Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến sự nứt gãy gạo và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tại ĐBSCL "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

85
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thu hoạch đúng thời hạn chiếm vị trí quan trọng trong việc kiểm soát sự nứt gãy hạt gạo. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm sẽ làm giảm giá trị và thu nhập của nông hộ. Các thí nghiệm trên đồng được thực hiện nhằm xác định ảnh hưởng của thời gian thu hoạch xung quanh thời điểm chín sinh lý của hạt đến độ nứt gãy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của 7 giống gạo phổ biến (OM1490, OM2718, OM2517, OM4498, AG24, IR50404 và Jasmine) tại 3 địa điểm khác nhau trong 2 năm canh tác (2006-2008) ở Đồng Bằng Sông...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu nông nghiệp " Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến sự nứt gãy gạo và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tại ĐBSCL "

Phụ lục 1 Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến sự nứt gãy gạo và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tại ĐBSCL Tháng 04- 2010 TÓM TẮT Thu hoạch đúng thời hạn chiếm vị trí quan trọng trong việc kiểm soát sự nứt gãy hạt gạo. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm sẽ làm giảm giá trị và thu nhập của nông hộ. Các thí nghiệm trên đồng được thực hiện nhằm xác định ảnh hưởng của thời gian thu hoạch xung quanh thời điểm chín sinh lý của hạt đến độ nứt gãy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của 7 giống gạo phổ biến (OM1490, OM2718, OM2517, OM4498, AG24, IR50404 và Jasmine) tại 3 địa điểm khác nhau trong 2 năm canh tác (2006-2008) ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Kết quả cho thấy thời gian thu hoạch và giống gạo rất ảnh hưởng đến độ nứt gãy gạo. Xu hướng chung là tỉ lệ hạt nứt tăng khi thời gian thu hoạch trễ hạn so với ngày chín sinh lý dự tính. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên cũng theo xu hướng trên khi thu hoạch trễ. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm trung bình 11.3% và lên đến 50% nếu bị thu hoạch trễ từ 4-6 ngày. Xu hướng này như nhau đối với cả mùa khô và mùa mưa. Tỉ lệ gạo gãy giữa các giống gạo chênh lệch nhiều (0.9 đến 60.5%) vào ngày thứ 6 sau ngày chín sinh lý cho thấy có thể lựa chọn giống gạo phù hợp để canh tác nhằm giảm thiểu mức độ gãy hạt do thu hoạch trễ hạn gây ra. GIỚI THIỆU Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên được định nghĩa là phần trăm gạo nguyên (nhân gạo có chiều dài hạt ít nhất là ¾ chiều dài ban đầu) so với số lượng lúa đem đi xay xát. Đây là chỉ tiêu chất lượng chủ yếu do tấm thường chỉ còn một nửa giá trị thương phẩm so với gạo nguyên. Thời gian thu hoạch được xem là yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến năng suất xay xát gạo. Thu hoạch gạo tại thời điểm chín sinh lý của hạt giúp đạt được tỉ lệ thu hồi gạo nguyên tối đa (Kester và ctv. 1963, Bal và Oiha 1975). Nếu thời gian thu hoạch bị trễ hạn sẽ gây ra tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm (Bal và Oiha 1975, Ntanos và ctv. 1996, Berrio và ctv. 1989) và thu hoạch quá trễ dẫn đến tổn thất to lớn lượng gạo nguyên thu hồi. Nghiên cứu của Berrio và ctv. (1989) trên 16 giống gạo cho thấy tỉ lệ gạo nguyên bị giảm 18% khi thu hoạch trễ 2 tuần. Tuy nhiên, thu hoạch trễ hạn không ảnh hưởng đến các giá trị cảm quan của gạo (Champagne và ctv. 2005, Chae và Jun 2002). Gạo bị nứt gãy trên đồng ảnh hưởng đáng kể đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Đây là một tác động tiềm ẩn vì hạt gạo có thể đã bị nứt khi hàm ẩm bị thay đổi do ngày nắng đêm ẩm ướt. Thời gian thu hoạch ảnh hưởng đến tỉ lệ hạt nứt gãy và tất yếu ảnh hưởng đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Khi thu hoạch gạo quá sớm có thể dẫn đến số lượng hạt chưa chín nhiều. Các hạt chưa chín thường mỏng và bị khuyết tật do đó dễ bị gãy vỡ trong quá trình xay xát sau đó (Swamy và Bhattacharya 1980). Ngược lại, thu hoạch hạt trễ hạn làm cho hạt quá khô và dễ bị nứt gãy. Các điều tra nghiên cứu của Chau và Kunze (1982) cho biết các vết nứt có thể phát triển ở những nhân gạo có ẩm độ thấp (13% hay 14% cơ sở ướt) trước khi thu hoạch do sự thay đổi đột ngột độ ẩm tương đối không khí. Hơn nữa, các thao tác thu hoạch không đúng như không suốt lúa ngay mà để qua đêm trên đồng làm tăng khả năng hút ẩm do hàm ẩm và độ chín của khối hạt không đồng đều (Kunze và Prasad 1978). 58
Tỉ lệ gạo nguyên giảm do nứt gạo là một trong những nguyên nhân trực tiếp làm giảm thu nhập và lượng lương thực của nông hộ ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), vựa lúa lớn nhất của cả nước. Hạt gạo bị gãy hay bị nứt tế vi có thể xảy ra ngay trên đồng do thời điểm thu hoạch không thích hợp, thao tác thu hoạch chưa đúng, cũng như do tác động của các điều kiện sấy sau thu hoạch và thao tác xay xát chưa phù hợp. Nông hộ ở ĐBSCL canh tác lúa trong cả hai mùa mưa và khô. Điều kiện khí hậu tại thời điểm thu hoạch vì thế là khác nhau giữa hai mùa, sự khác nhau này có thể làm hạt gạo bị nứt và gãy trong quá trình xay xát. Tuy nhiên, hiện nay chưa có số liệu thực nghiệm về tác động của thời điểm thu hoạch đến sự nứt gãy của gạo và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên trên các giống gạo được canh tác tại các mùa khác nhau ở ĐBSCL. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích thu thập số liệu một cách có hệ thống tỉ lệ gạo nứt gãy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên với các thí nghiệm trên đồng trong 4 mùa thu hoạch liên tiếp từ năm 2006 đến năm 2008. Yếu tố chính trong thí nghiệm là thời điểm thu hoạch trước và sau ngày chín sinh lý. Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch trên nhiều giống gạo đến mức độ nứt gãy hạt và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên ở các mùa vụ khác nhau. Nghiên cứu này sẽ giúp xác định thời điểm thu hoạch tối ưu cho một số giống gạo trồng tại ĐBSCL. