Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bộ phận cắt hom trên máy trồng sắn (khoai mì) MTKM – 2

Nghiên cứu xây dựng lý thuyết cắt thân thực vật kiểu hai trống dao quay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên thân thực vật;+ Thực nghiệm cắt hom mì trên mô hình bộ phận cắt kiểu hai trống dao quay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên cây hom;+ Tính toán động học và động lực học bộ phận cắt hom trên máy trồng khoai mì.+ Khảo nghiệm máy trồng khoai mì có bộ phận cắt kiểu hai trống dao quay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên cây hom.

MỞ ĐẦU

Nông nghiệp có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nước ta.Năm 2008, nông nghiệp đã đóng góp 22,1% GDP, chiếm gần 30% giá trị xuấtkhẩu và thu hút trên 60% lực lượng lao động Mặc dù thường xuyên gặp những tổnthất nặng nề do thiên tai, nhưng sản xuất nông nghiệp nước ta vẫn là ngành sảnxuất tăng trưởng cao và ổn định trong suốt thời gian dài, là lĩnh vực duy nhất trongnền kinh tế liên tục xuất siêu, năm sau cao hơn năm trước, kể cả trong những giaiđoạn kinh tế Đất nước gặp nhiều khó khăn do ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tếtoàn cầu Tuy vậy, nông nghiệp vẫn còn nhiều trở ngại và thách thức: bình quânthu nhập nông dân còn rất thấp; có sự khác biệt lớn giữa các vùng; khoảng cáchgiàu nghèo có xu hướng ngày càng tăng Nhiều vấn đề bức thiết trong nôngnghiệp, nông thôn và nông dân đang tạo áp lực cho tăng trưởng kinh tế và sự ổnđịnh kinh tế xã hội

Sản xuất lương thực là ngành quan trọng nhất của nông nghiệp Việt Nam.Lúa là cây lương thực quan trọng nhất, chiếm diện tích gieo trồng lớn nhất Câylương thực quan trọng thứ hai là ngô đang có xu hướng tăng ở Đồng bằng sôngHồng, Đồng bằng sông Cửu Long, Tây Nguyên và Duyên hải miền Trung Câylương thực quan trọng thứ ba là cây khoai mì đang có xu hướng tăng ở vùng ĐôngNam Bộ, Tây Nguyên, vùng núi và trung du Bắc Bộ

Sau 25 năm đổi mới (1986-2010), Việt Nam đã đạt được tốc độ tăng trưởngcao trong nông nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất lương thực Sản lượnglương thực Việt Nam không những đủ cho nhu cầu trong nước mà còn có khốilượng lớn cho xuất khẩu Bình quân lương thực đầu người tăng từ 445 kg năm

2000 lên 501 kg năm 2008 Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo và các sảnphẩm khoai mì (tinh bột khoai mì và khoai mì lát) đứng thứ hai trên thế giới saumột thời gian dài thiếu lương thực

Trong sản xuất ở nước ta hiện nay việc canh tác khoai mì chủ yếu vẫn bằngthủ công và là một trong những loại cây trồng có mức độ cơ giới hóa thấp nhất Vì

vậy đã góp phần làm tăng chi phí sản xuất, giảm lợi nhuận và khả năng cạnh tranhsản phẩm từ canh tác khoai mì so với các loại cây trồng khác không chỉ ở thịtrường trong nước mà còn ở thị trường xuất khẩu Cho đến thời điểm hiện tại đã cónhiều đề tài khoa học các cấp về cơ giới hóa canh tác cây khoai mì, trong đó có 01

đề tài cấp nhà nước về cơ giới hóa canh tác khoai mì, (thực hiện từ năm 2007 –

2010, nghiệm thu năm 2011) do trường đại học Nông nghiệp Hà Nội là cơ quanchủ trì và TS Hà Đức Thái làm chủ nhiệm đề tài với sản phẩm trong tâm là nghiêncứu về cơ giới hóa và máy trồng khoai mì Tuy nhiên sản phẩm khoa học về cơ giớihóa và máy trồng khoai mì của đề tài mới dừng lại với máy trồng khoai mì bán cơgiới là hai công nhân ngồi phía sau máy thả hom trồng khoai mì đã được chặt sẵnxuống rãnh trồng Vì vậy năng suất máy thấp, chi phí lao động cao vì còn phải chặthom trước khi trồng, khoảng cách hàng trồng mang tính ngẫu nhiên và cố ý của cáccông nhân phục vụ thả hom Do đó, sản phẩm của đề tài không thể ứng dụng vàphát triển do không thể cạnh tranh với phương pháp trồng thủ công

Khoai mì vốn là cây có yêu cầu kỹ thuật nông học khắt khe khi trồng: homtrồng khi đặt phải có độ dài cần thiết và đảm bảo không bị tổn thương; hom phảiđược rải và trồng đều trên luống

Mặt khác, thời vụ trồng khoai mì không những trùng thời vụ thu hoạch màcòn trùng thời điểm trồng và thu hoạch nhiều loại cây trồng khác, tạo ra sự “căngthẳng” nhu cầu về lao động, máy móc Nên nhu cầu cơ giới hóa canh tác cây khoai

mì rất cao, đặc biệt là cơ giới hóa khâu trồng khoai mì Mặt khác công đoạn trồngkhoai mỳ còn là khâu cơ bản ảnh hưởng đến việc triển khai cơ giới hóa các khâuchăm sóc và thu hoạch tiếp theo Cơ sở để tiến hành cơ giới hóa khâu trồng khoai

mì là mẫu máy trồng khoai mì đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nông học, năng suất cao,chi phí lao động phục vụ thấp Hướng nghiên cứu hoàn thiện máy trồng khoai mìnhằm đảm bảo các yêu cầu này là thiết kế bổ sung bộ phận cắt hom làm việc đồng

bộ với liên hợp máy Tuy nhiên các bộ phận cắt đã biết như các kiểu dao dạng đĩa,dạng trống quay có tấm kê, dao chuyển động tịnh tiến không đảm bảo được yêucầu cho hom trồng Vì vậy việc nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bộ phận cắt

hom ứng dụng trên máy trồng khoai mì có tính cấp thiết, mang tính thời sự, có ýnghĩa khoa học và kinh tế cao Đây là cơ sở để hoàn thiện máy trồng khoai mì theohướng nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật.

Được sự chấp thuận của khoa Sau đại học, Ban Giám hiệu trường đại họcLâm nghiệp Hà Nội và dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Thị Thanh, tôi xinthực hiện đề tài:

“Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bộ phận cắt hom trên máy trồng khoai mì MTKM – 2”

Nội dung nghiên cứu đề tài:

Nội dung nghiên cứu đề tài gồm:

+ Nghiên cứu xây dựng lý thuyết cắt thân thực vật kiểu hai trống dao quay với daolưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên thânthực vật;

+ Thực nghiệm cắt hom mì trên mô hình bộ phận cắt kiểu hai trống dao quay vớidao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lêncây hom;

+ Tính toán động học và động lực học bộ phận cắt hom trên máy trồng khoai mì

+ Khảo nghiệm máy trồng khoai mì có bộ phận cắt kiểu hai trống dao quay với daolưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên câyhom

Tính mới của đề tài:

+ Bộ phận cắt kiểu cắt bằng hai trống dao quay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâmtrên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên cây hom là nguyên lý cắt mớichưa được biên soạn hay hệ thống thành lý thuyết

+ Các máy trồng khoai mì ở trong nước chưa ứng dụng bộ phận cắt kiểu hai trốngdao quay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thờibằng hai dao lên cây hom

+ Có sự khác biệt khi ứng dụng nguyên lý cắt bằng hai trống dao quay với dao lưỡithẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng hai dao lên cây homgiữa cắt hom mía và hom mì về cơ cấu định chiều dài hom

Tính khoa học của đề tài:

Đề tài phát triển các vấn đề khoa học mới cả về lý luận (lý thuyết) và thực tiễn.+ Đề tài hệ thống và phát triển lý thuyết tính toán bộ phận cắt bằng hai trống daoquay với dao lưỡi thẳng, lắp hướng tâm trên trống thực hiện cắt đồng thời bằng haidao lên cây hom;

+ Tiến hành kiểm chứng lý thuyết bằng thực nghiệm khoa học

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Đề tài góp phần cơ giới hóa canh tác cây khoai mì theo hướng nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng luận các công trình về máy trồng sắn đã công bố

Trồng sắn bao gồm các công đoạn rạch hàng, bón lót, cắt hom, đặt hom, lấp

và nén đất Cơ giới hóa trồng sắn đã và đang được thực hiện ở các nước có canhtác sắn với nhiều cấp độ khác nhau với các loại máy và công cụ trồng sắn đi kèm

