Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa, đến chất lượng gỗ keo tai tượng (acacia mangium) 9 tuổi trồng tại huyện chiêm hóa, tỉnh tuyên quang

Phân tích mức độ ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến tính chất gỗ ..... Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng Lập địa là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng

NÔNG TRUNG NGHĨA

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LẬP ĐỊA, ĐẾN CHẤT LƯỢNG GỖ KEO TAI TƯỢNG

(ACACIA MANGIUM) 9 TUỔI TRỒNG

TẠI HUYỆN CHIÊM HÓA - TỈNH TUYÊN QUANG

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN THÁI

THÁI NGUYÊN - 2012

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới thầy giáo TS Nguyễn Văn Thái - người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa lâm nghiệp, các thầy

cô và cán bộ Phòng sau đại học - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc, các thầy cô giáo và cán bộ Trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản, trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, đã tạo cho tôi thực hiện và hoàn thành các thí nghiệm của luận văn

Tôi xin chân thành và cảm ơn các cơ quan, văn phòng của huyện Chiêm Hóa đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn này

Tôi xin cảm ơn sự đóng góp ý kiến và giúp đỡ của các bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài luận văn này

Xin chân thành cảm ơn./

Tác giả

Nông Trung Nghĩa

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các ký hiệu, từ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Tổng quan về gỗ Keo tai tượng 2

1.2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 4

1.2.1 Trên thế giới 4

1.2.1.1 Tình hình nghiên cứu Keo tai tượng 4

1.2.1.2 Nghiên cứu về lập địa, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và chất lượng rừng trồng 6

1.2.2 Ở Việt nam 6

1.2.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng keo tai tượng 6

1.2.2.2 Ảnh hưởng của lập địa đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng 8

1.3 Cơ sở lý thuyết phân tích kết quả nghiên cứu 9

1.3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến chât lượng gỗ 9

1.3.1.1 Ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng 9

1.3.1.2 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng 11

1.3.1.3 Ảnh hưởng của cấu tạo gỗ 11

1.3.2 Cơ sở đánh giá chất lượng của gỗ 14

1.3.2.1 Khối lượng thể tích của gỗ 14

1.3.2.2 Co rút và giãn nở 15

1.3.2.3 Tính chất hút nước của gỗ 15

1.3.2.4 Giới hạn bền khi nén (ép) 16

1.3.2.5 Giới hạn bền khi uốn tĩnh 17

1.3.2.6 Giới hạn bền kéo dọc thớ 17

Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 18 2.1 Điều kiện tự nhiên - xã hội huyện Chiêm Hóa 18

2.1.1 Điều kiện tự nhiên 18

2.1.2 Điều kiện dân sinh - kinh tế xã hội 20

Chương 3: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1 Mục tiêu nghiên cứu 24

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 24

3.2.2 Phạm vi nghiên cứu 24

3.3 Nội dung nghiên cứu 25

3.3.1 Xác định tính chất của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 25

3.3.2 Phân tích mức độ ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến tính chất gỗ 25

3.4 Phương pháp nghiên cứu 25

3.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu 25

3.4.2 Phương pháp luận 26

3.4.3 Phương pháp thực nghiệm 26

3.4.4 Phương pháp tổng hợp kết quả và xử lý thông kê toán học 31

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Sự ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến chất lượng gỗ 37

4.1.1 Ảnh hưởng của lập địa đến tính hút nước tối đa của gỗ 37

4.1.2 Ảnh hưởng của lập địa đến khối lượng thể tích gỗ 39

4.1.3 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến tỷ lệ giãn nở của gỗ 41

4.1.4 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến độ bền ép dọc thớ của gỗ 42 4.1.5 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến độ bền Kéo dọc thớ của gỗ 44 4.1.6 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến độ bền uốn tĩnh gỗ 46

4.2 Đánh giá chất lượng gỗ Keo tai tượng 9 tuổi ở lập địa nghiên cứu 49

4.2.1 Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất vật lý của gỗ 50

4.2.1.1 Dựa vào sức hút nước tối đa của gỗ 50

4.2.1.2 Dựa vào khối lượng thể tích của gỗ 51

4.2.1.3 Dựa vào khả năng giãn nở của gỗ 51

4.2.2 Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất cơ học của gỗ 52

4.2.2.1 Dựa vào sức chịu ép dọc thớ của gỗ 52

4.2.2.2 Dựa vào sức chịu kéo dọc thớ của gỗ 54

4.2.2.3 Dựa vào độ bền uốn tĩnh 54

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Kết quả kiểm tra sức hút nước tối đa của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 38

Bảng 4.2 Kết quả kiểm tra khối lượng thể tích của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 40

Bảng 4.3 Kết quả kiểm tra tỷ lệ giãn nở của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 41

Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra độ bền ép dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 43

Bảng 4.5 Kết quả kiểm tra độ bền kéo dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 45

Bảng 4.6 Kết quả kiểm độ bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi (MPa) 47

Bảng 4.7 Tổng hợp kết quả kiểm tra chất lượng gỗ 48

Bảng 4.8 So sánh độ hút nước tối đa của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi và một số loài gỗ khác 50

Bảng 4.9 So sánh khả năng giãn nở tiếp tuyến của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi và một số loài gỗ khác 52

Bảng 4.10 Tiêu chuẩn so sánh độ bền nén dọc thớ gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 53 Bảng 4.11 So sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi và một số loại gỗ khác 53

Bảng 4.12 Tiêu chuẩn so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Keo tai tượng 9 tuổi 54

Bảng 4.13 So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi và một số loại gỗ khác 55

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Thước Panme (25mm) 33

Hình 3.2 Cân điện tử (200g) 33

Hình 3.3 Tủ sấy mẫu 34

Hình 3.4 Máy thử cơ lý đa năng (Nén) 35

Hình 3.5 Máy thử cơ lý đa năng (uốn tĩnh) 36

Hình 4.1 Mẫu kiểm tra tính hút nước tối đa, khối lượng thể tích,tỷ lệ giãn nở và ép dọc thớ gỗ 37

Hình 4.2 Biểu đồ so sánh tính hút nước của gỗ ở 3 lập địa khác nhau 39

Hình 4.3 Biểu đồ so sánh khối lượng thể tích của gỗ ở 3 lập địa khác nhau 40

Hình 4.4 Biểu đồ so sánh tỷ lệ giãn nở của gỗ ở 3 lập địa khác nhau 42

Hình 4.5 Biểu đồ so sánh độ bền ép dọc thớ gỗ ở 3 lập địa khác nhau 44

Hình 4.6 Mẫu thí nghiệm kiểm tra độ bền Kéo dọc thớ gỗ 44

Hình 4.7 Biểu đồ so sánh độ bền kéo dọc thớ gỗ ở 3 lập địa khác nhau 46

Hình 4.8 Mẫu thí nghiệm kiểm tra độ bền uốn tĩnh gỗ 46

Hình 4.9 Biểu đồ so sánh độ bền uốn tĩnh của gỗ ở 3 lập địa khác nhau 48

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là tài sản vô cùng quý giá của quốc gia, là nguyên liệu sản xuất đặc biệt, là một trong những thành phần quan trọng hàng đầu của nền kinh tế Nhà nước về phát triển kinh tế và an ninh quốc phòng của quốc gia Hiện nay, rừng là một đối tượng sản xuất không gì thay thế được Trong những năm gần đây, tài nguyên rừng ngày càng bị suy giảm gây ảnh hưởng trực tiếp đến sinh thái môi trường và đời sống của người dân

Trên thế giới trung bình hàng năm rừng nhiệt đới mất đi khoảng 11 triệu

ha Nhằm đẩy nhanh tốc độ phục hồi rừng, Chính phủ Việt Nam đã ban hành nhiều chính sách, áp dụng nhiều giải pháp , đầu tư nhiều chương trình , dự án trồng rừng Kết quả diện tích rừng ở nước ta đã tăng lên (đến năm 2008 diện tích có rừng là 13,12 triệu ha rừng , độ che phủ 38,7% - Bộ NN & PTNT, 2009), đáp ứng nhu cầu về lâm sản, môi trường sinh thái và cảnh quan du lịch

Tuy nhiên, sự quan tâm của chúng ta trong thời gian qua tập trung nhiều vào đối tượng là rừng phòng hộ và rừng đặc dụng, rừng trồng sản xuất (RTSX) được quan tâm chú ý nhiều và thực tiễn rừng sản xuất hiện nay đang đặt ra rất nhiều vấn

đề cần phải có lời giải đáp, cả về kỹ thuật, kinh tế, chính sách và thị trường, gây ảnh hưởng trực tiếp tới người trồng rừng Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng đặt ra nhiệm

vụ phải trồng 3 triệu ha rừng sản xuất (RSX) giai đoạn 1998 - 2010, tuy nhiên cho đến nay chúng ta chưa đạt được kế hoạch đặt ra Chính vì vậy, Chính phủ đã chỉ đạo trong thời gian tới cần tập trung đẩy mạnh phát triển trồng RSX

Để tiến tới nền lâm nghiệp bền vững về kỹ thuật trong sản xuất, sử dụng cây trồng lâm nghiệp và thực hiện các dự án của rừng trồng nhằm đạt được các giá trị kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường, giúp cho tài nguyên rừng ngày càng phát triển bền vững và đời sống con người ngày càng được nâng lên

Từ những cơ sở khoa học và thực tiễn trên đây nên chọn đề tài này là cấp thiết:

Nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa, đến chất lượng gỗ keo tai tượng (Acacia manggium) 9 tuổi trồng tại huyện Chiêm Hóa - tỉnh Tuyên Quang

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về gỗ Keo tai tượng

* Đặc điểm [6]

Keo tai tượng (Acacia mangium Willd), tên đồng nghĩa (Racospermamangium (Willd) Pedley (1987) Tên địa phương Brown salwood, black wattle, hickory wattle (En) Tên phổ thông ở, Indonesia: Tongke hutan, mangge hutan Malaysia: Mangium Thái lan: Krathin thepha

Phân bố: Keo tai tượng được thấy ở đảo Sula, Seram, Aru, các tỉnh

miền Tây của Papua New Guinia và miền Đông Bắc Quennland, đã được trồng rải rác ở vùng Malesian, đặc biệt là ở Sabah và peninsula của Malaisia Keo tai tượng được nhập vào Việt Nam từ những năm đầu thập niên 80 của thế kỷ XIX và hiện nay được trồng ở hầu hết các tỉnh ở trong nước

Đặc điểm nhận biết: Cây gỗ trung bình đến cây gỗ lớn, có cây cao đến

35m, chiều cao dưới tán cao tới 20m, đường kính có thể đạt đến 90cm Bề mặt

vỏ gần gốc bị nứt, vỏ mầu nâu xám đến nâu đậm, lớp vỏ phía trong nâu nhạt Tán hình trứng hoặc hình tháp, thường phân cành thấp, cành nhỏ có cạnh nhẵn, màu xanh lục Trên cây mầm có lá kép lông chim 2 lần, cuống lá thường bẹt

Cây trưởng thành có dạng lá đơn, phiến lá hình trứng hoặc trái xoan dài, đầu lá có mũ lồi tù, chiều dài của lá dài từ 15-25cm, chiều rộng từ 5-10cm, khá dầy, 2 mặt lá xanh đậm có 4 gân dọc song song nổi rõ Hoa tự hình bông dài gần bằng lá, mọc lẻ hoặc tập trung từ 2-4 hoa tự, ở nách lá, hoa lưỡng tính, tràng hoa màu vàng, nhị nhiều vươn dài ra ngoài hoa Quả đậu xoắn, hạt hình trái xoan, màu đen, hơi dẹt

Đặc tính sinh học và sinh thái học: Hầu hết các loài keo sinh trưởng

nhanh Nhiều số liệu điều tra sinh trưởng của cây keo tai tượng cho thấy, Keo tai tượng có thể đạt tăng trưởng đường kính hàng năm trung bình 5 cm và tăng trưởng chiều cao tới 5m trong 4-5 năm đầu Số liệu nghiên cứu ghi chép cho

thấy, năm đầu tiên cây đạt đến chiều cao 3m và trong năm thứ 2 Keo tai tượng

có thể đạt chiều cao trung bình hơn 8m và đường kính bình quân đạt 9cm

Tuy nhiên, tốc độ sinh trưởng của cây giảm nhanh sau 7-8 năm tuổi, cây keo tai tượng không thể vượt quá chiều cao 35 m và đường kính 35 cm Ở Sabah cây keo tai tượng ở tuổi 14 chiều cao chỉ đạt 30 m và đường kính đạt

40 cm Ở vĩnh phú (cũ) cây 4 tuổi cao trung binh 6,8m đường kính đạt 8cm

Keo tai tượng có thể trồng và phát triển trên nhiều lập địa khác nhau, kể

cả vùng đất khô cằn, đất bạc màu Điều kiện thích hợp nhất đối với loài cây này

là ở vùng đất có độ PH = 4-6 và lượng mưa trung bình năm từ 1400 - 2000mm

Cây mọc nhanh, mọc rất tốt ở đất sâu ẩm và nhiều ánh sáng Nơi đất cằn cỗi cây mọc chậm và phát tán sớm Tuy nhiên, đây là loài cây dễ trồng, nhanh khép tán, có tác dụng che phủ và cải tạo đất tốt

Cấu tạo: [12]

- Đặc điểm cấu tạo thô đại: Gỗ lõi có màu hồng đến đen nâu, đôi khi thấy màu nâu cánh gián hoặc nâu xám, phân biệt rõ với gỗ có màu vàng tía đến vàng rơm Thớ gỗ thường thẳng, đôi khi thấy thớ xoắn Bề mặt khá mịn

và đồng nhất, thỉnh thoảng thấy có dải sọc do có các dải màu sẫm chạy dọc,

gỗ có tính phản quang, mạch gỗ khá lớn đến lớn và có thể thấy rõ bằng mắt thường, gỗ không có hiện tượng cấu tạo lớp

- Đặc điểm cấu tạo hiển vi: Vòng năm không rõ Mạch gỗ phân tán, số lượng 5,9 - 6,4 mạch/mm², mạch đơn (chiếm 40%) và mạch kép 2-4, đường kính trung bình lỗ mạch 154 µm, lỗ xuyên mạch đơn, lỗ thông ngang xếp so

le, miệng lỗ thông ngang hình đa giác, đường kính 6 -9µm, lỗ thông ngang giữa mạch và tia là đôi lỗ thông ngang nửa có vành, không có thể bít Sợi gỗ dài 1063µm, đường kính trung bình 21,1µm, chiều dày vách 2,38 µm, không

có vách ngăn ngang, màng lỗ thông ngang đơn hoặc có vành kích thước nhỏ

Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây khá nhiều, ở dạng vây quanh mạch kín hình tròn, thường có từ 2-4 tế bào mô mềm vây kín quanh lỗ mạch, có xu

hướng vây quanh mạch hình cánh, đặc biệt với lỗ mạch nhỏ, mỗi dây tế bào

mô mềm dọc có 2-4 tế bào Tia gỗ rộng 1-2-3 hàng tế bào, cao 0,2-,0,4mm, số lượng 4-6-8 tia/mm, tia gỗ cấu tạo đồng nhất Tinh thể hình lăng trụ có trong ruột của các tế bào mô mềm xếp dọc thân cây Gỗ không có silic, phát quang khi có tia cực tím

Tính chất: Gỗ keo tai tượng là loại gỗ lá rộng có khối lượng thể tích

trung bình, gỗ có hàm lượng Cululose chiếm tổng 78%, alpha Cululose chiếm 46,5%, lignin 27%, pentozan 14% và tro 0,2%, hàm lượng các chất tan trong cồn Benzen 3,8%, trong nước nóng 3,3% và trong xút 13,4%

Công dụng: Gỗ keo tai tượng được dùng trong xây dựng, đóng tàu,

làm nội thất và khung hộc, ván mỏng, ngoài ra còn là nguyên liệu rất tốt trong sản xuất ván dăm

Gỗ keo tai tượng cho bột giấy tốt, có thể so sánh được với gỗ bạch đàn Ở Australia thí nghiệm nấu sunphát với dăm keo tai tượng rừng trồng 9 năm tuổi cho thấy chỉ cần lượng kiềm trung bình cho hiệu suất bột trên 50% Hiệu suất bột giấy thậm chí còn đạt cao hơn tới 75%, với quá trình nấu sun phít trung tính nửa hóa học và bột giấy dễ tẩy trắng đạt đến độ trắng dùng cho sản suất giấy chất lượng cao

Triển vọng: Sử dụng gỗ Keo tai tượng trong sản xuất ván dăm và ván

sợi có thể tích trung bình (MDF) trong tương lai sẽ tăng và chất lượng ván dăm đáp ứng được yêu cầu cho sản xuất bột giấy và giấy Hiện nay, vấn đề mục lõi có thể được hạn chế bằng cách trồng xen loài, lựa chọn, nhân giống hay lai giống Mức độ mục lõi cao có thể là do mùa mưa ngắn

1.2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Trên thế giới

1.2.1.1 Tình hình nghiên cứu Keo tai tượng

Trong những năm 1980, các loài Keo Acacia đã được đưa vào thử nghiệm ở nhiều nước vì khả năng tốt của chúng, nhất là khả năng cải tạo đất,

chống xói mòn, năng suất cao Khảo nghiệm ở Philippin với 7 loài cho thấy Keo tai tượng có chiều cao đứng thứ 3 ở cả 2 điểm thí nghiệm (Havmoller,1989)

Năm 1986, trên đảo Hải Nam - Trung Quốc với 20 xuất xứ của 8 loài keo đã được thực hiện ở tuổi thứ 2 Trong đó Keo tai tượng không nằm trong nhóm loài và xuất xứ dẫn đầu Sau 2 năm tai tuổi keo tượng sinh trưởng D < 7,4 cm, H<4,7m (Minquan, Ziayu and Yutian, 1989)

Năm 1985, 23 xuất xứ của 12 loài keo đã được khảo nghiệm tại 6 điểm tại Thái Lan (P.chittanchumnonK and SirilaK, 1991) Kết quả cho thấy của 3 năm tuổi tại 2 điểm thí nghiệm: Tại Ratchaouri, keo tai tượng xuất xứ

13846 xếp thứ 9 có chiều cao 7,2m Tại Saitheng, keo tai tượng không nằm trong 10 xuất xứ dẫn đầu, tại đây loài và xuất xứ dẫn đầu vẫn là Acrassicapa

