1 Thμnh thục rừng
1.3Thμnh thục công nghệ
1.3.1 Khái niệm
Từ khái niệm về thμnh thục số l−ợng cho thấy chỉ xuất phát việc xem xét khả năng sản xuất l−ợng gỗ nhiều nhất, nh−ng trong thực tế nền kinh tế không những yêu cầu có nhiều gỗ mμ còn đòi hỏi chất l−ợng gỗ phù hợp với yêu cầu của công nghệ chế biến vμ
của ng−ời tiêu dùng. Tùy theo mục đích sử dụng vμ công nghệ ng−ời ta đòi hỏi không những về chủng loại gỗ mμ còn đòi hỏi gỗ lấy ra phải đạt đ−ợc các tiêu chuẩn về qui cách, kích th−ớc nhất định, không mối mọt, sâu bệnh, không cong queo, các đặc tính về vật lý. Nh− vậy trong quá trình sản xuất gỗ, các chủ rừng đều phải xác định mục tiêu sản xuất của mình lμ loại sản phẩm gì với thời gian tạo ra nó lμ bao lâu. Loại sản phẩm chủ yếu ấy phải đ−ợc thị tr−ờng chấp nhận, vì vậy khả năng tiêu thụ sản phẩm sẽ dễ dμng hơn.
Từ yêu cầu trên đã xuất hiện khái niệm thμnh thục công nghệ, khái niệm nμy cũng đề cập đến yêu cầu sản xuất nhiều gỗ, vì vậy nó cũng lμ một phạm trù của thμnh thục số l−ợng. Nh−ng điểm khác biệt chính lμ thμnh thục công nghệ yêu cầu đến số l−ợng của sản phẩm mục đích nhiều nhất, tức lμ thuộc phạm trù của chất l−ợng sản phẩm (nh−
đúng qui cách, kích th−ớc, chất l−ợng phản ánh qua không cong queo, mối mọt,...). Thμnh thục công nghệ lấy sản phẩm mục đích lμm mục tiêu trong quá trình sản xuất kinh doanh, đối với một loμi cây cụ thể chỉ có thể có một tuổi thμnh thục số l−ợng, song do nhu cầu kinh tế, giá cả thị tr−ờng lại vẫn có thể có nhiều loại tuổi thμnh thục công nghệ khác nhau.
Ví dụ: rừng Trμm trồng để cung cấp nguyên liệu lμm kèo thì tuổi thμnh thục công nghệ có thể xác định ở tuổi 8, để lấy sản phẩm lμm cột nhμ thì sản phẩm mục đích đ−ợc xác định ở tuổi 15 vμ nếu cho gỗ xẻ có thể ở tuổi 25.
Thμnh thục công nghệ lμ hiện t−ợng mμ trong quá trình sinh tr−ởng phát triển của cây rừng hoặc lâm phần l−ợng tăng tr−ởng bình quân của sản phẩm mục đích đạt tới cao nhất. Tuổi ở trạng thái đó gọi lμ tuổi thμnh thục công nghệ.
Khái niệm thμnh thục công nghệ thể hiện mục đích kinh doanh: trong một thời gian ngắn nhất, nuôi d−ỡng đ−ợc nhiều gỗ nhất vμ có quy cách chất l−ợng phù hợp.
Tuổi thμnh thục công nghệ cũng thuộc phạm trù của thμnh thục số l−ợng, chỉ khác ở một số điểm:
• Tuổi thμnh thục số l−ợng dùng chỉ tiêu l−ợng tăng tr−ởng bình quân chung để xác định, trong khi đó tuổi thμnh thục công nghệ dùng chỉ tiêu l−ợng tăng tr−ởng bình quân của loại sản phẩm chủ yếu.
• Trong các điều kiện lập địa khác nhau, bất kỳ cây rừng hoặc lâm phần đều sớm hoặc muộn đạt tuổi thμnh thục số l−ợng, còn thμnh thục công nghệ của một loại sản phẩm chủ yếu chỉ một số loμi cây nhất định, sinh tr−ởng trên những điều kiện lập địa cụ thể mới đạt đ−ợc. Ví dụ: Nơi lập địa xấu, với một loμi cây nhất định có thể không đạt đ−ợc thμnh thục công nghệ với sản phẩm gỗ lớn.