1.1.1 Tổng luận các công trình ở ngoài nước về máy trồng sắn đã công bố

Trồng sắn bằng máy đã được nhiều nước nghiên cứu rất sớm Điển hình là

Ấn Độ, Brazin, Malaisia, Thái Lan và gần đây nhất là Trung Quốc với 3 hướng cơgiới hóa trồng sắn là liên hợp máy rạch hàng trồng hom sắn kết hợp thủ công, liênhợp máy trồng sắn bán tự động và máy trồng sắn tự động (dạng liên hợp máy hoặcmáy tự hành) Nhưng cho đến nay chưa thấy có bất kỳ công bố khoa học haythương mại nào về mẫu máy trồng sắn tự động mà vẫn còn trong các giai đoạnnghiên cứu về nguyên lý, mô hình

Ở liên hợp máy trồng sắn bán tự động gồm có hai loại chính sau là liên hợpmáy trồng từ hom sắn bán tự động và liên hợp máy trồng từ thân cây sắn bán tựđộng Với liên hợp máy trồng từ hom sắn bán tự động thực hiện công đoạn trồngsắn trên cơ sở hom đã được chuẩn bị (cắt thân cây sắn thành hom), còn với liênhợp máy trồng sắn bán tự động thực hiện công đoạn trồng sắn không cần chuẩn bịhom

1.1.1.1. Liên hợp máy rạch hàng trồng từ hom sắn kết hợp thủ công (Theo [7],

[16])

Việc trồng sắn bằng liên hợp máy rạch hàng trồng từ hom sắn kết hợp thủcông phải tiến hành chuẩn bị hom sắn bằng thủ công (hình 1.1) hay bằng máy cắthom sắn (hình 1.2) Mức độ cơ giới hóa quá trình trồng chỉ dừng lại là rạch hàng,các khâu còn lại đều là thủ công (kể cả cắt hom, vì việc đưa thân cây sắn vào máycắt hom cũng bằng thủ công)

Hình 1.1 Cắt hom sắn bằng thủ công.

Mọi nghiên cứu theo hướng cơ giới hóa này chỉ nhằm cải tiến khâu rạchhàng và quản lý lao động thủ công Các yêu cầu kỹ thuật trồng bị vi phạm nhưhom được cắt không đúng quy định, rải hom không đều cả theo hàng hay trênluống trồng, hom lại bị phơi làm ảnh hưởng đến tỉ lệ mọc mầm và phát triển củacây mì, Và hơn cả là chi phí trồng rất cao do chi phí lao động thủ công rất lớn Vớinhiều lý do khác nhau mà phương pháp trồng sắn bằng máy rạch hàng trồng homsắn kết hợp thủ công hiện vẫn còn đang áp dụng phổ biến ở nhiều quốc gia, trong

đó chủ yếu là ở Việt Nam, Trung Quốc, Thái Lan, Cămpuchia, Lào, Mianmar, vànhiều nước thuộc châu Phí, Mỹ – latin khác

Hình 1.2 Trồng sắn bằng thủ công

Với tồn tại như đã phân tích, đề tài không theo hường nghiên cứu cơ giớihóa trồng sắn theo hướng trồng bằng máy rạch hàng kết hợp thủ công

1.1.1.2. Liên hợp máy trồng từ hom sắn bán tự động (Theo [7], [16])

Máy trồng sắn từ hom bán tự động là tổ hợp máy cắt hom sắn và liên hợp trồng hom sắn bán tự động được áp dụng ở nhiều quốc gia có ngành trồng sắn

phát triển từ những năm 1960 Trong đó có Thái Lan, Malaisia, Brazin,…Ở Trung Quốc không thấy sử dụng, công bố về loại máy trồng sắn kiểu này Cho đến nay mô hình này còn áp dụng ở một số quốc gia như ở châu Á, châu Phí và châu Mỹ Latinh

Hình 1.3 Máy cắt hom sắn của Thái Lan.

a Sơ đồ truyền động; b.Máy cắt hom sắn

1.Động cơ truyền động cho cơ cấu cam; 2 Cơ cấu cam; 3 Trục đĩa cắt;

4 Phễu cấp liệu; 5 Đĩa cắt; 6 Đĩa phía dưới;

7.Động cơ truyền động cho đĩa cắt; 8.Trục cam

(Theo Development of a Stem Cutting Unit for a Cassaca Planter, J, Lungkapin,

V.M Solokhe, R Kalsirilp and H Nakashima, 2007)

Cấu tạo của máy cắt hom sắn Thái Lan (hình 1.3) gồm có khung máy, trên

đó lắp đĩa cắt, đĩa đỡ hom, ống nạp hom và ống thoát hom, trục cắt, trục cam, cơcấu cam Động cơ truyền động cho cơ cấu cam có công suất 0,37 kW, còn cho đĩacắt có công suất 0,75 kW Bộ phận cắt sử dụng nguyên lý cắt bằng “đĩa cưa”, khicắt thực hiện hai chuyển động là chuyển động quay tròn và chuyển động tịnh tiến.Đĩa cắt quay với vận tốc từ 1.200 ÷ 1.700 vg/ph Thân sắn được thả vào ống nạp

và được chặn lại bởi đĩa đỡ và được cắt bằng đĩa cắt Cơ cấu cam làm nhiệm vụđiều khiển số lần cắt của đĩa cắt Máy thực hiện cắt hom với độ dài từ 150 ÷ 300

mm, năng suất 5.000 hom/h Máy cắt hom của Thái Lan còn một số tồn tại nhưtrầy xước đầu hom do cắt bằng lưỡi cưa hay dễ vỡ đầu hom do không có bộ phậngiữ hom làm thân cây sắn quay lung tung trong quá trình cắt

Hình 1.4 giới thiệu máy cắt hom sắn của Malaysia Cấu tạo máy gồm 7 đĩacắt sạng đĩa răng cưa (cũng như của Thái Lan), hai bộ truyền động xích có gắn taygạt làm nhiệm vụ như một băng chuyền gạt thân cây sắn về phía đĩa cắt Hệ thốngkẹp cây khi cắt bao gồm phần kẹp và tay kẹp Tay kẹp quay quanh trục và ép thâncây sắn vào lưỡi dao khi cây khoai mì trên băng truyền di chuyển đến đĩa cắt Các

bộ phận cắt được truyền động từ động cơ xăng công suất nhỏ

Hình 1.4 Máy cắt hom sắn của Malayxia

(Theo Mechanization Possibilites for Cassava Production Malaysia H Md Akhir

and A, B Sukra)

Máy cắt hom sắn của Malayxia có nguyện lý làm việc như sau: Cây sắnđược đặt trên băng chuyền sẽ được chuyển đến gần phía bộ phận cắt để lưỡi cưaquay cắt cây sắn Hom sắn rơi xuống máng nghiêng và rơi vào thùng chưa hom.Với 7 đĩa dao cắt, máy cắt hom cắt đồng thời 6 hom và loại bỏ phần ngọn và gốcthan sắn Năng suất máy đạt 3.300 hm/h Mấu máy cắt hom sắn của Malaixia khágiống về cấu tạo và nguyên lý máy cắt hom mía của đề tài cấp Thành phố Hồ ChíMinh do TS Phan Hiếu Hiền và ThS Trần Văn Khanh (trường đại học Nông LâmThành phố Hồ Chí Minh) chủ trì Giá chào hàng máy cắt hom sắn của Malaixia là1.316 USD Máy cắt hom sắn của Malayxia chế tạo còn những tồn tại như máy cắthom sắn do Thái Lan chế tạo là hom sắn rơi xuống không được xếp theo trật tự đầuđuôi

Máy trồng từ hom sắn của Malaysia (hình 1.5) và Nigeria (hình 1.6) thựchiện trồng sắn 1 hàng

Hình 1.5 Máy trồng từ hom

sắn của Malayxia

Hình 1.6 Máy trồng từ hom sắn của Nigeria.

Các máy trồng từ hom sắn của Malaysia và Nigeria có khác biệt nhau làhướng người ngồi thả hom ngược chiều nhau Ở máy trồng từ hom sắn củaMalaysia không có bánh lấp đất, nên không đảm bảo độ chặt của đất với hom sắnảnh hưởng đến khả năng mọc và sinh trường của cây sắn Ngoài ra cả hai loại máytrồng từ hom khoai sắn này có chung những tồn tại như sau:

+ Máy chỉ trồng 1 hàng và dùng lao động thủ công thả hom nên cho năng suấtthấp;

+ Vết bánh xe trên mặt ruộng lớn làm ảnh hưởng đến kết cấu đất và sự phát triểncủa khoai mì;

+ Máy có bề rộng bánh nhỏ làm bánh xe lún sâu, làm ảnh hưởng đến điều khiển độsâu trồng

+ Không thực hiện tạo luống nên khi mưa to dễ làm úng ngập, gây hư hại cây

Hình 1.7, giới thiệu cấu tạo máy trồng hom mì của Braxin So với máytrồng hom sắn của Malaysia và Nigeria thì máy trồng từ hom sắn của Braxin đã

thực hiện trồng hai hàng nên cho năng suất cao hơn Tuy nhiên vẫn còn những tốntại như đã phân tích.

