Khoá luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí trên cây đến cấu tạo và tính chất vật lý của Vầu ở cấp tuổi 5 (Bambusa Nutans) tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn

Chia sẻ: Tomcangnuongphomai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:86

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận là xác định được sự khác nhau về cấu tạo và tính chất vật lý của cây Vầu ở tuổi 5 theo vị trí trên thân cây. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí trên cây đến cấu tạo và tính chất vật lý của Vầu ở cấp tuổi 5 (Bambusa Nutans) tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------------------------- BÙI THỊ ÁNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ TRÊN CÂY ĐẾN CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VẦU TUỔI 5 (Bambusa Nutans) TẠI HUYỆN CHỢ MỚI TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản Lý Tài Nguyên Rừng Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 -2019 Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------------------------- BÙI THỊ ÁNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VỊ TRÍ TRÊN CÂY ĐẾN CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA VẦU TUỔI 5 (Bambusa Nutans) TẠI HUYỆN CHỢ MỚI TỈNH BẮC KẠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản Lý Tài Nguyên Rừng Lớp : K47 – QLTNR –N01 Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 -2019 Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Việt Hưng Thái nguyên, năm 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của Th.S Nguyễn Việt Hưng Các số liệu kết quả nghiên cứu trong khóa luận của tôi hoàn toàn trung thực và chưa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào. Nội dung khóa luận có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí,…đã được ghi rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 6 năm2019 Giáo viên hướng Sinh viên Th.S Nguyễn Việt Hưng Bùi Thị Ánh XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm (Ký, họ và tên)
ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là nội dung rất quan trọng đối với mỗi sinh viên trước lúc ra trường giúp cho sinh viên kiểm tra, hệ thống lại những kiến thức lý thuyết và làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, cũng như vận dụng những kiến thức đó vào thực tiễn sản xuất. Để đạt được mục tiêu đó, được sự nhất trí của ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tối tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí trên cây đến cấu tạo và tính chất vật lý của Vầu ở cấp tuổi 5 (Bambusa Nutans) tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn”. Để thực hiện đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của quý thầy cô giáo khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đặc biệt là sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn ThS. Nguyễn Việt Hưng đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm đề tài. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp, gia đình, bạn bè đặc biệt là thầy giáo Ths.Nguyễn Việt Hưng đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này. Trong suốt quá trình thực tập, mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thành tốt bản khóa luận, nhưng vì do thời gian và kiến thức bản thân còn hạn chế. Vì vậy bản khóa luận này không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy tôi rất mong được sự giúp đỡ, góp ý chân thành của quý thầy cô giáo và toàn thể các bạn bè để khóa luận tốt nghiệp của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Bùi Thị Ánh
iii MỤC LỤC Phần 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2 1.3.1 Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ................................................. 2 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 2 Phần 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................. 3 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài. ......................................................................... 3 2.1.1. Một số khái niệm về tính chất vật lý ....................................................... 3 2.1.1.1. Độ ẩm của mẫu..................................................................................... 3 2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước ...................................... 5 2.2.1 Nghiên cứu trên thế giới thế giới ............................................................. 5 2.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam .......................................................... 8 2.3. Tổng quan về đặc điểm hình thái của vầu................................................ 15 2.3.1. Phân bố địa lý ....................................................................................... 15 2.3.2. Đặc điểm hình thái ................................................................................ 15 2.3.3. Đặc điểm sinh thái ................................................................................. 16 2.4. Tổng quan khu vực lấy mẫu ..................................................................... 