Nghiên cứu xác định các thông số cơ bản của máy ép viên phân viên n, NK, NPK phục vụ cơ giới hoá khâu bón phân viên dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp

Qua hai năm học 2005 -2007 là học viên cao học tại Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi cảm thấy rất vinh dự ñược học tập và nghiên cứu tại nơi ñây. ðể có ñược kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Cơ ðiện Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, các Thầy giáo tổ bộ môn cơ kỹ thuật Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trang bị những kiến thức mang tính thực tiễn cao ñể chúng tôi những kỹ sư và tới ñây trở thành những thạc sĩ ngành cơ khí có thể tự tin áp dụng những kết quả nghiên cứu này vào trong công việc của mình. ðể luận văn có thể hoàn thành như ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến Thầy TS ðỗ Hữu Quyết ñã luôn tạo ñiều kiện giúp ñỡ và tận tình hướng dẫn tôi tiếp cận một vấn ñề khoa học trong lĩnh vực của ngành cơ khí . Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường cao ñẳng nghề Cơ ðiện – Xây Dựng Tam ðiệp. Nơi tôi ñang công tác luôn tạo ñiều kiện cho tôi và tôi cảm ơn các bạn ñồng nghiệp ñã ñóng góp ñầy nhiệt tình về các kiến thức lý thuyết và chuyên môn ñể tôi có ñược những hiểu biết sâu sắc hơn về ñề tài mình nghiên cứu.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

PHÙNG MINH KHANG

NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ÉP PHÂN VIÊN (N, NK, NPK ) PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHAU BÓN PHÂN DÚI SÂU CHO MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ

CƠ GIỚI NÔNG LÂM NGHIỆP

Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: TS ðỖ HỮU QUYẾT

HÀ NỘI – 2008

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong bản luận văn này là trung thực và chưa ñược công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước ñó

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Phùng Minh Khang

LỜI CẢM ƠN

Qua hai năm học 2005 -2007 là học viên cao học tại Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi cảm thấy rất vinh dự ñược học tập và nghiên cứu tại nơi ñây ðể có ñược kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Cơ ðiện Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, các Thầy giáo tổ bộ môn cơ kỹ thuật Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trang bị những kiến thức mang tính thực tiễn cao ñể chúng tôi những kỹ sư và tới ñây trở thành những thạc sĩ ngành cơ khí có thể tự tin

áp dụng những kết quả nghiên cứu này vào trong công việc của mình

ðể luận văn có thể hoàn thành như ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến Thầy TS ðỗ Hữu Quyết ñã luôn tạo ñiều kiện giúp ñỡ và tận tình hướng dẫn tôi tiếp cận một vấn ñề khoa học trong lĩnh vực của ngành cơ khí

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường cao ñẳng nghề Cơ ðiện – Xây Dựng Tam ðiệp Nơi tôi ñang công tác luôn tạo ñiều kiện cho tôi và tôi cảm ơn các bạn ñồng nghiệp ñã ñóng góp ñầy nhiệt tình về các kiến thức

lý thuyết và chuyên môn ñể tôi có ñược những hiểu biết sâu sắc hơn về ñề tài mình nghiên cứu

Cuối cùng tôi cảm ơn gia ñình, bạn bè luôn là nguồn cổ vũ và ñộng viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn của mình

Mặc dù ñã cố gắng hết sức mình, nhưng do khó khăn về tài liệu, thời gian nghiên cứu và khả năng hạn chế của bản thân cho nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược các ñóng góp ý kiến từ các Thầy giáo, Cô giáo và các bạn ñồng nghiệp ñể vấn ñề tôi nghiên cứu trong luận văn này ñược sáng tỏ và hoàn thiện hơn

Tác giả

Phùng Minh Khang

2.1 Tình hình chung về sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam 92.2 Tình hình sử dụng phân bón trong sản suất lúa gạo ở Việt Nam và

các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trong thâm

2.3 Tình hình sản xuất viên phân nén và cơ giối hóa khâu bón phân

4 XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ÉP VIÊN

4.2 Lựa chọn nguyên lý ép tạo viên phân và nguyên lý làm việc của

4.2.2 Lựa chọn kết cấu và nguyên lý làm việc của máy ép viên phân 42

4.3 Một số thông số của nguyên liệu và viên phân 47

4.4 Xác ñịnh một số thông số của các bộ phận làm việc chính của máy48

4.4.2 Xác ñịnh các kích thước theo chiều cao của trống và chuyển vị

4.4.3 Sơ bộ xác ñịnh một số kích thước và thông số của trống quay 53

4.5.4 Biên dạng khai triển của cam trong một chu kỳ và biên dạng thực

4.5.6 Xác ñịnh kết cấu và kích thước chung của bộ phận nạp liệu 61

4.5.7 Xác ñịnh kết cấu và kích thước chung của bộ phận dỡ liệuError! Bookmark not defined.

4.6 Hệ thống truyền ñộng Error! Bookmark not defined.

4.6.1 Tính công suất cần thiết ñể chọn ñộng cơError! Bookmark not defined

4.7 Một số thônh số của máy 68

DANH MỤC BẢNG

2.1 Tình hình sử dụng phân bón hoá học ở Việt Nam từ 1990 – 2003 122.2 Các nguyên nhân làm giảm hiệu lực của phân bón 13

2.4 Ảnh hưởng của liều lượng ñạm và thời gian bón thúc ñến năng

4.1 Một số thông số của các nguyên liệu ñưa vào máy ép 474.2 Một số thông số của viên phân mới (ép bằng dụng cụ thủ công) 47

4.4 Tỷ số truyền của ñộng cơ Error! Bookmark not defined.

4.5 Một số thông số chính của máy Error! Bookmark not defined.

2.4 Sơ ñồ nguyên lý bộ phận dúi trực tiếp kiểu píttông 242.5 Một số mẫu máy của Trung Quốc Error! Bookmark not defined.

2.6 Bản ñồ các ñịa phương ñã áp dụng phương pháp bón phân viên

2.7 Máy ép viên phân do Việt Nam sản xuất theo mẫu của nước

2.8 Viên phân ‘quả bàng’ ñược ép trên các máy ép thế hệ cũ 27

3.1 Dụng cụ ño ma sát nguyên liệu trên nhựa và trên thép 33

4.3 Các giai ñoạn làm việc chính của máy ép viên phân: 414.4a Sơ ñồ nguyên lý (a) và sơ ñồ cấu tạo (b) của máy ép viên kiểu

4.4b Sơ ñồ nguyên lý (a) và sơ ñồ cấu tạo (b) của máy ép viên kiểu

4.5 Biểu ñồ chu kỳ khái quát của máy ép viên kiểu trống quay 48

4.6 Hành trình khai triển của các chày trong một chu kỳ 49

4.8 Sơ ñồ xác ñịnh chuyển vị thẳng ñứng của chày trên 51

4.10 Các kích thước chính theo chiều cao của trống quay 54

4.12 Biên dạng tổng hợp của cam theo yêu cầu của từng pha thao tác 60

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Phát triển nông nghiệp, nông thôn trong thời kỳ mới theo hướng công nghiệp hoá, hiện ñại hoá là một chủ trương lớn của ðảng và Nhà nước ta