Hình 1.7 Máy trồng từ hom sắn

của Braxin

1.1.1.3. Liên hợp máy trồng khoai mí từ thân sắn bán tự động (Theo [7], [16])

Từ sự giống nhau về hom trồng giữa cây sắn và cây mía cả về kích thước,lẫn cách trồng nên kể từ năm 2008, trên thế giới bắt đầu xuất hiện những mẫu máytrồng sắn có nguyên lý làm việc như máy trồng mía từ nguyên liệu cây hom cónguồn gốc từ Braxin (hình 1.8) và Ấn Độ

Hình 1.8 Máy trồng sắn từ thân cây sắn bán tự động 2 hàng của Braxin.

Năm 2012, ở Trung Quốc đã nghiên cứu thành công 2 mẫu máy trồng sắn

từ thân cây sắn hai hàng bán tự động là 2BMSU (hình 1.9) và 2ABMSU (hình1.10) và nhanh chóng chuyển thành sản phẩm thương mại để xuất khẩu Công tyTNHH Thiết Bị Tân An Phát (Hà Nội ) đã nhập khẩu và thương mại mẫu máy2BMSU với giá bán 12.000 USD Máy 2BMSU có đặc tính kỹ thuật như bảng 1.1

Hình 1.9 Máy trồng sắn hai hàng bán tự động của Trung Quốc.

Bảng 1.1 Đặc tính kỹ thuật máy trồng sắn hai hàng bán tự động 2BMSU của Trung Quốc

Mẫu máy phiên bản 2AMSU có giá rẻ hơn mẫu máy phiên bản 2BMSU (giá

từ 8.300 – 8.552 USD) với tính năng tương đương

Tồn tại chính của mẫu máy trồng sắn hai hàng bán tự động của Trung Quốc

Hình 1.10.Máy trồng sắn hai hàng bán tự động model 2AMSU.

Ngoài ra tập đoàn công nghiệp Sheng Qian Thượng Hải Trung Quốc cũng

đã giới thiệu 2 mẫu máy trồng sắn 2 hàng bán tự động model : SQTP01 vàSQTP02 (hình 1.11)

Hình 1.11 Máy trồng hom sắn bán tự động model : SQTP01 và SQTP02.Các máy trồng sắn 2 hàng bán tự động SQTP01 và SQTP02 đã khắc phụcđược nhược điểm như khoang chứa thân sắn lớn hơn, đảm bảo cho máy làm việcliên tục được trên đồng ruộng có chiều dài lớn 2 mẫu máy có tính năng như ởbảng 1.2

Bảmg 1.2 Đặc tính kỹ thuật máy trồng sắn hai hàng bán tự động SQTP01 vàSQTP02 của Trung Quốc

Loại máy trồng Flat type Ridging type

Như vậy liên hợp máy trồng khoai mí từ thân khoai mì bán tự động thựchiện việc trồng khoai mì ngoài cung cấp hom cho bộ phận cắt bằng tay thì cáckhâu còn lại hoàn toàn là tự động hóa Có sự khác biệt giữa cung cấp hom mì bằngtay và thân cây mì bằng tay trong quá trình trồng là ở chỗ, chiều dài thân cây mìthường chiếm khoảng 6 ÷ 8 lần hom, nên về mặt cung cấp hom thì liên hợp máytrồng khoai mí bán tự động có thể gia tăng năng suất cũng gấp từ 6 ÷ 8 lần so vớiliên hợp máy trồng hom mí bán tự động Đó là chưa kể đến việc chất hom đơn giản

và năng suất cao hơn nhiều

1.1.2 Tổng luận các công trình ở trong nước về máy trồng sắn đã công bố

Ở trong nước, việc nghiên cứu máy trồng để cơ giới hóa trông sắn đã được

sự quan tâm của nhiều cơ quan nghiên cứu, đào tạo và sản xuất Nhưng cho đếnnay, kết quả nghiên cứu vẫn chỉ dừng ở các mô hình tương tự như ở nước ngoàitrong những năm 1970 Chủ yếu vẫn dừng lại ở mô hình liên hợp máy trồng sắnbằng liên hợp máy rạch hàng trồng từ hom sắn kiểu thủ công kết hợp cơ giới hoặccao hơn là máy trồng sắn từ hom sắn bán tự động

Phương pháp trồng sắn bằng máy rạch hàng trồng hom sắn kết hợp thủ cônghiện vẫn còn đang áp dụng phổ biến ở nước ta cho chi phí lao động 15 – 17công/ha, chi phí trồng từ 3.000.000 ÷4.000.000 đồng/ha

Năm 2007 TS Hà Đức Thái (là chủ nhiệm) cùng với tập thể cán bộ giảngdạy khoa Cơ Điện trường đại học Nông nghiệp Hà Nội thực hiện đề tài cấp nhànước “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ, thiết kế, chế tạo các máy để cơ giới hóacanh tác và thu hoạch sắn (khoai mì) ở vùng sản xuất tập trung ” mã số

KC.07.07/06-10 [16] Trong đó có nội dung chính là thiết kế, chế tạo máy trồngsắn

Hình 1.12 Máy cắt hom sắn của đềtài khoa học cấp nhà nước mã sốKC.07.07/06-10

Đề tài đã lựa chọn mô hình cơ giới hóa công đoạn trồng sắn gồm hai loạimáy là máy cắt hom và liên hợp máy trồng hom sắn (máy trồng sắn từ hom) Nhưvậy so với thế giới, chúng ta đã “sau” hơn bốn mươi năm Các nội dung khoa họccủa đề tài đều theo hướng thiết kế, chế tạo chép mẫu và thực hiện khảo nghiệm,không có bất cứ công bố nào mới về mô hình, nguyên lý hay phát triển Vì vậy môhình cơ giới hóa này có đầy đủ các nhược điểm như của nước ngoài, thâm chí còn

có thêm những tồn tại do trình độ sản xuất cơ khí trong nước còn thấp kém Chính

vì vậy mặc dù đã được nghiệm thu đạt loại khá vào năm 2010, nhưng tất cả các sảnphẩm của đề tài (trong đó có liên hợp máy trồng hom sắn bán tự động) không đượctriển khai ứng dụng dù chỉ là 1 đơn vị máy, hay nói khác hơn các kết quả nghiêncứu không được sản xuất quan tâm Dựa trên các mẫu máy cắt hom sắn của nướcngoài cả về nguyên lý làm việc lẫn kết cấu, TS Hà Đức Thái cùng các cộng sự(2010) đã thiết kế, chế tạo máy cắt hom sắn trong đề tài mã số KC.07.07/06-10(hình 1.12)

Như phân tích ở hai mẫu máy cắt hom sắn đã nêu, mẫu máy cắt hom sắncủa TS Hà Đức Thái cũng có những tồn tại tương tự không thể khắc phục được

Với việc chuẩn bị hom sắn trước khi trồng máy trồng sắn từ hom thực hiệncác công đoạn rạch hàng, bón lót, đặt hom, phủ và nén đất

Cũng như mẫu máy cắt hom khoai mì, dựa trên các mẫu máy trồng hom mìcủa nước ngoài cả về nguyên lý làm việc lẫn kết cấu, TS Hà Đức Thái cùng các

cộng sự (2010) đã thiết kế, chế tạo máy trồng hom mì trong đề tài cấp nhà nước mã

số KC.07.07/06-10 (hình 1.13)

Hình 1.13 Máy trồng hom sắn của đề tài cấp nhà nước mã số KC.07.07/06-10.Máy trồng hom sắn của đề tài cấp nhà nước mã số KC.07.07/06-10 ngoàicác nhược điểm như đã phân tích ở trên, còn có thêm tồn tại thuộc về công nghệchế tạo

Từ sự giống nhau về hom trồng giữa cây sắn và cây mía cả về kích thước,lẫn cách trồng nên kể từ năm 2008, sau khi tiếp nhận mẫu máy trồng mía từ thâncây sắn từ Thái Lan nhập vào nước ta, anh Trần Quốc Hải (tỉnh Tây Ninh) đã chếtạo chép mẫu để thử nghiệm trồng sắn từ nguyên liệu cây hom (hình 1.14) [7] Tồntại của mẫu máy trồng sắn của tác giả Trần Quốc Hải là mẫu máy được chế tạotheo kiểu chép mẫu cho cây mía nên tất cả các thông số hình học, động học, độnglực học và kết cấu của máy không phù hợp Máy không có khả năng trồng theo ýmuốn về cách đặt hom (đứng, nghiêng, nằm), khoảng cách cây trên luống và giữacác luống trồng Bộ phận vun tạo luống , lấp và nén đất chưa thích hợp Khôngthiết kế cơ cấu khâu khớp để đảm bảo bộ phận lấp đất và trang phẳng lượn trênmặt đồng Bên cạnh đó, các thông số kỹ thuật của máy công bố không có kiểmchứng khoa học hay cơ quan quản lý thẩm quyền nên mâu thuẫn giữa khả năng vàkết quả như năng suất,, chi phí nhiên liệu, giá thành sản xuất… Đây cũng là nhữngtồn tại vốn có của các đề tài “tự phát” dạng sáng kiến cải tiến kỹ thuật