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Lấy mẫu gạo Thí nghiệm được thực hiện tại ba địa điểm khác nhau là Trung tâm Giống tỉnh An Giang, Hợp tác xã Tân Phát A (tỉnh Kiên Giang) và Hợp tác xã Tân Thới 1 (TP. Cần Thơ) trong 4 mùa vụ liên tiếp trong 2 năm (2006-2008). Chọn 7 giống gạo trồng phổ biến tại các Hợp tác xã và Trung tâm Giống cho các thí nghiệm trên đồng như trình bày ở Bảng 1. Ngày lúa chín của từng giống gạo được xác định dựa trên khuyến cáo của các Trung tâm khuyến nông địa phương là từ 86-98 ngày (Bảng 1). Ngày chín sinh lý trong nghiên cứu này được định nghĩa là ngày thu hoạch lúa kể từ ngày sạ lúa (DAS-days after sowing). Ngày chín sinh lý này được ước tính dựa trên kinh nghiệm của nông hộ và các thông tin sẵn có từ các cơ quan khuyến nông. Bảng 1. Các giống lúa và ngày chín sinh lý (CSL) được lựa chọn trong nghiên cứu này. Giống lúa Mùa vụ Ngày CSL khuyến Ngày CSL thí cáo† nghiệm†† Mưa OM1490 92 87-92 Khô 92 Mưa OM2718 92 90-95 Khô 92 Mưa OM2517 90 85-90 Khô 86 Mưa OM4498 90 90-95 Khô 91 Mưa Jasmine 95-105 98 Mưa AG 24 90-95 90 Mưa IR50404 90-95 92 † Ngày chín sinh lý khuyến cáo (ngày sau sạ) của Trung tâm khuyến nông địa phương cung cấp. †† Ngày chín sinh lý (ngày sau sạ) lựa chọn cho thí nghiệm. 59
Thiết kế thí nghiệm Mỗi thí nghiệm gồm có 7 nghiêm thức tương ứng với thời điểm thu hoạch trước và sau ngày lúa chín dự tính cho mỗi giống gạo trong 7 giống được chọn. Các giống gạo này được trồng tại các đồng lúa khác nhau trong 3 địa điểm thực hiện thí nghiệm. Thí nghiệm gồm có 7 nghiệm thức, 6 ngày trước và 6 ngày sau ngày thu hoạch. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối đầy đủ RCBD (Random Complete Block Design), gồm có 5 khối, số khối tương ứng với số lần lặp lại của một nghiệm thức (Bảng 2). Bảng 2. Các nghiệm thức (ngày thu hoạch) so với ngày chín sinh lý (CSL). 0, +2, +4, +6 và -2, -4, -6 là ngày thu hoạch trước và sau ngày CSL dự tính. A, B, C, D, và E là khối lặp lại Khối A B C D E Nghiệm thức (-6) -6A -6B -6C -6D -6E 1 (-4) -4A -4B -4C -4D -4E 2 (-2) -2A -2B -2C -2D -2E 3 (0) 0A 0B 0C 0D 0E 4 (+2) +2A +2B +2C +2D +2E 5 (+4) +4A +4B +4C +4D +4E 6 (+6) +6A +6B +6C +6D +6E 7 Qui trình thí nghiệm Lựa chọn một số ruộng lúa của nông hộ và phân lô thí nghiệm trước thời gian thu hoạch. Lúa thí nghiệm trong mùa mưa được gieo vào tháng 3-4 và thu hoạch vào tháng 6-7 (năm 2006 một số giống gạo được gieo vào mùa mưa trễ và thu hoạch vào tháng 9). Đối với lúa thí nghiệm trong mùa khô được gieo vào tháng 11-12 và thu hoạch tháng 3-4. Hình 1 minh họa sơ đồ bố trí thí nghiệm thời điểm thu hoạch cho mỗi giống gạo. Thu hoạch lúa trong 35 lô có kích thước 1 m x 2 m (tổng diện tích thu hoạch là 70 m2) tại 7 ngày thu hoạch tương ứng với các nghiêm thức 6 ngày trước và 6 ngày sau ngày chín sinh lý với 5 lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức (Hình 1). Lúa được gặt bằng liềm và suốt bằng tay. Gặt lúa vào buổi sáng sớm để tránh ánh nắng gắt nhằm giảm khả năng gây nứt hạt do sự thay đổi đột ngột phân bố ẩm bên trong hạt trong điều kiện đêm ẩm, ngày khô. Sau khi gặt, chuyển lúa vào bóng râm để suốt bằng tay, làm sạch và tách bỏ rơm, hạt lép, tạp chất. Mẫu lúa được chuyển đến nơi sấy sau khi đo ẩm độ. Mẫu được sấy nhẹ ở 35 oC bằng máy sấy khay của Đại học Nông Lâm TP.HCM đến ẩm độ 14 % cơ sở ướt. Mẫu sấy được làm sạch một lần nữa để loại bỏ các hạt lép, đo ẩm độ bằng máy Kett (Kett Co. Ltd., Japan), bao gói và chuyển về phòng thí nghiệm để xác định tỉ lệ nứt gãy và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Hình 1. Minh họa bố trí thí nghiệm ngày thu hoạch cho mỗi giống gạo. Mỗi lô có chiều dài 2 m và chiều rộng 1 m và đường biên quanh khu vực thu hoạch là 1.5 m. 60
1.5 m 2m 1A 3B 4C 5D 7E 1m 2A 1B 3C 6D 4E 3A 5B 1C 7D 6E 4A 2B 6C 3D 5E 5A 6B 7C 1D 2E 6A 7B 2C 4D 3E 1m 7A 4B 3C 2D 1E Phân tích và đo đạc Xác định độ nứt trước khi xay xát (độ nứt hạt tự nhiên trên đồng). Đây là chỉ tiêu phản ánh nhiều nhất khả năng ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến độ nứt hạt. Lấy 3 mẫu nhỏ (150 g) từ mẫu của khối, đảm bảo độ lặp lại của mỗi khối. Mỗi mẫu được bóc vỏ bằng tay để tránh nứt gãy trong quá trình thực hiện. Sau đó, đếm số vết nứt trên hạt (50 hạt) dưới kính soi phóng đại và tính tỉ lệ nứt. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Cân chính xác 180 g lúa và đem xay, lấy 100 g trong số đó cho vào máy xát trắng trong 60 giây. Gạo sau khi được xát trắng được phân loại bằng máy phân loại để tách gạo nguyên, cám và tấm ra khỏi nhau. Sau khi xay, các sản phẩm phụ như lúa sót, trấu được tách khỏi gạo lức và tỉ lệ của chúng được tính và ghi nhận dựa trên tổng khối lượng lúa đưa vào. Gạo nguyên là các hạt bảo đảm được ít nhất 75% chiều dài ban đầu sau khi xay xát. Xử lý số liệu Số liệu được xử lý ANOVA (phân tích phương sai) bằng phần mềm thống kê Statgraphics® 3.0 (StatPoint, Inc.). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Tỉ lệ nứt gãy hạt gạo Tỉ lệ nứt hạt tự nhiên trước xay của 7 giống gạo trong 4 mùa thu hoạch liên tục, mùa mưa 2006, mùa khô và mưa 2007 và mùa khô 2008 được trình bày trong Bảng 3. Tỉ lệ nứt gãy gạo tự nhiên khác biệt đáng kể giữa các ngày thu hoạch đối với từng giống gạo (P
