Nghiên cứu khoa học " NHÀ GIÂM HOM CÂY GIỒNG LÂM NGHIỆP CẢI TIẾN CHO VÙNG KHÍ HẬU GIÓ MÙA ĐÔNG BẮC VÀ GIÓ LÀO " docx

NHÀ GIÂM HOM CÂY GIỒNG LÂM NGHIỆP CẢI TIẾN CHO VÙNG KHÍ HẬU GIÓ MÙA ĐÔNG BẮC VÀ GIÓ LÀO Lê Xuân Phúc và các CTV Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ Công nghiệp rừng Viện Kho

NHÀ GIÂM HOM CÂY GIỒNG LÂM NGHIỆP CẢI TIẾN CHO VÙNG KHÍ

HẬU GIÓ MÙA ĐÔNG BẮC VÀ GIÓ LÀO

Lê Xuân Phúc và các CTV

Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao Công nghệ Công nghiệp rừng

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

1- ĐẶT VẤN ĐỀ

Giống là yếu tố quyết định năng suất, chất lượng rừng Hiện nay ở nhiều địa

phương (Hòa Bình, Nghệ An, ), người dân phá bỏ các diện tích trồng cây ăn quả có

giá trị để trồng rừng nguyên liệu Nhu cầu cây giống chất lượng cao cho sản xuất lâm

nghiệp nước ta ngày càng lớn Nhân giống truyền thống bằng hạt không thể đáp ứng

được yêu cầu trên Nhân giống bằng mô đáp ứng được nhưng cần có công nghệ cao

làm tăng cao giá thành nên hiện nay mới chỉ áp dụng ở một số cơ sở nghiên cứu, sản

xuất lớn có điều kiện để thử nghiệm và sản xuất nguồn giống gốc Phương pháp giâm

hom đảm bảo di truyền đầy đủ từ cây mẹ, dễ sản xuất với số lượng lớn, không cần

công nghệ cao nên rất phù hợp với điều kiện kinh tế và trình độ sản xuất của hầu hết

cơ sở lâm nghiệp ở nuớc ta để sản xuất giống đại trà cho sản xuất

Công nghệ giâm hom phụ thuộc rất nhiều vào MTGH như: cường độ ánh sáng,

nhiệt độ, độ ẩm của không khí xung quanh hom và giá thể

New Roman, 13 pt

Formatted: Centered, Indent: First

line: 0 pt, Space Before: 1.2 line, After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Deleted: ¶ Deleted: ¶

Deleted: V¶

Deleted:

Nhiều nhà kính Hà Lan, Ixraen, Trung Quốc, đã được thử nghiệm giâm hom cây lâm nghiệp ở Việt Nam song tỷ lệ hom ra rễ thấp trong khi chi phí mua sắm và chi phí sản xuất rất lớn Thêm nữa, điều kiện sử dụng khắt khe nhất là nước tưới phải sạch tạp chất mà rất nhiều cơ sở sản xuất lâm nghiệp trong nước không thể đạt được Ngoài ra, điều kiện kinh tế, trình độ chuyên môn kỹ thuật của hầu hết các cơ sở lâm nghiệp trong nước chưa đáp ứng được yêu cầu để sử dụng hiệu quả

Đã có nhiều NGH được xây dụng từ các nghiên cứu trong nước Tuy vậy, các NGH này chưa tạo MTGH phù hợp trong các điều kiện thời tiết bất lợi (nắng nóng, rét, mây mù hoặc mưa kéo dài, ) Ngoài ra, kết cấu khung thép nhà, mái che mưa, vách che gió rất phức tạp, tốn kém sắt thép Các NGH này chỉ hoạt động được khi khí hậu, thời tiết thuận lợi, chỉ giâm được một số loài cây, chủ yếu thuộc nhóm dễ ra rễ và ra rễ trung bình, không hoạt động được khi thời tiết lạnh giá, nhiều mây mù hoặc mưa kéo dài Khi thời tiết biến động lớn và đột ngột, hom đã ra rễ vẫn bị chết hàng loạt

