tính toán thiết kế máy xới sâu (xới không lật) sâu 0,2 m (5 hàng) gắn trên máy kéo 50 hp

Vì thế, yêu cầu bức thiết đặt ra là phải tính toán, thiết kế một máy làm đất với các tiêu chí: máy phù hợp với ruộng đất ở nước ta, máy có kích thước nhỏ gọn, máy sử dụng phương tiện máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY XỚI SÂU

(XỚI KHÔNG LẬT) SÂU 0,2 M (5

HÀNG) - GẮN TRÊN MÁY KÉO 50 HP

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trương Văn Thảo Hồ Duy Tân (MSSV: 1117671)

Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 05 năm 2015

KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY XỚI SÂU

(XỚI KHÔNG LẬT) SÂU 0,2 M (5

HÀNG) - GẮN TRÊN MÁY KÉO 50 HP

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trương Văn Thảo Hồ Duy Tân (MSSV: 1117671)

Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 05 năm 2015

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ ===== O0O =====

Cần Thơ, ngày 21 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HK 2, NĂM HỌC: 2014 - 2015

1 Họ và tên sinh viên: Hồ Duy Tân MSSV: 1117671

Ngành: Cơ khí chế biến Khóa: 37

2 Tên đề tài: Tính toán thiết kế máy xới sâu (xới không lật) sâu 0,2 m (5 hàng) – gắn

trên máy kéo 50 hp

3 Thời gian thực hiện: 12/01/2015 - 08/05/2015

4 Cán bộ hướng dẫn: Trương Văn Thảo (474), GVC – MSC, BM KT Cơ Khí, ĐHCT

5 Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Đại học Cần Thơ

6 Mục tiêu của đề tài:

- Mục tiêu tổng quát: tính toán và thiết kế máy xới sâu (xới không lật) sâu 0,2 m (5 hàng) – gắn trên máy kéo 50 hp

- Mục tiêu cụ thể:

+ Tính toán và thiết kế máy

+ Hoàn thành bản vẽ và thuyết minh

7 Giới hạn của đề tài: tính toán và thiết kế máy xới sâu (xới không lật)

8 Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: Phòng bơm quạt máy nén – máy nông nghiệp, Khoa Công Nghệ - Đại học Cần Thơ

9 Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài:

Bộ môn Cán bộ hướng dẫn Sinh viên

Trương Văn Thảo Hồ Duy Tân

đề tài luận văn tốt nghiệp cũng như trong việc học của mình

Em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Văn Thảo, là người thầy đã dẫn dắt em trong suốt khoảng thời gian em thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp “ Tính toán, thiết

kế máy xới sâu (xới không lật) sâu 0,2 m (5 hàng) – gắn trên máy kéo 50 hp” người đã dành nhiều thời gian và tâm quyết, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này Em xin chúc thầy được dồi dào sức khỏe và gặt hái được nhiều thành công hơn nữa trong công việc cũng như trong cuộc sống

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy trong Phòng Thí Nghiệm Máy Và Thiết Bị Chế Biến Lương Thực, Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận với máy móc, thiết bị, giúp em có thêm nhiều kiến thức và học hỏi nhiều kinh nghiệm từ quý thầy nơi đây Đặc biệt, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Phạm Phi Long, người thầy đã tận tụy dạy bảo, góp cho em có được nhiều kiến thức thực tế bổ ích trong quá trình em thực hiện đề tài, em xin gửi đến thầy lời cảm ơn chân thành nhất

Bằng tất cả sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện hoàn thành đề tài, nhưng chắc chắn đề tài vẫn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của quý thầy cô

Cần Thơ, ngày 5 tháng 5 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Hồ Duy Tân

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Diện tích trồng cây lâu năm ở nước ta ngày càng tăng theo mỗi năm, do đó nhu cầu cơ giới hóa ngành nông nghiệp ở nước ta cũng được chú trọng Đặc biệt ở khâu làm đất và chăm sóc cây trồng Máy xới sâu không lật đất có thể được sử dụng cho việc làm đất cũng như việc chăm sóc cây trồng Hiện nay, trên thị trường có nhiều máy làm đất nhưng kích cỡ cồng kềnh, giá thành cao, một số máy vẫn còn đang nghiên cứu số liệu, chưa được áp dụng phổ biến Vì thế, yêu cầu bức thiết đặt ra là phải tính toán, thiết kế một máy làm đất với các tiêu chí: máy phù hợp với ruộng đất ở nước ta, máy

có kích thước nhỏ gọn, máy sử dụng phương tiện máy kéo, máy đạt yêu cầu kỹ thuật cho việc làm đất và chăm sóc cây trồng, máy giá thành thấp hơn so với các máy khác

Để có cơ sở tính toán, thiết kế đề tài, em đã tiến hành đo đạc thông số kích thước của cơ cấu treo máy kéo MTZ - 50 Đặc biệt, tìm hiểu các tài liệu, luận văn nghiên cứu về sa kết cấu, cũng như sự phụ thuộc của lực kéo vào độ sâu của một số vùng đất ở đồng bằng sông Cửu Long Kết hợp các tài liệu tham khảo, sách tư liệu để tạo căn cứ hiểu về nguyên lý hoạt động của máy, các bước tính toán hợp lý các bộ phận máy, thiết kế và trình bày cách lắp, vị trí tương đối của các bộ phận tạo thành của máy xới

Sau quá trình tính toán thiết kế, máy được thiết kế nhỏ gọn phù hợp với đặc điểm ruộng đất ở nước ta, đặc biệt là vùng trồng cây lâu năm Với các đặc điểm kỹ thuật của máy như: kích thước dài * rộng * cao là 4602 * 2500* 2430 với tốc độ tiến ở cấp số 5 là 2,3 m/s, năng suất lý thuyết khoảng 0,6 ha/h Máy xới sâu (không lật đất) có

độ xới sâu là 0,2 m, làm việc với năm hàng, có thể điều chỉnh khoảng cách các lưỡi xới Đề tài hoàn thành với 1 bản vẽ lắp và 4 bản vẽ chi tiết của máy Bản vẽ lắp thể hiện vị trí lắp và kết cấu của dàn xới máy xới Máy đạt được yêu cầu đặt ra, máy hoàn toàn có thể sử dụng các phụ tùng nội địa để giá thành máy có tính cạnh tranh

MỤC LỤC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Thực trạng của đề tài 2

1.3 Tính cấp thiết của đề tài 3

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 Giới thiệu chung về một số loại đất chính ở đồng bằng sông Cửu Long 4

2.1.1 Đất phù sa 4

2.1.2 Nhóm đất phèn (Ðất chua mặn) 6

2.1.3 Nhóm đất mặn 7

2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm đất 8

2.2.1 Khối lượng 8

2.2.2 Độ ẩm 9

2.2.3 Độ chặt của đất 10

2.2.4 Hệ số ma sát 13

2.2.5 Tính mài mòn của đất 14

2.2.6 Thành phần cơ học 14

2.3 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng đất miền nam 16

2.3.1 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở thành phố Cần Thơ 16

2.3.2 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở tỉnh Hậu Giang 17

2.3.3 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang 19 2.4 Một số máy làm đất chính 20