đúng thời điểm trong giai đoạn chín sinh lý của hạt. Kết quả của nghiên cứu này trên các giống gạo Việt Nam phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy tác động xấu của tập quán thu hoạch trễ hạn đến chất lượng gạo về mặt tỉ lệ hạt nứt gãy (Ntanos và ctv 1996, Berrio và ctv 1989). Khi hạt bị phơi quá khô trên đồng (hay trên gié lúa) có thể dẫn đến số lượng hạt nứt gãy tăng. Bảng 3. Tỉ lệ nứt gãy hạt của bảy giống gạo trước và sau ngày CSL trong hai năm canh tác. Giống Mùa vụ Tỉ lệ hạt nứt gãy (%) trước và sau ngày CSL gạo -6 -4 -2 0 +2 +4 +6 a a bc ab bc c 23.60d Mưa‘06 0.80 3.20 9.60 4.80 10.80 15.20 OM1490 1.87a 0.53a 2.27a 2.80a 5.60a 14.40b 22.40c Khô ‘07 2.00a 2.13a 2.27a 1.07a 1.33a 2.13a 2.40a Mưa ‘07 0.40a 0.40a 1.20a 2.80a 10.80b 4.00a 5.20ab Mưa ‘06 0M2718 2.40a 0.67a 6.27b 2.00a 3.20a 7.20b 8.53b Khô ‘07 1.47a 2.00a 3.60a 5.73a 16.00b 33.60c 60.53d OM2517 Khô ‘07 3.47a 10.27b 15.73bc 18.67c 12.13b 12.67b 20.27c Mưa ‘07 0.67a 1.73a 3.33a 8.13b 9.33b 14.13c 25.73d Khô ‘08 3.73a 1.07a 1.47a 1.47a 1.07a 2.93a 9.33b OM4498 Khô ‘07 2.53a 3.73ab 3.87ab 4.67ab 8.93b 10.40c 8.13ab Mưa ‘07 1.33a 0.13a 1.60a 0.53a 1.33a 5.47b 5.47b Mưa‘06† AG24 6.50a 18.17bc 16.44bc 17.67ab 21.47bc 32.40c 53.07d Khô ‘08 1.47b 1.60b 1.07b 0.67a 0.93ab 0.4a 1.33b Mưa ‘07 IR50404 0.80a 1.47a 2.80a 1.07a 1.73a 1.60a 12.27b Khô ‘08 4.00a 3.90a 5.18ab 5.14ab 6.00ab 8.66c 7.60bc Mưa‘06† Jasmine Số liệu là giá trị trung bình của năm lần lặp lại. Các chữ giống nhau trong cùng một hàng biểu thị các giá trị khác biệt không đáng kể (P>0.05). † thu hoạch trong ‘mùa mưa trễ’ vào tháng chín 2006. Tỉ lệ hạt nứt gãy tăng do thu hoạch trễ cũng phụ thuộc vào giống gạo. Giống gạo OM2517 và AG24 có số lượng hạt nứt gãy cao sau ngày chín sinh lý lần lượt là 16.00 – 60.53% và 21.47 – 53.07% trong mùa khô 2007 và mùa khô 2008. Ngược lại, tỉ lệ hạt nứt gãy của các giống IR50404, OM2718, và OM4498 thấp hơn trong cả hai mùa mưa và khô (lần lượt khoảng 0.4 – 12.27%, 3.20-10.80% và 1.07-10.40%) sau ngày chín sinh lý. Kết quả này chứng tỏ tỉ lệ hạt nứt gãy tùy thuộc vào giống gạo và do đó lựa chọn giống gạo phù hợp để canh tác là một bước quan trọng để làm giảm tỉ lệ hạt nứt gãy. Theo dự đoán hạt gạo nứt gãy trên cánh đồng sẽ phụ thuộc vào mùa vụ vì điều kiện thời tiết khác biệt như nhiệt độ thay đổi đột ngột giữa ngày và đêm, cường độ bức xạ mặt trời, số giờ chiếu sáng và số lần mưa. Trong mùa mưa, hạt gạo có thể bị nứt trong giai đoạn chín trễ do hiện tượng hồi ẩm. Trong mùa khô, hạt có thể bị quá khô tại giai đoạn chín trễ nếu không được thu hoạch đúng thời điểm chín. Tuy nhiên, kết quả tại Bảng 3 trong 4 mùa vụ liên tiếp (mưa 2006, mưa và 62
khô 2007, và khô 2008) cho thấy mùa vụ không ảnh hưởng nhiều đến tỉ lệ nứt gãy hạt vì trong cả mùa mưa và khô đều có chiều hướng tỉ lệ hạt nứt gãy tương tự nhau. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên theo thời gian của 7 giống gạo được trình bày trong Bảng 4. Nhìn chung, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm khi thu hoạch trễ. Thu hoạch trễ 4-6 ngày có thể làm giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên đến 50% so với tỉ lệ này tại thời điểm hạt chín sinh lý. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên có xu hướng nghịch với tỉ lệ hạt nứt gãy chứng tỏ rằng hạt nứt hiện diện trong hạt lức ban đầu làm giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến kết quả chung được trình bày trong Bảng 5. Lưu ý rằng tỉ lệ thu hồi gạo nguyên bị ảnh hưởng bởi hệ thống xay xát thí nghiệm do đó tỉ lệ thu hồi gạo nguyên là một hàm số của hiệu suất xay xát. Vì vậy, số liệu tỉ lệ thu hồi gạo nguyên trình bày trong Bảng 5 mang tính tương đối với tỉ lệ thu hồi tại ngày chín sinh lý (ngày 0) được gán giá trị 100%. Ngoài ra, do số lượng thí nghiệm hạn chế, các giá trị được trình bày theo khoảng khảo sát đối với từng giống gạo. Bảng 4. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của bảy giống gạo biến thiên theo thời gian thu hoạch khác nhau (sau ngày CSL dự tính). Giống Mùa vụ Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên (%) trước và sau ngày CSL gạo -6 -4 -2 0 +2 +4 +6 51.06cd d cd c b a 34.53a OM1490 Mưa ‘06 52.30 50.73 48.08 42.23 36.51 63.13bc 66.21c 66.93c 67.90c 64.57bc 60.25ab 56.35a Khô ‘07 50.03a 45.10a 52.15a 45.56a 49.81a 49.26a 49.01a Mưa ‘07 45.41c 51.47d 43.54bc 43.91bc 38.76ab 36.83a 40.72abc Mưa ‘06 0M2718 67.93b 67.01b 66.40b 67.48b 66.22b 63.81a 62.41a Khô ‘07 64.58d 41.09b 45.19b 56.68c 53.18c 43.74b 28.63a OM2517 Khô ‘07 48.01c 44.16bc 37.88a 42.19ab 44.47bc 49.24c 44.34bc Mưa ‘07 65.68c 65.36c 64.67c 59.84c 60.55b 55.29a 52.90a Khô ‘08 43.80a 54.35bc 54.02bc 58.33d 56.95cd 53.78bc 52.55b OM4498 Khô ‘07 36.64a 37.77a 35.83a 39.35ab 37.87ab 42.42b 35.35a Mưa ’07 40.35b 42.35bc 40.76b 43.50bcd 46.99d 35.90a 35.35a Mưa ‘06† AG24 61.66c 55.42bc 52.38b 42.62a 43.55a 36.48a 37.94a Khô ‘08 58.08c 56.94b 57.79c 53.27a 56.54bc 55.67abc 54.55ab Mưa ‘07 64.28de 61.75cd 64.57e 60.28c 57.40b 56.99b 51.68a Khô ‘08 IR50404 41.59a 54.65c 51.82bc 55.36c 54.59bc 48.15b 49.46bc Mưa‘06† Jasmine Số liệu là giá trị trung bình của năm lần lặp lại. Các chữ giống nhau trong cùng một hàng biểu thị các giá trị khác biệt không đáng kể (P>0.05). † thu hoạch trong ‘mùa mưa trễ’ vào tháng chín 2006. 63
Nói chung, thời điểm thu hoạch tối ưu trình bày trong Bảng 5 tương tự thời điểm chín sinh lý trong Bảng 1 đối với tất cả các giống gạo được khảo sát. Thời điểm thu hoạch đề nghị cho giống OM 1490 (94 ngày) và OM 2517 (94 ngày) trong mùa mưa dài hơn ngày chín sinh lý khuyến cáo của trung tâm khuyến nông địa phương là 2-4 ngày. Từ các kết quả trên, có thể kết luận rằng (1) ngay cả khi lúa được thu hoạch đúng thời điểm, tỉ lệ nứt gãy vẫn khác nhau tùy vào giống gạo và do đó cơ hội can thiệp ở đây là đề nghị nông hộ canh tác các giống gạo có độ nứt gãy thấp như OM 2718 và các nhà khoa học phát triển các giống gạo như vậy, (2) tỉ lệ hạt nứt gãy tại thời điểm thu hoạch tối ưu ít nhưng thu hoạch trễ hạn 6 ngày sẽ dẫn đến tỉ lệ nứt gãy cao và cơ hội can thiệp là đảm bảo lúa được thu hoạch đúng thời điểm, và (3) tỉ lệ nứt gãy gạo tại từng thời điểm thu hoạch của các giống gạo là khác nhau, một số giống dễ bị ảnh hưởng hơn các giống khác như giống OM 2517, vậy cơ hội can thiệp là bảo đảm các giống này được thu hoạch nhanh. Bảng 5. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch trước và sau ngày CSL theo mùa vụ (4-6 ngày trước và 4-6 ngày sau ngày CSL dự tính) đến tỉ lệ hạt nứt gãy (trước xát) và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên được biểu diễn theo giá trị tương đối so với ngày CSL. Mùa vụ Giống Tỉ lệ hạt nứt gãy % Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên Ngày thu gạo tương đối % hoạch tối ưu Trước chín Sau chín Trước chín Sau chín OM1490 0.8-9.6 1.1-23.6 101-109 72-88 94 Mưa OM2718 0.4-1.2 4.0-10.8 103-117 84-93 92 OM2517 3.5-15.7 12.1-20.3 90-114 105-117 94 OM4498 2.5-3.9 8.1-10.4 91-93 96-108 94 AG24 0.3-1.5 1.1-4.1 93-97 83-108 94 IR50404 1.1-1.5 0.4-1.3 103-105 99-106 90 Jasmine 4.0-4.5 6.0-7.7 75-99 87-99 98 OM1490 0.5-2.3 5.6-22.4 93-99 83-95 92 Khô OM2718 0.7-6.3 3.2-8.5 98-101 92-98 92 OM2517 0.7-3.6 9.3-60.5 77-106 51-97 86 OM4498 1.1-3.7 1.1-9.3 75-93 90-98 91 AG24 6.5-16.4 21.5-53.1 133-145 86-102 88 IR50404 0.8-2.8 1.7-12.3 105-107 86-95 88 KẾT LUẬN Thu hoạch gạo sớm hạn vài ngày (trước ngày chín sinh lý) tốt hơn thu hoạch trễ hạn từ 4 đến 6 ngày vì thu hoạch trễ hạn làm cho hạt gạo dễ bị nứt gãy. Do đó, thời điểm thu hoạch càng kéo dài thì tổn thất càng trầm trọng ngay cả trong trường hợp thu hoạch bằng tay như nghiên cứu này. Mức độ ảnh hưởng của thời điểm thu hoạch đến tỉ lệ nứt gãy hạt cũng phụ thuộc vào giống gạo. 64
LỜI CẢM ƠN Các tác giả chân thành cảm ơn Chương trình Hợp tác Phát triển Nông nghiệp và Nông Thôn (CARD) đã tài trợ cho nghiên cứu này. CARD là một dự án do Chính phủ Úc tài trợ cho Việt Nam để tăng cường nông nghiệp và phát triển nông thôn bằng cách áp dụng nghiên cứu, kỹ thuật, kỹ năng và quản lý cho các nông hộ. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bal, S., & Oiha, T. P., 1975. Determination of biological maturity and effect of harvesting and drying conditions on milling quality of paddy. Journal Agricultural Engineering Resource, 20, 353-361. Berrio, L. E., & Cuevas-Perez, F. E., 1989. Cultivar differences in milling yields under delayed harvesting of rice. Crop Science, 24, 1510-1512. Calderwood, D. L., Bollich, C. N., & Scott, J. E., 1980. Field drying of rough rice: Effect on grain yield, milling quality energy saved. Agronomy Journal, 72, 644-653. Chae, J. C., & Jun, D. K., 2002. Effect of harvesting date on yield and quality of rice. Korean J. Crop Sci., 47(3), 254-258. Champagne, E. T., Bett-Garbet, K. L., Thompson, J., Mutters, R., Grimm, C. C., & McClung, A. M., 2005. Effects of Drain and Harvest Dates on Rice Sensory and Physicochemical Properties. Cereal Chemistry, 82(4), 369-274. Chau, N. N., & Kunze, O. R., 1982. Moisture content variation among harvested rice grains. Transactions of the ASAE, 25(4), 1037-1040. Kester, E. B., Lukens, H. C., Ferrel, R. E. M., A., & FIinfrock, D. C., 1963. Influences of maturity on properties of western rice. Cereal Chemistry, 40, 323-326. Kunze, O. R., & Prasad, S., 1978. Grain fissuring potentials in harvesting and drying of rice. Transactions of the ASAE, 21(2), 361-366. Ntanos, D., Philippou, N., & Hadjisavva-Zinoviadi, S., 1996. Effect of rice harvest on milling yield and grain breakage. CIHEAM-Options Mediterraneennes, 15(1), 23-28. Swamy, Y. M. I., & Bhattacharya, K. R., 1980. Breakage of rice during milling- Effect of kernel defects and grain dimension. Journal of Food Process Engineering, 3, 29-42. 65
Phụ lục 2A Nghiên cứu về máy sấy tĩnh vỉ ngang ở Đồng Bằng Sông Cửu Long Việt Nam THÁNG 04- 2010 TÓM TẮT Nghiên cứu này bao gồm các thí nghiệm và điều tra khảo sát về máy sấy tĩnh vỉ ngang với trọng tâm hiện tượng nứt hạt gạo và so sánh các chế độ sấy đảo gió. Kết quả cho thấy cả hai máy sấy qui mô sản xuất 8 tấn và qui mô phòng thí nghiệm 20 kg, ảnh hưởng của đảo gió là giảm sai biệt ẩm độ cuối rất rõ ràng; tuy nhiên, ảnh hưởng này đến thời gian sấy và tốc độ sấy là khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê. Sấy cơ học dù là có hay không có đảo gió đều tốt hơn phơi nắng xét trên phương diện làm giảm nứt hạt. Tuy nhiên, khi so với đối chứng là mẫu sấy bóng râm, sấy cơ học (có hay không có đảo gió) làm giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tăng nứt; yếu tố ảnh hưởng chưa cụ thể có thể là do tốc độ sấy. Hiện tượng tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm không nhất quán, thấp hơn hoặc cao hơn một ít trong mỗi cặp thí nghiệm giữa đảo gió và không đảo gió; kết quả này không như dự đoán với số liệu sai biệt ẩm độ cuối đã đo đạc. Thí nghiệm trên máy sấy 4 tấn ở Long An có trang bị bộ thu phụ năng lượng mặt trời cho chất lượng hạt tốt và minh chứng tính kinh tế cao. Các kết quả khảo sát chính từ các điều tra hiện trạng tình hình sử dụng máy sấy tĩnh vỉ ngang ở bảy tỉnh ở ĐBSCL là: xu hưởng tăng năng suất sấy, vai trò của các nhà chế tạo ở địa phương và cán bộ khuyến nông, sự hỗ trợ của chính phủ giảm lãi vay mua máy sấy, sấy trong mùa khô và đặc biệt là sự mất cân đối giữa chi phí sấy và lợi ích sấy. GIỚI THIỆU Máy sấy tĩnh vỉ ngang đã có mặt từ lâu trong nền sản xuất lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Từ mẫu máy đầu tiên trong những năm 1980 đến khoảng 6500 máy vào năm 2007 quả là bước tiến dài. Nhưng không phải tất cả đều đáng lạc quan. Mức độ chấp nhận máy sấy thay đổi tùy tỉnh, ngay cả các huyện các xã trong một tỉnh đều khác nhau. Tìm ra ra các nguyên nhân tác động đến sự chấp nhận này quả thực phức tạp. Trong khuôn khổ Dự án CARD 026/VIE-05 với trọng tâm là sự nứt gãy hạt lúa, phần nghiên cứu máy sấy vỉ ngang từ năm 2006 đến 2008 gồm các hoạt động sau: • Thực hiện các thí nghiệm với các điều kiện sấy qui mô thí nghiệm và ở điều kiện sản xuất thực tế để đánh giá tác động của sấy lúa đảo chiều gió đến độ nứt hạt và các thông số sấy khác. • Tiến hành các thí nghiệm trên máy sấy vỉ ngang 4 tấn có bộ thu nhiệt phụ bằng năng lượng mặt trời. • Tiến hành Khảo sát nhanh (Participatory Rapid Rural Appraisal PRRA) về việc sử dụng máy sấy vỉ ngang tại ĐBSCL. CÁC THÔNG TIN LIÊN QUAN Các thông tin dưới đây lấy từ số liệu các tỉnh trong các buổi Hội thảo, từ cuộc khảo sát qui mô toàn vùng ĐBSCL do Bộ Nông nghiệp & PTNT tổ chức năm 2004 phối hợp với tổ chức Danida của Đan Mạch, và từ kinh nghiệm của người viết nghiên cứu về máy sấy trong 25 năm qua. 68
