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

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.. Với tình trạng tương tự

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,

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 tựnhiên

• 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

điều 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 Phương 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 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 Việt 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 trục ("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 hợp 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

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 của 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 hợp 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

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 nước 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 bằng 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 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 trục ("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 hợp với các loại máy trên, nên họ đã phát triển dạng máy cầm

tay hoạt động theo nguyên lý của máy trục

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)

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 từ 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 hết 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 những 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

cách giữa các hàng có thể điều chỉnh 0.85-1m và hiệu quả thu hoạch từ 85-90% Loại máy này cũng được nhập khẩu vào Brazil

Ngược lại với Úc, Mỹ, ¾ diện tích đất sử dụng để trồng bông ở Trung Quốc phụ thuộc vào phương pháp đòi hỏi tiêu tốn nhiều lao động Các ruộng bông thường có diện tích manh mún, nhỏ lẻ Ngoại trừ vùng Tân Cương thiếu lao động nông nhàn trong sản xuất bông (Lei và cs, 2004), ở các vùng khác có rất nhiều công lao động thời vụ ở giai đoạn thu hoạch và làm cỏ bông Lei (2004) đánh giá, Trung Quốc có số lượng khổng lồ các gia đình trồng bông, khoảng 45 triệu hộ bận rộn với sản xuất bông, trung bình 0,13 ha/ hộ Với hầu hết các hộ trồng bông, đặc biệt là các hộ ở những vùng mà cây bông không phải là cây trồng chính, các ruộng bông nằm rải rác thì bông được thu hoạch bằng tay hoàn toàn Lý do thực tế là sử dụng máy loại lớn trên các ruộng bông nhỏ rải rác, thậm chí cả ruộng có diện tích trung bình cũng không đem lại hiệu quả kinh tế

Theo Nhật báo Trung Quốc ngày 10/11/2011, năm 2011 chi phí thu hoạch bông tăng 40% (từ 1,4 tệ/kg năm 2010 lên 2 tệ/kg năm 2011), trong khi đó giá bông lại giảm 22% (từ 10,8 tệ xuống 8,4 tệ/kg) gây không ít khó khăn cho người trồng bông Mặt khác, tình trạng thiếu lao động trong thời kỳ thu hoạch diễn ra ngày càng nghiêm trọng ở Trung Quốc Tân Cương, vùng sản xuất bông chính của Trung Quốc cần thuê 400.000 lao động thu bông, tuy nhiên số lao động thời

vụ từ khu vực lân cận đến đây ngày một giảm, trung bình 10%/năm Hằng năm, Thanh Hải cần bổ sung 70.000 lao động thời vụ, nhưng năm 2011 chỉ có 35.000 lao động Trung bình một lao động thu hoạch liên tục từ 5 giờ sáng đến 9 giờ tối (14,5 giờ, nghỉ 30 phút buổi trưa) thu được khoảng 80-100kg bông (tương đương 45-55kg/công 8 giờ), với năng suất trung bình của vùng 5.100kg/ha thì mỗi ha cần đến 90-100 công lao động 8 giờ hoặc 1 người thu liên tục trong 2 tháng cũng không xong Cũng trong năm 2011, gần một nửa diện tích bông của khu vực này được thu hoạch bằng máy, thay thế khoảng 35.000 lao động và làm giảm đáng kể

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

1 hàng/lượt đi thu trên 1000kg/ngày Mặc dù bông được thu hoạch bằng tay ở Ấn

Độ nhưng tỷ lệ tạp chất vào khoảng 7%, so với một số nước trên thế giới thu hoạch bông chủ yếu bằng máy, tỷ lệ tạp chất trong bông của họ là 2,3-3,2% ở Mỹ; 2,3% ở Mexico; 2,4% ở Ai cập và 4,1% ở các quốc gia thuộc Liên bang Xô viết cũ Nguyên nhân làm cho tỷ lệ tạp chất cao là do ý thức kém của người thu hoạch, tàng trữ và vận chuyển

Bên cạnh một số nước sản xuất bông chính trên thế giới được đề cập trong bảng 2.1, hầu hết các nước thu hoạch bông chủ yếu bằng tay là Cameroon, Chad,

Côte d’Ivoire, Iran, Madagascar, Mali, Myanmar, Philippines, Senegal, Sudan, Syria, Thái Lan, Togo, Uganda và Việt Nam, một số ít nước thu hoạch một phần bằng máy (bảng 2.2)

