Nghiên cứu một số thông số của bộ phận chính trong máy trồng mía bầu

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Mở đầu Điều kiện tự nhiên nớc ta rất phù hợp với trồng cây mía, cây mía là sản phẩm của nền nông nghiệp, mang lại nguồn lợi ích lớn cho xã hội, đảm bảo cung cấp cho sự thiếu hụt do nhu cầu tiêu thụ đờng của nhân dân và xuất khẩu trong tơng lai. Nó còn thúc đẩy sự phát triển của xã hội, giải quyết lao động d thừa, tăng thu nhập của nông dân, xoá đói giảm nghèo. Đặc biệt là hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn mà Đảng và nhà nớc ta đề ra từ 2001- 2010 trong Văn kiện Đại hội IX của Đảng [9]. Với tổng diện tích 300.000 ha trồng mía của cả nớc hiện có thì hằng năm có 70.000 ha trồng lại, mỗi năm cần có một lợng giống và trồng lại rất lớn. Gần đây một số điạ phơng, nông trờng ở các vùng trồng mía của nớc ta đã bắt đầu đa quy trình trồng mía công nghệ cao (mía bầu) ứng dụng vào sản xuất. Những địa phơng đã đa quy trình trồng mía bầu nh Nông Cống, Lam Sơn, Hoà Hiệp, Quảng Nam, Đà Nẵng. Trong vụ mía 2000 2001 vùng mía đờng Lam Sơn đã triển khai trồng 121,9 ha, kết quả năng suất đạt từ 100 182 tấn/ha năng suất trung bình là 136,6 tấn/ha, so với năng suất cũ trung bình là 60 tấn/ha. Niên vụ 2002 2003 chủ trơng và giải pháp của vùng mía đờng Lam Sơn là Triển khai nhân rộng mô hình thâm canh mía công nghệ cao trong phạm vi toàn vùng với quy mô 2000 ha, áp dụng mạnh mẽ các tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống, phân bón, nớc tới, các biện pháp cơ giới hoá vào kỹ thuật thâm canh để đẩy mạnh sự phát triển năng suất sản lợng cây trồng, góp phần thúc đẩy công nghiệp hoá cây trồng và hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn [7]. Phơng pháp này chắc chắn sẽ đợc áp dụng rộng rãi do có nhiều u điểm so với các phơng pháp khác. Với 20.000 bầu cần thiết cho 1 ha, nếu toàn quốc áp dụng quy trình này cần một lợng bầu cây non mía giống rất lớn (khoảng 1,4 tỷ bầu). 1 ở nớc ta hiện nay phơng thức trồng mía bầu vẫn áp dụng theo kỹ thuật trồng truyền thống bằng thủ công là chủ yếu, qua 2 giai đoạn: giai đoạn 1 là ơm bầu tập trung khoảng 30 40 ngày, (bằng cách đa mầm mắt mía và bầu để ơm) khi cây non có 3 4 lá cao khoảng 20 25 cm kể từ mặt bầu, tiếp đến giai đoạn 2 là đa bầu cây non ra ruộng trồng. Còn phơng thức sản xuất theo kiểu công nghiệp, cơ giới hoá mới chỉ ở giai đoạn đầu, vì hệ thống thiết bị phục vụ sản xuất cũng chỉ bắt đầu đợc nghiên cứu, lao động thủ công chiếm tỷ trọng đa phần trong sản xuất, từ khâu sản xuất cây giống đến các khâu trồng, chăm sóc và thu hoạch. Vì vậy việc nghiên cứu thiết kế chế tạo ra loại máy trồng mía bầu phù hợp với điều kiện Việt Nam để kịp thời vụ và tăng năng suất cây trồng là rất cần thiết. Trong giai đoạn hiện nay ở nớc ta do điều kiện kinh tế còn hạn hẹp, trình độ sản xuất còn cha cao, các cơ sở sản xuất còn phân tán. Việc nghiên cứu chế tạo máy trồng mía bầu rẻ tiền đáp ứng đợc cho sản xuất hiện tại là rất cần thiết. Trên cơ sở nguyên lý của các loại máy trồng cây non đã đợc xác định, việc tiếp tục nghiên cứu, cải