Hình 1.14 Mẫu máy trồng sắn bán tự động do anh Trần Quốc

Hải chế tạo theo mẫu máy trồng mía của Thái Lan

1.2. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Nguồn gốc và tình hình canh tác cây sắn (Theo [4], [5], [7], [10], [11],

[15], [16], [18], [20], [21], [22], [23], [24])

1.2.1.1. Nguồn gốc

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz; tên khác: sắn tàu, cassava, tapioca,yuca, mandioca, manioc, maniok, singkong, ubi kayu, aipim, macaxeir, kappa,maracheeni) là cây lương thực ăn củ hàng năm, có thể sống lâu năm, thuộc họ thầudầu Euphorbiaceae Cây sắn cao 2 - 3 m, đường kính tán 50 - 100 cm Lá khíathành nhiều thùy, có thể dùng để làm thức ăn chăn nuôi gia súc Rễ ngang pháttriển thành củ và tích luỹ tinh bột Củ sắn dài 20 - 50 cm, khi luộc chín có màutrắng đục, hàm lượng tinh bột cao Củ sắn luộc chín có vị dẻo, thơm đặc trưng.Khoai mì có thời gian sinh trưởng thay đổi từ 6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng,tùy thuộc giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng

Hình 1.15 Cây sắn

Cây sắn (hình 1.15) có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới của châu Mỹ Latin(Crantz, 1976) và được trồng cách đây khoảng 5.000 năm (CIAT, 1993) Cây sắnđược người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của châu Phi vào thế kỷ 16 Tài liệu nóitới sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558 Ở châu Á, cây sắn được

du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 (P.G Rajendran et al, 1995) và SriLanka đầuthế kỹ 18 (W.M.S.M Bandara và M Sikurajapathy, 1992) Sau đó, cây sắn đượctrồng ở Trung Quốc, Myamar và các nước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế

kỷ 19 (Fang Baiping 1992 U Thun Than 1992)

Cây sắn đựơc du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ 18, (Phạm VănBiên, Hoàng Kim, 1991) Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và nămtrồng đầu tiên Cây sắn được canh tác phổ biến tại hầu hết các tỉnh của Việt Nam

từ Bắc đến Nam Diện tích cây sắn trồng nhiều nhất ở vùng Đông Nam Bộ, vùngTây Nguyên, vùng núi và trung du phía bắc, vùng ven biển nam Trung Bộ và vùngven biển bắc Trung

1.2.1.2. Tình hình canh tác cây sắn

Diện tích và sản lượng trồng sắn trên thế giới năm 2008 trình bày như hình1.16 và hình 1.17

Hình 1.16 Diện tích trồng sắn trên thế giới năm 2008 (Nguồn FAO)

Hình 1.17 Sản lượng sắn trên thế giới đến năm 2010

Sản lượng sắn thế giới niên vụ 2006/2007 đạt 226,34 triệu tấn củ tươi so vớiniên vụ 2005/2006 là 211,26 triệu tấn và năm 1961 là 71,26 triệu tấn Nước có sảnlượng sắn nhiều nhất thế giới là Nigeria (45,72 triệu tấn), kế đến là Thái Lan(22,58 triệu tấn) và Indonesia (19,92 triệu tấn) Việt Nam đứng thứ mười trên thế

giới về sản lượng sắn (7,71 triệu tấn) Nước có năng suất khoai mì cao nhất hiệnnay là Ấn Độ (31,43 tấn/ha), kế đến là Thái Lan (21,09 tấn/ha), so với năng suấtsắn bình quân của thế giới là 12,16 tấn/ha (FAO, 2008).

Trên thế giới, cây sắn được trồng bởi những hộ nông dân sản xuất nhỏ đểlàm lương thực- thực phẩm, thức ăn gia súc và để bán Cây sắn chủ yếu trồng trênđất nghèo và dùng kỹ thuật canh tác truyền thống

Mức tiêu thụ sắn củ bình quân toàn thế giới khoảng 18 kg/người/năm Sảnlượng sắn củ của thế giới được tiêu dùng trong nước khoảng 85% (lương thực58%, thức ăn gia súc 28%, chế biến công nghiệp 3%, hao hụt 11 %), còn lại 15%(gần 30 triệu tấn) được xuất khẩu dưới dạng sắn lát khô, sắn viên và tinh bột(CIAT, 1993) Nhu cầu sắn củ làm thức ăn gia súc trên toàn cầu đang giữ mức độ

ổn định trong năm 2006 (FAO, 2007)

Thái Lan chiếm trên 85% lượng xuất khẩu sắn toàn cầu, kế đến là Indonesia

và Việt Nam Thị trường xuất khẩu sắn chủ yếu của Thái Lan là Trung Quốc, ĐàiLoan, Nhật Bản và cộng đồng châu Âu với tỷ trọng xuất khẩu sắn khoảng 40% bột

và tinh bột sắn, 25% là sắn lát và sắn viên (TTTA, 2006; FAO, 2007)

Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), đã tính toán nhiềumặt và dự báo tình hình sản xuất và tiêu thụ sắn toàn cầu với tầm nhìn đến năm

2020 Theo đó, năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đósản xuất sắn chủ yếu ở các nước đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước pháttriển khoảng 0,40 triệu tấn Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt254,60 triệu tấn so với các nước phát triển là 20,5 triệu tấn Khối lượng sản phẩmsắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn

và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sảnphẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và0,95% Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn toàn cầu với dự báo sảnlượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn Trong đó, khối lượng sản phẩm sử dụnglàm lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4% Châu Mỹ La tinh

giai đoạn 1993 – 2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3%,

so với châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%

Hình 1.18 Diện tích trồng và sản lượng sắn ở Châu Á và Việt Nam

từ năm 1961 – 2006 (Nguồn : Reinhardt Howeler and Keith Fahrne 2008)Cây sắn tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong nhiều nước châu Á, đặc biệt làcác nước vùng Đông Nam Á nơi cây sắn có tổng diện tích và sản lượng đứng thứ

ba sau lúa và ngô Chiều hướng sản xuất sắn phụ thuộc vào khả năng cạnh tranhcây trồng Giải pháp chính là tăng năng suất sắn bằng cách áp dụng giống mới vàcác biện pháp kỹ thuật tiến bộ

Bảng 1.3 trình bày diện tích trồng và sản lượng sắn tại các vùng chuyêncanh của Việt Nam từ năm 1995 – 2009

Bảng 1.4 trình bày diện tích trồng và sản lượng sắn Việt Nam trong 4 câylương thực chính

Bảng 1.5 trình bày thị trường xuất khẩu và giá trị xuất khẩu sắn 11 thángđầu năm 2012

Bảng 1.3 Diện tích trồng và sản lượng sắn tại các vùng chuyên canh của Việt Nam

từ năm 1995 – 2009(*)

North Mountainous 80.4 82.1 89.4 93.7 96.5 110.0 110.0Central Coast 94.0 83.8 133.0 140.3 151.2 168.8 170.0Central Highlands 32.6 38.0 89.4 125.9 129.9 150.1 150.0

S n l ản lượng (triệu tấn) ượng (triệu tấn) ng (tri u t n) ện tích (1000 ha) ất (tấn/ha) 24,96 32,52 35,79 35,82 35,56 38,72 Ngô

Di n tích (tri u ha) ện tích (1000 ha) ện tích (1000 ha) 556 730 995 1,031 1,150 1,125 Năng su t (t n/ha) ất (tấn/ha) ất (tấn/ha) 2,11 2,74 3,51 3,70 3,75 4,02

S n l ản lượng (triệu tấn) ượng (triệu tấn) ng (tri u t n) ện tích (1000 ha) ất (tấn/ha) 1,17 2,00 3,50 3,82 4,31 4,53

S n ắn

Di n tích (nghìn ha) ện tích (1000 ha) 277 237 432 475 560 556 Năng su t (t n/ha) ất (tấn/ha) ất (tấn/ha) 7,97 8,35 15,35 16,24 15,89 16,90

S n l ản lượng (triệu tấn) ượng (triệu tấn) ng (tri u t n) ện tích (1000 ha) ất (tấn/ha) 2,21 1,98 6,64 7,71 1,90 939 Khoai lang

Di n tích (nghìn ha) ện tích (1000 ha) 304 254 205 181 180 162 Năng su t (t n/ha) ất (tấn/ha) ất (tấn/ha) 5,53 6,33 7,56 8,00 8,05 8,16

S n l ản lượng (triệu tấn) ượng (triệu tấn) ng (tri u t n) ện tích (1000 ha) ất (tấn/ha) 1,68 1,61 1,55 1,45 1,45 1,32

(*) Nguồn: FAOSTAT 2009 được tổng hợp và trích dẫn bởi Hòang Kim (2010).Bảng 1.5 Thị trường xuất khẩu và giá trị xuất khẩu sắn 11 tháng đầu năm 2012(*)