Sau hơn 20 năm thực hiện ñường lối ñổi mới của ðảng, nông nghiệp nước ta ñã có bước tiến vượt bậc, bộ mặt kinh tế-xã hội nông thôn có những thay ñổi căn bản: Sản xuất nông nghiệp mang tính hàng hoá hơn, tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ trong cơ cấu kinh tế nông thôn có xu hướng tăng dần trong những năm gần ñây Nhìn chung năng suất lao ñộng của nông nghiệp, nông thôn nước ta vẫn còn thấp hơn so với các nước trong khu vực Sản xuất nông nghiệp vẫn còn mang tính tự phát, manh mún, nhỏ lẻ, chưa hình thành ñược các vùng sản xuất hàng hoá lớn mang tính bền vững theo hướng chuyên môn hoá với công nghệ, kỹ thuật hiện ñại, cung cấp những sản phẩm chất lượng cao, ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm với giá thành hợp lý ñáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Bón phân là một trong những biện pháp kỹ thuật ñược thực hiện phổ biến, thường mang lại hiệu quả lớn, nhưng cũng chiếm phần khá cao trong chi phí sản xuất nông nghiệp ðể ñảm bảo năng suất, chất lượng cho cây trồng nói chung, cây lúa, cây ngô, cói nói riêng, hàng năm cần phải bón phân Việc bón phân cho cây theo phương pháp truyền thống là bón vãi không ñem lại hiệu quả cao

Qua các kết quả nghiên cứu thì những biện pháp sử dụng phân bón và cách bón phân truyền thống hiệu suất sử dụng phân thấp là do việc mất ñạm qua các con ñường:

- Do bốc hơi tự do dưới dạng NH3

- Do rửa trôi theo dòng nước

- Do rửa trôi theo chiều sâu, nhất là dạng nitrat (NO3)

- Bay hơi dưới dạng N2 do hiện tượng phản nitrat hoá

- Do sự tranh chấp dinh dưỡng của cỏ dại mọc trên lớp ñất mặt

- Không ñược hấp thụ trong keo ñất

ðể hạn chế việc mất ñạm, nâng cao hiệu quả bón phân cho cây trồng, rất cần thiết phải bón phân một cách hợp lý: bón ñúng loại phân, bón ñúng lượng phân, bón ñúng lúc, ñúng ñối tượng, ñúng cách và cân ñối mới nhằm khắc phục sự lãng phí như hiện nay ñồng thời ñảm bảo tăng năng suất, chất lượng cây trồng với hiệu quả kinh tế cao, hạn chế tối ña các hậu quả tiêu cực cho nông sản và môi trường sinh thái Bón phân sâu theo ñiểm ở dạng viên là một phương pháp bón phân mới, có thể ñáp ứng các yêu cầu trên

Phương pháp bón phân sâu trong ñất ñã ñược nghiên cứu và áp dụng từ những năm 1930 trên thế giới Trong những năm 70 của thế kỷ XX, Việt Nam cũng ñã áp dụng phương pháp này ñể bón cho lúa nhưng chưa ñược áp dụng phổ biến vì tốn nhiều lao ñộng thủ công, hiệu quả không cao

Bón phân sâu theo ñiểm ở dạng viên là một phương pháp bón phân hợp lý mang lại hiệu quả sử dụng phân bón cao, là một phương pháp mới ñã ñược thử nghiệm cho cây lúa ở các tỉnh Miền Trung nước ta bao gồm Thanh Hoá, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam và từ năm 2003 mở rộng ra các tỉnh Lào Cai, Hà Tây, Hà Giang v.v… Phương pháp này có nhiều ưu ñiểm nổi bật sau:

- Tiết kiệm từ 30%-35% lượng phân ñạm so với cách bón vãi thông thường;

- Chỉ bón (dúi) một lần cho cả vụ, ựơn giản, dễ làm, tốn ắt công lao ựộng;

- Bón phân viên nén sâu không phụ thuộc vào thời tiết, ựảm bảo cho việc bón ựúng lúc;

- Bón phân viên nén sâu còn cho phép cân ựối ựược những lượng nhất ựịnh với tỷ lệ nhất ựịnh giữa các chất, phù hợp với nhu cầu sinh trưởng của từng loại cây;

- Giảm sâu bệnh và cỏ dại, hạn chế phun thuốc bảo vệ thực vật, tiết kiệm chi phắ, an toàn cho người lao ựộng, giảm tác hại ựến môi trường sống;

- Tăng năng suất từ 10%-20% so với bón phân vãi;

- Nâng cao chất lượng của nông sản;

- Hạ giá thành nông sản phẩm, thúc ựẩy công nghiệp chế biến nông sản phát triển;

- Góp phần làm thay ựổi thói quen sử dụng phân bón không hợp lý của nông dân;

- Tăng thu nhập, cải thiện ựời sống, ựiều kiện làm việc và góp phần từng bước ựổi mới bộ mặt nông thôn

Phương pháp này ựã ựược nhiều tổ chức quốc tế ựề nghị áp dụng trên diện rộng, ựã ựược nhiều nông dân ở các nước Nam và đông Nam châu Á áp dụng Tuy nhiên mức ựộ sử dụng còn phụ thuộc vào: ựiều kiện khắ hậu và ựiều kiện kinh tế xã hội, mối quan tâm của xã hội về ựộ sạch của sản phẩm,

về vấn ựề ô nhiễm môi trường và giá phân bón Biện pháp bón viên phân nén dúi sâu ựã ựược bộ nông nghiệp và PTNT công nhận là tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp (Bộ NN và PTNT, 2005) và ựược nông dân nhiều ựịa phương thừa nhận là có nhiều ưu ựiểm

Việt Nam là một nước phải nhập khẩu phân bón Hàng năm nước ta nhập khoảng 80- 87% lượng phân ñạm, 25-30% lượng phân lân, 100% lượng phân kali Tuy vậy trong sử dụng phân bón, nông dân còn dùng rất lãng phí,

do thiếu kiến thức, do quan niệm sai lầm, do chưa hiểu biết tác dụng to lớn của việc bón phân hợp lý Chính vì vậy, hiện nay hiệu suất sử dụng phân ñạm chỉ ñạt mức 35- 40%, phân lân và kali ñạt khoảng 50% Như vậy, nếu chỉ tính riêng phân urê: hàng năm chúng ta bón khoảng 2 triệu tấn, thì ñã bị lãng phí khoảng 1,2-1,3 triệu tấn Do vậy chỉ cần tăng ñược hiệu suất sử dụng thêm 5% thì hàng năm chúng ta ñã tiết kiệm ñược ít nhất 100.000 tấn phân urê Trên thế giới, tại một số nước (Bangladesh, Philippines, India, China ) Các máy bón phân viên nén dúi sâu ñã có từ nhiều năm nay với nhiều mẫu khác nhau, nhưng chúng vẫn chưa ñược sử dụng phổ biến trong sản xuất do

có ñộ tin cậy thấp, thường bị kẹt, tắc gậy dúi sót và làm hư hỏng viên phân Ơ Việt Nam, ñã có một số ñơn vị nghiên cứu chế tạo máy dúi phân phỏng theo

các mẫu máy nước ngoài nhưng các mẫu máy này cũng chưa ñược ứng dụng

trong sản xuất do những nguyên nhân ñã nêu

Hình 1.1 Máy ép viên kiểu trống quay và viên phân (hình quả bàng)

ðể tạo ra phân nén, người ta hiện ñang sử dụng phổ biến máy ép viên phân hình “quả bàng”, gồm hai ñới cầu úp ngược vào nhau, kích thước theo một phương nhỏ hơn ñáng kể so với hai phương kia

