Bảng 3.6. Mô hình dự đoán mô đun đàn hồi uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng thông qua chỉ số khối lượng thể tích
Mô hình Tuổi Công thức r P-value
Mô Đun Đàn Hồi Uốn Tĩnh (Gpa) (~Khối Lượng Thể Tích) 7 Mô Đun Đàn Hồi Uốn Tĩnh = 21,20 × Khối Lượng Thể Tích - 2,78 0,73 *** 10 Mô Đun Đàn Hồi Uốn Tĩnh = 21,95 × Khối Lượng Thể Tích - 2,50 0,75 *** 14 Mô Đun Đàn Hồi Uốn Tĩnh = 20,13 × Khối Lượng Thể Tích - 1,57 0,72 *** Kết Hợp
Mô Đun Đàn Hồi Uốn Tĩnh = 23,05 × Khối Lượng Thể Tích -
3,22
0,78 ***
Chú ý: ***: P < 0,001
Bảng 3.6 trình bày mô hình dựđoán mô đun đàn hồi uốn tĩnh của gỗ keo tai tượng thông qua chỉ số khối lượng thể tích. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng khối lượng thể tích có mối tương quan tuyến tính dương với mô đun đàn hồi uốn tĩnh ở cả ba tuổi 7, 10, và 14 trong nghiên cứu này. hệ số tương quan giữa khối lượng thể tích và mô đun đàn hồi uốn tĩnh ở tuổi 7, 10, và 14 lần lượt là 0,73, 0,75, và 0,72. Khi kết hợp cả ba độ tuổi này thì hệ số tương quan được tìm thấy là 0,78
55
(Bảng 3.6 và Hình 3.5). Do vậy, kết quả nghiên cứu này đã gợi ý rằng giá trị mô đun đàn hồi uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng trồng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên ở độ ẩm khoảng 12% không chứa khuyết tật, mấu mắt có thể được dự đoán thông qua giá trị khối lượng thể tích bởi phương trình tuyến tính mô đun đàn hồi uốn tĩnh = 23,05 × khối lượng thể tích - 3,22 (Bảng 3.6).
Khối lượng thể tích và các tính chất cơ học là những chỉ số quan trọng được xem xét khi đánh giá chất lượng của gỗ. Nhiều nghiên cứu trên thế giới cũng đã chỉ ra rằng khối lượng thể tích có mối tương quan tuyến tính dương với giá trị mô đun đàn hồi uốn tĩnh. Dương Văn Đoàn và Junji Matsumura (2018) đã báo cáo rằng khối lượng thể tích của gỗ Xoan ta trồng ở Tuyên Quang và Sơn La ở độ ẩm 12% có hệ số tương quan với mô đun đàn hồi uốn tĩnh lần lượt là 0,72 và 0,79. Một số nghiên cứu khác cho loài Eucalyptus
tereticornis Sharma và cộng sự, (2005) và Tectona grandis Izekor và cộng
sự, (2010) cũng chỉ ra mối quan hệ tương tự giữa khối lượng thể tích và mô đun đàn hồi uốn tĩnh.
Hình 3.5. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và mô đun đàn hồi uốn tĩnh khi kết hợp cả ba tuổi
Như vậy, nghiên cứu này đã tìm thấy rằng khối lượng thể tích của gỗ Keo tai tượng trồng tại Thái Nguyên có hệ số tương quan dương rất cao với các
56
tính chất cơ học bao gồm độ bền uốn tĩnhvà mô đun đàn hồi uốn tĩnh. khối lượng thể tích là một thông số có thểđiều chỉnh được thông qua các biện pháp lâm sinh như chọn giống, tỉa thưa, chăm sóc,…do đó kết quả nghiên cứu này sẽ là một tài liệu tham khảo cho các người trồng rừng, lâm trường trồng gỗ Keo tai tượng trong việc có thể sử dụng các biện pháp lâm sinh để tác động làm tăng giá trị khối lượng thể tích gỗ, từ đó sẽ làm tăng các giá trị cơ học gỗ Keo tai tượng.
