nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy thu hoạch cầm tay

BỘ CÔNG THƯƠNG TẬP ĐOÀN DỆT - MAY VIỆT NAM VIỆN NGHIÊN CỨU BÔNG VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP NHA HỐ ***** BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT THU HOẠCH BÔNG BẰNG MÁY CẦM TAY (Báo cáo nghiệm thu tại Hội đồng Khoa học Bộ Công Thương) Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương Cơ quan chủ trì: Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Thị Nhã 9697 NINH THUẬN, THÁNG 01/2013 THÔNG TINH CHUNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay 2. Mã số đề tài: 132.12-RD/HĐ-KHCN 3. Thời gian thực hiện: 1 năm (từ tháng 1/2012 đến tháng 12/2012) 4. Kính phi từ ngân sách sự nghiệp khoa học: 150 triệu đồng 5. Cơ quan chủ quản: BỘ CÔNG THƯƠNG Địa chỉ: 54 Hai Bà Trưng, Quận Hoàn Kiếm, Hà Nội Điện thoại: 04.38258311; 04.38253831 6. Cơ quan chủ trì: VIỆN NC BÔNG VÀ PT NÔNG NGHIỆP NHA HỐ Địa chỉ: Nhơn Sơn, Ninh Sơn, Ninh Thuận Điện thoại: 068.3853105 7. Chủ nhiệm đề tài: NGUYỄN THỊ NHÃ Học vị: kỹ sư Chức vụ: Phó trưởng phòng Điện thoại: 068.3853374 8. Cơ quan phối hợp chính: Phân Viện Dệt May tại TP. Hồ Chí Minh 9. Danh sách cán bộ tham gia thực hiện chính: TT Họ và tên Học hàm, học vị, chuyên môn Cơ quan 1 Nguyễn Thị Nhã Kỹ sư nông học Viện NC Bông và PTNN Nha Hố 2 Trần Đức Hảo Kỹ sư, nông học -nt- 3 Bùi Xuân Diệu Kỹ sư, trồng trọt -nt- 4 Lê Thị Như Hải Kỹ sư, trồng trọt -nt- 5 Bùi Văn Huấn Kỹ sư trồng trọt -nt- 10. Mục tiêu của đề tài 10.1. Mục tiêu tổng quát • Xác định được một số biện pháp kỹ thuật thích hợp để thu hoạch bằng máy thu hoạch cầm tay, giảm chi phí công thu hoạch, nâng cao hiệu quả kinh tế. 10.2. Mục tiêu cụ thể • Xác định được loại máy thu hoạch cầm tay phù hợp • Xác định được thời gian và số lần thu hoạch/vụ trong điều kiện chín tự nhiên. • Xác định được thời gian và số lần thu hoạch/vụ trong điều kiện chín phun ethrel. 11. Nội dung nghiên cứu của đề tài 1. Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thuật (tiêu hao năng lượng, năng suất thu hoạch, chất lượng bông thu hoạch) để chọn loại máy thu hoạch cầm tay thích hợp 2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên 3. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điề u kiện phun ethrel thúc đẩy bông chín tập trung MỤC LỤC Mục lục ………………………………………………………………………… … i Thông tin chung của đề tài ……………………………… ………………….… … ii Tóm tắt nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được của đề tài … ………… ……………. iv 1. MỞ ĐẦU ………………………………………………………………….…… 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ………………………………………………… 2 1.2.1. Mục tiêu tổng quát …………………………………………………………… 2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ………………………………………………………………. 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………………………………………… 3 2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài …………………………………… 3 2.1.1. Cơ giới hóa và chi phí thu hoạch bông …………………………………………. 3 2.1.2. Tình hình thu hoạch bông ở một số nước ………………………………………. 4 2.1.3. Nghiên cứu về hóa chất hỗ trợ thu hoạch trên bông ……………………………. 8 2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước ………………………………………… 10 2.3. Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy …………………………………………… 12 2.3.1. Renqiu- 2011- Trung Quốc …………………………………………………… 12 2.3.2. Renqiu- 2010 - Trung Quốc ……………………………………………………. 