉ lệ hạt lép nhiều dễ nhiễm sâu bệnh; Khi ném( bằng máy hoặc bằng tay) phụ thuộc rất nhiều vào thời thiết và phải tốn công sau khi ném mạ vì phải cấy dặm nhiều nên năng suất lao động không cao, hệ thống máy để cơ giới hoá mạ ném rất cồng kềnh và phức tạp

- Cấy lúa từ mạ khay: Là hướng phát triển chính hiện nay và nó thích hợp với nhiều vùng ở Trung Quốc vì có nhiều ưu điểm và tránh được nhiều khuyết điểm của lúa gieo thẳng và mạ ném như: Rễ không bị tổn thương khi cấy, diện tích mạ ít, dễ thâm canh, chủ

động thời tiết, năng suất lúa cao, ổn định và đặc biệt là dễ dàng cơ giới hoá cho khâu làm mạ và khâu cấy máy

- Trung Quốc coi sản xuất mạ khay là một công nghệ tiên tiến để làm mạ thâm canh rất tin cậy Họ đã chế tạo các thiết bị đồng bộ để sản xuất khay mạ và dây chuyền sản xuất mạ khay thuận tiện và dùng nhà kính che phủ để khống chế nhiệt độ trong nhà nuôi mạ tự

động Năm 2000 số dây chuyền thiết bị sản xuất mạ khay là 58.805 bộ và làm cho diện tích mạ là 421.980 ha Trong đó riêng tỉnh Cát Lâm và Hắc Long Giang (phía bắc Trung Quốc) chiếm tới 52,3% diện tích cấy, các tỉnh khác ở phía nam Trung Quốc như Giang Tô, Trùng Khánh, An Huy, Triết Giang, Hồ Nam cũng đang phát triển mạnh sản xuất mạ khay

b Tình hình cơ giới hoá cấy lúa ở từng vùng của Trung Quốc

Trung Quốc là nước đang phát triển cơ giới hoá cấy lúa, đến nay Trung Quốc đã cơ giới hoá cấy lúa hơn 1 triệu ha và chiếm hơn 3% tổng diện tích trồng lúa và có trên 900.000 máy cấy lúa

Các tỉnh phía bắc chỉ cấy một sụ lúa một năm do rét đậm về mùa đông, nên thời kỳ làm mạ và cấy lúa vào tháng 5 và tháng 6 khi nhiệt độ ẩm và nóng nên làm mạ rất dễ

dàng, mặt khác ở đây ruộng rộng và người ít, bình quân 1,5ữ4,5 ha/1hộ nên rất thuận tiện cho việc cơ giới hoá cấy lúa Tuy các tỉnh phía bắc chỉ chiếm 10% tổng diện tích trồng lúa của Trung Quốc nên tỉ lệ cơ giới hoá cấy lúa lại rất cao như tỉnh Cát lâm làm tỉ lệ cấy máy là: 32,8% , tỉnh Nội Mông tỉ lệ cấy máy là 34,8%

Các tỉnh ở phía nam là vựa lúa chính của Trung Quốc có thể trồng lúa được 2 vụ do mùa đông ít rét hơn nhưng ruộng đất ở đây ít và manh mún bình quân 0,5ữ1 ha/ 1 hộ và mật độ dân cư ở đây đông cơ giới hoá cấy lúa còn thấp, bình quân diện tích như tỉnh Giang Tô tỉ lệ cấy máy là 0,65%, tỉnh triết Giang 0,18%, tỉnh An Khánh 0,73%, tỉnh Hồ Nam 0,36 %, tỉnh Quảng Tây 0,1 % Còn nhiều tỉnh có diện tích lớn nhưng vẫn chưa áp dụng cơ giới hoá khâu cấy như tỉnh Quảng Đông, tỉnh Tứ Xuyên, tỉnh Hà Nam, tỉnh Trùng Khánh

c Tình hình nghiên cứu, chế tạo máy cấy của Trung Quốc

Trung Quốc là nước nghiên cứu máy cấy từ rất sớm từ những năm 50 nhưng chỉ nghiên cứu chế tạo máy cấy mạ dược, điển hình là máy cấy mạ dược Đông Fong 10 hàng trong những năm 60, 70 nhưng không phát triển được, chất lượng cấy chưa tốt, năng suất cấy thấp và vẫn phải tốn công nhổ mạ Sau đó Trung Quốc cũng nghiên cứu và chế tạo máy cấy mạ thảm theo công nghệ của Nhật Bản và đến năm 1982 Trung Quốc đã chọn

được mẫu máy cấy mạ thảm riêng của mình Máy cấy lúa 6 hàng 2TZ-9356 và máy cấy lúa 8 hàng 2 ZT-7358 của Trung Quốc là loại máy cấy lúa đơn giản hơn nhiều so với máy cấy lúa của Nhật Bản trên cơ sở kết hợp phần di động đơn giản của máy cấy mạ dược đông fong của Trung Quốc với phần cấy dùng theo kiểu cơ cấu 4 khâu của Nhật Bản, nên máy

có kết cấu đơn giản, công nghệ chế tạo hợp lý và giá thành chế tạo rẻ, phù hợp với điều kiện kinh tế và canh tác của Trung Quốc Hai kiểu máy này liên tục được cải tiến và hoàn thiện cho đến nay Hiện nay Trung Quốc cũng đã liên doanh với một số hãng chế tạo máy cấy của Nhật Bản như hãng Kobota, Yamaha, để chế tạo máy cấy lúa 4 hàng, 6 hàng, 8 hàng theo công nghệ chế tạo Nhật Bản ở tỉnh Giang Tô và Triết Giang, nhưng số lượng phát triển còn hạn chế

