Bộ khoa học công nghệ Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo số loại máy gieo, máy cấy phù hợp víi kü tht canh t¸c lóa ë ViƯt nam" M· số: KC-07-25 Thuộc chơng trình : "Chơng trình Khoa học công nghệ phục vụ công nghiệp hoá, đại hoá nông nghiệp nông thôn" Mà số: KC-07 Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Cơ điện NN & Công nghệ sth Địa chỉ: Số 54 Ngõ 102, đờng Trờng Chinh, Đống Đa, Hà Nội Cá nhân chủ trì đề tài: TS Lê Sỹ Hùng 6433 20/7/2007 Hà nội 2005 lời mở đầu Lúa lơng thùc chÝnh ë n−íc ta, tỉng diƯn tÝch lóa lªn đến 7,4 triệu ha, tổng sản lợng thóc 35 triệu tấn/năm, cung cấp đủ lơng thực cho toàn quốc mà hàng năm xuất khoảng 3,5 triệu gạo Do điều kiện tự nhiên khí hậu khác nên Việt nam lúa đợc canh tác phơng pháp gieo thẳng cấy Gieo thẳng biện pháp trồng lúa đơn giản nhất, dễ giới hoá, cần có máy gieo giới hoá đợc toàn khâu thực kỹ thuật nông học thích hợp suất lúa gieo thẳng cao lúa cấy Vì nơi có điều kiện thiên nhiên thuận lợi cho gieo thẳng tiến hành gieo thẳng mà kh«ng cÊy ë miỊn Nam n−íc ta, thêi tiÕt nãng ấm quanh năm, vào thời vụ gieo lại ma to nên thích hợp cho gieo thẳng Do hầu hết diện tích lúa Đồng sông Cửu Long đợc gieo thẳng, cấy tỷ lệ nhỏ diện tích miền Bắc nớc ta điều kiện tự nhiên không thích hợp cho gieo thẳng Vụ lúa xuân, đầu vụ thời tiết rét đậm gieo thẳng, lúa khó mọc mầm, Vụ lúa mùa, đầu vụ thờng có ma to, gieo thẳng hạt thờng bị trôi dạt Hơn nữa, lúa gieo thẳng chiếm ruộng thời gian dài nên gây khó khăn cho việc trồng nhiều vụ năm, không thuận lợi cho việc thâm canh tăng vụ Vì miền Bắc nớc ta hầu hết diện tích lúa đợc cấy, hiƯn chØ gieo th¼ng ë mét sè vïng víi số vụ có điều kiện cho phép Quy trình gieo th¼ng lóa phỉ biÕn ë miỊn Nam hiƯn : Đất ngâm nớc đợc cày bừa kỹ, sau tháo kiệt nớc Hạt lúa giống đợc ngâm ủ nứt nanh vÃi tung khắp mặt ruộng, (tiếng địa phơng gọi sạ lan) Sau lúa mọc mầm cho dần nớc vào Ngoài có số nơi lúa đợc sạ ruộng cày bừa kỹ nhng ngập nớc gọi sạ ngầm Đó nh÷ng vïng ci ngn lị, n−íc lị ch−a rót hết đà phải tranh thủ sạ ngầm để lúa phát triển kịp thời vụ (mầm lúa phát triĨn n−íc, nhiªn rÊt chËm) ViƯc gieo lóa đất khô không tồn miền Nam Khác với gieo thẳng, khâu cấy lúa miền Bắc đợc chia làm hai công đoạn gieo mạ cấy Mạ đợc gieo nuôi dỡng ruộng đồng (gọi mạ dợc) Khi 5ữ6 mạ đợc nhổ lên, làm đất khỏi rễ đem cấy ruộng nớc đà cày bừa kỹ Hiện tất công việc từ làm mạ đến cấy hoàn toàn làm tay Công việc vừa nặng nhọc vừa tốn nhiều công Nhổ mạ cấy chiếm khoảng 30-35 công/ha Thời vụ cấy vụ rơi vào lúc thời tiết khắc nghiệt, vụ lúa mùa cấy vào lúc trời oi nóng nhất, vụ lúa xuân cấy vào lúc trời rét ma phùn Đề tài KC-07-25 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa Việt Nam" đặt nhằm giải yêu cầu cấp thiết nêu với mục tiêu cụ thể sản phẩm đề tài gồm : - Xây dựng quy trình giới hoá canh tác phù hợp với quy trình công nghệ gieo hạt thành hàng, thành khóm cho vùng đồng sông Cửu Long quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm máy cấy cho đồng sông Hồng; - Thiết kế, chế tạo ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành hàng; - Thiết kế, chế tạo ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành khóm; - Thiết kế, chế tạo ứng dụng vào sản xuất máy cấy lúa mạ thảm Trên sở mục tiêu đặt ra, đề tài đà triển khai thành đề mục thực thời gian 20 tháng Đề mục 1: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành hàng phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa Việt Nam Đơn vị thực hiện: Viện Lúa đồng sông Cửu Long Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005 Đề mục 2: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành khóm phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa Việt Nam Đơn vị thực hiện: Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005 Đề mục 3: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy cấy lúa mạ thảm phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa Việt Nam Đơn vị thực hiện: Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ Sau thu hoạch Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005 Đề tài thực với tổng kinh phí 1.800 triệu đồng, đó: - Thuê khoán chuyên môn : 827 triệu - Nguyên vật liệu lợng : 401 triệu - Thiết bị máy móc chuyên dùng : 300 triệu - Chi khác : 272 triệu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo loại máy móc nông nghiệp công việc khó khăn, phức tạp đặc biệt loại máy gieo, máy cấy loại máy móc lần đợc thiết kế, chế tạo nớc lại phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đất đai thời vụ vùng, đề tài đà đề nghị đợc Bộ Khoa học Công nghệ cho phép kéo dài thêm tháng đến tháng 4/2006 (Công văn số 125/BKHCN-KHCNN ký ngày 18/1/2006) Phần I Tổng quan tình hình, nội dung phơng pháp nghiên cứu Chơng I Tổng quan tình hình nghiên cứu giới nớc 1.1 Tình hình sản xuất lúa gới Việt Nam 1.1.1 Tình hình sản xuất lúa giới Lúa lơng thực quan trọng giới, có khoảng 100 nớc giới sản xuất lúa Vào năm 2004 diện tích trồng lúa giới khoảng 153,2 triệu ha, 90 % diện tích tập trung châu á, lại châu Âu, châu Phi, châu Mĩ châu Đại Dơng Có khoảng 40 nớc trồng nhiều lúa, cã 13 n−íc cã diƯn tÝch trång lóa tõ triệu trở lên, nớc có diện tích trồng lúa nhiều giới biểu thị bảng1.1 Bảng 1.1 Các nớc có diện tích trồng lúa nhiều giới (năm 2004) Nớc ấn Độ Diện tích (triệu ha) 42.5 Trung Bănglađét Quốc 29.4 11 Indonesia Thái Lan 11.7 9.8 Việt Nam Miến Điện Nhật Bản 7.4 1.6 (Nguồn: Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRT) Năng suất lúa bình quân giới năm 2004 khoảng 3,97 tấn/ha Những nớc có suất cao Nhật Bản 6,9 tấn/ha, Hàn Quốc 6,4 tấn/ha, Trung Quốc 6,35 tấn/ha, IRan 5,9 tấn/ha Những nớc có suất thấp: Campuchia 2,05 tấn/ha, Thái lan 2,57 tấn/ha 1.1.2 Tình hình sản xuất lúa ASEAN châu Châu khu vực sản xuất lúa lớn giới, (chiếm 90% toàn giới năm 2004 Các nớc sản xuất lúa gạo nhiều Châu gồm có nớc ấn Độ, Trung Quốc, Inđônesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Nhật Bản, Mianmar Trong khu vực ASEAN có tập quán sản xuất từ lâu đời với diện tích trồng lúa nớc 42,743 triƯu ha, chiÕm tû lƯ 26,4% so víi toµn thÕ giới 29,8% so với châu Tình hình sản xuất lúa năm 1995 2004 khu vực ASEAN thể bảng 1.2 Bảng 1.2: Tình hình sản xuất lúa khu vực ASEAN 1995 Các nớc ASEAN Diện tích (nghìn ha) 2004 Sản Năng Diện tích suất lợng (nghìn (nghìn ha) (tấn/ha) tấn) Năng suất (tấn/ha) Sản lợng (nghìn tấn) Cambodia 1924 1,7 3444 2300 2.5 4715 Indonesia 11439 4,35 49759 11753 4.52 53123 Lµo 560 2,53 1417 820 3.29 2698 Malaixia 673 3,16 2127 670 3.26 2184 Miamar 6033 2.98 17978 6000 3.83 22980 Phillipin 3759 2.80 10021 4000 3.55 14200 Th¸i Lan 9113 2,42 22053 9800 2,57 25186 ViÖt Nam 6766 3,69 24966 7400 4.80 35520 Tỉng 40267 131.765 42.743 160.606 1.1.3 T×nh h×nh sản xuất lúa Việt Nam Việt Nam nớc có diện tích trồng lúa đứng thứ giới Diện tích sản lợng lúa tập trung tỉnh đồng sông Hồng, đồng sông Cửu long tỉnh duyên hải