13683 với chiều cao 18,4m

Darus (1991) Khi nghiên cứu vai trò của lá trong việc dâm hom keo tai tượng cho rằng, lá giữ được vai trò chủ chốt trong việc hình thành mô phân sinh của rễ ở các hom chưa hóa gỗ, đặt dưới phun mù, cần cắt đi một phần lá cho hom nhỏ lại, vừa đỡ thoát hơi nước lại tiết kiệm được diện tích dâm cây

R.passad (1992) Nghiên cứu sinh trưởng của các loài keo Acacia và một số loài cây khác trên các loại đất hoang hóa tại nhiều khu vực khác nhau

ở Ấn Độ Kết quả khẳng định được tính chất trội và khả năng chịu hạn của một số loài keo sinh trưởng trên đất bạc màu

Thời gian gần đây, loài keo tai tượng ở Inđônêsia đã được dâm hom thành công, phục vụ rừng trồng rừng kinh tế

Theo tác giả Shuen - Chao Wu, (1994) Đã khẳng định: Gỗ keo tai tượng hoàn toàn có thể sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất ván sợi, bởi vì gỗ keo tai tượng là loại gỗ có ứng suất tách nhỏ, dễ phân ly, có khả năng kết dính tốt bởi các loại keo dán tổng hợp

Theo Hikaru Sasaki, Shuichi Kawai and Ling - Fei Ma, (1994) Gỗ keo tai tượng có thể hoàn toàn có thể sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ván dăm định hướng

Theo tác giả R.M.H.J Lemmen, I.soerianegara and W.C Wong (1995) Đã xác định, mặc dù trong thành phần của gỗ keo tai tượng có chứa nhiều chất màu, tanin, gỗ có màu sẫm v.v, song sợi gỗ của gỗ keo tai tượng lại rất dễ tẩy trắng Do đó gỗ keo tai tượng là nguồn nguyên liệu tốt cho công nghiệp sản xuât giấy thông dụng Vì gỗ keo tai tượng là loại gỗ có chiều dài sợi không lớn (Chiều dài sợi từ 0,7-0,9mm) nên không thể sản xuất các loại giấy có chất lượng cao Hiện nay trên thế giới có nhiều nơi sử dụng gỗ keo tai tượng để sản xuất giấy

1.2.1.2 Nghiên cứu về lập địa, ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và chất lượng rừng trồng

Lập địa rừng trồng cũng là một trong những biện pháp, kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất rừng trồng Đối với mỗi lập địa, mỗi loài cây trồng, mỗi mục đích kinh doanh rừng đều có cách sắp xếp, bố trí cây trồng khác nhau Về vấn đề này đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu với nhiều loài cây khác nhau trên các lập địa khác nhau, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1992) khi nghiên cứu mật độ và lập địa trồng rừng cho Bạch đàn E deglupta ở papua New Guinea đã bố trí theo các lập địa Số liệu thu được sau 5 năm trồng cho thấy đường kính bình quân của các công thức thí nghiệm cũng có kết quả tăng khác nhau

1.2.2 Ở Việt nam

1.2.2.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng keo tai tượng

Nghiên cứu loài keo tai tượng được bắt đầu năm 1980 Theo Nguyễn Hoàng Nghĩa (1991), một số xuất xứ của 4 loài keo đã được đưa vào thử nghiệm ở nước ta cho thấy, tiềm năng sinh trưởng đáng khích lệ, ở 2 điạ điểm

Ba Vì (Hà Nội), Hóa Thượng (Thái Nguyên), keo tai tượng sinh trưởng khá nhất cả về chiều cao và đường kính

Cuối năm 1980 Keo tai tượng đã trở thành loài được ưa chuộng nhất

ở nước ta Vì bên cạnh, nó có khả năng sinh trưởng cao, còn có khả năng duy trì

độ phì nhiêu của đất, chống xói mòn Nhìn chung ở Miền Nam lớn nhanh hơn ở

miền Bắc, cụ thể là ở Bình Sơn (Đồng Nai) loài cây này đạt chiều cao bình quân 2,8m/ năm, đường kính 4,5cm/ năm Trong khi đó ở Ba Vì - Hà Nội và Vĩnh Phú, hai chỉ tiêu này chỉ đạt 1,9 m/ năm và đường kính 2,4 - 2,6cm/ năm

Một số xuất xứ A.mangium đã được đưa vào thử nghiệm một số nơi, mặc dù các rừng khảo nghiệm còn non tuổi, song đã có kết quả bắt đầu Sinh trưởng của loài keo tai tượng ở Bầu Bảng chỉ đạt gần 2m/ năm, trong khi đó ở

La Ngà xuất xứ tốt nhất đạt chiều cao 3,3m /năm

Đầu năm 1990 Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng đã triển khai một khảo nghiệm gồm 39 xuất xứ của 5 loài keo tại Ba Vì (Hà Nội), sau 6 tháng sinh trưởng của 5 loài keo được xếp theo chiều cao (m) và đường kính (cm) như sau:

Vi Văn Viện (2000) Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại hình rừng trồng thuần loài Keo tai tượng đến một số tính chất vật lý - hóa học của đất đai tại lâm trường Bát Sát - Lào Cai Kết quả đã đưa ra được sự ảnh hưởng của đến tính chất vật lý và hóa học của đất

Ngoài những nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của Keo tai tượng, nghiên cứu ảnh hưởng của Keo tượng đến độ phì của đất…vv Cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu tạo, tính chất và khả năng sử dụng Keo tai

- Theo tác giả Phạm Văn Chương (2001), gỗ Keo tai tượng hoàn toàn phù hợp với nguyên liệu sản xuất ván ghép thanh Nhưng khi sản xuất ván ghép thanh chỉ nên dùng để sản xuất ván lõi cho loại sản phẩm dạng ván ghép thanh có phủ mặt Tỷ lệ kết cấu theo phương chiều dày sản phẩm (R) hợp lý giữa lớp mặt và lớp lõi khi sản xuất ván ghép thanh với ván lõi và keo tai tượng, ván phủ mặt là ván mỏng từ gỗ trám trắng là R=24-35%

- Theo tác giả Lê Xuân Tình (1993) Đã đưa ra nghiên cứu và đưa ra cấu tạo và tính chất cơ lý của gỗ Keo tai tượng, từ đó ứng dụng loại keo này vào sản xuất ván dăm

- Tác giả Trần Ngọc Thiệp (1993) Đã tiến hành nghiên cứu sản xuất ván mộc từ gỗ Keo tai tượng để thay thế chi tiết mộc Kết quả tác giả đã kết luận gỗ keo tai tượng hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu trong sản xuất đồ mộc dân dụng

Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả ở Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu sử dụng gỗ keo tai tượng trong công nghệ sản xuất các loại ván nhân tạo

và mộc thông dụng

Tuy nhiên, với những kết quả trên ta thấy, lập địa có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng gỗ Keo tai tượng chưa được làm rõ Vì vậy, việc tiến hành làm đề tài này là cần thiết

1.2.2.2 Ảnh hưởng của lập địa đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng

Lập địa là tổng thể các điều kiện hoàn cảnh của thực vật mà chúng là những nhân tố tác dụng đến sinh trưởng thực vật

Lập địa là sự sắp xếp không gian của một số lượng cây nhất định trên một đơn vị diện tích Rừng trồng gỗ nguyên liệu thì sản phẩm lấy ra từ rừng chủ yếu là gỗ Muốn có sản lượng gỗ cao, đảm bảo quy cách, phẩm chất đáp ứng được yêu cầu và mục đích sử dụng thì lập địa cần phải phù hợp Vì vậy,

có thể nói lập địa là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng trong trồng rừng và trong đó có keo tai tượng

Trên thực tế rừng trồng nguyên liệu gỗ nhỏ ở Tuyên Quang hiện nay được trồng ở nhiều lập địa khác nhau Sự ảnh hưởng của các lập địa này đến chất lượng gỗ Keo như thế nào và sử dụng gỗ ở những lập địa như thế nào, cho đến nay chưa có công trình nào khẳng định chắc chắn Chính vì vậy, để

có cơ sở khoa học khẳng định lập địa có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng gỗ keo tượng, nên tác giả đã chọn đề tài này làm rõ hơn nữa về sự ảnh hưởng của lập địa đến keo tai tượng

1.3 Cơ sở lý thuyết phân tích kết quả nghiên cứu

1.3.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến chât lượng gỗ

1.3.1.1 Ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng

Điều kiện sinh trưởng là sự tham gia tổng hợp của các nhân tố: Khu vực địa lý, độ cao so với mặt nước biển, nhiệt độ, lượng mưa, đất đai vv

- Ánh sáng là nguồn năng lượng không thể thiếu được của cây xanh, nhờ có ánh sáng cây xanh mới tổng hợp được các chất hữu cơ Vì vậy điều kiện ánh sáng khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng Điều kiện ánh sáng của nơi trồng rừng khác nhau chủ yếu do vĩ độ địa lý và địa hình thay đổi Ở miền núi trong phạm vi một vùng, độ cao so với mặt nước biểnh có hướng dốc khác nhau, dẫn đến điều kiện ánh sáng khác nhau

- Nhiệt độ là điều kiện tất yếu để cây rừng tiến hành các quá trình sinh lý, nhiệt độ cao thấp, thời gian dài ngắn quyết định thời kỳ sinh trưởng và tình hình phát triển thực vật, vì vậy ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng cây rừng Cùng với điều kiện ánh sáng, tình hình nhiệt độ nơi trồng rừng có thể khác nhau, đặc biệt là miền núi, trong phạm vi hẹp, nhiệt độ có thể thay đổi rõ rệt do khác nhau về độ cao với mặt nước biển, hướng dốc, vị trí của hướng dốc [11]

