Nghiên cứu cải tiến máy cấy mạ thảm phù hợp với yêu cầu nông học và điều kiện canh tác ở việt nam

Các mẫu máy nhập khẩu từ nước ngoài như Nhật Bản, Hàn Quốc phần lớn là máy dắt tay, khoảng cách hàng 300mm, mật ñộ cấy thưa, nên chưa phù hợp với ñiều kiện canh tác Lúa ở nước ta.. Một s

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

NGUYỄN ðỨC BẢN

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MÁY CẤY MẠ THẢM PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU NÔNG HỌC VÀ ðIỀU KIỆN

CANH TÁC Ở VIỆT NAM

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

MÃ SỐ : 60.52.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN XUÂN THIẾT

HÀ NỘI, NĂM 2014

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này

ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñược ghi rõ nguồn gốc

Tác giả

Nguyễn ðức Bản

Tôi xin chân thành cám ơn Bộ môn Cơ học kỹ thuật, bộ môn Máy nông nghiệp, các thầy cô giáo ñang công tác và ñã nghỉ hưu của khoa Cơ ðiện Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, Công ty TNHH máy nông nghiệp và khuyến nông

Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện ñề tài

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện ñề tài, bản thân ñã có nhiều cố gắng, song không thể tránh khỏi thiết sót Tôi kính mong tiếp tục nhận ñược sự ñóng góp ý kiến của thấy cô giáo và các bạn ñồng nghiệp ñể ñề tài ñược hoàn thiện hơn

Tác giả

Nguyễn ðức Bản

Chương 3 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MÁY CẤY LÚA MẠ THẢM PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU NÔNG HỌC VÀ ðIỀU KIỆN CANH TÁC Ở VIỆT NAM 30

3.2 Phân tích ñộng học cơ cấu cấy 33

Chương 4 KHẢO NGHIỆM MÁY VÀ ðÁNH GIÁ KẾT QUẢ 60

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.13 Quỹ ñạo các ñiểm A, B, D (vm=0, OA = 35 mm, BC = 90mm) 43

LỜI MỞ đẦU

Lúa nước chiếm một vị trắ quan trọng, ựặc biệt ở vùng Châu Á, là lương thực chắnh trong cuộc sống hàng ngày Theo số liệu thống kê năm 2012 của FAO, các nước có diện tắch trồng lúa và sản lượng lớn nhất thế giới là ở châu Á:

TT Quốc gia Diện tắch (ha) Sản lượng (Tấn)

(Dữ liệu của FAO Ờ từ http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx#ancor)

Ở nước ta, lúa là cây lương thực chắnh Theo báo cáo của trung tâm tin học và thống kê (Bộ NN& PTNN) ngày 25/12/2013, Diện tắch lúa gieo cấy năm

2013 ước ựạt 7,8994 triệu ha, năng xuất ước ựạt 5, 58 tấn/ha, sản lượng 44,0671 triệu tấn

Diện tắch trồng lúa ựược chia thành 6 khu vực: đồng bằng sông Hồng, Trung du và miền núi phắa Bắc, Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung, Tây Nguyên, đông Nam Bộ, đồng Bằng sông Cửu Long

Với ựặt thù từng khu vực và ựịa phương khác nhau, canh tác trồng lúa ựược chia thành 3 mùa vụ: Lúa ựông xuân, Lúa hè thu, Lúa mùa

Ở nước ta, phương pháp trồng lúa ựược thực hiện theo hai phương pháp là cấy và gieo xạ Cấy lúa và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến hiện nay, cấy lúa làm giảm lượng thóc giống, giảm trừ cỏ dại, chăm sóc ựơn giản, cây lúa phát triển tốt hơn gieo sạ trong ựiều kiện thời tiết khắc nghiệt, tuy nhiên công việc cấy lúa phần lớn vẫn ựang ựược thực hiện thủ công

Cơ giới hóa nông nghiệp ñược ðảng và Nhà nước ta ñặc biệt quan tâm với nhiều chính sách hỗ trợ như: Quyết ñịnh số 63/2010/Qð-TTg ngày 15/10/2010, Quyết ñịnh số 65/2011/Qð-TTg ngày 02/12/2011; Quyết ñịnh số 68/2013/Qð-TTg ngày 14/11/2013 về chính sách hỗ trợ nhằm giảm tổn thất trong nông nghiệp; Chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới giai ñoạn 2010-2020

ñã tạo cú hích lớn cho cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp

Hiện nay, máy cấy lúa ñã ñược ñưa vào sản xuất tại một số tỉnh thành với một số loại khác nhau, tất cả các loại máy cấy lúa hiện nay tại Việt Nam ñều hoạt ñộng theo nguyên lý trải ñẩy Các mẫu máy nhập khẩu từ nước ngoài như Nhật Bản, Hàn Quốc phần lớn là máy dắt tay, khoảng cách hàng 300mm, mật ñộ cấy thưa, nên chưa phù hợp với ñiều kiện canh tác Lúa ở nước ta

Do sự thay ñổi về ñiều kiện khí hậu, ñiều kiện canh tác cùng với sự thay ñổi mạnh mẽ về giống lúa trong nhiều năm trở lại ñây ñã ñặt ra yêu cầu phải cải tiến các mẫu máy hiện có và các mẫu máy nhập khẩu ñể phù hợp với ñiều kiện canh tác lúa ở nước ta Trong các nghiên cứu về máy cấy lúa phải kể ñến ñề tài

KC-07-25 nghiên cứu thiết kế chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với ñiều kiện thâm canh lúa ở Việt Nam do TS.Lê Sỹ Hùng - Viện cơ ñiện nông

nghiệp và công nghệ sau thu hoạch chủ trì thực hiện Nghiên cứu ñã giải quyết ñược nhiều nội dung quan trọng như thu hẹp khoảng cách hàng, cải tiến bộ côn trượt giảm quá tải tay cấy, tính toán bánh xe chủ ñộng, mô phỏng quỹ ñạo của tay cấy và ñiều chỉnh số lượng cây mạ trên khóm

Theo khảo sát về khoảng cách hàng lúa khi cấy hiện nay tại các tỉnh ñồng bằng Sông Hồng và ñồng bằng sông Cửu Long của chúng tôi thì khoảng cách hàng khi cấy phổ biến là 220 mm, mật ñộ cấy trong khoảng từ 21 ñến 39 khóm/1m2, phần lớn mật ñộ cấy của các giống lúa thuần chất lượng cao là 30 ñến

35 khóm/1m2, số cây mạ/khóm trung bình là 3 Như vậy, những loại máy cấy có thể ñưa vào sản xuất ở nước ta phải có khoảng cách hàng từ 200 ÷ 250 mm

Trong quá trình phát triển của nền nông nghiệp nước ta có nhiều loại giống lúa mới ñược ñưa vào sản xuất, các giống lúa có nhiều mật ñộ cấy khác nhau tùy thuộc và khí hậu và ñiều kiện thổ nhưỡng vùng miền Những máy cấy

có khoảng cách hàng phù hợp là từ 200 ÷ 250 mm nhưng ít chế ñộ khoảng cách khóm chưa ñáp ứng yêu cầu ñó