miền Trung Diện tích nớc khoảng 7,4 triệu ha, suất 4,8 tấn/ha Sự tăng nhanh ổn định sản lợng gạo Việt Nam đà giải đợc nhu cầu lơng thực nớc, với diện tích gieo trồng lúa triệu không tiêu dùng nớc đầy đủ mà trở thành mét n−íc xt khÈu g¹o lín thø hai cđa thÕ giới Năm 1989 nớc đạt 18,9 triệu lúa gạo xuất 1,42 triệu gạo Năm 1998 nớc đạt 29,1 triệu lúa gạo xuất 3,8 triệu tấn.Tính từ năm 1989 đến năm 1998 Việt Nam đà cung cấp cho thị trờng gạo giới 22 triệu tấn, bình quân 2,23 triệu gạo/năm Vợt qua khó khăn yếu ban đầu chiến tranh kéo dài để lại, suất thấp, đất đai thiếu chất dinh dỡng Hiện Việt Nam đạt mức đáng tự hào suất lúa bình quân 4.80 tấn/ha Đầu tháng 12 năm 2004 lợng gạo xuất đạt 3,733 triệu ớc tính năm 2004 lợng gạo xuất nớc đạt 3,9 triệu (theo nguồn tin từ Hiệp hội Lơng thực Việt Nam) Diện tích sản xuất lúa Việt Nam năm gần đợc thĨ hiƯn b¶ng 1.3 B¶ng 1.3 DiƯn tÝch lóa năm (đơn vị nghìn ha) Năm Tổng Lúa đông xu©n Lóa hÌ thu Lóa mïa 1999 7.653,6 2.888,9 2.341,2 2.413,5 2000 7.666,3 3.013,2 2.292,8 2.360,3 2001 7.492,7 3.056,9 2.210,8 2.225,0 2002 7.504,3 3.033,0 2.293,7 2.177,6 2003 7.449,3 3.022,6 2.319,9 2.106,8 Sản lợng lúa Việt Nam năm gần đợc thể bảng 1.4 Bảng 1.4 Sản lợng lúa năm (nghìn tấn): Năm Tổng Lúa đông xu©n Lóa hÌ thu Lóa mïa 1999 31.393,8 14.103,0 8.758,3 8.532,5 2000 32.529,5 15.571,2 8.625,0 8.333,3 2001 32.108,4 15.474,4 8.328,4 8.305,6 2002 34.447,2 16.719,6 9.188,7 8.538,9 2003 34.518,6 16.822,9 9.390,0 8.305,7 1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy gieo lúa giới VN 1.2.1 Tình hình giới hoá khâu gieo lúa giới nớc Châu Âu, Châu Mỹ, Châu úc lúa mì lµ chÝnh, lóa n−íc chØ chiÕm mét tû lƯ rÊt nhỏ (khoảng 2%) đợc canh tác gieo thẳng đất khô, sau lúa mọc cho nớc vào, trình độ thuỷ lợi hoá, giới hoá, hoá học hoá cao thích hợp cho việc gieo thẳng, với mức giới hoá toàn diện tích từ lâu, đợc gieo vÃi máy bay (ở Mỹ) đợc gieo thành hàng b»ng m¸y gieo m¸y kÐo lín kÐo(ë Nga, ý) Trung Quốc, phần diện tích lúa gieo thẳng khô (chủ yếu miền Bắc) đà đợc giới hoá gần toàn diện tích, họ dùng nguyên mẫu máy gieo lúa mì địa phơng với cấu gieo hạt kiểu trục để gieo thẳng lúa khô Còn gieo thẳng lúa đất ớt dùng công cụ kéo tay máy chạy động với đa dạng nhiều kiểu Tốc độ giới hoá gieo thẳng Trung Quốc tăng nhanh, năm từ 1991 1998 đà tăng 160%, tốc độ giới hoá khâu cấy tăng 76% Thái Lan, ấn Độ, Philipin nhiều nớc khác đà dùng máy gieo thẳng lúa đất ớt chạy động số nớc Châu nh Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan đà phát minh máy cấy dây truyền sản xuất mạ thảm, nên đà theo đờng cấy mạ thảm, Trung Quốc bớc đầu từ bỏ đờng giới hoá cấy mạ dợc theo đờng cấy mạ thảm - nam á, đặc biệt Xri-lan-ca, gieo thẳng chiếm phần lớn diện tích, góp phần tăng nhanh sản lợng thu hoạch Gieo thẳng ruộng chủ động tới tiêu, thuận ma hay không thuận ma cho kết tốt Những yêu cầu kĩ thuật nông học để đảm bảo gieo thẳng đợc nghiên cứu chơng trình quốc gia quốc tế Nhiều giống lúa ngắn ngày đợc thực nghiƯm, tá rÊt thÝch øng víi ph−¬ng thøc gieo thẳng có hiệu - ấn Độ lúa gieo thẳng phát triển ruộng chủ động tới tiêu lẫn ruộng không chủ động tới tiêu Bang Mat-do-nia Pra- det gieo th¼ng chiÕm 87% diƯn tÝch lóa Có nơi đà đạt suất lúa gieo điển hình 130 tạ/ha - nớc Italia, Mỹ, úc năm gieo vụ Do chủ động tới tiêu, trình độ giới hoá cao chi phí lao động thấp: 10 giờ/ha, suất thu ho¹ch cao: 5,8 tÊn/ha ë Italia, tÊn/ha ë óc, 8,8 tÊn/ha ë Mü - ë Ve-ne-zue-la, gieo