Hình 1.3: Máy cấy Trung Quốc

5 Tình hình sản xuất mạ khay và cấy máy tại các nước khác ở châu á:

Các nước khác ở châu á như ấn độ, Thái Lan, Philipphin, Nepan.v v cũng đã đầu tư vào nghiên cứu thử nghiệm thiết kế chế tạo mẫu máy cấy thủ công và máy cấy có động cơ của các nước tiên tiến nhưng đến nay vẫn chưa có nước nào phát triển được vẫn đang trong giai đoạn thăm dò

- Các thiết bị làm mạ thì có nhiều hình thức khác nhau: Có thể là công cụ và máy nhỏ lẻ cho đến thiết bị đồng bộ quy mô năng suất cao và tiện lợi cho người sử dụng

- Kỹ thuật làm mạ: Đã làm mạ đạt được chất lượng cao với nhiều kiểu mạ: mạ non và mạ trung bình

- Máy cấy: Có nhiều loại máy cấy theo hàng: 2 hàng, 4 hàng, 6 hàng, 8 hàng, và có loại máy cấy người lái lội ruộng và loại người lái ngồi trên máy lái Máy cấy do các Công

ty chế tạo máy cấy chế tạo với công suất hàng nghìn máy cấy hàng năm và công nghệ chế tạo máy cao, chất lượng máy cấy tốt và liên tục được cải tiến để ngày càng hoàn thiện hơn

- Để chất lượng cấy máy tốt, yêu cầu đòi hỏi phải giải quyết tốt đồng bộ nhiều khâu

từ quy hoạch đồng ruộng, làm nhuyễn phẳng đất, tưới tiêu phải chủ động, đặc biệt làm mạ cho máy cấy phải thật tốt

- Công nghệ chế tạo máy cấy đòi hỏi độ chính xác cao, vật liệu plastic, hợp kim nhẹ nên công nghệ chế tạo yêu cầu đầu tư ban đầu phải lớn

- Thời vụ làm việc của máy ngắn nên thời gian khấu hao máy lâu

1.4.2 Tình hình nghiên cứu máy cấy lúa ở Việt Nam

Cho đến nay việc làm mạ và cấy lúa vẫn hầu hết bằng phương pháp thủ công Việc áp dụng cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa đã được đặt ra từ nhiều năm nay nhưng vẫn chưa

có kết quả, vẫn mang tính chất nghiên cứu thăm dò

Hiện nay ở nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá phát triển mạnh nên nhiều nơi thiếu lao động nông nghiệp và ngày công lao động ngày càng tăng cao có nhiều nơi phải thuê lao động nông nghiệp cho việc nhổ mạ và cấy lúa lúc thời vụ với giá 50 nghìn/sào ruộng Nhiều nơi đã có ý định phát triển cơ giới hoá cấy lúa nên đã nhập máy cấy cũ của Nhật Bản về để phát triển như ở Long An và Tỉnh An Giang Năm 1996 Công

ty TNHH Cơ điện vĩnh long- tỉnh An Giang đã nhập 500 khay nuôi mạ và một số máy cấy 4 hàng cũ của Nhật Lúc đầu thử nghiệm và được nông dân hưởng ứng vì thế Công ty

đã đầu tư chế tạo khuôn ép để sản xuất khay mạ bán cho nông dân tự sản xuất mạ khay cấy tay Còn máy cấy thì chưa phát triển được vì mật độ cấy thưa, chưa phù hợp với phương thức cấy ở đây ( mật độ cấy máy 18ữ24 khóm/m2)

Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch là cơ quan đã đầu tư vào nghiên cứu các loại công cụ cấy và máy cấy mạ dược từ đầu những năm 1970 Máy cấy có động cơ cấy mạ dược Đông Fong-2S của Trung Quốc đã được thử nghiệm ở nhiều nơi ở miền Bắc nhưng cũng không phát triển được do năng suất cấy thấp, chất lượng cấy chưa đảm bảo mạ bị sót và tổn thương nhiều

Tiếp thu công nghệ mới của Nhật Bản trong phương pháp sản xuất mạ khay bằng đất bột khô và máy cấy mạ khay Viện đã khảo nghiệm máy cấy mạ khay 4 hàng người lái lội ruộng YP40 của hãng YANMAR được nhập về từ Nhật Bản

Kết quả thử nghiệm cho thấy: Tính chất ưu việt hơn hẳn của phương pháp làm mạ thảm và cấy máy bằng mạ thảm: Có thể áp dụng cơ giới hoá sản xuất mạ thảm, diện tích làm mạ có thể giảm đi 20 lần, giống lúa giảm 30ữ40 % cây mạ khoẻ, cứng cấy đanh dảnh

bầu đất và mạ non 2ữ3 lá nên mạ không bị tổn thương sau khi cấy , phát triển nhanh, đẻ nhánh khoẻ và cho năng suất lúa tăng

Năm 1979 Viện đã nghiên cứu cải tiến phương pháp sản xuất mạ thảm của Nhật gieo mạ vào các khung gỗ và lót đáy bằng ni lông, thiết kế chế tạo hệ công cụ gieo phủ đất vào khung gỗ, công cụ gieo mộng mạ phủ đều hơn gieo tay và cho năng suất cao Hệ thống công cụ và phương pháp làm mạ cải tiến này đơn giản, gía thành rẻ phục vụ cho máy cấy mạ thảm Cũng trong năm 1979 Viện cũng đã thiết kế cải tiến một mẫu máy cấy lúa 8 hàng MC-8 trên cơ sở ghép phần di động đơn giản của máy cấy mạ được Đông Fong – Trung Quốc với bộ phận của máy cấy mạ thảm của máy cấy 4 hàng YP-40 của Nhật Bản, máy này có kết cấu đơn giản hơn máy Nhật Bản, chất lượng cấy tốt và đã tăng được mật