• Tùy theo quy cách sản phẩm chủ yếu mμ tuổi thμnh thục công nghệ có thể lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng tuổi thμnh thục số l−ợng.
1.3.2 Ph−ơng pháp xác định tuổi thμnh thục công nghệ
1.3.2.1 Ph−ơng pháp dùng biểu sinh tr−ởng vμ biểu suất sản phẩm
ứng dụng ph−ơng pháp nμy trong tr−ờng hợp biểu quá trình sinh tr−ởng vμ biểu suất sản phẩm đã đ−ợc lập. Đầu tiên cần lựa chọn biểu phù hợp với loμi cây, cấp đất vμ
địa ph−ơng. Tiến hμnh xác định tuổi thμnh thục công nghệ của một loại sản phẩm theo trình tự:
- Xác định trữ l−ợng M ở từng tuổi qua biểu sinh tr−ởng (M/A).
- Thông qua biểu suất sản phẩm phân phối M thμnh trữ l−ợng các loại sản phẩm Msp khác nhau (đem nhân tỉ suất sản phẩm với M). ứng với một loại sản phẩm có đ−ợc dãy số liệu Msp/A.
- Tính sự biến đổi l−ợng tăng tr−ởng bình quân chung cho từng loại sản phẩm theo tuổi ΔMsp/A: ΔMsp = Msp/A.
Trong dãy ΔMsp/A, xác định thời điểm ΔMsp đạt max, đó chính lμ tuổi thμnh thục công nghệ của loại sản phẩm đó.
Hiện nay một số loμi cây trồng rừng thuần loại n−ớc ta đã đ−ợc lập biểu sinh tr−ởng vμ biểu sản phẩm, trong xu h−ớng thâm canh rừng trồng phục vụ công nghiệp, cần tiếp tục lập biểu cho các loμi cây khác nhau ở từng địa ph−ơng, vì việc xác định tuổi thμnh thục công nghệ qua biểu lμ dễ dμng, thuận lợi. Hơn nữa, các biểu nμy còn phục vụ cho việc dự đoán sản l−ợng, hiệu quả kinh tế vμ các biện pháp kỹ thuật trong qúa trình nuôi d−ỡng nhằm nâng cao sản l−ợng của sản phẩm chủ yếu vμ rút ngắn chu kỳ kinh doanh.
Đối với rừng tự nhiên hỗn loμi khác tuổi, việc lập biểu sinh truởng vμ sản phẩm còn nhiều tồn tại về cơ sở lý luận. Trong thực tế ch−a có một loại biểu nμo cho đối t−ợng nμy, đây lμ vấn đề đang đ−ợc nhiều nhμ khoa học quan tâm nghiên cứu.
Bảng 3.4: Tổng hợp các số liệu từ biểu quá trình sinh tr−ởng vμ biểu suất sản phẩm Gỗ tròn lớn, cấp I - III, d > 24 cm Gỗ tròn TB, cấp IV-VI, d=16-24cm Gỗ tròn nhỏ, cấp VII-VIII, 12≤ d ≤16 cm Tuổi (năm) H (m) D1,3 (m) M/ha (m3) Δ (m3) % m3 Δ % m3 Δ % m3 Δ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 60 70 80 90 100 110 120 130 17,1 19,2 21,0 22,6 24,1 25,3 26,2 26,8 16,0 20,3 22,2 24,2 26,2 27,9 29,5 30,5 234 277 318 354 385 411 431 445 3,9 4,0 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,4 1 7 10 17 27 31 37 38
Từ biểu tính toán, nếu muốn tìm tuổi thμnh thục công nghệ của loại gỗ tròn cấp I- III có D ≥ 24 cm. Sau khi tính trị số tuyệt đối (đ−ợc tính ở cột 7) chia cho tuổi t−ơng ứng sẽ có giá trị ở cột 8. Tiến hμnh so sánh Δ ở cột 8 xem ở tuổi nμo đạt cực đại thì chính tuổi đó lμ tuổi thμnh thục công nghệ. Nh− trong tr−ờng hợp nμy thì tuổi thμnh thục công nghệ của loại gỗ tròn có D ≥ 24 cm lμ 120 tuổi (Δ = 1,33 m3). T−ơng tự ở gỗ vừa có 12< d < 24 cm, có Δ lớn nhất ở tuổi 80 lμ 1,55 m3, vậy tuổi 80 lμ tuổi thμnh thục công nghệ của loại sản phẩm nμy.
