Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ keo tai tượng (acacia mangium) trồng tại thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN TRỌNG THUẬN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TUỔI ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ TÍNH CHẤT CO RÚT CỦA GỖ KEO TAI TƯỢNG Acacia mangiu

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN TRỌNG THUẬN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TUỔI ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ TÍNH CHẤT CO RÚT CỦA GỖ KEO

TAI TƯỢNG (Acacia mangium) TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng

Khóa học : 2016 - 2020

Thái Nguyên – 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN TRỌNG THUẬN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TUỔI ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI KHỐI LƯỢNG THỂ TÍCH VÀ TÍNH CHẤT CO RÚT CỦA GỖ KEO

TAI TƯỢNG (Acacia mangium) TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : K48 - QLTNR

Khóa học : 2016 - 2020 Giáo viên hướng dẫn : TS Dương Văn Đoàn

Thái Nguyên – 2020

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi

khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ Keo tai tượng (Acacia

mangium) trồng tại Thái Nguyên” Đề tài đã được sử dụng thông tin từ

nhiều nguồn khác nhau, các thông tin có sẵn được trích rõ nguồn gốc

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã đưa trong đề tài nghiên cứu này là trung thực Các số liệu được trích dẫn rõ nguồn gốc

Giảng viên hướng dẫn Sinh viên

TS Dương Văn Đoàn Nguyễn Trọng Thuận

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm

(Ký, họ và tên)

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là khâu rất quan trọng trong quá trình học tập và rèn luyện Qua quá trình thực tập giúp cho mỗi sinh viên củng cố lại kiến thức

đã được học trên ghế nhà trường và ứng dụng vào trong thực tế, đồng thời qua

đó giúp nâng cao trình độ chuyên môn cũng như năng lực công tác cho sinh viên để có thể vững vàng khi ra trường và đi xin việc

Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS Dương văn Đoàn, em đã tiến

hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi

khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ Keo tai tượng (Acacia

mangium) trồng tại Thái Nguyên” Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, cùng tất cả các thầy – cô đã tận tình dìu dắt em trong suốt thời gian học tập tại trường Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn tới giảng viên hướng dẫn thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS Dương Văn Đoàn, em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn để em hoàn thành khóa luận này

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bài khóa luận này của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy – cô giáo và bạn bè để bài khóa luận của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020

Sinh viên

NGUYỄN TRỌNG THUẬN

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Thông tin cơ bản về cây Keo tai tượng được sử dụng trong

nghiên cứu 15

Bảng 4.1: Giá trị khối lượng thể tích (g/cm3) tại các vị trị bán kính của Keo tai tượng ở tuổi 10 và 14 22

Bảng 4.2: Sự biến đổi tính chất co rút (%) theo chiều xuyên tâm 24

Bảng 4.3: Sự biến đổi tính chất co rút (%) theo chiều tiếp tuyến 26

Bảng 4.4: Sự biến đổi tính chất co rút (%) theo chiều dọc thớ 28

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Quy trình xẻ mẫu gỗ cây Keo tai tượng cho thí nghiệm 16

Hình 3.2 Hình vẽ mẫu thử nghiệm 18

Hình 4.1 Sự biến đổi khối lượng thể tích theo hướng từ tâm ra vỏ 23

Hình 4.2 Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều xuyên tâm từ tâm ra vỏ 25

Hình 4.3 Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều tiếp tuyến từ tâm ra ngoài vỏ 27 Hình 4.4 Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều dọc thớ từ tâm ra ngoài vỏ 29

Hình 4.5 Ảnh hưởng của tuổi đến khối lượng thể tích 30

Hình 4.6 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều xuyên tâm 31

Hình 4.7 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều tiếp tuyến 32

Hình 4.8 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều dọc thớ 33

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

MỤC LỤC v

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 3

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 3

1.3 Ý nghĩa của việc nghiên cứu 3

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập 3

1.3.2 Ý nghĩa khoa học 4

1.3.3 Ý nghĩa thực tiễn 4

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 5

2.1.1 Khối lượng thể tích 5

2.1.2 Tính chất co rút 7

2.2 Tình hình nghiên cứu 8

2.2.1 Trên thế giới 8

2.2.2 Trong nước 10

2.3 Khái quát cây Keo tai tượng 11

2.3.1 Đặc điểm hình thái 12

2.3.2 Đặc tính sinh thái 12

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Đối tượng, địa điểm nghiên cứu 14

