Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định một số thông số kết cấu hợp lý của bộ phận bón phân trên máy bón phân cho cây cao su đã phát tán

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:73

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định bằng lý thuyết và thực nghiệm một số thông số kết cấu hợp lý của bộ phận bón phân trên máy bón phân cho cây cao su đã phát tán. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xác định một số thông số kết cấu hợp lý của bộ phận bón phân trên máy bón phân cho cây cao su đã phát tán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VÕ VĂN DẦN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ KẾT CẤU HỢP LÝ CỦA BỘ PHẬN BÓN PHÂN TRÊN MÁY BÓN PHÂN CHO CÂY CAO SU ĐÃ PHÁT TÁN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN PGS.TS. TRẦN THỊ THANH ĐỒNG NAI, 2014
1 MỞ ĐẦU Lý do cho ̣n đề tài: Cây cao su là cây công nghiệp chủ lực, là một trong mười mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của nước ta hiện nay. Sản phẩm cây cao su được dùng chủ yếu xuất khẩu (tới 90 %). Hiện tại Việt Nam đứng thứ tư trên thế giới về xuất khẩu mủ cao su. Năm 2012, tổng diện tích cây cao su trong nước là 910.500 ha, với năng suất ổn định gần 1,72 tấn mủ/ha, mang lợi nhuận về cho Đất nước hàng tỉ đô la. Cây cao su góp phần “xóa đói giảm nghèo”. Các Vùng trồng cao su gần biên giới còn là “Phiên Dậu” cho Tổ quốc. Với vai trò kinh tế của mình, cây cao su còn được mệnh danh “ dòng sữa vàng mới lên ngôi". Nhiều địa phương đã đưa cao su vào cơ cấu cây trồng chủ lực của mình với hy vọng sẽ kích cầu nền kinh tế. Ở nước ta hiện nay Chính phủ đã có những định hướng cho phát triển loài cây cao su, cụ thể tại Quyết định số 150/2005/QĐ-TTg, ngày 20/06/2005 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt " Quy hoạch chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông, lâm nghiệp, thuỷ sản cả nước đến năm 2010 và tầm nhìn 2020; ý kiến chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng với Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam về tiếp tục phát triển trồng mới ở nơi có đủ điều kiện về đất đai, khí hậu và cơ sở hạ tầng; văn bản số 310/TB-VPCP, ngày 30/10/2008 Thông báo kết luận của Phó Thủ tướng Trương Vĩnh Trọng- Trưởng ban chỉ đạo Tây Bắc, tại hội nghị chuyên đề về phát triển nông nghiệp vùng Tây Bắc; Chỉ thị số 139/CT-BNN-TT ngày 17/5/2007; Quyết định số 2855/QĐ-BNN-KHCN ngày 17/09/2008 của Bộ Nông nghiệp và PTNT về việc phát triển và công bố cây cao su là cây đa mục đích. Trên cơ sở đó bước đầu ngành cao su đã có những chương trình định hướng mới cho việc phát triển bền vững cây cây cao su, trong đó có việc cơ giới hóa canh tác cao su với các công đoạn chủ yếu là khai hoang, trồng và chăm sóc cây cao su. Về phát triển kinh tế, xã hội: Cây cao su là cây có hàng vạn lao động cùng hàng chục vạn người đang có đời sống kinh tế phụ thuộc vào. Đây cũng là cây có tiềm năng xuất khẩu rất cao, mang lại nguồn ngoại tệ lớn cho Đất nước. Kết quả
2 nghiên cứu của đề tài góp phần tăng năng suất, sản lượng, giảm chi phí sản xuất có ý nghĩa sâu sắc về kinh tế, xã hội. Về chính sách xóa đói, giảm nghèo, vùng sâu, vùng xa: Vùng canh tác cao su thường là những vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc thiểu số của nước ta. Vì vậy việc ứng dụng máy bón phân chăm sóc cao su tự động góp phần nâng cao đời sống nhân dân tại đây có ý nghĩa chính trị sâu sắc trong chương trình xóa đói giảm nghèo, vùng sâu, vùng xa của Đảng và Chính phủ cũng như chính quyền các cấp tại đây. Về cơ chế, chính sách cơ giới sản xuất nông nghiệp thì vùng canh tác cao su thường là những vùng sâu, vùng xa đang thiếu lao động. Việc áp dụng cơ giới hóa canh tác cây cao su trong đó có cơ giới hóa bón phân chăm sóc cao su chính là đưa tiến bộ khoa học, công nghệ nhằm nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản xuất, cải thiện điều kiện lao động tại đây. Khi cây cao su đã phát tán thì công việc chủ yếu trong canh tác cao su chỉ còn là bón phân giúp cho cây sinh trưởng phát triển cho thu hoạch mủ tốt và tấp lá vào gốc để tăng độ mùn, hạn chế bốc hơi nước trong mùa khô hạn và cháy rừng. Tuy nhiên đến thời điểm này thì việc cơ giới hóa khâu chăm sóc cây cao su vẫn còn mò mẫm, vì chưa có các mẫu máy chăm sóc phù hợp, trong đó có máy bón phân chăm sóc cây cao su đã phát tán. Tất cả các mẫu máy bón phân chăm sóc cao su hiện nay vẫn chỉ ở dạng đơn chiếc, có được từ sự yêu thích của các tác giả mầy mò sáng tạo, không theo hệ thống lý thuyết và thực nghiệm quy định nên còn nhiều tồn tại và chưa thỏa mãn yêu cầu nông học. Mặt khác, năng suất khai thác cây cao su phụ thuộc chủ yếu vào kỹ thuật chăm sóc. Với diện tích canh tác lớn, việc chăm sóc cho cây, trong đó có bón phân cho cây cao su đã phát tán là cây vào thời kỳ khai thác trở thành vấn đề hết sức khó khăn. Vì vùng canh tác cây cao su tập trung ở những vùng sâu, vùng xa, vùng biên giới, nơi có mật độ dân cư thấp, lao động thiếu. Nhất là khi ngành cao su đang mở rộng diện tích canh tác lên các tỉnh Phía Bắc nước ta và sang các nước bạn Lào, Căm Pu Chia và Mã lai xia.