16 2.4.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 16 2.4.2. Địa hình ................................................................................................. 16 2.4.3. Điều kiện khí hậu .................................................................................. 17 2.4.4. Thủy văn – nguồn nước ........................................................................ 17 2.5. Các nguồn tài nguyên ............................................................................... 17 2.5.1. Tài nguyên đất ....................................................................................... 17 2.5.2. Tài nguyên nước.................................................................................... 18 2.5.3. Tài nguyên rừng .................................................................................... 18 2.5.4. Tài nguyên khoáng sản.......................................................................... 19
iv 2.5.5. Tài nguyên nhân văn ............................................................................. 19 2.6. Đặc điểm và điều kiện kinh tế - xã hội .................................................... 19 2.6.1. Tăng trưởng kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế .............................. 19 2.6.2. Dân số và lao động ................................................................................ 20 2.6.3. Giáo dục ................................................................................................ 20 2.6.4. Y tế ........................................................................................................ 20 2.7. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hộ xã Như Cố huyện Chợ Mới .......................................................................................... 21 2.7.1. Thuận lợi ............................................................................................... 21 2.7.2. Khó khăn ............................................................................................... 22 Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 23 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 23 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 23 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 23 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................ 23 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 23 3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 23 3.4.1. Chọn cây lấy mẫu .................................................................................. 24 3.4.2. Quy định cơ bản phương pháp thử nghiệm........................................... 25 3.4.3.Thiết bị thử nghiệm ................................................................................ 25 3.4.4. Phương pháp thử nghiệm vật liệu tre vầu. ............................................ 26 3.4.5. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 34 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 35 4.1. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến mật độ của bó mạch Vầu tuổi 5 ........ 35 4.1.1. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến mật độ của bó mạch ....................... 35 4.1.2. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến chiều rộng của bó mạch/mm2 của Vầu tuổi 5 ....................................................................................................... 38
v 4.2. Ảnh hướng của vị trí trên cây đến chiều dài sợi ...................................... 40 4.3. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến độ ẩm của Vầu tuổi 5 ........................ 42 4.4. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến khối lượng riêng Vầu tuổi 5 .............. 44 4.5. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến độ co rút của Vầu tuổi 5 ................... 46 4.5.1. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến độ co rút khô kiệt của Vầu tuổi 5 ... 47 4.5.2. Ảnh hưởng của vị trí trên cây đến độ co rút khô của Vầu tuổi 5 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 50 5.1. Kết luận .................................................................................................... 50 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 50
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. 10 loài tre cần chú ý nghiên cứu, bảo vệ cho phát triển và gây trồng ..................................................................................................................13 Bảng 4.1. Mật độ của bó mạch ở phía ngoài, trong, giữa .......................................36 Bảng 4.2. Mật độ của bó mạch theo vị trí trên cây ...................................................38 Bảng 4.3. Kích thước của bó mạch tuổi 5..................................................................39 Bảng 4.4. Kích bó mạch theo chiều xuyên tâm và tiếp tuyến của Vầu tuổi 5 ........40 Bảng 4.5. Chiều dài sợi phần ngoài, giữa,trong theo vị trí trên cây của cây Vầu tuổi 5 ..............................................................................................................................41 Bảng 4.6. Chiều dài trung bình sợi của cây Vầu tuổi 5 ............................................43 Bảng 4.7. Độ ẩm của Vầu tuổi 5 sau khi khai thác ...................................................44 Bảng 4.8. Khối lượng thể tích của cây Vầu tuổi 5 ....................................................46 Bảng 4.9. Độ co rút khô theo 3 chiều của Vầu..........................................................47 Bảng 4.10. Độ co rút khô kiệt theo 3 chiều của Vầu ...............................................49
vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1.Phân loại vị trí xác định các phần của cây Vầu ............................... 24 Hình 3.1. Các thiết bị dùng trong thực nghiệm............................................... 26 Hình 3.2. Cân khối lượng gỗ ………………………………………….…….35 Hình 3.3. Ghi kết quả ...................................................................................... 32 Hình 3.4. Cho HNO3 vào ống nghiệm…………………………………………31 Hình 3.5. Cho KCl vào ốn nghiệm .................................................................... 33 Hình 3.6. Nhuộm màu sợi gỗ………………………………………………..32 Hình 3.7. Đo kích thước sợi gỗ ....................................................................... 34 Hình 4.1. Phân bố bó mạch của Vầu tuổi 5 theo vị trí .................................... 37 Hình 4.2 Mật độ của bó mạch ở phía ngoài, trong, giữa ................................ 37 Hình 4.3. Biểu đồ mật độ của bó mạch theo vị trí trên cây ............................ 38 Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện chiều rộng của bó mạch ....................................... 39 Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện kích thước của bó mạch của cây Vầu tuổi 5 ........ 40 Hình 4.6 Biểu đồ chiều dài sợi phần trong, giữa, ngoài theo vị trí trên cây của Vầu tuổi 5 ........................................................................................... 42 Hình 4.7. Chiều dài sợi gỗ ở gốc, thân, ngọn của cây Vầu tuổi 5 .................. 42 Hình 4.8. Chiều dài sợi của cây Vầu tuổi 5 ở vị trí gốc, thân, ngọn cây của Vầu tuổi 5 ........................................................................................................ 42 Hình 4.9. Biểu đồ trung bình sợi gỗ của Vầu tuổi 5 ....................................... 43 Hình 4.10. Khối lượng riêng của cây Vầu tuổi 5 ............................................ 46 Hình 4.11. Biểu đồ độ co rút khô theo 3 chiều ............................................... 48 Hình 4.12. Biểu đồ độ co rút khô kiệt theo 3 chiều ........................................ 49
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Loài Vầu có tên khoa học là (Bambusa nutans), thuộc họ Hòa thảo PoaceBarnh, phân họ Tre Bambusoideae và thuộc chi Vầu Indosasa, còn có các tên gọi khác là: Vầu lá nhỏ, là loại tre không gai. Hiện nay rừng Vầu cũng chỉ được thừa nhận về giá trị kinh tế, phòng hộ.... về cấu trúc và giá trị môi trường đã từng có nghiên cứu đánh giá về cấu trúc sinh khối để làm cơ sở cho phát triển và xác định giá trị đích thực của rừng Vầu đem lại nhưng chưa có nghiên cứu về ảnh hưởng của vị trí trên cây đến cấu tạo và tính chất của Vầu để có các giải pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng Vầu trong thời gian tới. Từ lâu thân Vầu đã được sử dụng làm nguyên liệu giấy và còn được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đũa, tăm xuất khẩu. Nhưng công dụng chủ yếu của loài này là vật liệu xây dựng. Măng Vầu được sử dụng làm thực phẩm tuy có vị đắng nhưng lại hợp khẩu vị nhiều người. Trên thực tế hiện này việc sử dụng Vầu mới dựa trên kinh nghiệm của người dân như làm thực phẩm, làm vật liệu cho xây dựng và dụng cụ trong giấ đình. Đặc biệt mỗi ví trí trên cây khác nhau thì có tính chất khac nhau. Đối với gốc có khả năng chịu lực kém, sau đó đến phần thân và cuối cùng phần ngọn có khả năng chịu lực cao nhất. Tuy nhiên hiện nay các nghiên cứu về cây vầu còn quá ít. Cần một số nghiên cứu sinh thái, sinh học và kỹ thuật gieo trồng, chế biến để nâng cao hiệu suất sử dụng và giá kinh tế của loài tre độc đáo này.
2 Xuất phát từ những thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của vị trí trên cây đến cấu tạo và tính chất vật lý của cây Vầu ở tuổi 5 (Bambusa nutans) tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Xác định được sự khác nhau về cấu tạo và tính chất vật lý của cây Vầu ở tuổi 5 theo vị trí trên thân cây. 1.3. Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Củng cố kiến thức đã học, hệ thống lại kiến thức đã học, bổ sung kiến thức chuyên môn và vận dụng vào thực tế sản suất. Mang lại tính định hướng nghiên cứu về cấu tạo, tính chất vật lý của loài tre nói chung. Từ đó nhằm đưa ra các cơ sở khoa học phục vụ cho các nghiên cứu sau này. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Sau khi nghiên tài kết quả của đề tài có thể cung cấp thêm tư liệu tham khảo cho các nhà sản xuất tre vầu sử dụng từng vị trí trên cây để phù hợp với từng loài sản phẩm.