Kết quả nghiên cứu máy bón phân viên phỏng theo kết cấu máy của nước ngoài ñược tiến hành tại khoa cơ ñiện, trường ðại Học Nông Nghiệp

Hà Nội cho thấy nguyên nhân cơ bản dẫn ñến sự làm việc thiếu tin cậy của

các máy dúi phân hiện có là so viên phân có hình dáng không hợp lý, dẫn ñến

có sự “tranh chấp” giữa hai viên phân tại bộ phận cung cấp của máy và khối viên phân kém linh ñộng dẫn ñến hiện tượng tạo vòm trong thùng chứa phân Các thí nghiệm cũng cho thấy, trong khi các bộ phận cung cấp thông dụng làm việc kém với viên phân dạng “quả bàng” thì chúng vẫn làm việc tốt với viên phân mới có dạng hình cầu Với viên phân mới, hiện tượng kẹt tắc,

hư hỏng viên phân hầu như không xuất hiện do hiện tượng “tranh chấp” của các viên phân ñã ñược loại trừ Hơn nữa, khối viên phân trong thùng chứa có

ñộ linh ñộng cao nên khắc phục hiện tượng tạo vòm trong thùng chứa không quá khó khăn

Từ các kết quả thu ñược, chúng tôi ñề suất giải pháp: ðể cơ giới hóa khâu bón phân viên nén dúi sâu, không nên cố gắng tìm cách cải tiến hoặc thiết kế máy bón phân ñể làm việc với viên phân hình “ quả bàng” mà cần thiết kế máy ép mới sao cho viên phân có hình dạng thuận tiện hơn cho sự làm việc của máy khi ñó các máy bón phân viên nén sẽ có kết cấu ñơn giản, các cơ sở cơ khí ñịa phương cũng có thể chế tạo máy với giá thành rẻ ñể cung cấp cho nông dân Nhờ vậy việc cơ giới hóa khâu bón phân viên nén mới ñược giải quyết triệt ñể và phương pháp bón viên phân nén dúi sâu mới có thể thực sự ñược ứng dụng rộng rãi trong sản xuất, góp phần giảm nhẹ cường ñộ

và tăng năng suất lao ñộng, nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và góp phần bảo vệ môi trường

Trước những ñòi hỏi và nhu cầu của thực tiễn sản xuất nói trên, ñược

sự giúp ñỡ của TS ðỗ Hữu Quyết tôi tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu xác ñịnh các thông số cơ bản của máy ép phân viên (N, NK, NPK ) phục vụ cơ giới hóa khâu bón phân dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp ”

1.2 Mục tiêu

- Lựa chọn nguyên lý làm việc của máy

- Xác ñịnh các yếu tố cơ bản của máy

- Thiết kế chế tạo máy ép viên phân hình cầu

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

Cây lúa, ngô, cói và một số cây nông nghiệp khác là những cây chủ ñạo của người nông dân, của nhiều ñịa phương trên toàn quốc, ñóng vai trò quan trọng trong ñời sống dân sinh và trong nền công nghiệp nước ta

Từ bao ñời nay cây lúa, ngô vẫn là cây lương thực chính cây cói là cây nông sản làm ra nhiều loại sản phẩm có giá trị như chiếu cói, bao bì cói, bị cói, nón cói, mũ cói nó ñã trở thành vấn ñề quan trọng cần ñược các tổ chức, cá nhân và ban ngành, các cấp quan tâm thoả ñáng nhằm không ngừng nâng cao năng suất, sản lượng, chất lượng, giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm Trong ñó việc áp dụng phương pháp bón phân hợp lý thông qua con ñường cơ giới hoá (bằng máy dúi phân viên nén, sử dụng viên phân dạng gần tròn) là hết sức cần thiết nhằm ñạt các mục tiêu nói trên

Trong việc bón phân cho lúa, ngô, cói, hiện nay máy dúi phân sử dụng viên phân nén gần tròn thay cho viên phân hình “quả bàng” ñã làm việc tốt, ñáp ứng các yêu cầu nông học, bộ phận cung cấp làm việc tốt không bị kẹt, tắc; không bị tạo vòm trong thùng chứa phân; viên phân di chuyển linh ñộng trong hệ ống dẫn Việc tiến hành cơ giới hóa khâu bón phân viên nén dúi sâu cho một số cây nông nghiệp ngoài việc tăng hiệu lực phân bón, tiết kiệm phân, nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành nguyên liệu ., còn giải quyết tốt vấn ñề căng thẳng lao ñộng, diện tích trồng cây nông nghiệp cả nước là khá lớn

Việc xác ñịnh các thông số cơ bản của máy ép viên phân (N, NK, NPK) phục vụ cơ giới hóa bón phân dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp ngoài những hiệu quả kinh tế còn góp phần làm thay ñổi nhận thức và phương pháp bón phân không phù hợp của nông dân như hiện nay, chuyển dần sang phương pháp bón phân cân ñối, tích cực , góp phần xây dựng nền nông nghiệp bền vững Song việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo công cụ và máy dúi phân có nhiều khó khăn trở ngại do chưa có máy móc, công cụ, thậm chí chưa có tổ chức hay cá nhân nào ñặt vấn ñề nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, người nông dân phải bón phân bằng lao ñộng thủ công nên hiệu suất sử dụng phân bón thấp, chất lượng bón không ñảm bảo yêu cầu, mức ñộ không ñồng ñều, không ñảm bảo thời vụ, làm cho chất lượng và năng suất thấp, giá thành sản phẩm cao và còn gây ô nhiễm môi trường sống

Việc nghiên cứu xác ñịnh các thông số cơ bản của máy ép viên phân (N,NK,NPK) phục vụ cơ giới hóa bón phân dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp nhằm phục vụ cho việc thiết kế, chế tạo máy ép phân viên có dạng ngần hình cầu, do ñó có tính cấp thiết và thực tiễn

1.4 Tóm tắt nội dung luận văn

Nội dung ñề tài gồm 5 phần như sau:

1 Mở ñầu

2 Tổng quan nghiên cứu

3 ðối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

4 Tính toán thiết kế máy ép viên phân có dạng hình cầu

5 Kết luận và kiến nghị

2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Tình hình chung về sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam

2.1.1 Tình hình chung về sản xuất lúa gạo trên thế giới

Theo số liệu của FAO, 2002 trong thời kỳ 1998 - 2001 năng suất lúa nước ñạt ñược ở các nước trên thế giới ñược sắp xếp như sau:

- ðạt năng suất cao, gồm có: Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc với năng suất tương ứng là: 6,78 tấn/ha- 6,64 tấn/ha- 6,45 tấn/ha- 6,27 tấn/ha

- ðạt năng suất trung bình, gồm có: Indonesia, Việt Nam, Myanmar với năng suất tương ứng là: 4,32 tấn/ha- 4,13 tấn/ha- 3,31 tấn/ha

- ðạt năng suất thấp, gồm có: Bangladesd, Philippines, Brazil, ấn ðộ

và Thái Lan với năng suất tương ứng là: 3,07 tấn/ha- 3,01 tấn/ha- 2,99 tấn/ha- 2,97 tấn/ha- 2,41 tấn/ha

Tuy nhiên xu hướng sản xuất lúa gạo trên thế giới có những vấn ñề cần phải giải quyết, trong ñó có một số vấn ñề liên quan ñến thâm canh tăng năng suất và chất lượng ñể nâng cao hiệu quả kinh tế ngành trồng lúa