2.4.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật chung 20

2.4.2 Máy cày 21

2.4.3 Máy bừa 23

2.4.4 Máy phay 23

2.4.5 Máy xới 24

2.5 Một số loại máy làm đất tiêu biểu 25

2.5.1 Máy cày 25

2.5.2 Máy phay 25

2.5.3 Máy bừa đinh 26

2.5.4 Máy xới 27

2.6 Lý thuyết tính toán máy xới 32

2.6.1 Các lực cản chuyển động của máy kéo 32

2.6.2 Lực tác dụng lên lưỡi xới 32

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY XỚI 36

3.1 Sơ đồ nguyên lý máy xới không lật đất 36

3.2 Chọn vật liệu 37

3.2.1 Bộ phận làm việc 37

3.2.2 Khung dàn xới 38

3.3 Thiết kế lưỡi xới 39

3.4 Kiểm tra độ bền thân xới 40

3.5 Bánh tựa 45

3.5.1 Thiết kế bánh tựa 45

3.5.2 Tính toán lực cản kéo bánh tựa 46

3.5.3 Tính toán trục 47

3.5.4 Thiết kế gối đỡ trục 48

3.5.5 Những vấn đề liên quan đến ổ lăn 48

3.6 Xác định đặc tính động học của cơ cấu treo 50

3.7 Tính toán lực ở cần pittông để nâng khung xới 52

3.8 Tính lực kéo của máy xới 54

3.9 Cân bằng ở máy xới 55

3.10 Các thông số của máy kéo 56

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58

4.1 Kết quả 58

4.2 Thảo luận 58

CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

5.1 Kết luận 60

5.2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 64

MỤC LỤC HÌNH

Hình 2.1 Dụng cụ đo độ chặt 10

Hình 2.2 Cày diệp 3 lưỡi 25

Hình 2.3 Máy phay 25

Hình 2.4 Máy kéo BS8 lắp bừa đinh 26

Hình 2.5 Máy xới thủy lực loại móc KΠΓ – 4 27

Hình 2.6 Máy xới KΠH - 4Γ 28

Hình 2.7 Cày không lật CANN4 – 2,2 30

Hình 2.8 Lắp đặt và khảo nghiệm cày không lật 30

Hình 2.9 Máy kéo Komatsu D65A-8 liên hợp với cày ngầm 31

Hình 2.10 Sơ đồ lực tác dụng của máy kéo 32

Hình 2.11 Lực tác dụng lên lưỡi xới 34

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy xới 36

Hình 3.2 Bộ phận làm việc của máy xới 38

Hình 3.3 khung xới 39

Hình 3.4 Lực tác dụng lên lưỡi xới sâu 39

Hình 3.5 Mặt cắt thân xới 1 - 1 41

Hình 3.6 Mặt cắt thân xới 2 - 2 41

Hình 3.7 Mặt cắt thân xới 3 - 3 42

Hình 3.8 Mặt cắt thân xới 4 - 4 42

Hình 3.9 Mặt cắt thân xới 5 - 5 43

Hình 3.10 Biểu đồ nội lực thân xới 44

Hình 3.11 Bánh tựa 46

Hình 3.12 Sơ đồ xác định lực cản kéo của bánh xe 47

Hình 3.13 Biểu đồ nội lực trục bánh tựa 48

Hình 3.14 Thiết kế gối đỡ trục 48

Hình 3.15 Cố định ổ trên trục 48

Hình 3.16 Sơ đồ xác định đặc tính động học của cơ cấu treo 51

Hình 3.17 Sơ đồ xác định khoảng cách dự trữ cho dàn xới 52

Hình 3.18 Sơ đồ tính lực ở cần pittông của cơ cấu treo 53

Hình 3.19 Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu treo 54

Hình 3.20 Sơ đồ cân bằng lực ở máy kéo 55

Hình 3.21 Sơ đồ cân bằng trọng tâm 55

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2.1 Độ ẩm thích hợp của một số loại đất (độ ẩm tuyệt đối) 9

Bảng 2.2 Độ chặt của một số loại đất 11

Bảng 2.3 Độ chặt nền đất ruộng lúa nước ở các tỉnh Nam bộ 11

Minh Hải Bảng 2.4 Độ chặt của đất phù sa không chua hoặc ít chua mặn của các tỉnh Hậu Giang, Long An, Tiền Giang 12

Bảng 2.5 Độ chặt của đất phù sa có phèn các tỉnh Long An, Hậu Giang,Tiền Giang,

12 Bảng 2.6 Độ chặt của đất phù sa chịu nước mặn ven biển các tỉnh Tiền Giang, Long An, Hậu Giang, Minh Hải, TP Hồ Chí Minh 12

Bảng 2.7 Độ chặt của các loại đất xám và xám giây trên đất phù sa cổ 12

Bảng 2.8 Trị số lực cản riêng của đất khi cày thay đổi theo độ ẩm và độ chặt 13

Bảng 2.9 Phân loại đất theo thành phần cơ giới (phương pháp quốc tế, 1963) 15

Bảng 2.10 Quan hệ giữa độ chặt và lực cản riêng 15

Bảng 2.11 Các loại đất và hệ số lực cản riêng 16

Bảng 2.12 Thành phần cơ giới của mẫu đất ở ấp Tân lợi 2, phường Tân Hưng, quận Thốt Nốt, Thành phố Cần Thơ 16

Bảng 2.13 Mô tả 5 phẩu diện đất ở ấp Tân lợi 2, phường Tân Hưng, quận Thốt Nốt, Thành Phố Cần Thơ 17

Bảng 2.14 Tỷ lệ một số đất chính ở tỉnh Hậu Giang 18

Bảng 2.15 Kết quả khảo sát hình thái và sa cấu đất 18

Bảng 2.16 Thành phần cơ giới của đất tại các vị trí nghiên cứu 19

Bảng 2.17 Bảng thông số máy bừa đinh 26

Bảng 2.18 Thông số máy kéo Komatsu D65A-8 liên hợp với cày ngầm 31

Bảng 3.1 Kích thước của bộ phận làm việc 37

Bảng 3.2 Dung sai lắp ghép 50

Bảng 3.3 Các thông số của cơ cấu treo 50

Bảng 3.4 Thông số làm việc của máy kéo ở tầng chậm 57

Bảng 3.5 Thông số làm việc của máy kéo ở tầng nhanh 57

Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật máy 60

kỳ quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực, chiếm gần 21% GDP của đất nước, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của gần 90% dân số cả nước Đặc biệt là ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, vùng trọng điểm sản xuất lương thực, thực phẩm của cả nước Với khoảng 2,60 triệu ha được sử dụng để phát triển nông nghiệp, đất trồng cây hàng năm chiếm trên 50%, trong đó chủ yếu đất lúa trên 90% Đất chuyên canh các loại cây màu và cây công nghiệp ngắn ngày khoảng 150.000 ha, đất cây lâu năm chiếm trên 320.000 ha, khoảng 8,2% diện tích tự nhiên Hằng năm cung cấp khoảng 50% sản lượng lúa, 52% sản lượng thủy sản, 70% sản lượng trái cây của cả nước Đây là vùng

có nhiều tiềm năng để phát triển nông nghiệp nông thôn

Tuy nhiên, nền nông nghiệp đồng bằng sông Cửu Long vẫn còn nhiều hạn chế như: thường xuyên xuất hiện tình trạng “được mùa mất giá”, chưa quan tâm đúng mức đến chất lượng nông sản, nên chưa có sức cạnh tranh cao… Đặc biệt, việc ứng dụng thành tựu khoa học, kỹ thuật vào nông nghiệp còn khá chậm, nên năng suất cây trồng chỉ đạt từ 50 – 70% mức bình quân chung của thế giới, chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao

Chính vì vậy, Đảng ta chủ trương nhiều chính sách hỗ trợ người nông dân, đẩy mạnh việc cơ giới hóa nông nghiệp trong các khâu canh tác cây trồng, nghiên cứu, chuyển giao khoa học kỹ thuật cho người dân Nhằm giải phóng sức lao động, nâng cao hiệu quả làm việc, năng suất cây trồng

Hiện nay, việc cơ giới hóa được ứng dụng rộng rải từ các khâu làm đất, khâu chăm sóc cây trồng cho đến các khâu thu hoạch Trong đó, khâu làm đất được xem là một khâu quan trọng trước tiên trong quá trình canh tác cây trồng, nhằm mục đích duy

trì và nâng cao độ phì nhiêu của đất, tạo điều kiện cho sự sinh trưởng và phát triển của hạt giống và cây trồng Bên cạnh đó, trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, không thể thiếu quá trình chăm sóc, máy xới giúp vun bón cây trồng, làm tơi ruộng đất, làm thoáng khí để tăng dưỡng khí và thải khí độc, làm đứt một số rễ cây để khích thích phát triển rễ mới, khích thích đẻ nhánh, vun gốc… Theo kết quả nghiên cứu được công bố bởi bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), nếu lấy giá trị toàn bộ phần tăng lên về năng suất cây trồng, do tác động của tất cả các khâu canh tác là 100% thì trong

đó khâu làm đất chiếm 25% Do đó, khâu làm đất đạt tiêu chuẩn hết sức quan trọng

Thông qua các quy trình làm đất, đặc biệt là phương pháp làm đất sâu Đây là một phương pháp làm đất hiện đại, đang được áp dụng nhiều ở các nước có nền nông nghiệp phát triển với những ưu điểm nổi bật hơn các phương pháp thông thường là làm cho đất được thông thoáng hơn, xốp hơn nhưng không cần lật lớp đất mặt nhiều chất dinh dưỡng xuống dưới hay lật lớp đất nghèo dinh dưỡng, nhiều phèn lên phía trên gây tác động xấu cho sự phát triển của cây trồng Đây là những ưu điểm vượt trội so với những phương pháp làm đất khác Vì vậy, việc nghiên cứu tính toán thiết kế máy xới sâu là vô cùng cần thiết, nhằm đáp ứng nhu cầu trong khâu làm đất nông dân hiện nay

1.2 Thực trạng của đề tài

Hiện nay, phần lớn các máy làm đất trên thị trường điều được nhập khẩu từ nước ngoài như: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc… Căn cứ vào số liệu bán hàng của các doanh nghiệp kinh doanh máy nông nghiệp, các loại máy nông nghiệp được sản xuất tại Việt Nam bao gồm cả chế tạo và lắp ráp chỉ chiếm khoảng 15 – 20% thị trường Phần lớn vẫn là các máy nhập khẩu của Trung Quốc (chiếm 60%), Nhật Bản, Hàn Quốc Các loại máy này có giá thành khá cao không phù hợp với đa số bà con nông dân Vì vậy, trong những năm gần đây, nhiều xí nghiệp đã được thành lập và cho

ra đời các loại máy móc phù hợp với điều kiện sản xuất ở nước ta góp phần làm phong phú chủng loại máy nông nghiệp nội địa

Điển hình là máy xới KΠH - 4Γ dùng để làm tơi toàn diện tích trước khi gieo và làm sạch cỏ cho ruộng Máy có thể làm việc trên đất nặng và có đá nhờ cơ cấu an toàn

tự động kiểu lò xo Bề rộng làm việc máy xới 4 m, nhưng ta có thể bố trí cho bề rộng làm việc của nó là 3 m Máy xới được liên hợp với máy kéo T – 40A, MT3 Tuy nhiên, việc chế tạo máy còn khá phức tạp, kích thước cồng kềnh chưa được áp dụng phổ biến

Ngoài ra, máy xới thủy lực loại móc KΠΓ – 4 là loại máy xới dùng để làm đất trước khi gieo kết hợp với bừa răng Các bộ phận làm việc của máy xới gồm có: lưỡi

xới hình mũi tên và lưỡi xới tơi được bố trí thành ba hàng Máy được trang bị cơ cấu để treo bừa răng B3C – 1,0 và liên hợp với các máy kéo 14 kN, bề rộng 4 m, độ sâu 5 – 12

cm Nhược điểm của máy là kích thước còn khá lớn, khả năng làm tơi đất không tốt do phải kết hợp với bừa răng, có thể làm tăng số làm đất trên một diện tích đất

Hiện nay, phương pháp làm đất không lật được sử dụng cho nhiều công việc khác nhau, đặt biệt là ứng dụng trong khâu làm đất trồng rừng Với phương pháp này, đất bị phá vỡ do sức ép của lưỡi cày dạng nêm, nhưng đất bị không lật lên, nên hạn chế lớp đất phèn gây ảnh hưởng xấu đến cây trồng Các dạng máy loại này thường có khả năng làm việc với chiều sâu từ 40 cm đến 90 cm Điển hình là máy kéo komatsu D65A – A8 liên kết với cày ngầm Ngoài ra, theo báo cáo của viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam, thạc sĩ Đoàn Văn Thu và Tô Quốc Huy đã nghiên cứu và chế tạo thành công thiết

bị làm đất chăm sóc rừng Với năng suất máy đạt 0,2 ha/h, độ sâu cày tối đa 0,23 m Máy cày có thể liên hợp với máy kéo bánh hơi và máy kéo xích có công suất từ 50 đến

80 hp Bên cạnh đó, còn có cày không lật CANN4-2,2 được thiết kế năm 1981, ở khoa

cơ khí, đại học Nông Lâm Bề rộng làm việc 2,2 m, cày sâu 0,3 m, liên hợp với máy kéo 50 hp Khảo nghiệm và ứng dụng ở đất trồng lúa ở Long An, TP Hồ Chí Minh Tuy nhiên, một số loại máy này chủ yếu vẫn còn trên nghiên cứu, chưa được ứng dụng rộng rãi, không tiếp cận được đại đa số bà con nông dân

1.3 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện tại trên thị trường có nhiều loại máy làm đất nhưng chủ yếu là nhập khẩu

từ nước ngoài có kích thước cồng kềnh, giá thành cao, không phù hợp với vùng đất ở đồng bằng sông Cửu Long Trong khi đó, các máy làm đất theo phương pháp làm đất sâu trong nước vẫn còn đang nghiên cứu lý thuyết, hoặc đang chế tạo thử nghiệm máy, vẫn chưa áp dụng nhiều vào thực tế Trước tình trạng này, nhằm làm đa dạng hóa các sản phẩm máy làm đất, đồng thời, đáp ứng nhu cầu của người dân thì em đã chọn đề tài: “tính toán, thiết kế máy xới sâu (xới không lật) sâu 0,2 m (5 hàng) – gắn trên máy kéo 50 hp” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp của mình