độ cấy lúa tới 40 khóm/m2 cho phù hợp với mật độ cấy của nước ta Máy cấy MC-8 đã

được thử nghiệm và cấy thử nhiêu vụ, mỗi vụ vài ha ở Viện cây lương thực và thực phẩm- Hải Dương Đây cũng là đề tài mang tính chất thăm dò ban đầu để tạo ra mẫu máy và xem xét khả năng ứng dụng của phương pháp cấy mạ bằng công nghệ sản xuất mạ thảm mới Mục tiêu nhằm phổ biến cơ giới hoá đồng bộ tất cả các khâu sản xuất lúa nước của Nhật Bản ở Việt Nam Phối hợp với Bộ nông nghiệp & PTNT và VIện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch, ba Công ty sản xuất máy nông nghiệp của Nhật Bản KUBOTA, MEIWA, MTTSHUBíHI, đã xây dựng 1 mô hình trình diễn cơ giới hoásản xuất lúa từ năm 1991ữ1993 tại Mỹ Văn- Hải Dương áp dụng cơ giới hoá 100% các khâu bằng cơ giới hoá từ khâu làm đất đến thu hoạch, làm sạch trên cánh đồng ruộng được quy hoạch lại 4ha, trong đó có một hệ thống thiết bị đồng bộ sản xuất mạ khay và chống rét cho mạ khay, máy cấy lúa Hầu hết các máy móc thiết bị vật tư, kỹ thuật phục vụ cho mô hình này như phân bón, giống, thuốc bảo vệ thực vật được đưa từ Nhật sang

Kết quả 3 năm thí nghiệm trình diễn cho thấy: Hệ thống máy móc và thiết bị phát huy

được hiệu quả , chất lượng làm việc tốt, năng suất máy cao, năng suất lúa các vụ đều tăng

so với các khu ruộng của dân xung quanh từ 30ữ40%

Nhưng sau đó hệ thống thiết bị này không phát triển thêm ra được do giá thành thiết bị máy của Nhật quá đắt do với thu nhập của người nông dân lúc đó và quy trình còn tương

đối phức tạp so với trình độ và quy hoạch đồng ruộng ở nông thôn nước ta

Trong 3 năm 1992ữ1994 Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch đã thực hiện đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất mạ thảm của Nhật Bản trong

điều kiện nước ta” tại xã Đại áng- Thanh trì- Hà Nội Mục tiêu chinh là tìm ra được quy trình công nghệ đơn giản và những biện pháp chống rét hữu hiệu cho mạ để phổ biến cho vùng trồng lúa ngoại thành Hà Nội Trên cánh đồng trình diễn với diện tích hơn 3 mẫu ruộng của 30 hộ nông dân đã luôn cho năng suất cao hơn 20ữ30% thậm chí có ruộng năng suất lúa tăng gần gấp 2 lần và sau đó 70% các hộ nông dân của hợp tác xã đã áp dụng phương pháp làm mạ thảm này

Năm 1998 Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiến hành nghiên cứu hệ thống thiết bị và quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm và cơ giới hoá cấy lúa thích hợp với điều kiện nước ta

Trên cơ sở máy cấy mạ thảm 6 hàng PL-620 của Nhật Bản, Viện đã phục hồi và cải tiến để thu hẹp khoảng cách hàng cấy từ 30 cm xuống 25 cm và tăng mật độ cấy lên 40 khóm/m2 và đã tiến hành thử nghiệm tại hợp tác xã Đồng Nguyên huyện Từ Sơn - Bắc Ninh Kết quả cho thấy : năng suất lúa cấy máy đều tăng hơn cấy mạ dược từ 10ữ18% Việc cấy máy cấy thử nghiệm bằng mạ thảm có hiệu quả tại Đồng Kỵ , vụ mùa năm

1999 Viên jđã mở rộng diện tích cấy máy tại hợp tác xã Đồng Nguyên kên 12 mẫu lúa bằng mạ thảm- nhằm xác định khả năng ứng dụng thực tế và hiệu quả của chúng và cho thấy năng suất lúa ở đây tăng 13,5% Và qua đó đã sơ bộ xác định được một số chi tiết của máy cấy

Bảng 1.12: Năng suất và chi phí lao động cho máy cấy

Chi phí lao động, năng suất máy

Số

TT Công việc Cho 1 sào Bắc bộ

(giờ công)

Cho 1 ha ruộng (giờ công)

Tỉ lệ % cho toàn

bộ công việc

I Năng suất cấy máy 0.27 7.5

II Chi phí công cấy toàn bộ 3.897 108.25 100

1 Trong đó:

2 - Chuẩn bị mạ 1.018 28.278 26.1

3 - Chở mạ bằng xe ngựa 0.287 7.972 7.4

5 - Lái máy cấy và phụ máy 0.546 15.167 14.0

6 - Cấy dặm và cấy đầu bờ 1.5 41.667 38.0

- Tại cơ sở sản xuất mạ này, Viện đã thiết kế chế tạo thành công các thiết bị, máy

để cơ giới hoá các khâu sản xuất mạ như: 7000 khay nuôi mạ, máy nghiền sàng đất 1,5 tấn/h, máy trộn phân và đất bột 1,5 T/h, các loại thiết bị và đường ray cho dải đất , phủ đất , gieo mộng, phun nước tưới cho mạ với năng suất 300 khay/h Hệ thống bể ngâm ủ thóc giống bằng nước ấm tự động Phòng ủ ấm khay mạ tự động sau khi gieo có thể xếp được

7000 khay mạ

Qua thực tế sản xuất mạ tại cơ sở này cho thấy

- Hệ thống thiết bị máy để sản xuất mạ và chống rét cho mạ tuy còn đơn giản nhưng

đã làm việc tốt và có hiệu quả cao và đặc biệt có hiệu quả rõ rệt khi trời rét lạnh