3 Máy chăm sóc bón phân cây cao su có sự khác biệt so với các cây trồng cạn khác là khi cây đã phát tán thì hệ rễ cây nằm phát triển rộng khắp gần bề mặt đất, việc rạch hàng sâu để rải phân bón hay xới sâu toàn bề mặt sẽ làm giảm nghiêm trọng đến đời sống và năng suất cho mủ cao su của cây. Trong quá trình làm việc, phân bón chứa trên máy chăm sóc bón phân với số lượng lớn bị lèn chặt làm cản trở việc vận chuyển phân xuống rãnh đã rạch. Vì vậy tồn tại lớn nhất trong việc tìm ra mẫu máy chăm sóc cao su đã phát tán là xác định được nguyên lý làm việc và các thông số kết cấu cho bộ phận bón phân. Vấn đề khoa học này có tính cấp thiết, tính thời sự, mang ý nghĩa khoa học, khi trong sản xuất chưa có một mẫu máy chăm sóc cao su nào có tính khả dụng. Được sự chấp thuận của phòng Sau đại học, khoa Cơ điện và Công trình, Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp Hà Nội và dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Trần Thị Thanh, tôi xin thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định một số thông số kết cấu hợp lý của bộ phận bón phân trên máy bón phân cho cây cao su đã phát tán” Mu ̣c tiêu tổ ng quát: Cơ giới hóa công việc chăm sóc bón phân cây cao su đã phát tán theo hướng: + Giảm chi phí chăm sóc cây cao su (giảm chi phí chăm sóc trên 60 %) nói chung và chi phí lao động (giảm trên 80% lao động ) nói riêng; + Nâng cao hiệu quả khai thác mủ cây cao su nhờ bón phân đúng theo quy định của ngành cao su; + Hạn chế thất thoát vật tư trong việc bón phân cho cây cao su. Mục tiêu cụ thể: Xác định bằng lý thuyết và thực nghiệm một số thông số kết cấu hợp lý của bộ phận bón phân trên máy bón phân cho cây cao su đã phát tán. Ý nghiã đề tài: Mặc dù các nguyên lý bón phân cho cây trồng được nghiên cứu và tổng kết biên soạn nhưng chưa bộ phận bón phân nào mang tính khả dụng cho máy bón phân
4 cho cây cao su đã phát tán. Vì vậy kết quả nghiên cứu của đề tài mang tính mới cả về lý luận lẫn ứng dụng. Ý nghiã khoa ho ̣c của đề tài: Đề tài phát triển các vấn đề khoa học mới đặt ra bằng thực nghiệm tối ưu trên cơ sở giải quyết các vấn đề kỹ thuật còn tồn tại là: + Rạch hàng để rải phân với yêu cầu đặt ra là làm tổn thương đến bộ rễ của cây cao su là thấp nhất. + Giải quyết hiện tượng nén tạo vòm trong thùng chứa phân. + Chuyển động ổn định của dòng phân bón rải xuống rãnh được rạch. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Đề tài góp phần cơ giới hóa canh tác cây cao su nói chung và bón phân chăm sóc cho cây cao su đã phát tán nói riêng theo hướng nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật.