12 2.3.3. Qingdao - Trung Quốc …………………………………………………………. 13 2.3.4. PADGILWAR ANGEL- Ấn Độ ………………………………………………. 13 2.3.5. PADGILWAR - Ấn Độ ……………………………………………………… 13 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………… 14 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu …………………………………………… 14 3.2. Vật liệu nghiên cứu …………………………………………………………… 14 3.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu ………………………………………… 14 3.3.1. Nội dung nghiên cứu …………………………………………………………. 14 3.3.2. Ph ương pháp nghiên cứu …………………………………………………… 14 3.4. Xử lý số liệu ……………………………………………………………………. 16 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ……………………………… 17 4.1. Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thuật để chọn loại máy thu hoạch cầm tay thích hợp ……………………………………………………………………… 17 4.2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên …………………………………………… 23 4.2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện phun ethrel …………………………………………………………………… 27 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ …………………………………………………… 35 5.1. Kết luận ……………………………………………………………………… 35 5.2. Đề nghị …………………………………………………………………………. 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………… 36 PHỤ LỤC ………………………………………………………… 37 1 1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Thu hoạch bông theo phương pháp thủ công không chỉ tốn lao động, mệt mỏi, nhàm chán mà còn tốn nhiều chi phí. Trong những năm gần đây, sự khan hiếm lao động sản xuất bông xảy ra thường xuyên và ngày càng nghiêm trọng khi thu hoạch cùng thời điểm với các loại cây trồng khác. Do nguồn lao động ngày càng khan hiếm nên việc cơ giới hóa khâu thu hoạch bông là quan trọng ở nhiều nước trên thế giới và Việ t Nam cũng không phải ngoại lệ. Ngày nay, có 2 loại máy thu hoạch đang được sử dụng rộng rãi ở các nước Mỹ, Úc, Hy Lạp… Một loại được sử dụng ở Texas, Arkansas - Mỹ, hoạt động theo nguyên lý tước (stripper), nó không những rút xơ khỏi cây mà còn thu cả những quả chưa nở. Sau này, trong quá trình chế biến những tạp chất được phân tách trước khi xơ được đóng kiện. Loại còn lại gọi là máy trụ c ("spindle" picker), hoạt động dựa trên việc quay của trục răng cưa ở tốc độ cao tách các múi bông khỏi cây. Sau đó, bông hạt được tách ra khỏi trục bằng một bộ phận quay ngược với trục và được thổi vào bộ phận chứa, khi đầy bông sẽ được đóng bánh. Với một số nước Châu Á có lực lượng lao động dồi dào, điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội không phù hợ p với các loại máy trên, nên họ đã phát triển dạng máy cầm tay hoạt động theo nguyên lý của máy trục. Ở Ấn Độ, Trung Quốc thu hoạch bông chủ yếu bằng tay và trung bình, một người trưởng thành có thể thu khoảng 20-70kg/ngày (Ấn Độ), 45-55kg/công 8 giờ (Trung Quốc) và mất khoảng 1/5 tổng chi phí sản xuất. Với tình trạng tương tự hiện nay của Ấn Độ, Trung Quốc và một số nước khác, điều được mong chờ là việc sử dụng máy thu hoạch sẽ làm giảm công thu hoạch bằng tay cũng như gia tăng giá trị sản xuất. Do điều kiện thời tiết khí hậu của nước ta làm cho cây bông sinh trưởng quanh năm, nở quả không tập trung; địa hình không 2 bằng phẳng, diện tích manh mún, điều kiện kinh tế của người trồng bông khó khăn… Vì vậy, máy thu hoạch loại lớn được sử dụng ở Mỹ, Úc không phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Chỉ những loại máy thu hoạch cầm tay đã sử dụng ở Trung