Chi phí thu hoạch được tính toán bằng nhiều cách khác nhau ở các nước khác nhau, nó được tính trên số giờ máy, khối lượng bông hạt thu được, số ngày công và chi phí trên đơn vị diện tích Trong khi số giờ máy chỉ áp dụng cho những nơi cơ giới hóa thì khối lượng bông hạt và số ngày công được dùng phổ biến để tính chi phí thu hoạch bông

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 thiểu 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 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 của 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

2.1.3 Nghiên cứu về hóa chất hỗ trợ thu hoạch trên bông

Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp, việc làm quả chín nhanh và chín đồng loạt để thu hoạch cơ giới có ý nghĩa rất quan trọng Các sản phẩm hỗ trợ thu hoạch mang một số chức năng, quan trọng nhất là ức chế tái sinh, thúc đẩy nở quả, làm rụng lá và làm khô hạt trong những tình trạng nhất định (Larson và Gwathmey, 2002; Patterson và Smith, 2001) Nhiều loại hóa chất hỗ trợ thu hoạch không thể hiện chức năng ở tất cả các điều kiện Như vậy, cần kết hợp tỷ lệ, liều

lượng và thời gian áp dụng dựa trên những tính toán về điều kiện canh tác, nhiệt

độ, thời gian và năng lực thiết bị

Thời điểm phun rất quan trọng với năng suất và chất lượng xơ Xác định thời điểm phun chất hỗ trợ thu hoạch rất phức tạp, cần phun ở thời điểm dung hòa giữa nguy cơ giảm năng suất, chất lượng bởi thời tiết, dịch hại với khả năng phát triển thêm của những quả có thể thu hoạch (Hake, 1990) hay năng suất (Faircloth, 2004) Bednarz (2002) báo cáo rằng năng suất cao nhất đạt được khi phun vào thời kỳ 76-89% quả nở, trong khi đó Siebert và Stewart (2006) thì cho rằng phun sau khi 75% quả nở không làm giảm chất lượng xơ

Có một số phương pháp được sử dụng để xác định thời kỳ thích hợp cho phun các chất làm rụng lá Phương pháp truyền thống là tính số quả nở

và chưa nở (Bednarz, 2002; Bynum và Cothren, 2008; Faircloth, 2004; Siebert và Stewart, 2006), phun khi có 60-75% số quả nở Phương pháp thứ hai là kiểm tra độ chín của quả, quả được xem là đủ chín cho phun chất hỗ trợ thu hoạch khi tách quả ra thấy xơ dính nhau giữa các múi (Edmisten, 2009; Hake, 1990) Hơn nữa, quả chín khi phôi hạt có lá mầm (không có chất nhầy trong hạt) và vỏ hạt bắt đầu chuyển sang màu vàng hoặc nâu nhạt Phương pháp thứ ba được tận dụng để xác định cây đủ chín là tính số quả tách, tách đạt độ 3-4 là an toàn cho phun chất hỗ trợ thu hoạch (Bynum và Cothren, 2008; Faircloth, 2004; Siebert và Stewart, 2006) Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm khác nhau, có thể trái ngược hoặc hỗ trợ lẫn nhau, tùy vào điều kiện mà có thể sử dụng một hoặc nhiều hơn một phương pháp để xác định thời kỳ phun thích hợp

Bón nhiều đạm, khí hậu nóng ẩm có thể gây ra sinh trưởng quá mức làm kéo dài thời gian ra hoa đậu quả, để cây ra hoa, đậu quả tập trung có thể dùng mepiquat chloride (MC), giống chín sớm hay giảm độ ẩm Những yếu tố này cũng được xem xét khi phun chất làm rụng lá, người trồng bông cần hiểu biết về

thời kỳ phun để điều chỉnh cho phù hợp với các đặc điểm sinh trưởng Siebert và Stewart (2006) thấy rằng không có ảnh hưởng bất lợi đến năng suất khi phun chất làm rụng lá cho giống chín sớm ở giai đoạn 17-40% quả nở và năng suất cao nhất đạt được trên giống chín muộn khi phun ở giai đoạn 42-64% quả nở Collins (2007) cho rằng năng suất tối ưu có thể đạt được trên nhiều giống khi phun ở giai đoạn 50% quả nở, tuy nhiên chỉ đạt được năng suất này khi thu hoạch vào giai đoạn 2 - 4 tuần sau phun Thu hoạch chậm có thể làm giảm chất lượng và hiệu quả thu hoạch vì phơi nhiễm với các điều kiện thời tiết bất lợi, dịch hại (Larson, 2002) Mưa làm tăng khả năng tái sinh nếu mùa thu hoạch gặp mưa liên tục (Martin-Duval, 1997) Vì vậy, kỹ thuật thúc đẩy chín sớm, tập trung cho phép người sản xuất thu hoạch kịp thời, tránh được các rủi ro do môi trường

