Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lý
- Xã Bình Trung là một xã vùng cao nằm ở phía nam huyện Chợ Đồn - Phía Bắc giáp xã Phong Huân và xã Nghĩa Tá - huyện Chợ Đồn
- Phía Tây giáp xã Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang và xã Bảo Linh - Tỉnh Thái Nguyên
- Phía Đông giáp xã Yên Nhuận - Chợ Đồn
- Phía Nam giáp xã Quý Kỳ - Huyện Định Hóa - Thái Nguyên
* Đặc điểm địa hình: Địa hình Thị trấn Bằng Lũng gồm nhiều dãy núi đất và đá xen kẽ là ruộng bậc thang. Độ cao tuyệt đối trung bình từ 350 đến 450 so với mực nước biển
Đặc điểm thời tiết - Khí hậu thuỷ văn
Xã Bình Trung có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa đông bắc vào mùa đông và ảnh hưởng của bão vào mùa hạ.
Lượng mưa bình quân năm 1.427 mm nhưng phân bố không đều. Mùa khô từ tháng 11 đến 3 năm sau; Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. Lượng mưa tập trung vào tháng 7, 8, 9 từ 1.233 mm chiếm 85 đến 90% lượng mưa cả năm nên thường gây nên ngập úng ở các vùng thấp trũng.
Vào mùa đông có thời tiết gió mùa đông bắc làm cho nhiệt độ xuống thấp dưới 100C có nguy hại cho cây trồng, gia cầm, gia súc và sức khoẻ con người
Thời tiết sương muối xuất hiện vào ban đêm và sương mù 12, tháng 01 hàng năm làm hạn chế sinh trưởng của cây trồng. Sương muối, sương giá có thể làm chết hàng loạt cây trồng nông nghiệp,lâm nghiệp.
Gió bão thường xẩ y ra vào mùa hạ. Xã Bình Trung thường không có gói bão mạnh, nhưng bão thường gây mưa nhiều và dễ gây lũ lụt.
Bình Trung có một con sông Phó Đáy chảy qua xã với chiều dài 20 km từ đầu xã đến cuối xã sau đó chảy về huyện Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang.
Trên dòng sông Phó Đáy chảy qua địa phận xã còn có nhiều nhánh suối chảy ra sông
Tình hình dân sinh kinh tế xã hội:
Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Bình Trung là 6.537 ha. Trong đó:
* Đất nông nghiệp: 319,80 ha Gồm có:
- Đất trồng cây hàng năm: 310,98 ha (Trong đó đất lúa 104,97 ha) - Đất trồng cây lâu năm: 8,82 ha
* Đất lâm nghiệp: 4.871,78 ha - Đất trống: 1.906,05 ha - Đất có rừng trồng: 838,35 ha - Đất có rừng tự nhiên: 2.127,38 ha * Đất nuôi trồng thuỷ sản: 17,55 ha * Đất thổ cư và đất khác: 1.337,87 ha
Bình Trung là xã đặc biệt khó khăn có 14 thôn bản với 635 hộ . Tỷ lệ hộ nghèo đói ở mức cao: 31,5%
Nguồn thu nhập chính chủ yếu là nông, lâm nghiệp (Trồng rừng), chăn nuôi kinh tế hộ gia đình, dịch vụ
Cuộc sống của nhân dân chủ yếu mang tính tự cung, tự cấp, sản phẩm chưa được đa dạng phong phú và chủ yếu là sản phẩm thô chưa qua chế biến Hệ thống nông nghiệp chính là cây trồng lương thực trong đó lúa là chủ yếu Bình quân lượng thực/người = 377 kg/người/ năm
Cơ cấu kinh tế
Thu nhập từ nông nghiệp chiếm 93,71%. Còn lại là các ngành nghề khác như dịch vụ, tiểu thương, khai khoáng ….
Kiến trúc nhà ở chủ yếu là nhà gỗ mái ngói, nhà sàn mái ngói, mái lá, nhà cấp 4; Nhà 2, 3 tầng gần như không có:
Dân số
Bình Trung có tổng số 3.030 nhân khẩu/635 hộ. Trong đó trong độ tuổi lao động 1.726
Thành phần dân tộc: Kinh, Tày, Dao, Nùng, Sán Chỉ, Mông. Trong đó đông nhất là dân tộc Tày chiếm 70%
Cơ sở hạ tầng
Giao thông vận tải: Hệ thống giao thông gồm các tuyến đường liên xã và đường nội thị thị trấn đã rải nhựa tương đương đường cấp VI miền núi đi lại thuận lợi. Còn các đường liên thôn chủ yếu là đường đất và đường cấp phối nhỏ.