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 14

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu 14

3.2 Nội dung nghiên cứu 14

3.3 Phương pháp nghiên cứu 14

3.3.1 Quy trình thực hiện thí nghiệm 14

3.3.2 Phương pháp thu thập cây mẫu, cắt mẫu và xử lý mẫu 15

3.3.3 Phương pháp thí nghiệm 17

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 22

4.1 Sự biến đổi khối lượng thể tích theo hướng từ tâm ra vỏ 22

4.2 Sự biến đổi co rút theo hướng từ tâm ra vỏ 24

4.2.1 Xu hướng biến đổi tính chất co rút theo chiều xuyên tâm 24

4.2.2 Xu hướng biến đổi tính chất co rút theo chiều tiếp tuyến 26

4.2.3 Xu hướng biến đổi tính chất co rút theo chiều dọc thớ 28

4.3 Ảnh hưởng của tuổi đến khối lượng thể tích 30

4.4 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút 31

4.4.1 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều xuyên tâm 31

4.4.2 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều tiếp tuyến 32

4.4.3 Ảnh hưởng của tuổi đến độ co rút theo chiều dọc thớ 33

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 34

5.1 Kết luận 34

5.2 Kiến nghị 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ LỤC

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Ở Việt Nam hiện nay, tài nguyên gỗ rừng trồng của nước ta rất phong phú và đã trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sản xuất đồ gỗ Nhu cầu của xã hội về sử dụng gỗ và sản phẩm từ gỗ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng Trong khi đó rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm trong khi nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng Tuy nhiên, gỗ rừng trồng do sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh tự nhiên tốt song gỗ mềm, nhẹ tỷ trọng thấp hơn nhiều so với một số loài gỗ rừng tự nhiên, chính vì vậy

gỗ rừng trồng ít được dùng vào sản xuất hàng mộc dân dụng, đặc biệt là hàng mộc cao cấp và mỹ nghệ, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, nên còn tồn tại nhiều nhược điểm như: kích thước không ổn định, dễ biến màu, dễ mục, dễ cháy, dễ bị sâu nấm, côn trùng phá hoại và có khả năng hút, nhả ẩm dẫn đến bị thay đổi kích thước theo các chiều không giống nhau, vì thế gỗ dễ bị biến hình, cong vênh, nứt nẻ hướng nghiên cứu đó là nghiên cứu về ảnh hưởng của khối lượng của

gỗ đang rất được quan tâm Những nhược điểm này đã mang lại nhiều khó khăn cho việc sản xuất, tiêu thụ sản phẩm của các xí nghiệp sản xuất và làm giảm hiệu quả sử dụng tài nguyên gỗ Do đó, hướng thay thế gỗ mọc nhanh rừng trồng và đưa ra công nghệ tạo ra loại vật liệu có tính chất tốt ngày càng được nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu Một trong những hướng nghiên cứu đó là nghiên cứu về ảnh hưởng của khối lượng của gỗ đang rất được quan tâm

Một trong số loài cây gỗ điển hình đang được quan tâm về chất lượng cũng như phương thức bảo quản để tăng khả năng sử dụng đó là cây Keo tai tượng Keo tai tượng là loài cây hàng đầu về kích thước, có sự phát triển nhanh,

gỗ có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như trong nhà cửa, giao thông vận tải, sản xuất ván dán, ván dăm…

Keo tai tượng được xem là một loài cây có nhiều tiềm năng do cây Keo tai tượng dễ trồng, chi phí trồng rừng thấp, sinh trưởng nhanh Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu biết rõ về các tính chất gỗ: tính chất co rút Trong quá trình sử dụng và lưu trữ, gỗ luôn có xu hướng hút và nhả ẩm để đạt được độ ẩm thăng bằng nên trong quá trình gia công chế biến và sử dụng, đối với mọi loại hình sản phẩm thì nguyên liệu gỗ phải được hong phơi hoặc sấy khô đến độ ẩm nhất định Khi hong phơi hoặc sấy gỗ đến độ ẩm sử dụng luôn luôn xảy ra hiện tượng co rút hoặc giãn nở Khả năng co rút hoặc giãn nở của gỗ phụ thuộc vào loại gỗ, khối lượng riêng, vị trí trong cây và vị trí xẻ gỗ thì sự biến đổi tính chất cũng khác nhau