- Nước có vai trò quyết định trong đời sống cây trồng, nhờ có nước thực vật mới hấp thụ được cá chất dinh dưỡng, mới duy trì được nhiệt độ cơ thể…vv Ở vùng núi, nước trong đất không chỉ thay đổi do đặc điểm của đất

mà còn thay đổi do địa hình (độ cao so với mặt nước biển, độ dốc, hướng dốc,

vị trí của dốc) [11]

- Độ phì của đất cao hay thấp là do hai nhân tố quyết định: Dung lượng và chất lượng các chất khoáng có trong đất Dung lượng là chỉ độ dày của đất, mức độ các chất khác lẫn trong đất Chất lượng là hàm lượng và thành phần chất khoáng có trong một đơn vị thể tích của đất nhiều hay ít Vùng đồi núi ở nước ta, lớp đất mặt thường mỏng, tỷ lệ đá lẫn lớn, thường là những nhân tố hạn chế độ phì của đất

- Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng đến chất lượng gỗ (tính chất cơ lý của gỗ) việc tách riêng sự ảnh hưởng của một nhân

tố nào đó để nghiên cứu thì khó có thể thực hiện được

- Sự ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu đến tính chất cơ - lý của gỗ cho phép giả định rằng: Mức độ ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu có liên quan đến vùng phân bố đến các loài gỗ Mức độ ảnh hưởng rõ ràng đối với các loài gỗ có vùng phân bố rộng rãi (Thông rụng lá, Bạch dương), đối với các loài phân bố hẹp yêu cầu điều kiện sinh trưởng cao hơn (Sồi, Bạch lạp) thì ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu ít rõ ràng

- Tuy nhiên, chưa có một công trình nghiên cứu nào đưa ra một kết luận chung cho tất cả các loài cây Đã có một số công trình nghiên cứu cho từng loại gỗ riêng biệt Những kết luận của các tác giả không phù hợp với nhau, được giải thích như thế nào là điều kiện khó khăn, vì bản thân của những công trình nghiên cứu đó cũng chưa được hoàn thiện Tuy nhiên, đa số những công trình nghiên cứu về loài gỗ lá kim (Thông), các loài gỗ lá rộng (mạch xếp vòng: Sồi mạch phân tán, Thủy thanh cương, Sơn dương) đưa đến kết luận sau đây Ở đất tốt gỗ được hình thành có chất lượng tốt, song một số công trình nghiên cứu khác cho biết, gỗ Thông sinh trưởng ở điều kiện trung bình có tính chất gỗ cao nhất (điều kiện đất tốt và xấu đều gây lên làm giảm

chất lượng gỗ, song xu thế điều kiện đất tốt giảm ít hơn so với đất xấu), còn đối với gỗ Sồi ở đất khô thì tính chất của gỗ tốt hơn

Điều đó cho thấy, với từng loài gỗ khác nhau trong cùng một điều kiện sinh trưởng sẽ cho chất lượng gỗ là khác nhau Cùng một loài gỗ, được trồng tại khu vực có điều kiện sinh trưởng khác nhau sẽ cho ta chất lượng gỗ khác nhau Cây có điều kiện sinh trưởng tốt sẽ phát triển nhanh hơn sẽ phát triển nhanh hơn cây có điều kiện sỉnh trưởng không tốt, do đó cây sinh trưởng tốt sẽ có chất lượng gỗ thường kém hơn

Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của lập địa đến chất lượng rừng trồng Do vậy, chúng tôi tiến hành khống chế yếu tố điều kiện sinh trưởng Việc khống chế điều kiện sinh trưởng bằng cách: Cây thí nghiệm được lấy ở nơi có lập địa sinh trưởng về ánh sáng, độ ẩm, đất đai, độ ẩm vv

1.3.1.2 Ảnh hưởng của lập địa rừng trồng

Lập địa là một trong những biện pháp kỹ thuật lâm sinh quan trọng có ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, ảnh hưởng đến chất lượng gỗ Điều kiện khác nhau, kích thước và đường kính, chiều cao cũng khác nhau Theo các tài số [21]

gỗ là vật dị hướng, có sự biến đổi về tính chất (cơ học, vật lý) trong cùng một thân cây, biến đổi theo chiều cao của gỗ Do vậy, với đường kính khác nhau, chiều cao khác nhau của gỗ sẽ làm cho gỗ có sự khác nhau về chất lượng của gỗ

Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành phân tích sự ảnh hưởng của lập địa đến chất lượng gỗ ở 3 lập địa khác nhau: Lập địaChân, lập địa Sườn, lập địa Đỉnh

1.3.1.3 Ảnh hưởng của cấu tạo gỗ

Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến chất lượng gỗ, do đó chúng tôi sẽ khống chế cây keo tai tượng được trồng trên các lập địa khác nhau, nhưng được trồng cùng một độ tuổi Cấu tạo

gỗ là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gỗ Loại gỗ khác nhau sẽ có cấu tạo khác nhau, dẫn đến chất lượng gỗ cũng khác nhau

* Cấu tạo ảnh hưởng đến khối lượng thể tích gỗ [21]

Cấu tạo gỗ là một nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích, gỗ có cấu tạo khác nhau dẫn đến khối lượng thể tích khác nhau Cấu tạo gỗ ảnh hưởng đến khối lượng thể tích được thể hiện qua nhiều cấu tạo

- Yếu tố, cấu tố thành tế bào trong cây (đó là tỷ lệ tế bào vách dày và

tế bào vách mỏng), vách tế bào tạo ra độ rỗng của gỗ nhiều hay ít, độ rỗng càng lớn khối lượng thể tích càng nhỏ và ngược lại

- Tỷ lệ gỗ sớm - gỗ muộn: Đối với những cây gỗ có gỗ sớm - gỗ muộn phân biệt thì tỷ lệ gỗ muộn nhiều hay ít có ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể tích của gỗ Khối lượng thể tích gỗ muộn gấp 2 -3 lần khối lượng thể tích gỗ sớm Do đó, tỷ lệ gỗ muộn càng nhiều thì khối lượng thể tích càng lớn và ngược lại

- Vòng tăng trưởng hàng năm (vòng năm): Đối với cây gỗ lá rộng mạch vòng, vòng tăng trưởng hàng năm càng lớn thì tỷ lệ gỗ muộn càng nhiều, nên khối lượng thể tích càng cao Đối với gỗ lá rộng mạch phân tán, vòng năm rộng thì tỷ lệ gỗ sớm và gỗ muộn là một hằng số nên khối lượng thể tích không thay đổi

* Ảnh hưởng đến tỷ lệ co dãn của gỗ [21]

Cấu tạo gỗ là một nhân tố ảnh hưởng đến tỷ lệ co dãn của gỗ, cấu tạo

gỗ là nhân tố gây ra sự chênh lệch về co dãn giữa chiều dọc và chiều ngang thớ, gây sự chênh lệch giữa chiều tiếp tuyến và chiều xuyên tâm Từ đó gây lên hiện tượng gỗ bị cong vênh, nứt nẻ

- Cấu trúc vách tế bào: Trong thân cây đại đa số các tế bào xếp theo chiều dọc thân cây Trong mỗi tế bào, vách thứ sinh chiếm phần chủ yếu Cách sắp xếp các mixen trong vách thứ sinh đặc biệt là lớp giữa của vách thứ sinh, các mixen xếp song song với trụ dọc của tế bào Mặt khác bản chất của quá trình co dãn là sự thay đổi về khoảng cách giữa các mixen Từ đó dẫn đến

co dãn theo chiều ngang thớ lớn hơn nhiều so với chiều dọc thớ gỗ

- Tia gỗ: Do tia gỗ dẫn đến co dãn theo chiều tiếp tuyến lớn hơn 2 lần

so với chiều xuyên tâm Các tế bào cấu tạo nên tia gỗ nằm vuông góc với trục

dọc thân cây, cùng chiều với các đường kính như vây, với mỗi tia gỗ đại bộ phận tế bào xếp xen theo chiều dọc tia gỗ Trong mỗi tế bào mô mềm đại bộ phận mixen sếp song song với trục tế bào Do đó trong mỗi tia gỗ đại bộ phận mixenxenlulo xếp song song với trục tia gỗ Do vậy, khi co dãn sự thay đổi theo chiều ngang tia gỗ lớn hơn nhiều so với chiều dọc tia gỗ, chiều ngang tia

gỗ là chiều tiếp tuyến của cây, chiều dọc tia gỗ là chiều xuyên tâm của cây

* Ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ [21]

Gỗ hút nước nhanh hay chậm, nhiều hay ít phụ thuộc nhiều vào cấu tạo

gỗ Gỗ có độ rỗng lớn khả năng hút nhanh, nhiều và ngược lại Ngoài ra, gỗ hút nước còn phụ thuộc vào vị trí, chiều thớ, hình dạng và kích thước của mẫu gỗ Khối lượng thể tích càng lớn gỗ hút nước càng chậm Gỗ lõi thường hút nước chậm hơn gỗ giác Mặt xuyên tâm và tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm

* Ảnh hưởng đến độ bền ép, kéo dọc thớ và uốn tĩnh [21]