5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng luận các công trình đã công bố về máy bón phân chăm sóc cây cao su đã phát tán Trước thập những năm 1990 công việc chăm sóc cao su bao gồm làm cỏ (thường kết hợp phòng cháy), bón phân, phun thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ dịch bệnh. Công việc làm cỏ thường dùng máy phạt cỏ (đeo vai hay liên hợp với máy kéo). Vào đầu mùa mưa, khi cây cao su chưa phát tán, người ta thường dùng liên hợp máy kéo với cày chảo lật rạ (6 hoặc 7 chảo) cày úp diệt cỏ kết hợp canh tác những cây ngắn ngày như bắp, đậu, mè,…Khi cây cao su vào cuối giai đoạn kiến thiết cơ bản trở đi, do tán đã rộng thì công việc cày đất chỉ nhằm diệt cỏ. Thường giữa hai hàng đi 2 lần dạng úp sống trâu hay lồng máng xen kẽ theo đợt chăm sóc. Phương pháp diệt cỏ bằng cày đất cho năng suất cao, đơn giản nhưng làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây cao su như làm đứt rễ, gây thoái hóa đất do bị mưa làm xói mòn, vi phạm quy định chăm sóc cao su. Ngày nay phương pháp này chỉ dùng cho cây cao su mới trồng, thực hiện việc xen canh để phủ xanh mặt đất nhằm chống xói mòn, hạn chế cỏ dại phát triển và ngăn ngừa cháy rừng cao su trồng. Cũng trong giai đoạn này, việc bón phân chăm sóc cho cây cao su chủ yếu thực hiện bằng thủ công kết hợp công cụ cầm tay như cuốc, xẻng để tạo rãnh và lấp đất. Một số nông trường đã sử dụng máy tung phân vôi kiểu đĩa vung để rải phân trên khắp mặt đồng, sau đó dùng cày chảo lật rạ cày lấp đất. Ưu điểm của phương pháp này cho năng suất cao, giá thành hạ và có những nhược điểm là phân được rải ở gần các hàng cây không được lấp, vì phải cày đất cách gốc 1 m. Không những thế, phân bón có thể rơi vào bát đựng mủ (đối với vườn cây đang khai thác nếu không úp bát chứa mủ thu hoạch xuống). Vì phải cày lấp đất nên vi phạm quy định về yêu cầu nông học chăm sóc cao su. Đó là chưa kể đến việc chăm sóc phức tạp do phải hai lần liên hợp máy đi lại trên đồng, làm tăng chi phí chăm sóc bón phân cho cây
6 cao su. Phương pháp chăm sóc bón phân này được ngành Cao Su Việt Nam khuyến cáo không nên sử dụng. Vào năm 2010, một nhóm tác giả thuộc Binh Đoàn 14 (Bộ Quốc Phòng) đã đề xuất sử dụng máy cày lật rạ có gắn thêm bộ phận bón phân để thực hiện chăm sóc bón phân cho cây cao su đã phát tán. Tuy nhiên giải pháp này vẫn còn tồn tại là: mặt lô cao su vẫn còn bị cày xới nhiều, làm đứt rễ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển cây cao su. Mặt khác, việc bón phân theo yêu cầu quy định còn bị hạn chế do kết cấu bón phân không phù hợp, liên hợp máy thường xuyên phải bổ sung phân bón. Trong khi cây cao su thường được trồng thành từng lô thửa có diện tích lên tới hàng chục, thậm chí hàng trăm ha. Vì vậy mà đề xuất này chưa được áp dụng vào các đơn vị canh tác cây cao su ở trong cả nước. Giai đoạn 2010 đến nay, đã có một số thử nghiệm tự phát của một số doanh nghiệp cơ khí ở Tây Ninh, Thành phố Hồ Chí Minh đề xuất mô hình máy bón phân cho cây cao su cho cả hai dạng loại móc và loại treo. Năm 2011, KS. Phạm Tú Anh Vũ (Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh) giới thiệu mẫu máy bón phân chăm sóc cao su liên hợp với máy kéo 4 bánh bơm cỡ 1,4 tấn (hình 1.1). Máy thực hiện rải phân xuống rãnh được rạch với độ sâu tới 15 cm nằm giữa hai hàng cao su. Hình 1.1: Máy bón phân cho cây cao su của KS. Phan Tú Anh Vũ. (Tp. Hồ Chí Minh) Tồn tại của mẫu máy của KS. Phan Anh Vũ là thùng chứa bằng thép đen thông thường, nên nhanh bị rỉ sét, phân chứa trong thùng bị nén chặt nên phân không được rải đều hoặc thậm chí không rải được xuống rãnh. Máy làm việc ở dạng