3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài. 2.1.1. Một số khái niệm về tính chất vật lý 2.1.1.1. Độ ẩm của mẫu Độ ẩm có ảnh hưởng đến tính chất của cây. Nước nằm trong gỗ có 3 dạng: Nước mao quản (tự do), nước hấp phụ và nước liên kết hóa học. Nước tự do nằm trong ruột tế bào, khoảng trống bên trong tế bào và bên trong ống dẫn. Nước hấp phụ nằm bên trong vỏ tế bào và khoảng trống giữa các tế bào. Nước liên kết hóa học nằm trong thành phần hóa học của các chất tạo cây. Trong cây đang phát triển chứa cả nước hấp phụ và nước tự do, hoặc chỉ có nước hấp phụ. Trạng thái của cây chứa nước hấp phụ cực đại và không có nước tự do gọi là giới hạn bão hòa thớ. Tùy từng loại cây giới hạn bão hòa thớ có thể giao động từ 23 đến 35%. Khi sấy nước từ từ tách ra khỏi mặt ngoài, nước từ lớp cây bên trong chuyển dần ra thay thế. Còn khi cây khô thì nó lại hút nước từ không khí. 2.1.1.2. Độ co dãn của gỗ Khi phơi sấy cây, nước từ trong cây bốc hơi ra, kích thước cây thu nhỏ lại, hiện tượng đấy gọi là sự co rút. Ngược lại, khi cây khô kiệt hút nước, làm cho kích thước cây tăng lên, hiện tượng đấy gọi là sự dãn nở. Nhưng không phải mỗi khi độ ẩm cây thay đổi thì hiện tượng co rút đều sản sinh, cây chỉ có rút khi độ ẩm của nó biến đổi trong khoản từ 0% đến độ ẩm bão hòa thớ gỗ. Mặt khác, cây có cấu tạo không đồng nhất theo 3 chiều thớ nên co rút của cây theo 3 chiều là khác nhau. Co rút là nguyên nhân dẫn đếm biến hình, cong vênh, nứt nẻ trong quá trình sấy cây hoặc sử dụng cây trực tiếp. Hiểu được từng đặc điểm co rút của từng loại cây sẽ giúp chúng ta sử dụng cây hợp lý và có các biện pháp phòng trừ, hạn chế những nhược điểm do cây co rút gây ra.
4 2.1.1.3. Độ hút nước của gỗ Sức hút nước của cây là năng lực hút lấy nước và gỗ khi ngâm cây trong nước. Tính chất hút nước của cây 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 thê tích càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi 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 cây là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm cây bằng hóa chất, dưới điều kiện áp suất thường. Cây 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 hòa thớ gỗ. Trong công nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gôc để lựa chọn độ ẩm cây cho thích hợp. 2.1.1.4. Độ hút ẩm, hơi nước cùa gỗ Cây 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 cây tương đối ổn định (đạt trị số độ ẩm thăng bằng). Trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết, cây khô hút hơi nước sẽ giãn nở làm thay đổi hình dạng và kích thước của cây, làm giảm cường độ và tạo điều kiện tốt cho sâu và nấm phá hoại cây. Ngược lại, trong không khí khô, cây ướt sẽ thoát hơi nước và co rút làm cho thể tích thu nhỏ lại. Hút và thoát hơi nước của cây phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Nhiệt độ giảm xuống càng nhanh, cây hút nước càng mạnh. Độ ẩm không khí càng cao cây hút nước càng nhiều. Quá trình hút nước của cây sẽ kết thúc khi nó đạt ẩm độ thăng bằng. Hút và thoát hơi nước trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tượng cong vênh, nứt nẻ, biến hình ảnh hưởng xấu đến phẩm chất cây.