th¼ng víi hàng rộng đất khô, luống bùn ẩm đất ngập nớc, 85% hạt giống đà ủ mầm Gieo khô chủ yếu vùng cao, vào mùa ma Gieo bùn ớt phổ biến trang trại nhỏ (dới 20 ha) trang trại lớn (trên 100ha) Đất đợc san từ gieo Gieo thẳng máy gieo (5%), máy bay (75%), gieo vÃi tay, gieo vÃi tay lợng hạt giống từ 130-150 kg/ha, gieo máy kéo máy bay tốn khoảng 100 kg/ha hạt giống lại phân bố - Liên Xô (cũ) lúa gieo thẳng phát triển mạnh vùng rộng lớn nhiều nớc cộng hoà Từ năm 1961, diện tích lúa gieo thẳng phát triển cách vững sau có chủ trơng phát triển thuỷ lợi, phát huy tác dơng cđa t−íi n−íc song song víi viƯc c¶i thiƯn đất đai, khí hoá hoá học hoá việc trồng lúa Từ 1964 đến 1968 xây dựng hệ thống thuỷ nông tới cho 216.000 ha, khôi phục sửa chữa hệ thống thuỷ nông cũ tới cho 20.000 Năm 1976 diện tích gieo thẳng tăng lên 523.000 ha, gấp 5,5 lần so với diện tích năm 1960 Năng suất lúa mì vợt lên cao hẳn so với trớc: năm 1913 đạt 11,9 tạ/ha, kế hoạch năm lần thứ VIII đạt 33 tạ/ha, kế hoạch năm lần thứ IX đạt 38,5 tạ/ha Trong điều kiện giới hoá, hoá học hoá nông nghiệp cao, gieo thẳng lúa biện pháp thích hợp, đầu t công lao động ít, giá thành sản phẩm hạ Công việc cày bừa thực máy kéo lớn; gieo hạt, bón phân, phun thuốc trừ cỏ, sâu bệnh, dùng máy máy bay nông nghiệp, thuận lợi cho sản xuất lớn, diện tích rộng 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy gieo lúa Việt Nam Trong năm 1971, số hợp tác xà đà thực gieo vÃi lúa diện tích rộng đạt kết nh sau: Huyện Mỹ Đức (Hà Sơn Bình) vụ xuân năm 1973 đà thực 2.700 mẫu (trên 800 ha) lúa gieo vÃi đạt trung bình gần 30 tạ/ha Huyện Văn Lâm (Hải Hng) gieo vÃi 3.500 mẫu (trên 1000 ha) đạt suất bình quân 27 tạ/ha Các huyện Kim Động, Phù Cừ, Cẩm Giàng (Hải Hng) ®· thùc hiƯn gieo v·i lóa cã kÕt qu¶ Hun Yên Khánh (Hà Nam Ninh) từ năm đà có kinh nghiệm gieo thẳng lúa diện tích rộng; có hợp tác xà thực tới 100% diện tích Các tỉnh Nghệ An Quảng Bình thực gieo vÃi lúa nhiều diện tích đạt kết tốt Riêng hợp tác xà Đại Phong (Quảng Bình) đà gieo 50 giống Nông nghiệp đạt suất bình quân 30 tạ/ha Nông trờng Tam Đảo, nông trờng Thành Tô nhiều nông trờng khác đà có nhiều kinh nghiệm gieo thẳng lúa theo hình thức gieo khô gieo ruộng nớc, kết hợp giới hoá, đầu t khoảng 60 70 công/ha, suất đạt bình quân 30 tạ/ha, có năm cao vụ mùa đồng sông Cửu Long vµ mét sè tØnh miỊn Trung chđ u lµ gieo thẳng diện tích lớn, diện tích lúa sạ lan miền Nam khoảng 4,5 triệu Cho đến n−íc ta cịng ch−a nhËp mét kiĨu m¸y gieo lúa nớc chạy động từ nớc Viện Cơ Điện NN từ nhiều năm đà nghiên cứu công cụ máy gieo thẳng lúa cho hai miền Bắc vàNam Điển hình là: Đà thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa xuân kéo tay với mà hiệu VNN-67 (Viện NN năm 1967), gieo hạt có mầm thành khóm nh cấy lúa, Công cụ đơn giản rẻ tiền (hầu hết gỗ) chất lợng gieo tốt, đợc nông dân hoan nghêng, đà phổ biến rộng số tỉnh miền Bắc, phục vụ phong trào gieo lúa thẳng năm 1967-1970 Nhng sau đõ không đợc dùng lúa xuân không gieo thẳng chuyển toàn sang cấy Sau ngày giải phóng miền Nam, năm 78-82, Viện điện đà thiết kế chế tạo đa vào thử nghiệm Đồng Bằng Sông Cửu Long (nông trờng Mỹ Lâm Vĩnh Điền, tỉnh Kiên Giang) máy sạ lúa đất khô XL-10, kiểu đĩa ly tâm, treo sau máy bơm lớn (MT3.Styer) với bề rộng 10m máy gieo lúa thành hàng đất khô có bề rộng 3.6m lắp sau máy kéo bánh bơm lớn, Viện đà thử nghiệm gieo thẳng lúa máy bay tỉnh đồng Tháp Nhng sau không phổ biến vào sản