Một số loại máy cấy có khảng cách hàng 238 mm hiện nay ñược sản xuất tại Việt Nam hoặc nhập khẩu từ Trung Quốc chỉ có 2 chế ñộ ñiều chỉnh khoảng cách khóm 120mm và 140 mm nên chưa ñáp ứng ñược yêu cầu cầu trồng lúa với từng chân ñất và loại giống khác nhau ðể cấy ñược các mật ñộ tương thích với phương pháp SRI và ñáp ứng ñược các mật ñộ khóm theo yêu cầu thì máy cấy cần phải có 4 chế ñộ cấy

Từ những hạn chế ñã nêu, ñược sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn

Xuân Thiết, chúng tôi tiến hành “Nghiên cứu cải tiến máy cấy mạ thảm phù

hợp với yêu cầu nông học và ñiều kiện canh tác ở Việt Nam”

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG

MÁY CẤY LÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

1.1 Sản xuất lúa gạo trên thế giới

Theo số liệu thống kê của FAO năm 2012, trên toàn thế giới có 126 quốc gia trồng lúa với tổng diện tích 163199090 ha, sản lượng ñạt 719738273 tấn Vùng trồng lúa lớn nhất là châu Á với diện tích 145267398 ha, sản lượng 651579964 tấn, năng suất bình quân 4,4102 tấn/ha

Bảng 1.1 Diện tích và sản lượng trồng lúa thế giới năm 2012

TT Tên châu lục Diện tích (ha) Sản lượng (Tấn)

Bảng 1.2 10 quốc gia có diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới năm 2012

TT Quốc gia Diện tích 2012 (ha)

Bảng 1.3 10 quốc gia có sản lượng lúa gạo lớn nhất thế giới năm 2012

TT Quốc gia Sản lượng (tấn)

Bảng 1.4 Các quốc gia châu Á có năng suất ñạt 5 tấn/ha năm 2012

TT Quốc gia Năng suất (Tấn/ha)

1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy cấy lúa trên thế giới và trong nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa tại Nhật Bản

Nhật Bản là quốc gia ựầu tiên nghiên cứu chế tạo thành công máy cấy lúa, những chiếc máy cấy ựầu tiên và ựến năm 1960 con số ựó ựã lên ựến hơn 300 máy đó là thời ựiểm xuất phát sớm nhất của máy cấy Nhật Bản

Trước ựây do phương thức canh tác cổ truyền là mạ dược nên Nhật Bản cũng ựã mất nhiều thời gian và công sức vào nghiên cứu và phát triển cơ giới hoá việc nhổ mạ dược và cấy mạ dược Máy cấy mạ dược thương phẩm hoá sớm nhất vào năm 1964, tiếp sau các máy rửa sạch rễ mạ, máy nhổ mạ cũng xuất hiện trên thị trường Nhưng máy cấy mạ dược không nâng cao năng suất lao ựộng nên ựến năm 1970 Nhật Bản ựã ngừng sản xuất loại máy này

Nhật Bản ựã chuyển sang một hướng nghiên cứu mới ựó là sản xuất mạ thảm và nghiên cứu thiết kế máy cấy mạ thảm Máy cấy mạ thảm ựã phát triển qua từng giai ựoạn như sau:

Năm 1968 máy cấy mạ thảm ựầu tiên của Nhật ra ựời Nguyên tắc của máy cấy mạ thảm là: cơ cấu cấy của máy là gắp xén thảm mạ ra từng miếng nhỏ rồi rúi xuống bùn ruộng Do mật ựộ cấy ựược ựều trên khay, cây mạ mọc thẳng ựứng, cứng cây, ựanh rảnh nên chất lượng cấy ựều, mạ không bị tổn thương và năng suất máy cao

Năm 1971 Nhật Bản sản xuất hàng loạt máy cấy (máy cấy người lái lội ruộng và máy cấy người ngồi lái) cung cấp cho thị trường

Năm 1972 ựã có 11 loại máy cấy ựược thông qua Sở nghiên cứu máy nông nghiệp giám ựịnh công nhận Từ ựó máy cấy mạ thảm, thuyền trượt nổi có cơ cấu cưỡng bức kiểu trục khuỷ của Nhật Bản ựã ựược ựịnh hình Trong quá trình phát triển cơ giới hoá ựồng bộ sản xuất lúa ở Nhật Bản khâu cấy lúa là khâu phát triển sau cùng nhưng lại là khâu có tốc ựộ phát triển cơ giới hoá nhanh nhất

Máy cấy mạ khay Nhật Bản là loại máy cấy chuyên dùng; gọn nhẹ; vật liệu sử dụng cho máy cấy chủ yếu là plastic và hợp kim nhôm ựúc áp lực cao nên công nghệ chế tạo máy cấy cũng ựòi hỏi công nghệ cao

Máy cấy lúa mạ thảm có nhiều loại: 2 hàng, 4 hàng người lái lội ruộng; máy 4 hàng , 6 hàng, 8 hàng người ngồi lái Xu hướng máy cấy 2 hàng ngày càng giảm và máy cấy 6, 8 hàng ngày càng tăng

Máy cấy mạ khay bắt ñầu nghiên cứu từ năm 1960, ñến năm 1986 ñã ñược nông dân chấp nhận rộng rãi, số lượng máy cấy là hơn một triệu cái, cơ giới hoá làm mạ và cấy máy ñã ñạt 80% tổng diện tích lúa Sau ñó số lượng máy cấy tiếp tục tăng ñể hoàn thành cơ giới hoá làm mạ và cấy lúa vào năm 1990

Những năm gần ñây Nhật Bản ñã nghiên cứu và ñã ra nhiều kiểu máy cấy tốc ñộ cao, dùng mạ băng có khả năng tự ñộng hoá, năng suất cấy cao hơn so với loại máy cấy thông thường

Hình 1.1 Máy cấy lúa 6 hàng ISEKI - PZ60

Năm 2005, Nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc gia Nhật Bản phối hợp với công ty ISEKI nghiên cứu thành công máy cấy lúa tự hành 6 hàng không người lái lắp ñặt hệ thống ñịnh vị toàn cầu GPS

ðồng thời với việc chế tạo máy cấy các hãng ñã chế tạo hệ thống công cụ sản xuất mạ khay cho quy mô sản xuất nhỏ hoặc dây chuyền máy ñồng bộ cơ giới hoá sản xuất mạ tự ñộng từ xử lý hạt giống, nghiền ñất, rải ñất, gieo mộng, tưới nước, hệ thống nhà ẩm, khu ruộng nuôi mạ Ví dụ: Dây chuyền sản xuất mạ SR-K800CN do hãng KUBOTA sản xuất với 6 ÷ 7 công nhân phục vụ, một giờ

có thể sản xuất ñược 600 khay mạ, ñủ cấy cho 2 ha ruộng với mật ñộ khoảng ñến

20 khóm/1m2 Loại máy gieo này chỉ gieo mạ cho khay 300 mm, tức là chỉ sản xuất cho máy cấy có khoảng cách hàng 300 mm Quá trình sản xuất mạ theo công nghệ của theo quy trình phức tạp, giá thể gieo mạ theo quy ñịnh cụ thể từ tính chất cơ lý của ñất, ñộ PH, ñộ mùn, ngâm ủ và sử lý hạt giống