- Xây dựng được một quy trình sản xuất mạ khay thích hợp , phù hợp với điều kiện

địa phương, chất lượng mạ tốt mạ khoẻ và có khả năng chống rét tốt

- Mỗi vụ sản xuất khoảng chục nghìn khay mạ tốt bán cho nông dân xung quanh với gía chi phí thấp (gía bán 20ữ25 nghìn động/1 ssào lúa cấy ) tiết kiệm thóc giống, lượng giống giảm 30ữ35%, năng suất lúa tăng từ 10ữ15%

-Ngoài ra có 1 cơ sở sản xuất mạ khay bán cho nông dân của ông Nguyễn Mạnh Hồng tại xã Hợp lý- huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hoá làm chủ từ năm 1998, ông đã tự bỏ vốn ra để đầu tư kinh doanh và mua khay nhựa làm mạ, mỗi vụ Ông sản xuất được hàng chục nghìn khay chất lượng tốt và giá rẻ để phục vụ cho nông dân xung quanh , Đến nay

ông đã phổ biến công nghệ sản xuất mạ khay này cho một số hộ trong vùng cùng phát triển

Nhận xét đánh giá chung:

- Sản xuất mạ thảm và cấy máy bằng mạ thảm là phương thức tiên tiến nhất hiện nay Vì thế ở nước ta cũng phải từ bỏ mạ dược để phát triển mạ thảm để áp dụng cơ giới hoá cấy lúa vì mạ thảm có nhiều ưu điểm hơn mạ dược và chỉ có mạ thảm mới cơ giới hoá cấy lúa tốt được

- Máy cấy mạ thảm của Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan có nhiều loại và nhiều kiểu

cỡ khác nhau, nhưng nói chung là loại máy tự hành chuyên dùng kết cấu gọn nhẹ công nghệ chế tạo khá phức tạp và mật độ cấy thưa (18ữ27 khóm/m2) nên trước mắt nó chưa thích ứng với điều kiện nước ta và cần cải tiến thì mới áp dụng vào điều kiện nước ta được

- Máy cấy 6 hàng, 8 hàng của Trung Quốc là loại máy cấy có kết cấu đơn giản thích ứng với đièu kiện của Trung Quốc và nó đã được hoàn thiện trong nhiều năm qua Cho

đến nay nó vẫn là loại máy được phổ biến rộng rãi nhất ở Trung Quốc và một số nước trong khu vực Vì vậy nó cũng có thể thích ứng với điều kiện nước ta do có cùng điều kiện nông nghiệp

- Công nghệ sản xuất mạ khay ở Nhật Bản, Hàn QUốc , đài Loan mang tính chất của sản xuất công nghiệp và tương đối phức tạp so với kỹ thuật sản xuất mạ dược của nông

dân ở nước ta hiện nay Vì thế công nghệ này cần được cải tiến đơn giản cho phù hợp với

điều kiện sản xuất ở từng vung nước ta

- Vụ Xuân ở miền Bắc, do rét đậm kéo dài nên việc sản xuất mạ khay vẫn là vấn đề khó khăn Vì vậy cần phải đầu tư nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất mạ và có những biện pháp tích cực để phòng trừ nấm bệnh phát sinh do rét, đặc biệt cần thiết khi phải có mạ tốt cho cấy máy vì mạ tốt là yếu tố rất quan trọng để có chất lượng cấy máy tốt

- Mô hình sản xuất mạ khay thành công ở Bắc Ninh và nghệ An (hệ thống, thiết bị máy để cơ giới hoá sản xuất mạ thảm chống rét cho mạ, quy trình nông học thích hợp) là cơ sở cho việc phát triển nhân rộng ra nhiều nơi, làm tiền đề để sản xuất mạ tốt, sạch sâu bệnh, không bị nấm mốc khi trời rét cho máy cấy sau này

- Những năm gần đây ở đồng bằng sông Cửu Long cũng đã được mở rộng phát triển sản xuất lúa theo phương pháp cấy Nhiều cơ sở sản xuất mạ tập trung và làm dịch vụ cấy thuê (cơ sở Tám công – Long An) làm tiền đề để phát huy khả năng áp dụng máy cấy lúa vào sản xuất

Chương I I Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở mục tiêu chính của đề tài là ‘‘xác định được quy trình công nghệ và thiết

kế, chế tạo được hệ thống thiết bị, để cơ giới hoá quá trình gieo hạt và cấy lúa phù hợp với

điều kiện sản xuất tại Việt Nam nhằm nâng cao năng suất gieo, cấy lúa, giải phóng cường

độ lao động nặng nhọc cho người nông dân’’ đã xây dựng các mục tiêu cụ thể của đề tài gồm:

- Xây dựng quy trình cơ giới hoá canh tác phù hợp với quy trình công nghệ gieo hạt thành hàng, thành khóm và cấy lúa bằng máy;

- Thiết kế, chế tạo được mẫu máy gieo lúa thành hàng, thành khóm phù hợp với điều kiện sản xuất lúa của đồng bằng sông Cửu Long;

- Nghiên cứu tuyển chọn, thiết kế, chế tạo được mẫu máy cấy lúa phù hợp với điều kiện sản xuất của Việt Nam;

- Xây dựng quy trình công nghệ để chế tạo được các loại máy gieo, máy cấy phù hợp với công nghệ chế tạo trong nước;

- ứng dụng các loại máy gieo, máy cấy trong điều kiện sản xuất

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu, điều tra khảo sát về quy trình công nghệ và thiết bị cơ giới hoá sản xuất lúa trong nước và trên thế giới Xây dựng quy trình cơ giới hoá gieo, cấy

lúa phù hợp với điều kiện sản xuất ở nước ta

- Điều tra, khảo sát, thu thập thông tin, số liệu về quy trình công nghệ và thiết bị cơ giới hoá sản xuất lúa ở đồng bằng Bắc bộ và đồng bằng Nam bộ Cập nhật thông tin, học tập kinh nghiệm về cơ giới hoá gieo, cấy của các nước phát triển về lĩnh vực này