57
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận
Qua kết quả nghiên cứu thực nghiệm về ảnh hưởng của tuổi (7, 10 và 14 tuổi) đến một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo tai tượng (Acacia
mangium) trồng tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên đã cho thấy tuổi có
ảnh hưởng rõ ràng đến khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh và mô đun đàn hồi uốn tĩnh, cụ thể:
1. Tính chất vật lý: Giá trị trung bình khối lượng thể tích ởđộẩm 12% của Keo tai tượng tuổi 7, 10, và 14 lần lượt là 0,48, 0,51, và 0,53 g/cm3. khối lượng thể tích tăng lên rõ rệt từ tuổi 7 đến tuổi 10. Tuy nhiên, sau tuổi 10 giá trị khối lượng thể tích tăng chậm và không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với tuổi 14.
2. Tính chất cơ học: Giá trị trung bình độ bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng tuổi 7, 10, và 14 ở độ ẩm 12% lần lượt là 64,38, 71,59, và 73,46 MPa, trong khi đó giá trị mô đun đàn hồi uốn tĩnh lần lượt là 7,31, 8,77, 9,10 GPa. Xu hướng biến đổi của độ bền uốn tĩnhvà mô đun đàn hồi uốn tĩnh là tương tự khi tuổi cây tăng lên. cảđộ bền uốn tĩnhvà mô đun đàn hồi uốn tĩnh đã tăng lên đáng kể từ tuổi 7 đến tuổi 10 nhưng sau đó tăng chậm dần và có xu hướng không thay đổi đến tuổi 14.
3. Xu hướng biến đổi tính chất gỗ theo chiều bán kính: Cả khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, và mô đun đàn hồi uốn tĩnh đều có giá trị thấp ở gần tâm và cao hơn ở gần vỏ trong cả 3 cấp tuổi. Ở tuổi 10 va 14 các tính chất gỗđược kiểm tra trong nghiên cứu này có xu hướng tăng nhanh từ tâm đến vị trí 50% chiều dài bán kính, sau đó tăng chậm dần và có xu hướng không đổi ra ngoài vỏ. 4. Khối lượng thể tích có mối tương quan dương rõ ràng với các tính chất cơ học ở tất cả các tuổi trong nghiên cứu này. Khối lượng thể tích là một chỉ số
58
dễ dàng để đo và tính toán, do đó khối lượng thể tích sẽ là một chỉ số để dự đoán được các tính chất cơ học của gỗ Keo tai tượng trồng tại Thái Nguyên.
5. Kết quả của nghiên cứu này là tài liệu tham khảo quan trọng cho người trồng rừng Keo tai tượng cũng như các nhà chế biến sản xuất gỗ khi chỉ ra rằng khối lượng thể tích và các tính chất cơ học gỗ Keo tai tượng 10 tuổi trồng tại Phú Lương, Thái Nguyên có xu hướng tăng chậm và không có sự khác biệt so với gỗ 14 tuổi. Kết quả này nên được tham khảo khi quyết định có nên kéo dài thời gian trồng gỗ Keo tai tượng sau 10 năm hay không.
2. Kiến nghị
1. Do thời gian và kinh phí hạn chế nên trong nghiên cứu này, tôi mới chỉ nghiên cứu ở một khu vực nghiên cứu và mới chỉ nghiên cứu sự biến đổi khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, theo hướng từ tâm ra vỏ ở vị trí chiều cao 1,3 m, chưa nghiên cứu hết được các tính chất cơ vật lý của cây Keo tai tượng nên chưa làm rõ hết được các tính chất ở các độ tuổi của loài này.
2. Tôi đề nghị cần tiếp tục nghiên cứu ở nhiều khu vực có các điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng khác nhau có trồng loài này.
3. Cần tiếp tục nghiên cứu thêm các tính chất vật lý, cơ học khác ở các tuổi này của Keo tai tượng như độ co rút, giãn nở, lực ép dọc thớ,…để có đầy đủ các thông tin.
4. Trong nghiên cứu này Keo tai tượng có nguồn gốc từ hạt giống Úc, trong khi đó hiện nay Keo tai tượng được trồng từ nhiều xuất xứ khác nhau, do đó cần tiếp tục đánh giá, so sánh với gỗ Keo tai tượng từ các nguồn giống khác.