Sự sắp xếp tế bào trong cây và cấu trúc của vách tế bào: trong thân cây, đại đa số các tế bào sắp xếp theo chiều dọc thân cây Trong mỗi tế bào, đặc biệt là lớp giữa của vách thứ sinh trong vách tế bào, các mixen xếp theo chiều dọc thân cây Khi có ngoại lực tác dụng sẽ tác dụng vào đồng các mixen làm cho trong gỗ sản sinh ra một nội lực chống lại Do vậy, làm cho độ bền, kéo dọc thớ và uốn tĩnh sẽ lớn hơn nhiều so với ép và kéo ngang thớ gỗ

Tia gỗ: Tia gỗ là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền ép ngang tiếp tuyến và xuyên tâm Chiều xuyên tâm là chiều dọc theo tia gỗ, chiều tiếp tuyến là chiều ngang tia gỗ Khi tiến hành ép xuyên tâm sẽ có cường độ lớn hơn tiếp tuyến

Gỗ sớm - gỗ muộn: Đối với cây gỗ lá kim và gỗ lá rộng mạch vòng có gỗ sớm và gỗ muộn phân biệt, tia gỗ nhỏ Cường độ theo chiều xuyên tâm sẽ nhỏ hơn cường độ theo chiều tiếp tuyến Nguyên nhân là do khi ép theo chiều xuyên tâm chỉ có phần gỗ sớm chịu lực, gỗ sớm có cường độ chịu lực nhỏ hơn phần gỗ muộn Khi ép theo chiều tiếp tuyến sẽ có cả hai phần gỗ sớm và gỗ muộn chịu lực

Tố thành tế bào trong cây: Là tỷ lệ tế bào vách dày và tế bào vách

mỏng Các loại cây khác nhau, vị trí khác nhau trong thân cây có tổ thành tế bào khác nhau nên dẫn tới mọi tính chất gỗ khác nhau

Tỷ lễ giữa 3 tổ chức: + Tổ chức dẫn nước và muối khoáng (nhựa nguyên): Ở gỗ lá kim do quản bào gỗ sớm đảm nhận Gỗ lá rộng do mạch gỗ đảm nhận Đây là những tế bào có kích thước, có phần ruột rỗng lớn nhất Do

đó, nếu tỷ lệ này phát triển thì tính chất cơ học của gỗ sẽ giảm xuống

+ Tổ chức dự trữ chất dinh dưỡng: Chức năng này do mô mềm đảm nhận, đây là những tế bào vách mỏng, do đó những tổ chức này phát triển thì tính chất cơ lý của gỗ sẽ giảm xuống

+ Tổ chức cơ học: Ở gỗ lá kim là do quản bào gỗ muộn đảm nhận, ở gỗ

lá rộng do sợi gỗ đảm nhận Nói chung đây là những tế bào vách dày có kích thước bé nên có ruột rỗng rất nhỏ, có loại ruột hoàn toàn bị bịt kín Do đó, nếu

tổ chức cơ học mà phát triển thì tính chất cơ lý của gỗ sẽ tăng lên đáng kể

Tỷ lệ xenlulo và linhin: Xenlulo là thành phần chủ yếu của gỗ, chiếm trung bình 50% thể tích gỗ, là phần tử chủ yếu sinh sản ra nội lực của gỗ Nội lực xenlulo tạo ra đều là những ứng lực lớn nhất (kéo dọc, nén dọc, uốn tĩnh) Linhin

là thành phần thứ hai cấu trúc nên vách tế bào, linhin có cấu trúc vô định hình nên ứng lực nào do linhin tạo ra nội lực đều là những lực nhỏ nhất (ép ngang, trượt dọc, trượt ngang, tách vv) trong cấu trúc vách tế bào, linhin là một chất bám trên sườn xenlulo, vì vậy linhin tạo ra độ nhẵn của gỗ Nói cách khác, gỗ nào ở vị trí nào trong cây nếu hàm lượng linhin cao thì gỗ đó sức chịu ép cao

1.3.2 Cơ sở đánh giá chất lượng của gỗ

1.3.2.1 Khối lượng thể tích của gỗ

Khối lượng thể tích là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong lĩnh vực sử dụng khác nhau Khối lượng thể tích có mối liên quan mật thiết với các tích chất vật lý, cơ học khác của gỗ

Khối lượng thể tích liên quan chặt chẽ đến sức co dãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối lượng thể tích là khác nhau

Khối lượng thể tích là nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ

Khối lượng thể tích cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có khối lượng thể tích càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao Khối lượng thể tích của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó khối lượng thể tích có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vât lý,

cơ học của gỗ Gỗ có khối lượng thể tích thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp Khối lượng thể tích là một nhân tố quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ Trong sản xuất ván dán, thích hợp nhất là sử dụng những loại

gỗ có khối lượng thể tích từ 0.4 - 0.6 g/cm³ Trong sản xuất giấy bột và giấy thường sử dụng những loại gỗ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 0.6 g/cm³ Trong sản xuất ván dăm thường sử dụng gỗ có khối lượng thể tích là 0.4 - 0.65 g/cm³ Trong sản xuất đồ mộc lớn hơn 0.4g/cm³

1.3.2.2 Co rút và giãn nở

Khi phơi sấy gỗ, nước từ trong gỗ bốc hơi ra, kích thước gỗ thu nhỏ lại, hiện tượng ấy gọi là sự co rút Ngược lại, khi gỗ khô kiệt hút nước, làm cho kích thước gỗ tăng lên, hiện tượng ấy gọi là sự dãn nở Nhưng không phải mỗi khi độ ẩm thay đổi thì hiện tượng co dãn đều sản sinh, gỗ chỉ co dãn khi

độ ẩm của nó biến đổi trong khoảng từ 0% đến độ ẩm bão hòa thớ gỗ Mặt khác, gỗ có cấu tạo không đồng nhất theo 3 chiều thớ nên co dãn của gỗ theo

3 chiều là rất khác nhau Co dãn là nguyên nhân gây lên biến hình, cong, vênh, nứt nẻ trong quá trình sấy gỗ sử dụng gỗ trực tiếp vv Hiểu được đặc điểm co dãn của từng lọai gỗ sẽ giúp chúng ta sử dụng gỗ hợp lý và có các biện pháp phòng trừ, hạn chế những nhược điểm do gỗ co dãn gây ra [21]

1.3.2.3 Tính chất hút nước của gỗ

Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong nước Tính chất hút nước của gỗ được thể hiện ở độ hút nước Độ hút nước, thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, như: Khối lượng thể

tích gỗ, vị trí gỗ, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu vv trong đó yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích Khối lượng thể tích càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm hơn gỗ giác Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì thì tốc độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước nhanh nhưng không nhiều Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của

gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tê trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hóa chất, dưới điều kiện áp suất thường

Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biêt trong giới hạn độ ẩm bão hòa thớ gỗ Trong công nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gỗ để lựa chọn độ ẩm gỗ cho thích hợp

Với loại gỗ có độ hút nước lớn, tốc độ hút nước nhanh, trong quá trình nấu bột giấy, dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ Tuy nhiên, trong sản xuất ván nhân tạo, lượng keo dễ bị thấm sâu, nhiều, gây thiếu keo trên bề mặt dán dính nếu điều chỉnh độ nhớt dính của keo không phù hợp

1.3.2.4 Giới hạn bền khi nén (ép)

Gỗ chịu nén dọc thớ: Khi gỗ chịu nén dọc thớ, trong gỗ sản sinh ra nội lực chống lại keo theo chiều dọc thớ Do đại bộ phận các tế bào sắp xếp song song với trục dọc thân cây nên khi có lực tác động theo chiều dọc thì các bó mixenxenluloza sản sinh ra nội lực chống lại tác động đó Khả năng liên kết giữa các mixenxenluloza bởi linhin và lớp keo màng giữa các tế bào làm cho các mixenxenluloza ổn định vị trí khi chịu lực Sức hút tương hỗ giữa các phần tử cấu tạo nên gỗ, tạo cho nó một khối vững chắc và chính nó tạo ra ứng lực cho gỗ [21]

Gỗ chịu nén ngang thớ: Trong một giới hạn nhất định, khi chịu nén ngang thớ gỗ biến dạng đàn hồi, trong giới hạn đó sức hút và sức đẩy tương hỗ giữa các mixenxenluloza cân bằng nhau, làm cho khối gỗ vững chắc theo phương nằm ngang Gỗ được cấu tạo bởi các tế bào hình ống, rỗng ruột nên khi lực bên ngoài

vượt quá giới hạn đàn hồi (chủ yếu là phía đầu các tế bào) làm cho các tế bào (trước hết là tế bào mạch gỗ, tế bào mô mềm, quản bảo gỗ sớm) bị phá hoại

Giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ liên quan chặt chẽ đến tỷ suất nén trong sản xuất ván nhân tạo (đặc biệt là sản xuất ván dán), nếu giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ nhỏ thì tỷ suất nén sẽ lớn, tiêu tốn nhiều nguyên liệu trong khâu ép ván

1.3.2.5 Giới hạn bền khi uốn tĩnh

Giới hạn bền khi uốn tĩnh là một trong hai chỉ tiêu cơ học quan trọng

án gia công chế biến

1.3.2.6 Giới hạn bền kéo dọc thớ

Sức kéo dọc thớ của gỗ rất lớn do hầu hết các mixenxenlulose sắp xếp theo chiều dọc thớ Tùy theo các loại gỗ, ứng suất kéo dọc thớ của gỗ là khác nhau biến động từ 500- 2000.105N/m², ứng suất kéo dọc thớ gấp 2-3 lần sức chịu ép dọc thớ Vì vậy, trong các kết cấu gỗ, gỗ rất ít bị phá hoại do lực kéo dọc thớ gây ra Đối với gỗ thớ thẳng, dài, tia gỗ nhỏ, tỷ lệ tổ chức cơ học trong cây càng phát triển thì sức chịu kéo càng cao [21]