T11/2012 so với % tăng, giảm 11T/2012 so với cùng

T11/2011 kỳ Lượng

(tấn) Trị giá(USD) Lượng (tấn) Trị giá (USD) Lượng % Trị giá% Lượng % Trị giá %

Tổng 252.864 97.351.224 3.898.884 1.233.849.188 +69,44 +65,71 +58,97 +39,66 Sắn 59.252 13.181.386 2.223.932 536.237.050 +177,57 +128,39 +53,80 +34,23 Trung Quốc 224.259 85.827.465 3.469.410 1.075.654.118 +86,39 +84,43 +54,43 +34,55 Hàn Quốc 6.568 1.669.412 155.106 40.670.042 +286,35 +161,87 +216,01 +169,98 Đài Loan 7.461 3.232.223 78.185 32.393.839 -27,78 -24,02 +53,49 +40,95 Philippines 4.760 2.126.323 43.836 18.999.886 +5,38 +10,66 +134,94 +166,27 Malaysia 3.841 1.709.729 28.547 12.114.693 -14,87 -11,83 +99,00 +94,43 Nhật Bản 680 306.000 10.764 3.595.429 -33,14 -32,33 +6,54 -4,94

(*)Nguồn : Tổng cục Hải quan Việt nam

Biểu đồ cung cầu lượng sắn năm 2011 ở trong nước trình bày như hình 1.19

Hình 1.19: Biểu đồ cung cầu lượng sắn trong năm 2011.

Lợi ích của nghề trồng sắn: Sắn dễ trồng, hợp nhiều loại đất, vốn đầu tư thấp,

hợp khả năng kinh tế với nhiều hộ gia đình nông dân nghèo, thiếu lao động tậndụng đất để lấy ngắn nuôi dài Cây sắn cũng có khả năng cạnh tranh cao vì sử dụnghiệu quả tiền vốn, đất đai, tận dụng tốt các loại đầt nghèo dinh dưỡng Sắn đạtnăng suất cao và lợi nhuận khá nếu biết dùng giống tốt và trồng đúng quy trìnhcanh tác sắn bền vững sắn đựơc nông dân ưu trồng vì: có khả năng sử dụng tốt cácđầt đã kiệt: cho năng suất cao và ổn định, chi phí đầu tư thấp và sử dụng ít nhâncông, thời gian thu hoạch kéo dài nên thuận rải vụ Nghề trồng sắn thích hợp vớinhững hộ nông dân nghèo, ít vốn

Nhược điểm của trồng sắn: Trồng sắn làm kiệt đất; Củ sắn nghèo đạm và

vitamin, có độc tố HCN trong sắn củ tươi; Chế biến sắn gây ô nhiễm môi trường

1.2.2 Kỹ thuật trồng cây sắn (Theo [4], [5], [7], [10], [11], [15], [16], [18],

[20], [21], [22], [23], [24])

1.2.2.1. Đất trồng khoai mì và kỹ thuật làm đất

Sắn có thể trồng trong một phạm vi biến động lớn của đất từ cát nhẹ đến sétnặng, pH từ 3,5 đến 7,8, ngoại trừ đất úng nước hoặc đất có hàm lượng muối cao.Sắn đạt năng suất cao nhất ở đất có tưới, sa cấu đất trung bình, hàm lượng dinhdưỡng cao với pH khoảng 6,0-7,0 Ở Việt Nam, sắn được trồng phổ biến trên đấtxám, đất nâu vàng và đất đỏ, sắn cũng được trồng một phần trên đất cát xám venbiển miền Trung và đất phù sa nhiễm phèn vùng đồng bằng sông Cửu Long Hầuhết đất trồng sắn của nước ta đều nghèo dinh dưỡng, bị xói mòn và rửa trôi, pHthấp 5,0- 6,0, thiếu đạm, kali và chất hữu cơ

Kỹ thuật làm đất cần phù hợp với từng loại đất: Thông thường, đất đượcdọn sạch cỏ, cày 1-2 lần sâu 20 –25 cm, bừa 1-2 lượt, sau đó lên luống hoặc trồngbằng tùy điều kiện cụ thể và tập quán canh tác của vùng Đất có độ dốc cao nêncuốc hốc trồng trực tiếp theo đường đồng mức xen các băng cây cốt khí, anh đào,bình linh hoặc cỏ vertiver để chống xói mòn Đất có độ dốc thấp hoặc đất bằng nêntrồng luống cách nhau 0,8 - 1,0 m tùy giống theo đường đồng mức và chỉ nên càysâu vừa phải để không làm đảo “tầng đế cày” lên mặt đất Đất nâu vàng và đất đỏnên cày sâu 25-30 cm để cây sinh trưởng tốt hơn và cho năng suất cao hơn VùngTây Ninh trên đất bằng nông dân có tập quán trồng sắn trên liếp rộng 2,2- 2,3 mtrồng ba hàng sắn với khoàng cách 0,6 – 0,8 m tùy giống

 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đất trồng sắn

- Đất trồng sắn nhất thiết phải được chuẩn bị kỹ trước khi trồng, các công việc baogồm: thu dọn rễ cây và tàn dư thực vật, san lấp mặt bằng; xử lý cỏ dại

- Cây sắn cần đất tơi xốp, sâu để rễ, củ phát triển Cày sâu 20cm, cày 2 lần, mỗilần cách nhau 10 – 15 ngày, bừa 2 lần (lần 1 sau khi cày lật đất lần 1 khoảng 7 – 15ngày và lần 2 sau khi cày 2,5 – 7 ngày)

- Không lên luống theo chiều dọc của đất, vì nước sẽ rửa trôi đất màu

Bảo vệ đất: Việc chống sói mòn trên đất dốc trồng sắn là rất cần thiết, vìvậy khi trồng trên đất dốc cần thực hiện các biện pháp sau:

- Trồng theo đường đồng mức, lên luống vuông góc với độ dốc.

- Trồng các băng cây chống xói mòn theo đường đồng mức: cỏ vetiver, cây cốtkhí hoặc các cây phân xanh khác

- Trồng xen các cây họ đậu: lạc, đậu xanh, đậu đen…cũng có tác dụng chống xóimòn, đồng thời làm tăng dinh dưỡng đất, giúp đất phục hồi độ phì sau khi trồngkhoai mì, đây là việc cần phải làm lâu dài đối với các khu vực canh tác

- Phủ bằng rơm rạ hoặc các nguồn phụ liệu khác sẳn có từ địa phương

Hình 1.20 Chuẩn bị đất trồng sắn

 Cách làm đất:

Cày đất bằng cơ giới 3 lần:

+ Lần 1: cày bằng liên hợp máy cày phá lâm với độ sâu càng cao càng tốt để chođất thông thoáng và cây mì phát triển củ

+ Lần 2: cày bằng liên hợp máy cày lật rạ sau cày lần 1 khoảng 10 ngày cho cây cỏmọc lên sau đó cày lần 2 giúp giảm việc diệt cỏ

+ Lần 3: Tạo luống để trồng, sau khi tạo luống nên trồng sắn ngay vì đất đang có

độ ẩm phù hợp

=> Trong thời gian chuẩn bị đất nên bón phân chuồng hoặc phân hữu cơ để giúpcải thiện hữu cơ trong đất

1.2.2.2. Chọn và xử lý giống

- Giống sắn có năng suất cao: KM 60, KM 95, SM 037-26; KM 98-1, KM 98, KM

140, KM94 và các giống có năng suất trung bình từ 28 – 30 tấn, hàm lượng tinhbột từ 28% - 30%, dạng cây gọn

- Thân cây giống lấy hom phải đạt từ 7 tháng tuổi trở lên, đường kính trên 1,5cm.Hom sắn nhặt mắt đặc lõi và không bị trầy dập.

- Dùng dao bén chặt hom, mỗi hom 4-5 mắt, loại bỏ phần ngọn non và phần gốcquá già

Đặt hom xiên hoặc nằm dọc theo luống Độ sâu lấp hom 6-8cm

Vùng Đông Nam Bộ và vùng Tây Nguyên, phần lớn nông dân đặt hom nằmngang để giảm công trồng và dễ thu hoạch Các tỉnh phía Bắc và vùng ven biểnmiền Trung, nông dân thường cắm hom xiên (đặt hom nghiêng so với mặt đấtkhoảng 30o) hoặc hom đứng để giúp cho cây mọc mầm nhanh, khoẻ, giữ ẩm và ít

đổ ngã Khi đặt hom chú ý không để hom chạm vào phân khoáng hoặc phânchuồng tươi chưa hoai mục sẽ làm hom bị hư hại do ngộ độc, mất nước, nhiễmbệnh Cắm hom cần hướng mầm cây lên trên và nghiêng cùng chiều để cây sinhtrưởng tốt, tiện chăm sóc và thu hoạch

Hình 1.21 Hom giống sắn.