Vì thế, việc nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật làm cơ sở khoa học cho thiết kế, cải tiến các NGH cây lâm nghiệp, khắc phục được những bất lợi của thời tiết với kết cấu đơn giản, phù hợp với điều kiện kinh tế và trình độ KHKT của các cơ sở sản xuất giống lâm nghiệp trong nước có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Các nội dung nghiên cứu được tiến hành từ 2005-2008, đã xây dựng 2 mô hình thí nghiệm (NGH cải tiến) tại Trạm NC Giống cây rừng ở Ba Vì, Hà Tây, (thuộc Trung tâm Nghiên cứu Giống cây rừng), Trung tâm KHSX Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ (Đông Hà - Quảng Trị) Kết quả nhân giống đối chúng năm 2006, 2008 đã khẳng định NGH cải tiến có khả năng phát triển và áp dụng vào sản xuất

(Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ Lâm nghiệp miền Bắc, trang 641 -649)

2- NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1- Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1.1 – Điều tra, khảo sát, nghiên cứu tài liệu

Phương pháp nghiên cứu: chọn mẫu điển hình (vùng khí hậu, loại nhà giâm

hom), đánh giá và lựa chọn bằng phương pháp chuyên gia, xử lý số liệu thực nghiệm, xây dựng đặc tính khí hậu bằng phần mềm Excel2003

2.1.2- Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật điều tiết các thông số MTGH

Phương pháp: kế thừa, nghiên cứu thực nghiệm bổ sung kết hợp tính toán lý

thuyết, xử lý số liệu thực nghiệm, xây dựng đặc tính bằng phần mềm Excel2003

b- Nghiên cứu cải tiến hệ thống che sáng

Phương pháp: thực nghiệm, tính toán lý thuyết một số kết cấu chịu lực

c- Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật điều tiết nhiệt độ MTGH

Phương pháp: tính toán lý thuyết một số thông số chính →xây dựng mẫu thí

nghiệm → khảo nghiệm đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật →cải tiến hiệu chỉnh

2.1.3- Nghiên cứu hệ thống luống giâm hom nhiều tầng kết cấu mô đun

Phương pháp: tính toán lý thuyết →chế tạo →khảo nghiệm →hiệu chỉnh

2.14- Thiết kế, chế tạo và lắp đặt mô hình thí nghiệm (NGH cải tiến)

Phương pháp: thiết kế bằng phần mềm AutoCad 2004 →gia công lắp đặt →khảo

nghiệm đánh giá → ải tiến, hiệu chỉnh

2.1.5- Khảo nghiệm, so sánh NGH cải tiến với NGH đối chứng

Phương pháp: thực nghiệm, đo các thông số khí hậu bằng thiết bị kỹ thuật số, kế

thừa quy trình kỹ thuật giâm hom, xử lý số liệu, xây dựng đồ thị bằng phần mềm Excel

2.2- Thiết bị và vật liệu nghiên cứu

- Thiết bị nghiên cứu: máy bơm nước dân dụng, vòi phun sương, quạt gió công nghiệp,

- Thiết bị đo lường: máy đo ánh sáng, đo nhiệt độ và độ ẩm kỹ thuật số cầm tay

- Vật liệu

* Vật liệu che sáng chuyên dụng: lưới che vườn ươm, nilon, kính

* Vật liệu xây dựng thông thường: sắt thép hình, tôn, gạch cát xi măng,

* Vật liệu giâm hom: hom Keo lai, Bạch đàn U6, Bách xanh, Chiêu liêu thuốc

kích thích ra rễ IBA có nồng độ 1%, bầu và vật liệu bầu thông dụng

3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1- Mô hình NGH đại diện (đối chúng) trong vùng nghiên cứu