Quốc, Ấn Độ là phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội củ a những khu vực trồng bông ở nước ta. Tuy nhiên, phạm vi nghiên cứu và phát triển kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy nói chung và máy cầm tay nói riêng ở nước ta còn chưa được chú ý. Xuất phát từ thực tiễn trên, năm 2012 chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình kỹ thuật thu hoạch bông bằng máy cầm tay”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được một số biện pháp kỹ thuật thích hợ p để thu hoạch bằng máy thu hoạch cầm tay, giảm chi phí công thu hoạch, nâng cao hiệu quả kinh tế. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được loại máy thu hoạch cầm tay phù hợp - Xác định được thời gian và số lần thu hoạch/vụ trong điều kiện chín tự nhiên. - Xác định được thời gian và số lần thu hoạch/vụ trong điều kiện chín phun ethrel. 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 2.1.1. Cơ giới hóa và chi phí thu hoạch bông Thu hoạch thủ công không chỉ tốn lao động, mệt mỏi, nhàm chán mà còn tốn nhều chi phí (1/3-1/5 tổng chi phí sản xuất). Trong những năm gần đây, sự khan hiếm lao động sản xuất bông xảy ra thường xuyên và ngày càng nghiêm trọng khi thu hoạch cùng thời điểm với các loại cây trồng khác. Do nguồn lao động ngày càng khan hiếm nên việc cơ giới hóa khâu thu hoạch bông là quan trọng ở nhiều n ước trên thế giới và Việt Nam cũng không phải ngoại lệ. Cơ giới hóa khâu thu hoạch cũng góp phần làm rút ngắn thời gian, thuận lợi cho bố trí mùa vụ tiếp theo. Vào những năm 1930, máy thu hoạch bông được sử dụng rộng rãi, máy Rust picker có thể thay thế 50-100 lao động bằng tay, giúp giảm 75% nhu cầu lao động. Giữa những năm từ 1948 đến cuối những năm 1960, tỷ lệ diện tích bông được thu hoạch bằ ng máy tăng từ 0 đến 96%. Máy móc đã làm giảm công lao động thu hoạch bông trong quy trình sản xuất bông từ 125 xuống 25h/mẫu Anh (giảm tương đương từ 312 giờ xuống 62 giờ/ha). Ước tính một máy thu 2 hàng/lượt thay thế khoảng 80 công nhân thu bông. Máy thu hoạch bông đầu tiên chỉ thu được một hàng/lượt, nhưng vẫn có thể thay thế 40 lao động bằng tay, máy thu bông ngày nay vừa thu hoạch 6 hàng/lượt vừa tách xơ, đóng kiện. Ngày nay, có 2 loại máy thu hoạch đang được s ử dụng rộng rãi ở các nước Mỹ, Úc, Hy Lạp… Một loại được sử dụng ở Texas, Arkansas - Mỹ, hoạt động theo nguyên lý tước (stripper), nó không những rút xơ khỏi cây mà còn thu cả những quả chưa nở. Sau này, trong quá trình chế biến những tạp chất được phân tách trước khi xơ được đóng kiện. Loại còn lại gọi là máy trục ("spindle" picker), hoạt động dựa trên việc quay của trục răng cưa ở tốc độ cao tách các múi bông 4 khỏi cây. Sau đó, bông hạt được tách ra khỏi trục bằng một bộ phận quay ngược với trục và được thổi vào bộ phận chứa, khi đầy bông sẽ được đóng bánh. Với một số nước Châu Á có lực lượng lao động dồi dào, điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội không phù hợp với các loại máy trên, nên họ đã phát triển dạng máy cầm tay hoạt động theo nguyên lý của máy tr ục. 2.1.2. Tình hình thu hoạch bông ở một số nước Trước năm 1997, khoảng 30% diện tích bông thế giới được thu hoạch bằng máy. Bông ở các Australia, Israel và Mỹ được thu hoạch bằng máy hoàn toàn (bảng 2.1). Thu hoạch bằng máy đã gia tăng ở Argentina và Brazil, được chấp nhận ở Thổ Nhĩ Kỳ trong vài năm sau. Chi phí thu hoạch cũng