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Điều kiện tự nhiên - xã hội huyện Chiêm Hóa

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

* Vị trí địa lý

Chiêm Hóa nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Tuyên Quang, cách thành phố Tuyên Quang 67 km về phí Bắc bao gồm 26 xã, thị trấn, có tổng diện tích tự nhiên là 145.960 ha (chiếm 24.87% diện tích tự nhiên của Tỉnh)

Huyện có 1 thị trấn Vĩnh lộc và có 26 xã gồm: Minh Quang, Phúc Sơn, Trung Hà, Tân Mỹ, Hà Lang, Tân An, Hùng Mỹ, Phúc Thịnh, Hoà Phú, Tân Thịnh, Hoà An, Trung Hoà, Yên Nguyên, Nhân Lý, Yên Lập, Bình Phú, Phú Bình, Ngọc Hội, Kim Bình, Kiên Đài, Tri Phú, Linh Phú, Vinh Quang và Bình Nhân là nơi có 80% dân tộc thiểu số là địa bàn sinh sống của 22 dân tộc như: Kinh, Tày, Nùng, Dao, Thuỷ vv

Địa giới hành chính:

- Phía Đông giáp với huyện Chợ Đồn - tỉnh Bắc Kạn

- Phía Tây giáp với huyện Bắc Quang - tỉnh Hà Giang, Huyện Hàm Yên - Tuyên Quang

- Phía Nam giáp với huyện Yên Sơn - Tuyên Quang

- Phía Bắc giáp với huyện Lâm Bình, Na Hang - Tuyên Quang

* Địa hình

Chiêm Hóa là huyện miền núi nên có địa hình nhiều dãy núi cao như: Khau Bươn, núi quạt Phia Gioòng, Chạm Chu vv, giữa các vùng đồi núi là những thung lung sâu, đất đai màu mỡ Sông suối có độ dốc cao, độ cao phổ biến từ 200 - 600m và giảm dần xuống phía Nam, độ dốc trung bình 25ºC

* Khí hậu

Theo số liệu của trung tâm khí tượng thủy văn huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang Chiêm Hóa thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa rõ rệt

- Mùa mưa: Trung bình từ tháng 4 đến tháng 10 trong năm, số lượng ngày mưa trung bình trong năm 120 ngày đến 160 ngày trong năm, lượng mưa trung bình năm đạt 1500 - 1700mm và tập trung chủ yếu vào tháng 7, tháng 8 hàng năm

- Mùa khô: Từ tháng 11 trong năm đến tháng 3 năm sau, khí hậu hanh khô, có sương mù vào tháng 1, tháng 2 năm sau

- Nhiệt độ: Nhiệt độ bình quân trong năm từ 22 - 24ºC Nhiệt độ tối cao hàng tháng trung bình 25ºC, Nhiệt độ tối thấp hàng tháng trung bình 12ºC Tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 8 (37ºC), Tháng có ngày nhiệt độ thấp nhất là tháng 2 (5ºC) Số ngày nắng trung bình tháng từ 12 - 17ngày/ tháng Tổng ngày nắng trong năm 155 ngày/ năm Độ ẩm không khí bình quân từ 65% - 85% Chế độ gió, chủ yếu là gió mùa Đông Bắc và gió Đông Nam, lưu lượng gió thổi từ 2m/giây đến 4m/giây Hàng năm có sương muối

từ tháng 11 năm trước đến tháng 2 năm sau

* Thủy Văn

Huyện Chiêm Hóa có hệ thống sông suối chính chảy qua: Sông Gâm bắt nguồn từ huyện Nà Hang chảy theo hướng bắc nam qua các xã Yên Lập, Hùng Mỹ, Ngọc Hội, Vĩnh Lộc, Trung Hòa, Hòa An, Vinh Quang, Nhân Lý, Bình Nhân chảy vào huyện Yên Sơn xuôi về thành phố Tuyên Quang Ngoài

ra còn có hệ thống suối lớn bắt nguồn từ các khe núi, đồi đổ ra Sông Gâm, trong đó: Suối Na Héc bắt nguồn từ xã Trung Hà, Tân Mỹ chảy theo hướng Bắc - Nam qua các xã Hùng Mỹ, Xuân Quang Vĩnh Lộc và đổ vào Sông Gâm Suối Pắc Khuẩy bắt nguồn từ tại xã Tân An chảy theo hướng Tây - Bắc vào Suối Na Héc tại xã Hùng Mỹ Suối Cầu Cả tại xã Yên Nguyên chảy vào sông Lô tại xã Bình Xa - huyện Hàm Yên Ngoài các xã của huyện còn có rất nhiều nhánh suối nhỏ chảy vào sông Gâm như: xã Bình Phú, Kiên Đài, Phú Bình, Minh Quang, Hà Lang vv

Do cấu tạo địa hình có độ dốc lớn, tốc độ dòng chảy mạnh nên có nhiều bất lợi cho công tác vận chuyển thủy của một số nhánh suối lớn Lưu tốc dòng chảy từ 3- 5m/ giây, thường tập trung vào mùa mưa, ảnh hưởng không tốt cho sản xuất nông - lâm nghiệp

* Địa chất và thổ nhưỡng

Kết quả điều tra lập địa xây dựng bản đồ dạng đất đai tỉnh Tuyên Quang của phân viện điều tra quy hoạch rừng Đông Bắc Bộ năm 2001, đất đai tại huyện Chiêm Hóa được hình thành bởi quá trình phong hóa của đá mẹ chính là đá Givet với 2 loại đất chính:

- Đất Feralit phát triển trên phiến thạch set (Fs) có màu vàng đỏ, độ dày tầng đất ở mức trung bình >80cm, độ PH = 4-5

- Đất Feralit phát triển trên Mắcma chua có màu vàng nhạt, độ dày tầng đất ở mức trung bình 60-80cm, độ PH = 5-6

Hai loại đất này phù hợp với trồng cây lâm nghiệp và công nghiệp

2.1.2 Điều kiện dân sinh - kinh tế xã hội

* Đặc điểm dân số, lao động, kinh tế

- Dân sô: Theo báo cáo tổng hợp dân số năm 2011, tổng dân số toàn huyện là 126000 người, chiếm 17,32% so với tổng dân số toàn tỉnh Tuyên Quang Trong đó, người ở trong độ tuổi lao động 97532 người, chiếm 77,41%

tỷ lệ dân số toàn huyện Tỷ lệ tăng dân số toàn huyện 2,13% Mật độ dân số bình quân 89 người/km², xã có mật độ thấp nhất là xã Trung Hà, 52 người/ km², xã có mật độ cao nhất là xã Vinh Quang, 266 người/km²

- Lao động: Theo báo cáo tổng hợp năm 2011, toàn huyện có 97532 lao động, chiếm 77,41% dân số Trong đó, lao động nông nghiệp chiếm 77,45

% tổng số lao động, lao động phi nông nghiệp chiếm 22,55% tổng số lao động Qua số liệu thống kê hàng năm năm 2011 của huyện cho thấy, người lao động chỉ sử dụng khoảng 70% quỹ thời gian lao động do thiếu việc làm,

có khoảng 10- 15% lao động thường xuyên không có việc làm và khoảng 40% lao động nông nghiệp không có việc làm khi kết thúc thời vụ mùa màng

- Kinh tế: Theo Báo cáo năm 2011 của huyện Chiêm Hóa, tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm đạt 11,75%

+ Nông nghiệp: Trong những năm gần đây ngành nông nghiệp đạt được tốc độ tăng trưởng ổn định từ 1,6%, giải quyết được nhu cầu lương thực, thực phẩm của nhân dân Năm 2011 giá trị kinh tế ngành trồng trọt đạt 77.600 tấn, nâng cao năng suất 62,2 tạ/ha trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp Có được những kết quả như trên là nhờ huyện Chiêm Hóa đã có những biện pháp chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, tăng đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng

+ Lâm nghiệp và hiện trạng tài nguyên rừng: Tình hình sản xuất lâm nghiệp của huyện trong những năm gần đây đã có những bước phát triển rất lớn Người dân đã được phần nào nhận thức vai trò, lợi ích của rừng trong việc bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế xã hội Do đó, ngày càng có nhiều hoạt động tích cực hơn trong công tác gây trồng và bảo vệ rừng Chính

vì vậy, diện tích rừng ngày càng tăng lên, diện tích đất trống đồi núi trọc được thu hẹp lại, chất lượng rừng cũng được tăng lên Năm 2011 rừng được trồng mới thêm 5.450 ha, nâng độ che phủ của rừng lên trên 70% và khai thác gỗ rừng trồng 141.000 m3, khai thác tre nứa 21.500 tấn