5. Trang thiết bị thí nghiệm phục vụ quá trình nghiên cứu còn thiếu và chưa đáp ứng được yêu cầu thí nghiệm. Cần trang bị thêm các dụng cụ, phòng thí nghiệm như: phòng chứa mẫu thí nghiệm đảm bảo các yêu cầu thí nghiệm, thiết bịđo các tính chất cơ học gỗ.
59
TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt
1. Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn (2019), Quyết định công bố hiện
60
2. Hạt kiểm lâm huyện Phú Lương (2019) Báo cáo đánh giá tình hình thực hiện công tác quản lý bảo vệ rừng phòng hộ trên địa bàn huyện Phú Lương
năm 2019, Phú Lương, Thái Nguyên.
3. Hoàng Thị Hiền (2016), Xác định lượng co rút do sấy của ván xẻ một số
loại gỗ rừng trồng, Báo cáo tổng kết đề tài NCKH sinh viên năm 2016,
Trường Đại Học Lâm Nghiệp.
4. Lê Thu Hiền, Đỗ Văn Bản, Nguyễn Tử Kim(2011), Tính chất vật lý, cơ học và hướng sử dụng gỗ của một số loài cây cho trồng rừng sản xuất
vùng Đông Nam Bộ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
5. Lê Xuân Tình (1998), Giáo trình khoa học gỗ, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 6. Nguyễn Đình Hưng (1990), Nghiên cứu những tính chất cơ bản và xác
định hướng sử dụng nguồn tài nguyên gỗ rừng Việt Nam, Báo cáo khoa học công nghệ cấp nhà nước, mã số 04010601, Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam.
7. Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003), Phát triển các loài Keo (Acacia) ở Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
8. Nguyễn Tử Kim (2015), Nghiên cứu cấu tạo, tính chất vật lý, cơ học và thành phần hóa học của một số loại gỗ và tre phổ biến ở Việt Nam làm cơ
sở cho chế biến, bảo quản, Kết quả nghiên cứu đề tài cấp Bộ Nông nghiệp
và PTNT.
9. Nguyễn Tử Kim, Lê Thu Hiền (2010), Nghiên cứu tính chất cơ, vật lý và giải phẫu của một số loài gỗ và tre thông dụng ở Việt Nam làm cơ sở cho chế
biến, bảo quản và sử dụng, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội.
10. Nguyễn văn Thiết, Sichaleune Odone (2016), “Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng thề tích của cây Bạch đàn trắng (Ecalyptus camaldulensis Dehn.)”, Tạp trí khoa học và công nghệ Lâm nghiệp, số 4-2016.
61
11. Phạm Văn Chương (2014), “Biến động tính chất theo phương bán kính của gỗ Tống quá sủ trồng tại Sapa, Lào Cai”, Tạp chí KH&CN Lâm
nghiệp, số 3: 86-91.
12. Phí Hồng Hải (2018), “Biến dị và khả năng di truyền của một số tính chất cơ lý gỗ trong các gia đình Keo tai tượng ở các khảo nghiệm hậu thế hệ 2”,
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Tập 14:128-135.
13. Tổng cục Lâm nghiệp (2018), Hội nghị tổng kết năm 2018 và kế hoạch
phát triển lâm nghiệp 2019, Hà Nội.
14. Triệu Thị Thu Hà, Phí Hồng Hải (2016), “Nghiên cứu nhân giống invitro các gia đình ưu việt Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) phục vụ trồng rừng dòng vô tính theo gia đình”, Tạp chí Nông Nghiệp và Phát triển nông
thôn, 247-254.
15. Trịnh Hiền Mai (2018), “Ảnh hưởng của độ tuổi khai thác đến tính chất vật lý và cơ học của ván bóc gỗ keo tai tượng (Acacia mangium Willd.)”,
Tạp trí khoa học và công nghệ Lâm nghiệp, số 6-2018.
16. Vũ Huy Đại (2005), Ảnh hưởng của đơn yếu tố tỷ suất nén đến một số
tính chất của gỗ biến tính. Đề tài Khoa học Công nghệ cấp Bộ Nông
nghiệp và PTNT.