7 “treo”, nên chỉ thích hợp cho vườn cao su dạng “tiểu điền”. Vì vậy máy không triển khai vào thực tế sản xuất được. Cũng trong năm 2011, kỹ sư Nguyễn Trọng Hòa thuộc Nông trường Thành Long (thuộc công ty Mía Đường BOURBON Tây Ninh) đã giới thiệu mẫu máy bón phân chăm sóc cho cây cao su loại treo liên hợp với máy kéo 4 bánh bơm cỡ 1,4 tấn (hình 1.2). Cấu tạo của máy gồm 2 thùng chứa với bộ phận rải phân kiểu vít tải. Bộ phận rạch đất kiểu lưỡi cày ngầm không cánh. Phân được đưa xuống rãnh và tự lấp. Ưu điểm của máy đơn giản, thích hợp cho vườn cao su dạng tiểu điền. Nhược điểm của máy tương tự như máy của KS. Phan Anh Tú thiết kế là không có khả năng bón phân ướt vì dễ bị nghẽn phân ở vít tải và ống dẫn. Lượng chứa phân trong thùng ít làm ảnh hưởng đến năng suất và quản lý khi rừng cao su xa kho chứa. Hình 1.2: Máy bón phân cho cây cao su của anh Nguyễn Trọng Hòa. (Nông trường Thành Long - công ty Mía Đường BOURBON Tây Ninh). Năm 2012, công ty VINAMACH (Tp. Hồ Chí Minh) đã giới thiệu trên thị trường máy bón phân cho cây cao su loại móc liên hợp với máy kéo bánh bơm cỡ 1,4 tấn (hình 1.3). Máy gồm có các bộ phận: thùng chứa phân bằng thép đen thông thường có dung tích chứa 0,6 m3, kết hợp làm nhiệm vụ đảo trộn hỗn hợp bón; bộ phận rải phân kiểu băng tải đai; bộ phận lấp phân dạng xới trộn đất. Truyền động cho bộ phận trộn, rải phân và lưỡi xới lấy từ trục thu công suất. Khi làm việc phân
8 được rải xuống đất thành rải và được lưỡi xới đi sau xới trộn với đất. Tồn tại của loại máy xới bón này là ở chỗ vi phạm quy định chăm sóc cao su do xới đất rộng và sâu làm đứt rễ, làm tăng mức độ chống xói mòn đất. Với cách bón và lấp đất khi bón phân gặp mưa sẽ làm thất thoát phân bón. Đó là chưa kể đến kết cấu máy không phù hợp về mặt động lực học do bộ phận chuyển động quay là trục xới đất đặt xa máy kéo lại ở dạng treo. Giảm khả năng chịu tải của khung, gây rung máy lớn. Ngoài ra, vì bánh xe tựa có kích thước bé, chưa tính đến áp lực trên nền, nên việc di chuyển của liên hợp máy còn gây nên phá vỡ kết cấu đất trồng. Các tồn tại khác tương tự như các máy bón phân của hai tác giả Phan Anh Vũ và Nguyễn Trọng Hòa. Chính vì vậy mẫu máy này chưa được Tập đoàn Cao su Việt Nam chấp nhận đưa vào sản xuất thử nghiệm. Hình 1.3: Máy bón phân cho cây cao su Hình 1.4: Máy bón phân cho cây cao của công ty VINAMACH (Tp. Hồ Chí su của anh Trần Quốc Hải. Minh). Năm 2012, anh Trần Quốc Hải, chủ cơ sở sản xuất cơ khí ở huyện Tân Châu tỉnh Tây Ninh đã giới thiệu mẫu máy bón phân cho cây cao su loại treo liên hợp với máy kéo 4 bánh bơm cỡ 1,4 tấn (hình 1.4). Thực chất đây là loại máy chép mẫu nguyên bản máy tung phân vôi của công ty KUBOTA (Nhật Bản sản xuất ) với tên gọi mới là máy bón phân chăm sóc cho cây cao su. Máy thực hiện rải đều phân trên bề mặt đất, nên không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật nông học. Ở những nước phát triển như Braxin, Mãlaixia,.. có sự khác biệt với Việt Nam về công nghệ bón phân chăm sóc cho cây cao su. Phân bón ở dạng hạt, tinh thể
9 và dạng bột được bón dưới dạng phun. Hình 1.5 giới thiệu mẫu máy bón phân theo kiểu phun do Mãlaixia sản xuất. Hình 1.5: Máy bón phân theo kiểu phun Turbo Mini 300 do Mãlaixia sản xuất. Bảng 1.1. Giới thiệu đặc trưng kỹ thuật của các máy bón phân theo kiểu phun do Mãlaixia sản xuất. Các đặc trưng kỹ thuật, Mã hiệu đơn vị đo Turbo Mini 300 Turbo-Spin 650 Turbo-Spin 850 Dung tích bồn chứa , lít 300 650 850 Trọng tải tương ứng, kg 300 650 850 Vật liệu bồn chứa sợi thủy tinh và sợi thủy tinh và Sợi thủy tinh và nhựa nhựa nhựa Hình dáng bồn chứa Ovan / vuông Vuông Vuông, mở rộng miệng bồn Độ rộng đường phun, m 15 – 18 15 – 25 15 – 25 Tốc độ trục thu công suất 540 540 540 yêu cầu , vg/ph
10 1.2. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1.2.1. Cây cao su Cây cao su có tên gọi Hevea brasiliensis, là một loài cây thân gỗ thuộc về họ Đại kích (Euphorbiaceae) chi Hevea. Nó có tầm quan trọng kinh tế lớn là do chất lỏng chiết ra tựa như nhựa cây của nó (gọi là nhựa mủ-latex) mang lại nguồn thu lớn. Cây cao su có thể cao tới trên 20m. Khi cây đạt độ tuổi 5-6 năm thì người ta bắt đầu thu hoạch nhựa mủ. Các cây già hơn cho nhiều nhựa mủ hơn, nhưng chúng sẽ ngừng sản xuất nhựa mủ khi đạt độ tuổi 26-30 năm. Năm 1897 đã đánh dầu sự hiện diện của cây cao su ở Việt Nam. Công ty cao su đầu tiên được thành lập là Suzannah (Dầu Giây, Long Khánh, Đồng Nai) năm 1907. Tiếp sau, hàng loạt đồn điền và công ty cao su ra đời, chủ yếu là của người Pháp và tập trung ở Đông Nam Bộ : SIPH, SPTR, CEXO, Michelin … Một số đồn điền cao su tư nhân Việt