Theo Theo Báo cáo năm 2011 của huyện Chiêm Hóa Đất đai ở các xã vùng cao của Chiêm Hoá phù hợp với việc khoanh nuôi rừng tự nhiên và trồng rừng, phát triển kinh tế lâm - nông nghiệp, còn các xã phía Nam của Chiêm Hoá

có độ dốc phổ biến 10 - 250, thích hợp trồng cây công nghiệp dài ngày, cây lương thực và cây ngắn ngày khác Chiêm Hoá hiện có trên 9.000 ha rừng đặc dụng ở các xã Kim Bình, Hòa Phú, Hà Lang, Trung Hà với nhiều loài cây cổ thụ

và động vật hoang dã quý hiếm Huyện Chiêm Hóa có trên 60% diện tích đất đai

có khả năng tham gia vào sản xuất đất lâm nghiệp, đây chính là thế mạnh của ngành lâm nghiệp trên địa bàn huyện nói riêng và toàn tỉnh nói chung Các định hướng sử dụng tối ưu nhất phần diện tích này là khoanh nuôi bảo vệ nghiêm ngặt những diện tích rừng đã có rừng nguyên sinh và trồng rừng đất trống Ia, Ib theo hướng thâm canh tăng năng suất rừng trồng

* Cơ sở hạ tầng

- Giao thông: Chiêm Hoá có đường quốc lộ 279 dài 20,2 km từ Hà Giang chạy qua Chiêm Hoá đến Na Hang, đường 190 từ km 31 chạy qua huyện chiêm Hoá lên huyện Na Hang, đường 185 từ đầu cầu Chiêm Hoá thị trấn Vĩnh Lộc đi Vinh Quang, Kim Bình đến Kiến Thiết huyện Yên Sơn; đường 188 từ thị trấn Vĩnh Lộc đến xã Thổ Bình và đường 187 từ xã Yên Lập sang huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Chiêm Hoá có 127 km đường giao thông liên huyện; 5,5 km đường giao thông đô thị và tuyến giao thông thuỷ là sông Gâm đoạn chảy qua

Na Hang đến Chiêm Hoá với độ dài 40 km Hệ thông giao thông trên địa bàn huyện nói chung tương đối hoàn chỉnh, các xã đều có đường giao thông liên thôn, ô tô vào tận trung tâm xã Huyện có 1 cây cầu lớn bắc qua sông tại Thị trấn Vĩnh Lộc và có nhiều cầu nhỏ bắc qua suối, thuận tiên giao thông đi lại liên xã, liên thôn

- Y tế - Giáo dục:

+ Y tê: Huyện có 1 bệnh viện tại trung tâm huyện, có 1 phòng khám

cổ truyền tại thị trấn Vĩnh Lộc, có 26 trạm y tế xã - thị trấn Đội ngũ cán bộ y

tế gồm 72 bác sỹ, 90 y tá và khoảng 600 y tế thôn bản, có 86 cơ sở tư nhân hành nghề Y - Dược - Y học cổ truyền

+ Giáo dục: Toàn huyện có 37 trường mầm non, 43 trường tiểu học, 38 trường trung học cơ sở, 6 trường trung học phổ thông, 01 trường trung cơ sở dân tộc nội trú (Thị trấn Vĩnh Lộc), 01 trường trung cấp nghề ( xã Minh Quang)

- Thông tin, văn hóa, xã hội: Mạng lưới thông tin liên lạc đã phủ kín các xã trên địa bàn toàn huyện Hơn 90% dân số sắm được tivi để xem đài truyền hình, 75% dân số có đài nghe phát thanh 100% các xã có điện thoại và

có trạm bưu điện để liên lạc và giao dịch Toàn huyện có 5 trạm sóng viễn thông, có 50 trạm sóng BTS, 4.000 thuê bao điện thoại cố định, hơn 300 km đường dây cáp quang, 1.500 thuê bao internet tốc độ cao, 1.000 thuê bao Mytv và hơn 30 thuê bao dịch vụ Megawan (dịch vụ đường truyền riêng)

Nhiều loại hình dịch vụ mới và tiện ích nhƣ: Mytv, Megacamera, Megatracking vv, đƣợc triển khai tại huyện giúp đời sống kinh tế, văn hóa,

xã hội, quốc phòng, an ninh của huyện ngày một phát triển

- Tình hình sản xuất công nghiệp: Chiêm Hoá có Cụm Công nghiệp

An Thịnh tại thôn An Thịnh xã Phúc Thịnh đƣợc đầu tƣ xây dựng nhà máy chế biến nông lâm sản, luyện quặng Ferromangan Hiện đã có 2 nhà máy đã

đi vào khai thác, chế biến Ferromangan với công suất thiết kế 15.000 tấn sản phẩm/ năm và nhà máy chế biến đũa gỗ tách xuất khẩu

Ngoài ra, Chiêm Hoá còn có nhiều cơ sở chế biến cơ khí, sản xuất đồ mộc, đồ gia dụng, làng nghề mây tre đan tại xã Trung Hà … vv, 01 nhà máy thủy điện đang xây dựng và dự tính cung cấp hàng tỷ KW điện mỗi năm

* Tóm lại: Tình hình sản xuất cũng nhƣ đời sống của đồng bào các dân tộc trên địa bàn huyện có một số điểm đáng chú ý sau:

- Nguồn nhân lực: Nguồn nhân lực dồi dào, nhân dân cần cù, chịu khó

và sáng tạo trong lao động, trong kinh nghiệm sản xuất Nông - Lâm nghiệp, nâng hệ số sử dụng đất toàn huyện duy trì 2,97 lần nhƣng lao động có tay nghề, qua đào tạo còn đạt thấp

- Sản xuất: Sản xuất còn thiếu tính bền vững, sản phẩm Nông - lâm nghiệp chất lƣợng chƣa đƣợc cao, sức khả năng tiêu thụ còn hạn chế, giá trị sản phẩm còn thấp

- Tình hình chuyển dịch cơ cấu cây trồng còn chậm, tốc độ công nghiệp, hiện đại hóa Nông - Lâm nghiệp đang ngày càng đi lên nhƣng còn chậm chạp do thiếu vốn đầu tƣ

- Các chính sách khuyến khích thu hút đầu tƣ vào phat triển Nông - Lâm nghiệp chƣa cao

- Cơ sở hạ tầng, công trình phúc lợi đã đƣợc đầu tƣ nhƣng còn dàn chải, không tập trung nên đã hạn chế hiệu quả sử dụng

Chương 3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Phân tích được về lý thuyết một số nhân tố của gỗ ảnh hưởng đến chất lượng gỗ (tính chất vật lý, cơ học của gỗ)

- Phân tích được sự ảnh hưởng của lập địa rừng trồng ảnh hưởng đến chất lượng gỗ (tính chất vật lý, cơ học của gỗ)

- Đánh giá được chát lượng gỗ Keo tai tượng tương ứng với từng lập địa rừng trồng

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Lập địa rừng trồng tại khu vực huyện Chiêm Hóa - tỉnh Tuyên Quang

- Chất lượng gỗ Keo tai tượng (tính chất vật lý, cơ học của gỗ) sau khi khai thác tại khu vực nghiên cứu

- Xác định chất lượng gỗ thông qua một số tính chất cơ bản của gỗ (Sức hút nước tối đa, khối lượng thể tích khô kiệt, khả năng giãn nở của gỗ theo chiều tiếp tuyến, sức chịu ép dọc thớ, sức chịu kéo dọc thớ, sức chịu uỗn tĩnh)

- Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghệm khoa lâm nghiệp, trung tâm thí nghiệm khoa chế biến lâm sản - trường Đại học lâm nghiệp Việt Nam

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Xác định tính chất của gỗ Keo tai tượng 9 tuổi

3.3.2 Phân tích mức độ ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến tính chất gỗ

- Phân tích được mức độ ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến các tính chất vật lý của gỗ

+ Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và sức hút nước tối đa + Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và khối lượng thể tích khô kiệt + Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và khả năng giãn nở

- Phân tích được mức độ ảnh hưởng của lập địa rừng trồng đến các tính chất cơ học của gỗ

+ Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và sức chịu ép dọc thớ + Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và sức chịu kéo dọc thớ + Mức độ ảnh hưởng giữa lập địa rừng trồng và sức chịu uốn tĩnh

* Đánh giá chất lượng gỗ Keo tai tượng 9 tuổi trồng tại huyện Chiêm Hóa - tỉnh Tuyên Quang

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu

- Đề tài kế thưa và điều tra một số tư liệu: Điều kiện tự nhiên, khí hậu, thủy văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng, điều kiện dân sinh, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu

- Kế thừa một số kết quả nghiên cứu của một số đề tài trước về đặc điểm cấu tạo gỗ thô đại và hiển vi của gỗ keo tai tượng

3.4.2 Phương pháp luận

- Vận dụng kiến thức lý thuyết làm cơ sở luận để giải thích về kết quả nghiên cứu lý thuyết về một số tính chất vật lý (sức hút nước tối đa, khối lượng thể tích cơ bản, khả năng giãn nở), cơ học (sức chịu ép dọc thớ, sức chịu kéo dọc thớ, sức uốn tĩnh) Cơ sở để đánh giá chất lượng gỗ và vận dụng vào sử dụng, chế biến gỗ hiện nay sao cho phù hợp và tiết kiệm

* Độ hút nước của gỗ được xác định theo TCVN 360 - 70 - sửa đổi:

- Mẫu thí nghệm: Kích thước mẫu gỗ 20 x 20 x 30mm, chiều 30 mm

là chiều dọc thớ

- Sấy mẫu: mẫu gỗ khi gia công xong được đua vào máy sấy ở nhiệt

độ 100 ± 5ºC trong thời gian dài Khi gỗ đã khô kiệt (Độ ẩm 0%)