- Trường trung học phổ thông: 01 trưởng - Chợ phiên: 01 cái (5 ngày/phiên)
- Trường trung học cơ sở: 01 cái
- Trường tiểu học: 01 trường chính và 01 phân trường - Trạm y tế: 01 trạm
- Số hộ sử dụng điện: 80% - Số hộ sử dụng nước sạch: 80%
Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1. Điều kiện sinh trƣởng ảnh hƣởng đến sự phát triển của cây và chất lƣợng gỗ
Khái niệm “điều kiện sinh trưởng” là sự tham gia tổng hợp của các nhân tố sau đây: khu vực địa lý, độ cao so với mặt biển, nhiệt độ, lượng mưa, loại rừng, đất, vv... [11]
- ánh sáng là nguồn năng lượng không thể thiếu được của cây xanh, nhờ có ánh sáng cây xanh mới tổng hợp được các chất hữu cơ, vì vậy điều kiện ánh sáng khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng phát triển của cây trồng. Điều kiện ánh sáng của nơi trồng rừng khác nhau chủ yếu do vĩ độ địa lý và địa hình thay đổi. ở miền núi trong phạm vi một vùng, độ cao so với mặt nước biển, hướng dốc khác nhau, dẫn đến điều kiện ánh sáng khác nhau [11].
- Nhiệt độ là điều kiện tất yếu để cây rừng tiến hành các quá trình sinh lý, nhiệt độ cao thấp, thời gian dài ngắn quyết định thời kỳ sinh trưởng và tình hình phát triển thực vật, vì vậy có ảnh hưởng quyết định đến sản lượng và chất lượng rừng. Cùng trong một điều kiện ánh sáng, tình hình nhiệt độ nơi trồng rừng có thể khác nhau, đặc biệt là miền núi, trong một phạm vi hẹp, nhiệt độ có thể thay đổi rõ rệt do khác nhau về độ cao với mặt biển, hướng dốc, vị trí của dốc [11].
- Nước có vai trò quyết định trong đời sống cây trồng, nhờ có nước thực vật mới hấp thụ được các chất dinh dưỡng, mới duy trì được nhiệt độ cơ thể…. ở vùng núi, nước trong đất không chỉ thay đổi do đặc điểm của đất mà còn thay đổi do địa hình (độ cao so với mặt nước biển, độ dốc, hướng dốc, vị trí của dốc) [11].
- Độ phì của đất cao hay thấp là do hai nhân tố quyết định: dung lượng và chất lượng các chất khoáng có trong đất. Dung lượng là chỉ độ dày của đất, mức độ các chất khác lẫn trong đất. Chất lượng là hàm lượng và thành phần
chất khoáng có trong một đơn vị thể tích của đất nhiều hay ít. Vùng đồi núi trọc ở nước ta, lớp đất mặt thường mỏng, tỷ lệ đá lẫn lớn, thường là những nhân tố hạn chế độ phì của đất [22].
Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng đến chất lượng gỗ (tính chất cơ - lý của gỗ) việc tách riêng sự ảnh hưởng của một nhân tố nào đó để nghiên cứu thì khó có thể thực hiện được [22].
Sự ảnh hưởng của các nhân tố khi hậu đến tính chất cơ - lý của gỗ cho phép giả định rằng: mức độ ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu có liên quan đến vùng phân bố đến các loài gỗ [22].
Mức độ ảnh hưởng rõ ràng đối với các loài gỗ có vùng phân bố rộng rãi (thông, thông rụng lá, bạch dương); đối với các loài gỗ vùng phân bố hẹp yêu cầu điều kiện sinh trưởng cao hơn (sồi, bạch lạp) thì ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu ít rõ ràng [22].