xuất đợc, máy gieo làm việc tốt nhng gieo thẳng đất khô đà không tồn Những năm gần thành công bớc đầu giới hoá gieo thẳng lúa Viện Cơ Điện NN đà phối hợi với Viện lúa Đồng Bằng Song Cửu Long thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa đất ớt kiểu trống quay theo mÉu cđa ViƯn lóa Qc TÕ, mét ng−êi kÐo, lúa đợc gieo thành hàng Hạt lúa ngân ủ không đợc có mầm, đổ vào trống Khi trống quay, hạt lúa trọng lợng rơi qua lỗ thành trống xuống đất So với tập quán sạ lan (gieo vÃi) gieo thành hàng công cụ đà đem lại nhiều lợi ích lớn( suất lúa tăng, tiết kệm giống , dễ làm cỏ) Do công cụ gieo lúa kiểu trống đà đợc ngời dân Đồng Bằng Sông Cửu Long hoan nghênh, phát triển mạnh Tuy nhiên, với công cụ gieo hàng kéo tay đáp ứng đợc việc giới hoá toàn khâu gieo lúa miền Nam công cụ có số hạn chế Tốc độ kéo 3.2.3 Điều kiện thử Bảng 4.4 Các điều kiện thử máy cấy TT Thông số Đơn vị Kết - Ma nhỏ Điều kiện môi trờng 1.1 Thời tiết 1.2 Nhiệt độ không khÝ C 24-28 1.3 §é Èm % 80-86 Điều kiện mạ giống 2.1 Loại mạ giống VĐ8 (lần 1) VH7 (lần 2) 2.2 Giai đoạn mọc mạ Lá mạ 3-4 3-4 2.3 Tuổi mạ Ngày 21 21 2.4 Chiều cao mạ trung bình mm 215 215 2.5 Kích thớc thảm mạ mm 590x255 590x255 2.6 Mật độ gieo hạt khay TB kg/khay 0,14 0,14 2.7 Độ dày gốc mạ trung bình mm 1,51 1,51 2.8 Chiều dài rễ trung bình mm 58,2 58,2 2.9 Lực kéo đứt khóm mạ (5 dảnh) trung bình kG 0,87 0,87 §iỊu kiƯn rng thư 3.1 KÝch th−íc rng thử m 48,55x17,1 3.2 Loại đất - đất thịt nhẹ 3.3 Phơng pháp chuẩn bị đất cấy - Cày+bừa máy kéo nhỏ 3.4 Chiều sâu nớc trung bình mm 3.5 Chiều sâu bùn trung bình mm 77 3.6 Độ nhun cđa ®Êt mm 90 - Ng−êi Điều kiện máy 4.1 Số truyền làm việc thử 4.2 Sè ng−êi phơc vơ thư m¸y 179 3.2.4 Kết thử Bảng 4.5 Kết thử tính làm việc đồng máy cấy MC-6-250 TT 10 11 12 13 14 15 16 Các thông số Khoảng cách hàng trung bình, mm Khoảng cách khóm, mm Độ ổn định khoảng cách khóm, % Độ sâu cấy trung bình, mm Độ ổn định sâu cấy trung bình, % Số lợng dảnh mạ trung bình khóm Độ ổn định số dảnh mạ khóm, % Các sai sót cấy: - Tỷ lệ khóm bị lỏi đơn - Tỷ lệ khóm mạ bị nổi, % - Tỷ lệ khóm mạ bị vùi lấp, % - Tỷ lệ khóm mạ bị h hỏng, % - Tỷ lệ khóm cấy lỏi liên tiếp, % - Tỷ lệ tổng cộng khóm bị sai sót cấy, % Tốc độ máy, km/h Bề rộng làm việc thực tế, cm (số hàng x khoảng cách hàng) Năng suất làm việc tuý đờng thử, m2/h Thành phần thời gian máy làm việc đồng: - Thời gian vòng đầu bờ, phút - Thời gian cấy, phút - Thời gian dừng để chất mạ, phút - Thời gian dừng để điều chỉnh máy, phút - Tỉng thêi gian lµm viƯc thùc tÕ DiƯn tÝch thực tế máy cấy đợc, m2 Năng suất làm việc tuý đồng, m2/h Năng suất thực tế đồng, m2/h Nhu cầu lao động: - Thợ lái - Phục vụ cho máy cấy 180 Số lần khảo nghiệm LÇn LÇn 250 250 122 143 4,08 4,41 27 27 9,07 9,00 8,58 3,75 27,9 6,13 4,75 0 0 4,75 1,33 - 3,00 0 0 4,50 1,33 150 - 1995 - 4,5 30,5 11,42 8,33 54,75 830 1633 920 2 H×nh 4.26 Khảo nghiệm máy cấy MC-6-250 Đồng Nguyên- Từ Sơn - Bắc Ninh 3.3 Kết ứng dụng máy cấy MC-6-250 vào sản xuất Trên sở kết thử nghiệm khảo nghiệm máy cấy MC-6-250 vụ mùa 2005 (tháng 7/2005), đề tài đà phối hợp với sở chế tạo đa máy cấy MC-6-250 vào ứng dụng sản xuất thực tế Vạn Phúc Hà Đông Hà Tây vụ đông xuân 2006 (tháng 2/2006) Vụ đông xuân 2006 anh Phạm Văn Yết đà sử dụng máy cấy MC-6-250 để cấy lúa diện tích mẫu ruộng (hình 4.27) mạ thảm đợc sản xuất Xởng sản xuất mạ Đồng Nguyên Từ Sơn Bắc Ninh, giống lúa VĐ8, tuổi mạ 20-25 ngày, mật độ gieo 0,9-1kg/m2 đợc