17. Vũ Huy Đại (2014), Giáo trình công nghệ sấy gỗ, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 18. Vũ Huy Đại (2016), Giáo trình khoa học Gỗ, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
62
II. Tiếng Anh
19. Arnold R, Cuevas E (2003), “Genetic variation in early growth, stem straightness and survival in Acacia crassicarpa, A. mangium and
Eucalyptus urophylla in Bukidnon province, Philippines”, Journal of
Tropical Forest Science, 15(2), pp. 332-351.
20. Awang K, Taylor D (1993), Acacia mangium: Growth and Utilization.
MPTS Monograph Series No. 3, Winrock International and FAO,
Bangkok, Thailand, p.280.
21. Baggayan JL, Baggayan RL (1998), Potential of selected Acacia species in Cebu province, Phillipines. In: Turnbull, J.W., Crompton, H.R. and
Pinyopusarerk, K. (eds). Recent Developments in Acacia Planting,
Proceedings of an international workshop, Hanoi, Vietnam, 27-30 October 1997, ACIAR Proceedings No. 82, 125-129.
22. Chowdhury MQ, Shams MI, Alam M (2005), “Effects of age and height
variation on physical properties of mangium (Acacia mangium Willd.) wood”, Australian Forestry 68(1):17-19.
23. Doan Van Duong, Junji Matsumura (2018), “Within-stem variations in
mechanical properties of Melia azedarach planted in northern Vietnam”,
Journal of Wood Science (2018) 64:329 - 337.
24. Duong Van Doan, Tran Thi Thu Ha, Duong Thi Kim Hue, Trieu Thi Yen,
Nguyen Duc Thanh (2020), “Variations in wood density and mechanical properties of Manglietia conifera Dandy planted in Bac Kan, Vietnam”
Journal of Forestry Science and Technology 9:121-126.
25. Fuwape JA, Fabiyi JS (2003), “Variations in strength properties of plantation grown Nauclea diderrichii wood”, J Trop For Prod 9:45-53
63
26. Huaqiang YU, Rongjun Z, Feng F, Benhua F, Zehui J (2009), “Prediction of mechanical properties of Chinese fir wood by near infrared spectroscopy”, Front For China 3:368-373.
27. Izekor DN, Fuwape JA, Oluyege AO (2010), “Effects of density on variations in the mechanical properties of plantation grown Tectona
grandis wood”, Arch Appl Sci Res 2(6):113-120
28. Kim NT, Ochiishi M, Matsumura J, Oda K (2008), “Variation in wood
properties of six natural acacia hybrid clones in northern Vietnam”, J
Wood Sci 54:436-442
29. Lin J, Chen PL, Huang JE (1984), “Investigation of growth properties of Chinese fir, Xihou forest, Nanping, Fujian”, Journal of Fujian College of
Forestry 7:9-19.
30. Liu SC (1982), Growth and wood properties of planted China fir
(Cunninghamia lanceolata) in Taiwan, Taiwan Forestry Research
Institute Bulletin No. 375.
31. Makino K, Ishiguri F, Wahyudi I, Takashima Y, Iizuka K, Yokota S, Yoshizawa N (2012), “Wood properties of young Acacia mangium trees planted in Indonesia”, Forest Product Journal 62(2):102-106.
32. Mitchll MD, Denne MP (1997), “Variation in density of Picea sitchensis
in relation to within-tree trends in tracheid diameter and wall thickness”,
Forestry 70:51-62.
33. Sahri MH, Ashaari Z, Kader RA, Mohmod AL (1998), “Physical and mechanical properties of Acacia mangium and Acacia auriculiformis from different provenances”, Pertanika Journal of Tropical Agricultural
64
34. Sharma SK, Rao RV, Shukla SR, Kumar P, Sudheendra R, Sujatha M,
Dubey YM (2005), “Wood quality of coppiced Eucalyptus tereticornis for value addition”, IAWA J 26(1):137-147.
35. Susumu K, Rimbawanto A (2004), Genetic improvement of plantation
species in Indonesia. Bulletin of forest tree improvement centre -
Indonesia No 20. 9-10.
36. Yin Y (2010), “Mechanical properties assessment of Cunninghamia
lanceolata plantation wood with three acoustic-based nondestructive