Nam cũng được thành lập. Đến năm 1920, miền Đông Nam Bộ có khoảng 7.000 ha cho sản lượng 3.000 tấn. Cây cao su được trồng thử ở Tây Nguyên năm 1923 và phát triển mạnh trong giai đoạn 1960 – 1962, trên những vùng đất cao 400 – 600 m, sau đó ngưng vì chiến tranh. Trong thời kỳ trước 1975, để có nguồn nguyên liệu cho nền công nghiệp miền Bắc, cây cao su đã được trồng vượt trên vĩ tuyến 170 Bắc (Quảng Trị, Quảng Bình, Nghệ An, Thanh Hóa, Phú Thọ) với diện tích lên đến khoảng 6.000 ha. Đến 1976, Việt Nam còn khoảng 76.000 ha, tập trung ở Đông Nam Bộ khoảng 69.500 ha, Tây Nguyên khoảng 3.482 ha, các tỉnh duyên hải miền Trung và khu 4 cũ khoảng 3.636 ha. Sau 1975, cây cao su được tiếp tục phát triển chủ yếu ở Đông Nam Bộ. Từ 1977, Tây Nguyên bắt đầu lại chương trình trồng mới cao su, thoạt tiên do các nông trường quân đội, sau 1985 do các nông trường quốc doanh. Từ 1992 đến nay tư nhân đã tham gia trồng cao su. Ở miền Trung sau 1984, cây cao su được phát triển ở Quảng trị, Quảng Bình trong các công ty quốc doanh. Đến năm 1999, diện tích cao su cả nước đạt 394.900 ha, cao su tiểu điền chiếm khoảng 27,2%. Năm 2004, diện tích cao su cả nước là 454.000 ha, trong đó cao su tiểu điền chiếm 37%.
11 Năm 2005, diện tích cao su cả nước là 464.875 ha. Đến năm 2007 diện tích Cao Su ở Đông Nam Bộ (339.000 ha), Tây Nguyên (113.000 ha), Trung tâm phía Bắc (41.500 ha) và Duyên Hải miền Trung (6.500 ha). Cây cao su được trồng thành vườn hay rừng (hình 1.6). Tùy theo từng loại đất và địa hình mà bố trí cho phù hợp. Thông thường khoảng cách 7 x 3 m hoặc 6 x 3m hoặc 7 x 2,5 m, tương ứng với mật độ 476, 555 và 571 cây/ha. Hố trồng có kích thước 70 x 70 x 70 cm, hoặc khoan bằng máy với đường kính 0,5 m, sâu 0,7 m. Phân bón lót cho mỗi hố trước khi trồng 10 kg phân chuồng, 0,2 kg Super Lân / hố. Cây cao su có thể trồng bằng tum ghép tức là bằng gốc rể trần. Cắt rể đuôi chuột sát nách rể trụ chỉ để dài 60 cm. Xử lý bằng chất kích thích ra rể NAA sẽ giúp rể mọc nhanh và nhiều. Dùng tum trần 18 tháng, hoặc tum cắt cao trên 30 tháng (là biện pháp rút ngắn thời gian kiến thiết cơ bản vài năm). Dùng bầu PE nguyên sinh, dày 0,08 mm, nửa chiều dài bầu ở phần đáy có đục nhiều lỗ. Bầu có kích thước 18 cm x 35 cm hoặc 16 cm x 33 cm đối với tum 6 – 8 tháng tuổi, đất trong túi đủ sét để bầu khỏi vỡ khi cắt bỏ túi. Hình 1.6: Rừng cao su.
12 1.2.2. Kỹ thuật chăm sóc cây cao su đã phát tán Cây cao su thực hiện các công việc chăm sóc sau: 1) Làm cỏ: Thực hiện làm sạch cỏ trên dải cao su trồng cách gốc 1,5m và giữ thảm cỏ phần còn lại rộng 4m để bảo vệ đất chống xói mòn. Không được cày sâu giữa hàng cao su. 2) Tủ gốc giữ ẩm: Cuối mùa mưa hàng năm cần tiến hành tủ gốc cho cao su để giữ ẩm, vật liệu chủ yếu là bã mía, cỏ khô. Ngày nay người ta thường dùng máy thổi lá để tủ gốc cao su chính bằng lá rụng của nó. 3) Tỉa chồi dại: Sau khi trồng 2 tháng, thường xuyên kiểm tra để tỉa chồi dại mọc ra từ gốc. 4) Bón phân:  Trong thời kỳ kiến thiết cơ bản (KTCB): Phân vô cơ được chia bón làm 2 - 3 đợt trong năm. Năm đầu tiên thời gian giữa các lần bón phân cách nhau ít nhất 1 tháng. Năm thứ hai trở đi bón vào đầu và cuối mùa mưa. Cách bón: Bón phân khi đất đủ ẩm, không bón phân vào thời điểm có mưa lớn và mưa tập trung. Từ năm thứ nhất đến năm thứ tư: Cuốc rãnh hình vành khăn hoặc xăm nhiều lỗ quanh gốc cao su theo mép của tán lá để bón phân, sau đó lấp đất vùi phân. Khi cây cao su đã giao tán: Đất bằng phẳng hoặc ít dốc thì rải đều phân thành băng rộng 1 m giữa hàng cao su. Đối với đất dốc thì bón vào hệ thống hố giữ màu và vùi kín phân bằng lá, cỏ mục hoặc đất. Bảng 1.2, trình bày lượng phân bón cho cao su thời kỳ KTCB thay đổi tùy theo mật độ trồng và tuổi cây  Trong thời kỳ khai thác Phân vô cơ được chia làm 2 lần/năm, lần đầu bón 2/3 lượng phân N và K và toàn bộ lân vào tháng 4, 5 (đầu mùa mưa) khi đất đủ ẩm, lần hai bón lượng còn lại vào tháng 10. Cách bón: Trộn kỹ, chia, rải đều lượng phân thành băng rộng 1 - 1,5 m giữa luống cao su. Đối với đất có độ dốc trên 15% thì bón vào hệ thống hố giữ màu và vùi lấp kín phân bằng lá, cỏ mục hoặc đất.