2.1.2 Tình hình sản xuất lúa trong nước

Việt Nam là một nước nhiệt ñới nên rất thuận lợi cho nhiều loại cây trồng phát triển Nhiều tài liệu, nhiều nhà nghiên cứu ñã cho rằng cây lúa có nguồn gốc ở Việt Nam Trên thực tế thì cây lúa ñã tồn tại ở Việt Nam hàng nghìn năm nay và cho tới nay cây lúa vẫn là cây trồng chính, là nguồn lương thực chính của người Việt Nam Trong thời ñiểm kinh tế thị trường phát triển

và mở cửa thì chính cây lúa ñã ñưa nước ta trở thành một trong những nước hàng ñầu trên thế giới về xuất khẩu gạo Trước năm 1945 diện tích trồng lúa

ở hai ñồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ là 1,8 triệu ha và 2,7 triệu ha với sản lượng thóc tương ứng là 2,4 và 3 triệu tấn Năng suất bình quần ñạt 13 tạ/ha

Từ năm 1976 ñến năm 1994 diện tích trồng lúa của cả nước liên tục tăng, 123,8% so với năm 1976, trong khi ñó ñồng bằng sông Hồng trồng lúa có chiều hướng giảm thì ñồng bằng sông Cửu Long lại có tốc ñộ tăng nhanh và ñều nhất 149,6% Nguyên nhân này là do miền Nam mới ñược giải phóng và chúng ta bắt ñầu vào thời kì ñổi mới nên người dân tiến hành trồng cấy ở nhiều nơi, còn ðBSH tuy giảm nhưng miền Bắc vẫn tăng 105,0%, và ñến năm 2000 diện tích trồng lúa ở hai ñồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ ñã tăng lên tới 1212,4 nghìn ha và 3936,1 nghìn ha, năng suất ñạt ñược 42,5 và 42,4 tạ/ha

Từ các số liệ thống kê về diện tích, năng xuất và sản lượng qua các năm ta

vẽ ñược ñò thị diễn biến tình hình sản xuất lúa gạo của nước ta.(hình 2.1)

DiÔn biÕn SX lóa g¹o ViÖt Nam 1995-2004

Hình2.1 ðồ thị diễn biến SX lúa gạo Việt Nam giai ñoạn 1996 -2004

Tóm lại, sản xuất lúa ở Việt Nam trong thời gian 1995 ñến nay tăng tiến tương ñối ñều qua các năm, so với nhiều quốc gia quanh vùng, Việt Nam ñang duy trì ñược một nền sản xuất lúa tương ñối bền vững (Vũ Tuyên Hoàng, 1999)

Mục tiêu của nông nghiệp Việt Nam trong ựầu thập kỷ 21 này là tiếp tục tăng sản lượng nông nghiệp, ựưa nông nghiệp dần vào thế ổn ựịnh, ựảm bảo an ninh lương thực, ựẩy mạnh sản xuất lương thực theo hướng hàng hóa

2.2 Tình hình sử dụng phân bón trong sản suất lúa gạo ở Việt Nam và các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trong thâm canh lúa gạo

2.2.1 Tình hình sử dụng phân bón trong sản suất lúa gạo ở Việt Nam

đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước nông dân ta mới chỉ bón bình quân cho một ha gieo trồng là 24 kg N.P2O5.K2O Bước sang thời kỳ ựổi mới, từ thập kỷ 90 thế kỷ 20 ựến nay nông dân Việt Nam ựã có những thay ựổi lớn về việc sử dụng phân bón, cả về khối lượng và tỷ lệ giữa 3 nguyên tố dinh dưỡng N.P2O5.K2O (hay viết tắt là NPK)

đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20 tỉ lệ N:P2O5:K2O là 1: 0,21ọ 0,34: 0,05ọ 0,09 thì ựến năm 2000 tỷ lệ ựó ựã ựược nâng lên là 1: 0,37: 0,31 và tỷ lệ ựó ựã ựược giữ ựến những năm sau

Trong khi ựó trên pham vi toàn thế giới (FAO, Fertilizer year book Vol

52 2002) niên vụ 2000 - 2001 là 1: 0,40: 0,28

Các số liệu tương ứng ở các nước phát triển là: 1: 0,39: 0,37; ở các nước ựang phát triển là: 1: 0,41: 0,23; các nước đông á, đông Nam á và Trung Quốc là: 1: 0,38: 0,22; các nước châu á là: 1: 0,38: 0,18

Từ năm 2000 lượng phân bón trên một ựơn vị diện tắch ựất gieo trồng ở Việt Nam không tăng lên nhiều nữa và tỉ lệ NPK bón ở nước ta ựã tiến gần ựến trình ựộ của các nước phát triển Nếu tắnh cả phân bón hữu cơ thì về tỷ lệ NPK cũng không kém các nước phát triển

Bảng 2.1: Tình hình sử dụng phân bón hoá học ở Việt Nam

từ 1990 – 2003

N P 2 O 5 K 2 O NPK Năm

(nghìn tấn)

DT gieo trång (nghìn ha) kg/ha N:P 2 O 5 :K 2 O

*Ngu ồn: Bộ nông nghiệp và PTNT

Trong thông tin tình hình sản xuất và tiêu thụ phân bón hàng năm (Fertilizer year book Vol 52 2002) FAO ñã xếp Việt Nam vào danh sách 20 nước bón nhiều phân trên một ñơn vị diện tích ñất canh tác trên thế giới, Việt Nam chỉ còn ñứng sau các nước: Ireland (546 kg/ha), Hà Lan (436 kg/ha), Ai Cập (392 kg/ha), Hàn Quốc (379 kg/ha), Anh (335 kg/ha), Bỉ và Luxembourg (334 kg/ha), Nhật (282 kg/ha), New Zealand (264 kg/ha) Cũng theo số liệu của tổ chức này ñưa ra thì Việt Nam bón 273 kg/ha, do vậy mà nước ta còn

bón nhiều hơn cả Trung Quốc (228 kg/ha), ðức và Na Uy (217 kg/ha) và Pháp (213 kg/ha)

Như vậy trên ñất canh tác 2 - 3 vụ nông dân Việt Nam ñã bón tới 340 ÷

510 kg NPK/ha Việc bón phân cho nông nghiệp quá nhiều với hiệu quả thấp dẫn ñến tăng chi phí sản xuất, gây ô nhiễm môi trường Vì vậy su hướng của các nhà nông học là tìm kiếm các phương pháp bón phân có hiệu quả cao ðể nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, cần sử dụng ñúng nhu cầu của cây về ñịnh lượng, khả năng cung cấp dinh dưỡng của từng loại ñất, các con ñường gây hao tổn, mất mát phân bón Trên cơ sở ñó ñề ra các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón

Theo tổng kết của các nhà nông học, có những nguyên nhân dẫn ñến giảm hiệu lực của phân bón Các nguyên nhân chính ñược cho trong bảng sau:

Bảng 2.2 Các nguyên nhân làm giảm hiệu lực của phân bón

TT Nguyên nhân làm giảm hiệu lực phân bón Tỷ lệ giảm (%)

(Ph ạm Xuân Vượng cùng nhóm tác giả (2007), Giáo trình An toàn Lao ñộng, Nhà

xu ất bản Giáo dục, Hà Nội)