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Giới thiệu chung về một số loại đất chính ở đồng bằng sông Cửu Long

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, có mạng lưới sông ngòi dày đặc, với nhiều lưu vực sông kết hợp với trầm tích biển đã tạo ra những vùng đồng bằng lớn nhỏ khác nhau Trong đó, đồng bằng châu thổ sông Cửu Long là một trong hai vùng đồng bằng lớn nhất nước, là trung tâm nông nghiệp, cung cấp lương thực, thực phẩm phục vụ cho nhu cầu nội địa và xuất khẩu

Ðất đồng bằng sông Cửu Long đa số là có thành phần cơ giới nặng, có độ phì từ trung bình đến cao và thường xuyên được bồi hằng năm Tuy nhiên, do tác động kiến tạo và có sự đan xen khá phức tạp với đất mặn và đất phèn của vùng ven biển nên còn được gọi là đất phù sa sông biển Các vùng đất nằm gần sát biển thường chịu ảnh hưởng của các quá trình hóa mặn Chính vì thế, đất ở đồng bằng sông Cửu Long khá đa dạng và phân bố phức tạp

2.1.1 Đất phù sa

Nhóm đất phù sa bao gồm những loại đất được bồi tụ từ những sản phẩm phù sa của sông không chịu ảnh hưởng của các quá trình mặn hóa hay phèn hóa Do đặc điểm cấu tạo về địa chất và địa hình của nước ta, những nhóm đất được bồi tụ phù sa thường hình thành về phía biển

2.1.1.1 Đặc điểm

Ðất phù sa sông Cửu Long có diện tích khoảng 850.000 ha (lớn thứ hai sau diện tích đất phèn ở đồng bằng Nam Bộ) Phân bố dọc hai bên bờ sông Tiền Giang và sông Hậu Giang Ðây là lớp phù sa trẻ nhất của đồng bằng nước ta

Hàm lượng phù sa trong nước sông Cửu Long thấp hơn sông Hồng, trong mùa

năm rất lớn khoảng 1400 tỷ m3 nên tổng lượng phù sa bồi đắp hàng năm ở đây cũng rất

chằng chịt dài hơn 3000 km

2.1.1.2 Phân loại một số nhóm đất phù sa

a Ðất phù sa trung tính ít chua

Ðất phù sa trung tính ít chua là đơn vị đất phù sa màu mỡ, có dung tích hấp thu

và mức độ bão hòa bazơ cao Ðất phù sa trung tính ít chua phân bố chủ yếu ở vùng trung tâm châu thổ sông Cửu Long

Vì thời gian hình thành đơn vị đất còn khá trẻ, chưa phân hóa rõ và còn giữ được những bản chất rất đặc trưng của đất phù sa như: đất thường có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến sét nhẹ (tỷ lệ sét trong đất khoảng 20 - 30%), có màu nâu tươi đặc trưng

Ðất phù sa trung tính ít chua là loại đất có độ phì cao và có tiềm năng sử dụng

đa dạng có thể trồng được 2 hoặc 3 vụ/năm với nhiều loại cây trồng như: lúa, ngô, đậu

đỗ, khoai tây, khoai lang, các loại rau hoặc trồng các cây ăn quả dài ngày đều cho năng suất, sản lượng cao

b Ðất phù sa chua

Ðất phù sa chua là đơn vị đất phổ biến nhất trong nhóm đất phù sa ở Việt Nam, phân bố và chiếm đại bộ phận diện tích đất phù sa ở vùng châu thổ sông Cửu Long Đất phù sa chua thường phân bố bao quanh đất phù sa trung tính ít chua

c Ðất phù sa có tầng đốm rỉ

Phân bố chủ yếu ở các vùng có địa hình hơi cao hoặc cao, vị trí xa sông trên toàn vùng đồng bằng Gặp ở hầu hết các vùng đất phù sa nhưng nhiều nhất ở đồng bằng sông Cửu Long Ðặc điểm chung của đơn vị đất này là tầng mặt có phản ứng chua mạnh, các tầng bên dưới ít chua hơn Hàm lượng chất hữu cơ trong đất từ trung bình đến giàu, đất có hàm lượng đạm từ trung bình đến khá, kali trung bình, song phần lớn lân trong đất ở mức độ nghèo đến rất nghèo cả về hàm lượng tổng số lẫn dễ tiêu

Thực vật tự nhiên ở đây chủ yếu là những cây ưa nước có muối như cỏ năn, cỏ lác, cỏ gà nước Những diện tích đang được canh tác chủ yếu trồng lúa, cói và một số loại hoa màu khác song năng suất nói chung còn thấp do đất chua mặn

Về vị trí so với đất mặn, nhìn chung đất phèn nằm sâu vào đất liền hơn Ở đồng bằng sông Cửu Long, đất phèn có sự xen kẽ rất phức tạp với đất mặn và đất phù sa

2.1.2.2 Phân loại một số nhóm đất phèn

a Ðất phèn tiềm tàng:

Có khoảng 600 ha tập trung chủ yếu ở ven biển đồng bằng Nam Bộ Ðất được

hình thành do sự có mặt của tầng sinh phèn (Sulfidic Horizon), đây cũng chính là tầng vật liệu chứa phèn (Sulfidic Materials), gồm tầng sét và tầng hữu cơ ngập nước, thường

ở trạng thái yếm khí có chứa SO3 trên 1,7% (tương đương với 0,75% S) Ðất phèn tiềm tàng hiện đang được khai thác trồng lúa, nuôi tôm, ở những rừng ngập mặn sú, vẹt, đước, có một số diện tích phèn nhiều đặc thù hiện đang được bảo vệ để bảo tồn những đàn chim quý hiếm

b Ðất phèn hoạt động:

Có khoảng gần 1,4 triệu ha phân bố chủ yếu ở đồng bằng Nam Bộ Ðất hoạt động được hình thành do có tầng phèn (Sulfuric Horizon), là một dạng tầng B xuất hiện trong quá trình hình thành và phát triển từ đất phèn tiềm tàng, tập trung khoáng Jarosite dưới dạng đốm vệt vàng rơm có màu 2,5Y đây cũng chính là tầng chỉ thị của đất phèn hoạt động; pH của đất thường dưới 3,5 Ðất này thường được sử dụng trồng lúa

sa sông được phủ lên trên Phù sa biển thường thô còn phù sa sông nhỏ mịn, chủ yếu là sét vật lý Các hạt phù sa dạng huyền phù do được vận chuyển ra cửa sông sau đó gặp điều kiện hóa lý thay đổi của môi trường biển sẽ lắng đọng tạo thành lớp bùn mịn có khi dày tới vài mét

+ Thực vật ở đây gồm những cây ưa nước và chịu được mặn như vẹt, đước và một số cây khác như cói, dừa nước phổ biến ở vùng ven biển Nam Bộ