khác nhau ở các nước do năng suất và phương tiện thu hoạch khác nhau (Rafiq Chaudhry, 1997). Bảng 2.1. Tỷ lệ thu hoạch bông bằng máy và bằng tay ở 10 nước trồng bông chính trên thế giới (Rafiq Chaudhry, 1997) Tỷ lệ (%) TT Tên nước Thu hoạch tay Thu hoạch máy 1 Argentina 25 75 2 Australia - 100 3 Brazil 90-95 5-10 4 Trung Quốc 100 - 5 Hy Lạp 8 92 6 Ấn Độ 100 - 7 Pakistan 100 - 8 Thổ Nhĩ Kỳ 100 - 9 Mỹ - 100 10 Uzbekistan 60-70 30-40 5 Ở Mỹ, từ vài kiện được thu hoạch bằng máy vào năm 1942, tỷ lệ cơ giới hóa thu hoạch bông tăng từ 25% vào năm 1953 lên 75% vào năm 1963, đến cuối những năm 60 có đến 96% diện tích bông được thu hoạch bằng máy. Hiện nay, cơ giới hóa giảm công lao động cho thu hoạch bông từ 95-98% tùy thuộc điều kiện thời tiết và quy mô cánh đồng. Theo Warren Whatley, năm 1964 chi phí tổng số của việc thu hoạch máy dao động t ừ 3,1 - 8,9cen/pound, đến năm 2004-2005, chi phí thu hoạch bông và đóng kiện là 157,5 đô la/mẫu Anh, chiếm khoảng 12,7% chi phí đầu tư. Bông Úc được sản xuất ở các trang trại rất lớn (500-2000ha) và những cánh đồng bông riêng lẻ cũng có khuynh hướng rất lớn. Phương pháp sản xuất bông kiểu Úc cũng đòi hỏi phải có vốn rất lớn và phụ thuộc nặng vào nhập khẩu nguyên liệu. Có khoảng 1.100 trang trại bông ở Úc và hầu hế t được điều hành theo gia đình (Cotton Australia, 2008). Toàn bộ quá trình sản xuất bông ở Úc được cơ giới hóa, từ khâu làm đất, gieo trồng, tưới tiêu, phòng trừ cỏ dại, sâu bệnh, điều tiết sinh trưởng hỗ trợ thu hoạch, thu hoạch, vận chuyển, tách xơ, chế biến, đóng gói. Sản xuất bông ở Úc có năng suất cao, vượt xa các nước khác và số công lao động/đơn vị đầu ra không nhiều. Tỷ lệ thu hoạch bông bằng máy khá cao ở các nước thuộc liên Bang Xô Viết cũ, Kazakhstan và Kirghizstan có đến 70-80% sản lượng bông được thu hoạch bằng máy, nhưng tỷ lệ này bị giảm sau 1991 khi các quốc gia khu vực này độc lập vì thiếu máy thu hoạch. Từ 1991, thu hoạch tay gia tăng ở các nước Azerbaijan, Tajikistan, Turkmenistan và Uzbekistan. Hiện nay ước tính 60-70% diện tích được thu hoạch bằng tay. Trong số các nước trồng bông chính trên thế giới, Argentina và Brazil là những nước gia tăng tỷ lệ thu hoạch bằng máy trong nh ững năm tới. Loại máy thu hoạch 2 hàng/lượt đầu tiên được thiết kế ở Argentina vẫn được sử dụng đến thời điểm này vì giá cả cạnh tranh so với các loại khác trên thị trường. Khoảng [...]... và phương pháp nghiên cứu 3.3.1 Nội dung nghiên cứu 1 Nghiên cứu xác định thông số về năng lượng tiêu hao, năng suất và chất lượng bông cho một số loại máy thu hoạch cầm tay 2 Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên 3 Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện phun ethrel 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.3.2.1 Bố... 26 4.3 Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện phun ethrel Đồng thời với việc nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bằng máy cầm tay trong điều kiện phun ethrel tại Nha Hố nhằm xác định thời gian thu, số lần thu, chất lượng bông thu hoạch, hiệu quả... đáng kể 6 chi phí thu hoạch bông Tuy nhiên, thu hoạch máy đã làm giảm chất lượng bông, nếu thu hoạch bằng tay có tỷ lệ tạp chất 2-2,5% thì thu hoạch máy làm tăng tỷ lệ này lên 15-18%, vì vậy giá bông thu bằng tay cao hơn thu máy khoảng 0,5 tệ/kg Bảng 2 2 Tỷ lệ thu hoạch bông bằng máy và bằng tay ở một số nước (M Rafiq