1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM XM5 VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ BẢO QUẢN GỖ RỪNG TRỒNG LÀM TRỤ CHỐNG TRỒNG HỒ TIÊU VÀ THANH LONG

Kinh Tế - Quản Lý - Kỹ thuật - Nông - Lâm - Ngư 1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM XM5 VÀ ỨNG DỤNG ĐỂ XỬ LÝ BẢO QUẢN GỖ RỪNG TRỒNG LÀM TRỤ CHỐNG TRỒNG HỒ TIÊU VÀ THANH LONG Nguyễn Thị Bích Ngọc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam TÓM TẮT Chế phẩm bảo quản gỗ XM5 nằm trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam. Các hóa chất thành phần của XM5 sau khi thấm vào gỗ có khả năng kết hợp với nhau và với các thành phần hóa học của gỗ để tạo thành phức chất bền vững có hiệu lực tốt với côn trùng và nấm mục gây hại. Chế phẩm XM5 được nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất tạo dạng bột và dạng cao với quy mô 300 tấnnăm. Hồ tiêu và Thanh long là các loại cây trồng nông nghiệp mang lại giá trị kinh tế cao, đang được quan tâm phát triển ở các tỉnh miền Trung và miền Nam nước ta. Cây Hồ tiêu, Thanh long trong quá trình phát triển cần có trụ chống để leo bám. Trước đây, người dân thường dùng gỗ lõi của các loại gỗ quý rừng tự nhiên có độ bền tốt làm trụ chống. Đến nay, các loại gỗ quý đã bị khai thác quá mức không đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng. Gỗ rừng trồng của nước ta có trữ lượng ngày càng tăng, đang dần thay thế gỗ rừng tự nhiên phục vụ các mục đích sử dụng. Tuy nhiên, gỗ rừng trồng có độ bền tự nhiên thấp, khi sử dụng ngoài trời làm trụ chống cho Hồ tiêu và Thanh long, nếu không được xử lý bảo quản, gỗ sẽ nhanh chóng bị sâu nấm phá huỷ. Một số loại gỗ bạch đàn và keo đã được nghiên cứu xử lý bảo quản bằng chế phẩm XM5 và ứng dụng làm trụ chống cho cây Hồ tiêu, Thanh long. Gỗ tẩm đạt lượng thuốc thấm từ 7kgm3 trở lên có khả năng phòng chống nấm mục và côn trùng tốt. Thời gian sử dụng của gỗ tẩm thuốc XM5 kéo dài gấp 3 - 4 lần so với gỗ không được bảo quản. Gỗ được xử lý bảo quản bằng thuốc XM5 không làm ảnh hưởng đến sinh thái cây Hồ tiêu và Thanh long. Từ kết quả nghiên cứu, đã đề xuất 02 quy trình bảo quản gỗ rừng trồng bằng chế phẩm XM5 dạng bột và XM5 dạng cao theo phương pháp ngâm thường và khuếch tán phù hợp với điều kiện ứng dụng ở các vùng nông thôn, miền núi để xử lý bảo quản gỗ làm trụ chống cho cây Hồ tiêu, góp phần sử dụng hiệu quả gỗ rừng trồng và tiết kiệm kinh phí cho người trồng hồ tiêu so với cách dùng nọc tiêu bằng bê tông hoặc gạch xây. Từ khóa: Chế phẩm XM5, Bảo quản gỗ làm trụ chống. MỞ ĐẦU Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của nước ta, vấn đề xử lý bảo quản gỗ phòng chống sinh vật gây hại nhằm kéo dài thời gian sử dụng các sản phẩm gỗ luôn được coi trọng. Chế phẩm bảo quản gỗ XM5 đã được Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam nghiên cứu và đăng ký sử dụng. Chế phẩm XM5 có ưu điểm nổi bật là sau khi thấm vào gỗ có khả năng tạo thành phức chất có hiệu lực tốt với côn trùng và nấm mục gây hại, đồng thời hạn chế bị rửa trôi khi gỗ tẩm được sử dụng ngoài trời. Do đó, khả năng ứng dụng của chế phẩm XM5 rất lớn để bảo vệ gỗ dùng ngoài trời làm cột cọc, gỗ xây dựng, tà vẹt, gỗ đóng tàu thuyền,… Để có đủ cơ sở khoa học cho việc sản xuất chế phẩm với khối lượng lớn đáp ứng nhu cầu sử dụng của thực tế, công nghệ sản xuất chế phẩm XM5 cần được hoàn thiện các thông số kỹ thuật và dạng sản phẩm để thuận tiện ứng dụng cho các điều kiện bảo quản gỗ. Hiện nay, nhu cầu sử dụng trụ gỗ trong sản xuất nông nghiệp để trồng Hồ tiêu và Thanh long là rất lớn. Trước đây, người dân vẫn thường sử dụng lõi của các loại gỗ quý rừng tự nhiên có độ bền tốt để làm trụ chống. Các loại gỗ quý đến nay bị khai thác quá mức không đủ đáp ứng nhu 2 cầu sử dụng. Vì vậy, trong thực tế đã phát triển các loại hình