5 2.1.1.5. Khối lượng thể tích Khối lượng thể tích là cở 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. Khối lượng thể tích gỗ liên quan chạt 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 cũng ảnh hưởng đến 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 (Lê Xuân Tình 1998). 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 hầu hết đến 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. [13] 2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước 2.2.1. Nghiên cứu trên thế giới thế giới Tre là một tài nguyên rừng, một nhóm lâm sản ngoài gỗ rất có giá trị. Tre trên thế giới phân bố trên 3 khu vực: Châu Á Thái Bình Dương, Châu Phi và Châu Mĩ. Tre thuộc phân họ tre (Bambussoideae), hộ Cỏ (Poaeceae) với khoảng 1300 loài thuộc 70 chi phân bố trên toàn thế giới. Nhiều loài tre có đặc tính mọc thành rừng. Đã thống kê được trên 14 triệu ha rừng tre phân bố từ xích đạo qua vùng nhiệt đới đến vùng hàn và ôn đới, nghĩa là từ 15 độ vĩ Bắc đến 47 độ vĩ Nam đều có tre sinh trưởng. Nhiều tre nhất là Trung Quốc, với khoảng 50 chi và 500 loài và diện tích 7 triệu ha rừng tre. Nước nhiều tre thứ hai là Nhật Bản với 13 chi và trên 230 loài. Tiếp đó là các nước Ấn Độ, các nước Nam và đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Do tre vừa là nguyên liệu lại vừa là vật liệu, nên nhiều nước trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu, thí nghiệm về tính chất vật lý và cơ học của tre.
6 Các nghiên cứu về tre trúc ở trên thế giới đã bắt đầu từ khá lâu và rất đa dạng. Đầu tiên phải kể tới ấn phẩm nghiên cứu về tre trúc của Munro (1868). Sau đó có nghiên cứu về các tre trúc Ấn Độ (Gamble 1868) trong đó tác giả có mô tả hình thái của 151 loài tre trúc phân bố ở Ấn Độ và một số nước láng giềng như Pakistan, Srilanca, Myanma, Malaysia, Indinesia. Tác giả cũng cho rằng các loài tre trúc là loài chỉ thị rất tốt về các đặc điểm và độ phì của đất. Haig và cộng sự (1959) cũng bình luận rằng sự phân bố tự nhiên của tre trúc ở Myanma cũng chỉ thị rất tốt các điều kiện đất đai ở đó. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.W, Baur. G (1976), Odum (1971),.. tiến hành. Các nghiên cứu này đã đưa ra các quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành loài, dạng sống và tầng phiến của rừng. Đây là những công trình ngiến cứu cơ sở rất quan trọng và hệ thống giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cấu trúc của rừng, đặc biệt là cấu trúc hình thái và ngoại mạo. [1] Baur. G (1976) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó tác giả đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản đều tuổi, rừng không đề tuổi và các phương thức xử lý cải tiện rừng mưa.[1] Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng là phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này Tre là một tài nguyên rừng, một nhóm lâm sản ngoài gỗ rất có giá trị. Tre trên thế giới phân bố trên 3 khu vực: Châu Á Thái Bình Dương, Châu Phi và Châu Mĩ. Tre thuộc phân họ tre (Bambussoideae), hộ Cỏ (Poaeceae) với khoảng 1300 loài thuộc 70 chi phân bố trên toàn thế giới. Nhiều loài tre có