- Thời gian bảo quản giống < 60 ngày, ở nơi khô ráo và có bóng mát: bó từng bó

để đứng hoặc nằng trong bóng râm, hoặc cắm từng cây xuống đất (500 – 1000 cây/cụm), sử dụng các loại thuốc diệt côn trùng để phòng trừ

- Hom sắn lấy từ 1/3 ở đoạn giữ thân, chiều dài 15 – 20 cm, đạt 4 – 6 mắt, khôngchặt hom quá ngắn hoặc quá dài, dùng dao sắc để chặt và tránh làm hom bị dập

- Xử lý hom trước khi trồng bằng cách nhúng vào các hỗn hợp diệt nấm

Hom giống tốt là rất quan trọng để giúp cây sắn nảy mầm đều, sinh trưởng khoẻ vàcho năng suất cao Lúc thu hoạch cần chọn những cây sắn đúng giống, tươi, không

xây xát, không sâu bệnh, nhặt mắt, đặc lõi, đường kính thân 1,8 – 2,2 cm để làmgiống cho vụ sau Cây giống được bó thành từng bó 20 cây, dựng đứng ở nơi giâmmát, tủ rơm rạ, lấp đất quanh gốc 10-15 cm và tưới gốc giữ ẩm Thời gian bảoquản giống không quá 2,5 tháng Cây sắn trước khi trồng được cắt thành nhữngđoạn hom dài 15-18 cm với 5-6 mắt Nên dùng cưa máy cắt các bó hom để tiệnvận chuyển và dùng dao sắc để chặt hom.

Hình 1.22 Bảo quản hom giống sắn.

1.2.2.3. Khoảng cách và mật độ trồng

Khoảng cách và mật độ trồng sắn tuỳ theo đất với nguyên tắc chung là “đấttốt trồng thưa, đất xấu trồng dày, sắn cây cao to trồng thưa, sắn cây thấp gọn trồngdày, đất xấu cần đầu tư nhiều phân hơn so với đất tốt”

Đất tốt: Khoảng cách trồng 1,00 m x 0,80 m, mật độ 12.500 cây/ha

Đất trung bình: Khoảng cách trồng 0,90 m x 0,80 m, mật độ 13.888 cây/ha

Đất nghèo: Khoảng cách trồng 0,80 m x 0,80 m, mật độ 15.620 cây/ha

Khoảng cách trồng 0,80 m x 0,70 m, mật độ 16.286 cây/ha

Trồng xen

Đất tốt: xen một hàng ngô lai giữa hàng sắn, khoảng cách xen 1,00m x 0,40m x 1cây Đất trung bình: xen hai hàng đậu xanh hoặc lạc giữa hai hàng sắn, khoảngcách xen 0,30 m x 0,15m x 2 cây/hốc

Hình 1.23 Mật độ trồng sắn.

1.2.2.4. Thời vụ trồng

Thời vụ trồng thích hợp là rất quan trọng đối với cây sắn Sắn là cây trồngcủa vùng nhiệt đới ẩm Sắn cần ánh sáng ngày ngắn để tạo củ Nhiệt độ trung bìnhthích hợp cho cây sắn từ 23-27oC Lượng mưa trung bình năm thích hợp đối vớicây sắn trong khoảng 1000 –2000 mm Thời vụ trồng sắn tùy thuộc nông lịch cụthể của từng địa phương Các giống sắn công nghiệp trồng để lấy bột thường thuhoạch 8-12 tháng sau trồng Các giống sắn ngọt trồng để ăn tươi thì có thể thuhoạch rãi rác từ 6- 9 tháng

Vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ, vùng đất núi Đồng bằng Sông CửuLong, sắn được trồng vụ chính (70%) từ giữa tháng 4 đến cuối tháng 5 và vụ phụ(30%) từ cuối tháng 9 đến đầu tháng 11

Vùng ven biển miền Trung, khoai mì được trồng từ tháng 1 đến tháng 2trong điều kiện nhiệt độ tương đối cao và có mưa ẩm, thu hoạch vào tháng 9, tháng

10 để né tránh bão lụt gây đổ ngã và thối củ ngoài đồng

Vùng Đông Bắc, vùng Tây Bắc, vùng Đồng bằng sông Hồng, sắn trồng tốtnhất là trong tháng 2 vì lúc này có mưa xuân ẩm, trời bắt đầu ấm, thích hợp chocây sinh trưởng, hình thành và phát triển củ Sắn trồng muộn vào tháng 4, trời đãnóng, cây sinh trưởng mạnh nhưng không đủ thời gian cho củ phát triển

Ngoài ra, ta có thể dự định thời vụ trồng sắn dựa vào thổ nhưỡng tại vùngcần trồng như :

- Đất đỏ trồng vào mùa mưa (tháng 4 đến tháng 5)

- Đối với đất xám, nên chia thành hai thời vụ trồng để rải vụ thu hoạch và giảm áplực về công lao động.

+ Vụ 1: Trồng từ tháng 4 – tháng 5 và thu hoạch và tháng 1 – tháng 3 năm sau Ở

vụ này nên tranh thủ sớm khi đất đủ độ ẩm, khô hạn làm giảm khả năng mọc mầmcủa hom sắn

+ Vụ 2 Trồng vào tháng 10 – tháng 11; thu hoạch vào tháng 9 – 10 năm sau

1.3. Ý kiến thảo luận

+ Năng suất cơ giới hóa trồng khai mì thấp Ở công đoạn trồng, năng suất quyếtđịnh bằng khả năng cung cấp hom bằng tay (hoàn toàn thủ công) của người laođộng theo kiểu cấp từ hom một Tồn tại này mất ý nghĩa về cơ giới hóa là tăngnăng suất, giảm chi phí lao động

+ Chất lượng trồng kém Đặc biệt là khi yêu cầu trồng hom có góc nghiêng lớn sẽ

có nhiều hom trồng “lộn đầu”, làm ảnh hưởng đến khả năng mọc và phát triển câykhoai mì sau này

+ Máy chỉ cải tiến hơn máy rạch hàng là thay vì dung lao động đi trên đồng rảihom bằng tay thì người lao động được “chở” bằng máy, và có thể thực hiện lấpđất, trang phẳng hay nén chặt bằng máy

Với những tồn tại trên mà việc cơ giới hóa trồng khoai mì bằng liên hợpmáy trồng hom khoai mì bán tự động chưa được ứng dụng tại Việt Nam dù đó làmẫu máy do nước ngoài hay trong nước sản xuất

1.3.2 Định hướng nghiên cứu

Từ các phân tích trên hướng nghiên cứu đề tài là:

+ Nghiên cứu mô hình nguyên lý bộ phận cắt hom mì để thiết kế trên máy trồngkhoai mì theo kiểu trồng từ thân cây mì bán tự động theo kiểu cắt hai dao lưỡithẳng lắp trên hai trống quay ngược chiều nhau

+ Cung cấp cây sắn để cắt thành hom trồng bằng thủ công So với các máy trồngsắn cung cấp hom bằng tay thì năng suất cung cấp cây hom gấp 6 – 7 lần so vớicung cấp hom đã cắt sẵn Do cắt bằng máy trong quá trình trồng nên hom được cắt

và rải đều hơn Đây cũng chính là ưu điểm của máy trồng sắn từ cây hom

+ Nghiên cứu lý thuyết tính toán và thực nghiệm bộ phận cắt hom mì kiểu cắt bằnghai dao lưỡi thẳng lắp trên hai trống quay ngược chiều nhau để làm cơ sở thiết kế

bộ phận cắt hom mì trên máy trồng khoai mì theo kiểu trồng từ thân cây mì bán tựđộng

+ Nghiên cứu mô hình hóa quá trình cắt hom sắn theo kiểu cắt hai dao lưỡi thẳnglắp trên hai trống quay ngược chiều nhau bằng phương pháp quy hoạch thựcnghiệm

+ Xác định các thông số tối ưu cho bộ phận cắt hom sắn kiểu cắt hai dao lưỡi thẳnglắp trên hai trống quay ngược chiều nhau

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu tổng quát

Hoàn thiện máy trồng khoai mì theo hướng tự động hóa nhằm nâng caohiệu quả kinh tế, kỹ thuật trồng khoai mì bằng cơ giới.