10

6

5

4 3

2 1

2000

Kết cấu tổng thể NGH kiên cố và bán kiên cố đã

được nghiên cứu trong nước

Khung thép vòm che nilon

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

9

9 3

Hình 1 Cấu trúc tổng thể NGH đại diện ở vùng gió Lào và gió mùa Đông Bắc

1- Nền xi măng, 2- Luống giâm hom, 3- Trụ phun sương, 4- Tường gạch

5 -Tấm che gió xung quanh (nhựa hoặc composit hình sóng, màu trắng hoặc xanh cố

định vào khung thép vách), 6- Khe thoáng thông gió, 7- Lưới nilon màu đen cố

định và dây thép

8- Khung cột nhà và vì kèo, 9- Vòm nilon trong suốt (che nắng và giữ ẩm)

10- Mái lợp (nhựa Composit màu trắng hoặc xanh được cố định vào khung thép)

11- Máng hứng nước

3.2- Mô hình NGH cải tiến cho vùng khí hậu gió Lào và gió mùa Đông Bắc

được mô tả trên hình 2 Ưu điểm: kết cấu gọn, đơn giản so với các nhà kính nhập nội

ng

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

và các nhà giâm hom có mái che đã được nghiên cứu trong nước, dễ gia công lắp đặt bằng các xưởng cơ khí nhỏ với nguyên vật liệu thông dụng trong nước, dễ sử dụng

911

14

15161718

1912

8

65

4

97

a Hệ thống dàn che sáng

- Hệ thống che sáng từ phía trên bằng lưới che cây chuyên dụng (Trung Quốc,

Thái Lan, Việt Nam) gồm 2 tấng lưới di động độc lập, điều khiển (kéo dãn ra hoặc dồn

lại) dễ dàng bằng cơ cấu tăng đơ – puly- cáp kéo thủ công), điều chỉnh được hệ số che ánh sáng mặt trời theo 3 cấp: không che (khi trời nhiều mây mù, mưa), che 1 lớp (khi nắng yếu hoặc nửa đầu buổi sáng, nửa cuối buổi chiều), che 2 lớp (khi trời nắng mạnh)

- Hệ thống che xung quanh

+ Vách che gió bằng tấm nhựa composite hình sóng, đặt trong khe của hộp vách Các tấm che được dồn lại hoặc được rút ra khỏi hộp vách dễ dàng khi không cần che chắn gió lạnh, gió bão để tăng cường ánh sáng tăng khả năng thông gió tự nhiên giảm nhiệt độ không khí trong nhà và trong MTGH khi nắng nóng

+ Lưới che sáng xung quanh dạng di động, được cuộn lên bằng cơ cấu thủ công

để tăng cường ánh sáng trong nhà giâm hom khi thiếu sáng

b Hệ thống luống giâm hom

a- Luống giâm hom thông dụng cải tiến (hình 3a, 3b) đảm bảo các yêu cầu sau:

- Thoát hết nước tưới dư ở đáy luống, không làm úng nước vật liệu giá thể giâm (vật liệu bầu)

- Có thể chứa nước trong luống (nhưng không làm úng vật liệu bầu) để tăng độ

ẩm và giảm nhiệt độ không khí trong MTGH khi trời nắng nóng

- Tiết kiệm nguyên vật liệu, nhân công chế tạo khung vòm che ni lon, dễ tháo lắp

và xếp gọn để vệ sinh luống giâm chống nấm bệnh, tăng tuổi thọ nilon phủ vòm che

8

5 3

11 12

10

9

7 6

9

Hình: 3a: Kết cấu giá thể giâm 1 tầng

cải tiến lót cát ở đáy

Hình 3b: Kết cấu giá thể giâm 1 tầng

Cải tiến lót sàng ở đáy

1 - Mặt nền giá thể (lãng vữa xi măng); 2 – Rãnh thoát nước; 3 – Nút bịt ren; 4 - Ống