tiến, khảo sát các thông số của các bộ phận làm việc của máy để thiết kế chế tạo hoàn thiện máy sớm đa vào phục vụ sản xuất là việc làm có ý nghĩa quan trọng. Xuất phát từ lý do trên tôi thực hiện nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu một số thông số của bộ phận chính trong máy trồng mía bầu. 2 1. Tổng quan tình hình phát triển trồng mía, kỹ thuật trồng mía bầu và cơ giới hoá việc trồng mía bầu 1.1. Tình hình phát triển trồng mía trên thế giới và Việt Nam Mía là cây công nghiệp ngắn ngày cung cấp nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sản xuất đờng. Một thực phẩm không thể thiếu đợc trong đời sống hiện nay. Sản lợng đờng đợc sản xuất từ mía tăng nhanh, hiện nay chiếm khoảng 70% thị trờng đờng thế giới. Hiện nay trên thế giới có khoảng 70 nớc trồng mía với diện tích khoảng 20 triệu ha, tập trung chủ yếu trong khoảng từ 30 vĩ độ Nam tới 30 vĩ độ Bắc. Những nớc sản xuất nhiều mía đờng nh Braxin, ấn Độ, Trung Quốc, Cu Ba, Thái Lan, Inđônêxia, Philipin Cây mía là cây có tiềm năng, năng suất cao, chịu thâm canh, đợc ghi nhận ở Đài Loan, mức tối đa là: 456,95 tấn/ha với mía 24 tháng tuổi, ở ấn Độ là 440,85 tấn/ha với mía 18 tháng tuổi và 406,38 tấn/ha với mía 12 tháng tuổi. Những nớc có năng suất bình quân cao là Australia: 83 tấn/ha, Inđônêxia 82 tấn/ha, Philipin 78,8 tấn/ha, Nhật Bản 71,6 tấn/ha, Ghinê 69,3 tấn/ha. Những nớc có năng suất mía còn thấp nh Butan 30 tấn/ha, Nêpan 31 tấn/ha, Xrilanca 35,8 tấn/ha và Việt Nam năm 1991 năng suất mía bình quân đạt 50,33 tấn/ha. ở Việt Nam trong những năm gần đây và những năm tới cây mía đang đợc coi là cây mũi nhọn của ngành nông nghiệp với việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng, nhằm khai thác tiềm năng đất đai, thực hiện phân công lại lao động trong các vùng canh tác cây mía ở nông thôn, trung du và miền núi. Cây mía 3 thực sự phục hồi và phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Theo số liệu điều tra của Cục thống kê và phát triển sản xuất mía trên bảng 1.1. Bảng 1.1. Kết quả điều tra sản xuất mía từ năm 1994 2000 [3] Năm Chỉ tiêu Đơn vị tính 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Diện tích cả nớc 1000ha 150.00 224,80 237,00 257,00 283,00 350,80 320,00 Năng suất trung bình tấn/ha 45,33 42,00 47.40 48,50 48,93 50,8 50,00 Tổng sản lợng 1000 t 6799,5 10711,1 11371,8 11920,9 13843,5 17840,0 16000,0 Diện tích vùng mía quy hoạch cho nhà máy 1000ha 62,87 135,00 172,70 2002,0 212,95 Diện tích trồng mới so với diện tích mía cả nớc % 2,12 40,00 102,23 95,51 111,82 So với diện tích mía cả nớc % 0,89 15,56 36,12 27,23 33,69 So với diện tích mía ở vùng quy hoạch % 3,36 29,63 59,19 47,28 52,60 Diện tích mía nhà máy hợp đồng đầu t 1000 ha 100,32 102,41 112,48 Miền Bắc 1000ha 36,46 54,61 48,93 Miền trung Tây Nguyên 1000ha 16,65 16,71 14,73 Đông Nam Bộ Đồng bằng SCL 1000ha 47,24 33,09 48,82 Theo cấp quản lý 1000ha 100,32 102,41 112,48 Trung ơng quản lý 1000ha 43,31 49,53 48,93 Địa phơng quản lý 1000ha 22,86 27,44 14,73 Liên doanh 100% vốn nớc ngoài 1000ha 31,15 25,44 48,82 4 Ta thấy ngành mía đờng của ta