Tuổi của cây cũng là một trong các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gỗ

Sự biến đổi về khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ đều biến đổi qua từng tuổi của cây Việc lựa chọn tuổi khai thác và sử dụng hợp lý và tiết kiệm gỗ

có hiệu quả, giảm thiểu phế liệu sản xuất

Vì vậy việc nghiên cứu, ảnh hưởng tuổi đến khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ là một nhiệm vụ quan trọng trong khoa học gỗ nói riêng và trong nghiên cứu đánh giá giá trị tài nguyên cây gỗ nói chung Kết quả xác định tính chất co rút của gỗ là cơ sở khoa học rất cơ bản và quan trọng để tìm hiểu về bản chất của gỗ, là căn cứ để sử dụng, chế biến, bảo quản gỗ hợp lý, hiệu quả và tận dụng tối đa tài nguyên gỗ, là những tiêu chí để đánh giá chất lượng rừng, đánh giá tuyển chọn giống, nghiên cứu những ảnh hưởng của các nhân tố môi trường, biện pháp kinh doanh

Nghiên cứu này sẽ làm rõ được sự biến đổi về một số tính chất vật lý của cây Keo tai tượng theo tuổi cây và vị trí trên cây (theo chiều bán kính)

Qua tìm hiểu các nghiên cứu về cây Keo tai tượng trong nước tôi nhận thấy rằng chưa có các nghiên cứu về ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi khối lượng thể

tích và tính chất co rút trên gỗ cây Keo tai tượng Vì vậy tôi chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi khối lượng thể tích và tính chất co

rút của gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium) trồng tại Thái Nguyên”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

- Đánh giá được ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi về khối lượng thể

tích và tính chất co rút của gỗ Keo tai tượng được trồng tại Thái Nguyên

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

 Xác định được sự biến đổi khối lượng thể tích gỗ theo hướng từ tâm

ra vỏ

 Xác định được sự biến đổi tính chất co rút gỗ theo hướng từ tâm ra vỏ

 Xác định được ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi về khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ Keo tai tượng

1.3 Ý nghĩa của việc nghiên cứu

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập

- Áp dụng được lý thuyết đã học vào thực tiễn và học hỏi thêm được

những kiến thức bổ ích mới ngoài trường

- Củng cố được kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành cho bản thân

phục vụ cho công việc sau này Tích lũy những kinh nghiệm cho công việc khi đi làm

- Rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học

hỏi những kinh nghiệm từ thực tế

1.3.2 Ý nghĩa khoa học

- Qua nghiên cứu thực tiễn đề tài giúp ta làm quen với các nghiên cứu

khoa học, ứng dụng những kiến thức đã học được từ trong nhà trường và thực tiễn Củng cố kiến thức cơ sở cũng như chuyên môn ngành

- Tạo điều kiện cho sinh viên được tiếp xúc, làm quen với thực tế công

tác nghiên cứu khoa học

- Giúp sinh viên nâng cao trình độ, học hỏi kinh nghiệm trong thực tế

để áp dụng vào việc nghiên cứu khoa học

- Góp phần hoàn chỉnh dữ liệu trong nghiên cứu khoa học về nghiên

cứu chuyên sâu loài cây Keo tai tượng

- Kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học đánh giá được sự biến đổi

tính chất vật lý, cơ học cây Keo tai tượng

1.3.3 Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định được ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi khối lượng thể tích

và tính chất co rút từ tâm ra vỏ của cây gỗ Keo tai tượng

- Đề xuất một số giải pháp kiến nghị về phương pháp, cách thức chế

biến và bảo quản gỗ

- Nâng cao kiến thức thực tế của bản thân phục vụ cho công tác sau khi

ra trường

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

2.1.1 Khối lượng thể tích

2.1.1.1 Khái niệm

Để đánh giá lượng thực chất gỗ có trong một đơn vị thể tích người ta dùng khái niệm khối lượng thể tích Khối lượng thể tích của gỗ là tỉ số giữa khối lượng gỗ trên một đơn vị thể tích gỗ (Lê Xuân Tình, 1998) [7]