7 đặc tính mọc thành rừng. Đã thống kê được trên 14 triệu ha rừng tre phân bố từ xích đạo qua vùng nhiệt đới đến vùng hàn và ôn đới, nghĩa là từ 15 độ vĩ Bắc đến 47 độ vĩ Nam đều có tre sinh trưởng. Nhiều tre nhất là Trung Quốc, với khoảng 50 chi và 500 loài và diện tích 7 triệu ha rừng tre. Nước nhiều tre thứ hai là Nhật Bản với 13 chi và trên 230 loài. Tiếp đó là các nước Ấn Độ, các nước Nam và đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Do tre vừa là nguyên liệu lại vừa là vật liệu, nên nhiều nước trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu, thí nghiệm về tính chất vật lý và cơ học của tre. Các nghiên cứu về tre trúc ở trên thế giới đã bắt đầu từ khá lâu và rất đa dạng. Đầu tiên phải kể tới ấn phẩm nghiên cứu về tre trúc của Munro (1868). Sau đó có nghiên cứu về các tre trúc Ấn Độ (Gamble 1868) trong đó tác giả có mô tả hình thái của 151 loài tre trúc phân bố ở Ấn Độ và một số nước láng giềng như Pakistan, Srilanca, Myanma, Malaysia, Indinesia. Tác giả cũng cho rằng các loài tre trúc là loài chỉ thị rất tốt về các đặc điểm và độ phì của đất. Haig và cộng sự (1959) cũng bình luận rằng sự phân bố tự nhiên của tre trúc ở Myanma cũng chỉ thị rất tốt các điều kiện đất đai ở đó. Năm 1996 Zhang- min, Kawasaki- T, Giang- Ping Trường Đại học Kyoto, Viện nghiên cứu gỗ Nhật Bản đã thành công với đề tài: “ Nghiên cứu nghệ sản xuất các tính chất ván tổng hợp tre gỗ” Ở Trung Quốc cũng có rất nhiều những nghiên cứu về phân loại, kỹ thuật tạo giống, kỹ thuật trồng, chăm sóc, khai thác, chế biến và cả về thị trường tre trúc và các sản phẩm sản xuất từ tre trúc (Nguyễn Ngọc Bình và Cs, 2007) [3] Xiaobo Li (2004) đã nghiên cứu sự biến đổi về tính chất cơ học của tre (Phyllostachys pubescens) thay đổi theo tuổi (1, 3,5) về chiều cao cũng như lớp ngang. Tính chất như dộ bền uốn tĩnh (MOR), modun đàn hồi (MOE) và nén đều tăng từ tuổi 1 đến tuổi 5. Theo chiều cao, tính chất cơ học có biến đổi
8 giữa phần gốc, thân và ngọn nhưng mỗi cấp tuổi lại có quy luật khác nhau. Theo chiều ngang, tính chất ở ngoài (sát với cật) cao hơn ở phần bên trong (sát với ruột). [18] Trung tâm nghiên cứu quốc gia về tre của Trung Quốc đã nghiên cứu tính chất của tre cho thấy, đối với Mao trúc (Moso) độ bền nén và độ bền uốn tĩnh của Mao tính tăng dần từ gốc đến ngọn (China National Bamboo research center 2001) [16] Theo M. Kamruzzaman (2008) đã nghiên cứu tuổi cây và vị trí trên cây có ảnh hưởng lớn đến tính chất của tre, tác giả đã đưa ra được sự ảnh hưởng của tuổi và vị trí trên cây ảnh hưởng đến tính chất cơ học của 4 loại tre gồm: Bambusa balcooa, Bambusa tulda, Bambu salarkhanii, Melocanna baccifera. Tuy nhiên, ở 4 loại này đều có sự biến động tính chất theo những quy luật khác nhau (M.Kamruzzaman và A.K.Bose và M.N.Islam.S.K.Saha, 2008) Juan Franrisco Correal D., Junliana Arbelaez C.(2010) đã nghiên cứu ảnh hưởng của tre và vị trí trên thân cây đến tính chất cơ học của tre Guaduaangustifolia kunt (Guadua a.k.) kết quả phân tích cho thấy từ tuổi 2 – tuổi 5 và ở vị trí khác nhau theo chiều cao có sự ảnh hưởng đến tính chất của Guadua a.k. cho thấy rằng tính chất tăng từ tuổi 2-4 (28,6-40,4 MPa) và giảm xuống tuổi 5 (35,2 MPa), vị trí trên cây cho thấy loài Guadua a.k. cũng có hướng tăng lên từ gốc đến ngọn. Độ bền uốn tính và modun đàn hồi của Guadua a.k. tăng theo tuổi cây từ 2- 4 tuổi (MOR: 92,7- 98,5 MPa) và tuổi 5 giảm xuống (MOR: 93,5 MPa), với vị trí trên cây cũng ảnh hưởng đến tính chất này và tăng dần từ gốc đến ngọn (MOR: tăng từ 88,6- 104,1 MPa) (Juan Francisco Correal D và Cs, 2010) [19] 2.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Do có nhiều đặc tính quý nên tre nứa đã được sử dụng trong đời sống hàng ngày cũng như trong thủ công nghiệp và công nghiệp hiện đại. Đã thống kê được hơn 30 công dụng của tre nứa, trong đó những công dụng chính là