2.1.3.2 Phân loại một số nhóm đất mặn

a Ðất mặn sú, vẹt, đước

- Diện tích: khoảng 180.000 ha

- Phân bố: Tập trung chủ yếu ở ven biển đồng bằng Nam Bộ như: Cà Mau, Bến Tre Ðất mặn sú, vẹt, đước còn chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước biển khi thủy triều dâng, đất thường ở dạng bùn lỏng, lầy hoặc cát rất mặn, pH trung tính đến kiềm Quần hợp của rừng sú, vẹt, đước phát triển tùy thuộc vào độ dày, độ chặt của đất, độ mặn và chu kì ngập mặn Ngoài tác dụng chắn sóng cung cấp gỗ củi rừng sú, vẹt, đước còn góp phần cố định đất tạo điều kiện cho việc lấn biển Ðất mặn sú, vẹt, đước rất mặn, có phản ứng trung tính đến kiềm Vấn đề hạn chế lớn nhất trong sử dụng đất ở đây là độ mặn của đất quá cao và thường bị ngập nước thủy triều nên đất này chỉ có thể sử dụng cho sản xuất lâm nghiệp phát triển diện tích rừng sú, vẹt, đước

b Ðất mặn nhiều

Phân bố chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng Nam Bộ như Tiền Giang, Trà Vinh, Bạc Liêu, Cà Mau Ðất mặn nhiều thường chứa các chất dinh dưỡng từ mức trung bình

đến khá Ðất mặn ở Nam Bộ thường có thành phần cơ giới nặng từ sét đến limon hay thịt pha sét

c Ðất mặn trung bình và ít

Diện tích và phân bố: đất mặn trung bình và ít có diện tích khoảng 700.000 ha, trong đó có tới 75% diện tích này tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long Phân bố tiếp giáp đất phù sa, bên trong vùng đất mặn nhiều, đại bộ phận ở địa hình trung bình và cao ít bị ảnh hưởng của thủy triều

2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm đất

Đất trồng rất đa dạng, có thể bao gồm nhiều loại khác nhau, mỗi loại có những tính chất riêng của nó, có khả năng khác nhau chống lại tác động cơ học của công cụ Khả năng đó phụ thuộc vào trạng thái, thành phần cơ học, trong mỗi loại đất

2.2.1 Khối lượng

Người ta phân biệt hai loại khối lượng: khối lượng riêng và khối lượng thể tích Khối lượng riêng của đất được tính trên đơn vị thể tích không có khe hở tự

Ví dụ: đất phù sa không được bồi

Khối lượng thể tích được tính trên đơn vị thể tích đất tự nhiên, nó thay đổi trong

khối lượng thể tích là 1,3 – 1,4 kg/dm3

Khối lượng thể tích có liên quan trực tiếp đến việc tính toán và xác định chế độ làm việc của công cụ làm đất

Thường ở đất không có hoặc mất kết cấu có khối lượng thể tích nhỏ hơn 1

làm tơi

Ở đất kết cấu tốt, khối lượng thể tích từ 1,1 đến 1,3 kg/dm3, đất có khả năng giữ

ẩm tốt, có thể giảm thiểu số lần làm đất khi chuẩn bị đất trồng

có khả năng giữ ẩm Công việc làm đất là khôi phục lại kết cấu cho chúng

2.2.2 Độ ẩm

Nước và không khí chứa trong khoảng trống giữa các phần tử rắn của đất Vì vậy, nếu trong đất chứa nhiều nước thì sẽ ít không khí và ngược lại Lượng nước chứa trong đất đặc trưng bởi độ ẩm của nó

Phân biệt các loại độ ẩm sau:

Độ ẩm tuyệt đối biểu thị độ chứa nước trong mỗi đơn vị khối lượng đất khô:

trong đó:

qn – trọng lượng nước chứa trong mẫu đất;

qk – trọng lượng phần rắn của mẫu đất

Độ ẩm toàn phần (độ ẩm bão hòa) là độ ẩm tuyệt đối của đất ở trạng thái no nước:

Wtp = 100 (%) trong đó:

qnn – trọng lượng nước chứa đầy trong các lỗ hổng

Độ ẩm tương đối biểu thị độ bão hòa của đất, tức là biểu thị độ chứa nước của đất so với độ chứa nước tối đa của nó

Wtd =

100 =

100 (%)

Độ ẩm tương đối của đất biểu thị tình trạng ẩm đích thực của nó Với cùng một

độ ẩm tuyệt đối W, nhưng với các loại đất khác nhau, độ ẩm tương đối sẽ khác nhau

Theo trị số của Wtd,ta có:

Wtd = 0: đất khô kiệt, là hệ hai thành phần rắn – khí;

Wtd = 1: đất no nước, là hệ hai thành phần rắn – lỏng

0 < Wtd < 1: đất là hệ ba thành phần rắn, lỏng, khí

Số liệu thực nghiệm cho thấy: đất có độ ẩm tuyệt đối W = 15 – 30% (hay độ ẩm

gọi là độ ẩm thích hợp Ứng với mỗi loại đất có độ ẩm thích hợp riêng

Bảng 2.1 Độ ẩm thích hợp của một số loại đất (độ ẩm tuyệt đối) [2, tr.107]

Đất thịt nặng Đất thịt trung bình

22 – 30%

21 – 28%

Đất thịt nhẹ 15 – 25%

2.2.3 Độ chặt của đất

Độ chặt của đất đặc trưng cho độ bền của đất Độ chặt của đất biểu thị lực cản

mà bộ phận làm việc máy làm đất phải vượt qua khi phá vỡ nó

Độ chặt của đất được xác định bằng dụng cụ đo độ chặt của Gơriatskin

Hình 2.1 Dụng cụ đo độ chặt

1 – trụ; 2 – lò xo; 3 – tay tì; 4 – đầu đo

Độ chặt của đất phụ thuộc rất lớn vào độ ẩm của nó Theo Barchin, khi độ ẩm tăng đến 70 - 80% (độ ẩm tương đối), độ cứng tỷ lệ nghịch với độ ẩm

Kết quả nghiên cứu độ chặt của đất ruộng khô của một số loại đất chính ở Việt Nam cho thấy:

+ Độ chặt của đất phù sa thịt nặng ở ruộng khô lớn hơn độ chặt của đất thịt trung bình, thịt nhẹ và đất có nhiều chất hữu cơ

3 2

1

4

+ Lớp mặt của đất xám trên nền phù sa cổ có độ chặt nhỏ, còn lớp đất nền có độ chặt lớn Điều đó có thể giải thích là do lớp đất mặt có thành phần cơ giới cát pha, còn lớp đất nền lại có thành phần cơ giới thịt nặng hoặc sét

9 - 22,2 6,9 – 20,2 6,5 – 19,5

16 – 17,0

15,8 - 22,3 13,1 – 23,3 14,6 - 28,4

10 – 26,2

17,2 – 27,3 15,3 – 24,7 22,5 – 35,1 15,0 - 28,9

Độ chặt đất ruộng nước: là yếu tố quyết định khả năng di động của công cụ máy móc

Lớp đất ruộng lúa nước chia ra hai tầng chính: tầng đất canh tác có độ sâu từ 12

- 20 cm và tầng đế cày Khi ruộng ngập nước, tầng canh tác chuyển từ trạng thái khô sang trạng thái nhão, có độ chặt nhỏ hơn nhiều so với ruộng đất khô Tầng đế cày được hình thành do sức ép cơ học và tác dụng tiềm tích của các hạt sét nên có độ chặt lớn hơn so với tầng đất canh tác Độ chặt của tầng đế cày rất quan trọng đối với việc sử dụng máy ở ruộng nước và nó có được dùng làm căn cứ để phân loại đất ở ruộng ngập nước