2.2.2 Tình hình sản xuất và bón phân cho một số cấy trồng nông nghiệp khác

* Cây cói

Lượng phân bón tiêu thụ hàng năm ở nước ta chủ yếu ñược sử dụng cho

cây lúa, rau mầu, cây công nghiệp dài ngày và cây ăn quả Riêng ñối với cây cói trong những năm gần ñây, người ta mới bắt ñầu áp dụng, phân hóa học Tuy nhiên chưa có loại phân chuyên dụng cho cói, người ta chỉ sử dụng các loại phân sẵn có trên thị trường, chủ yếu là phân ñạm Tùy theo thời vụ mà người dân áp dụng các mức bón và số lần bón phân khác nhau Phương pháp bón phân hóa học hiện ñang ñược áp dụng là phương pháp bón vãi truyền thống Với phương pháp này, việc bón phân phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời tiết, chế ñộ tưới tiêu Thông thường người dân bón phân vào thời ñiểm trước cơn mưa, ñối với cây cói không chủ ñộng ñược nước tưới hoặc bón vào buổi chiều mát ñối với ruộng cói ñủ ẩm Gần 40% hộ dân bón phân ñạm với lượng bón khoảng 40%kg/sào và khoảng 30% hộ dân sử dụng phân NPK với lượng bón 50kg/sào cho cả vụ chiêm và vụ mùa

Bảng 2.3 Mức ñộ và số lần bón phân cho cói

ðạmUre:35kg/s hoặc NPK 40kg/sào

ðạmUre:30kg/sào hoặc NPK 40/sào

Lần 1: Tháng 2-3 Lần 1: Tháng 6-7 Lần 1: Tháng 4 Lần 2: Tháng 4 Lần 2: Tháng 8 Lần 2: Tháng 6 Lần 3: Tháng 5 Lần 3: Tháng 9 Lần 3: Tháng 8

2 Số lần bón

phân/vụ và thời

ñiểm bón

Lầ 4: Cuối tháng5

Do ñặc trưng của kỹ thuật tưới cho cói là “ Tưới tràn – tháo kiệt “, nên biện pháp bón phân vãi dẫn ñến rửa trôi và bốc hơi Hơn nữa do trồng cói liên tục trong nhiều năm, ruộng cói chỉ ñược làm ñất 1 lần khi trồng mới, bộ

rễ cói phát triển mạnh, các lớp mầm cói mọc liên tục và có su hướng cao dần lên ñã làm cho lớp mặt chai cứng làm cho khả năng giữ phân của ñất giảm dần theo thời gian canh tác

Theo ðoàn thị Thanh Nhàn: Bón phân cho cói bao gồm bón lót và bón thúc Bón lót có ảnh hưởng lâu dài ñến sinh trưởng cây cói trong những năm tiếp sau, thường bón với số lượng lớn tùy theo ñiều kiện: 10-20 Tấn phân chuồng cộng với 200- 300 kg supat cho 1 ha Bón thúc, chia làm 3 lần vào thời kỳ ñâm tiêm, ñẻ nhánh và vươn cao với số lượng từ 400- 500 N sunphat cho 1 ha Bón nặng vào thời kỳ ñâm tiêm ( sau khi trồng 2- 3 ngày) Sau khi tiêm mọc 40 – 50 cm, tiến hành cắt ñoạn cói ngắn này sẽ tạo ñiều kiện cho cói ñâm tiêm ñồng ñều hơn, làm sạch cỏ sau ñó bón thúc nuôi nhánh lần 2 Lần bón này có thể chia làm 2 ñợt: Sau khi phát héo bón 2/3 số phân, sau 7 – 10 ngày bón tiếp 1/3 số phân còn lại bổ sung cho những chỗ chưa ñều Lần thứ 3

là bón thúc cho cói vươn dài trước khi thu hoạch 30 – 50 ngày, bón thúc lần này có tác dụng làm cho cói vươn nhanh, thân cói dài gốc trắng, ñồng thời làm cho rễ ở thân ngầm phát triển tốt ñặt cơ sở cho lần thu hoạch sau ñạt năng suất cao Việc sác ñịnh thời gian bón thúc cho cói có vai trò quan trọng ñến việc nâng cao nămg xuất và chất lượng cói

Theo ảnh hưởng: Bón lót cho cói nhằm mục ñích nuôi dưỡng thân ngầm, nơi chứa chất dự trữ ñể nuôi thân khi sinh, là sản phẩm thu hoạch chủ yếu của ñồng cói Bón lót dùng chủ yếu phân chuồng và phân hữu cơ khác ñã

ủ hoại mục ñể diệt cỏ dại và sâu bệnh Nếu chỉ bón lót ñạm, năng suấtvà hiệu quả kinh tế cao hơn so với ñối chứng, cói nhanh bốc ñẻ nhiều cây cao, tỷ lệ cói chẻ tăng, cói lâu suống bộ Sau bón ñạm từ 7-10 ngày cây chuyển màu

xanh rõ rệt, lá ngọn mọc dài ra, cây có hướng trẻ lại Tuy nhiên bón càng nhiều ñam cây càng mập, to và xanh xốp làm cho cói lâu khô, khó chẻ, nếu bón quá nhiều cây ốp rễ ñổ Bón lót lân cho cói, giai ñoạn ñầu cói phát triển nhanh sau chậm dần, cây cứng, ñanh dảnh, cây nhỏ, láng ñẹp nhưng không dài, rễ chế biến, phơi nhanh khô, tỷ lệ cói trẻ tăng Các công thức bón lót lân ñều làm cho cói chín sớm: bón lót 15kg/sào, chín sớm 2 tuần, 10kg/sào cói chín sớm 5- 7 ngày Như vậy bón lót lân cho cói có khả năng ñiều chỉnh ñược thời vụ thu hoạch, giảm bớt sự căng thẳng về lao ñộng mùa vụ, thuận lợi cho việc phơi cói và nhiều yếu tố có lợi khác

Bảng 2.4 Ảnh hưởng của liều lượng ñạm và thời gian bón thúc

ñến năng suất cói

Nămg xuất cói (kg/sào) Liều lượng ñạm

sunphat kg/sao

Bón trước thu hoạch(ngày) Cói chẻ Cói bộ Cói bổi Cộng

Tỷ lệ%

so với ñối chứng

* Cây ngô

Bón phân viên nén cho ngô

Các nghiên cứu bón phân viên nén cho ngô ñã ñược tiến hành từ năm

2004 tại Bộ môn Thủy nông- Canh tác , khoa ðất và Môi trường, Trường ðại học Nông nghiệp I Hà Nội, các dự án, ñề tài về bón phân viên nén cho ngô tại Sơn La, Cao Bằng ñều cho thấy tính ưu việt của phương pháp bón phân viên nén dúi sâu cho ngô so với các phương pháp bón phân truyền thống