Sự phát triển của máy sấy tĩnh vỉ ngang (MSTVN) Đồng Bằng Sông Cửu Long ở Nam Bộ với khoảng 2,7 triệu hecta lúa cho ra khoảng 50% sản lượng lúa củaViệt Nam, xuất khẩu hơn 90% gạo. Mỗi nông hộ có khoảng 1 ha, tuy rằng ở vài nơi, cũng nhiều người canh tác trên 3- 10 ha hoặc hơn thế. Sấy lúa trở thành vấn đề ở ĐBSCL từ những năm 1980 khi tăng thêm vụ lúa thu hoạch trong mùa mưa. Nhiều cơ quan đã thử nhiều mẫu máy sấy, nhưng chỉ một mẫu được sản xuất chấp nhận, đó là máy sấy vỉ ngang (MSVN). Mẫu MSVN đầu tiên được Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh lắp đặt tại Sóc Trăng năm 1982. Nông dân quanh vùng đã cải biến/ cải tiến máy này, dùng nguyên vật liệu có sẵn tại địa phương. Năm 1990, có khoảng 300 MSVN ở ĐBSCL, một nửa là ở Sóc Trăng. Nhiều tỉnh khác bắt đầu áp dụng máy này. Năm 1997 một khảo sát do Dự án Danida tiến hành, báo cáo có 1500 MSVN ở ĐBSCL, trong đó 3 tỉnh Kiên Giang, Sóc Trăng, và Cần Thơ chiếm 850 máy, 10 tỉnh còn lại chiếm 650 máy (Bảng 2). Dự án Danida này ở Cần Thơ và Sóc Trăng đã tăng gấp đôi số lượng máy sấy ở mỗi tỉnh, từ 250 máy lên 500 máy trong hai năm 1998-1999 thông qua hoạt động khuyến nông và chương trình tín dụng. Dự án này kết thúc năm 2001, và được thay bằng Hợp phần sau thu hoạch do Bộ Nông nghiệp quản lý, và cũng được Danida hỗ trợ các hoạt động khuyến nông. Hợp phần kết thúc năm 2007. Số MSVN tăng nhanh, năm 2002 có 3000 máy, năm 2006 có 6200 máy. Số máy sấy ở ĐBSCL chiếm hơn 95 % tổng số máy sấy ở Việt Nam. Sự phát triển của MSVN trong 25 năm qua theo một mô thức khá thú vị. Trước tiên, một cơ quan nghiên cứu đưa ra một mẫu máy, trong trường hợp này là ĐHNL. Sau đó, nông dân/ thợ cơ khí chép mẫu /cải biến/ cải tiến máy. Tiếp theo ĐHNL theo dõi các cải tiến đó, và cho ra một mẫu máy với nhiều thay đổi và cải tiến đột phá. Chu trình lặp lại. Các cột mốc về các mẫu thiết kế máy sấy của ĐHNL là: 1982: MSTVN kiểu thông thường, với không khí sấy đi vào buồng gió từ chính giữa; lò đốt trấu ghi phẳng và buồng lắng tro (Hình 1). 1994: MSTVN kiểu thông thường, với buồng gió bên hông (Hình 2), lò đốt trấu với buồng lằng xoáy (Hình 3). 2001: MSTVN loại đảo chiều không khí sấy (đảo gió), Hình 5 và 6. (dự kiến ): 2006: Lò đốt trấu tự động (model NLU-IRRI-Hohenheim, Hình 4) 2007: Bộ thu nhiệt năng lượng mặt trời cho MSTVN. Các cải biến / cải tiến quan trọng do nông dân thực hiện bao gồm: 1987: Lò đốt trấu ghi nghiêng. 2004: Buồng sấy đảo gió, với ống gió chìm. 2006: Cơ cấu cào dưới hộc chứa trấu để cung cấp trấu đều hơn. Hình 1. MSTVN kiểu thông thường, với không khí Hình 2. MSTVN kiểu thông thường, với buồng gió sấy đi vào từ chính giữa. bên hông. 69
Hình 3. Lò đốt trấu với buồng lắng xoáy. Hình 4. Lò đốt trấu tự động cho máy sấy đảo gió SRA-4. Drying Air Drying Air Drying Air UP UP DOWN 0.3m 0.6m Grain Grain Grain CONVENTIONAL SHG FLAT-BED DRYER Floor: 50 sq.m / 8 ton REVERSIBLE SRA DRYER Floor: 25 sq.m / 8 ton Hình 5. Nguyên lý sấy đảo gió. Hình 6. Máy sấy đảo gió SRA-10 (10 tấn/mẻ ). ĐHNL đã dẫn đầu khi đưa ra các mẫu quạt sấy hiệu quả, cho cả máy sấy thông thường và máy sấy đảo gió, đã chuyển giao thiết kế quạt cho 15 nhà sản xuất ở ĐBSCL, trong đó 7 nhà đã chế tạo ống khảo nghiệm quạt theo tiêu chuẩn Nhật JIS. Chất lượng lúa sấy Chất lượng lúa sấy được đánh giá bằng nhiều tiêu chí: Lúa không bị dính tro đen từ lò đốt. Ẩm độ cuối hạt sấy khá đều phù hợp với yêu cầu bảo quản. Nếu làm lúa giống, tỷ lệ nẩy mầm cao. Nếu làm lúa thuơng phẩm, độ nứt vỡ hạt phải tối thiểu. Tiêu chí đầu tiên (không lẫn tro) đã được đáp ứng sau vài năm nhờ các thợ xây lò đốt rút kinh nghiệm và cạnh tranh nhau vì đây là phản ứng đầu tiên của nông dân. Tiêu chí thứ hai khá khó đáp ứng do bản thân nguyên lý sấy vỉ ngang. Sai biệt ẩm độ cuối khoảng 1,5 % giữa lớp trên và lớp dưới được coi là tốt, trong lúc ở máy sấy tháp liên tục sai 70
biệt 1 % là bình thường. Với MSVN nông dân phải đảo thủ công. Về kỹ thuật, suất lượng gió khá cao và nhiệt độ khá thấp dưới 44 oC sẽ giúp giảm sai biệt ẩm độ. Nguyên lý sấy đảo chiều gió áp dụng từ 2002 cũng giúp giảm sai biệt này. Các điểm kỹ thuật này cần được khẳng định lại trong chương trình CARD này. Giữ độ nẩy mầm cao đã được các Công ty giống áp dụng bằng cách dùng nhiệt độ dưới 42 oC, và quan trọng là sấy hạt trong vòng 12 giờ sau khi thu hoạch. Với lúa thương phẩm, hạt nứt vỡ là vấn đề lớn. Một báo cáo (Phan Hiếu Hiền, 1998) dựa vào khảo sát vài nhà máy xay xát ở Cần Thơ và Long An cho rằng nông dân bị giảm lợi tức từ 5 đến 7 % do gạo xay ra nhiều tấm vì phơi sấy không đúng cách. Hao hụt này đến 7 % trong vụ Đông Xuân do tập quán phơi mớ ngoài đồng, và mức độ hao hụt này lên đến 20 triệu USD cho mỗi vụ thu hoạch ở ĐBSCL. Tuy nhiên, do số liệu và ước lượng từ khảo sát nhỏ, cần kiểm chứng lại trong chương trình CARD này bằng các thí nghiệm đầy đủ. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Khảo nghiệm Khảo nghiệm máy sấy được tiến hành theo tiêu chuẩn như mô tả trong tài liêu RNAM (1991) và ASABE (2006). Thiết bị đo bao gồm: các loại nhiệt kế, máy đo ẩm độ, tủ sấy, thiết bị đo công suất v.v… Thí nghiệm đối với máy sấy 8 tấn/mẻ được bố trí ở 2 mức nhiệt độ sấy: a) Ổn định ở 43oC; và b) Ở 50 oC vào giờ đầu và ổn định 43 oC ở các giờ sau. Do năng suất thực tế của lò đốt đã thiết kế, nhiệt độ sấy khó đạt đến 50 oC nên trong thí nghiệm nhiệt độ sấy chỉ đạt được khoảng 48 oC. Yếu tố sấy có đảo gió và không đảo gió được tiến hành trong tất cả các thí nghiệm. Ngoài ra một vài thí nghiệm được tiến hành để so sánh đối với phơi nắng trên sân xi măng với bề dày 7 cm, như thông thường theo nông dân. Độ nứt hạt và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên do Vinacontrol phân tích, một đơn vị chứng nhận gạo xuất khẩu, và Phòng Thí nghiệm Chất lượng Gạo của Bộ môn Công nghệ Hóa học thực hiện theo qui trình của Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) và Đại học Queensland. Mỗi nghiệm thức được phân tích trên 3 mẫu, mỗi mẫu lấy ngẫu nhiên 50 hạt; các hạt lúa được bóc vỏ trấu bằng tay và soi độ nứt bằng kính lúp. Độ tăng độ nứt hạt và giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên của mỗi nghiệm thức trên cơ sở mẫu lúa trước sấy được phơi dưới bóng râm đến ẩm độ 14%. Vấn đề lớn nhất của thí nghiệm là ẩm độ ban đầu của lúa sấy. Chúng tôi đã gặp nhiều khó khăn trong những mẻ sấy về chất lượng và ẩm độ ban đầu. Điều này được chứng minh qua 8 mẻ sấy. Ngay cả đối với máy sấy 1 tấn, thí nghiệm 3 yếu tố cũng khó thực hiện do khác nhau về ẩm độ ban đầu. Cuối cùng chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm so sánh theo cặp trên máy sấy 20 kg có đảo gió và không đảo gió. Đối với các thí nghiệm sử dụng nguồn nhiệt mặt trời để sấy lúa, chọn các mẫu máy sấy tĩnh vỉ ngang 4 tấn phổ biển chế tạo tại địa phương trang bị thêm bộ phận thu nhiệt mặt trời thiết kế tại Trung tâm Năng lượng và Máy nông nghiệp tại Đại học Nông Lâm Tp.HCM. Khảo sát Mục đích của khảo sát là: (i) xác định vai trò của máy sấy tĩnh vỉ ngang trong việc giảm tổn thất sau thu hoạch và giữ chất lượng lúa gạo; (ii) xác định các yếu tố của máy sấy vỉ ngang 71
làm ảnh hưởng đến độ nứt hạt; và (iii) xác định những vấn đề còn tồn tại mà chương trình CARD có thể hỗ trợ. Khảo sát sử dụng phương pháp điều tra nhanh qua phỏng vấn nhiều tầng lớp (Participatory Rapid Rural Appraisal: PRRA), từ nông dân đến các chủ nhà máy và các cán bộ Phòng ban v.v…). Tuy nhiên, số liệu thu thập cũng dựa nhiều vào số liệu điều tra 10 năm trước và theo kinh nghiệm trên 20 năm của những chuyên gia về máy sấy của Đại học Nông Lâm. Bốn tỉnh được chọn trong năm 2006 là Thành phố Cần-Thơ, tỉnh Kiên-Giang, Long-An, và Tiền-Giang. Ba tỉnh đầu tiên được Chương trình CARD chọn để tiến hành thí nghiệm và tập huấn khuyến nông. Trong năm 2007, chúng tôi cũng đã khảo sát một số tỉnh khác thuộc ĐBSCL như Hậu-Giang, An-Giang, Kiên Giang, Sóc-Trăng. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KHẢO NGHIỆM Kết quả thí nghiệm trên máy sấy 8 tấn, máy sấy qui mô phòng thí nghiệm và máy sấy sử dụng năng lượng mặt trời và kết quả khảo sát được trình bày sau đây. Máy sấy 8 tấn Lựa chọn hai máy sấy 8 tấn cho các thí nghiệm này. Một máy sấy có đảo chiều gió được thiết kế tại trường ĐH Nông Lâm Tp.HCM và được lắp đặt tại HTX Tân Phát A, huyện Tân Hiệp, tỉnh Kiên Giang vào tháng 07 năm 2006 (Hình 7 và 8). Máy sấy đảo gió do một nhà sản xuất địa phương chế tạo, thiết kế gần giống mẫu của ĐHNL và lắp đặt tại HTX Tân Thới, TP. Cần Thơ. Điểm khác biệt là buồng sấy với “ống gió chìm” (Hình 9) để phân bố không khí sấy đồng đều hơn. Hình 7. Máy sấy vỉ ngang 8-tấn/mẻ, HTX Tân Hình 8. Máy sấy vỉ ngang 8-tấn/mẻ với chiều không Phát A, Kiên Giang. khí từ trên xuống. 72
Hình 9. Máy sấy 8 tấn tại HTX Tân Thới, TP. Cần Thơ. Các thí nghiệm tiến hành tại Kiên Giang được kiểm soát tốt hơn nên sẽ được trình bày nhiều kết quả hơn trong báo cáo này và các kết quả tại Cần Thơ mang tính sơ bộ. Tham khảo các tài liệu của Phan Hiếu Hiền (2006, 2007, 2008) các chi tiết thí nghiệm. Các thí nghiệm tại Kiên Giang được tiến hành trong hai mùa mưa (tháng 07 năm 2006 và tháng 07-08 năm 2007), và hai mùa khô (tháng 03 năm 2007 và tháng 03 năm 2008). Các kết quả chủ yếu như sau: • Nhiệt độ sấy ổn định và có thể giữ trong vòng ± 3 oC thường từ giá trị danh nghĩa 43 o C. • Đảo chiều gió có tác động rõ rệt đến việc giảm sai biệt ẩm độ cuối. Khi máy hoạt động đúng kỹ thuật, sai biệt này ít hơn 2.2% khi có đảo gió nhưng sẽ tăng lên 4.6% nếu không có đảo gió. Sai biệt ẩm độ cao đồng nghĩa với tăng nứt gãy hạt trong quá trình xay xát. Điều này giải thích tại sao càng ngày càng có nhiều máy sấy theo nguyên tắc đảo gió được lắp đặt từ năm 2003 trở đi. • Tuy vậy ảnh hưởng của đảo gió đến thời gian sấy hay tốc độ sấy không rõ ràng do tác động của nhiều yếu tố khác nhau (Hình 10). Dr ying r ate 3 .0 2 .5 2 .0 Air Re ve rsa l 1. 5 No a ir re ve rsa l 1. 0 0 .5 0 .0 20 22 24 26 28 30 Ini t ia l M C , % b w Hình 10. Ảnh hưởng của sấy đảo gió đến tốc độ sấy. Số liệu hạt nứt sau xát trong tháng 03 và tháng 07 2007 với ba cặp mẻ sấy (Có đảo gió và Không có đảo gió) cho thấy: • Sấy cơ học cho dù có hay không có đảo gió đều tốt hơn phơi về phương diện tỉ lệ hạt nứt gãy ít hơn và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên cao hơn. Số liệu của các thí nghiệm trong tháng 03 năm 2007 cho thấy tỉ lệ hạt nứt ít hơn 3-4 % và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên cao hơn khoảng 4%. • Tỉ lệ hạt nứt trong các mẻ có đảo gió thấp hơn các mẻ không có đảo gió (Hình 11). Đây là những kết quả cơ bản. • Tuy nhiên, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm không nhất quán, thấp hoặc cao hơn một ít ở mỗi cặp (Hình 12). Kết quả này được xử lý thống kê số liệu tỉ lệ thu hồi gạo nguyên bằng 73