PVC D27 (thoát kiệt nước); 5 - Ống PVC D27 (giới hạn mức nước); 6 – Thành luống

giâm hom (xây gạch chỉ); 7 – Thanh khung vòm che (thép D8 uốn hình vòm, cắm vào

lỗ khoan D10 trên thành luống, cự ly 60 – 70cm; 8 – Cáp nilon; 9 – Thanh định vị

khung vòm che (thép 14 có vấu hình chữ U); 10– Vòi phun sương; 11- Trụ phun

sương (TTKD15); 12 – Mặt lớp cát thô; 13 - Khoảng chứa cát thô; 14 –Sàng lưới thép

ô 20x20; 15 - Khoảng rỗng chứa nước

b- Hệ thống luống giâm hom nhiều tầng

- Kết cấu theo mô đun công nghiệp, lắp ghép bằng bu lông, lắp đặt trên các luống

giâm hom thông dụng xây bằng gạch, được lắp đặt xen kẽ với các luống giâm (1 tầng )

để đảm bảo cường độ ánh sáng cần thiết cho giâm hom trong các tầng

- Có thể tăng hệ số diện tích giâm hom từ 50% (ở NGH đối chúng) lên 80–85%

(ở NGH cải tiến) Đặc biệt thích hợp với công nghệ giâm hom trong cốc và khay với

vật liệu bầu siêu nhẹ

4

7

8

5 5

15

10 9

11 6

5

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Hình 4: Nguyên lý cấu tạo luống giâm hom nhiều tầng (2 tầng)

1 - Luống giâm hom thông dụng với nền xi măng (1 tầng ); 2 - Rãnh thoát nước; 3 - Chân liên kết giá thể với luống giâm hom; 4 - Cột giá thể; 5 - Kính khung nhôm; 6 - Mâm giá thể tầng 2; 7 - Nilông trong suốt; 8 – Mũ chụp giá thể; 9 – Ống phân phối khí; 10 - Máng hứng nước; 11 - Trụ phun sương tầng 2; 12 - Trụ phun sương tầng 1;

13 - Van khóa; 14 - Trục nhánh tưới giá thể tầng 2; 15 - Giằng liên kết

c Hệ thống tưới phun tạo ẩm cho MTGH

- Hệ thống tưới gồm: bể chứa nước chìm, máy bơm nước, vòi phun sương cải tiến (bằng đồng thau), hệ thống ống dẫn chìm nền bằng nhựa uPVC Tiền phong chịu

áp, trụ phun bằng ống thép mạ kẽm, hệ thống điều khiển máy bơm tự động hẹn giờ và

tự ngắt điện khi bể chứa hết nước

Các phần tử của hệ thống tưới đã được chọn lựa, tính toán dựa vào các nghiên cứu thực nghiệm ở điều kiện thực trong sản xuất và cơ sở lý thuyết thủy lực học, đảm bảo chất lượng tưới phun cao, đồng đều trong toàn hệ thống và tiết kiệm nước

- Các thống số kỹ thuật cơ bản của hệ thống tưới phun, hệ thống luống giâm hom của các nhà giâm hom có công suất sản xuất khác nhau đối với một loài cây xác định được tính toán và lập thành bảng tra cứu (Phụ lục 1)

d Hệ thống điều tiết nhiệt độ không khí MTGH

Hệ thống làm mát không khí bằng hơi nước

Làm mát không khí trong nhà giâm hom và trong vòm che nilon khi nắng nóng (nhiệt độ môi trường ngoài trên 350C) bằng hơi nước lạnh với kết cấu kỹ thuật gồm:

+ Bể chứa nước chìm có trạm bơm xây trên bể để làm giảm nhiệt độ nước tưới Khi trời nắng nóng tới 42,5 0C, giảm được nhiệt độ nước xuống tới 300C (thấp hơn 40C

so với bể gạch xây nửa chìm không che nắng), Khi trời lạnh tới 140C, bể chìm đã tăng nhiệt độ nước lên tới 230C (cao hơn 30C so với bể nửa chìm)