13 Bảng 1.2. Lượng phân bón cho cao su thời kỳ KTCB thay đổi tùy theo mật độ trồng và tuổi cây. Mật độ Năm Tổng Đạm urê Lân VĐ Kali clorua cây tuổi lượng phân Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2 (cây/ha) kg/ha/năm) 1 215 50 105 150 315 15 32 476 2 510 120 252 360 756 30 63 3–6 60 140 194 420 882 40 84 1 215 50 98 150 293 15 29 512 2 510 120 234 360 703 30 59 3–6 645 150 293 450 879 45 88 1 215 50 90 150 270 15 27 2 470 110 198 330 595 30 54 571 3 565 130 234 400 721 35 63 4–8 610 140 252 430 753 40 72 Phân bón cho cây cao su trong thời gian khai thác trình bày như bảng 1.3. Bảng 1.3. Lượng phân hóa học bón cho cao su khai thác theo mật độ và năm khai thác. Năm Mật độ Loại đất Đạm Lân Kali clorua cạo (cây/ha) kg/ha g/cây kg/ha g/cây kg/ha g/cây 1-10 350 – Đất đỏ 114-163 326 245-350 700 87-250 250 500 ba zan Đất xám 136-195 390 308-440 880 105-150 300 11-20 350 – Đất đỏ 152-217 435 288-411 823 70-100 200 500 ba zan Đất xám 175-250 500 350-500 1.000 87.250 250
14 1.2.3. Yêu cầu kỹ thuật nông học về bón phân cho cây cao su [6, 15, 16] + Phải bón đúng thời điểm quy định; + Bón đúng loại phân, lượng phân theo quy định; + Khi rạch rãnh để rải phân hạn chế làm đứt rễ cây làm ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, phát triển và sản lượng mủ khi cây cao su đã phát tán; + Phân phải được rải đều và được lấp đất để đảm bảo chất lượng phân cho cây hấp thụ; + Đối với việc bón phân bằng máy: cần hạn chế số lần đi lại thấp nhất; không được làm ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây cao su; máy phải có mức độ cơ giới hóa, năng suất cao; giảm cường độ cho người lao động theo máy; hạn chế ô nhiễm môi trường khi máy làm việc; máy bón phân phải dễ vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa; an toàn lao động; máy làm việc có hiệu quả kinh tế cao so với thủ công. 1.2.4. Máy bón phân chăm sóc cho cây cao su 1.2.4.1. Cấu tạo chung Máy bón phân chăm sóc cho cây cao su là loại máy nông nghiệp liên hợp với máy kéo thực hiện việc chăm sóc theo yêu cầu nông học. Cho đến nay hầu như chưa có công bố về máy chăm sóc bón phân cho cây cao su trong các giáo trình hay tài liệu chuyên khảo. Từ nhiệm vụ, chức năng của công tác bón phân chăm sóc cho cây cao su dạng liên hợp với máy kéo các bộ phận của máy gồm có: bộ phận rạch hàng, bộ phận bón phân, bộ phận lấp đất và các bộ phận phụ trợ khác như khung, cơ cấu treo, bánh giới hạn độ sâu. Vì mỗi bộ phận làm việc của máy bón phân chăm sóc có nhiều nguyên lý làm việc và cấu tạo, nên không có cấu tạo chung duy nhất, mà máy bón phân chăm sóc cây cao su gồm sự tích hợp các bộ phận làm việc theo từng nguyên lý khác nhau.