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm bộ phận cắt hom sắn kiểu cắt bằng haitrống dao quay với dao lưỡi thẳng làm cơ sở để thiết kế bộ phận cắt hom cho máytrồng khoai mì từ nguyên liệu cây hom nhằm nâng cao năng suất và đảm bảo yêucầu kỹ thuật nông học

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu bộ phận cắt hom của máy trồng khoai mì từ nguyên liệucây hom, cấp liệu bằng thủ công (người cung cấp) theo kiểu trồng 2 hàng liên hợpvới máy kéo 4 bánh bơm có công suất từ 50 HP trở lên (cỡ lực kéo 1,4 tấn)

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan:

+ Nghiên cứu tổng luận các kết quả nghiên cứu về máy trồng khoai mì và cơ giớihóa trồng sắn ở trong và ngoài nước

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài:

- Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật nông học trồng khoai sắn;

- Nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc làm việc bộ phận cắt thái thân thực vật;

- Nghiên cứu lý thuyết cắt thái thân thực vật

Nội dung 2: Nghiên cứu lý thuyết phân tích sơ đồ cắt thân thực vật bằng hai dao

lưỡi thẳng lắp trên hai trống dao quay ngược chiều nhau

- Xây dựng mô hình toán học quá trình cắt thân thực vật bằng hai dao lưỡithẳng lắp trên hai trống dao quay ngược chiều nhau;

- Tính toán động học, động lực học quá trình cắt thân thực vật bằng hai daolưỡi thẳng lắp trên hai trống dao quay ngược chiều nhau;

Nội dung 3: Nghiên cứu bộ phận cắt hom khoai sắn kiểu cắt hai dao lưỡi thẳng lắp

trên hai trống dao quay ngược chiều nhau theo phương pháp quy hoạch thựcnghiệm

Nội dung 4: Nghiên cứu xác định các chỉ tiêu tối ưu và thông số tối ưu cho bộ

phận cắt hom sắn bằng hai dao lưỡi thẳng lắp trên hai trống dao quay ngược chiềunhau

2.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Cách tiếp cận

+ Tiếp cận các tài liệu, công trình khoa học nghiên cứu liên quan:

- Về kỹ thuật canh tác cây khoai mì;

- Về máy trồng các cây trồng cạn nói chung và cây khoai mì nói riêng;

+ Tiếp cận bằng điều tra, khảo sát trực tiếp tại các vùng canh tác khoai mì tậptrung ở các tỉnh thuộc Miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Miền Trung để tìmhiểu tình hình canh tác khoai mì; nhu câu về máy trồng khoai mì; các yêu cầu khitrồng khoai mì

+ Tiếp cận bằng thực nghiệm trong phòng thí nghiệm đề xác định dữ liệu thiết kế,thử nghiệm mô hình

+ Tiếp cận bằng thực nghiệm trong sản xuất để điều tra xác định dữ liệu thiết kế và

tổ chức triển khai thực nghiệm

+ Tiếp cận bằng các phương pháp thống kê để xác định các quy luật thực nghiệm

về đối tượng nghiên cứu

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu

2.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu nội dung 1

+ Áp dụng các phương pháp điều tra thống kê, tra cứu tài liệu

2.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu nội dung 2

+ Áp dụng lý thuyết cắt thái thân thực vật đã được Н Е Резник (1964) [30], E C.Босой, О В Верняев, И И Смирнов, Е Г Султан, Е Г Шах (1978) [29] tổngkết biên soạn.

+ Áp dụng lý thuyết cắt thái các sản phẩm thực phẩm đã được А Я Соколов(1973), Б М Азарова (1988) [28], tổng kết biên soạn

+ Kế thừa kết quả nghiên cứu bộ phận cắt hom mía trên máy trồng mía từ nguyênliệu cây hom của R.N.S Yaday, D Chaudhuri, M P Sharma, P R Kamthe and A.Tajuddin (2004) [27] công bố

+ Áp dụng động lực học máy để nghiên cứu động lực học trống cắt

2.4.2.3. Phương pháp nghiên cứu nội dung 3

a) Các thiết bị đo

+ Các loại thước đo hình học như thước mét (có thang đo tới 1 mm), thước kẹp,calip, thước đo góc

Hình 2.2 Thước lá

Hình 2.1 Thước mét (thước cuộn) Hình 2.3 Thước kẹp

+ Đo các thông số động học: Đồng hồ đo số vòng quay DT – 2238 –PHOTO/CONTACT TACHOMETER của hãng Lutron (Đức), dãy đo từ 1 vg/ph –99.999 vg/ph, cấp chính xác 1rpm; đồng hồ bấm giây đo thời gian

Hình 2.6 Cân đĩa Nhơn Hòa loại 60 kg Hình 2.7 Cân điện tử.

- Đồng hồ đo công suất kiểu hiện số điện tử của Nhật với thang do 20kW

 200kW với độ chính xác 1/1000 kW

- Đo công suất tiêu thụ bằng đồng hồ đo đếm điện năng của Hàn Quốc 3pha AMSYS OMWH – 345T – 1 với thang đo tới 1/10 kWh

Hình 2.8 Đồng hồ đo cường độ dòng

điện KYORITSU – 2017 Hình 2.9 Công tơ điện 3 pha AMSYSOMWH – 345T – 1.b) Phương pháp xác định

Các thông số đo đạc chia làm hai loại:

+ Thông số đo trực tiếp:

Là tất cả các thông số đo được đọc trực tiếp khi đo đạc Thuộc về các thông

số này gồm có thông số đặc trưng về kích thước hình học, động học, công suất,khối lượng

+ Thông số đo gián tiếp:

Là thông số phải tính toán qua các thông số đo trực tiếp qua công thức.Thuộc về thông số đo gián tiếp gồm có thông số đặc trưng về sai số chiều dài homsắn cắt s (hay độ biến thiên chiều dài hom sắn cắt – khái niệm thống kê)

i i

Với: li – chiều dài hom sắn thứ i , mm;

n – dung lượng mẫu

S – sai số (độ lệch ) tiêu chuẩn thực nghiệm của mẫu khảo sát, mm Stính theo công thức:

S =

1 n

) l (l

n 1 i

2 i







c) Các bước tiền hành quy hoạch thực nghiệm ( Theo [3], [8], [17], [25])

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu thựcnghiệm nhằm xây dựng mô hình thống kê thực nghiệm (hay mô hình toán họcdạng đa thức bậc I hoặc bậc II, hàm mũ hay các dạng đại số khác có thể chuyển vềdạng đa thức bằng các phép biến đổi đại số như lô ga rít) Đây là phương phápthực nghiệm tiến hành thay đổi đồng thời nhiều nhân tố với số thí nghiệm tối thiểunhằm xác định các giá trị tối ưu hay xác định sự phụ thuộc vào các nhân tố nghiêncứu

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm thực hiện theo các bước sau:

1) Xác định các thông số ra Thông số ra được chọn là những thông số phản ánhmục tiêu nghiên cứu như đặc trưng cho chất lượng, chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật choquá trình nghiên cứu Ngoài ra thông số ra còn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:+ Là đại lượng có thể đo, đếm được

+ Đạt được độ chính xác theo yêu cầu của phép đo (thí dụ sai số phép đo  5 %)

Thông số ra còn gọi là thông số hay yếu tố phụ thuộc (hàm trạng thái).2) Xác định các thông số vào Thông số vào được chọn là những thông số ảnhhưởng đến thông số ra Ngoài ra thông số ra còn phải thỏa mãn các yêu cầu sau:+ Các thông số vào của quá trình nghiên cứu phải độc lập nhau

+ Là đại lượng có thể đo, đếm được

+ Đạt được độ chính xác theo yêu cầu của phép đo (thí dụ sai số phép đo  5 %).+ Là đại lượng có thể điều khiển được

Căn cứ để chọn thông số vào là những thông số có ảnh hưởng đến thông số

ra có thể dựa vào thì nghiệm thăm dò sau đó tiến hành phân tích phương sai (mangtính chất định tính) hoặc kế thừa các kết quả nghiên cứu, công bố, tổng kết Việc

chọn sai sẽ kiểm định khi phân tích kiểm tra mô hình thông qua kiểm tra độ tin cậy(hay độ lớn) các hệ số hồi quy

3) Lập bài toán “Hộp đen” Quá trình lập mang tình hình thức có thể nêu hoặckhông nêu trong trình bày

4) Chọn bậc phương án thực nghiệm

Chọn tuàn tự từ bậc I đến bậc II hoặc chon ngay bậc II nếu có cơ sở lýthuyết hay thực nghiệm khẳng định bậc của phương án thực nghiệm

5) Lập ma trận thí nghiệm (thiết kế thí nghiệm)

Ma trận thí nghiệm được viết dưới dạng mã hóa nên tổng quát cho mọi quátrình nghiên cứu thực nghiệm bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Vì vậyngười ta chia các thí nghiệm bậc I trực giao với 2 loại đầy đủ và rút gọn, bậc IIvới các loại trực giao của Box – Uynson, quay của Box – Hun ter, 3 mức đối xứngcủa Box – Behnken,… Trong đó chỉ tiến hành rút gọn khi số yếu tố vào  4 Khirút gọn đồng nghĩa với độ tin cậy của mô hình giảm xuống

Có thể lập ma trận thí nghiệm theo các mẫu đã được biên soạn trong các tàiliệu liên quan hoặc bằng các phần mềm chuyên dùng như Statgraphics Thí nghiệm

có thể tiến hành lặp ở mỗi thí nghiệm hoặc chỉ cần lặp ở tâm Trong trường hợp lặp

ở mỗi thí nghiệm, cần tiến hành kiểm tra tính đồng nhất của các phương sai theotiêu chuẩn Cochran Nếu không đảm bảo tính đồng nhất phải tiến hành thựcnghiệm lại Bằng công cụ thống kê hiện đại, đã chứng minh việc lặp ở tâm phương