- Xây dựng quy trình công nghệ cơ giới hoá sản xuất lúa phù hợp với phương pháp áp dụng sản xuất mạ thảm kiểu công nghiệp và cấy máy ở đồng bằng Bắc bộ

- Xây dựng quy trình công nghệ cơ giới hoá sản xuất lúa đồng bộ phù hợp với khả năng áp dụng máy gieo hạt thành hàng, thành khóm ở đồng bằng Nam bộ

2.2.2 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy gieo lúa phù hợp với điều kiện sản xuất lúa ở đồng bằng Nam bộ

- Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy gieo hạt thành hàng, khảo nghiệm trong điều kiện sản xuất

- Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành khóm, khảo nghiệm trong điều kiện sản xuất

- Hoàn thiện thiết kế, xây dựng quy trình công nghệ chế tạo và quy trình sử dụng các loại máy gieo hạt thành hàng, thành khóm

2.2.3 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy cấy lúa phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam

- Điều tra, phân tích các loại máy cấy trên thế giới Nghiên cứu tuyển chọn, nhập mẫu máy cấy thích hợp với điều kiện sản xuất lúa ở nước ta

- Khảo nghiệm đánh giá mẫu máy cấy trong thực tế sản xuất

- Nghiên cứu, thiết kế, cải tiến, chép mẫu và chế tạo một số cụm chi tiết chính của máy cấy Khảo nghiệm trong điều kiện sản xuất

- Hoàn thiện thiết kế, xây dựng quy trình công nghệ chế tạo một số cụm chi tiết chính của máy cấy

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm phục vụ máy cấy và quy trình sử dụng máy cấy phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam

2.2.4 ứng dụng các loại máy gieo hạt, máy cấy lúa trong sản xuất thực tế

2.3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập và xử lý các dữ liệu điều tra, khảo sát, các thông tin truy cập

từ các kênh thông tin trong và ngoài nước

- Phương pháp chuyên gia, phương pháp khảo nghiệm máy nông nghiệp trong đánh giá và tuyển chọn

- Phương pháp nghiên cứu các tính chất cơ lý tính hạt giống lúa khi khô, khi có mầm

rễ, cây mạ trong các thời kỳ

- Phương pháp theo dõi sinh trưởng và năng suất lúa để đánh giá hiệu quả thâm canh của máy và công cụ mẫu của đề tài

- Sử dụng các phương pháp lý thuyết động lực học, phương pháp thiết kế máy nông nghiệp, phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố, đa yếu tố, các phương pháp tối ưu trong nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp tính hiệu quả kinh tế xã hội

2.4 Cách tiếp cận

- Cơ giới hoá gieo và cấy lúa đã được nhiều nước trên thế giới như Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc v.v thực hiện thành công một cách toàn diện Do đó phải triệt để tận dụng

trong nước, đúc kết kinh nghiệm, phân tích, lựa chọn, cải tiến một cách phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước, tránh nghiên cứu lập lại từ đầu

- Tham khảo tài liệu, mẫu máy từ các nguồn thông tin, đánh giá ưu khuyết điểm trên cơ sở lý thuyết, thực nghiệm và khảo nghiệm để lựa chọn được quy trình và mẫu máy phù hợp

- Thu thập, điều tra các thông tin số liệu về tổng quan phương thức sản xuất, đặc điểm

đất đai cây trồng của từng vùng để xây dựng quy trình cơ giới hoá sản xuất lúa phù hợp

- Liên kết phối hợp với các cơ quan nghiên cứu khoa học và cơ sở chế tạo để xây dựng quy trình công nghệ chế tạo phù hợp với năng lực chế tạo và khả năng thay thế và cung ứng vật liệu của nước ta

- Tập hợp đội ngũ cán bộ nghiên cứu, đào tạo của cácViện, các Trường có kinh nghiệm trong lĩnh vực cơ giới hoá nông nghiệp tham gia thực hiện đề tài

- Tổ chức tham quan, học tập, trao đổi khảo sát các nước phát triển về lĩnh vực gieo cấy lúa

- Nghiên cứu ứng dụng bằng thực nghiệm là chính, tiến hành nghiên cứu lý thuyết ở mức độ hợp lý để kết hợp hài hoà có sản phẩm hoàn thiện

- Khai thác triệt để các thành quả về mẫu máy, về công nghệ, về kỹ thuật nông học v.v có liên quan của các cơ quan trong nước nhằm kế thừa, cải tiến, chép mẫu để thực hiện đề tài được nhanh, tốt, sát thực tế

- Gắn việc nghiên cứu của đề tài với việc đào tạo cán bộ khoa học công nghệ, người

sử dụng thiết bị và điều hành sản xuất Giới thiệu, chuyển giao kết quả nghiên cứu vào sản xuất qua xây dựng một số mô hình ở địa phương thích hợp Mở hội nghị trình diễn, tham gia hội thảo, hội nghị

2.5 Các chỉ tiêu và phương pháp xác định

Điều kiện ruộng thí nghiệm, điều kiện máy và chỉ tiêu kỹ thuật của máy gieo, máy cấy như: chiều dài, chiều rộng, vận tốc làm việc, bề rộng làm việc, khoảng cách hàng, khoảng cách khóm, năng suất v.v được các định theo tiêu chuẩn ESCAP – RNAM – 1995: Quy trình và phương pháp thử máy gieo và máy cấy lúa

- Dụng cụ đo độ nhuyễn của đất

- Độ nhuyễn của đất

Điều kiện máy:

- Kích thước máy;

- Trọng lượng máy;

- Số truyền khi làm việc

- Đo bằng các dụng cụ thiết bị thông thường

Dụng cụ đo

Chương I Quy trình cơ giới hoá sản xuất lúa theo phương pháp gieo 1.1 Quy trình sản xuất lúa ở đồng bằng Sông Cửu Long

ở đồng bằng Sông Cửu Long, thời tiết nắng ấm quanh năm và vào thời vụ gieo lại ít

có mưa lớn nên rất thích hợp cho gieo thẳng, chỉ cấy 1 tỷ lệ nhỏ diện tích

Sơ đồ quy trình sản xuất lúatheo phương pháp gieo:

1.1.1 Chuẩn bị giống và chuẩn bị ruộng gieo

Ruộng được cày bừa kỹ trước khi gieo Do gieo thẳng nên ruộng gieo nên tập trung, trước khi gieo nước trong ruộng được rút cạn sao cho nước chỉ xấp bề mặt đảm bảo hạt lúa không bị di chuyễn trong nước

Giống trước khi gieo, được xử lý sau đó đem ngâm ủ cho nảy mầm, mầm lúa phải khoẻ

Có thể tưới một lớp nước mỏng sau khi gieo 2-3 ngày nếu đất khô

Chuẩn bị giống Chuẩn bị ruộng gieo

Gieo hạt

Chăm sóc

Thu hoạch

1.2 Xây dựng quy trình cơ giới hoá sản xuất lúa theo phương pháp gieo thành khóm, thành hàng

Lúa là cây lương thực quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của con người

Do vậy nâng cao năng suất và phẩm chất là vấn đề cần quan tâm của mỗi quốc gia, đặc biệt là các quốc gia thuộc Châu á Để đạt được mục đích đó, chúng ta phải kết hợp thay

đổi giống, kỹ thuật canh tác cùng với việc cơ khí hoá các khâu trong canh tác lúa trong đó

có khâu gieo, để giảm giá thành, nhằm tăng thu nhập cho người nông dân

Việc cơ giới hoá khâu gieo cấy giảm chi phí giống, thuận lợi cho quy trình chăm sóc

và tăng năng suất cây trồng

ở đồng bằng sông Cửu Long, thời tiết nóng ẩm quanh năm và vào thời vụ gieo lại không có mưa to, nên rất thích hợp cho gieo thẳng vì vậy hoàn toàn có khả năng cơ khí hoá khâu gieo lúa

1.2.1 Qui trình gieo lúa bằng máy gieo lúa liên hợp với máy kéo 4 bánh ở vụ

Bên cạnh đó khi phơi ải sẽ tạo nên tầng đất nền cứng, tạo điều kiện rất tốt cho việc thực hiện cơ giới hoá khâu gieo lúa trên nền đất ướt bằng máy gieo lúa liên hợp với máy kéo cả trong vụ hè thu và vụ đông xuân Trong qui trình này không cần làm tiếp bước trục

đất mà nên để liên hợp máy gieo với bộ phận trục san ruộng làm luôn tránh để máy đi lại nhiều lần Tạo nhiều vết bánh, dễ bị lầy thụt Khi bơm nước ngâm ruộng 2 - 3 ngày đêm cho đất thấm đều, ta cho máy lắp liên hợp máy gieo – trục bùn thực hiện việc trục qua một lượt Sau đó tháo cạn nước và tiến hành lượt thứ 2, trước đó phải tiến hành lắp liên hợp máy gieo – san ruộng, để tiến hành gieo lúa

Sơ đồ qui trình cơ giơi hoá khâu gieo lúa bằng máy vụ Hè- Thu

1.2.2 Qui trình gieo lúa bằng máy liên hợp với máy kéo 4 bánh vụ Đông xuân cho vùng ĐBSCL

Sau khi cắt lúa hè thu thường là vào mùa mưa và lũ lut hay nước lớn Đồng ruộng trồng lúa thường phải ngâm dưới nước thời gian 2-3 tháng Đến cuối tháng 10 hay đầu tháng 11, người nông dân bơm nước ra và thực hiện làm sạch ruộng và trục đất sơ qua hay sạ luôn Nếu sạ bằng máy thì cần phải thực hiện như sau: Lựa chọn kích thước ruộng (chú

ý ruộng có diện tích trên 1 ha, ruộng có nền cứng, khi lội không thụt quá mắt chân) Tiến hành làm sạch ruộng, sau đó tháo cạn nước và tiến hành lắp liên hợp máy gieo – san ruộng, để tiến hành gieo lúa luôn (tránh bị lầy thụt)

Gieo lúa ngay sau khi cạn

(liên hợp máy gieo – san phẳng)

Tháo nước cạn

Sơ đồ qui trình cơ giơi hoá khâu gieo lúa bằng máy vụ Đông xuân

*Yêu cầu:

+Do khâu gieo được thực hiện bằng máy Vì vậy ruộng gieo phải có nền, đảm bảo máy gieo có thể đi lại dễ dàng trên mặt đồng Mặt khác độ sâu của lớp bùn mặt tính từ mặt ruộng đến nền ruộng nằm trong khoảng cho phép

+ Ruộng gieo phải thuận lợi cho máy xuống và lên được thuận tiện

+ Yêu cầu hạt thóc ngâm ủ nứt nanh

+ Ruộng phải có diện tích phù hợp (ít nhất 3000m2)

A Chuẩn bị giống, ruộng gieo

* Chuẩn bị ruộng gieo

Ruộng gieo thẳng nên tập trung, không phân tán để đảm bảo theo dõi, chăm sóc thường xuyên, tránh sự phá hại của chim, chuột, sâu bệnh Chủ động tưới và thoát nước sau khi gieo, nhất là thời kỳ cây con (trong 1 tuần sau khi saù) Ruộng giữ nước tốt, bảo