Cho ñến nay, Máy cấy lúa của Nhật Bản ñều có khoảng cách hàng là 30

cm, máy ñược chế tạo theo tiêu chuẩn máy và cấy lúa của Nhật Bản Mật ñộ cấy của các máy từ 15 ñến 27 khóm/1m2

Nhật Bản ñã có nhiều công ty sản xuất máy cấy lớn như: ISEKI, YANMAR, KUBOTA, MITSUBISHI Sản phẩm máy cấy của các công ty này

ñã xuất khẩu tới nhiều quốc gia trồng lúa trên thế giới

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa tại Hàn Quốc

Hàn Quốc có ñiều kiện thiên nhiên rất thuận lợi cho việc sản xuất lúa nước, cho năng suất rất cao Lúa là cây trồng chính của Hàn Quốc, chiếm tỉ lệ diện tích cũng như thu nhập lớn trong các loại cây trồng, nó ñược trồng hầu hết

ở các vùng Năm 2012, diện tích trồng lúa ở Hàn Quốc là 846870 ha, sản lượng ñạt 6420000 tấn, năng suất trung bình ñạt 7,5809 tấn/ha và là quốc gia ñạt năng suất lúa ñứng ñầu châu Á

Hàn Quốc là nước có tốc ñộ phát triển kinh tế cao, công nghệ chế tạo máy hiện ñại nên có ñiều kiện ñể phát triển cơ giới hoá nhanh Học tập công nghệ của Nhật Bản, Hàn Quốc ñã cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa vào những năm 1970

ðầu những năm 1970 sau khi khảo nghiệm và ñánh giá mức ñộ phù hợp

cơ giới hoá làm mạ và cấy lúa của Nhật Bản trong ñiều kiện nông nghiệp Hàn Quốc Các công ty máy cấy ñã nhanh chóng chế tạo dây chuyền tự ñộng hoá sản xuất mạ và máy cấy phù hợp với ñiều kiện của Hàn Quốc và phổ biến nhanh trong sản xuất

Tỉ lệ áp dụng máy cấy lúa ở Hàn Quốc giảm dần Năm 2000, tỷ lệ áp dụng máy cấy là 76,8%, ñến năm 2005 tỷ lệ này giảm xuống còn 41,7%

Tính ñến năm 2005, nhu cầu sử dụng máy cấy lúa ở Hàn quốc là 14621 chiếc, thực tế ñã sử dụng máy cấy do hàn quốc sản xuất là 5640 chiếc, chiếm tỷ

lệ áp dụng ñược 41,7% Số lượng máy cấy sản xuất tại Hàn Quốc trực tiếp ñưa vào sản xuất cũng giảm dần từ 37600 chiếc (năm 1990) xuống còn 6500 chiếc (năm 2005)

Hình 1.2 Máy cấy lúa 6 hàng DAEONG – DUO60

Hiện nay, Hàn Quốc có 5 công ty chế tạo máy cấy lớn là: DAEONG, TONGYANG, KUKIE, LG, ASIA Các sản phẩm máy cấy 4 hàng người lội ruộng và 6 hàng người ngồi lái và công nghệ chế tạo máy cấy cũng không khác nhiều của Nhật Bản, khoảng cách hàng của máy là 300 mm, mật ñộ từ 22 ñến 30 khóm/1m2

Sản phẩm máy cấy lúa của các công ty của Hàn Quốc ñã xuất khẩu tới nhiều quốc gia trồng lúa khác trên thế giới

1.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa tại Trung quốc

Lúa là cây lương thực chính của Trung Quốc Năm 2012 tổng diện tích trồng lúa của Trung Quốc là 30557000 ha (ñứng thứ nhất thế giới) và sản lượng lúa là hơn 204285000 tấn (ñứng thứ hai thế giới) và ñược trồng hầu hết ở các tỉnh

từ phía Bắc xuống phía Nam

Cấy lúa từ mạ khay là hướng phát triển chắnh hiện nay và nó thắch hợp với nhiều vùng ở Trung Quốc vì có nhiều ưu ựiểm và tránh ựược nhiều khuyết ựiểm của lúa gieo thẳng và mạ ném như: Rễ không bị tổn thương khi cấy, diện tắch mạ

ắt, dễ thâm canh, chủ ựộng thời tiết, năng suất lúa cao, ổn ựịnh và ựặc biệt là dễ dàng cơ giới hoá cho khâu làm mạ và khâu cấy máy

Trung Quốc coi sản xuất mạ khay là một công nghệ tiên tiến ựể làm mạ thâm canh rất tin cậy Họ ựã chế tạo các thiết bị ựồng bộ ựể sản xuất khay mạ và dây chuyền sản xuất mạ khay thuận tiện và dùng nhà kắnh che phủ ựể khống chế nhiệt ựộ trong nhà nuôi mạ tự ựộng Năm 2000 số dây chuyền thiết bị sản xuất

mạ khay là 58805 bộ và làm cho diện tắch mạ là 421980 ha Trong ựó riêng tỉnh Cát Lâm và Hắc Long Giang (phắa bắc Trung Quốc) chiếm tới 52,3% diện tắch cấy, các tỉnh khác ở phắa nam Trung Quốc như Giang Tô, Trùng Khánh, An Huy, Triết Giang, Hồ Nam cũng ựang phát triển mạnh sản xuất mạ khay

Các tỉnh phắa bắc chỉ cấy một sụ lúa một năm do rét ựậm về mùa ựông, nên thời kỳ làm mạ và cấy lúa vào tháng 5 và tháng 6 khi nhiệt ựộ nóng và ựộ ẩm cao nên làm mạ rất dễ dàng, mặt khác ở ựây ruộng rộng và người ắt, bình quân 1,5ọ4,5 ha/1hộ nên rất thuận tiện cho việc cơ giới hoá cấy lúa Tuy các tỉnh phắa bắc chỉ chiếm 10% tổng diện tắch trồng lúa của Trung Quốc nên tỉ lệ cơ giới hoá cấy lúa lại rất cao như tỉnh Cát lâm làm tỉ lệ cấy máy là: 32,8% , tỉnh Nội Mông

tỉ lệ cấy máy là 34,8%

Các tỉnh ở phắa nam là vựa lúa chắnh của Trung Quốc có thể trồng lúa ựược 2 vụ do mùa ựông ắt rét hơn nhưng ruộng ựất ở ựây ắt và manh mún bình quân 0,5ọ1 ha/1hộ và mật ựộ dân cư ở ựây ựông cơ giới hoá cấy lúa còn thấp, bình quân diện tắch như tỉnh Giang Tô tỉ lệ cấy máy là 0,65%, tỉnh triết Giang 0,18%, tỉnh An Khánh 0,73%, tỉnh Hồ Nam 0,36 %, tỉnh Quảng Tây 0,1 % Còn nhiều tỉnh có diện tắch lớn nhưng vẫn chưa áp dụng cơ giới hoá khâu cấy như tỉnh Quảng đông, tỉnh Tứ Xuyên, tỉnh Hà Nam, tỉnh Trùng Khánh