Bảng 2.3 Độ chặt nền đất ruộng lúa nước ở các tỉnh Nam bộ [2, tr.111]

Độ chặt (kg/cm2) đất ở các độ sâu (cm)

1,3 -1,8

2,5 – 3,5 4,5 - 5,9 6,5 -15,7

1,5 - 2,1

3,7 - 4,6 5,2 – 6,5 10,7 – 19,5

Bảng 2.4 Độ chặt của đất phù sa không chua hoặc ít chua mặn của các tỉnh Hậu

Giang, Long An, Tiền Giang [1, tr.12 – 13]

6,5 4,6 2,0

5,7 4,3 3,3

6,6 4,7 3,3

7,6 4,9 3,6

Bảng 2.5 Độ chặt của đất phù sa có phèn các tỉnh Long An, Hậu Giang,

Tiền Giang, Minh Hải [1, tr.13]

5,7 3,8 2,1

5,8 4,5 3,2

5,8 4,7 3,4

6,2 5,0 3,5

Bảng 2.6 Độ chặt của đất phù sa chịu nước mặn ven biển các tỉnh Tiền Giang, Long An, Hậu Giang, Minh Hải, TP Hồ Chí Minh [1, tr.13]

5,2 3,7 1,7

4,6 3,8 1,7

5,4 4,4 2,1

5,9 4,7 2,6

Bảng 2.7 Độ chặt của các loại đất xám và xám giây trên đất phù sa cổ [1, tr.13]

10 -20 20 -30 Đất thịt nhẹ và cát pha

+ Chân ruộng cao

+ Chân ruộng vàn

+ Chân ruộng thấp

15,7 6,5 3,5

19,5 10,7 5,1

Bảng 2.8 Trị số lực cản riêng của đất khi cày thay đổi theo độ ẩm và độ chặt [15]

20 – 30

15 – 20 0,5 – 0,7

40 – 50

6 – 9 0,7 – 1,0

Trong quá trình làm việc, lực ma sát vừa đóng vai trò tích cực vừa đóng vai trò tiêu cực

Vai trò tích cực của ma sát là ở chỗ ma sát làm tăng lực bám của bánh xe với đất, giảm độ trượt của bánh xe…

Vai trò tiêu cực của ma sát là làm tăng lực cản kéo, làm tăng quá trình mài mòn

bề mặt làm việc…

Phân biệt hai loại ma sát của đất:

+ Ma sát ngoài: ma sát giữa đất và kim loại

+ Ma sát trong: ma sát giữa các phần tử của đất với nhau

Khi đất trượt trên bề mặt làm việc của máy làm đất, xuất hiện lực ma sát ngoài

và ma sát dính Ma sát ngoài và dính là hai hiện tượng khác nhau của cùng một quá trình – quá trình trượt của đất trên kim loại Quy luật của hai hiện tượng đó hoàn toàn khác nhau Nếu như lực ma sát không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc, thì lực dính lại

tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc

Công thức Amôntôn để xác định lực ma sát trượt giữa đất và kim loại:

F= f.N Trong đó:

N – áp lực lên bề mặt;

Hệ số ma sát phụ thuộc chủ yếu vào thành phần cơ học, độ ẩm của đất, độ nhẵn của bề mặt làm việc, vật liệu chế tạo bộ phận làm việc, áp lực riêng trên bề mặt tiếp xúc và vận tốc trượt

2.2.5 Tính mài mòn của đất

Tính mài mòn của đất là khả năng mài mòn kim loại khi làm đất, được đặc trưng bởi khối lượng kim loại mà bộ phận làm việc bị mòn khi thực hiện một khối lượng công việc nhất định

Lưỡi và bề mặt làm việc của máy nông nghiệp bị mài mòn là do những hạt cứng của đất làm xước kim loại Trong đó, các khoáng chất tạo nên đất có thạch anh là cứng nhất Thạch anh có chứa nhiều trong đất cát Bởi vậy, tính mài mòn của đất cát cao hơn nhiều tính mài mòn đất thịt Nếu cày đất cát, diệp cày bị thủng chỉ sau 50 – 80 ha, còn nếu cày đất sét, sau 200 – 500 ha Sự mòn thủng chỉ xảy ra ở diệp, lưỡi và đế cày Lưỡi

và diệp cày mòn không đều chứng tỏ áp lực lên lưỡi và diệp không điều Áp lực lớn nhất ở những vùng bị ăn mòn thủng

Độ ẩm có ảnh hưởng rất lớn đến cường độ và đặc điểm của sự mài mòn lưỡi và

bộ phận làm việc Thời gian phục vụ của lưỡi cày khi cày đất á sét ẩm dài gấp 3 – 6 lần

so khi cày đất á sét khô

Bảng 2.9 Phân loại đất theo thành phần cơ giới (phương pháp quốc tế, 1963) [6]

Kích thước cấp hạt, (mm)

< 0,002

Limôn 0,002 – 0,02

Cát 0,02 – 2

Thịt trung bình Thịt pha Limôn

Bảng 2.10 Quan hệ giữa độ chặt và lực cản riêng [1, tr.14]

Bảng 2.11 Các loại đất và hệ số lực cản riêng [15]

0,01 mm (%)

Hệ số lực cản riêng (kN/m2)

2.3 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng đất miền nam

2.3.1 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở thành phố Cần Thơ

2.3.1.1 Vị trí địa lý

Cần thơ là một thành phố nằm trên hữu ngạn của sông hậu Diện tích nội thành

và dân số

, là thành phố đông dân thứ 4 tại Việt Nam và được coi là thành phố lớn thứ 5 ở Việt Nam

Cần thơ được chia làm 9 đơn vị hành chính gồm 5 quận và 4 huyện Trong đó, phường Tân Hưng thuộc quận Thốt Nốt – thành phố Cần Thơ có diện tích tự nhiên là 1.466,25 ha và 9.216 nhân khẩu Khu vực nghiên cứu thuộc ấp Tân Hưng, phường Tân Hưng, quận Thốt Nốt, thành phố Cần Thơ

34,59 29,31 35,54 32,37 36,16

65,09 70,40 63,73 67,39 63,48

Sét Sét Sét Sét Sét

- Đen, sét hữu cơ, rễ lúa màu đen, bán phân hủy

- Xám tối, sét nặng, đốm rỉ sắt màu nâu ít, hữu cơ ít, bán thuần thục

10 – 40

- Đen, sét nhão, rễ lúa còn

- Đen hơi đỏ, tầng đế cày, sét nặng rất chặt, đóm nâu ít, dẻo ít

10 – 40

- Đen, sét nhão, rễ lúa còn

- Xám tối, sét dẻo dính, đốm nâu trung bình, ít hữu cơ

10 – 40

- Đen, sét hữu cơ, rễ lúa màu đen, bán phân hủy

- Đen, sét nặng, đốm nâu ít, hữu cơ nhiều màu đen, dẻo dính

10 – 30

- Đen, sét hữu cơ, rễ lúa màu đen, bán phân hủy

- Sét nặng, rất sẫm màu, dẻo dính, đốm nâu rất ít

2.3.2 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở tỉnh Hậu Giang

2.3.2.1 Vị trí địa lý

Hậu Giang nằm tại khu vực trung tâm của tiểu vùng tây sông Hậu, có vị trí trung gian giữa vùng thượng lưu châu thổ sông Hậu (An Giang, Cần Thơ) với vùng ven biển miền Đông ( Sóc Trăng, Bạc Liêu) Tổng diện tích tự nhiên là 160.772,4 ha, chiếm khoảng 4% diện tích vùng đồng bằng sông Cửu Long và chiếm khoảng 0,4 % tổng diện tích tự nhiên nước Việt Nam Về địa giới hành chính, tỉnh Hậu Giang cơ địa giới hành chính tiếp giáp các tỉnh: bắc giáp thành phố Cần Thơ; nam giáp tỉnh Bạc