15 1.2.4.2. Bộ phận rạch hàng Bộ phận rạch hàng có nhiệm vụ tạo rãnh rải phân bón. Bộ phận rạch hàng gồm hai loại là bộ phận rạch hàng dạng lưỡi và bộ phận rạch hàng dạng chảo. Khác với cây trồng cạn khác, cây cao su có rễ cọc cùng càc rễ ngang ăn rộng gần bề mặt dể lấy dinh dưỡng. Vì vậy hướng chỉ đạo khi rạch hàng bón phân độ sâu tạo rãnh chỉ từ 8  12 cm, nhằm tránh làm đứt rễ, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây. a) Bộ phận rạch hàng dạng lưỡi Bộ phận rạch hàng tạo rãnh bón phân gồm có các dạng sau: + Lưỡi xới vạn năng có cấu tạo như hình 1.7. Quá trình làm việc, phần lưỡi đi qua sẽ cắt toàn bộ diện tích đáy lưỡi theo dải hình chữ nhật có bề rộng bằng bề rộng làm việc của lưỡi, chiều dài là chiều dịch chuyển của lưỡi cùng liên hợp máy, các mặt đất đúng bằng chiều sâu rạch. Vì vậy với rễ cây nằm trong rải hình chữ nhật này cũng sẽ bị kéo lên, giựt đứt hay bị trụ lắp lưỡi cắt đứt. Vì vậy không nên dùng loại lưỡi xới này làm lưỡi rạch hàng tạo rãnh bón phân khi chăm sóc cao su. + Lưỡi xới vun có cấu tạo như hình 1.8. Quá trình làm việc của lưỡi xới vun khi tạo rãnh tương tự như lưỡi xới vạn năng nhưng tạo rãnh với độ sâu và lật đất lớn hơn so với lưỡi xới vạn năng. Vì vậy không nên dùng loại lưỡi xới này làm lưỡi rạch hàng tạo rãnh bón phân khi chăm sóc cao su. Hình 1.7: Cấu tạo lưỡi xới vạn năng. Hình 1.8: Cấu tạo lưỡi xới vun.
16 + Lưỡi xới chữ C có cấu tạo như hình 1.9. Quá trình làm việc của lưỡi xới chữ C khi tạo rãnh tương tự như lưỡi xới vạn năng nhưng tạo rãnh với độ sâu lớn hơn, nhưng bề rộng rãnh lại quá nhỏ, khó có thể đưa phân xuống rãnh. Vì vậy không nên dùng loại lưỡi xới này làm lưỡi rạch hàng tạo rãnh bón phân khi chăm sóc cao su. Hình 1.9: Cấu tạo lưỡi xới chữ C. Hình 1.10: Cấu tạo lưỡi cày ngầm có cánh. + Lưỡi cày ngầm không có cánh có cấu tạo như hình 1.11. Quá trình làm việc của lưỡi cày ngầm không cánh khi tạo rãnh tương tự như lưỡi xới chữ C nhưng rãnh tạo ra có độ sâu lớn, bề rộng rãnh nhỏ hơn lưỡi xới chữ C nên rất khó có thể đưa phân xuống rãnh. Vì vậy không nên dùng loại lưỡi xới này làm lưỡi rạch hàng tạo rãnh bón phân khi chăm sóc cao su. Hình 1.11: Cấu tạo lưỡi cày ngầm không có cánh. b) Bộ phận rạch hàng dạng chảo Bộ phận làm việc của chảo có dạng chỏm cầu, hoặc hình nón cụt, nhưng thông dụng hơn cả là dạng chỏm cầu. Vị trí của chảo khi làm việc được xác định bởi hai góc:
17 - Góc tiến  : Góc hợp thành bởi đường kính nằm ngang của chảo và hướng chuyển động (Hình 1.12.a).  n Hình 1.12: Các góc đặt của chảo khi làm việc. - Góc nghiêng  n : Góc hợp thành bởi mặt phẳng chảo và đường thẳng đứng (Hình 1.12.b). Giá trị của  ,  n ảnh hưởng đến chất lượng làm việc và chi phí năng lượng cho máy kéo. Góc tiến  có tác dụng làm cho chảo có khả năng ăn sâu vào đất và tác dụng làm tơi vỡ đất. Trong trường hợp  = 00 chảo không thể ăn sâu vào đất được. Góc nghiêng  n tạo cho chảo khả năng lật thỏi đất và tạo ra rãnh có bề rộng lớn hơn. Góc này bị giới hạn bởi mặt sau tỳ vào đáy luống. Tùy theo mục đích của quá trình chăm sóc, khi thiết kế máy chăm sóc mía lấy các giá trị  ,  n như sau: + Để tăng cường lật và tạo rãnh tham khảo các giá trị  ,  n của cày phá lâm:  = 420 – 450 ,  n = 150 – 250. (1.1) + Để tăng cường làm tơi tham khảo các giá trị  ,  n của cày chảo lật rạ :  = 400- 450 hoặc 300 – 350,  n .= 00. (1.2) Bộ phận xới đất dạng chảo thực hiện cắt đất theo cả hai chiều, nên hạn chế được việc phá huỷ rễ cây cao su, dễ ràng lăn qua rễ cây cao su cắt lớn. Vì vậy trong