Thành quả của phân viên dúi sâu ñã ñược chứng minh trên cây lúa Cây Ngô cũng là một trong những cây lượng thực quan trọng, cần ñược quan tâm

và tăng năng suất ñể sao cho cây ngô ngày càng ñem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân, góp phần vào việc xoá ñói giảm nghèo Các kết quả nghiên cứu ở nước ngoài như ñã trình bày ở trên cho thấy có thể sử dụng phân viên chậm tan ñể giảm lượng phân bón và tăng năng suất ngô Tuy nhiên, những loại phân chậm tan của nước ngoài thường có giá thành cao do sử dụng các chất hoá học (lưu huỳnh) và khi bón nhiều vào trong ñất có thể gây ảnh hưởng ñến môi trường (phân bọc polymer), và hiệu quả của chúng phụ thuộc nhiều vào môi trường bên ngoài như ñộ ẩm, mặt khác nơi sản xuất ở xa so với nơi

sử dụng dẫn ñến chi phí vận chuyển cao, hơn nữa do tính ña dạng về loại ñất nên các loại phân trên khó ñáp ứng ñược nhu cầu dinh dưỡng cả về lượng và

tỷ lệ cho cây trồng ðể khắc phục những trở ngại trên, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã nghiên cứu và sản xuất loại phân viên nén có chứa các chất ñiều tiết việc giải phóng các chất dinh dưỡng trong phân bằng nguyên liệu sẵn

có trong nước và có thể sản xuất ngay tại ñịa phương ðiểm khác biệt của phân viên nén ñược sản xuất bởi trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội với các loại phân chậm tan trên Thế giới là ở chỗ ñạm không phải ñược bọc lại và ñạm ñược kết hợp với các chất phụ gia cho vào trong viên phân ñể tạo thành các hợp chất ñạm khó tan hơn, ñạm và các chất dinh dưỡng ñược bọc lại trong

những Ộviên phânỢ nhỏ hơn trong một viên phân lớn hơn để cho viên phân khi bón vào ựất nhanh chóng hút nước hoà tan, phân hoá học ựược trộn với một lượng nhỏ các chất hữu cơ Trong ựiều kiện ựất cây trồng cạn có nhiều khe hở, phân có thể bị mất ựi dưới dạng bay hơi, ựể khắc phục tình trạng này sau khi bón phân viên nén ựất trồng ngô ựược che phủ bởi nilon tự huỷ hoặc

có thể dùng thảm tàn dư cây trồng, về sau có thể sử dụng các nguyên liệu hữu

cơ ựịa phương (tàn dư thân lá ngô, rơm rạ, cỏ v.v.) ựể sản xuất các tấm thảm che phủ cho ngô Các biện pháp trồng xen ựể giữ ựộ ẩm cũng ựược khuyến khắch áp dụng

Các kết quả theo dõi bón phân viên nén cho ngô tại Quảng Uyên, Cao Bằng và tại Sơn La, cho thấy hiệu quả của việc bón phân viên nén cho ngô, cũng ựem lại hiệu quả cao: Tiết kiệm phân bón tăng năng suất ngô và giảm ô nhiễm môi trường

Hiện nay việc bón phân viên nén cho ngô cũng ựược làm thủ công, cũng như ựối với lúa, cói, nếu cơ giới hóa ựược khâu bón phân viên nén cho ngô thì chắc chắn biện pháp bón phân viên nén dúi sâu xẽ ựược áp dụng rộng rãi, ựem lại hiệu quả cho người nông dân

2.3 Tình hình sản xuất viên phân nén và cơ giới hóa khâu bón phân viên nén trên thế giới và trong nước

2.3.1 Trên thế giới

Phương pháp bón phân viên nén dúi sâu ở dạng viên kắch thước lớn ựược ghi nhận là có hiệu quả sử dụng phân bón cao Phương pháp này ựã ựược nhiều tổ chức quốc tế ựề nghị áp dụng trên diện rộng ở các nước trồng lúa Nhiều nước ở Nam Á và đông Nam châu Á ựã chấp nhận và sử dụng phương pháp này ở các mức ựộ khác nhau Những nước áp dụng phổ biến phương pháp này là Băng la ựét, Ấn độ, Trung Quốc, In ựô nê xia, Việt Nam

Viên phân dùng cho bón dúi sâu ñược tạo ra bằng cách ép hỗn hợp

phân N,NK,NPK trên các máy ép viên Cho ñến nay, các máy ép tạo viên

phân ở nước ngoài ñều dựa trên nguyên lý chung là ép hỗn hợp nguyên liệu nhờ máy ép hai trống có trục nằm ngang Sơ ñổ nguyên lý của các máy này ñược thể hiện trên hình 2.1

Hình3.1 Sơ ñồ nguyên lý và cấu tạo của máy ép kiểu hai trống có trục

Tổ chức phát triển phân bón quốc tế (IFDC), Viên khoa học Nông nghiệp Fujian (Trung Quốc), Trung tâm phát triển Công nghiệp kim loại (MIDC- In ñô nê xi a), Công ty IFFCO của Ấn ðộ ñều sản xuất máy ép viên phân theo nguyên lý trên với nhiều mức năng suất máy và kích cỡ viên phân

khác nhau Tuy nhiên, tất cả các máy này ñều tạo ra viên phân có dạng ‘quả bàng’ gồm hai ñới cầu úp vào nhau với kích thước theo một phương nhỏ hơn rất nhiều so với hai phương còn lại

Tại các nước trên cũng ñã có nhiều máy bón phân viên nén dúi sâu, chủ yếu dùng ñể bón cho lúa Chúng có nhiều kết cấu khác nhau nhưng về nguyên

lý làm việc thì cũng giống như các máy gieo hạt Các bộ phận làm việc chính của máy thường gồm có: Thùng chứa phân, bộ phận cung cấp, ống dẫn phân, lưỡi rạch, bộ phận vùi lấp viên phân, bánh xe và khung máy Về nguyên lý làm việc, có thể chia ra các loại sau:

* Máy dúi phân viên nén kiểu ñĩa có trục nằm ngang

Hình3.2 Máy dúi phân kiểu ñĩa có trục nằm ngang:

1- Thùng ch ứa viên phân, 2- Bánh xe máy dúi, 3- Chổi quét, 4- ðĩa cung cấp,

5- L ỗ chứa viên phân, 6- Vỏ bao ñĩa cung cấp, 7- ống dẫn phân, 8- Tấm trượt, 9- Bộ phận

r ạch hàng, 10- Bộ phận lấp nén; 11- Khung máy, 12- Cụm cần ñẩy

Sơ ñồ cấu tạo của máy dúi phân kiểu ñĩa có trục nằm ngang ñược thể hiện trên hình 2.2 Khi máy dúi làm việc thì ñĩa cung cấp viên phân 4 chuyển ñộng cùng vận tốc góc với bánh xe máy dúi 2 Trên mặt trụ của ñĩa có bố trí các lỗ chứa viên phân 5 Trong quá trình làm việc một viên phân sẽ ñược nằm

1 2

4

5 6 7 8

11 12 3

trong lỗ và ñưa tới phần ống dẫn phân 7, viên phân sẽ rơi khỏi lỗ nhờ trọng lượng của chính viên phân Ống dẫn phân có nhiệm vụ dẫn hướng cho viên phân nén rơi ñúng vào rãnh mà bộ phận rạch hàng 9 gắn trên tấm trượt 8 ñã rạch Sau khi viên phân nén ñã nằm ñúng vị trí sẽ ñược lấp ñất nhờ bộ phận lấp nén 10

ðể ñảm bảo cho mỗi lỗ trên ñĩa cung cấp chỉ có một viên phân nén thì ở ñáy của thùng chứa viên phân có chổi quét mềm 3, nhằm gạt các viên phân khác ra khỏi lỗ khi chúng có xu hướng theo lỗ tới ống dẫn phân Bên cạnh ñó thành của thùng chứa phân cũng ñược thiết kế với góc nghiêng phù hợp nhằm tránh hiện tượng tạo vòm của các viên phân