+ Hệ thống phun nước sương mù với áp suất cao bằng máy bơm nước cột áp>3,5 KG/cm2 (35 mH2O), vòi phun Coolnet (Ixraen) - vị trí lắp đặt: độ cao 2,1–2,3m trong không gian NGH với mật độ 4 – 6,5m2/ vòi

Hệ thống quạt gió cưỡng bức và bộ đốt nóng không khí bằng điện để làm mát/hâm nóng không khí, thông gió điều hòa khí thải Cacbonic trong MTGH

3.3- Kết quả khảo nghiệm đối chứng

- 3 hàng lỗ 8 hình nanh sấu

- khoảng cách lỗ trên1 hàng 15 cm

- Tiết diện ống phân phối khí

3.3.1- So sánh khả năng điều tiết các thông số tiểu khí hậu MTGH

Bảng 1 So sánh khả năng điều tiết các thông số MTGH ở NGH cải tiến và đối

chứng trong điều kiện gió mùa Đông Bắc mạnh

TB ( 0 C)

Độ ẩm không khí

TB (%)

Cường độ ánh sáng TB (Lux)

-Dồn các tầng lưới che (không che trên)

-Lắp tấm chắn gió xung quanh vách cao 1,8m

-Tưới phun sương tự động hẹn giờ: chu kỳ

phun 15 giây, ngừng 15 phút

1 Trong vòm nilon luống giâm thông dụng (1

tầng)

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

4 Trong tầng 3 luống giâm 3 tầng 19 91 5600

Tưới phun sương tự động hẹn giờ: chu kỳ

phun 15 giây, ngừng 20 phút

1 Trong không gian NGH có mái che

composite cũ

2 Trong vòm che nilon luống giâm 1 tầng 18 85 280

Bảng 2 So sánh khả năng điều tiết các thông số MTGH ở NGH cải tiến và đối

chứng

trong điều kiện gió Lào và nắng nóng mạnh

( 0 C)

Độ ẩm không khí (%)

Cường độ ánh sáng (Lux)

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

1 Trong vòm nilon luống giâm thông dụng (1

tầng)

C NGH đối chúng: nhiệt độ nước tưới: 330C

1 Trong không gian NGH (độ cao đo 1,5 m so

với mặt luống cây)

2 Trên độ cao 15 cm so với mặt luống giâm

hom

3.3.2- So sánh khả năng giâm hom trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt

a- Giâm hom đối chứng trong điều kiện thời tiết gió Mùa Đông Bắc

Keo lai: ngày giâm: 04/12/2008, ngày lấy số liệu: 11/03/2009

Chiêu liêu: ngày giâm: 04/12/2008, ngày lấy số liệu: 11/03/2009

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Bảng 3 So sánh khả năng giâm hom Keo lai trong điều kiện thời tiết gió mùa

Số rễ trên hom

Chiều dài rễ (cm)

Thời gian

ra rễ

Trên tầng 2 của luống giâm 2 tầng, 97.8 4.42 4.6 33

Trên tầng 1 của luống giâm 2 tầng 92.2 3.83 5.4 31

Luống giâm cải tiến có vòm nilon (1 tầng) 100 4.95 3.4 30

Keo lai

Đối chúng (luống giâm nền đất có vòm

nilon)

26.7 3.6 2.8 38

Trên tầng 2 của luống giâm 2 tầng, 56.7 5.6 4.9 62

Trên tầng 1 của luống giâm 2 tầng 51.1 3.9 4.5 60

Luống giâm cải tiến có vòm nilon (1 tầng) 54.4 4.6 5.2 61

Bách Trên tầng 2 của luống giâm 2 tầng, 40.0 3.31 3.46 86

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines

Formatted: Space Before: 1.2 line,

After: 1.2 line, Line spacing: 1.5 lines