trụ chống bằng cây sống, trụ bê tông hoặc xây bằng gạch. Trụ bằng bê tông, gạch xây có ưu điểm bền vững, không cạnh tranh dinh dưỡng với Hồ tiêu, song dưới điều kiện nhiệt độ cao, trụ bị nóng lên gây ảnh hưởng không tốt cho sự phát triển của cây. Đối với trụ là cây sống đã khắc phục được nhược điểm của trụ bê tông song lại bị hạn chế về cạnh tranh dinh dưỡng, đặc biệt trụ sống dễ bị chết do sâu bệnh. Trong năm 2005 - 2006, tại các tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, dịch bệnh trên diện rộng đã gây chết hàng loạt cây Vông nem, cây Lồng mức làm hàng ngàn ha hồ tiêu bị đổ, gây thiệt hại lớn cho người dân. Các loại gỗ rừng trồng có trữ lượng lớn ở nước ta gồm keo, bạch đàn có tính chất cơ học đáp ứng được yêu cầu để làm trụ chống cho Hồ tiêu, Thanh long. Song gỗ rừng trồng lại có độ bền tự nhiên thấp, gỗ dễ bị côn trùng và nấm phá hại. Trước nhu cầu sử dụng gỗ làm cột cọc phục vụ sản xuất nông nghiệp, Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm XM5 và ứng dụng để xử lý bảo quản gỗ rừng trồng làm cọc chống ngoài trời để trồng Hồ tiêu và Thanh long” được triển khai thực hiện góp phần hoàn thiện kết quả nghiên cứu và xây dựng các mô hình ứng dụng tạo cơ sở khoa học, thực tiễn vững vàng để chuyển giao kết quả nghiên cứu khoa học vào phục vụ sản xuất ở nước ta. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung - Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm XM5, xây dựng được bộ tài liệu về công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm XM5, năng suất tối thiểu đạt 300 tấnnăm. - Hoàn thiện công nghệ và thiết bị xử lý gỗ rừng trồng bằng chế phẩm phẩm XM5. - Áp dụng thử nghiệm 2 mô hình trồng Hồ tiêu và Thanh long, diện tích tối thiểu là 1ha. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu Vật liệu nghiên cứu - Hóa chất tạo chế phẩm: CuSO4 5H20 và K2Cr2O7 (Hóa chất công nghiệp) - Gỗ rừng trồng: Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn. ex Benth). Các loại gỗ có độ tuổi từ 8-10 tuổi, đường kính đạt từ 20cm trở lên, khai thác tại Lương Sơn, Hoà Bình. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp xác định thông số thời gian trộn tạo chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao: Kế thừa các thông số tạo chế phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm, khảo nghiệm lại trên thiết bị sản xuất thực tế. Trên cơ sở đánh giá chất lượng chế phẩm tạo ra để lựa chọn thông số thời gian trộn hợp lý. - Phương pháp khảo nghiệm hiệu lực bảo quản gỗ của thuốc XM5 tại bãi thử tự nhiên: Mẫu gỗ gồm gỗ khúc có chiều dài 300cm và gỗ xẻ thanh có kích thước tương tự như mẫu khảo nghiệm độ bền tự nhiên. Mẫu gỗ được tẩm thuốc XM5 theo các phương pháp tẩm: Khuếch tán, ngâm thường và chân không - áp lực. Mẫu tẩm được xác định độ bền tại bãi thử nghiệm tự nhiên. Đánh giá hiệu lực bảo quản của XM5 bằng chỉ số độ bền. Bảng 1. Chỉ số độ bền gỗ 3 Chỉ số độ bền gỗ 100 90 70 40 0 Độ sâu phần mục mềm (mm) 0  2 > 2 < 5  5 Diện tích bề mặt mẫu bị nấm mục và côn trùng gây hại Diện tích phần bị mục mềm hoặc bị côn trùng phá hại > 30 diện tích mẫu sẽ hạ 1 cấp chất lượng - Đánh giá ảnh hưởng của thuốc bảo quản đến sự phát triển của Hồ tiêu, Thanh long: Theo dõi tốc độ sinh trưởng của Hồ tiêu, Thanh long. Đánh giá năng suất hạt tiêu, xác định dư lượng thuốc XM5 trong hạt tiêu của lô sử dụng cây trụ gỗ được tẩm thuốc và đối chứng. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao Lựa chọn thời gian trộn hợp lý để tạo chế phẩm XM5 dạng bột Để sản xuất chế phẩm XM5, các thông số công nghệ tạo chế phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm đã được khảo nghiệm trên các thiết bị sản xuất thực tế để có sự điều chỉnh chọn ra được thông số hợp lý nhất. Hóa chất thành phần của XM5 gồm CuSO4, 5H20 và K2Cr2O7. Chế phẩm XM5 dạng bột được tạo thành bởi sự phối trộn hai hóa chất thành phần bằng thiết bị trộn có dung tích buồng trộn 40kgmẻ; tốc độ quay 30 vòngphút; công suất mô tơ 1,0 kW. Thời gian trộn hợp lý phải đảm bảo chế phẩm tạo ra có sự đồng nhất của các hóa chất thành phần. Kết quả xác định chất lượng của chế phẩm với các thông số thời gian trộn khác nhau thể hiện tại bảng 2. Bảng 2. Kết quả xác định tỷ lệ thành phần hoá chất trong chế phẩm XM5 qua mỗi mẻ trộn Hàm lượng hóa chất được xác định tại các mẻ trộn () Trộn 10 phút Trộn 15 phút Trộn 20 phútTT CuSO4 K2Cr2O7 CuSO4 K2Cr2O7 CuSO4 K2Cr2O7 1 46,25 51,20 48,50 49,12 48,08 49,00 2 46,55 51,70 48,55 49,20 48,25 49,15 3 50,45 47,85 48,50 49,00 48,10 48,80 Chế phẩm XM5 dạng bột có tỷ lệ theo khối lượng của các hoá chất thành phần là 1: 1. Do nguyên liệu là hoá chất kỹ thuật (không phải là hoá chất tinh khiết) nên hàm lượng hoá chất chỉ đạt từ 95– 98. Kết quả tại bảng 1 cho thấy, khi thực hiện các mẻ trộn trong thời gian 10 phút, sự phân bố đồng đều các hoá chất thành phần trong mỗi mẻ trộn chưa đạt. Tại mẻ trộn có thời gian 15 phút và 20 thể hiện có sự ổn định về độ đồng đều các hoá chất thành phần. Do đó, để đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất, thời gian trộn hợp lý để tạo chế phẩm XM5 dạng bột là 15 phút. Chế phẩm dạng cao 4 Chế phẩm XM5 dạng cao được tạo bởi quá trình phối trộn XM5 bột với cao nền. Chế phẩm XM5 dạng cao được sử dụng để bảo quản gỗ có độ ẩm cao. Khi phết chế phẩm XM5 dạng cao lên bề mặt gỗ, ion của hoá chất bảo quản sẽ khuếch tán vào sâu trong gỗ nhờ chênh lệch nồng độ hoá chất giữa lớp thuốc cao bên ngoài và môi trường gỗ bên trong. Như vậy, vai trò của cao nền là môi trường để chứa hoá chất bảo quản khi ở dạng chế phẩm cũng như trong quá trình sử dụng để bảo quản lâm sản, đồng thời cao nền phải đảm bảo là môi trường thuận lợi để hoá chất bảo quản dễ dàng thực hiện quá trình khuếch tán vào gỗ trong quá trình xử lý bảo quản. Cao nền có thể được tạo thành từ nguyên liệu tinh bột. Tinh bột là một hỗn hợp của 2 polysacarrit khác nhau là amyloza và amylopectin. Nhìn chung tỷ lệ amilozaamilopectin trong đa số tinh bột xấp xỉ 14. Sử dụng tinh bột làm cao nền được dựa trên tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa của tinh bột. Ưu điểm khi tạo cao nền từ tinh bột đó là cao nền có độ dính tốt để có thể bám vào bề mặt gỗ cần xử lý bảo quản. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài trước đã lựa chọn được bột sắn dùng làm nguyên liệu tạo cao nền với tỷ lệ sử dụng 13 so với tổng lượng cao nền. Bột sắn được hòa tan trong nước sạch và đun sôi để tạo cao nền. Sử dụng thiết bị trộn chuyên dụng có dung tích buồng trộn 800mm x 600mm x 5mm; cánh khuấy trộn: Inox SU 304; tốc độ khuấy 50vòngphút; động cơ 2,2 kW; lượng chế phẩm tối đa đạt 60 kgmẻ. Thời gian trộn hợp lý phải đảm bảo chế phẩm tạo ra có sự phân bố đồng nhất của XM5 dạng bột trong cao nền. Kết quả xác định chất lượng của chế phẩm với các thông số thời gian trộn khác nhau thể hiện tại bảng 3. Bảng 3. Kết quả xác định tỷ lệ thành phàn hoá chất trong chế phẩm XM5 dạng cao qua mỗi mẻ trộn Hàm lượng hóa chất được xác định tại các mẻ trộn () Trộn 15 phút Trộn 20 phút Trộn 25 phútTT CuSO4 K2Cr2O7 CuSO4 K2Cr2O7 CuSO4 K2Cr2O7 1 9,18 9,50 9,58 9,77 9,61 9,76 2 8,82 8,76 9,52 9,82 9,58 9,80 3 9,76 8,65 9,61 9,79 9,57 9,81 Chế phẩm XM5 dạng cao có tỷ lệ theo khối lượng các thành phần gồm cao nền 80 và XM5 dạng bột 20. Qua bảng 2 cho thấy, khi thực hiện các mẻ trộn trong thời gian 15 phút, sự phân bố các hoá chất thành phần trong cao nền của các mẻ trộn chưa đảm bào sự đồng đều. Tại mẻ trộn có thời gian 20 phút và 25 phút đã có sự ổn định về độ đồng đều các hoá chất cao. Do đó, để đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất, thời gian hợp lý để trộn ...