9 làm hàng thủ công, mỹ nghệ, làm vật liệu xây dựng, làm nguyên liệu trong công nghiệp giấy sợi và sản xuất măng tre làm thức ăn tươi hoặc khô. Ngoài ra, tre nứa là loài mọc nhanh, sớm cho sản phẩm, kỹ thuật gây trồng tương đối đơn giản, có khả năng sinh trưởng trên đất khó canh tác và đất hoang hoá, là loài đa tác dụng… nên tre nứa là nguồn tài nguyên phong phú đã và đang được con người sử dụng rộng rãi. Trong những năm gần đây có khá nhiều công trình nghiên cứu đi sâu nghiên cứu công nghệ chế biến và sử dụng tre nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, góp phần giải quyết nguồn vật liệu cho ngành chế biến lâm sản tiêu biểu Lê Văn Thanh và Triệu Hồng Phú (1986- 1992) nghiên cứu về công nghệ và tuyển chọn thiết bị để sản xuất ván ốp tường, ván sàn trang trí nội thất bằng tre nứa; nghiên cứu sử dụng ván nứa ép ba lớp thay thế ván gỗ trong nhà của nhân dân vùng núi phía bắc của Nguyễn Minh Hoạt và công sự (2001). Nghiên cứu về tre trúc ở Việt Nam đã được bắt đầu từ khá lâu. Có thể nói công trình nghiên cứu đầu tiên về tre trúc Việt Nam thuộc về một người Pháp trong ấn phẩm nghiên cứu về thực vật chí Đông Dương (Le Comte 1923. Trong những năm 1960, Phạm Quang Độ đã nghiên cứu về kỹ thuật trồng và khai thác tre trúc ở Việt Nam (Phạm Quang Độ 1963) [5]. Cũng từ thời gian này, các nghiên cứu về phân loại, kỹ thuật nhân giống, kỹ thuật trồng, chăm sóc, bảo vệ rừng tre trúc, kỹ thuật bảo quản, chế biến tre trúc cũng được thực hiện. Ví dụ như: kinh nghiệm trồng luồng (Phạm Văn Tích 1963), Nghiên cứu đất trồng luồng (Nguyễn Ngọc Bình 1964), Phân loại tre trúc theo hình thái (Trần Đình Đại 1967), Bệnh hại tre (Trần Văn Mão1972), tính đến năm 2007, đã có trên 100 ấn phẩm nghiên cứu về tre trúc hoặc liên quan tới tre trúc đã được phát hành trên khắp cả nước. [2]. 2.2.2.1. Các nghiên cứu về phân loại tre trúc ở Việt Nam Từ năm 1971 đến 2007 đã có trên 18 công trình liên quan lớn nhỏ đến phân loại, đặc điểm nhận biết và phân bố của các loài tre trúc, các loại và cấu
10 trúc rừng của tre trúc ở Việt Nam. Các nghiên cứu này phần lớn là nghiên cứu độc lập về hình thái, giải phẫu, nhận biết, phân bố và công dụng của một số loài tre trúc. Ví dụ như cuốn sách “Tên cây rừng Việt Nam” do tác giả Nguyễn Tích và Trần Hợp thực hiện được xuất bản năm 1971 đã lập lên bảng tra cứu tên cây theo tiếng Việt Nam và bảng tên cây theo họ thực vật tuy là những cuốn sách giúp tra cứu tên các loài cây rừng Việt Nam đầu tiên nhưng đã đề cập đến một số loài tre hữu ích mà nhân dân quen sử dụng, bao gồm 23 loài tre trúc, đó là Bương, Dang, Diễn, Diễn trứng, Hóp, Luồng Thanh Hóa, Mai, Nứa, Trúc đùi gà, Vầu, Vầu trồng [12]... Xuất phát từ kết quả nghiên cứu quy luật sinh măng của nứa lá nhỏ, thông qua việc khảo sát hệ thống