Trên thế giới, Ethrel được nhiều nước như Úc, New Zealand, Hoa Kỳ, Hà Lan… sử dụng trong và sau thu hoạch làm trái cây chín đồng đều, rút ngắn thời gian chín và giảm tổn thất sau thu hoạch, tạo sản phẩm trái vụ Khi gặp nước, ethrel chuyển thành etylen - một hormon có vai trò chính trong quá trình chín của quả nên khi phun vào cây, quả, ethrel xâm nhập vào tế bào bị nước có trong

tế bào phân hủy thành etylen Ethephon {2-chloroethyl phosphonic acid} (Prep®, Bayer Crop Science, Research Triangle Park N.C.) dạng thương phẩm của ethrel làm gia tăng nở quả bông (Gwathmey và Hayes, 1996; Jones, 2001; Logan và Gwathmey, 2002) và gia tăng khối lượng bông hạt trong lần thu hoạch đầu tiên (Gwathmey và Hayes, 1996)

2.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Các tiến bộ kỹ thuật: hiện tại, có thể nói chúng ta đang có bộ giống tốt đa

dạng kết hợp với các tiến bộ kỹ thuật quan trọng đủ đáp ứng cho trồng bông có hiệu quả Các giống đang trồng hiện nay như VN15, VN01-2, VN35KS, VN04-

3, VN04-4 là những giống bông lai, có tiềm năng năng suất cao, nhất là khả năng kháng sâu xanh cao - đối tượng sâu hại chính, cho phép phát triển bông

trong vụ mưa ở các vùng áp lực sâu cao và cả vụ khô có tưới mà trước đây không trồng được vì sâu xanh gây hại nặng Trong các giống lai trên, VN01-2 và VN35KS còn có khả năng kháng rầy xanh, chịu hạn và phục hồi tốt, có thể sử dụng để phát triển bông ở các vùng sâu, vùng xa, miền núi, nơi mà người dân không có điều kiện thâm canh, phòng trừ sâu bệnh hoặc mưa nắng thất thường; đặc biệt, 02 giống lai VN04-3 và VN04-4 ngoài các ưu điểm đã kể trên còn có tỷ

lệ xơ cao, chất lượng xơ tốt và chín tập trung, đồng thời nâng cao hiệu quả cho chế biến bông xơ, cải thiện giá trị đầu ra của sản phẩm Điều đáng lưu ý nữa là, các giống lai này với khả năng kháng sâu, rầy kết hợp với hệ thống phòng trừ dịch hại tổng hợp góp phần giảm số lần phun thuốc xuống còn 2 - 3 lần so với hơn 10 lần trước đây Mặt khác, việc áp dụng các phương thức sản xuất gối vụ, luân xen canh với các cây trồng ngắn ngày khác tạo điều kiện mở rộng diện tích sản xuất và nâng cao hiệu quả trên một đơn vị diện tích Về diện tích, chúng ta

có thể phát triển bông với quy mô rộng như định hướng đến 2015 (20.000ha) và tầm nhìn đến 2020 (76.000ha) theo Quyết định 29 của Thủ tướng chính phủ và cải tiến năng suất hơn nữa nếu có các giải pháp kinh tế - kỹ thuật và chính sách hợp lý Thực tế cho thấy, mặc dù có nhiều biến động, diện tích bông Vịệt Nam

đã đạt trên 20.000ha giai đoạn 2001 - 2007, và đỉnh điểm trên 30.000ha năm

2003 (Trần Thanh Hùng, 2011) Tuy nhiên, từ trước đến nay, sản xuất bông ở Việt Nam chủ yếu thu hoạch bằng tay, năng suất lao động thấp và tiêu tốn nhiều công lao động thời vụ Vì vậy, việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả khâu thu hoạch bông là nhiệm vụ hết sức cần thiết