𝛾 = 𝑚

𝑣 Trong đó:

m là khối lượng tính bằng g hoặc kg;

v là thể tích tính bằng cm3 hoặc m3

Căn cứ vào khối lượng thể tích có thể đánh giá được một phần cường

độ và giá trị công nghệ của gỗ Nghiên cứu khối lượng thể tích của gỗ là một vấn đề quan trọng và cần thiết

2.1.1.2 Phương pháp xác định khối lượng thể tích

Có 4 phương pháp đo khối lượng thể tích như: Phương pháp đo, cân; phương pháp nhúng nước; phương pháp dùng thể tích kế thủy ngân; phương pháp thủ công Tuy nhiên, trong nghiên cứu này chúng chỉ sử dụng phương pháp đo, cân

Phương pháp cân đo: Đây là phương pháp thường dùng và chính xác nhất Mẫu thí nghiệm được cắt theo một kích thước nhất định Sau đó dùng thước kẹp hoặc panme đo kích thước ba chiều, chính xác đến 0,01mm Cân khối lượng mẫu gỗ chính xác đến 0,01g (Lê Xuân Tình, 1998) [7]

2.1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới khối lượng thể tích

 Loài cây

Loài cây khác nhau thì khối lượng thể tích khác nhau Nói cách khác: Loài gỗ khác nhau nghĩa là cấu tạo khác nhau thì khối lượng thể tích khác nhau Yếu tố cấu tạo ở đây được biểu thị bằng cấu tạo tế bào trong cây Đó là

tỷ lệ tế bào vách dày và tế bào vách mỏng Chính nó tạo ra sự chênh lệch về

độ rỗng nhiều, ít khác nhau trong cây Khối lượng thể tích nhỏ tương ứng với

độ rỗng lớn và ngược lại (Lê Xuân Tình, 1998) [7]

 Độ ẩm

Lượng nước chứa trong gỗ là nhân tố ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể tích của gỗ Gỗ chứa nhiều nước khối lượng thể tích lớn, chứa ít nước khối lượng thể tích nhỏ

 Vị trí khác nhau trong thân cây

Ở các vị trí khác nhau trong cây khối lượng thể tích cũng khác nhau Nói chung gỗ ở phần gốc có khối lượng thể tích cao nhất, giữa thân là trung bình và gần ngọn là thấp nhất Chênh lệch khối lượng thể tích trung bình giữa gốc và ngọn từ 10 – 25% (Lê Xuân Tình, 1998) [7]

Khối lượng thể tích ở gần tủy và vỏ là nhỏ nhất Khối lượng thể tích ở

gỗ lõi lớn hơn ở gỗ giác

Ở tuổi thành thục sinh học, gỗ có khối lượng thể tích cao hơn so với tuổi già và tuổi non

Trong điều kiện đất, độ ẩm, khí hậu thích hợp cho cây sinh trưởng, gỗ

có khối lượng thể tích cao

Trái lại rừng quá dày, cây thiếu ánh sáng, lớn chậm, nên khối lượng thể tích

gỗ thấp Sau khi tỉa thưa, cải thiện điều kiện ánh sáng, đất làm cho cây sinh trưởng tốt nên khối lượng thể tích gỗ lại tăng lên (Lê Xuân Tình, 1998) [7]

 Vòng tăng trưởng hàng năm

Đối với gỗ lá rộng mặt xếp vòng, vòng tăng trưởng hàng năm càng lớn thì tỷ lệ muộn càng nhiều, nên khối lượng thể tích càng cao Như vậy đối với mạch vòng, vòng năm rộng vừa rút ngắn chu kỳ kinh doanh vừa nâng cao chất lượng (Vũ Huy Đại, 2016) [2]

Đối với gỗ lá rộng mạch phân tán – vòng năm rộng thì tỷ lệ gỗ muộn và

gỗ sớm là một hàng số nên chất lượng không thay đổi Ở loài gỗ này nếu cây sinh trưởng nhanh thì rút ngắn được chu kỳ kinh doanh