thân ngầm các tác giả đã xác định được tuổi và lập bảng tra tuổi cho lâm trường Tân Phong. Các kết quả được các tác giả Hải Âu đăng trên tập san Lâm nghiệp số 7 năm 1976 với bài viết “Cách nhận biết nứa lá nhỏ”. Có thể nói bảng tra này được lập cho lâm trường Tân Phong, nhưng có thể là tài liệu tham khảo cho nhiều vùng khác có điều tương đồng. Nghiên cứu này hết sức quan trọng làm cở sở để tham khảo và cho nghiên cứu sau này. [2] Theo kết quả tài liệu giáo trình khoa học gỗ 2016 cho thấy chiều cao thân khí sinh của trúc sao (Phyllostachise edulis) có ảnh hưởng đến tính chất cơ học. Cụ thể, các tính chất cơ học của trúc sào đều biến đổi theo quy luật tăng từ gốc đến ngọn, độ bền nén dọc (60,9 – 71,1 MPa) độ bền uốn tĩnh (138,7 – 170,1 MPa) độ bền trượt dọc (16,7 – 20,7 MPa) ( Vũ Huy Đại và cộng sự, 2016). [4] Cây cỏ Việt Nam là cuốn sách do tác giả Phạm Hoàng Hộ soạn thảo và được xuất bản năm 1999 tại nhà xuất bản Trẻ - Thành phố Hồ Chí Minh là một cuốn từ điển có thể nói là đã liệt kê và mô tả nhiều loài tre nhất với 18 chi và 126 loài tre và được sử dụng để tham khảo nghiên cứu rất tốt. [10] Cuốn sách “Danh mục các loài thực vật ở Việt Nam” do Trường đại học Quốc gia Hà Nội phối hợp với Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
11 sọan thảo năm 2005 đã đề cập đến phân họ tre (Bambusoideae) và mô tả về phân bố dạng sống và sinh thái, công dụng của các loài trong phân họ tre bao gồm 29 chi và 131 loài. [17] Nghiên cứu “Bảo tồn một số loài tre trúc quý hiếm ở Việt Nam” do Nguyễn Hoàng Nghĩa soạn thảo năm 2002 đã chỉ ra các lòai Tre trúc quan trọng ở Việt Nam, các loài Tre trúc quý hiếm đang có nguy cơ bị tiêu diệt và giá trị kinh tế cũng như tình hình sử dụng tài nguyên nhằm phục vụ cho hoạt động quản lý và kinh doanh các loài tre trúc này. 2.2.2.2. Các nghiên cứu về tính chất vật lý và cơ học Ở nước ta, thí nghiệm để xác định các tính chất vật lý và cơ học của tre từ trước đến nay ít được chú ý do nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân thiếu phương pháp thử chuẩn. Phòng Cơ lý gỗ (Viện Công nghiệp rừng) – nay là Phòng Tài nguyên Thực vật rừng (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) cũng đã từng tiến hành một số thí nghiệm xác định đặc tính của tre nhưng cũng mới chỉ dừng lại ở bước đầu và chủ yếu sử dụng một số phương pháp thử của Trung Quốc do cán bộ nghiên cứu sưu tập được. Năm 2002, Phòng Tài nguyên Thực vật rừng đã tiến hành thăm dò đặc tính của một số loài tre có áp dụng chọn lọc phương pháp thử của Trung Quốc và của Mạng lưới Quốc tế về tre song mây (INBAR) để cho phù hợp với điều kiện thí nghiệm sẵn có. Trong những năm gần đây, có nhiều công trình đã đi sâu vào nghiên cứu công nghệ chế biến và sử dụng tre nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, góp phần giải quyết nguồn vật liệu cho ngành chế biến lâm sản như: Lê Văn Thanh, nghiên cứu về công và tuyển chọn thiết bị để sản xuất ván ép tường ván sản xuất bằng tre nứa, nghiên cứu sử dụng ván nứa ép thay thế ván gỗ trong nhà của người dân vùng núi phía Bắc của Nguyễn Minh Học và cộng sự. (2001), Nguyễn Minh Học và cộng sự (2001), Nghiên cứu sử dụng ván nứa ép thay thế ván gỗ trong nhà của người dân vùng núi phía Bắc, Đaị học Lâm nghiệp Hà Nội. [6]