án cho kết quả tối ưu và hiệu quả hơn

Để hạn chế tác động của các yếu tố ngẫu nhiên đến quá trình nghiên cứucần thiết ngẫu nhiên hóa thí nghiệm (nghĩa là ngẫu nhiên hóa về thời gian và điềukiện thí nghiệm)

6) Xác định miền nghiên cứu

Miền nghiên cứu được chọn thỏa mãn yêu cầu với thông số vào, khả năng

bố trí thí nghiệm, các mức thí nghiệm phải thực sự khác nhau Có thể tiến hànhbằng thực nghiệm hay bằng lý thuyết tất cả miền biến thiên (miền nghiên cứu) củathông số vào Từ miền nghiên cứu chọn vùng nghiên cứu rộng (chiếm 50 – 70 %

miền biến thiên) hoặc hẹp (chiếm 10 – 30 % miền biến thiên) Đồi với máy mớiđược thiết kế, mức thí nghiệm ở mức trên và dưới lấy mở rộng về hai phía từ 10 

30 % giá trị thiết kế cho vùng nghiên cứu hẹp hoặc từ 50 – 70 % cho vùng nghiêncứu rộng

7) Lập kế hoạch thực nghiệm trên thông số thực

Từ ma trận thí nghiệm và miền thực nghiệm xây dựng ma trận thực nghiệmthực

8) Tổ chức thí nghiệm theo kế hoạch lập và ghi kết quả thí nghiệm vào bảng matrận thí nghiệm ta có ma trận tính toán

9) Xử lý số liệu theo thứ tự sau:

+ Xác định giá trị các hệ số hồi quy ở dạng đầy đủ

+ Phân tích phương sai để loại bỏ các hệ số hồi quy không bảo đảm độ tin cậy vớimức ý nghĩa Nếu mô hình có trên 50 % hệ số hồi quy loại bỏ phải trở lại bước (6)thậm chí từ bước (2) hay bước (4)

+Phân tích phương sai trên hàm toán mới Kiểm tra độ tin cậy của các hệ số hồi

quy mới Nếu không bảo đảm độ tin cậy, thì cải tiến mô hình

+ Kiểm tra độ tương thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher

MSLf: phương sai không tương thích (Mean Square Lack-of-fit);

MSEp: phương sai sai số ngẫu nhiên đích thực (Mean Square Error-pure);Fb: giá trị trong bảng phương sai chuẩn

Trên phần mềm Statgraphics Vers 7.0, độ tương thích của mô hình đượcchấp nhận khi mức nghĩa tính theo tiêu chuẩn Fisher có mức nghĩa p  0,05.10) Phân tích mô hình:

Sau khi xây dựng được mô hình hồi quy thực nghiệm, tiếp tục dùng phầnmềm Statgraphics Version 7.0 để nghiên cứu ảnh hưởng của từng thông số hồiquy đến thông số ra (mô hình) hay tác động của các thông số vào đến thông số ra

và vẽ đồ thị (bề mặt đáp ứng) các hàm mục tiêu theo từng cặp thông số vào làm cơ

sở cho tìm cực trị trong miền thực nghiệm

Chú ý: Để đảm bảo tính đồng nhất các kết quả đo, về nguyên liệu gạo đưa vào nghiền được lấy ngẫu nhiên theo khối lượng cho từng thí nghiệm có tính đến khi

mở rộng phương án thực nghiệm từ bậc I lên bậc II Các thông số cố định được giữkhông đổi trong suốt quá trình thực nghiệm

d) Các thông số nghiên cứu

 Các thông số nghiên cứu đầu ra

Các thông số nghiên cứu đầu ra cho quá trình cắt hom ở máy trồng sắn phảnánh mục tiêu nghiên cứu là:

+ Công suất chi phí cho quá trình cắt hom sắn N Thông số này phản ánh mục tiêu

kinh tế - kỹ thuật Thông số N có thể đo đếm được bằng thiết bị đo công suất điện

3 pha như đã giới thiệu ở mục a (2.4.2.3) Nên thông số N thỏa mãn yêu cầu chothông số ra ( theo [3], [8], [17], [25])

+ Sai số chiều dài hom sắn cắt s Thông số này phản ánh độ đồng đều hom sắn haychất lượng hom cắt Thông số s xác định theo công thức 2.1 Nên thông số s thỏamãn yêu cầu cho thông số ra ( theo [3], [8], [17], [25])

Ngoài 2 thông số đã chọn còn có nhiều thông số khác cũng phản ánh mụctiêu nghiên cứu nhưng không đưa vào nghiên cứu của đề tài là:

+ Chất lượng mặt cắt hom bằng dao Đây là thông số phản ánh chất lượng hom cắt.Thông số này chủ yếu phụ thuộc chất lượng dao cắt, khe hở giữa hai dao cát khicắt liền kề nhau Dao càng sắc, khe hở giữa hai dao cát khi cắt liền kề nhau càngnhỏ thì dao cắt hom càng “ngọt”, tiết diện cắt gọn, làm hom sắn không bị dập Vìvậy chỉ cần điều chỉnh và sử dụng dao cắt có độ sắc tốt là đảm bảo chất lượng mặtcắt hom, nên không đưa thông số này làm mục tiêu nghiên cứu hay làm thông sốra

+ Chiều dài hom sắn cắt Đây là thông số phản ánh chất lượng hom cắt Thông sốnày được quy định bởi các thông số kết cấu theo công thức tường minh và phải

thỏa mãn yêu cầu nông học Do có thể điều khiển được nên không đưa thông sốnày làm mục tiêu nghiên cứu hay làm thông số ra.

+ Tốc độ cắt hom hay khoảng cách các hom cắt trên luống trồng Đây là thông sốphản ánh chung chất lượng trồng sắn từ nguyên liệu cây hom Thông số này cũngđược quy định bởi các thông số kết cấu theo công thức tường minh và phải thỏamãn yêu cầu nông học Do có thể điều khiển được nên không đưa thông số nàylàm mục tiêu nghiên cứu hay làm thông số ra

 Các thông số nghiên cứu đầu vào

Theo lý thuyết tính toán và thiết kế bộ phận cắt hom sắn, các thông số sauảnh hưởng đến thông số ra đã chọn từ cây hom là:

+ Góc đặt dao cắt hom sắn a Theo lý thuyết cắt thái [30], góc đặt dao ảnh hưởngđến góc cắt thái làm ảnh hưởng đến áp suất cắt thái riêng (hay lực cắt thái trên 1đơn vị chiều dài dao), vì vậy ảnh hưởng đến công suất chi phí cho cắt thái N vàchất lượng cắt thái hay thông số s Thông số a có thể điều khiển bằng cách đặt daotrên trống theo yêu cầu Thông số a xác định bằng các dụng cụ đo góc Nên thông

số a thỏa mãn yêu cầu cho thông số vào ( theo [3], [8], [17], [25])

+ Khe hở nhỏ nhất giữa hai ống cao su trên hai trống ở vị trí kề nhau b Theo lýthuyết cắt thái [30], khe hở nhỏ nhất giữa hai ống cao su trên hai trống ở vị trí kềnhau (khi khe hở này trùng với đường nối tâm giữa hai trống dao) ảnh hưởng đếnlực ma sát cuốn ép cây sắn thực hiện cắt, làm ảnh hưởng đến công suất chi phí chocắt thái N và chất lượng cắt thái hay thông số s Thông số b có thể điều khiển bằngcách đặt ống cao su trên trống theo yêu cầu Thông số b xác định bằng các dụng cụ

đo chiều dài hình học và calip Nên thông số b thỏa mãn yêu cầu cho thông số vào( theo [3], [8], [17], [25])

Đề tài không chọn các thông số sau làm thông số vào mặc dù ảnh hưởngđến các thông số N và s vì không có khả năng điều khiển được là các tính chất cơ

lý của cây sắn như đường kính, độ ẩm của cây, trạng thái động cơ điện dẫn động

và nguồn điện, trạng thái bộ truyền động cơ khí, trạng thái tâm lý của người côngnhân cung cấp cây sắn cho bộ phận cắt Các thông số này xuất hiện trong quy

hoạch thực nghiệm ở trạng thái ngẫu nhiên hay nhiễu Đề hạn chế ảnh hưởng củachúng đến kết quả đo đạc, dùng phép ngẫu nhiên hóa thứ tự thực hiện thí nghiệmtrong kế hoạch thực nghiệm (theo [3], [8], [17], [25])

Phương trình xuất phát của bề mặt đáp ứng có dạng:

y = b0 + b1*x1 + b2*x2 + b11* x1 + b22*x2 + b12*x1*x2 (2.5)Trong đó: y – hàm số;

b0, b1, b2, b11 ,b22, b12 – các hệ số hồi qui;

x1, x2 – các thông số vào

Dạng toàn phương của phương trình (2.5) là:

Trong đó: Y, X1, X2 – hệ tọa độ Đề Cát mới;

11, 22 – hệ số 11 và 22 là nghiệm  của phương trình bậc IIsau:

2 – (b11 + b22)*  + (b11 * b22 – b122 * 1/4) = 0 (2.7)