Đối với gỗ lá kim: Người ta nhận thấy: Khi độ rộng vòng năm tăng lên thì gỗ sớm sinh ra nhiều hơn thì tỷ lệ gỗ sớm và gỗ muộn giảm xuống do

đó làm cho chất lượng gốc giảm xuống, mặt dù chu kỳ kinh doanh có ngắn hơn (Vũ Huy Đại, 2016) [2]

Vì vậy đối với gỗ lá kim ứng với một trị số về tính chất cơ lý người ta phải ghi kèm theo số vòng năm trong 1cm chiều dài theo hướng tia gỗ trên mặt phẳng cắt ngang

2.1.2 Tính chất co rút

Đối với quá trình co rút từ gỗ tươi, ướt Trong thực tế khi co dãn người ta dễ dàng nhận thấy rằng nó không đều theo 3 chiều Sở dĩ có sự sai khác nhau về co dãn giữa hai chiều dọc thớ và ngang thớ là do sự sắp xếp tế bào và cấu trúc vách tế bào Trong thân cây đại bộ phận tế bào xếp dọc thân

cây (ở gỗ lá rộng tổng cộng chiếm khoảng 90% thể tích) chỉ có tia gỗ là sắp xếp theo chiều ngang thân cây Theo cấu trúc vách tế bào thì trong mỗi tế bào đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc tế bào Như vậy ta rút

ra một kết luận: trong cây đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc thân cây Theo chiều ngang thớ, co dãn xuyên tâm nhỏ hơn theo chiều tiếp tuyến là do tia gỗ gây nên Các tế bào tia gỗ nằm vuông góc với trục dọc thân cây, sắp xếp theo hướng từ tâm ra vỏ Với mỗi tia gỗ thì co dãn ngang thớ là lớn hơn rất nhiều so với chiều dọc tia gỗ, chiều ngang tia gỗ chính là chiều tiếp tuyến của thân cây, chiều dọc tia gỗ là chiều xuyên tâm của thân cây Sự chênh lệch co dãn theo ba chiều, nhất là theo hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến dễ gây nên biến hình, cong vênh, nứt nẻ (Dương Văn Đoàn và Nguyễn Cảnh Mão, 2010) [1]

2.2 Tình hình nghiên cứu

2.2.1 Trên thế giới

Các nước tiến hành nghiên cứu gỗ từ lâu đã áp dụng kết quả để tìm hiểu

về bản chất vật liệu gỗ, phân loại gỗ, cung cấp các thông tin cơ bản và quan trọng cho các ngành có sử dụng gỗ như: xây dựng, kiến trúc, giao thông vận tải, khai khoáng, đóng tàu thuyền, toa xe, máy bay, Trong định hướng sử dụng gỗ, xử lý và bảo quản, sản xuất đồ gỗ, sản xuất ván nhân tạo tính chất của gỗ được coi là yếu tố then chốt Tính chất gỗ cũng được sử dụng cho đánh giá về giống cây rừng, kỹ thuật lâm sinh, ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến rừng ở các nước phát triển như Mỹ, Đức, Pháp, Thuỵ Điển, việc xác định tính chất gỗ vẫn được chú trọng và trở thành nhiệm vụ kiểm tra chất lượng sản phẩm từ gỗ Thấy rõ tầm quan trọng to lớn của việc xác định tính chất cơ vật lý gỗ, nhiều nước, nhiều tổ chức quốc gia và quốc tế đã tiến hành xây dựng các tiêu chuẩn để quy định thống nhất phương pháp thí nghiệm xác

định tính chất của gỗ để đảm bảo độ tin cậy, đồng thời giảm chi phí cho thí nghiệm và thiết kế máy thử chuẩn quốc tế

Ngày nay, trong xu hướng toàn cầu hoá, đa số các nước đã chấp nhận hoặc chuyển dịch tiêu chuẩn ISO, ASTM cho nghiên cứu tính chất gỗ và để kiểm tra chất lượng gỗ nội địa và nhập khẩu Nghiên cứu xác định tính chất của gỗ ở nhiều nước trên thế giới đã trở thành một hoạt động kiểm tra chất lượng nguyên vật liệu gỗ thường xuyên, liên hệ rất chặt chẽ với sản xuất và nghiên cứu