phát triển rất nhanh cả về diện tích, năng suất, sản lợng và đợc phân bổ trên nhiều tỉnh các vùng Bắc Trung Nam từ nhiều nguồn vốn đầu t của nớc ngoài, trung ơng và địa phơng. Hiện nay cả nớc có 44 nhà máy đờng đang hoạt động với vùng nguyên liệu mía đờng có diện tích 300.000 ha với sản lợng mía cây khoảng 15 triệu tấn. Sản lợng đờng đã đạt trên 1 triệu tấn/năm, vợt mức chính phủ đề ra vào năm 2000. ở vùng trung du và miền núi cây mía đang thực sự là cây xoá đói giảm nghèo, góp phần giải quyết việc làm, nâng cao thu nhập cho hộ gia đình ở vùng trồng mía. Việc hình thành các vùng nguyên liệu mía gắn liền với các nhà máy chế biến sản xuất đờng, đã và đang góp phần thay đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp, nông thôn, thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá nông nghiệp. Bảng 1.2. Diện tích sản lợng mía từ năm 1999 2002 Niên vụ (năm) Diện tích (ha) Sản lợng mía cây (tr.tấn) 1998 1999 283.000 13,80 1999- 2000 350.000 17,39 2000- 2001 303.000 15,10 2001 2002 309.900 15,20 Tuy diện tích sản lợng mía đờng những năm gần đây tăng nhanh, song năng suất mía từ năm 2000 đến năm 2002 lại có chiều giảm xuống, so với năng suất mía trên thế giới còn ở mức thấp, nhiều vùng trồng mía và nhà máy chế biến mía đờng bị thua lỗ. Việc sản xuất mía đờng thua lỗ có nhiều nguyên nhân, song có nguyên nhân là quy trình sản xuất nguyên liệu mía và mức độ áp dụng cơ giới hoá vào việc sản xuất mía còn lạc hậu. Nhận thức rõ điều này Nhà nớc đã có chủ trơng hiện đại hoá ngành mía đờng, ngoài việc xây dựng cho ngành công 5 nghiệp đờng, việc cơ giới hoá khâu canh tác cho các vùng nguyên liệu mía là một yêu cầu bức thiết, góp phần tăng năng suất, giảm giá thành sản xuất nguyên liệu. Cùng với việc cơ giới hoá, hiện đại hoá ngành mía đờng, Nhà nớc còn có chủ trơng đa các giống mía có năng suất cao vào ứng dụng quy trình kỹ thuật thâm canh mía công nghệ cao, từng bớc ứng dụng vào sản xuất, dần thay thế công nghệ lạc hậu, góp phần đẩy nhanh năng suất mía của nớc ta lên cao ngang tầm với những nớc có công nghệ phát triển. Quy trình kỹ thuật trồng mía công nghệ cao (trồng mía bầu) có nhiều u điểm hơn hẳn so với công nghệ trồng mía hom truyền thống. Công nghệ trồng mía hom truyền thống ở nớc ta đạt trung bình 50 tấn /ha, khi áp dụng trồng mía công nghệ cao ở nông trờng Thống Nhất Thanh Hoá đã đạt trung bình 140 tấn/ha, có hộ nông dân đã đạt 180 tấn/ha. Tại Công ty mía đờng Lam Sơn - Thanh Hoá. Năm 2001 diện tích trồng mía công nghệ cao là 121,9 ha đến năm 2002 2003 đa diện tích trồng mía công nghệ cao lên 2000 ha và năng suất dự kiến đạt từ 150 200 tấn/ha. Trồng mía công nghệ cao cùng với việc cơ giới hoá trồng và canh tác mía sẽ phát triển ngày càng rộng trên nhiều vùng trong cả nớc, góp phần củng cố, phát triển ngành mía đờng tạo ra sự tăng trởng cho ngành nông nghiệp và nền kinh tế chung trong cả nớc. 1.2. ý nghĩa, tầm quan trọng của việc trồng mía công nghệ cao (trồng mía bầu) Trồng mía bầu là chọn mầm mía tốt đợc ơm trong bầu với chế độ phân bón, nớc tới, phòng trừ dịch bệnh ở mức độ tối u để mầm mía phát triển tốt nhất, đến khi mầm cao độ 20 ữ25 cm đợc đem ra trồng ngoài ruộng. 