Máy bón phân viên nén dúi sâu có bộ phận cung cấp kiểu trống nằm ngang loại này làm việc kém do các viên phân “tranh nhau” lọt vào lỗ trên ñĩa cung cấp gây ra hiện tượng kẹt Do bộ phận cung cấp nhận truyền ñộng trực tiếp từ bánh xe máy dúi, nên khó ñiều chỉnh khoảng cách dúi, khó sử dụng cho nền ruộng có ñộ trượt quá lớn và không thể di chuyển trên ñường khi thay ñổi ñịa bàn làm việc mà trong thùng vẫn còn phân bón

* Máy dúi phân viên kiểu dúi trực tiếp

Máy dúi phân viên nén trực tiếp xuống lớp ñất canh tác có các bộ phận làm việc như trên hình 2.3

2

3

1

Hình3.3 Máy dúi phân viên kiểu dúi trực tiếp kiểu pittông

1- Thùng ch ứa viên phân; 2- Van lá; 3- Máng chứa phân;

4- C ụm pittông – xilanh dúi; 5- Cơ cấu truyền ñộng dúi

Bộ phận dúi kiểu này bao gồm thùng chứa viên phân 1; van lá ñiều chỉnh 2 ñể ñiểu chỉnh lượng phân trong máng 3 cho phù hợp; cặp pittông - xi lanh dúi 4; cơ cấu truyền ñộng cho bộ phân dúi 5

Khi máy dúi làm việc thì phân viên từ thùng chứa 1 ñược lọt vào máng

3 nhờ ñiều chỉnh ñộ mở của van lá 2 Phân viên nén sẽ ñược nằm thành hàng trong máng 3 Pittông ñược tính toán có chiều dài sao cho hành trình của nó trong ống xi lanh ñảm bảo khi ñi hết qui trình dúi viên phân vào hốc dúi thì vẫn làm luôn nhiệm vụ giữ cho viên sau ở lại trong máng nhằm không dúi trùng Pittông dúi này ñược truyền ñộng nhờ cơ cấu truyền ñộng 5 Cơ cấu truyền ñộng là cơ cấu biên tay quay ñược tính toán với chiều dài tay quay và chiều dài biên phù hợp với mức bón Tay quay của cơ cấu nhận truyền ñộng

từ bánh xe máy dúi thông qua bộ phận giảm tốc

Máy dúi loại này làm việc mà không cần có bộ phận rạch hàng nhưng

cần có bộ phận truyền ñộng từ bánh xe tới cơ cấu dúi Do ñộng lực ñược lấy

từ bánh xe nên tốc ñộ dúi viên phân không thể nhanh gọn gây nên hiện tượng tạo rãnh trên mặt ruộng do quá trình dúi thực hiện khi máy ñang di chuyển trên mặt ruộng Mặt khác do dúi trực tiếp nên pittông sẽ dính bùn nên sau khoảng thời gian làm việc bùn sẽ theo pittông bám vào cửa ra của máng chứa phân, vì vậy viên phân không thể rơi xuống mặc dù ñã bố trí thêm cơ cấu cung cấp cưỡng bức viên phân Chính vì thế máy dúi này làm việc không chính xác

và thực tế không ñược ứng dụng trong sản xuất

* Máy dúi phân có bộ phận làm việc kiểu thìa múc

Mẫu máy này có kết cấu như trên hình3.4

Khi máy dúi làm việc thì ñĩa cung cấp viên phân 2 quay cùng vận tốc với vân tốc của bánh xe máy dúi vì chúng ñược lắp cứng trên cùng một trục Trên ñĩa cung cấp viên phân có bố trí các thìa múc 4, các thìa này cách ñều nhau trên toàn bộ chu vi của ñĩa cung cấp viên phân Khi ñĩa cung cấp 2 quay thì các thìa múc 4 sẽ nhận viên phân nén trong khoang cấp phân của thùng chứa phân viên Viên phân nén nằm trên thìa múc ñược ñưa tới bộ phận dẫn hạt phân 6 Tại ñậy viên phân sẽ tự rơi khỏi thìa múc vào bộ phận dẫn viên phân 6 nhờ trọng lượng bản thân của viên phân Bộ phận dẫn viên phân 6 sẽ ñịnh hướng cho viên phân nén rơi xuống rãnh ñã ñược bộ phận rạch hàng 5 kiểu sống tàu rạch từ trước rồi ñược lấp nén lại nhờ bộ phận lấp nén 7 ðể ñảm bảo mỗi thìa múc chỉ có một viên phân thì máy còn ñược bố trí bộ phận chổi quét 12

Hình3.4 Sơ ñồ nguyên lý bộ phận dúi phân kiểu thìa múc kiểu

1- Bánh xe máy dúi; 2- ðĩa cung cấp; 3- Vỏ bao ñĩa cung cấp; 4- Thìa múc;

5- B ộ phận rạch hàng; 6- Bộ phận dẫn phân viên; 7- Bộ phận lấp nén; 8- Khung máy dúi;

9- C ụm cần ñẩy; 10- Thùng chứa viên phân; 11-Tấm ngăn; 12- Chổi quét

Thùng chứa viên phân nén ñược chia thành hai khoang bởi tấm ngăn

11, tấm này có thể ñóng mở ñể ñiều chỉnh lượng viên phân trong khoang cung cấp luôn ở mức cần thiết, không nhiều quá cũng không ít quá Sở dĩ phải có tấm ngăn như vậy ñể ñảm bảo cho máy dúi luôn làm việc ổn ñịnh vì nếu số viên phân nén nhiều quá sẽ có sự tác ñộng qua lại lẫn nhau giữa các viên phân khi máy làm việc như tạo vòm, kẹt còn nếu số viên phân nén quá ít sẽ có hiện tượng dúi sót

Theo kết quả ñiều tra của Tổ chức phát triển quốc tế IDE (International Development Enterprise) tất cả các mẫu máy kể trên ñã ñược thiết kế, chế tạo

và giới thiệu từ lâu nhưng chúng vẫn không ñược ứng dụng trong sản xuất Nguyên nhân chính là ñộ tin cậy làm việc không cao, hay bị kẹt tắc tại bộ phận cung cấp Trong số các mẫu máy giới thiệu kể trên, máy dúi phân kiểu

9 11

1 2

10

thìa múc hoạt ñộng tốt hơn cả Tuy vậy máy vẫn còn hiện tượng kẹt, hay bị dúi sót khi vận tốc ñĩa múc lớn và kết cấu bộ phận cung cấp khá phức tạp do cần khống chế lượng viên phân trong khoang chờ múc

Nói cách khác, khâu bón phân viên nén dúi sâu trên thế giới tại các nước trồng lúa có ứng dụng phương pháp bón phân viên nén dúi sâu vẫn chưa ñược giải quyết

2.3.2 Ở trong nước

Ở Việt Nam, phương pháp bón phân viên nén dúi sâu ñã ñược áp dụng tại nhiều ñịa phương Tính ñến năm 2007, ñã có tới 13 tỉnh có áp dụng viên phân nén dúi sâu ñể bón cho lúa, ngô va cói Phương pháp bón phân viên nén