Sahri và cộng sự (1998) [14] đã nghiên cứu về Tính chất vật lý và cơ học của cây Keo tai tượng và cây Keo lá tràm từ Malaysia, Indonesia và Thái Lan cho thấy khối lượng riêng trung bình, độ ẩm và độ co rút trong nghiên cứu lần lượt là 0,42, 0,47 và 0,55% Nhìn chung, các giá trị khối lượng riêng

cụ thể có được từ Malaysia và Indonesia thấp hơn so với giá trị thu được từ Thái Lan, những giá trị này khác nhau đáng kể Các mẫu của Malaysia ghi nhận giá trị co rút thấp nhất so với các đối tác Thái Lan và Indonesia

Rokeya và cộng sự (2010) [17] nghiên cứu về khối lượng riêng và độ

co rút thể tích của cây Keo lai tương ứng là 0,56 và 9,71 Mặt khác, khối lượng riêng và độ co rút thể tích đối với Keo lá tràm là 0,61 và 8,01 và đối với Keo tai tượng là 0,52 và 7,01 (Sattar, 1993) [20] Trong một nghiên cứu ở Malaysia, Khối lượng riêng của cây Keo lai bốn năm được tìm thấy là 0,51 (Laurila 1995) [13]

Trong nghiên cứu của Chowdhury và cộng sự (2005) [15] nghiên cứu về ảnh hưởng của sự thay đổi tuổi và chiều cao đến tính chất vật lý của Keo tai tượng cho thấy giá tri trung bình của độ co rút tiếp tuyến là 6.4 – 7.1%, giá trị trung bình của độ co rút xuyên tâm là 3.1 – 3.3% và độ co rút dọc là 0,3 – 0,5%

Trong nghiên cứu của Hegazy và cộng sự (2014) [19] có nói đến cây Keo lá tràm ở tuổi 12 có độ co rút tiếp tuyến là cao nhất (7,28 - 8,24%), tiếp

theo là độ xuyên tâm (3,66 - 5,43%), và dọc thớ (0,54 - 0,60%) Các mẫu ở 90% có độ co rút tối đa 8,24%, các mẫu ở vị trí 50% là 7,75% và vị trí 10% là 7,28% Độ co rút thể tích tương đối cao, tức là 23,72; 15,32 và 18,30% tại các

vị trí được chọn dọc theo bán kính lõi gỗ

Trong một nghiên cứu tại Ấn Độ của Sharma SK và cộng sự (2018) [18] về đánh giá tính chất vật lý và cơ học của Keo lai 8 năm tuổi được trồng tại 3 địa điểm (HD3 tại Heddur, K47 tại Kanive và H4 tại Halawani ở bang Karnataka của Ấn Độ) cho thấy độ co rút thể tích của Keo lai từ điều kiện tươi ướt đến khô khiệt lần lượt là 8,6 ; 8.1 và 7,8% đối với HD3, K47 và H4

Trong nghiên cứu Keo tai tượng của Peh và Khoo (1984) [16] cho thấy

độ co rút tiếp tuyến là 8,5% và độ co rút xuyên tâm là 2,5% Độ co rút tiếp tuyến và xuyên tâm không thay đổi đáng kể khi tăng chiều cao của cây, nhưng thay đổi theo tuổi Độ co rút dọc thớ không thay đổi đáng kể theo tuổi hoặc chiều cao

2.2.2 Trong nước

Nguyễn Tử Kim (2009) [22] đã nghiên cứu sự biến động tính chất gỗ Keo lai theo vùng sinh thái, trong đó tác giả có nghiên cứu sự biến động khối lượng thể tích của gỗ Keo lai theo chiều ngang thân cây, làm cơ sở cải thiện chất lượng gỗ Keo lai

Hoàng Thị Hiền và cộng sự (2017) [3] đã nghiên cứu về sự ảnh hưởng của vị trí trong cây theo phương bán kính đến độ co rút của gỗ Keo tai tượng

(Acacia mangium Willd) và Keo lá tràm (Acacia auriculifomis A Cunn Ex

Benth) Nghiên cứu này đã đưa ra kết luận theo vị trí bán kính từ trong ra ngoài

có độ co rút theo chiều xuyên tâm của gỗ có xu hướng giảm dần, theo chiều tiếp tuyến tăng dần từ tâm ra vỏ