Trung Quốc là nước nghiên cứu máy cấy rất sớm từ những năm 1950 nhưng chỉ nghiên cứu chế tạo máy cấy mạ dược, ựiển hình là máy cấy mạ dược đông Fong 10 hàng trong những năm 1960 ọ 1970 nhưng không phát triển ựược,

chất lượng cấy chưa tốt, năng suất cấy thấp và vẫn phải tốn công nhổ mạ Sau ựó Trung Quốc cũng nghiên cứu và chế tạo máy cấy mạ thảm theo công nghệ của Nhật Bản và ựến năm 1982 Trung Quốc ựã chọn ựược mẫu máy cấy mạ thảm riêng của mình

Máy cấy lúa 6 hàng hoặc 8 hàng của Trung Quốc là loại máy cấy lúa ựơn giản hơn nhiều so với máy cấy lúa của Nhật, công nghệ chế tạo hợp lý và giá thành rẻ, phù hợp với ựiều kiện kinh tế và canh tác của Trung Quốc Những loại máy này chủ yếu có khoảng cách hàng 300 mm, một số máy chế tạo theo yêu cầu ựặt hàng có khoảng cách hàng 238 mm Các công ty sản xuất máy cấy lớn tại trung quốc là WEITAI, FUERWO, HUAXIN, BILANG

Hình 1.3 Máy cấy lúa FUERWO 6 hàng - 2ZS-6

Hiện nay Trung Quốc cũng ựã liên doanh với một số hãng chế tạo máy cấy của Nhật Bản và Hàn Quốc như hãng KUBOTA, YAMAHA, TONGYANG

ựể chế tạo máy cấy lúa 4 hàng, 6 hàng, 8 hàng theo công nghệ chế tạo Nhật Bản

ở tỉnh Giang Tô, Triết Giang, Sơn đông

1.3 Tình hình cơ giới hóa trồng lúa tại Việt Nam

1.3.1 Sản xuất lúa gạo tại Việt Nam

Lúa là loại cây trồng và mùa vụ chắnh quan trọng nhất ở Việt Nam Sự hình thành và phát triển sản xuất lúa gạo ở nước ta có lịch sử truyền thống lâu ựời và có ảnh hưởng lớn ựến ựời sống của người dân và nền kinh tế Việt Nam

Báo cáo thống kê năm 2013 của bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ngày 25/12/2013, diện tích trồng lúa 7,8994 triệu ha, sản lượng 44, 0761 triệu tấn, năng suất ñạt 5,58 tấn/ha

Bảng 1.5 Diện tích, sản lượng và năng suất lúa các năm 2011, 2012, 2013

* Gieo sạ:

− Sạ lan: Có ưu ñiểm là không cần phải làm ñất kỹ, năng suất sạ tay rất cao, một người sạ lúa giỏi có thể sạ ñược 1÷1,5 ha trong một ngày Nhưng nó có nhược ñiểm là tốn rất nhiều hạt giống (từ 140÷160 kg /ha) Mặt khác, mật ñộ

sạ quá dày như vậy dễ gây ra nhiều sâu bệnh cho cây lúa, khó thực hiện việc

cơ giới hoá trong khâu làm cỏ, bón phân, phòng trừ sâu bệnh

− Sạ hàng: mật ñộ hạt gieo phân bổ ñều, không khí thông thoáng, tiếp thu ánh sáng tốt làm cho cây lúa phát triển tốt , giảm sâu bệnh, tiết kiệm giống, thuận tiện trong chăm sóc, diệt cỏ dễ hơn, giảm chi phí trong sản xuất phương pháp

sạ hàng ñã ñược cơ giới hóa một phần bằng hệ thống dàn kéo sạ hoặc máy kéo sạ

− Trồng lúa bằng phương pháp gieo sạ hay bị ốc bưu vàng, chim, chuột tấn công hạt giống, khi thời tiết không thuận lợi cây mạ sẽ bị chết, yêu cầu ruộng gieo phải chủ ñộng ñược nước, tốn nhiều công chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh Bộ rễ ăn nông trên mặt ruộng, nên khả năng chống chịu mưa gió của cây kém hơn phương pháp cấy

* Cấy lúa:

− Cấy lúa là và áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến hiện nay ñã làm giảm lượng thóc giống, cây lúa phát triển tốt hơn gieo sạ, giảm trừ cỏ dại, chăm sóc ñơn giản

− Làm mạ và cấy lúa là một khâu vất vả và mất nhiều thời gian trong quá trình canh tác sản xuất lúa, yêu cầu tính thời vụ cao Thông thường thời gian cấy

từ 7÷10 ngày và phụ thuộc rất lớn ñến thủy lợi, trong khoảng thời gian này, phải tập trung toàn bộ lực lượng lao ñộng nông ñể tham gia sản xuất

− Cơ giới hóa cấy lúa ñược bắt ñầu triển khai thực hiện trong 3 năm gần ñây, các máy cấy lúa ñưa và trong giai ñoạn chuyển giao kỹ thuật sản xuất ñể hướng ñến áp dụng trên diện rộng

1.3.2 Quá trình nghiên cứu máy cấy lúa tại Việt Nam

Hình 1.4 Chủ tịch Hồ Chắ Minh sử dụng máy cấy lúa (tháng 7/1960)

Năm 1960, Chiếc máy cấy Nam Ninh (Trung Quốc) ựã ựược Viện Công

cụ cơ giới nông nghiệp thử nghiệm, năng suất cấy bằng 15 người Bác Hồ ựã chỉ thị Viện Công cụ cơ giới nông nghiệp biên soạn sách, phổ biến rộng rãi cho thanh niên và nông dân miền Bắc học tập, làm theo

Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch là cơ quan ựã ựầu tiên vào nghiên cứu các loại công cụ cấy và máy cấy mạ dược từ ựầu những năm

1970 Máy cấy có ựộng cơ cấy mạ dược đông Fong-2S của Trung Quốc ựã ựược thử nghiệm ở nhiều nơi ở miền Bắc nhưng cũng không phát triển ựược do năng suất cấy thấp, chất lượng cấy chưa ựảm bảo mạ bị sót và tổn thương nhiều