Liêu - tỉnh Sóc Trăng; tây giáp tỉnh Kiên Giang và đông giáp tỉnh Vỉnh Long – tỉnh Sóc Trăng

2.3.2.3 Đặc điểm cơ lý tính

Bảng 2.15 Kết quả khảo sát hình thái và sa cấu đất [12]

(cm)

Sa cấu đất

18 – 40

Sét pha thịt Sét

Xã hòa An, huyện Phụng Hiệp 0 – 20 Sét pha thịt

18 – 90

Sét pha thịt Sét pha thịt

2.3.3 Đặc điểm cơ lý tính của một số vùng ở huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang

2.3.3.1 Vị trí địa lý

Phú Quốc là hòn đảo lớn nhất của Việt Nam, nằm trong vịnh Thái Lan Đảo Phú

Quốc cùng với các đảo khác tạo thành huyện đảo Phú Quốc trực thuộc tỉnh Kiên

Giang Toàn bộ huyện đảo có tổng diện tích 589,23 km² (theo thống kê số liệu đất năm 2005) Phú Quốc nằm cách thành phố Rạch Giá 120 km và cách thị xã Hà Tiên 45 km

Cát (%)

Thịt (%)

Sét (%)

Độ chặt (MPa)

0 – 25 60 25 16 1,23 Thịt nhẹ pha cát

25 – 65 61 23 16 1,48 Thịt nhẹ pha cát

65 – 105 71 17 12 1,63 Thịt nhẹ pha cát Rau màu

Đất ở phía Nam Việt Nam có đặc điểm kết cấu không bền, có chất keo dính, dễ

co dãn, vì thế mùa nắng co rút rất cứng, gặp nước dễ tan rã khó giữ nguyên dạng hạt

kết Đặc điểm này cùng cần được quan tâm đúng mức khi thực hiện việc chuẩn bị đất trồng cho phù hợp với yêu cầu nông học Thường trong trường hợp này chất lượng làm đất thích hợp nếu mặt đồng có dạng cục với kích thước 50 – 100 mm (nó khác với các loại đất có kết cấu bền, hạt kết khó phá hủy, cần phải làm lớp mặt nhỏ với các hạt có kích thước 0,25 – 7 mm)

Vì thế, cần tìm biện pháp làm đất thích hợp (như cày không lật đất, giảm thiểu

số lần làm đất…) là vô cùng quan trọng, chẳng những để giảm chi phí năng lượng mà còn để bảo vệ đất trồng

2.4 Một số máy làm đất chính

2.4.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật chung

2.4.1.1 Nhiệm vụ cụ thể của việc làm đất là:

Làm tơi nhỏ đất đối với ruộng khô, làm nhuyễn lớp đất trồng trọt ở bề mặt đối với ruộng nước Theo kết quả nghiên cứu thì ở ruộng khô, lớp đất trồng trọt cần được làm tơi với kích thước hạt từ 1 - 10 mm, lớp đất như vậy gọi là có kết cấu tốt Đất có kết cấu hợp lý mới có khả năng hút nước và không khí để dự trữ chúng trong đất, điều tiết được nhiệt độ và phân giải chất hữu cơ nhanh cung cấp cho cây trồng Ở ruộng nước, đất bùn nhuyễn cũng có tác dụng như trên

Làm đất còn phải làm nhiệm vụ diệt trừ cỏ dại và sâu bệnh Nông cụ và máy làm đất khi làm việc sẽ tác động trực tiếp để diệt cỏ dại, sâu bệnh hoặc lật úp, chôn vùi

cỏ dại hoặc phơi nắng để diệt trừ

Chuẩn bị tốt cho việc gieo trồng như làm phẳng mặt ruộng, xẻ rảnh, vun luống…

2.4.1.2 Yêu cầu kỹ thuật chung

Yêu cầu kỹ thuật chung của công việc chuẩn bị đất trồng là khôi phục lại tính chất của đất trồng, để có đủ điều kiện cho hạt giống và cây trồng nảy mầm

Những điều kiện cho hạt giống và cây trồng nảy mầm phát triển:

- Độ tơi xốp của đất: đất có tơi xốp thì chế độ nước và không khí trong đất mới

đủ để cho hạt giống nảy mầm, cây phát triển rễ Các chất dinh dưỡng hữu cơ mới được phân giải và các chất dinh dưỡng vô cơ mới hòa tan ở dạng dung dịch, nhờ thế mà rễ

có thể hút lấy thức ăn

- Độ tơi xốp đất thích hợp nhất khi đất ở dạng hạt (tùy theo tính chất mà kích thước hạt khác nhau) Những vùng đất có kết cấu bền, kích thước hạt khó phá vỡ thì hạt có kích thước trung bình 1 – 3 mm (đất trồng đồng bằng sông Hồng) Những vùng đất có tính chất liên kết không bền hạt dễ bị phá hủy do nước ẩm, kích thước thích hợp khoảng 5 cm (đất ở các tỉnh phía Nam, Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long) Những nơi tơi xốp như vậy sẽ tạo ra những độ hổng trong đất chứa không khí và đặc biệt có nhiều mao quản giữ được nước bằng sức căng mặt ngoài

Đối với ruộng nước cần phải làm nhuyễn đất, làm thoát các khí độc và hút được dưỡng khí

- Đảm bảo độ cày sâu và bằng phẳng mặt đứng Hai yêu cầu này đảm bảo cho tính chất của lớp cây trồng đều nhau về chế độ nước, khí và dinh dưỡng

- Góp phần diệt cỏ dại: có thể bằng cách phơi khô trên mặt đồng trong mùa nắng, hoặc vùi sâu dưới lớp đất

Để thực hiện những yêu cầu trên, người ta dùng các loại nông cụ và máy làm đất như: máy cày, máy bừa, trục lăn, máy phay, máy xới

2.4.2 Máy cày

2.4.2.1 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của máy cày là làm vỡ lớp đất trồng trọt thành từng tảng, cục, thỏi

bằng nhiều cách khác nhau tùy theo từng loại cày Thỏi đất cày lên có thể lật úp hay không lật úp, đất cày có thể còn nguyên tảng lớn hay đã làm nhỏ sơ bộ, lớp đất cày có thể cắt thành một lớp hay hai ba lớp…