Tuy nhiên, chưa có một công trình nào nghiên cứu và đưa ra được một kết luận chung cho tất cả các loại cây. Đã có một số công trình nghiên cứu cho từng loại gỗ riêng biệt: Những kết luận của các tác giả không phù hợp với nhau, được giải thích như thế nào là điều khó khăn, vì bản thân những công trình nghiên cứu đó cũng chưa được hoàn thiện. Tuy vậy, đa số những công trình nghiên cứu về loài gỗ lá kim (Thông), các loài gỗ lá rộng (mạch xếp vòng: Sồi, mạch phân tán; Thuỷ thanh cương, Sơn dương) đưa đến kết luận sau đây: ở đất tốt gỗ được hình thành có chất lượng tốt, song một số công trình nghiên cứu khác cho biết: gỗ Thông sinh trưởng ở điều kiện trung bình có tính chất gỗ cao nhất (điều kiện đất tốt và xấu đều gây nên làm giảm chất lượng gỗ, song xu thế điều kiện đất tốt giảm ít hơn so với đất xấu), còn đối với gỗ sồi ở đất khô thì tính chất của gỗ tốt hơn [22].
Điều đó cho thấy, với từng loại gỗ khác nhau trong cùng một điều kiện sinh trưởng sẽ cho chất lượng gỗ là khác nhau. Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu và đưa ra được sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng của gỗ Mỡ 10 tuổi thông qua đường kính và chiều cao của cây đến chất lượng gỗ.
2.2. Ảnh hƣởng của một số tính chất gỗ đến chế biến sử dụng gỗ
2.2.1. Ảnh hƣởng của một số tính chất vật lý của gỗ đến chế biến sử dụng gỗ
2.2.1.1. Độ ẩm của gỗ
Độ ẩm của gỗ có vai trò đặc biệt quan trọng đến quá trình chế biến và
sử dụng gỗ. Gỗ để lâu trong không khí có độ ẩm và nhiệt độ nhất định sẽ hút hoặc thoát hơi nước cho đến khi độ ẩm của gỗ tương đối ổn định (đạt trị số độ ẩm thăng bằng)
Trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết, gỗ khô hút hơi nước sẽ dãn nở làm thay đổi hình dạng và kích thước của gỗ, làm giảm cường độ và tạo điều kiện tốt cho sâu và nấm phá hoại gỗ. Ngược lại, trong không khí khô, gỗ ướt sẽ thoát ẩm và co rút làm cho thể tích thu nhỏ lại.
Hút ẩm của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Nhiệt độ giảm xuống càng nhanh, gỗ hút ẩm càng mạnh. Độ ẩm không khí càng cao gỗ hút ẩm càng nhiều. Quá trình hút ẩm của gỗ sẽ kết thúc khi nó đạt độ ẩm thăng bằng.
Hút và thoát hơi nước trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết còn là một trong những nguyên nhân gây nên cong vênh, nứt nẻ, biến hình ảnh hưởng xấu đến phẩm chất gỗ [26].
2.2.1.2. Khối lượng thể tích của gỗ
Khối lượng thể tích là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong những lĩnh vực sử dụng khác nhau. Khối lượng thể tích có mối liên quan mật thiết với các tính chất vật lý, cơ học khác của gỗ [13].
Khối lượng thể tích liên quan chặt chẽ đến sức co dãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối lượng thể tích là khác nhau.
Khối lượng thể tích là nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ.