Tiếp thu công nghệ mới của Nhật Bản trong phương pháp sản xuất mạ khay bằng ựất bột khô và máy cấy mạ khay Viện ựã khảo nghiệm máy cấy mạ khay 4 hàng người lái lội ruộng YP40 của hãng YANMAR ựược nhập về từ Nhật Bản Kết quả thử nghiệm cho thấy: Tắnh chất ưu việt hơn hẳn của phương pháp làm mạ dược và cấy máy bằng mạ dược Có thể áp dụng cơ giới hoá sản xuất mạ thảm, diện tắch làm mạ có thể giảm ựi 20 lần, giống lúa giảm 30ọ40 % cây mạ khoẻ, cứng cây ựanh dảnh Chất lượng cấy bằng máy cấy mạ thảm tốt, ắt

bị bỏ sót mạ, cây ắt bị dập nát, mạ cấy có bầu ựất và mạ non 2ọ3 lá nên mạ không bị tổn thương sau khi cấy , phát triển nhanh, ựẻ nhánh khoẻ và cho năng suất lúa tăng

Năm 1979 Viện ựã nghiên cứu cải tiến phương pháp sản xuất mạ thảm của Nhật gieo mạ vào các khung gỗ và lót ựáy bằng ni lông, thiết kế chế tạo hệ công

cụ gieo phủ ựất vào khung gỗ, công cụ gieo mộng mạ phủ ựều hơn gieo tay và cho năng suất cao Hệ thống công cụ và phương pháp làm mạ cải tiến này ựơn giản, giá thành rẻ phục vụ cho máy cấy mạ thảm

Năm 1979 Viện cũng ựã thiết kế cải tiến một mẫu máy cấy lúa 8 hàng MC-8 trên cơ sở ghép phần di ựộng ựơn giản của máy cấy mạ dược đông Fong Ờ Trung Quốc với bộ phận của máy cấy mạ thảm của máy cấy 4 hàng YP-40 của Nhật Bản, máy này có kết cấu ựơn giản hơn máy Nhật Bản, chất lượng cấy tốt và

ựã tăng ựược mật ựộ cấy lúa tới 40 khóm/m2 cho phù hợp với mật ựộ cấy của nước ta Máy cấy MC-8 ựã ựược thử nghiệm và cấy thử nhiều vụ, mỗi vụ vài ha

ở Viện cây lương thực và thực phẩm - Hải Dương đây cũng là ựề tài mang tắnh chất thăm dò ban ựầu ựể tạo ra mẫu máy và xem xét khả năng ứng dụng của phương pháp cấy mạ bằng công nghệ sản xuất mạ thảm mới

Mục tiêu nhằm phổ biến cơ giới hoá ựồng bộ tất cả các khâu sản xuất lúa nước của Nhật Bản ở Việt Nam Phối hợp giữa Viện Cơ ựiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch với Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn với ba Công ty sản xuất máy nông nghiệp của Nhật Bản KUBOTA, MEIWA, MTTSHUBISHI, ựã xây dựng 1 mô hình trình diễn cơ giới hoá sản xuất lúa từ năm 1991ọ1993 tại Mỹ Văn - Hải Dương Áp dụng cơ giới hoá 100% các khâu bằng cơ giới hoá từ khâu làm ựất ựến thu hoạch, làm sạch trên cánh ựồng ruộng ựược quy hoạch lại 4ha, trong ựó có một hệ thống thiết bị ựồng bộ sản xuất mạ khay và chống rét cho mạ khay, máy cấy lúa Hầu hết các máy móc thiết bị vật

tư, kỹ thuật phục vụ cho mô hình này như phân bón, giống, thuốc bảo vệ thực vật ựược ựưa từ Nhật sang

Kết quả 3 năm thắ nghiệm trình diễn cho thấy: Hệ thống máy móc và thiết

bị phát huy ựược hiệu quả , chất lượng làm việc tốt, năng suất máy cao, năng suất lúa các vụ ựều tăng so với các khu ruộng của dân xung quanh từ 30ọ40%

Nhưng sau ựó hệ thống thiết bị này không phát triển thêm ra ựược do giá thành thiết bị máy của Nhật quá ựắt do với thu nhập của người nông dân lúc ựó

và quy trình còn tương ñối phức tạp so với trình ñộ và quy hoạch ñồng ruộng ở nông thôn nước ta

Trong 3 năm 1992÷1994 Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch ñã thực hiện ñề tài “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất mạ thảm của Nhật Bản trong ñiều kiện nước ta” tại xã ðại áng- Thanh trì- Hà Nội Mục tiêu chính

là tìm ra ñược quy trình công nghệ ñơn giản và những biện pháp chống rét hữu hiệu cho mạ ñể phổ biến cho vùng trồng lúa ngoại thành Hà Nội Trên cánh ñồng trình diễn với diện tích hơn 1ha của 30 hộ nông dân ñã luôn cho năng suất cao hơn 20÷30% thậm chí có ruộng năng suất lúa tăng gần gấp 2 lần và sau ñó 70% các hộ nông dân của hợp tác xã ñã áp dụng phương pháp làm mạ thảm này

Năm 1998, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã tiến hành nghiên cứu hệ thống thiết bị và quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm và cơ giới hoá cấy lúa thích hợp với ñiều kiện nước ta

Trên cơ sở máy cấy mạ thảm 6 hàng PL-620 của Nhật Bản, Viện ñã phục hồi và cải tiến ñể thu hẹp khoảng cách hàng cấy từ 300 mm xuống 250 mm và mật ñộ cấy tăng lên 40 khóm/m2 và ñã tiến hành thử nghiệm tại hợp tác xã ðồng Nguyên - huyện Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh, kết quả cho thấy: năng suất lúa cấy máy ñều tăng hơn cấy mạ dược từ 10÷18%

Vụ mùa năm 1999 Viện ñã mở rộng diện tích cấy máy tại hợp tác xã ðồng Nguyên trên 12 mẫu lúa (4,3ha) bằng mạ thảm nhằm xác ñịnh khả năng ứng dụng thực tế Hiệu quả của chúng và cho thấy năng suất lúa ở ñây tăng 13,5%

Từ năm 2004÷2005, ñề tài KC-07-25 nghiên cứu thiết kế chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với ñiều kiện thâm canh lúa ở Việt Nam do

TS.Lê Sỹ Hùng - Viện cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch chủ trì thực hiện Nghiên cứu ñã giải quyết ñược nhiều nội dung quan trọng như thu hẹp khoảng cách hàng, cải tiến bộ côn trượt giảm quá tải tay cấy, tính toán bánh xe chủ ñộng, mô phỏng quỹ ñạo của tay cấy và ñiều chỉnh số lượng cây mạ trên khóm ðề tài ñã cung cấp ra thị trường một số máy cấy lúa 6 hàng và 8 hàng trên

cơ sở cài tiến từ máy cấy BILANG 2ZT 9356B Máy sau khi cải tiến có khoảng cách hàng 207 mm và 250 mm, khoảng cách khóm 120 mm và 140 mm