ñã ñược người dân ñánh giá cao và ñược ứng dụng với quy mô ngày càng lớn

Hình 3.5 Máy ép viên phân chạy bằng ñộng cơ ñiện

Các ñịa phương ñã áp dụng

phân viên nén

Bộ trưởng Cao ðức Phát ñến thăm mô hình

thâm canh lúa ở HTX Dân Lý – H Triệu Sơn

Lạng Sơn

Hưng Yên

Hà Tây Thanh Hoá

Vĩnh Phúc Lào Cai

Ninh Bình

Thừa Thiên Huế

Quảng Trị Nghệ An

Quảng Nam

Yên Bái

Cao Bằng

Hình 3.6 Bản ñồ các ñịa phương ñã áp dụng phương pháp bón phân

viên nén dúi sâu

Ở nước ta, việc ép tạo viên phân ñược thực hiện trên máy ép viên có nguồn gốc từ mẫu máy của Tổ chức phân bón quốc tế IFDC ñược sản xuất tại Băng la ñét Máy gồm có 2 bộ quả lô ñể sản xuất viên phân cỡ 1,8 gam và cỡ 2,7 gam Nguồn ñộng lực là ñộng cơ ñiện hoặc ñộng cơ ðiêzen Hình ảnh máy

ép viên sử dụng ñộng lực là ñộng cơ ðiezen ñược thể hiện trên hình 2.7 Hiện tại ở nước ta có 2 cơ sở sản xuất máy ép viên phân, một ở Thanh Hóa và một

ở Thừa Thiên-Huế

Hình 3.7 Máy ép viên phân do Việt Nam sản xuất theo mẫu

của nước ngoài

Viên phân ñược máy sản xuất ra có dạng ‘quả bàng’ Trong trường hợp quả lô ép bị mòn, viên phân thường có ba via và có hiện tượng lệch nhau giữa các ñới cầu Hình dạng các viên phân ñược thể hiện trên hình 2.8

Hình 3.8 Viên phân ‘quả bàng’ ñược ép trên các máy ép thế hệ cũ

Bên cạnh các máy ép phân viên chuyên dùng, trong nghành dược có sử dụng các máy dập viên ñể dập viên thuốc Phần lớn các máy này dập viên thuốc hình trụ, hai ñầu cắt bằng Một số máy cho phép dập ra viên thuốc có dạng ñới cầu, gần rống như hình dạng viên phân ñã ñề xuất Một số mẫu máy

ép viên thuốc dược ñược giới thiệu trên hình vẽ 2.9

Hình 3.9 Một số mẫu máy ép viên thuốc của Trung Quốc

ðặc ñiểm trung của máy dược này là hiện ñại, có thể ñiều chỉnh lực ép

và chiều cao viên thuốc nhanh Máy sử dụng hệ thống thủy lực ñể tạo lực ép

và ñảm bảo an toàn cho máy

Tuy nhiên các máy này rất ñắt Gía thành chào bán khoảng 250 ñến 300 triệu ñồng Vì vậy chúng vì lý do kinh tế không thích hợp ñể dùng làm máy ép viên phân phục vụ cho nông nghiệp

Nhiều cơ sở nghiên cứu và ngay cả người dân ở một số ñịa phương ñã thiết kế chế tạo các máy và công cụ bón phân cho lúa cấy và lúa sạ Máy của Khoa Cơ ðiện và của viện là máy chép mẫu trên cơ sở máy của Tổ chức phát triển quốc tế IDE cung cấp Các máy này cũng không khắc phục ñược tình

trạng kẹt tắc viên phân do khó loại trừ hiện tượng tranh chấp của các viên phân tại bộ phận cung cấp Các công cụ của người dân chế tạo là máy bón toàn bề mặt cho ruộng sạ nhưng cũng không làm việc tin cậy nên không ñược phổ biến trong sản xuất

Từ các kết quả nghiên cứu cải tiến máy bón phân viên nén dúi sâu, nhóm thiết kế máy bón phân thuộc Khoa Cơ ðiện, Viện Phát triển Công nghệ Cơ ðiện của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã ñề xuất giải pháp cho vấn

ñề cơ giới hóa khâu bón phân viên nén là cần thiết kế, chế tạo máy ép phân viên thế hệ mới sao cho viên phân ñược tạo ra có dạng gần hình cầu Các thử nghiệm máy bón phân sử dụng viên phân mới (tạo ra bằng công cụ ép thủ công) trên rãnh ñất và trên ñồng ruộng ñã cho thấy máy có khả năng làm việc tốt Chất lượng làm việc của máy bón phân ñược cải thiện rõ rệt là nhờ viên phân ñã có hình dạng hợp lý (hình dạng viên phân gần cầu) nên khắc phục ñược hiện tượng kẹt tắc của các bộ phận cung cấp Một số ảnh về công cụ ép viên thủ công và máy bón phân viên thế hệ mới ñược chỉ ra trên hình 2.9

a,)

b)

a,b) Máy bón phân viên cho ruộng lúa cấy;

c)

c) Máy bón phân viên cho ruộng lúa sạ hàng

Hình 3.10 Máy bón phân viên thế hệ mới

Như vậy có thể kết luận là việc bón phân viên nén dúi sâu cho lúa và cho một số cây trồng nông nghiệp khác là rất có hiệu quả tuy nhiên ở trong nước cũng như ở nước ngoài, vấn ñề cơ giới hóa khâu bón phân viên nén vẫn

chưa ựược giải quyết

Tình trạng làm việc kém của các máy bón phân là do hình dạng viên phân không hợp lý Hậu quả của việc sử dụng viên phân Ổquả bàngỖ là:

- Gây ra sự Ổtranh chấpỖ của các viên phân trong bộ phận cung cấp dẫn ựến kẹt tắc và hư hỏng viên phân;

- Làm tăng ựộ không ựều về khoảng cách các viên phân trong cùng một hàng do viên phân có ựộ linh ựộng kém trong ống dẫn phân từ bộ phận cung cấp ựến ránh rạch trên ruộng

- Gây ra hiện tượng tạo vòm của viên phân trong thùng chứa do viên phân kém linh ựộng

Nếu sử dụng viên phân có hình dạng hợp lý thì tất cả các hiện tượng trên sẽ ựều ựược khắc phục, khả năng làm việc của các bộ phận cung cấp thông dụng ựều ựược cải thiện Như vây, có thể nói việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo ựược máy ép viên phân mới, tạo ra ựược viên phân có hình dạng hợp

lý là bước ựi ban ựầu có tắnh chất quyết ựịnh, mở ựường cho việc cải thiện khả năng làm việc của các máy bón phân đó cũng chắnh là cơ sở cho giải pháp cơ giới hóa khâu bón phân viên nén dúi sâu cho nước ta cũng như cho các nước khác có sử dụng viên phân nén trong canh tác cây lúa và các cấy trồng nông nghiệp khác

3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ðối tượng

ðối tượng nghiên cứu là máy ép phân viên nén Nguyên liệu ñược chia làm 3 nhóm ứng với viên ñạm nén (N), viên NK nén và viên NPK Qua khảo nghiệm việc nén viên phân ñạm (N) là nén dễ nhất viên NPK là nén khó nhất, sai khác số liệu ño với các thành phần khác nhau trong cùng một nhóm là không ñáng kể vì vậy ta chỉ khảo sát với ñại diện nhóm là viên ñạm(N) nén

- Xác ñịnh các thông số cần thiết của quá trình ép tạo viên phân

- Lựa chọn nguyên lý làm việc và kết cấu máy ép viên phân

- Xác ñịnh một số thông số cơ bản của máy và của các bộ phận làm việc chính

- Xây dựng mô hình máy với các thông số ñã xác ñịnh

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phối hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm

Sử dụng nghiên cứu thực nghiệm ñể xác ñịnh các thông số cần thiết của ñối tượng làm việc của máy, phục vụ cho việc tính toán lý thuyết Nghiên cứu thực nghiệm cũng ñược sử dụng ñể ñánh giá sơ bộ một số nội dung ñược ñịnh