trắc nghiệm t giữa các mẻ có đảo gió và không có đảo gió cho thấy sự khác biệt là không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 5%. Kết quả này không như dự đoán với kết quả thu được về sai biệt ẩm độ cuối. Có thể là do mẫu xay xát vì thời gian xát trắng là một phút, các hạt nứt vẫn chưa bị gãy vỡ trong quá trình xay xát. • Trong cả hai trường hợp (có và không có đảo gió), khi sấy tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm và tỉ lệ hạt nứt tăng. Các yếu tố ảnh hưởng chưa được tìm hiểu thỏa đáng do có rất nhiều yếu tố liên quan khi sấy một khối lượng lúa lớn 8 tấn như độ đồng đều của lúa, tốc độ sấy v.v… Dự đoán tốc độ sấy là lý do ảnh hưởng đáng kể (Hình 13), các số liệu cho thấy tốc độ sấy thích hợp là trong khoảng 1.0-1/2 %/ giờ. Tuy nhiên, kết quả này cần được kiểm chứng bằng các thí nghiệm tiếp theo hay các thí nghiệm ở qui mô phòng thí nghiệm. Head rice, Kien Giang 2 0 0 7 Wet-s eas o n Crack % INCREASE (Kien Giang 2007 wet-season) (AR = Air Revers al; NAR = No air revers al. B2 = Batch No 2 ) 40 35 70 Crack % 30 60 25 50 40 20 30 15 20 10 10 0 5 0 StDev(AR AR B2 AR B9 NAR B5 NAR B6 B2 & B5 B1 & B6 B9 & B6 Ave(3batches) ) Batches Air reversal No air reversal Head Rice Before drying, % Head Rice After drying, % Hình 11. Tỉ lệ hạt nứt (%) tăng, Kiên Giang, mùa Hình 12. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên trước và sau mưa 2007. sấy. Effect of Drying rate (AR & NAR) Head rice Decrease, % 36 Crack I ncrease, 32 28 24 20 16 12 8 4 0 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Drying rate, % /hr Grain Crack Increase, % Head Rice Decrease , % Hình 13. Ảnh hưởng của tốc độ sấy đến tỉ lệ hạt nứt và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên. Máy sấy qui mô thí nghiệm Hai yếu tố ảnh hưởng được nghiên cứu gồm có yếu tố A là ẩm độ cuối với hai mức ẩm độ (14% ký hiệu X14 và 17% ký hiệu X17). Yếu tố B là chế độ đảo gió với hai mức độ (có đảo gió AR và không có đảo gió NoAr). Bố trí mỗi trong bốn nghiệm thức (hay kết hợp yếu tố) là một khối thí nghiệm thực hiện tại cùng một thời gian nhờ vào hai máy sấy qui mô thí nghiệm hoàn toàn giống nhau hoạt động song song. Mỗi mẻ sấy có 20 kg lúa. Thí nghiệm được lặp lại 4 lần (4 khối). Chiều dầy lớp lúa trong các mẻ AR là 0.51 m trong khi chiều dày lớp lúa ở mẻ NoAr là 0.31 m. Lấy mẫu tại ba lớp – đáy, giữa và trên mặt trong 3 khay khác nhau và các khay đệm ở giữa. Trong mỗi khối thí nghiệm, các yếu tố độc lập là tốc độ sấy (đường cong sấy), độ đồng đều ẩm độ cuối (thể hiện qua ẩm độ của các lớp lúa ở đáy, giữa và trên cùng), tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tỉ lệ hạt nứt. Số liệu của một khối điển hình được trình bày trong Hình 14, 15, 16 74
và 17. Kết quả phân tích thống kê khối ngẫu nhiên hoàn toàn RCBD có số liệu được trình bày trong Bảng 1. Từ kết quả đạt được và phân tích thống kê, có thể rút ra các kết luận sau: a. Sai biệt ẩm độ cuối: Tác động của chế độ đảo gió và ẩm độ cuối là khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Sai biệt ẩm độ cuối ở chế độ đảo gió ít hơn chế độ không đảo gió (Bảng 1, Hình 14). Khi quá trình sấy ngừng ở ẩm độ 14% thì sai biệt ẩm độ cũng ít hơn so với 17%. Tuy nhiên sự tương tác giữa các yếu tố có ý nghĩa do đó cần so sánh trong mỗi thí nghiệm kết hợp giữa các yếu tố. Ví dụ trong Bảng 1, nghiệm thức NoArX14 và AR-X17 có sai biệt ẩm độ cuối tương tự nhau. 2 0-8-2008I: 43 o C 23 22 21 20 Final MC, %wb 19 Upper 18 17 Middle 16 15 Lower 14 13 12 11 10 AR X14 NoArX14 AR X17 NoArX17 AR = Air Reversal; NoAr = No Air reversal. X14 = Average Final MC 14% X17 = Average Final MC 17% Hình 14. Độ đồng đều ẩm độ. 2 0-8-2008I: 43 o C. Final MC 17% 30 28 26 NoArX17-Bottom 24 NoArX17-Middle MC , % wb 22 NoArX17-Top 20 AR X17-Bottom 18 AR X17-Middle 16 AR X17-Top Layer 14 12 10 0 2 4 6 8 10 12 Drying time, hr Hình 15. Các đường cong sấy xuống 17% của các lớp trên cùng, ở giữa và lớp đáy. AR = Đảo gió; NoAr = Không đảo gió. X14 = Ẩm độ cuối trung bình 14%. X17 = Ẩm độ cuối trung bình 17%. 75
2 0-8-2008I: 43 o C. Final MC 14% 30 28 26 NoArX14-Bottom 24 NoArX14-Middle MC , % wb 22 NoArX14-Top 20 AR X14-Bottom 18 AR X14-Middle 16 AR X14-Top Layer 14 12 10 0 2 4 6 8 10 12 Drying time, hr Hình 16. Các đường cong sấy xuống 14% của các lớp lúa trên cùng, ở giữa và lớp đáy. b. Tốc độ sấy: Ảnh hưởng của cả chế độ sấy lẫn ẩm độ cuối là không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức alpha 5%. Tuy nhiên, ở mức alpha 10%, tốc độ sấy xuống 14% ẩm chậm hơn sấy xuống 17% một cách có ý nghĩa (Bảng 1, Hình 15 và 16). AR = Air Reversal; NoAr = No Air reversal. X14 = Average Final MC 14% X17 = Average Final MC 17% ry, compared to shade drying, NoArX14 AR X14 NoArX17 A 0 -2 Decrease in Head rice -4 % (decrease = - ) -6 -8 -6.38 -10 -8.56 -12 -14 -12.92 -16 -18 -20 22 Hình 17. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên giảm. 76
Bảng 1. Số liệu thí nghiệm với máy sấy qui mô thí nghiệm. AR = Đảo gió; NoAr = Không đảo gió; X14 = Ẩm độ cuối 14%; X17 = Ẩm độ cuối 17%. TỐC ĐỘ SẤY, %/hr SAI BIỆT ẨM ĐỘ TỈ LỆ THU HỒI GẠO TỈ LỆ HẠT NỨT, % CUỐI, % NGUYÊN GIẢM, % A= B= A= B= A= B= A= B = Đảo gió Ẩm Đảo gió Ẩm Đảo gió Ẩm Đảo gió Ẩm cuối↓ cuối↓ cuối↓ cuối ↓ NoAr AR NoAr AR NoAr AR NoAr AR Ctrl 1.00 0.88 X14 4.20 2.00 X14 -2.99 -5.96 8.00 11.33 11.33 X14 X14 1.37 1.54 6.30 4.00 -10.02 -9.26 0.00 7.33 4.00 1.46 1.35 7.00 4.90 -7.50 -9.32 0.00 2.00 0.67 1.59 1.53 7.89 3.90 -5.02 -9.70 0.67 8.00 1.33 Av: 1.35 1.32 Av: 6.35 3.70 Av: -6.38 -8.56 Av: 2.17 7.17 1.83 1.11 1.05 X17 5.30 3.70 X17 -14.18 -5.70 X17 X17 18.67 24.00 3.00 1.47 1.49 11.70 9.60 -10.27 -10.18 19.33 8.67 0.67 1.60 1.36 8.90 4.80 -21.83 -25.70 4.00 9.00 0.00 1.59 1.71 10.30 6.60 -5.77 -8.41 2.00 1.33 0.00 Av: 1.55 1.52 Av: 10.30 7.00 Av: -13.01 -12.50 Av: 11.00 10.75 0.92 Kết quả phân tích thống kê (ở mức ý nghĩa 5%): Tương tác AB: Không Tương tác AB: Có Tương tác AB: Có Tương tác AB: Có A: không quan trọng LSD = 2.14% LSD = 7.70% LSD = 7.73% B: không quan trọng (giữa các nghiệm thức) c. Tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tỉ lệ hạt nứt Khi sấy, dù là có đảo gió hay không cũng làm giảm tỉ lệ thu hồi gạo nguyên và tỉ lệ hạt nứt tăng so với mẫu sấy đối chứng trong bóng râm. Có thể là do tốc độ sấy quá cao (hơn 1,3%/giờ). Tuy nhiên phân tích hồi qui và vẽ đồ thị (Hình 18) cho thấy không có chiều hướng nhất định nào. Khi ẩm độ cuối 17% thì hạt bị nứt nhiều và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên thấp vì xay lúa không phải ở ẩm độ tối ưu với máy xay trong phòng thí nghiệm. Effect of Drying rate on rice crack 25 20 Rice crack, % 15 NoAr AR 10 5 0 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 Drying rate , %wb /hr Hình 18. Ảnh hưởng của tốc độ sấy đến tỉ lệ hạt nứt. 77