Từ năm 2008÷2010, ñề tài KC.07DA12/06-10 Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo thiết bị sản xuất mạ thảm và máy cấy phù hợp với ñiều kiện sản xuất ở Việt Nam do TS.Lê Sỹ Hùng - Viện cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ

sau thu hoạch chủ nhiệm dự án

1.3.3 Một số loại máy cấy ñược sử dụng tại Việt Nam hiện nay

Những loại máy cấy ñược sử dụng tại Việt Nam ñược nhập khẩu hoặc sản xuất trong nước ñều có cơ cấu cấy theo nguyên lý trải – ñẩy, di chuyển tự hành hoặc người dắt bộ theo sau

a Những loại máy cấy nhập khẩu

• Máy cấy tự hành ngồi lái:

Máy cấy lúa tự hành ñược nhập khẩu nguyên chiếc vào Việt Nam chủ yếu là của 2 quốc gia Nhật Bản và Hàn Quốc

Những loại máy cấy nhập khẩu từ 2 quốc gia này ñều có khoảng cách hàng

300 mm, khoảng cách khóm ñiều chỉnh trong khoảng từ 120 ñến 210 mm

- Máy cấy lúa KUBOTA NSPU-68C – Nhật Bản

Hình 1.5 Máy cấy KUBOTA NSPU-68C

Máy cấy NSPU-68C hãng KUBOTA – Nhật Bản tại Trại sản xuất giống lúa Hòa Phú, Châu Thành, Long An Khoảng cách hàng 300 mm

- Máy cấy lúa MITSUBISHI LV6 – Nhật Bản

Hình 1.6 Máy cấy lúa MITSUBISHI LV6

Máy cấy lúa MITSUBISHI LV6 – Nhật Bản cấy lúa trên ñồng ruộng của Viện Lúa ðBSCL ngày 19/11/2008 Khoảng cách hàng 300 mm, khoảng cách khóm 110, 120, 140, 160, 180, 210 mm

- Máy cấy lúa TONG YANG PD60S – Hàn Quốc

Hình 1.7 Máy cấy lúa TONG YANG PD60S

Máy cấy lúa TONG YANG PD60S – Hàn Quốc, ñược sản xuất tại Jiangsu Tongyang Machinery Co.,Ltd tỉnh Giang Tô, Trung Quốc Khoảng cách hàng

300 mm, khoảng cách khóm 120, 140, 160, 190, 230, 270 mm

- Máy cấy lúa HUAXIN 2ZT-8238 - Trung Quốc

Hình 1.8 Máy cấy lúa HUAXIN 2ZT-8238

Máy cấy lúa 2ZT-8238 của công ty Hoa Tắn, sản xuất tại Duy Phường, tỉnh Sơn đông, Trung quốc, ựang ựược sử dụng tại trung tâm giống cây trồng Vĩnh Phúc Khoảng cách hàng 238 mm, khoảng cách khóm 120 và 140 mm

Ớ Máy cấy lúa bán tự ựộng người dắt theo sau:

Loại máy cấy bán tự ựộng người dắt theo sau ựa dạng về chủng loại và chiếm số lượng chủ yếu trong thị phần máy cấy nhập khẩu tại việt nam, Phần lớn

là loại máy 4 hàng, khoảng cách hàng 300 mm, chủ yếu xuất xứ từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc

− Máy cấy lúa model SPW 48, Công ty KUBOTA Ờ Nhật Bản sản xuất, Cấy 4 hàng, Khoảng cách hàng 300mm, khoảng cách khóm 120, 140, 160, 180, 210

mm Sử dụng mạ khay

Hình 1.9 Máy cấy lúa KUBOTA - SPW 48

− Máy cấy lúa AP4, công ty Yanmar – Nhật Bản sản xuất, Cấy 4 hàng, Khoảng cách hàng 300 mm, khoảng cách khóm 110, 120, 140, 160, 180, 210 mm

Hình 1.10 Máy cấy lúa YANMAR – AP4

− Máy cấy lúa TONG YANG PF48 – Hàn Quốc, ñược sản xuất tại Jiangsu Tongyang Machinery Co.,Ltd tỉnh Giang Tô, Trung Quốc, Cấy 4 hàng, Khoảng cách hàng 300 mm, khoảng cách khóm 100, 140, 160, 170, 190, 210

mm

Hình 1.11 Máy cấy lúa TONG YANG PF 48

− Ngày 30/5/2013, tại Trại sản xuất giống lúa Hòa Phú, Châu Thành, Long An

ñã có gần 200 ñại biểu và nông dân ñến tham quan và xem trình diễn máy cấy lúa nhập của Trung Quốc do Doanh nghiệp tư nhân TM-SX Vinh Thái trình diễn, khoảng cách hàng 180 mm, khoảng cách khóm có thể ñiều chỉnh 6 chế

ñộ từ 126 ñến 233 mm

Hình 1.12 Máy cấy lúa 6 hàng Trung Quốc

b Những loại máy ñược sản xuất, lắp ráp trong nước:

− Máy cấy lúa MC-6-250, ñược Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ( VIAEP) chế tạo thành công ban ñầu vào năm 2005, sau khi khảo nghiệm và ứng dụng vào sản xuất, theo yêu cầu của nông dân, mẫu máy ñã ñược cải tiến nhiều lần Máy có khoảng cách hàng 250mm, khoảng cách khóm có thể ñiều chỉnh ñược là 120mm và 140mm

Hình 1.13 Máy cấy lúa MC 6 – 250

− Máy cấy MC-8-207 ra ñời với các thông số kỹ thuật cơ bản giống như máy cấy MC-6-250, chỉ thay ñổi số lượng hàng cấy là 8 hàng, khoảng cách hàng 207mm, khoảng cách khóm trên hàng của 2 loại máy này là 120 và 140 mm

Hình 1.14 Máy cấy lúa MC 8-207

Hai loại máy cấy MC-6-250 và MC-8-207 là sản phẩm của ñề tài

KC-07-25 “ Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp hóa, hiện ñại hóa nông nghiệp nông thôn và nông thôn – KC 07” Hai loại máy này ñã ngừng sản xuất khi ñề tài KC-07-25 kết thúc

− Máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D của Công ty TNHH máy nông nghiệp và khuyến nông Hà Nội Máy cấy 8 hàng, khoảng cách tim giữa các hàng lúa 238mm., khoảng cách khóm 120 và 140 mm

Hình 1.15 Máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D

Máy cấy lúa HAMCO ñến nay ñã cải tiến sang thế hệ thứ 3, máy ñược sử dụng tại 15 tỉnh thành trên cả nước chủ yếu là vùng ñồng bằng Sông Hồng và ñồng bằng sông cửu Long

1.4 Nhận xét ñánh giá chung

Sản xuất mạ thảm và cấy máy bằng mạ thảm là phương thức tiên tiến nhất hiện nay Sản xuất mạ thảm (mạ sân, mạ khay) giúp việc chăm sóc mạ ñược tốt hơn, giảm công nhổ mạ, cây mạ phát triển tốt hơn khi cấy so với mạ dược, cơ giới hóa cấy lúa bằng máy cũng ñược ñáp ứng

− Máy cấy lúa Nhật Bản, Hàn Quốc:

Máy cấy lúa xuất xứ Nhật Bản, Hàn Quốc có nhiều loại, nhiều hãng sản xuất, thông số kỹ thuật khác nhau

Những loại máy này là loại máy chuyên dùng kết cấu gọn nhẹ công nghệ chế tạo khá phức tạp và mật ñộ cấy thưa (15 ñến 30 khóm/m2), khoảng cách hàng lớn (300 mm) nên hiện tại chưa thích hợp với ñiều kiện trồng lúa ở nước ta

− Máy cấy lúa Trung Quốc

Máy cấy 6 hàng, 8 hàng tự hành của Trung Quốc loại có khoảng cách tim giữa các hàng 238 mm là loại máy cấy có kết cấu ñơn giản và ñược hoàn thiên trong nhiều năm qua, máy ñược sản xuất với 2 chế ñộ cấy theo khoảng cách khóm

Hiện nay, những loại máy cấy này vẫn là loại ñược sử dụng phổ biến rộng rãi nhất ở Trung Quốc

− Máy cấy lúa Việt Nam

Máy cấy MC-6-250, MC-8-200 ñã ñáp ứng ñược khoảng cách hàng ñối với trồng lúa ở nước ta, máy 2 chế ñộ cấy theo khoảng cách khóm Tuy nhiên, việc chế tạo máy ñã dừng khi ñề tài KC-07-25 kết thúc

Máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D của Công ty TNHH máy nông nghiệp

và khuyến nông Hà Nội, máy cấy 8 hàng, khoảng cách tim giữa các hàng lúa 238mm, 2 chế ñộ khoảng cách khóm ñiều chỉnh ñược là 120mm và 140mm Hiện nay, máy vẫn ñang ñược công ty sản xuất và cải tiến

1.5 Tính cấp thiết của ñề tài:

− Trong quá trình phát triển của nền nông nghiệp nước ta có nhiều loại giống lúa mới ñược ñưa vào sản xuất Các giống lúa có mật ñộ cấy khác nhau, tùy

thuộc vào khí hậu, thổ nhưỡng vùng miền Những loại máy cấy của Nhật Bản

và Hàn Quốc có khoảng cách hàng 300 mm, chưa phù hợp với ñiều kiện trồng lúa của nước ta Những loại máy cấy có khoảng cách hàng phù hợp nhưng chỉ

có 2 chế ñộ khoảng cách khóm chưa ñáp ứng yêu mật ñộ cấy Chính vì vậy cần nghiên cứu, phân tích ñánh giá chế ñộ làm việc của máy ñể có nhiều chế

ñộ cấy

− Trên cơ sở phân tích về kết cấu nguyên lý làm việc của các loại máy cấy phổ biến ở các nước và những loại máy ñã ñược sử dụng tại Việt Nam chúng tôi thấy rằng:

Những loại máy bán tự ñộng dắt tay không phù hợp với sản xuất trồng lúa với những ô thửa lớn, năng suất làm việc thấp, dự trữ mạ ñể cấy trên chiều dài ruộng lớn không thực hiện ñược, hố chân của người ñiều khiển làm cây lúa bị vùi lấp, người ñiều khiển rất mệt mỏi khi phải ñi bộ theo sau máy, không thể ñủ sức làm việc trong nhiều ngày của mùa vụ

Loại máy cấy tự hành sử dụng mạ nền, mạ thảm sẽ giải quyết ñược các tồn tại của máy cấy bán tự ñộng dắt tay

Do giao thông nông thôn chủ yếu là ñường ñất, chất lượng mặt ñường xấu,

bờ thửa cao so với mặt ruộng, vị trí lên xuống của máy không thuận lợi, vì vậy cần phải chọn mẫu máy có tính ổn ñịnh cao, thích nghi ñược ñiều kiện của ñồng ruộng nước ta Mặt khác, việc lựa chọn các máy phải phù hợp với ñiều kiện canh tác, giống lúa, thổ nhưỡng, khí hậu, máy phải vận hành

và sửa chữa dễ dàng, có tuổi thọ cao và giá thành phù hợp

− Khảo sát của chúng tôi tại các tỉnh ñồng bằng Sông Hồng và ñồng bằng sông Cửu Long (Khảo sát tại các tỉnh: Bắc Giang, Hà Nội, Hà Nam, Nam ðịnh, Thái Bình, Tiền Giang, ðồng Tháp, Tây Ninh) vụ lúa xuân 2013 cho thấy:

Phần lớn các giống lúa ñang sử dụng có mật ñộ cấy từ 30÷40 khóm/m2

Khoảng cách cấy giữa các khóm lúa cạnh nhau tương ñối vuông mắt sàng

Khoảng cách hàng lúa phổ biến là 200 mm ÷ 230 mm

ðối với những chân ñất tốt, trình ñộ thâm canh cao, loại giống dài ngày có sức ñẻ nhánh tốt mật ñộ cấy từ 21÷25 khóm/m2

Bảng 1.6 Thống kê khoảng cách cấy lúa tại một số tỉnh năm 2013

TT Giống lúa ðơn vị trồng lúa, ñịa ñiểm Khoảng cách

Tín, Thường Tín – Hà Nội

23x16 cm (27 khóm/m2)

Cường, Lạng Giang – Bắc Giang

23x16 cm (27 khóm/m2)

xã Nam Hưng – Tiền Hải – Thái Bình

23x16 cm (27 khóm/m2)

Ninh

23x16 cm (27 khóm/m2)

Giang

23x16 cm (27 khóm/m2)

Tháp

23x16 cm (27 khóm/m2)

− ðể có ñược mật ñộ 21÷25 khóm/m2, với khoảng cách giữa tim của 2 hàng lúa

là 238mm như máy cấy hiện có, cần phải có thêm chế ñộ khoảng cách khóm trên máy từ 150÷200 mm Sau khi tính toán và lập phương án cải tiến hộp số trên cơ sở tỷ số truyền của hộp số cũ và phù hợp với kết cấu của máy, chúng tôi quyết ñịnh chọn 2 chế bộ cấy bổ sung là 160 mm và 190 mm

Từ những phân tích nêu trên, chúng tôi lựa chọn cải tiến loại máy cấy lúa tự hành từ 2 chế ñộ khoảng cách khóm sang 4 chế ñộ khoảng cách khóm phù hợp với yêu cầu nông học trong canh tác Lúa ở Việt Nam Việc cải tiến lần ñầu ñược thực hiện trên mẫu máy thử là máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu cải tiến máy cấy mạ thảm phù hợp với yêu cầu nông học và ñiều kiện canh tác ở Việt Nam thực hiện bằng các phương pháp chính như sau:

2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

− Nội dung nghiên cứu lý thuyết tập trung chủ yếu vào giải bài toán ñộng học

cơ cấu cấy, từ ñó phân tích ảnh hưởng do các thông số hình học và ñộng học của các bộ phận ñến chất lượng cấy như: Cơ cấu cấy, cơ cấy truyền ñộng, chế