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM XM5

Chế phẩm bảo quản gỗ XM5 nằm trong danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng ở Việt Nam Các hóa chất thành phần của XM5 sau khi thấm vào gỗ có khả năng kết hợp với nhau và với các thành phần hóa học của gỗ để tạo thành phức chất bền vững có hiệu lực tốt với côn trùng và nấm mục gây hại Chế phẩm XM5 được nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất tạo dạng bột và dạng cao với quy mô 300 tấn/năm

Hồ tiêu và Thanh long là các loại cây trồng nông nghiệp mang lại giá trị kinh tế cao, đang được quan tâm phát triển ở các tỉnh miền Trung và miền Nam nước ta Cây Hồ tiêu, Thanh long trong quá trình phát triển cần có trụ chống để leo bám Trước đây, người dân thường dùng gỗ lõi của các loại gỗ quý rừng tự nhiên có độ bền tốt làm trụ chống Đến nay, các loại gỗ quý đã bị khai thác quá mức không đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng Gỗ rừng trồng của nước ta có trữ lượng ngày càng tăng, đang dần thay thế gỗ rừng tự nhiên phục vụ các mục đích sử dụng Tuy nhiên, gỗ rừng trồng có độ bền tự nhiên thấp, khi sử dụng ngoài trời làm trụ chống cho Hồ tiêu và Thanh long, nếu không được xử lý bảo quản, gỗ sẽ nhanh chóng bị sâu nấm phá huỷ

Một số loại gỗ bạch đàn và keo đã được nghiên cứu xử lý bảo quản bằng chế phẩm XM5 và ứng dụng làm trụ chống cho cây Hồ tiêu, Thanh long Gỗ tẩm đạt lượng thuốc thấm từ 7kg/m3 trở lên có khả năng phòng chống nấm mục và côn trùng tốt Thời gian sử dụng của gỗ tẩm thuốc XM5 kéo dài gấp 3 - 4 lần so với gỗ không được bảo quản Gỗ được xử lý bảo quản bằng thuốc XM5 không làm ảnh hưởng đến sinh thái cây Hồ tiêu và Thanh long Từ kết quả nghiên cứu, đã đề xuất 02 quy trình bảo quản gỗ rừng trồng bằng chế phẩm XM5 dạng bột và XM5 dạng cao theo phương pháp ngâm thường và khuếch tán phù hợp với điều kiện ứng dụng ở các vùng nông thôn, miền núi để xử lý bảo quản gỗ làm trụ chống cho cây Hồ tiêu, góp phần sử dụng hiệu quả gỗ rừng trồng và tiết kiệm kinh phí cho người trồng hồ tiêu so với cách dùng nọc tiêu bằng bê tông hoặc gạch xây

Từ khóa: Chế phẩm XM5, Bảo quản gỗ làm trụ chống

MỞ ĐẦU

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới của nước ta, vấn đề xử lý bảo quản gỗ phòng chống sinh vật gây hại nhằm kéo dài thời gian sử dụng các sản phẩm gỗ luôn được coi trọng Chế phẩm bảo quản gỗ XM5 đã được Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam nghiên cứu và đăng ký sử dụng Chế phẩm XM5 có ưu điểm nổi bật là sau khi thấm vào gỗ có khả năng tạo thành phức chất có hiệu lực tốt với côn trùng và nấm mục gây hại, đồng thời hạn chế bị rửa trôi khi gỗ tẩm được sử dụng ngoài trời Do đó, khả năng ứng dụng của chế phẩm XM5 rất lớn để bảo vệ gỗ dùng ngoài trời làm cột cọc, gỗ xây dựng, tà vẹt, gỗ đóng tàu thuyền,…

Để có đủ cơ sở khoa học cho việc sản xuất chế phẩm với khối lượng lớn đáp ứng nhu cầu sử dụng của thực tế, công nghệ sản xuất chế phẩm XM5 cần được hoàn thiện các thông số kỹ thuật và dạng sản phẩm để thuận tiện ứng dụng cho các điều kiện bảo quản gỗ

Hiện nay, nhu cầu sử dụng trụ gỗ trong sản xuất nông nghiệp để trồng Hồ tiêu và Thanh long là rất lớn Trước đây, người dân vẫn thường sử dụng lõi của các loại gỗ quý rừng tự nhiên có

cầu sử dụng Vì vậy, trong thực tế đã phát triển các loại hình trụ chống bằng cây sống, trụ bê tông hoặc xây bằng gạch Trụ bằng bê tông, gạch xây có ưu điểm bền vững, không cạnh tranh dinh dưỡng với Hồ tiêu, song dưới điều kiện nhiệt độ cao, trụ bị nóng lên gây ảnh hưởng không tốt cho sự phát triển của cây Đối với trụ là cây sống đã khắc phục được nhược điểm của trụ bê tông song lại bị hạn chế về cạnh tranh dinh dưỡng, đặc biệt trụ sống dễ bị chết do sâu bệnh Trong năm 2005 - 2006, tại các tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, dịch bệnh trên diện rộng đã gây chết hàng loạt cây Vông nem, cây Lồng mức làm hàng ngàn ha hồ tiêu bị đổ, gây thiệt hại lớn cho người dân

Các loại gỗ rừng trồng có trữ lượng lớn ở nước ta gồm keo, bạch đàn có tính chất cơ học đáp ứng được yêu cầu để làm trụ chống cho Hồ tiêu, Thanh long Song gỗ rừng trồng lại có độ bền tự nhiên thấp, gỗ dễ bị côn trùng và nấm phá hại Trước nhu cầu sử dụng gỗ làm cột cọc phục vụ

sản xuất nông nghiệp, Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất chế

phẩm XM5 và ứng dụng để xử lý bảo quản gỗ rừng trồng làm cọc chống ngoài trời để trồng Hồ tiêu và Thanh long” được triển khai thực hiện góp phần hoàn thiện kết quả nghiên cứu và xây dựng

các mô hình ứng dụng tạo cơ sở khoa học, thực tiễn vững vàng để chuyển giao kết quả nghiên cứu khoa học vào phục vụ sản xuất ở nước ta