Sử dụng chất hỗ trợ thu hoạch: hiện tại, ở nước ta chưa có một nghiên cứu

nào về cơ giới hóa khâu thu hoạch bông, nhưng đã có nhiều nghiên cứu về hoạt chất hỗ trợ thu hoạch như sử dụng chất điều hòa sinh trưởng PIX để điều khiển quá trình sinh trưởng của cây, sử dụng ethel thúc đẩy nở quả làm cho bông chín tập trung cũng là biện pháp hết sức quan trọng, có tác dụng giảm công thu hái,

công lao động là động lực khuyến khích người nông dân tích cực trồng bông Sử dụng ethrel phun cho bông vào giai đoạn nở quả đã có tác dụng thúc đẩy cây bông nở quả tập trung và rút ngắn thời gian từ gieo đến tận thu từ 9 đến 12 ngày Phun ethrel cho bông với lượng 0,06% vào giai đoạn 50% số quả/cây nở không làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng xơ bông (Đinh Quang Tuyến, Dương Xuân Diêu, 2007) Trồng bông ở mật độ 6 vạn cây/ha, bấm ngọn khi cây bông đạt 12 cành quả và phun chất gây rụng lá ethrel với lượng 0,06% đã nâng cao hiệu quả kinh tế và rút ngắn thời gian sinh trưởng từ gieo đến tận thu so với đối chứng Dương Xuân Diêu và cs (2008) đã phun ethrel 0,08% vào giai đoạn 50% số cây có quả đầu tiên nở làm rút ngắn thời gian của cây bông khoảng 10 ngày và không ảnh hưởng đến chất lượng xơ bông Kết quả nghiên cứu của Dương Xuân Diêu (2010) cũng cho thấy, mô hình sản xuất bông trang trại trong vụ hè thu

có tưới tại Ninh Thuận, kết hợp với các giải pháp điều khiển sinh trưởng và phun ethrel có thể rút ngắn thời gian của một vụ bông còn khoảng 120 - 130 ngày tương đương 1 vụ cây trồng ngắn ngày khác trong cùng điều kiện, từ đó có thể thực hiện được cơ cấu luân canh 3 vụ/năm

2.3 Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy

2.3.1 Renqiu- 2011- Trung Quốc

- Năng suất: tối đa 200kg/ngày

2.3.2 Renqiu- 2010 - Trung Quốc

- Kích thước: 280*90*110mm

- Trọng lượng: 620 g

- Công suất điện: 11W

- Điện áp 12V

- Tốc độ: 5400r/min

- Thời gian xạc: 6 giờ

- Thời gian chạy: 6 giờ

- Năng suất: tối đa 200kg/ngày

2.3.3 Qingdao - Trung Quốc

3 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: Vụ khô và mưa năm 2012

- Địa điểm nghiên cứu: Nha Hố, Nhơn Sơn, Ninh Sơn, Ninh Thuận

3.2 Vật liệu nghiên cứu

- Máy thu hoạch: Renqiu 2010-Trung Quốc, Renqiu 2011-Trung Quốc, Qingdao 2010-Trung Quốc, PV Dệt may-Việt Nam

- Giống bông: VN01-2, VN04-4, TM1KS

- Ethrel: Ethrel 480LS dạng thương phẩm, sản xuất tại công ty Bayer Việt Nam

3.3 Nội dung 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 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 điều kiện phun ethrel

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.3.2.1 Bố trí thí nghiệm

Nội dung 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, gồm 4 loại máy

và đối chứng thu tay, mỗi công thức thu 5 lần được tiến hành trên giống TM1KS trong điều kiện bông chín tự nhiên trên ruộng sản xuất đại trà, chọn ruộng sinh trưởng và phát triển đồng đều

CT1: Đối chứng thu bằng tay

CT2: Máy Renqiu phiên bản 2010

CT3: Máy Renqiu phiên bản 2011

CT4: Máy Qingdao phiên bản 2010

CT5: Máy Phân viện dệt may

Nội dung 2: Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật 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 thuật thu hoạch bông bằng máy

cầm tay trong điều kiện phun ethrel tiến hành trên 3 giống bông VN04-4, VN01-2, TM1KS, bố trí bố trí theo phương pháp CRD, 3 công thức thu

hoạch/giống Phun Ethrel 480LS giai đoạn 50% số cây có quả đầu tiên nở, với liều lượng 2l/ha

3.3.2.2 Phương pháp vận hành và bảo dưỡng máy thu hoạch cầm tay (phụ lục 5) 3.3.2.3.Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

- Thời gian sinh trưởng từ gieo đến 50% số cây có quả đầu tiên nở và từ gieo đến 95% số quả/cây nở (NSG): theo dõi cố định trên 20 cây/công thức/điểm theo dõi;

- Thời điểm thu hoạch (NSG): 7-10 ngày sau khi cây đạt 50% quả nở;

- Thời điểm thu hoạch lần cuối (NSG): ngay sau khi cây đạt thời gian tận thu;

- Số kg bông thu hoạch/ngày công (kg/8 giờ): khối lượng bông thu hoạch được/ngày công

- Điện năng tiêu thụ/máy/ngày công (Kw): dựa vào công suất của máy làm việc trong 8 giờ đồng hồ