6 Trồng mía bầu có nhiều u điểm hơn hẳn so với phơng pháp trồng mía hom thông thờng. Theo số liệu của chơng trình canh tác mía công nghệ cao của Công ty mía đờng Lam Sơn đã khẳng định [7]. + Tiết kiệm chi phí về giống, theo thống kê lợng giống để trồng một ha mía bầu trung bình là 1,5 tấn/ha với giống nhỏ cây và 2,0 tấn/ha với giống to cây. Trong khi đó trồng mía hom cần 8 ữ 10 tấn/ha với giống nhỏ cây và to cây tơng ứng. Đây chính là biện pháp nhằm tiết kiệm chi phí và đa nhanh các giống mới (số lợng ban đầu còn ít, giá thành cao) vào phục vụ sản xuất. + Khắc phục đợc các điều kiện thời tiết bất lợi trong vụ mía Thời vụ trồng mía ở một số tỉnh phía Bắc tập trung chủ yếu từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Trong giai đoạn này thời tiết khô hạn, giá rét kéo dài. Vì vậy trồng bằng hom rải ngay trên đồng chịu ảnh hởng nhiều về khô hạn giá rét, nên tỷ lệ nảy mầm thờng rất thấp, dẫn đến mật độ cây không đều, sinh trởng kém ảnh hởng nhiều đến năng suất mía. Nếu trồng bầu mầm đợc ơm trong bầu, có đầy đủ dinh dỡng, nớc tới đặt trong nhà ơm có đầy đủ điều kiện dinh dỡng để mầm mía sinh trởng phát triển tốt là cơ sở tăng năng suất sau này. + Trồng bầu là biện pháp kỹ thuật tăng năng suất và hiệu quả sản xuất mía. Trồng bầu là biện pháp tạo điều kiện mầm mía đẻ khoẻ vơn cao, tăng mật độ cây, số lợng cây trọng lợng cây trên đơn vị diện tích. Khoảng cách hàng mía trồng bầu là 1,4 m trong khi đó khoảng cách trồng hom truyền thống từ 0,9 ữ1,2 m. Do vậy trồng bầu tạo điều kiện cho việc cơ giới hoá các khâu canh tác và thu hoạch đợc dễ dàng, từ đó sẽ góp phần tăng năng suất mía, giảm chi phí sản xuất. + Trồng bầu thuận lợi cho việc luân canh, cải tạo đất, tăng hệ số sử dụng đất. 7 Thời gian từ khi ơm bầu đến khi mang bầu ra ruộng kéo dài từ 30 45 ngày. Do vậy ruộng có thời gian để phơi ải, có tác dụng diệt trừ sâu bệnh, làm thông thoáng đất tốt hoặc trong thời gian 30 ữ 45 ngày ta có thể trồng xen một số loại cây vụ đông ngắn ngày để cải tạo đất và tăng thu nhập cho hộ trồng mía. + Trồng mía bầu còn tận dụng tốt lao động, kỹ thuật đóng bầu mía đơn giản, nhẹ nhàng có thể tận dụng đợc các lao động phụ, trong khi đó mía hom tập trung cờng độ lao động nhiều hơn, nặng nề hơn, nhất là khi khô hạn gió rét phải tới đủ ẩm để hom mía có thể nảy mầm và phát triển đợc, còn mía bầu có thể sử dụng lao động phụ tới, chăm sóc nhẹ nhàng ngay trong vờn ơm có mái che. 1.3. Giống mía và kỹ thuật trồng mía bằng bầu 1.3.1. Giống mía Nên chọn các giống mía có tiềm năng, năng suất, chất lợng cao, phù hợp với từng loại đất. ở Công ty mía đờng Lam Sơn vụ mía năm 2002 2003 ngời ta chọn ở đất đồi dùng giống QĐ15 (dòng chín trung bình muộn), giống QĐ11, QĐ 81- 3254, VĐ 85 177. ở đất bãi đất ruộng, đất đồi có đủ độ ẩm, điều kiện tới thuận lợi dùng giống ROC 10, ROC 16. Chất lợng giống: Phải dùng giống thuần sạch bệnh, trớc tiên lấy giống từ ruộng nhân giống vụ thu (mía 6 ữ7 tháng tuổi). Nếu thiếu mới lấy giống từ ngọn ruộng mía tơ. 1.3.2. Kỹ thuật trồng mía