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung

- Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm XM5, xây dựng được bộ tài liệu về công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm XM5, năng suất tối thiểu đạt 300 tấn/năm

- Hoàn thiện công nghệ và thiết bị xử lý gỗ rừng trồng bằng chế phẩm phẩm XM5 - Áp dụng thử nghiệm 2 mô hình trồng Hồ tiêu và Thanh long, diện tích tối thiểu là 1ha

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu

- Hóa chất tạo chế phẩm: CuSO4 5H20 và K2Cr2O7 (Hóa chất công nghiệp)

- Gỗ rừng trồng: Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh), Keo lá tràm (Acacia

auriculiformis A.Cunn ex Benth)

Các loại gỗ có độ tuổi từ 8-10 tuổi, đường kính đạt từ 20cm trở lên, khai thác tại Lương Sơn, Hoà Bình

Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp xác định thông số thời gian trộn tạo chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao:

Kế thừa các thông số tạo chế phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm, khảo nghiệm lại trên thiết bị sản xuất thực tế Trên cơ sở đánh giá chất lượng chế phẩm tạo ra để lựa chọn thông số thời gian trộn hợp lý

- Phương pháp khảo nghiệm hiệu lực bảo quản gỗ của thuốc XM5 tại bãi thử tự nhiên: Mẫu

gỗ gồm gỗ khúc có chiều dài 300cm và gỗ xẻ thanh có kích thước tương tự như mẫu khảo nghiệm độ bền tự nhiên Mẫu gỗ được tẩm thuốc XM5 theo các phương pháp tẩm: Khuếch tán, ngâm thường và chân không - áp lực Mẫu tẩm được xác định độ bền tại bãi thử nghiệm tự nhiên Đánh giá hiệu lực bảo quản của XM5 bằng chỉ số độ bền

Bảng 1 Chỉ số độ bền gỗ

Chỉ số độ bền gỗ 100 90 70 40 0 Độ sâu phần mục mềm (mm) 0  2 > 2 < 5  5

Diện tích bề mặt mẫu bị nấm mục và côn trùng gây hại

Diện tích phần bị mục mềm hoặc bị côn trùng phá hại > 30% diện tích mẫu sẽ hạ 1 cấp chất lượng

- Đánh giá ảnh hưởng của thuốc bảo quản đến sự phát triển của Hồ tiêu, Thanh long: Theo

dõi tốc độ sinh trưởng của Hồ tiêu, Thanh long Đánh giá năng suất hạt tiêu, xác định dư lượng thuốc XM5 trong hạt tiêu của lô sử dụng cây trụ gỗ được tẩm thuốc và đối chứng

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao

Lựa chọn thời gian trộn hợp lý để tạo chế phẩm XM5 dạng bột

Để sản xuất chế phẩm XM5, các thông số công nghệ tạo chế phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm đã được khảo nghiệm trên các thiết bị sản xuất thực tế để có sự điều chỉnh chọn ra được thông số hợp lý nhất

Hóa chất thành phần của XM5 gồm CuSO4, 5H20 và K2Cr2O7 Chế phẩm XM5 dạng bột được tạo thành bởi sự phối trộn hai hóa chất thành phần bằng thiết bị trộn có dung tích buồng trộn 40kg/mẻ; tốc độ quay 30 vòng/phút; công suất mô tơ 1,0 kW Thời gian trộn hợp lý phải đảm bảo chế phẩm tạo ra có sự đồng nhất của các hóa chất thành phần Kết quả xác định chất lượng của chế phẩm với các thông số thời gian trộn khác nhau thể hiện tại bảng 2

Bảng 2 Kết quả xác định tỷ lệ thành phần hoá chất trong

Chế phẩm XM5 dạng bột có tỷ lệ theo khối lượng của các hoá chất thành phần là 1: 1 Do nguyên liệu là hoá chất kỹ thuật (không phải là hoá chất tinh khiết) nên hàm lượng hoá chất chỉ đạt từ 95– 98% Kết quả tại bảng 1 cho thấy, khi thực hiện các mẻ trộn trong thời gian 10 phút, sự phân bố đồng đều các hoá chất thành phần trong mỗi mẻ trộn chưa đạt Tại mẻ trộn có thời gian 15 phút và 20 thể hiện có sự ổn định về độ đồng đều các hoá chất thành phần Do đó, để đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất, thời gian trộn hợp lý để tạo chế phẩm XM5 dạng bột là 15 phút

Chế phẩm XM5 dạng cao được tạo bởi quá trình phối trộn XM5 bột với cao nền Chế phẩm XM5 dạng cao được sử dụng để bảo quản gỗ có độ ẩm cao Khi phết chế phẩm XM5 dạng cao lên bề mặt gỗ, ion của hoá chất bảo quản sẽ khuếch tán vào sâu trong gỗ nhờ chênh lệch nồng độ hoá chất giữa lớp thuốc cao bên ngoài và môi trường gỗ bên trong