đảm 1 lớp nước (5 cm) thường xuyên trên ruộng sau khi tưới Vụ Hè Thu thường hay thiếu nước cần khơi kênh, chuẩn bị máy bơm dự phòng khi khô hạn Làm đất sớm, phoi ải, diệt

cỏ dại hoặc trục trước khi lũ vềgiúp cho việc dọn cỏ và vệ sinh ruộng dễ dàng

Chăm sóc sóc & bảo vệ

Thu hoạch

Lựa chọn ruộng

Gieo lúa ngay sau khi cạn

(liên hợp máy gieo - san phẳng)

Làm sạch ruộng

Tháo nước cạn

độ ẩm phải thấp hơn 13%W cần ngâm, ủ 36 - 48 giờ, giống mới nảy mầm tốt

B Gieo hạt sử dụng máy gieo

* Trước khi gieo:

Tháo hết nước, không để nước đọng, không thoát nước quá sớm đất dễ bị se mặt Nếu ruộng không bằng phẳng, có thể khơi những rãnh nhỏ để thoát nước Hạt chỉ ngâm ủ đến khi nứt nanh thì đem gieo Khi gieo có thể gặp mưa, cần cho nước vào đầy, sau mưa tháo nước cạn cho mầm mọc

* Sau khi gieo: Tháo hết nước, nếu có vũng lớn có thể lội vào vét thành rãnh nhỏ để thoát nước Vụ mùa trời nắng, còn rãnh và vũng nhỏ thì không cần thiết phải thoát hết nước

C Chăm sóc

*Bón phân

Bón phân thường sử dụng phương pháp IMN về quản lý dinh dưỡng với việc sử dụng bảng so màu lá lúa Bón cân đối các loại phân chuồng, đạm, lân, kali Bón lót phân chuồng và phân lân, có thể bón lót 1/3 lượng phân đạm dự định bón (chú ý sau khi rút nước, trước khi bừa kỹ để gieo) Lượng phân: đạm, lân và kali, tùy theo mùa vụ và chân ruộng mà chọn liều lượng cho thích hợp Bón thúc lần đầu khi lúa 4- 5 lá với số phân đạm còn lại và số phân kali (cũng có thể bón lót trước 1 phần kali) Còn lại 1/4 phân đạm và kali để bón đón nuôi đòng (chú ý xem tình hình ruộng, nếu ruộng quá tốt thì thôi không bón phân đạm, mà có thể chỉ bón kali)

* Tưới nước

Sau khi gieo 2- 3 ngày có thể tưới láng một lớp mỏng nếu đất khô và giữ ẩm đến khi lúa mũi chông (vụ mùa sau gieo 3- 5 ngày, vụ xuân 5- 10 ngày hoặc hơn) Khi lúa mũi chông, tưới nước ngập chỉ để cây lúa hơi nhô lên khỏi mặt nước, lúa sẽ vươn cao và không

bị ngập Từ đó về sau tưới nước tăng dần theo chiều cao cây lúa, không để đất bị cạn (giữ nước thường xuyên sẽ khống chế được cỏ dại, xúc tiến cây sinh trưởng tốt) Từ 3- 5 lá về sau giữ một lớp nước khoảng 3- 5 cm, tạo điều kiện cho lúa phát triển tốt

* Chăm sóc

Nếu mầm bị chết nhiều, hoặc gieo không đều tay thì tiến hành tỉa giặm khi lúa được 4- 5 lá Trường hợp không chủ động được nước, cỏ dại mọc nhiều có thể dung thuộc hoá học để trừ cỏ Đối với cỏ họ cói lác dùng nhiều loại thuốc có trên thị trường hiện nay Nếu

là cỏ lồng vực và cỏ hoà thảo, dùng DCPA 2kg/ha hoà tan trong 400- 500 lít nước phun khi cỏ 2- 3 lá phải phun đều, không bỏ sót, không lặp lại

D Thu Hoạch

Do khâu gieo được thực hiện bằng máy theo hình thức gieo hàng hoặc gieo khóm, vì vậy việc thu hoạch có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc thực hiện bằng máy

D Mật độ

Xác định lượng hạt giống gieo cần dựa vào 1 số đặc điểm:

- Loại đất và chất lượng đất: đất nhẹ, dễ thoát nước, làm đất kỹ bằng phẳng thì có thể gieo thưa hơn Đất nặng, thoát nước và tưới nước không tốt, làm đất không kỹ có thể gieo dày hơn

- Khí hậu thời tiết khi gieo: Trời ấm nắng gieo thưa, trời rét âm u gieo dày hơn

- Tỷ lệ nảy mầm của giống cao thì gieo ít hơn và ngược lại

- Đất tốt nhiều phân gieo thưa, đất xấu, ít phân gieo dày hơn

Nhưng mật độ gieo trong khoảng 80 – 120 kg/ha là phù hợp Khi thực hiện băng máy, gieo theo yêu cầu nông học, khoang cách các hàng 20cm, với giống lúa OM 1490,

độ ẩm hạt W =13% - 15% Mỗi mét dài trong hàng cần gieo khoảng 65 – 85 hạt

Qua sự tìm hiểu và phân tích các tập quán canh tác lúa đang tồn tại hiện nay chúng tôi đã đưa ra quy trình sản xuất lúa áp dụng cho máy gieo lúa theo hàng Việc áp dụng quy trình sản xuất lúa bằng máy gieo lúa theo hàng sẽ giảm được một lượng lớn lúa giống cho khâu gieo cấy, giảm một lượng nhân công phục vụ khâu gieo cấy và tạo điều kiện thuận lợi cho khâu chăm sóc và thu hoạch sau này góp phần đẩy nhanh sự nghiệp cơ giới hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn của Đảng và nhà nước