bầu Thời vụ làm bầu và trồng mía bầu ra ruộng tuỳ điều kiện thời tiết để xác 8 định thời gian bắt đầu làm bầu, ơm cây trong bầu và đa cây ra ruộng trồng. Để phát huy lợi thế của trồng mía bầu là tận dụng tối đa các điều kiện thời tiết thuận lợi (ánh sáng, nhiệt độ, lợng ma) trong thời kỳ sinh trởng và đảm bảo mía thu hoạch phải đạt 12 tháng tuổi. Công ty mía đờng Lam Sơn đã xác định thời gian làm bầu vụ mía năm 2002 2003 nh sau: - Thời gian làm bầu bắt đầu 15/12/2001 và kết thúc 15/1/2002 - Trồng bầu ra ruộng bắt đầu 25 /1 /2001 và kết thúc 25/2/2002 * Chuẩn bị làm vờn ơm. - Diện tích để làm vờn ơm bầu đủ cho 1 ha (15000 ữ 16000) bầu, là 250 ữ 300 m 2 . - Khu đất làm vờn ơm tơng đối bằng phẳng, gần nguồn nớc, thuận tiện cho việc tới tiêu, quản lý, chăm sóc và vận chuyển bầu ra ruộng (thờng chọn ruộng ơm bầu, gần khu ruộng sản xuất mía để có đầy đủ điều kiện trên). - Vờn ơm đợc dọn sạch cỏ và chia thành luống rộng 1,0 ữ 1,2m, giữa các luống để rộng 0,3 ữ 0,4 m làm đờng đi lại để chăm sóc, nên vây ny lông rộng 0,3 ữ 0,4 m xung quanh vờn ơm và làm dàn che mát. - Chuẩn bị hom: Chặt hom giống, bóc bỏ bẹ lá dùng dao sắc chặt thành đốt dài 5 ữ 10 cm tuỳ theo loại giống, chặt phẳng ở phần dóng 2 bên đốt mầm và chặt phần dới dài hơn phần trên ngọn. Dao chặt phải sắc, chặt dứt khoát không gây xây xát và dập dóng mía, loại bỏ hom quá non, quá già hoặc bị sâu bệnh - Xử lý giống : Bằng cách nhúng (chấm) hai đầu hom vào hỗn hợp tro bếp + vôi bột hoặc nhúng vào dung dịch Vipen C 2,4% hoặc Benlatc 4% trong thời gian 10 phút. 9 * Chuẩn bị bầu ơm. - Đất làm bầu: Sử dụng tầng đất canh tác để làm bầu hoặc dùng đất phù xa, đất bùn ao, phơi khô đập nhỏ để làm bầu là tốt nhất. - Phân: Dùng phân chuồng hoai mục với lợng 5 tấn/ha bổ sung Supe lân 500 kg/ha. - Trộn phân chuồng với đất tỷ lệ 1/1 bổ sung thêm supe lân, cho nớc vào để độ ẩm đạt 60 ữ 70% và vun thành đống, ủ nóng. Thời gian ủ ít nhất 5 ngày mới cho vào bầu. - Túi bầu: Dùng túi ny lông 14 x 16 cm, đã đục 4- 5lỗ gần đáy để thoát nớc. * Đóng và ơm bầu: Cho đất đã trộn phân nớc vào bầu đầy 3/4 túi, đặt hom giống vào theo chiều đứng hoặc nghiêng 15 0 so với phơng nằm ngang, để mắt mầm hớng lên trên, ấn nhẹ sau đó cho thêm đất phủ kín hom giống. Xếp bầu lên luống: Sau khi ơm song xếp bầu thẳng đứng sát vào nhau trên luống, vun đất xung quanh chân luống cho các bầu phía ngoài không bị đổ đồng thời giữ ẩm cho toàn luống. * Chăm sóc vờn ơm . - Tới nớc đảm bảo độ ẩm bầu 65- 70% - Làm cỏ kết hợp xới làm tơi thoáng mặt bầu, phun thuốc diệt trừ kiến mối, sâu đục thân và các loại sâu bệnh khác. - Khi cây còn non gặp sơng muối cần che kín vờn ơm vào ban đêm, nếu không có điều kiện che thì sáng hôm sau phải tới bằng nớc lã để rửa sạch sơng muối. 10 . hiện nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu một số thông số của bộ phận chính trong máy trồng mía bầu. 2 1. Tổng quan tình hình phát triển trồng mía, kỹ thuật trồng. thể của đề tài là - Nghiên cứu lựa chọn nguyên lý cho máy trồng mía bầu. - Nghiên cứu lý thuyết tính toán một số thông số của bộ phận chính trong máy trồng