1.3.2.2 Ph−ơng pháp nghiên cứu biển đổi của l−ợng tăng tr−ởng bình quân của từng loại sản phẩm (ΔVsp , ΔMsp):
Trong tr−ờng hợp địa ph−ơng không có biểu sinh tr−ởng vμ biểu sản phẩm, cần tiến hμnh đặt ô tiêu chuẩn vμ giải tích thân cây trên cây tiêu chuẩn cho từng loμi ở các tuổi khác nhau trên từng cấp đất. Ngoμi việc xác định V, M vμ các loại l−ợng tăng tr−ởng Zy, Δy (y: V hoặc M), cần tiến hμnh phân chia sản phẩm trên các cây tiêu chuẩn vμ xác định l−ợng tăng tr−ởng bình quân cho từng loại sản phẩm chủ yếu Δysp, với ΔMsp = Msp/A hoặc ΔVsp = Vsp/A. Từ dãy số liệu Δysp/A tiến hμnh xác định tuổi thμnh thục công nghệ theo một trong hai ph−ơng pháp sau:
• Ph−ơng pháp biểu đồ: Chấm cặp số liệu Δysp/A lên đồ thị, thông qua đám mây điểm, nắn thμnh một đ−ờng cong có một đỉnh, tuổi mμ tại đó Δysp đạt max chính lμ tuổi thμnh thục công nghệ cần tìm. (Xem hình 3.6)
Hình 3.6: Quan hệ Δysp theo tuổi vμ tuổi thμnh thục công nghệ
• Ph−ơng pháp giải tích: Tiến hμnh mô phỏng quan hệ Δysp/A theo một hμm thích hợp, sau đó tìm đ−ợc tuổi thμnh thục công nghệ tại Δysp đạt max.
Một số hμm có thể biểu thị đ−ợc quan hệ nμy: (Với y= Δysp vμ x= A):
Dạng hμm: y = 10a.xb.10cx (3.9) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để −ớc l−ợng các tham số có thể dùng ph−ơng pháp tuyến tính hóa hoặc ph−ơng ph−ơng pháp phi tuyến.
Tr−ờng hợp dùng ph−ơng pháp tuyến tính, tiến hμnh tuyến tính hóa (3.9):
log(y) = a + b.log(x) + cx (3.10)
Ước l−ợng 3 tham số a, b, c bằng ph−ơng pháp bình ph−ơng tối thiểu. Để tìm x ứng với y đạt max, đạo hμm bậc nhất hμm (3.9) vμ cho bằng 0:
y' = 10a.10cx.xb-1.(b + c.ln10.x) = 0 => x = 10 ln . c b − Vậy với A = 10 ln . c b −
thì Δysp đạt max, đây chính lμ tuổi thμnh thục công nghệ cần tìm. Dạng hμm: y = c bx ax x + + 2 (3.11)
Để −ớc l−ợng các tham số có thể dùng ph−ơng pháp tuyến tính hóa hoặc ph−ơng ph−ơng pháp phi tuyến.
