nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến chất lượng gỗ keo tai tượng (acacia mangium) 10 tuổi tại huyện đồng hỷ - tỉnh thái nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM NGỌC LONG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ RỪNG TRỒNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ KEO TAI TƢỢNG (ACACIA MANGIUM) 10 TUỔI TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên, 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM NGỌC LONG NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MẬT ĐỘ RỪNG TRỒNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ KEO TAI TƢỢNG (ACACIA MANGIUM) 10 TUỔI TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN VĂN THÁI Thái Nguyên, 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới thầy giáo TS. Nguyễn Văn Thái – người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo khoa lâm nghiệp, các thầy cô và cán bộ khoa Sau đại học – trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Đã tạo điệu kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thí nghiệm. Tôi xin cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp, cảm ơn bàn bè, người thân đã tạo điều kiện, khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Phạm Ngọc Long Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Tổng quan về gỗ keo tai tượng 3 1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 6 1.2.1. Trên thế giới 6 1.2.2. Ở Việt Nam 8 1.3. Cơ sở lý thuyết phân tích kết quả nghiên cứu 11 1.3.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ 11 1.3.2. Cơ sở đánh giá chất lượng của gỗ 17 Chƣơng 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21 2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, xã hội huyện Đồng Hỷ 21 2.1.1. Điều kiện tự nhiên 21 2.1.2. Điều kiện dân sinh – kinh tế xã hội của huyện 23 Chƣơng 3: ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 3.1. Mục tiêu nghiên cứu 26 3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26 3.2.1. Đối tượng nghiên cứu 26 3.2.2. Phạm vi nghiên cứu 26 3.3. Nội dung nghiên cứu 27 3.3.2. Xác định tính chất của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi 27 3.3.3. Phân tích được mức độ ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến tính chất gỗ 27 3.4. Phương pháp nghiên cứu 28 3.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu 28 3.4.2. Phương pháp luận 28 3.4.3. Phương pháp thực nghiệm 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii 3.4.4. Phương pháp tổng hợp kết quả và xử lý thống kê toán học 33 Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1. Sự ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến chất lượng gỗ 37 4.1.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến tính hút nước tối đa của gỗ 37 4.1.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến khối lượng thể tích gỗ 39 4.1.3. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến tỷ lệ dãn nở gỗ 41 4.1.4. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến độ bền kéo dọc thớ gỗ 44 4.1.5. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến độ bền ép (nén) dọc thớ gỗ 46 4.1.6. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến độ bền uốn tĩnh gỗ 48 4.2. Đánh giá chất lượng gỗ keo tai tượng 10 tuổi ở 2 mật độ nghiên cứu 50 4.2.1. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất vật lý của gỗ 51 4.2.3. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất cơ học của gỗ 54 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 5.1. Kết luận 57 5.2. Kết nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ BIỂU 62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị TN Thái Nguyên KLTT Khối lượng thể tích g/cm 3 MĐ Mật độ Cây/ha TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam M Khối lượng g h Giờ x Trị số trung bình cộng S Độ lệch tiêu chuẩn S% Hệ số biến động % P% Hệ số chính xác %  kd Độ bền kộo dọc thớ MPa  nd Độ bền nén dọc thớ MPa  ut Độ bền uốn tĩnh MPa MC Độ ẩm %  k Khối lượng thể tích cơ bản g/cm 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Kết quả kiểm tra sức hút nước tối đa của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (%) 38 Bảng 4.2. Kết quả kiểm tra khối lượng thể tích của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (g/cm 3 ) 40 Bảng 4.3. Kết quả kiểm tra tỷ lệ dãn nở của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (%) 42 Bảng 4.4. Kết quả kiểm tra độ bền kéo dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (Mpa) 44 Bảng 4.5. Kết quả kiểm tra độ bền ép dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (Mpa) 46 Bảng 4.6. Kết quả kiểm tra độ bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi (Mpa) 48 Bảng 4.7. Tổng hợp kết quả kiểm tra chất lượng gỗ 50 Bảng 