- Hiệu suất làm việc của máy (%): Tỷ lệ giữa sản lượng bông thu hoạch/ngày công so với lý thuyết

- Sản lượng bông từng lần thu (tạ/ha): tổng lượng bông hạt thu hoạch được/công thức qua các lần thu hoạch

- Chất lượng bông thu hoạch: độ bền xơ, độ giãn, độ tạp: sau mỗi lần thu hoạch lấy ngẫu nhiên 1 mẫu/công thức đem phân tích để xác định các chỉ tiêu

- Thời gian thu hoạch (ngày công/ha): số thời gian cần thu hoạch/công thức

- Hiệu quả kinh tế

3.4 Xử lý số liệu

Phân tích, xử lý số liệu nghiên cứu theo phương pháp thống kê sinh học được mô tả bởi A.A Gomez và K.A Gomez (1984), sử dụng các phần mềm thích hợp trên máy vi tính (MSTATC, EXCEL, )

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Nghiên cứu xác định một số thông số kỹ thuật 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

Điện năng tiêu thụ (Kw)

Thời gian xạc ắc quy (giờ)

Khối lượng bông thu hoạch (kg/ công)

Chênh lệch năng suất (%)

Hiệu suất làm việc (%)

Kết quả xác định các thông số về năng lượng tiêu hao, khối lượng và chất

lượng bông thu hoạch cho một số loại máy thu hoạch cầm tay được thể hiện ở

bảng 4.1 và 4.2 Các máy thu hoạch sử dụng trong thí nghiệm có cùng công suất

11W và kết quả thực tiễn cũng cho thấy, điện năng tiêu thụ của các máy thu

hoạch là như nhau và không đáng kể (tiêu tốn khoảng 0,09kw/ngày công 8 giờ),

trong thời gian làm việc 8 giờ trên ắc quy (12V- 6A) thì ở 1-6 giờ đầu hoạt động

của máy đều và nhanh hơn các giờ cuối Nguyên nhân là do ắc 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

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 chỉ đạt 32,5kg/ngày công Các loại máy còn lại cho khối lượng bông thu hoạch tương đương nhau, dao động từ 46,9 đến 48,9kg/ngày công Tính toán hiệu quả làm việc của các loại máy hoạch so với thu bằng tay cho thấy, sử dụng máy luôn đạt năng suất ở mức cao hơn (bảng 4.1), lần lượt là Renqiu 2011 (173,9%), Renqiu 2010 (150,5%), máy do Phân viện (PV) dệt may chế tạo (149,9%) và Qingdao 2010 (144,3%) Tuy nhiên, khi tính toán hiệu suất máy cho thấy, hoạt động chỉ đạt 23,5-26,8%, thấp hơn rất nhiều so với khuyến cáo của nhà sản xuất Hiệu suất thấp có thể do một số nguyên nhân: số giờ thu/ngày không giống với cách tính của nhà sản xuất, năng suất bông ở nước ta thấp, sinh trưởng của cây bông làm khó thu và người sử dụng máy chưa đạt hiệu quả cao nhất

Bảng 4.2 Chất lượng bông của các loại máy thu hoạch bằng tay trên giống

TM1KS tại Nha Hố, vụ khô 2012

Công thức thu Chiều

dài xơ

Độ bền xơ (g/tex)

Độ giãn

xơ (%)

Độ tạp (%)

Khả năng đánh tơi

Việc chọn lựa loại máy thu hoạch cầm tay còn phụ thuộc vào hiệu quả kinh tế mà nó mang lại, kết quả tính toán ở bảng 4.3 và phụ lục 1cho thấy, với năng suất bông ở Nha Hố, vụ khô năm 2012 đạt 2,6 tấn/ha trên giống TM1, khi thu tay cần tới 80 công/ha (trung bình 32,5kg/ngày công) thì phải chi 5.600.000 đồng, trong khi đó sử dụng máy thu hoạch loại cầm tay đã làm giảm số công xuống còn 48,6-55,4 ngày công/ha, qua đó chi phí thu hoạch cũng giảm 21,5-30,0% (bảng 4.3) Tính hiệu quả trên 1 tấn bông thu hoạch thì sử dụng máy làm giảm 475.000-658.000 đồng Trong các máy sử dụng, Renqiu 2011 làm giảm chi phí thu hoạch tốt nhất (30,0%), giảm tương đương 1.680.000 đồng/ha, các loại máy còn lại cũng làm giảm trên 20% chi phí thu hoạch Riêng máy do PV dệt may sản xuất chưa có giá bán nên chưa tính được hiệu quả