ñộ làm việc

− Bài toán phân tích ñộng học cơ cấu cấy ñược thành lập trên cơ sở phân tích ñộng học cơ cấu theo nhóm Diat Từ ñó ta xây dựng lưu ñồ thuật giải, lập trình và giải bằng ngôn ngữ Scilab

− Thông qua việc phân tích quỹ ñạo chuyển ñộng tuyệt ñối của mũi cấy dựa trên các chỉ tiêu ñánh giá về chất lượng cấy khi thay ñổi kích thước các khâu của cơ cấu cấy

− Phân tích quá trình làm việc của tay cấy cho thấy, chất lượng cấy ñược ñánh giá thông qua ảnh hưởng của các yếu tố sau:

Quỹ ñạo của ñiểm ñầu mút của mũi cấy

2.2 Phương pháp ñiều tra, khảo sát

− Nội dung của phương pháp là ñiều tra, khảo sát các thông tin truy cập từ các kênh thông tin trong và ngoài nước về các loại máy cấy ñặc biệt là các máy ñang sử dụng tại Việt Nam ðiều tra tập quán trồng lúa ở nước ta, ñiều kiện

khí hậu, thổ nhưỡng, loại giống, thời vụ của từng vùng ñể ñảm bảo năng suất cây lúa

− ðiều tra, khảo sát tình hình cơ giới hoá gieo cấy ở khu vực ñồng bằng sông Hồng, ñồng bằng sông Cửu Long và một số ñịa phương khác, từ ñó rút ra kết luận về mật ñộ, khoảng cách hàng, khoảng cách khóm theo yêu cầu của sản xuất

2.3 Phương pháp phân tích ñánh giá

− Phương pháp phân tích ñánh giá ñể tiến hành phân tích kết cấu, nguyên lý hoạt ñộng, phạm vi áp dụng, ưu ñiểm, nhược ñiểm của các loại máy Từ ñó lựa chọn mẫu máy cấy ñáp ứng ñược ñiều kiện sản xuất ở nước ta

− Phân tích ñặc ñiểm cấu tạo, nguyên lý làm việc, các ñiều chỉnh của máy cấy hiện có ñể lựa chọn thông số kỹ thuật và bộ phận cải tiến phù hợp

2.4 Phương pháp thử nghiệm máy thực

Máy cấy HAMCO 2Z8238B-D từ hai chế ñộ cấy ñược chế tạo cải tiến sang 4 chế ñộ cấy ñể ñáp ứng yêu cầu nông học ñặt ra Sau khi chế tạo, máy ñược ñưa ra khảo nghiệm thực tế ñể ñánh giá chất lượng làm việc thực tế Nội dung thử nghiệm ñược tiến hành theo tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8410: 2010, Máy cấy lúa – Tính năng làm việc, phương pháp thử với các chỉ tiêu sau:

a Quy mô thực nghiệm

* Ruộng thử

− Chiều dài ruộng không nhỏ hơn 50m, diện tích thử cần thiết không nhỏ hơn

250 m2/ 1 hàng thử

− Tại 9 ñiểm ñại diện trên bề mặt ruộng thử tiến hành ño xác ñịnh các thông số :

ðo ñộ sâu bùn (cm); ðộ sâu nước (cm); ðộ nhuyễn của ñất

− Mỗi chế ñộ khoảng cách khóm thử thực hiện trên một ruộng, diện tích mỗi ruộng thử khoảng 3500 – 6000 m2

* ðiều kiện mạ thử:

− Giống lúa Nếp 97;

− Mật ñộ gieo 0,43kg mộng/ m2;

− Mật ñộ mạ trên thảm : 1 - 2 cây/cm2;

− Ngày tuổi mạ: từ 11 ñến 12 ngày;

− Chiều cao cây mạ: 140 mm;

− Giai ñoạn lá/cây: 3 lá;

* Chất lượng cấy:

− Trung bình số cây trong một khóm cấy

− Khoảng cách giữa các hàng cấy, cm

− Khoảng cách giữa các khóm cấy, cm

− Thời gian làm việc của máy cấy, h

− Năng suất làm việc thực tế, m2/h

− Năng suất làm việc thuần túy, m2/h

− Chi phí nhiên liệu, lít/ha

2.5 Vật liệu, thiết bị nghiên cứu

a/ Ruộng cấy:

− Chiều dài ruộng từ 120 – 150 m, ñất thịt nhẹ

− Làm ñất cấy có ñộ sâu bùn: từ 100 – 120 mm

− ðất có ñộ nhuyễn ñạt từ 7-12

− Các dụng cụ và thiết bị ño kiểm

Bảng 2.1 Dụng cụ và thiết bị ño kiểm

Chương 3 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MÁY CẤY LÚA MẠ THẢM PHÙ HỢP VỚI YÊU CẦU NÔNG HỌC VÀ ðIỀU KIỆN CANH TÁC Ở VIỆT NAM

3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy cấy mạ thảm hiện có ở Việt Nam 3.1.1 Cấu tạo chung và nguyên lý làm việc của máy cấy

Máy cấy lúa mạ thảm phổ biến hiện nay gồm có 3 bộ phận làm việc chính là: nguồn ñộng lực, hệ thống di chuyển, hệ thống cung cấp mạ và cấy Hình 3.1 giới thiệu mẫu máy ñược sử dụng phục vụ cho việc nghiên cứu cải tiến cấy, máy cấy HAMCO 2Z-8238B-D

Hình 3.1 Máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D

Hình 3.2 Cấu tạo máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D

− Hệ thống cung cấp mạ và cấy: Gồm trục truyền (7), bộ truyền cơ cấu cấy (8), bàn thao tác (9), cụm tay cấy (11), băng tải cao su ñẩy mạ (12), bàn chứa mạ (13), giá dự trữ mạ (14)

* Nguyên lý hoạt ñộng:

− ðộng cơ diesel (1), truyền chuyển ñộng qua bộ truyền ñai (2) tới hộp số (4) Từ hộp số (4) chuyển ñộng ñược truyền tới bánh xe di chuyển (5) ñể tạo thành di chuyển cho máy Từ hộp số (4) chuyển ñộng ñược truyền tới hộp truyền ñộng (8) thông qua trục truyền (7)

− Từ hộp truyền truyền ñộng (8) chuyển ñộng sẽ ñược truyền tới tay cấy (11) và băng tải cao su ñẩy mạ (12) Tay cấy (11) có sẽ cắt ñất của thảm mạ và thực hiện ñộng tác cấy lúa, sau mỗi khi miếng mạ tịnh tiến theo phương ngang hết 1 hành trình, băng tải cao su ñẩy mạ (12) sẽ ñẩy miếng mạ xuống ñể tay cấy tiếp tục thực hiện ñộng tác cấy

3.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt ñộng của cơ cấu cấy

− Hình 3.3 giới thiệu hình ảnh cụm cơ cấu cấy và vị trí của nó trên máy cấy

Hình 3.3 Cấu tạo cơ cấu cấy của máy cấy lúa HAMCO 2Z-8238B-D