Nghiên cứu của Trịnh Hiền Mai (2018) [6] về ảnh hưởng của độ tuổi khai

thác đến tính chất vật lý và cơ học của ván bóc gỗ Keo tai tượng (Acacia

mangium Willd) cho thấy khối lượng thể tích tươi của ván bóc gỗ Keo tai tượng

14 tuổi là cao nhất 1,0 g/cm3, gỗ 6 tuổi và 9 tuổi có khối lượng thể tích tươi bằng nhau Ván bóc gỗ Keo tai tượng 6 tuổi có khối lượng thể tích cơ bản thấp nhất trong 3 cấp tuổi 0,39 g/cm3, ván bóc gỗ Keo tai tượng 9 tuổi có khối lượng thể tích cơ bản là 0,43g/cm3, ván bóc gỗ Keo tai tượng 14 tuổi có khối lượng thể tích cao nhất 0,51 g/cm3 Như vậy trong khoảng 6 – 14 tuổi khối lượng thể tích cơ bản tăng theo tuổi cây

Trịnh Hiền Mai (2018) [6] đã nghiên cứu về ảnh hưởng của độ tuổi khai

thác đến tính chất vật lý và cơ học của ván bóc gỗ Keo tai tượng (Acacia

mangium Willd) cho thấy gỗ Keo tai tượng 6 tuổi có tỷ lệ co rút diện tích thấp

nhất ở cả 2 điều kiện là điều kiện tiêu chuẩn 3,41% và điều kiện khô kiệt 5,84%

Gỗ Keo tai tượng 9 tuổi có tỷ lệ co rút ở điều kiện tiêu chuẩn 3,89%, điều kiện khô kiệt 6,94% Gỗ Keo tai tượng 14 tuổi nhìn chung có tỷ lệ co rút cao nhất, điều kiện tiêu chuẩn 3.56%, điều kiện khô kiệt 7,14%

Lê Thu Hiền và cộng sự (2010) [4] đã nghiên cứu tính chất vật lý, cơ học và hướng sử dụng gỗ của một số loài cây cho trồng rừng sản xuất vùng Đông Nam Bộ cho thấy Gỗ Keo lá tràm nhẹ, khối lượng thể tích ở độ ẩm 12% bằng 597 kg/m3 Gỗ của loài này có hệ số co rút thể tích trung bình (0,41%),

Gỗ Keo lai nhẹ, khối lượng thể tích ở độ ẩm 12% bằng 574 kg/m3 Gỗ có hệ

số co rút thể tích trung bình (0,39%), Gỗ Keo tai tượng nhẹ, khối lượng thể tích ở độ ẩm 12% bằng 586 kg/m3, có hệ số co rút thể tích trung bình (0,46%)

2.3 Khái quát cây Keo tai tượng

Keo tai tượng có tên khoa học: Acacia mangium

Tên gọi khác: Keo lá to, keo mỡ

Phân họ: Trinh nữ (Mimosoideae)

Họ thực vật: Bộ Đậu (Fabaceae)

2.3.1 Đặc điểm hình thái

Keo tai tượng là dạng cây gỗ lớn, chiều cao từ 7 – 30 m Đường kính từ

25 – 35 cm Keo tai tương thích hợp nơi có nhiệt độ bình quân năm 23 - 24˚C, lương mưa từ 1.800 - 2.000 mm Keo tai tượng là loài cây ưa đất ẩm, thành phần

cơ giới trung bình và thoát nước Vì vậy nên tiến hành trồng rừng sau khi trời mưa hoặc trồng đón mưa trước 1 - 3 ngày Có thể trồng tập trung hoặc phân tán đều được Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm, Một lô rừng Keo tai tượng xuất xứ Cardwell của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (FRC) đã được MARD công nhận đủ tiêu chuẩn rừng giống Một vài khảo nghiệm hậu thế của lô rừng giống FRC đã cho thấy ở Tuyên Quang, sau trồng 24 tháng, tốc độ sinh trưởng chiều cao đạt 2,5-3m/năm Hiện nay, nó có khả năng sản xuất mỗi năm khoảng 200–250 kg hạt giống