Chương II Quy trình sản xuất lúa theo phương pháp cấy

2.1 Quy trình canh tác lúa theo phương pháp cấy ở nước ta

2.1.1 Quy trình canh tác lúa theo phương pháp cấy ở đồng Bằng Sông Hồng

Lúa được trồng chủ yếu bằng phương pháp cấy truyền thống: Thóc giống gieo ra ruộng , khi đủ tuổi mạ được nhổ lên và làm sạch rễ sau đó đưa ra ruộng để cấy

Hầu hết các vùng trồng lúa là những vùng có thể chủ động tưới tiêu nước và được cấy

2 vụ lúa một năm là vụ Chiêm xuân và vụ Mùa

Vụ Chiêm xuân: Trước đây, vụ Chiêm xuân thường cấy sớm, bắt đầu vào giữa tháng 1ữ2 hàng năm: do giống lúa có thời gian sinh trưởng dài, mạ được gieo từ cuối tháng 11(lúc này thời tiết chưa rét) nên mạ phát triển tốt, khi trời rét đậm thì mạ đã được 4ữ5 lá nên mạ không bị chết rét (trong thời kỳ rét mạ phát triển rất ít) Khi thời tiết ấm dần lên thì mạ được đưa ra đồng cấy Vì thế thời gian mạ trên ruộng tương đối dài và khi cấy mạ

đã được 5ữ6 lá nên lúa phát triển kém, đẻ nhánh ít nên cấy khóm phải to và cấy dầy (mật

độ cấy có thể đến 50 khóm/m2) và tốn giống (4ữ5 kg hạt giống lúa cho một sào lúa)

Những năm gần đây do áp dụng tiến bộ kỹ thuật trong nông nghiệp, nhiều giống lúa sớm ngắn ngày có khả năng thâm canh cho năng suất cao (nhiều giống có thể cho năng suất gấp 2ữ3 lần các giống lúa trước đây) như giống NN8; CR-205; xuân số 2.v.v…và thời gian cấy muộn đi, có thể vào đầu tháng 3 dương lịch vì thế mạ có thể gieo vào đầu tháng 2; lúc này trời đã ấm lên mạ tránh được rét và không phải cấy mạ già, lúa sau khi cấy phát triển nhanh, đẻ nhánh nhanh , khoẻ và lượng lúa giống làm mạ giảm đi do cấy ít dảnh và cấy thưa (30ữ40 khóm/m2)

Những năm rét muộn kéo dài, mạ bị chết nên nhiều nơi thiếu mạ, để bổ sung nông dân đã áp dụng phương pháp làm mạ nền cứng: Nông dân đi xúc bùn ở dưới ao dải lên một diện tích có mặt bằng phẳng và sau đó gieo mộng mạ đã nảy mầm lên lớp bùn đó với mật độ dày khoảng 1kg/m2 Khi mạ được 2ữ3 lá thì súc cả đất lẫn mạ đem đi cấy, đây cũng là hình thức cải tiến làm mạ của phương pháp làm mạ thảm trong khay

Vụ mùa: Trước đây do chưa chủ động tưới tiêu nên mạ khi cấy dài từ 25ữ30 cm để khi cấy không bị ngập và khi cấy thường là mạ già nên phát triển chậm, đẻ nhánh ít Hiện nay hệ thống tưới tiêu đã được chủ động và các giống lúa mới ngắn ngày nên không cấy mạ gìa nữa nên lúa phát triển tốt cho năng suất cao

Tình trạng ruộng đất: Toàn bộ ruộng trồng lúa được khoán cho từng hộ nông dân , diện tích phổ biến từ 2000ữ3000m2/ một hộ mà lại chia thành nhiều thửa ở các khu vực khác nhau Hiện nay nhà nước đang co chính sách khuyến khích nông dân đổi ruộng đất

để tập trung ruộng tăng kích thước ruộng để dễ dàng chăm sóc và áp dụng cơ giới hoá

Các trang trại trồng lúa thì rất ít, chủ yếu tập trung vào khu đất khai hoang, cải tạo,

điều kiện canh tác khó khăn hơn

2.1.2 Quy trình sản xuất lúa theo phương cấy ở đồng bằng sông Cửa Long

Đồng bằng sông Cửa Long là vựa thóc của cả nước do đất rộng người ít, đất đai phì nhiêu và đặc biệt thời tiết ở đây không có rét rất thuận lợi cho việc trồng lúa nước quanh năm

ở đây diện tích cấy lúa nước rất ít so với phương pháp xạ lúa thẳng, chỉ ở những vùng không thể gieo thẳng được hoặc ở những vùng có tập quán cấy lúa truyền thống thì nông dân mới cấy Nhiều nơi nông dân cũng muốn chuyển một phần diện tích xạ lúa sang cấy khi có điều kiện (nếu áp dụng tốt cơ giới hoá cấy lúa) để tăng vụ và tăng năng suất lúa Phương pháp canh tác: Cũng cấy mạ nhổ và làm sạch đất rễ như ở miền bắc nhưng thời vụ không khắt khe và có thể tăng diện tich lúa ở vụ hè thu,

Tình trạng ruộng đất: Đất trồng lúa cũng được khoán cho từng hộ nông dân, nhưng

đất đai ở đây nhiều hơn ở đồng bằng Bắc bộ, bình quân ruộng đất từ 1ữ2 ha/hộ và hiện nay đang hình thành nhiều trang trại trồng lúa được tập trung đất từ các hộ nông dân, nhiều trang trại hiện nay có diện tích từ 5ữ10 ha Vì thế ở đây rất thuận lợi cho việc áp dụng cơ giới hoá đồng bộ trong sản xuất lúa

Sơ đồ quy trình sản xuất lúa theo phương pháp cấy