4.8. So sánh độ hút nước tối đa của gỗ Keo tai tượng10 tuổi và một số loại gỗ khác 51 Bảng 4.9. So sánh khả năng dãn nở tiếp tuyến của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi và một số loại gỗ khác 53 Bảng 4.10. Tiêu chuẩn so sánh độ bền nén dọc thớ gỗ Keo tai tượng 10 tuổi 54 Bảng 4.11 So sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi và một số loại gỗ khác 54 Bảng 4.12. Tiêu chuẩn so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Keo tai tượng 10 tuổi 55 Bảng 4.13. So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng 10 tuổi và một số loại gỗ khác 56 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Một số thiết bị, dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm của đề tài…….36 Hình 4.1. Mẫu kiểm tra tính hút nước tối đa, tỷ lệ dãn nở và khối lượng thể tích 37 Hình 4.2. Biểu đồ so sánh tính hút nước của gỗ ở 2 mật độ khác nhau 39 Hình 4.3. Biểu đồ so sánh khối lượng thể tích của gỗ ở 2 mật độ 41 Hình 4.4. Biểu đồ so sánh tỷ lệ dãn nở của gỗ ở 2 mật độ khác nhau 43 Hình 4.5. Mẫu thí nghiệm kiểm tra độ bền kéo dọc thớ gỗ 44 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh độ bền kéo dọc thớ của gỗ ở 2 mật độ 45 Hình 4.7. Biểu đồ so sánh độ bền ép dọc thớ của gỗ ở 2 mật độ 47 Hình 4.8. Mẫu thí nghiệm kiểm tra độ bền uốn tĩnh gỗ 48 Hình 4.8. Biểu đồ so sánh độ bền uốn tĩnh của gỗ ở 2 mật độ 49 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây việc sử dụng gỗ rừng trồng thay thế cho gỗ tự nhiên ngày càng được quan tâm. Thực hiện Chỉ thị số 19/1999/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 16 tháng 07 năm 1999 về việc thực hiện các biện pháp đẩy mạnh tiêu thụ gỗ rừng trồng, Chỉ thị số 19/2004/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 01 tháng 06 năm 2004 về một số giải pháp phát triển ngành chế biến gỗ và xuất khẩu sản phẩm gỗ và Chỉ thị số 18/2007/CT-TTg của thủ tướng chính phủ ngày 05 tháng 02 năm 2007 về chiến lược phát triển Lâm Nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006-2020 [1], [2], [3]; ngành chế biến gỗ Việt Nam và các ngành kinh tế liên quan đã tích cực, chủ động tìm kiếm nguyên liệu, sử dụng hợp lý nguyên liệu, cải tiến công nghệ, thiết bị… để đẩy mạnh phát triển sản xuất và xuất khẩu đồ gỗ. Ngày nay, đã có nhiều nghiên cứu đưa giống cây lâm nghiệp mới có khả năng sinh trưởng nhanh đáp ứng được với tốc độ phát triển và sử dụng gỗ của nước ta hiện nay như: cây keo, mỡ, bạch đàn… Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về sinh trưởng và phát triển của cây này ảnh hưởng đến chất lượng rừng và chất lượng gỗ như: ảnh hưởng của độ tuổi, ảnh hưởng của lượng phân bón, ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng, ảnh hưởng của mật độ Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến chất lượng của gỗ keo tai tượng, qua đó làm cơ sở đánh giá chất lượng của loại gỗ này, từ đó có thể thay thế cho một số loại gỗ tự nhiên khác để làm nguyên liệu cho các sản phẩm mà vẫn giữ được hình thức, chất lượng, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, hạ giá thành sản phẩm Bên cạnh đó, việc nghiên cứu cơ bản cấu tạo, tính chất cơ, lý, hoá của gỗ keo tai tượng để làm cơ sở khoa học cho việc định hướng sử dụng đối với loài cây này một cách tổng hợp, có hiệu quả. Từ đó có thể mở rộng qui mô phát triển, gây trồng đối với cây gỗ keo tai tượng, nâng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 cao vai trò của rừng trong việc cung cấp nguyên liệu cho ngành Chế biến lâm sản và các ngành khác, … vừa là yêu cầu cấp bách khoa học, vừa là yêu cầu của thực tiễn sản xuất. Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về cây keo tai tượng như nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng của keo tai tượng, nghiên cứu sử dụng keo tai tượng sản xuất các loại ván nhân tạo, nghiên cứu về đặc điểm sinh học, nghiên cứu về cấu tạo, tính chất của gỗ keo tai tượng…… Cho tới nay chưa có đề tài đi sâu nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của mật độ rừng trồng keo tai tượng đến chất lượng gỗ (tính chất vật lý, cơ học của gỗ). Do đó việc trồng và sử dụng gỗ keo tai tượng chưa đạt hiệu quả cao trong lĩnh vực sản xuất chế biến: Đồ mộc, đồ gia dụng, ván nhân tạo và trang trí nội thất Để giúp cho các nhà lâm sinh có mật độ trồng hợp lý và nhà gia công chế biến gỗ có hướng sử dụng, tận dụng đạt hiệu quả cao nhất các sản phẩm từ gỗ keo tai tượng, tránh gây lãng phí gỗ chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến chất lượng gỗ keo tai tượng (Acacia Mangium) 10 tuổi tại huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên” [...]