2.3.2 Đặc tính sinh thái

Keo tai tượng là cây phân bố rộng khắp cả nước ta Keo tai tượng thích hợp với nơi có nhiệt độ trung bình năm 22 - 24oC, lượng mưa trên 1600mm, riêng vùng có gió Lào thì lượng mưa phải đạt trên 2000mm và cần độ ẩm không khí trên 80% Không trồng Keo tai tượng ở nơi có gió Lào thổi mạnh Keo tai tượng mới trồng nếu gặp sương muối, nhiệt độ xuống thấp cũng bị hại, táp lá, héo ngọn

Keo tai tượng thích hợp trồng trên đất rừng kiệt, rừng mới khai thác trắng, rừng nứa, rừng nứa xen cây bụi, đất feralit đỏ vàng, sâu, ẩm, mát, thoát nước, nhiều mùn phát triển trên đá phiến thạch sét, phiến thạch mica, gnai, poócphia Không trồng được Keo tai tượng trên đất cỏ tranh, đất đồi trọc

Keo tai tượng là loài cây ưa sáng, khi nhỏ cần ánh sáng yếu Vào mùa

hè có ánh sáng mạnh cũng cần có độ che thích hợp thì mới sinh trưởng tốt

Lớn lên đòi hỏi nhiều ánh sáng Hệ rễ rất phát triển, rễ cọc ăn sâu 2 - 3m Rễ ngang nhiều nhánh, ăn khá dài ra các hướng, xong tập trung ở tầng đất mặt trong khoảng sâu 10 - 30cm Keo tai tượng tái sinh tự nhiên ít, chỉ thấy ở nơi thảm tươi thưa Có khả năng tái sinh chồi khỏe Hàng năm Keo ra hoa tháng

2 - 4, quả chín tháng 8-9

PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng, địa điểm nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu của đề tài: là cây Keo tai tượng (có nguồn giống Keo Úc) 10 và 14 tuổi được trồng tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu

 Địa điểm nghiên cứu: Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

 Thời gian nghiên cứu: 01/01/2020 đến 30/5/2020

3.2 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu sự biến đổi khối lượng thể tích gỗ theo hướng từ tâm ra vỏ

 Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút gỗ (co rút xuyên tâm, co rút tiếp tuyến, co rút dọc thớ) theo hướng từ tâm ra vỏ

 Xác định được ảnh hưởng của tuổi đến sự biến đổi về khối lượng thể tích và tính chất co rút của gỗ Keo tai tượng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Quy trình thực hiện thí nghiệm

B1 Thu thập cây mẫu và cắt mẫu theo tiêu chuẩn

B2 Để mẫu khô tự nhiên và đo khối lượng thể tích

B3 Ngâm mẫu đến tươi ướt hoàn toàn và đo kích thước 3 chiều xuyên tâm, tiếp tuyến và dọc thớ

B4 Sấy đến khô kiệt bằng tủ sấy điện và đo lại kích thước 3 chiều xuyên tâm, tiếp tuyến và dọc thớ

B5 Tính lượng co rút theo ba chiều xuyên tâm, tiếp tuyến và dọc thớ

3.3.2 Phương pháp thu thập cây mẫu, cắt mẫu và xử lý mẫu

Thông tin về đường kính và chiều cao của các cây mẫu được trình bày trong Bảng 3.1

Bảng 3.1: Thông tin cơ bản về cây Keo tai tượng được

sử dụng trong nghiên cứu

D1.3 là đường kính cây tại chiều cao 1.3 m tính từ mặt đất

Hvn là chiều cao cây tính từ mặt đất đến ngọn cao nhất của cây

3.3.2.1 Phương pháp thu thập cây mẫu

Từng tuổi 10 và 14 chọn 5 cây Keo tai tượng có thân thẳng, không có các biểu hiện về khuyết tật và sâu bệnh được trồng tại huyện Phú Lương – tỉnh Thái Nguyên Đường kính tại 1.3 m tính từ mặt đất của mỗi cây sẽ được

đo và đánh dấu tại vị trí Bắc – Nam trước khi chặt

3.3.2.2 Phương pháp cắt mẫu

Từ mỗi cây, một thớt gỗ dày 20 cm sẽ được cắt ở vị trí 1.3 (m) tính từ mặt đất lên Sau đó từ mỗi thớt, 1 tấm ván dày 20mm được xẻ đi qua tâm của