Tr−ờng hợp dùng ph−ơng pháp tuyến tính, tiến hμnh tuyến tính hóa (3.11): 0 Δysp max Tuổi thμnh thục công nghệ A(tuổi) Δysp
x/y = ax2+ bx + c (3.12) Đặt x/y = Y, X1 = x, X2 = x2, suy ra:
Y = aX2 + bX1+ c (3.13)
Ước l−ợng 3 tham số a, b, c bằng ph−ơng pháp bình ph−ơng tối thiểu. Để tìm x ứng với y đạt max, đạo hμm bậc nhất hμm (3.11) vμ cho bằng 0: y' = (c - ax2)/(ax2 + bx + c)2 = 0 =>
a c
x=± , vμ chọn nghiệm d−ơng. Vậy với
a c
A= thì Δysp đạt max, đây chính lμ tuổi thμnh thục công nghệ cần tìm.
Các ph−ơng pháp nói trên th−ờng đ−ợc áp dụng cho rừng thuần loại đều tuổi, Với rừng hỗn loại khác tuổi, không thể xác định một tuổi thμnh thục công nghệ chung cho toμn lâm phần. Xu h−ớng nghiên cứu lμ đơn giản loμi (gộp loμi) vμ tính theo cấp tuổi.
1.3.3 Các nhân tố ảnh h−ởng đến tuổi thμnh thục công nghệ
• Kích th−ớc sản phẩm: Tuổi thμnh thục công nghệ lμ thời điểm mμ cây rừng đạt đến một quy cách sản phẩm đã xác định. Do đó kích th−ớc sản phẩm quyết định tuổi thμnh thục công nghệ sớm hoặc muộn, yêu cầu kích th−ớc cμng lớn thì tuổi cμng cao vμ ng−ợc lại.
• Loμi cây mọc nhanh tuổi thμnh thục công nghệ sẽ đến sớm hơn so với loμi cây mọc chậm.
• Điều kiện lập địa: Cùng loμi, cùng một loại sản phẩm, trên điều kiện lập địa tốt tuổi thμnh thục công nghệ sẽ đến sớm hơn so với xấu.
• Giải pháp chặt nuôi d−ỡng nhằm điều tiết tốt không gian dinh d−ỡng cho cây rừng phát triển theo yêu cầu sản phẩm sẽ rút ngắn đ−ợc tuổi thμnh thục công nghệ.
1.3.4 ứng dụng
• Xác định tuổi khai thác, chu kỳ khai thác rừng thuần loμi đều tuổi: Tuổi thμnh thục công nghệ đã bổ sung cho tuổi thμnh thục số l−ợng, lấy l−ợng tăng tr−ởng bình quân sản phẩm đạt max lμm chỉ tiêu, nên khai thác ở tuổi nμy sẽ đạt hiệu quả cao không chỉ về mặt sản l−ợng gỗ mμ còn về quy cách, chất l−ợng.
Tuổi thμnh thục công nghệ ứng dụng trong kinh doanh rừng gỗ, củi với mục tiêu điều chế đã đ−ợc ấn định. ứng với các mục tiêu khác nhau, yêu cầu kích th−ớc, chất l−ợng sản phẩm khác nhau, do đó sẽ có tuổi thμnh thục công nghệ khác nhau, trong tr−ờng hợp nμy dùng tuổi thμnh thục số l−ợng có thể sẽ không đạt một số yêu cầu về sản phẩm.
• Xác định đ−ờng kính tổi thiểu khai thác trong rừng hỗn loμi, chặt chọn: Trong thực tế rừng hỗn loại khác tuổi đ−ợc khai thác theo ph−ơng thức chặt chọn theo cỡ kính, có thể xác định đ−ờng kính ứng với tuổi thμnh thục số l−ợng cho từng nhóm loμi mục đích kinh doanh (xem phần tuổi thμnh thục số l−ợng) vμ xê dịch
một vμi cấp kính để đạt đ−ợc yêu cầu về quy cách sản phẩm, chất l−ợng. Tuổi ở đ−ờng kính đó có thể xem lμ tuổi thμnh thục công nghệ vμ đ−ờng kính nμy lμ
đ−ờng kính tối thiểu đ−ợc khai thác. Từ đ−ờng kính nμy tiến hμnh đánh giá độ thμnh thục rừng thay cho việc xác định qua tuổi.