Như vậy, vai trò của cao nền là môi trường để chứa hoá chất bảo quản khi ở dạng chế phẩm cũng như trong quá trình sử dụng để bảo quản lâm sản, đồng thời cao nền phải đảm bảo là môi trường thuận lợi để hoá chất bảo quản dễ dàng thực hiện quá trình khuếch tán vào gỗ trong quá trình xử lý bảo quản

Cao nền có thể được tạo thành từ nguyên liệu tinh bột Tinh bột là một hỗn hợp của 2 polysacarrit khác nhau là amyloza và amylopectin Nhìn chung tỷ lệ amiloza/amilopectin trong đa số tinh bột xấp xỉ 1/4 Sử dụng tinh bột làm cao nền được dựa trên tính chất thủy nhiệt và sự hồ hóa của tinh bột Ưu điểm khi tạo cao nền từ tinh bột đó là cao nền có độ dính tốt để có thể bám vào bề mặt gỗ cần xử lý bảo quản Từ kết quả nghiên cứu của đề tài trước đã lựa chọn được bột sắn dùng làm nguyên liệu tạo cao nền với tỷ lệ sử dụng 13% so với tổng lượng cao nền Bột sắn được hòa tan trong nước sạch và đun sôi để tạo cao nền

Sử dụng thiết bị trộn chuyên dụng có dung tích buồng trộn 800mm x 600mm x 5mm; cánh khuấy trộn: Inox SU 304; tốc độ khuấy 50vòng/phút; động cơ 2,2 kW; lượng chế phẩm tối đa đạt 60 kg/mẻ Thời gian trộn hợp lý phải đảm bảo chế phẩm tạo ra có sự phân bố đồng nhất của XM5 dạng bột trong cao nền Kết quả xác định chất lượng của chế phẩm với các thông số thời gian trộn khác nhau thể hiện tại bảng 3

Bảng 3 Kết quả xác định tỷ lệ thành phàn hoá chất trong chế phẩm XM5 dạng cao qua mỗi mẻ trộn

Hàm lượng hóa chất được xác định tại các mẻ trộn (%)

Chế phẩm XM5 dạng cao có tỷ lệ % theo khối lượng các thành phần gồm cao nền 80% và XM5

dạng bột 20% Qua bảng 2 cho thấy, khi thực hiện các mẻ trộn trong thời gian 15 phút, sự phân bố các hoá chất thành phần trong cao nền của các mẻ trộn chưa đảm bào sự đồng đều Tại mẻ trộn có thời gian 20 phút và 25 phút đã có sự ổn định về độ đồng đều các hoá chất cao Do đó, để đảm bảo chất lượng và hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất, thời gian hợp lý để trộn tạo chế phẩm XM5 dạng cao là 20 phút

Hiệu lực bảo quản gỗ rừng trồng sử dụng ngoài trời của thuốc XM5

Keo lá tràm và Bạch đàn trắng được lựa chọn để ngâm tẩm bằng XM5 nhằm theo dõi hiệu lực bảo quản gỗ rừng trồng khi sử dụng ngoài trời

Bảng 4 Hiệu lực bảo quản của XM5 tại bãi tự nhiên đối với gỗ xẻ

Chế độ tẩm Chỉ số độ bền theo thời gian thử nghiệm

Các mẫu gỗ xẻ tẩm XM5 có lượng thuốc thấm nhỏ (<2kg/m3) có chỉ số độ bền mẫu trong 2 năm đầu vẫn đạt 100 song đến năm thứ 3 thử nghiệm, chỉ số độ bền mẫu đã giảm nhiều Các mẫu tẩm đạt lượng thuốc thấm cao hơn (>2kg/m3), có chỉ số độ bền trong 2 năm đầu không thay đổi (đạt 100) nhưng sang năm thứ 3 chỉ số độ bền đã giảm, song lượng giảm rất thấp, chỉ số độ bền vẫn còn rất cao trên 90 Sở dĩ chỉ số độ bền giảm là do một phần thuốc đã bị rửa trôi và các yếu tố ngoại cảnh khác tác động Mẫu gỗ Keo lá tràm và Bạch đàn trắng có lượng thấm đạt trên 7kg/m3 có chỉ số độ bền sau 03 năm thử nghiệm vẫn đạt xấp xỷ 90 Như vậy, so với mẫu đối chứng, mẫu được xử lý bằng thuốc XM5 đã thể hiện có độ bền cao hơn gấp 4- 5 lần

Bảng 5 Hiệu lực bảo quản của XM5 đối với gỗ khúc

Chỉ số độ bền gỗ theo thời gian

Từ bảng 5 cho thấy các mẫu gỗ khúc tẩm XM5 theo phương pháp ngâm thường và khuếch tán qua thời gian thử nghiệm 2 năm có chỉ số độ bền vẫn đạt 100 Sang năm thứ 3, các mẫu Keo lá tràm và Bạch đàn trắng có chỉ số độ bền giảm không đáng kể, vẫn đạt trên 90 Mẫu gỗ đối chứng đã bị nấm và côn trùng phá hoại làm giảm sút nhanh chỉ số độ bền