Về mặt lý thuyết, tỉ lệ thu hồi gạo nguyên nhiều tương ứng với tỉ lệ hạt nứt thấp và tỉ lệ thu hồi gạo nguyên nhiều tỉ lệ nứt ít tương ứng với sai biệt ẩm độ cuối nhiều. Vì vậy, dự đoán sai biệt ẩm độ cuối ít khi sấy đảo gió so với sấy không đảo gió sẽ cho tỉ lệ hạt nứt giảm ít hơn và tỉ lệ nứt ít hơn, nhưng số liệu cho thấy ngược lại (Bảng 1). Nói chung ngay cả với thí nghiệm qui mô phòng thí nghiệm, số liệu thí nghiệm vẫn khó phân tích có thể là do sự khác biệt giữa các hạt lúa. Máy sấy vỉ ngang 4 tấn/mẻ, sử dụng năng lượng mặt trời Máy sấy SDG-4 loại lắp ghép, gồm các bộ phận sau: i.) Quạt hướng trục hai tầng cánh, kéo bằng động cơ diesel Trung Quốc 15 HP. ii.) Lò đốt than đá, mức tiêu thụ điều chỉnh được từ 5 đến 12 kg/giờ. iii.) Buồng sấy diện tích sàn 4.50 m *3.27 m, đặt trên 7 chân thép, do đó dễ lắp đặt trên đất không phẳng. Không khí sấy có thể thổi lên (Hình 19) hoặc xuống (Hình 20) bằng cách đảo bạt vải nhựa. iv.) Bộ thu nhiệt NLMT do Trung tâm Năng lượng và Máy Nông nghiệp ĐHNL thiết kế, gồm 2 ống trụ bằng plastic trong (Hình 19 và 20), mỗi ống trụ φ1.0 m * dài 27 m. Phía trong ống trụ là lớp nhựa PE đen để hấp thu nhiệt. Hai ống trụ đồng qui vào một hộp chuyển tiếp, cũng là hộp nhận nhiệt từ lò đốt than đá. Bộ thu nhiệt NLMT và lò than có thể sử dụng riêng rẽ hoặc phối hợp. Các thí nghiệm thực hiện ở tỉnh Long An vào tháng 03 năm 2007, là tháng khô nhất trong năm. Hình 20. Máy sấy SRA-4B bộ thu NLMT, với không Hình 19. Máy sấy SDG-4B bộ thu NLMT, với không khí sấy thổi xuống. khí sấy thổi lên. Đã thí nghiệm 5 mẻ sấy vào tháng 3- 2007: Mẻ 1 sử dụng nhiệt từ than đá; Mẻ 2 và 3 sử dụng nhiệt từ NLMT, Mẻ 4 và 5 sử dụng nhiệt phối hợp từ than đá và NLMT. Kết quả đạt được tóm tắt như sau: • Năng suất sấy 3,8 – 4,1 tấn/mẻ 7- 12 giờ với ẩm độ giảm (trung bình±độ lệch chuẩn) từ 23.8 ±1.7 % xuống 14.2 ± 0.8 %. Nhiệt độ sấy có thể điều chỉnh trong khoảng 38- 44 oC với lò than đá. Với NLMT, nhiệt • độ sấy đạt 38 oC khi nắng tốt (nhật chiếu hơn 800 W/m2), và chỉ đạt 36 oC khi trời có mây (nhật chiếu khoảng 500 W/m2 , mức tiêu biểu trong mùa mưa). Khi nắng kém, thời gian sấy kéo dài đến 12 giờ như ở Mẻ 3. 78
• Phối hợp NLMT và năng lượng than đá rất tiện lợi để kết thúc mẻ sấy trong ngày. Do mùa vụ thu hoạch tại địa phương thường không quá 25 ngày, không thể “ung dung” với mẻ sấy dài đến 2 ngày. • Độ gạo nguyên trong tất cả các mẻ sấy đều tương đương với phơi trong bóng râm, và còn tốt hơn với 2 mẻ sấy NLMT, có lẽ do nhiệt độ sấy hơi thấp. Phân tích sử dụng năng lượng mặt trời trên cơ sở Mẻ 4 và Mẻ 5, cả hai đều sử dụng nguồn nhiệt kết hợp từ than đá và NLMT, các kết luận như sau: • NLMT đóng góp giúp tiết kiệm 43– 78 % than đá. • Tiết kiệm này qui ra tiền bằng 46 000– 82 000 đồng mỗi mẻ (≈ US$ 3– 5 /mẻ ) hay 2 000– 22 000 đồng /tấn (≈ US$ 0.7– 1.3 /tấn). • Để ước tính, giả định mỗi năm máy sấy 100 mẻ hay 400 tấn, với khoảng ½ số mẻ dùng NLMT hoàn toàn, và ½ số mẻ dùng NLMT phụ tiết kiệm được 50 % than, hay lần lượt là US$1.6 và US$0.8 mỗi tấn. Vậy tổng tiết kiệm là US$480 mỗi năm hay 7 triệu đồng. • So sánh với đầu tư thêm cho bộ thu nhiệt NLMT khoảng 9 triệu đồng, và chi phí thay thế vật liệu ống plastic khoảng 2 triệu đồng (US$120) sau mỗi 7 tháng sử dụng, thì thời gian hoàn vốn chỉ là 2 năm. • Với chủ máy sấy đơn lẻ, có thể không sấy được 100 mẻ mỗi năm. Ngược lại, chủ nhà máy xay xát có máy sấy có thể sấy hơn thế. Như vậy, NLMT nên nhắm đến đối tượng là các liên hợp sấy - xay xát. Ở ĐBSCL Việt Nam, nông hộ thường sử dụng hầu hết máy sấy tĩnh để sấy lúa trong mùa mưa. Đối với mùa khô, chủ yếu là sử dụng vệ đường để phơi nắng nhằm tiết kiệm chi phí chất đốt cho công đoạn sấy. Do đó, vào mùa khô hiện tượng hạt nứt gãy còn trầm trọng hơn như các khuyến cáo thường xuyên của các trung tâm nghiên cứu và khuyến nông nhưng kết quả đạt được không như mong đợi vì thật sự chi phí phơi dưới ánh mặt trời rất thấp. Lần đầu tiên ở Việt Nam, NLMT đã được sử dụng để sấy lúa ở qui mô sản xuất với chi phí chấp nhận được. Các nỗ lực sấy NLMT của thập niên 1980 chỉ xoay quanh các mẻ sấy 50- 300 kg và kéo dài 2 ngày. Các khảo nghiệm đã xác nhận chất lượng lúa sấy. Về kinh tế, đã bác bỏ được câu thường nghe “Năng lượng mặt trời thì miễn phí nhưng không rẻ” với phân tích hoàn vốn đầu tư thêm trong vòng 2 năm. Về môi trường NLMT là sạch nhất. Vấn đề còn lại là giới thiệu NLMT đến các nhà máy xay xát có máy sấy. Các thí nghiệm đã làm rõ vai trò của NLMT để tiết kiệm chất đốt, đặc biệt trong vụ Đông Xuân. KHÁO SÁT Số liệu chung: Bốn tỉnh được khảo sát tương đối giống nhau về khí hậu và các điều kiện nông nghiệp khác. Nhiệt độ trung bình tháng 27- 28 oC, tối đa 29 oC vào tháng Tư và tối thiểu vào tháng Giêng 25 oC. Nhưng sai biệt nhiệt độ giữa ngày và đêm thì rõ rệt hơn, ví dụ 25 và 36 oC vào các tháng nóng, hoặc 23 và 33 oC trong các tháng mùa mưa. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, còn lại là mùa nắng, không Xuân Hạ Thu Đông như ở Bắc bộ. Lượng mưa hàng năm 1 400 mm ở Long-An, và cao hơn ở Cần Thơ và Kiên -Giang, lần lượt là 1 600 and 1800 mm. Ẩm độ không khí trung bình là 80- 82 %. Điều này chỉ nói rằng đây là khi hậu nhiệt đới, chưa cụ thể gì liên quan đến sau thu hoạch. Số liệu một ngày tiêu biểu ở Cần Thơ vào tháng 3 nắng hay tháng 8 mưa, ẩm độ không khí vào ban đêm rất cao, hơn 90 %; khác hẳn với Australia ẩm độ nhỏ hơn 70 % ngay cả ban đêm. Ý nghĩa là hạt sẽ hồi ẩm khi bảo quản. Số liệu cho mỗi tỉnh ghi ở Bảng 2. 79