2.4.2.2 Yêu cầu nông học

Cày phải đảm bảo độ sâu điều và có thể điều chỉnh cày đúng độ sâu theo quy định tùy theo loại đất Độ sâu trung bình sai khác so với độ cày sâu quy định không được quá ± 1 cm

- Cày phải lật kín cỏ phân rác rưởi Nếu cày quá sâu 18 cm và gốc rạ không cao quá, cần phải lắp thêm thân cày phụ để lật được triệt để hơn, lắp kín hoàn toàn hơn

- Cày phải ổn định, đi thẳng, không cày lặp lại và không cày lõi

Về phương diện chỉ tiêu kinh tế và cơ khí, cày cần phải:

- Vững chắc, ít bị hư hỏng vì cày phải làm việc với điều kiện lực cản lớn, tiếp xúc với đất cát, thuận tiện trong việc sử dụng, năng suất cao

- Lực cản riêng nhỏ Để đạt yêu cầu này, các bộ phận làm việc cần có dạng bề mặt làm việc thích hợp cho từng loại đất Đồng thời, kỹ thuật sử dụng phải được thực hiện đúng Ví dụ: móc cày lắp không đúng sẽ làm tăng lực cản, cày đúng độ ẩm của đất, lực cản sẽ nhỏ nhất

2.4.2.3 Phân loại công cụ cày

Có nhiều căn cứ để phân loại:

Phân loại theo bộ phận làm việc, cày được chia ra:

- Cày lưỡi;

- Cày đĩa

Phân loại theo nhiệm vụ:

- Cày thông dụng, dùng để cày đất thông thường, chiếm phần lớn trong diện tích đất canh tác như đất trồng lúa, trồng ngô, đậu, lạc…

- Cày chuyên dụng, dùng để cày ở đất, đặc biệt hoang hóa, đất có đá, đất rừng Phân loại theo độ sâu cày:

- Cày sâu, thường cày với độ sâu 40 ÷ 50 cm theo phương pháp làm đất tơi không lật hoặc có lật

- Cày trung bình, tùy theo yêu cầu làm việc mà có thể cày sâu từ 18 ÷ 30 cm

- Cày cạn, cày với độ sâu dưới 18 cm, thông thường khoảng 10 ÷ 14 cm Loại này để cày ngả rạ hoặc cày trở trước lúc gieo

2.4.3 Máy bừa

2.4.3.1 Nhiệm vụ

Nhiệm vụ của máy bừa là:

- Tiếp tục làm tơi (nhuyễn) lớp đất mặt (10 ÷ 12 cm) đến mức có thể trồng cây, gieo được

- Diệt cỏ và sâu bệnh ở lớp đất mặt (cỏ được dồn lại để vứt lên bờ hoặc dìm xuống sâu)

- Làm phẳng ruộng

Ngoài ra, bừa còn tác dụng phá váng, làm thoáng đất và giữ ẩm đất

Yêu cầu kỹ thuật là phải làm cho đất tơi nhỏ, nhuyễn đều, không lỏi theo bề mặt

và theo độ sâu, dễ dàng sử dụng, năng suất cao và giá thành hạ

2.4.3.2 Phân loại máy bừa

Theo đối tượng làm việc:

- Máy bừa đất màu

- Máy bừa ruộng nước

Theo sự tác động của bộ phận làm việc:

- Máy bừa tịnh tiến: các bộ phận làm việc của nó chuyển động tịnh tiến, tác động có tính chất va chạm làm đất vỡ, nát ra hoặc cắt nhỏ đất Loại bừa này có tác dụng san phẳng tốt Có những kiểu bừa sau: bừa dích dắc (bộ phận làm việc của nó là những răng), bừa trang…

- Máy bừa quay: các bộ phận làm việc của nó chuyển động quay tròn, tác động cắt nhỏ đất, đâm vỡ đất, chẻ vụn đất Loại này tác động làm tơi xốp Nó có những kiểu bừa sau: bừa đĩa (bộ phận làm việc dạng đĩa), bừa sao, bừa móng, bừa chông (bộ phận làm việc dạng răng thẳng, cong hay hình đuôi cá lắp trên trục quay)

Theo lực kéo:

- Bừa trâu kéo: nông cụ bừa

- Bừa máy kéo (bừa treo, bừa móc): máy bừa

2.4.4 Máy phay

2.4.4.1 Nhiệm vụ

Máy phay được dùng để làm nhỏ đất, làm nhuyễn đất, diệt cỏ,… ở những loại đất có thành phần cơ giới, có độ ẩm, độ chặt thích hợp, người ta dùng máy phay thay cho cả việc cày và bừa Cũng có thể phay đất sau khi cày Dùng phay không qua cày và bừa sẽ giải quyết được công việc làm đất nhanh hơn so với phương pháp làm đất cày

và bừa, ở ruộng nước nếu dùng phay thì số lần lặp đi lặp lại của liên hợp máy làm đất trên ruộng sẽ ít hơn so với cày và bừa, do đó giữ được lớp nền cứng ở dưới lớp đất màu Hơn nữa, lực cản của đất tác dụng lên phay cùng chiều với hướng chuyển động của máy, nhờ vậy mà việc đi lại của máy liên hợp được dễ dàng hơn

2.4.4.2 Yêu cầu kỹ thuật

- Làm tơi đất đến kích thước thích hợp (1 – 10 mm), đối với đất thuộc đất có kết cấu bền, và khoảng 50 mm đối với đất có kết cấu không bền

2.4.5 Máy xới

Máy xới có nhiệm vụ diệt cỏ dại, sâu bệnh, làm tơi đất ruộng khô, làm nhuyễn đất ruộng nước, phá váng, làm thoáng khí để tăng dưỡng khí và thải khí độc, xáo trộn phân, làm đứt một số rễ cây để khích thích cây phát triển rễ mới, kích thích đẻ nhánh vun gốc Ngoài ra, máy xới còn dùng để vun gốc cây trồng khi chăm sóc hoặc xẻ rãnh dẫn, thoát nước

Hiện nay, có hai loại máy xới ruộng nước và ruộng khô, có thể xới toàn bề mặt trước khi gieo cấy hoặc chăm sóc giữa các hàng cây sau khi gieo cấy

2.5 Một số loại máy làm đất tiêu biểu

2.5.1 Máy cày

Dàn cày diệp 3 lưỡi [19] như hình 2.2:

Hình 2.2 Cày diệp 3 lưỡi

Thông số kỹ thuật:

Xá cày: 200 x 3 = 600 mm

Độ sâu cày: 120 – 160 mm Lắp trên máy kéo: BS24SA, BS304, BS404

2.5.2 Máy phay

Máy phay công ty TNHH một thành viên máy kéo và máy nông nghiệp [19]:

Hình 2.3 Máy phay

Thông số kỹ thuật:

Chiều rộng làm việc: 1,2 m Chiều sâu làm việc: 15 – 17 cm Lắp sau máy kéo: BS12; BS165; BS24SA; BS25-PL; BS304; BS404

2.5.3 Máy bừa đinh

Máy bừa công ty TNHH một thành viên máy kéo và máy nông nghiệp [19]:

Hình 2.4 Máy kéo BS8 lắp bừa đinh

Bảng 2.17 Bảng thông số máy bừa đinh [19]

1,6 – 2,9 – 4,8 – 6,1 – 10,9 – 17,8