Khối lượng thể tích cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có khối lượng thể tích càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao [26], [25]
Khối lượng thể tích của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó khối lượng thể tích có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ có khối lượng thể tích thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp. Khối lượng thể tích là một nhân tố quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ. Trong sản xuất ván dán, thích hợp nhất là sử dụng những loại gỗ có khối lượng thể tích từ 0.4 0.6 g/cm3 [7] . Trong sản xuất bột giấy và giấy thường sử dụng những loại gỗ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 0.60 g/cm3. Trong sản xuất ván dăm thường sử dụng gỗ có khối lượng thể tích là 0,4-0,65 g/cm3, Trong sản xuất đổ mộc lớn hơn 0,4g/cm3
2.2.1.3. Co rút và dãn nở
Khi phơi sấy gỗ, nước từ trong gỗ bốc hơi ra, kích thước gỗ thu nhỏ lại, hiện tượng ấy gọi là sự co rút. Ngược lại, khi gỗ khô kiệt hút nước, làm cho kích thước gỗ tăng lên, hiện tượng ấy gọi là sự dãn nở. Nhưng không phải mỗi khi độ ẩm gỗ thay đổi thì hiện tượng co dãn đều sản sinh, gỗ chỉ co dãn khi độ ẩm của nó biến đổi trong khoảng từ 0% đến độ ẩm bão hoà thớ gỗ. Mặt khác, gỗ có cấu tạo không đồng nhất theo 3 chiều thớ nên co dãn của gỗ theo 3 chiều là rất khác nhau. Co dãn là nguyên nhân gây nên biến hình, cong vênh, nứt nẻ trong qúa trình sấy gỗ hoặc sử dụng gỗ trực tiếp, … Hiểu được đặc điểm co dãn của từng loại gỗ sẽ giúp chúng ta sử dụng gỗ hợp lý và có các biện pháp phòng trừ, hạn chế những nhược điểm do gỗ co dãn gây ra [25], [26].
2.2.1.4. Tính chất hút nước của gỗ
Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong nước. Tính chất hút nước của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước, thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: khối lượng thể tích, vị trí, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu, … trong đó yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích. Khối lượng thể tích càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút hút nước chậm hơn gỗ giác. Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì tốc độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước
nhanh nhưng không nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất, dưới điều kiện áp suất thường.
Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hoà thớ gỗ. Trong công nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gỗ để lựa chọn độ ẩm gỗ cho thích hợp.
Với loại gỗ có độ hút nước lớn, tốc độ hút nước nhanh, trong quá trình nấu bột giấy, dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ. Tuy nhiên trong sản xuất ván nhân tạo, lượng keo dễ bị thấm sâu, nhiều, gây thiếu keo trên bề mặt dán dính nếu điều chỉnh độ nhớt của keo không phù hợp.
2.2.2. Ảnh hƣởng của một số tính chất cơ học của gỗ tới công nghệ và sử dụng gỗ
Trong quá trình gia công chế biến và sử dụng, gỗ thường chịu tác dụng của lực bên ngoài, khả năng chống lại tác động của ngoại lực gọi là tính chất cơ học hay cường độ gỗ. Nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ không những cung cấp cho người sử dụng những số liệu cần thiết để tính toán, thiết kế, giải quyết mâu thuẫn giữa việc đảm bảo an toàn và tiết kiệm vật liệu mà còn giúp cho ngành Chế biến lâm sản tìm ra các phương pháp gia công mới cũng như các phương pháp lợi dụng gỗ ngày càng có hiệu quả.
Nhìn chung, gỗ có cường độ thấp thì cường độ của ván tạo ra cũng thấp. ở đây chỉ xét những tính chất cơ học quan trọng nhất, ảnh hưởng nhiều đến công nghệ.
2.2.2.1. Giới hạn bền khi nén (ép)
Gỗ chịu nén dọc thớ: khi gỗ chịu nén dọc thớ, trong gỗ sản sinh ra nội lực chống lại theo chiều dọc thớ. Do đại bộ phận các tế bào sắp xếp song song với trục dọc thân cây nên khi có lực tác động theo chiều dọc thì các bó mixenxenluloza sản sinh ra nội lực chống lại sự tác động đó. Khả năng liên kết giữa các mixenxenluloza bởi lignin và lớp keo màng giữa các tế bào làm cho các mixenxenluloza ổn định vị trí khi chịu lực. Sức hút tương hỗ giữa các
phần tử cấu tạo nên gỗ tạo cho nó một khối vững chắc và chính nó tạo ra ứng lực cho gỗ [26].
Gỗ chịu nén ngang thớ: trong một giới hạn nhất định, khi chịu nén ngang thớ gỗ biến dạng đàn hồi, trong giới hạn đó sức hút và sức đẩy tương hỗ giữa các mixenxenluloza cân bằng nhau làm cho khối gỗ vững chắc theo phương nằm ngang. Gỗ được cấu tạo bởi các tế bào hình ống, rỗng ruột nên khi lực bên ngoài vượt quá giới hạn đàn hồi (chủ yếu là phía đầu các tế bào) làm cho các tế bào (trước hết là tế bào mạch gỗ, tế bào mô mềm, quản bào gỗ