Đánh giá ảnh hưởng của trụ gỗ được bảo quản bằng XM5 đến cây Hồ tiêu và Thanh long

Bảng 5 Năng suất hạt tiêu tại mô hình sử dụng nọc có xử lý bảo quản

Khối lượng hạt tiêu tươi tại các ô thí nghiệm qua các lần thu hái (gram)

Lô sử dụng nọc có xử lý bảo quản

Đánh giá sự phát triển của cây Hồ tiêu và năng suất hạt tiêu thu hái được tại lô sử dụng nọc được xử lý bảo quản bằng thuốc XM5 và lô đối chứng sử dụng nọc không tẩm không có sự phân biệt Sự chênh lệch số học giá trị trung bình năng suất hạt tiêu không có nghĩa là nọc tiêu có bảo quản có tác động tốt tới năng suất, mà đơn thuần là số liệu thực tế còn có nhiều yếu tố tự nhiên ảnh hưởng tới năng suất hạt trong thời gian theo dõi

Hạt tiêu sau khi thu hoạch được phơi khô tự nhiên Mẫu hạt tiêu được phân tích để xác định dư lượng thuốc bảo quản XM5 có trong hạt tiêu (tại Viện Hoá - Hà Nội) Thành phần chủ yếu của thuốc bảo quản XM5 gồm CuSO4 và K2Cr2O7, kết quả xác định hàm lượng Cu và Cr có trong hạt tiêu thể hiện tại bảng 7

Bảng 7 Kết quả phân tích hàm lượng Cu và Cr trong hạt tiêu

Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 4832 - 89 quy định hàm lượng tối đa các chất nhiễm độc trong thực phẩm, hàm lượng Cu chấp nhận được hàng ngày từ 0,05 - 0,5 mg/kg khối lượng cơ thể và tổng hàm lượng Cu, Zn và Fe cho phép có trong rau quả thực phẩm là 20mg/kg khô Từ kết quả phân tích định lượng trên đây, có thể kết luận hàm lượng Cu và Cr có trong hạt tiêu nằm dưới với mức an toàn cho phép Điều này cho phép kết luận thuốc bảo quản XM5 dùng để xử lý bảo quản gỗ rừng trồng vừa kéo dài thời gian sử dụng của gỗ chống lại được các đối tượng sinh vật gây hại và không ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng hạt tiêu

Đối với Thanh long, tại mô hình thử nghiệm trồng Thanh long cho leo bám vào trụ gỗ được bảo quản bằng XM5, khi các mắt mầm phát triển được 10 – 15cm, người trồng Thanh long sẽ quan sát, giữ lại duy nhất 01 cành khỏe mạnh nhất cho phát triển và leo bám lên trụ gọi là thân cây, loại bỏ tất cả các cành còn lại để cây tập trung dinh dưỡng nuôi thân Số liệu theo dõi độ cao của thân cây Thanh long theo thời gian sau khi trồng hom giống Thanh long tại thời điểm 1, 2, 3, 4 tháng được thể hiện tại bảng 8

Bảng 8 Ảnh hưởng của chế phẩm XM5 tới quá trình phát triển cây Thanh long

Thời gian theo dõi

Với số liệu thu được tại bảng 7, Thanh long ở các lô quan sát phát triển bình thường Tại 2 lô sử dụng trụ gỗ được bảo quản bằng XM5 đều có số liệu về chiều cao của thân Thanh long vượt trội hơn so với lô Thanh long trồng với cây trụ bê tông từ 2 - 4cm Sở dĩ có sự chệch lệch không nhiều về chiều cao cây trên đây có thể giải thích đó là ở giai đoạn năm đầu tiên của Thanh long, chỉ có các thân cành chính bám dọc theo các trụ, cây chưa có tán Vào ban ngày, thời tiết nắng nóng làm cho trụ bê tông hấp thu nhiệt mạnh hơn so với trụ gỗ gây ảnh hưởng xấu đến quá trình phát triển của cây Vào năm thứ hai trở đi, cây Thanh long đã có tán, trụ bê tông không bị phơi nắng trực tiếp nên sự ảnh hưởng sẽ không còn đáng kể

Đề xuất quy trình công nghệ bảo quản gỗ rừng trồng bảng chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao để làm trụ chống cho cây Hồ tiêu và Thanh long

Các bước công nghệ chính bảo quản gỗ rừng trồng bằng chế phẩm XM5 dạng bột theo phương pháp ngâm thường

- Xếp gỗ vào bể tẩm, đóng chốt ghìm chống nổi;

- Bơm dung dịch thuốc XM5 nồng độ 20% vào bể, gỗ phải chìm dưới bề mặt dung dịch thuốc tối thiểu từ 10cm trở lên;

- Ngâm gỗ trong thời gian 20 ngày;

- Tháo chốt ghìm gỗ, bơm dung dịch thuốc từ bể ngâm lên bể chứa thuốc Vớt gỗ lên máng nghiêng để thu hồi dung dịch thuốc dư;

- Kê xếp gỗ tẩm dưới mái che, dùng bạt phủ kín để thuốc XM5 tiếp tục ổn định trong gỗ tẩm trong thời gian 15 ngày;