Chaudhry, 1997) TT Tên nước Tỷ lệ (%) Thu hoạch tay Thu hoạch máy 1 Bolivia 96 4... tâm làm nhanh mỏi tay 4.2 Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên Sau khi lựa chọn được loại máy phù hợp là Renqiu-2011 do Trung Quốc sản xuất, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên tại Nha Hố nhằm xác định thời gian thu, số lần thu, chất lượng bông thu hoạch cũng như hiệu... CT4: Máy Qingdao phiên bản 2010 CT5: Máy Phân viện dệt may Nội dung 2: Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên, tiến hành trên 3 giống bông VN04-4, VN01-2, TM1KS, bố trí theo phương pháp CRD, 3 công thức thu hoạch /giống Nội dung 3: Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện phun ethrel tiến hành trên 3 giống bông. .. lực về công lao động thu hoạch thì tác dụng giảm công thu hái, công lao động là động lực khuyến khích người nông dân tích cực trồng bông Từ những kết quả nghiên cứu sử dụng máy thu hoạch dạng cầm tay của đề tài và trên cở sở quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch bông theo tiêu chuẩn ngành, chúng tôi đề xuất quy trình như sau: QUY TRÌNH THU HOẠCH BÔNG BẰNG MÁY CẦM TAY 1 Giống bông: Sử dụng các giống... trên máy vi tính (MSTATC, EXCEL, ) 16 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thu t để chọn loại máy thu hoạch cầm tay thích hợp Bảng 4.1 Năng lượng tiêu hao, khối lượng bông thu hoạch, hiệu suất làm việc của máy cầm tay thu hoạch trên giống TM1KS tại Nha Hố, vụ khô 2012 Công thức thu Đ/c (thu tay) Điện Thời gian năng tiêu xạc ắc thụ (Kw) quy (giờ) Khối lượng bông thu. .. thu máy được 48,7-57,6kg/ngày công; ở lần thu thứ 2: thu tay giảm xuống 24,0-28,9kg/ngày công và thu máy được 45,1-56,6kg/ngày công; lần thu cuối: thu tay chỉ được 18,5-22,4kg/ngày công và thu máy được 32,1-36,4kg/ngày công Sự khác biệt giữa thu tay và thu máy là thời gian thu hoạch (bảng 4.6 và 4.7), thời gian thu hoạch bằng máy ít hơn đáng kể so với thu bằng tay Do sự khác nhau về số kg bông thu hoạch/ ngày... quy yếu điện, vì vậy có thể tìm loại ắc quy công suất mạnh hơn hoặc sử dụng 2 ắc quy loại trên cho 1 ngày thu hoạch để đạt khối lượng bông cao nhất 17 Các công thức sử dụng máy thu hoạch bông dạng cầm tay cho khối lượng bông thu hoạch/ ngày công cao hơn hẳn công thức thu bằng tay (bảng 4.1) Trong đó, sử dụng máy Renqiu 2011 cho khối lượng bông thu hoạch cao nhất đạt (53,5kg/ngày công) còn thu bằng tay. .. việc thu hoạch bông bằng máy cầm tay đến một số chỉ tiêu chất lượng bông thu hoạch trong vụ mưa 2012 cho thấy, thu hoạch bằng máy cầm tay không ảnh hưởng đến chất lượng bông thu hoạch, bao gồm chiều dài, độ bền, độ giãn và tỷ lệ tạp chất (bảng 4.2) Về tỷ lệ tạp chất, theo chúng tôi nếu có ảnh hưởng thì chủ yếu do ý thức người lao động trong quá trình thu hoạch và vận chuyển Việc chọn lựa loại máy thu hoạch . số kỹ thu t (tiêu hao năng lượng, năng suất thu hoạch, chất lượng bông thu hoạch) để chọn loại máy thu hoạch cầm tay thích hợp 2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay. 2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện bông chín tự nhiên. 3. Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay trong điều kiện phun. 17 4.1. Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thu t để chọn loại máy thu hoạch cầm tay thích hợp ……………………………………………………………………… 17 4.2. Nghiên cứu biện pháp kỹ thu t thu hoạch bông bằng máy cầm tay