... gỗ) - Phân tích được sự ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến chất lượng gỗ (tính chất vật lý, cơ học của gỗ) - Đánh giá được chất lượng gỗ gỗ Keo tai tượng tương ứng với từng cấp mật độ rừng trồng 3.2 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Mật độ rừng trồng cây keo tai tượng tại khu vực huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên - Chất lượng gỗ Keo tai tượng (tính chất vật lý, cơ học của gỗ) ... gỗ - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và sức hút nước tối đa - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và khối lượng thể tích khô kiệt - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và khả năng giãn nở * Phân tích được mức độ ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến các tính chất cơ học của gỗ - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và sức chịu ép dọc thớ - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và sức... hành nghiên cứu sử dụng gỗ keo tai tượng trong công nghệ sản xuất các loại ván nhân tạo và độ mộc thông dụng Tuy nhiên, với những kết quả trên ta thấy, mật độ trồng có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng gỗ Keo tai tượng chưa được làm rõ Vì vậy, việc chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này là cần thiết 1.2.2.2 Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng Mật độ trồng rừng. .. tế rừng trồng nguyên liệu gỗ nhỏ ở Thái Nguyên hiện nay thường trồng với mật độ từ 166 0-2 500 cây/ha Sự ảnh hưởng của các mật độ này đến chất lượng gỗ keo lai như thế nào và sử dụng gỗ ở cấp mật độ đó như thế nào, cho đến nay chưa có công trình nào khẳng định chắc chắn Chính vì vậy, để có cơ sở khoa học khẳng định mật độ có ảnh hưởng như thế nào đến chât lượng gỗ keo tai tượng chúng tôi thấy việc nghiên. .. hưởng của cấu tạo gỗ Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến chất lượng gỗ, do đó chúng tôi sẽ khống chế cây keo tai tượng được trồng trên mật độ khác nhau, nhưng được trồng cùng một điều kiện sinh trưởng Cấu tạo gỗ là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của các loại gỗ Loại gỗ khác nhau sẽ có cấu tạo khác nhau, dẫn đến chất lượng gỗ cũng khác nhau... thớ - Mức độ ảnh hưởng giữa mật độ rừng trồng và sức chịu uốn tĩnh * Đánh giá chất lượng gỗ keo tai tượng 10 tuổi trồng tại huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 28 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.4.1 Phƣơng pháp kế thừa số liệu - Đề tài kế thừa một số tư liệu: Điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng, ... chất vật lý + Xác định sức hút nước tối đa + Xác định khối lượng thể tích khô kiệt + Xác định khả năng giãn nở - Xác định các tính chất cơ học + Xác định độ bền ép dọc thớ + Xác định độ bền kéo dọc thớ + Xác định độ bền uốn tĩnh 3.3.3 Phân tích đƣợc mức độ ảnh hƣởng của mật độ rừng trồng đến tính chất gỗ * Phân tích được mức độ ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến các tính chất vật lý của gỗ - Mức độ. .. trưởng về ánh sáng, độ ẩm, đất đai, độ ẩm… 1.3.1.2 Ảnh hưởng của mật độ rừng trồng Mật độ trồng rừng ban đầu cũng là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng, ảnh hưởng đến chất lượng gỗ Khi mật độ khác nhau, kích thước về đường kính, chiều cao của gỗ là khác nhau Theo tài liệu số [21] gỗ là vật liệu dị hướng, có sự biến đổi về tính chất (cơ học, vật... số tính chất vật lý –hoá học của đất đai tại lâm trường Bát Sát – Lào Cai Kết quả đã đưa ra được sự ảnh hưởng đến tính chất vật lý và hóa học của đất Ngoài những nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của Keo tai tượng, nghiên cứu ảnh hưởng của keo tai tượng đến độ phì của đất… cũng đã có nhiều công trình tiến hành nghiên cứu về cấu tạo, tính chất và khả năng sử dụng Keo tai tượng trong các lĩnh vực khác... kiện sinh trưởng đến chất lượng gỗ (tính chất cơ - lý của gỗ) việc tách riêng sự ảnh hưởng của một nhân tố nào đó để nghiên cứu thì khó có thể thực hiện được Sự ảnh hưởng của các nhân tố khi hậu đến tính chất cơ - lý của gỗ cho phép giả định rằng: mức độ ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu có liên quan đến vùng phân bố đến các loài gỗ Mức độ ảnh hưởng rõ ràng đối với các loài gỗ có vùng phân bố rộng rãi . lượng gỗ như: ảnh hưởng của độ tuổi, ảnh hưởng của lượng phân bón, ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng, ảnh hưởng của mật độ Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến chất lượng của gỗ keo. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ rừng trồng đến chất lượng gỗ keo tai tượng (Acacia Mangium) 10 tuổi tại huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên. rừng đến chất lượng gỗ 37 4.1.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến tính hút nước tối đa của gỗ 37 4.1.2. Ảnh hưởng của mật độ trồng rừng đến khối lượng thể tích gỗ 39 4.1.3. Ảnh hưởng của