- Đưa gỗ tẩm ra làm trụ chống cho Hồ tiêu, Thanh long

Các bước công nghệ chính bảo quản gỗ rừng trồng bằng chế phẩm XM5 dạng cao theo phương pháp khuếch tán

- Gỗ nguyên liệu có độ ẩm không dưới 70% Gỗ được bóc sạch vỏ, loại bỏ mấu mắt;

- Dùng chổi mềm quét thuốc XM5 dạng cao phủ kín lên bề mặt khúc gỗ Lượng thuốc XM5

dạng cao được sử dụng với định mức 0,5kg/m2 bề mặt gỗ

- Dùng giấy cuộn mền quấn kín toàn bộ khúc gỗ để giữ thuốc ổn định trên bề mặt gỗ;

- Quấn tiếp một lớp nhựa mỏng bao bọc toàn bộ khúc gỗ để hạn chế quá trình thoát ẩm của gỗ, tạo điều kiện cho thuốc bảo quản thấm sâu vào trong gỗ;

- Xếp các khúc gỗ tẩm thành đống, có đà kê Dùng bạt phủ kín toàn bộ đống gỗ Thời gian ủ 30 ngày;

- Dỡ bạt che phủ đống gỗ, đưa gỗ ra làm trụ chống cho Hồ tiêu, Thanh long

Kết quả hoạt động sản xuất thử nghiệm

- Trong thời gian thực hiện Dự án từ 2006 – 2008, đã sản xuất và tiêu thụ được 45,56 tấn XM5 dạng bột và 50 tấn XM5 dạng cao, chế phẩm XM5 được thị trường tiếp nhận

- Đã xây dựng được 2 mô hình trồng Thanh long và Hồ tiêu sử dụng trụ chống bằng gỗ rừng trồng được bảo quản bằng chế phẩm XM5 tại Bình Thuận và Bà Rịa – Vũng Tàu với diện tích 1 ha làm cơ sở cho công tác đào tạo, chuyển giao công nghệ

KẾT LUẬN

Một số thông số công nghệ chính tạo chế phẩm XM5 dạng bột và dạng cao đã được xác định và ứng dụng trong thực tiến sản xuất tại mô hình có năng suất đạt 300 tấn chế phẩm/năm

Gỗ rừng trồng keo, bạch đàn có độ bền tự nhiên không tốt so với gỗ quý rừng tự nhiên, nhưng khi được xử lý bảo quản bằng thuốc XM5, độ bền của gỗ đã được nâng cao gấp 4 – 5 lần Gỗ keo, bạch đàn được bảo quản bằng XM5 sử dụng làm cọc chống trồng Hồ tiêu, Thanh long không làm ảnh hưởng đến quá trình phát triển của cây trồng cũng như chất lượng hạt tiêu Kết quả nghiên cứu đã và đang từng bước ứng dụng trong thực tiễn sản xuất

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lê Văn Lâm, Bùi Văn Ái, 2005 Nghiên cứu bảo quản một số tre, gỗ rừng trồng sử dụng ngoài trời làm nọc tiêu, xây dựng, nguyên liệu đồ mộc và ván bóc lạng, Báo cáo khoa học đề tài trọng điểm cấp Bộ Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

2 Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2009 Hoàn thiện công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm XM5 và ứng dụng để xử lý gỗ rừng trồng làm cọc chống ngoài trời để trồng Hồ tiêu và Thanh long Báo cáo tổng kết Dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

3 Nguyễn Chí Thanh, 1985 Một số kết quả thử nghiệm hiệu lực của thuốc bảo quản và độ bền tự nhiên của gỗ trong điều kiện trên bãi thử tự nhiên Một số kết quả nghiên cứu ứng

dụng khoa học kỹ thuật công nghiệp rừng Nxb Nông nghiệp, tr 116-123

4 Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2009 Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng, hạn chế sử dụng và cấm sử dụng ở Việt Nam

5 Tiêu chuẩn Ngành 04 TCN 109, 2006 Quy trình khảo nghiệm hiệu lực của thuốc bảo quản lâm sản tại bãi thử tự nhiên, Bộ Nông nghiệp và PTNT

6 Willeitner H., Liese W., 1992 Wood protection in tropical countries, Technical cooperation – Federal Republic of Germany

APPLICATION OF THE PRESERVATIVE XM5 TO ACACIA AND EUCAPYPTUS POLES USED IN PEPPER AND DRAGON FRUIT PRODUCTION

Nguyen Thi Bich Ngoc

Forest Science Institute of Vietnam

SUMMARY

Pepper and Dragon Fruit are two high value agricultural crops grown in central and southern provinces of Vietnam Commonly grown on wooden poles and frames, the wood was traditionally obtained from durable timber species from the natural forest, however this resource has been over

exploited The alternative source is now from plantations, but those species normally have low durability and require a preservation treatment for protection from insects and fungi

The wood preservative, XM5, is approved for use in Vietnam Immersion or diffusion are the means for impregnating XM5 into poles of Acacia and Eucalyptus The preservation process aims for a

retention rate of approximately 7kg/m3 of XM5 to provide protection against fungal and insect attack

Results showed that XM5 treated poles had 3-4 times the service life of untreated poles

Keywords: Preservative XM5, Preservation poles