- Cân mẫu: Sử dụng cân điện tử tại phòng thí nghiệm trung tâm trường ĐHKH TN để tiến hành cân mẫu gỗ, độ chính xác của cân đạt tới 0,001g và giới hạn cân là 200g, ta được Mo Theo tiêu chuẩn thí nghiệm nếu trọng lượng Mo > 20g thì phải cân chính xác tới 0,01g, nếu Mo < 20g thì phải cân chính xác tới 0,001g

- Khi cân xong tiến hành ngâm gỗ vào trong nước để gỗ hút nước, thời gian ngâm ít nhất là 30 ngày Sau từng thời gian nhất định 2h, ngày thứ

1,2,4,7,12,và 20 Cân lại mẫu gỗ, về sau cứ 1 ngày cân 1 lần cho đến khi khối lượng mẫu gỗ không tăng lên nữa thì kết thúc thí nghiệm hời gian quan sát sau khi ngâm 30 ngày trong nước, ta được trọng lượng Ma

- Công thức tính

% 100

M

M M W

Trong đó: Wa: Sức hút tối đa của gỗ (%)

Ma: Trọng lượng gỗ khô kiệt sau mỗi lần cân (g)

Mo: Trọng lượng gỗ khô kiệt, (g)

* Khối lượng thể tích được xác đinh theo TCVN 362 - 70 - sửa đổi:

- Mẫu gỗ kích thước 20 x 20 x 30 mm, chiều 30 mm là chiều dọc thớ

- Sấy mẫu: Tất cả các mẫu gỗ khi gia công xong đều được phơi trong dâm mát đến khi mẫu khô và cân bằng với môi trường, sau đó đem mẫu đi sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 100 ± 5ºC, sấy đến khô kiệt ( nếu sai số hai lần cân liên tiếp mà trọng lượng gỗ chênh lệch nhau < 0,3% thì được xem là gỗ khô kiệt hoàn toàn)

- Cân mẫu: Sử dụng cân điên tử tại phòng thí nghiệm trung tân trường ĐHKH TN để tiến hành cân mẫu gỗ, độ chính xác của cân đạt tới 0,001g và giới hạn cân là 200g, ta được Mo Theo tiêu chuẩn thí nghiệm nếu trọng lượng Mo > 20g thì phải cân chính xác tới 0,01g, nếu Mo < 20g thì phải cân chính xác tới 0,001g

- Sau khi cân xong các mẫu gỗ, ta đo các kích thước chiều dày, chiều rộng và chiều dài Chiều dài mẫu gỗ là (Lo) được đo bằng thước kẹp với độ chính xác 0,1mm và giới hạn đo đến 150mm, chiều dày (Ao) và chiều rộng (Bo) được đo bằng thước panme với độ chính xác 0,01 mm và giới hạn đo là

25 mm Tính thể tích mẫu ta được V

- Công thức tính:

) / ( g cm3V

M Y

o

o

o 

Trong đó: Yo: Khối lượng thể tích gỗ khô kiệt, gam/ cm³

Mo: Trọng lượng gỗ khô kiệt, gam

Vo: Thể tích gỗ khô kiệt, cm³

Vo = Ao* Bo * Lo

Ao: Chiều dày mẫu gỗ khô kiệt (cm)

Bo: Chiều rộng mẫu gỗ khô kiệt (cm)

Lo: Chiều dài mẫu gỗ khô kiệt (cm)

* Tỷ lệ giãn nở của gỗ, thí nghiệm được xác định theo TCVN 360 -

70 - sửa đổi:

- Mẫu thí nghiệm: Kích thước gỗ 20 x 20 x 30mm

- Mẫu gỗ khi gia công xong sẽ được đưa vào tủ sấy tại Trường Đại học khoa học Thái Nguyên, nhiệt độ 100 ± 5ºC, sấy cho đến khi đạt khô kiệt (nếu sai số hai lần cân liên tiếp mà trọng lượng gỗ chênh lệch nhau < 0,3% thì được xem là gỗ khô hoàn toàn)

- Sau khi gỗ đã khô kiệt, ta đo kích thước chiều ngang của mẫu (Ao) bằng thước panme với độc chính xác 0,01mm

- Khi đã đo xong ta ngâm gỗ vào trong nước để gỗ ngấm nước cho đến khi gỗ hút nước đến bão hòa ( kích thước 2 lần đo liên tiếp không thay đổi) thông thường thời gian ít nhất 30 ngày, sau đó lấy gỗ ra tiến hành đo kích thước chiều ngang một lần nữa được kích thước (A1)

- Công thức tính:

% 100

A

A A Y

o

o t





Trong đó: A1 - kích thước chiều tiếp tuyến của gỗ ướt, mm

Ao - kích thước chiều tiếp tuyến của gỗ khô kiệt, mm

* Thí nghiệm xác định giới hạn bền khi nén của gỗ được thực hiện theo TCVN 363 - 70 - sửa đổi

- Mẫu thí nghệm: Kích thước mẫu gỗ 20 x 20 x 30mm, chiều 30 mm

) (

*

max

MPa b a

ở giữa mẫu gỗ) là 90mm Vì trong gia công chế biến gỗ bằng cơ giới thường

có độ chính xác thấp hơn trong khi gia công cơ khí nên chiều dây 5mm còn lại sẽ không chính xác là 5mm, nên trước khi làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng cần đo cụ thể các kích thước cần đo Để tránh nhầm lẫn với các mẫu

gỗ khác, mỗi mẫu gỗ được đánh ký hiệu theo tùng cây và cho từng mẫu gỗ

+ Sau khi gỗ được gia công cần hong phơi trong xưởng hóng mát để mẫu gỗ đạt độ ẩm tương ứng với điều kiện độ ẩm môi trường khi làm trên máy thử vạn năng

- Khi mẫu gỗ đạt tới độ ẩm cần thiết, tiến hành đo kích thước phần giữa mẫu gỗ Đo chiều dày (h) và chiều rộng (b) bằng thước pame với độ chính xác 0,01mm Kích thước chiều dày và chiều rộng cần phải ghi chép vào bảng để tiện cho thí nghiệm trên máy thử vạn năng

- Tiếp theo là làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng trước khi làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng cần làm thử một vài mẫu dự trữ để kiểm tra lại

độ chính xác của máy Sau khi đưa gỗ vào bộ giá của máy thử, điều chỉnh tốc

độ năng lực của máy khoảng 2000 ± 500N/ph

- Công thức tính

) (

*

max

MPa b a

P

ek 



Trong đó:  kd: Sức chịu kéo dọc thớ của gỗ (MPa)

Pmax: Lực phá hủy mẫu vật (N)

a, b: Kích thước của bộ phận máy (mm)

* Giới hạn bền khi uốn tĩnh được xác định theo TCVN 365 - 7- sửa đổi

- Mẫu gỗ thí nghiệm: kích thước mẫu gỗ thí nghiệm la 20 x 20 x 300

mm Chiếu 300 mm là chiều dọc thớ gỗ Mẫu thí nghiệm đều đươc đánh dấu

ký hiệu riêng để tránh nầm lẫn với mẫu gỗ khác

- Sau khi gia công mẫu, gỗ còn ướt nên phải phơi hong trong nhà xưởng để gỗ khô đến độ ẩm cân bằng trong điều kiện bình thường Khi mẫu

đã khô ta đo kích thước chiều cao (h) chiều rộng (b), chiều cao và chiều rộng

đo ở vị trí chính giữa của mẫu gỗ Dùng thước panme đo với độ chính xác 0,01mm Sau khi đo chiều cao, chiều rộng của mẫu ta có thể làm thí nghiệm xác định sức chịu uốn gỗ trên máy thử cơ học Điều chỉnh khoảng cách giữa hai gối đỡ, khoảng cách này theo tiêu chuẩn Việt Nam là 240 mm Điều chỉnh tốc độ tăng lực là 7000 ± 1500N/ph Khi mẫu gỗ bị phá hủy, máy thử sẽ ghi lại độ lớn của lực tại thời điểm đó

- Công thức tính

) (

*

* 2

* 3

2 max

MPa h

b

L P

ut 



Trong đó:  ut: Sức chịu uốn tĩnh của gỗ (MPa)

Pmax: Lực tác dụng thời điểm mẫu vật bị phá hủy (N)

L: Khoảng cách giữa 2 gối đỡ (L=240mm) b: Kích thước chiều rộng của mẫu gỗ (mm) h: kích thước chiều dày của mẫu gỗ (mm)

3.4.4 Phương pháp tổng hợp kết quả và xử lý thông kê toán học

Kết quả được tổng hợp trên bảng tính Excel và việc phân tích và xử lý

số liệu theo thông kê toán học

Để xử lý số liệu kiểm tra chất lượng gỗ dùng phương pháp thống kê toán học

x

Trong đó: S: Bình quân phương sai

Trong đó: S%: Hệ số biến động

S: Phương sai bình quân

x: Trung bình cộng của các gia trị

Trong đó: M: Sai số trung bình cộng

S: Phương sai bình quân n: Số mẫu quan sát

x: Trung bình cộng của các giá trị

Để phân tích mối tương quan giữa đường kính với chiều cao của gỗ Keo đến chất lượng gỗ, chúng tôi tiến hành phân tích số liệu dựa trên phần mềm Excel và XLstat bao gồm một số chỉ tiêu sau: Phân tích phương sai: cho

ta biết được đại lượng này biến đổi do có sự biến đổi của đại lượng kia hay không và mức độ ảnh hưởng như thế nào