18 thiết kế bộ phận rạch hàng tạo rãnh bón phân cho cây cao su chọn nguyên lý cày chảo phá lâm với các giá trị ghi như công thức 1.2. 1.2.4.3. Bộ phận bón phân Nhiệm vụ của bộ phận bón phân là rải phân theo định mức bón xuống rãnh (hay trên bề mặt theo yêu cầu). Cấu tạo chung bộ phận bón phân gồm có thùng chứa, cơ cấu phân phối (hay định lượng bón), ống dẫn phân, cơ cấu truyền động. a) Thùng chứa Thùng chứa có nhiệm vụ chứa phân để bón khi liên hợp máy làm việc. Vì vậy yêu cầu kỹ thuật của bộ phận bón phân là phải chứa đủ lượng phân bón cho các đường làm việc của liên hợp máy mà không phải cung cấp giữa chừng và phân phải tự chảy xuống được bộ phận rải phân. Với yêu cầu này, dung tích chứa của thùng phân phải bằng hay lớn hơn lượng phân bón cần rải trước khi cung cấp tại đầu bờ. Thùng chứa thường có dạng hình hộp với đáy hình chóp hay thùng hình nón. Để đảm bảo điều kiện tự chảy, góc nghiêng của các thùng chứa phải lớn hơn góc ma sát động giữa phân bón và vật liệu làm thùng. Để hạn chế hiện tượng gỉ sét của thùng, vật liệu làm thùng thường bằng thép không gỉ (inox) hay bằng polyme. b) Cơ cấu phân phối Cơ cấu phân phối phân bón làm nhiệm vụ định mức lượng phân bón theo quy định khi chăm sóc (hoặc khi trồng). Cơ cấu phân phối phân bón bao gồm các kiểu sau: + Kiểu vít tải: Dựa vào đặc điểm của vít tải cho năng suất vận tải khá ổn định, nên vít tải thường được dùng làm cơ cấu định lượng. Vít tải làm nhiệm vụ phân phối lượng phân bón khi bón phân chăm sóc mía ở dạng vít ngang hay vít đứng. Khi phân bón có tính dính cao (thường do độ ẩm lớn), vít ngang làm việc không tốt do phân dính vào bề mặt vít làm cản trở sự di chuyển ổn định của phân trên vít hay khả năng nạp phân chứa trên thùng xuống. Đối với vít tải đứng, nhược điểm này có thể hạn chế một phần, nhưng cũng không thể khắc phục hoàn toàn. Hầu hết các bộ phận bón phân của các máy trồng và chăm sóc cây trồng của Thái Lan, Ấn Độ, Trung Quốc,…đều sử dụng vít tải ngang làm cơ cấu phân phối lượng phân bón.
19 + Kiểu dải băng xoắn: Đây là một dạng cấu tạo của vít tải, với cánh vít không liền trục. Cơ cấu phân phối kiểu lò xo xoắn cũng thuộc loại này. Nhược điểm của cơ cấu phân phối kiểu vít tải giống như đối với vít tải. Ngoài ra, độ chính xác định lượng của cơ cấu phân phối kiểu dải băng xoắn kém chính xác hơn so với loại vít tải liền trục vì năng suất của dải băng xoắn không ổn định. Vì vậy, khi định lượng bằng phương pháp thể tích, người ta không dùng dải băng xoắn. Ở Việt Nam, PGS.TS. Nguyễn Quang Lộc (2003) đã dùng cơ cấu phân phối kiểu lò xo cho máy chăm sóc mía. + Cơ cấu phân phối kiểu trục cuốn: Nguyên lý trục cuốn ứng dụng chủ yếu trong định lượng cho đối tượng vật liệu khô, rời như định lượng gieo lúa. Mặc dù về nguyên lý có thể làm cơ cấu phân phối phân bón dạng bột hay hạt khô, nhưng do khả năng làm việc cho các đối tượng này khi bị ẩm, dính rất kém, nên hầu hết các máy canh tác mía (máy trồng và chăm sóc) không thấy sử dụng nguyên lý này. + Cơ cấu phân phối kiểu đĩa: Tương tự như nguyên lý kiểu trục cuốn, cơ cấu phân phối kiểu đĩa chỉ áp dụng khi trồng và chăm sóc các loại cây trồng cạn lấy hạt hoặc rau, quả, không thấy áp dụng cho cây mía. c) Cơ cấu truyền động Với chế độ động học của cơ cấu phân phối lượng phân bón có tốc độ thấp, nên hầu hết cơ cấu truyền động cho bộ phận bón phân là truyền động cơ khí kiểu truyền động xích, truyền động bánh răng, hay truyền động phối hợp. Đã có một số máy chăm sóc mía sử dụng truyền động thủy lực cho kết cấu gọn, dễ điều chỉnh và điều khiển, nhưng do giá thành cao, nên ít được áp dụng. d) Ống dẫn phân Nhiệm vụ của ống dẫn phân là dẫn chuyển phân từ cơ cấu phân phối rải lên mặt đồng theo quy định. Ống dẫn phân thường được làm bằng ống kim loại, polyme. Ống dẫn phân có hai dạng ống cứng và ống mềm kiểu lò xo hoặc bằng vật liệu cao su. Ống mềm có ưu điểm dễ dàng thay đổi hướng rải phân. Đường kính ống rải phân phải đủ lớn để không xẩy ra hiện tượng tắc nghẽn khi làm việc.