chuyển ô tô (có thể để từ 2-3 ngày ruộng trớc cấy) Ruộng đợc cày, phay theo yêu cầu kỹ thuật nh cấy thủ công Mức n−íc trªn rng tõ 2-5 mm(t tõng thưa rng) 181 Hình 4.27 Máy cấy MC-6-250 làm việc Hà Đông - Hà Tây Quá trình theo dõi sản xuất máy cấy làm việc ổn định, không xảy hỏng hóc Chỉ tiêu kỹ thuật đợc thống kê nh sau: - Năng suất cấy: 24 sào/ngày (1 ngời lái, ngời tiếp mạ) - Khoảng cách hàng cấy: 250 mm - Khóm cách khóm: 140-145 mm - Số dảnh khóm: 3-5 dảnh/khóm - Độ sâu cấy: 2-3 mm - Chi phí nhiên liệu: lít/ha Qua theo dõi trình phát triển lúa thấy lúa phát triển tốt, suất thu hoạch cuối vụ đạt trung bình 230 kg/sào (tăng 15-20% so với cấy tay) Theo đánh giá bà nông dân máy làm việc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật phù hợp với ®iỊu kiƯn ®ång rng n−íc ta (cã b¶n nhËn xÐt đánh giá kèm theo) Ngày 17/4/2006 theo đề nghị Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn An Giang đề tài đà đa máy cấy MC-6-250 trình diễn Trung tâm Nghiên cứu sản xuất giống Bình Đức Long Xuyên An Giang (hình 4.28) 182 Hình 4.28 Trình diễn máy cấy MC-6-250 Bình Đức - Long Xuyên - An Giang Buổi trình diễn đà thu hút đợc quan tâm đông đảo bà nông dân Trung tâm Khuyến nông tỉnh An Giang, Long An, Sóc Trăng (hơn 500 đại biểu đến xem trình diễn) Sau trình diễn Sở Nông nghiệp & PTNT An Giang đà tổ chức Hội thảo lấy ý kiến đánh giá nhận xét bà nông dân Hầu hết bà tham gia đánh giá cao máy cấy MC-6-250 đề nghị đợc cung cấp máy cấy phục vụ sản xuất Tuy nhiên phần đông bà nông dân đề nghị thu hẹp hàng cấy xuống 180-200 mm tăng thêm số hàng cấy để tăng suất Để đáp ứng yêu cầu sản xuất, đề tài đà tiến hành cải tiến thiết kế, thu hẹp hàng cấy xuống 200 mm tăng số lợng hàng cấy lên hàng Sau chế tạo máy cấy MC-6-250 (hình 4.29) máy đà đợc đa vào Trung tâm Khuyến nông Long An Trung tâm Khuyến nông Sóc Trăng trình diễn ứng dụng vào sản xuất Thông số kỹ thuật máy cấy MC-8-200 giống nh máy cấy MC-6-250, số thông số khác gồm - Số hàng cấy : hàng - Khoảng cánh hàng: 200mm 183 - KÝnh th−íc : (dµi xréng x cao) = (2400x1950x1300)mm Hình 4.29 Máy cấy MC-8-200 Đến đà chuyển giao đợc 15 máy cấy MC-6-250 MC-8-200 vào sản xuất tỉnh An Giang (11 cái); Sóc Trăng (2 cái) Long An (2 cái) Sở Nông nghiệp & PTNT An Giang đà có công văn đề nghị chuyển giao công nghệ để chế tạo 100 vào phục vụ sản xuất 3.4 Tính toán hiệu kinh tế Hiện khâu cấy lúa hoàn toàn làm thủ công Vì để tính toán hiệu kinh tế việc đầu t máy cấy lấy công lao động thủ công làm sở: Bảng 4.6 Tên thông số Giá máy cấy (Z) Lãi suất vay ngân hàng (r) Năng suất máy (a) Số ngày làm việc năm (n) Thời gian máy hoạt động Đơn giá cấy Chi phí nhiên liệu Chi phí cơng lao động Chi phí sửa chữa máy Chênh lệch thu chi (l) Đơn vị đồng % ha/ngày ngày/năm năm đ/ha đ/ha đ/ha đ/ha đ/ha 184 Giá trị -20.000.000 13,2 1,0 30 1.350.000 -37.500 -200.000 -100.000 1.012.500 Tiền thu lÃi hàng năm (chênh lệch thu chi hàng năm) Li = Ai(T - C) = 30(1.350.000 337.500) = 30.375.000 đ/năm Trong đó: Ai- Khối lợng công việc làm đợc năm (Ai = 30 ha/năm) T- Đơn giá cấy lúa cho (T = 1.350.000 đ/ha) C- Chi phÝ cÊy cho bao gåm chi phí công lao động (1 ngời lái: 100.000 đ/ha; ngời tiếp mạ: 50.000 đ/ha chi phí dầu mỡ, sửa chữa: 137.500 đ/ha) Lợi nhuận sau năm sử dơng m¸y: NPV = ∑ i =0 Li (1 + r )i Trong đó: r- LÃi suất ngân hàng (13%/năm) Li- Chênh lệch thu chi hàng năm (đ/năm) Thời gian hoµ vèn : ln Tv = Li L i − Z v (E − 1) l n (E ) Trong đó: Zv- Vốn đầu t : Zv = 20.000.000 đ E=1+r (r- LÃi suất ngân hàng /năm) Thay giá trị vào tính đợc : Tv = năm Tỷ suất hoà vốn (IRR): lÃi suất ngân hàng mà lợi nhuận dự án đầu t không: NPV = ∑ i =0 Li (1 + IRR )−i =0 Thay giá trị vào tính đợc IRR = 150% Sản lợng hoà vốn (Q*): sản lợng tối thiểu máy phải làm đợc năm để thu hồi vốn (tøc lµ NPV = 0) Q*= L*/ l 185 Trong đó: L*- Chênh lệch thu chi tối thiểu năm đợc tính : L* NPV = =0 −5 i =0 ( + r ) l- Chênh lệch thu chi (l = 1.012.500 đ/ha) Sau tính toán giá trị theo công thức trên, kết thu đợc thể bảng sau: Năm Sản lượng cấy hàng năm (ha) Tiền thu Luồng tiền nội Lãi suất vay ngân hàng (r) Lợi nhuận sau năm (NPV) Tỷ suất hoà vốn (IRR) Luồng tiền nội Cộng dồn Thời gian hoàn vốn Hệ số quy đổi giá trị tiền tệ 1/(1+q) Tổng giá trị quy đổi năm S=q(qn-1)/(q-1) Chênh lệch thu chi hoà vốn (đồng) Sản lượng cấy hoà vốn hàng năm (ha) Năm Năm Năm Năm 30 30 30 30 30 1.012.500 -20.000.000 Năm 1.012.500 1.012.500 1.012.500 1.012.500 30.375.000 30.375.000 30.375.000 30.375.000 30.375.000 -20.000.000 26.833.039 23.704.098 20.940.016 18.498.247 16.341.208 -20.000.000 6.833.039 30.537.137 51.477.153 69.975.400 86.316.608 0.88 0.78 0.69 0.61 0.54 5.714.065 5.714.065 5.714.065 5.714.065 5.714.065 13% 86.411.658 150% năm 3.50 -20.000.000 6 186 6 Ngoài hiệu kinh tế nh đà tính toán trên, sử dụng máy cấy lúa đem lại hiệu mặt xà hội lớn nh : - Giải phóng sức lao động nặng nhọc cho ngời nông dân; - Tăng suất sản xuất (1 máy cấy 30 ngời cấy thủ công) tăng suất trồng (tăng 15-20% so với cấy tay) Góp phần đảm bảo kịp thời vụ; - Lúa canh tác phơng pháp cấy tránh đợc nạn ốc bơu vàng phá hoại, chất lợng lúa cao so với phơng pháp gieo (hạt lúa to hơn) 3.5 Xây dựng quy trình lắp ráp sử dụng máy cấy Đề tài đà tiến hành xây dựng đà tiến hành xây dựng hớng dẫn lắp ráp, vận hành, quy trình, qui phạp điều chỉnh sử dụng máy cấy ( có hớng dẫn kèm theo) 187 Kết luận Kiến nghị Kết luận Do điều kiện thời tiết, đất đai, khí hậu tập quán canh tác khác cho nªn ë n−íc ta cịng nh− trªn thÕ giới tồn hai phơng thức sản xuất lúa theo phơng pháp gieo thẳng cấy Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo loại máy gieo máy cấy phù hợp với điều kiện sản xuất nhu cầu cấp thiết sản xuất Trên sở tài liệu điều tra phân tích từ nguồn nớc đề tài đà xây dựng qui trình giới hoá sản xuất lúa theo hai phơng pháp là: - Qui trình công nghệ giới hoá sản xuất lúa theo phơng pháp gieothẳng kết hợp với khả áp dụng máy gieo lúa thành hàng, thành khóm phù hợp với điều kiện sản xuất đồng Sông Cửu Long - Qui trình công nghệ giới hoá sản xuất lúa theo phơng pháp sản xuất mạ thảm cấy máy phù hợp với điều kiện sản xuất đồng băng Sông Hồng Thiết kế chế tạo thành công mẫu máy gieo lúa thành hàng GLH 2800 đất ớt liên hợp với máy kéo hai bánh phù hợp với yêu cầu nông học qui trình canh tác lúa theo phơng pháp gieo thẳng đông Sông Cửu Long Với thông số kỹ thuật chất lợng: + Kích thớc máy: (dài x rộng x cao) (2700 x 1410 x 730) mm ; + Nguồn động lực: Máy kéo bánh 25-30 HP + Trọng lợng máy: 150 kg + Sè hµng gieo: 14 hµng + BỊ réng làm việc: 2800 mm + Khoảng cách hàng gieo: 200 mm + Năng suất gieo: 0,5-0,6 ha/h + Mật độ gieo (điều chỉnh đợc): 75-120 kg/ha 188 Thiết kế chế tạo thành công mẫu máy gieo lúa thành khóm GK - 08 - NNI liên hợp với máy kéo bốn bánh đáp ứng yêu cầu nông học qui trình canh tác lúa theo phơng pháp gieo thẳng đồng sông cử long với thông số kỹ thuật chất lợng: + Kích thớc máy: (dài x rộng x cao) (900 x 1700 x 1100) mm ; + Nguồn động lực: Máy kéo bánh 15-25 HP + Trọng lợng máy: 150 kg + Số hàng gieo: hàng + Khoảng cách khóm : 150-170 mm + Khoảng cách hàng gieo: 200 mm + Số hạt khóm: 3-6 hạt/khóm + Bề rộng làm việc: 1600 mm + Năng suất gieo: 0,3-0,5 ha/h Thiết kế, chế tạo thành công cấu bánh xe phá váng lấp vết bánh máy kéo đà tạo điều kiện cho việc liên hợp loại máy công tác với máy kéo bánh khâu sản xuất góp phần tận dụng đợc khả sử dụng máy kéo bánh lốp vào sản xuất ruộng nớc, vừa có tác dụng san phẳng mặt ruộng, vừa tạo điều kiện tiếp xúc tốt cho hạt giống với mặt ruộng, giảm mức h hỏng hao hụt hạt giống, tăng khả phát triển thời gian nảy mầm, góp phần cho lúa tăng xuất lúa Thiết kế, chế tạo thành công máy cấy lúa mạ thảm MC- 6- 250 đáp ứng yêu cầu nông học kỹ thuật qui trình canh tác lúa theo phơng pháp cấy nớc ta ( đồng Bắc Bộ đồng băng Nam Bộ ) Máy cấy MG-6-250 có thông số kỹ thuật chất lợng: + Kích thớc máy: (dài x rộng x cao) (2410 x 1830 x 1300) mm ; + Trọng lợng máy: 250 kg + Loại động cơ: Điêzen R170, xi lanh,4 HP + Tốc độ cấy: 0,35-0,58 m/s + Số hàng: hàng + Khoảng cách hàng: 250 mm + Khoảng cách khóm : 120; 140; + Mạ dùng để cấy: Mạ thảm, non, cao 180-220 mm + Độ sâu cÊy: 15-30mm + Sè d¶nh khãm: 3- d¶nh 189 + Bề rộng làm việc: 1500mm Trên sở yêu cầu thực tế sản xuất đề tài đà thiết kế chế tạo thêm mẫu máy cấy mạ thảm với thông số kỹ thuật chất lợng nh sau: + Kích thớc máy: (dài x rộng x cao) (2410 x 1950 x 1300) mm ; + Träng lợng máy: 260 kg + Loại động cơ: Điêzen R170, xi lanh, 4HP + Tèc ®é cÊy: 0,35-0,58 m/s + Số hàng: hàng + Khoảng cách hàng: 200 mm + Khoảng cách khóm : 120 ; 140; + Mạ dùng để cấy: Mạ thảm, non, cao 180-220 mm + Độ sâu cấy: 15-30mm + Số dảnh khóm: 3- dảnh + Bề rộng làm việc: 1600mm + Năng suất (1 ngời lái+2 ngời phục vụ mạ): 0.14 - 0.20ha/h Sản phẩm đề tài ( loại máy gieo thành hàng GLH-2800, gieo thành khóm Gk -08 -NNI, máy cấy lúa mạ thảm MC - 6- 250 MC- - 200) đà đợc áp dụng có hiệu vào sản xuất đáp ứng đợc nhu cầu cấp thiết sản xuất, góp phần giải phóng sức lao động nặng nhọc ngời nông dân, tăng suất lao động, giảm chi phí sản xuất giá thành sản phẩm Đợc ngời nông dân đánh giá cao hăng hái tiếp nhận Các loại máy gieo, máy cấy có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sử dụng phù hợp với khả chế tạo nớc ta Máy có giá thành thấp phù hợp với khả đầu t nông dân nớc ta Đà xây dựng hoàn chỉnh công nghệ chế tạo hớng dần lắp ráp máy vận hành loại máy gieo, máy cấy sản xuất loạt nhỏ thành sản phẩm hàng hoá phục vụ nhu cầu sản xuất 10 Các mẫu máy gieo thành hàng, thành khóm máy cấy mạ thảm mẫu máy đợc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo nớc ( trớc có công cụ gieo thành hàng, máy gieo vÃi ), góp phần hoàn chỉnh chủng loại máy công tác để tiến tới khả giới hoá đồng hoá khâu canh tác lúa nớc ta 190 Kiến nghị Đề nghị công nhận khuyến khích áp dụng qui trình công nghệ giới hoá sản xuất lúa theo phơng pháp gieo thành hang, thành khóm cấy mạ thảm Đề nghị công nhận mẫu máy gieo thành hàng GLH - 2800, máy gieo thành khóm GK - 08 - NNI máy cấy lúa mạ thảm MC - - 250 MC - - 200 tiến kỹ thuật để phát triển mở rộng ứng dụng vào sản xuất Đề nghị cho phép triển khai dự án sản xuất thử nghiệm máy cấy mạ thảm thành hàng hoá để phục vụ nhu cầu sản xuất Đồng thời, có sách khuyến khích mở rộng ứng dụng công nghệ thiết bị sản xuất mạ thảm máy cấy 191 Tài liệu tham khảo Tổng cục thống kê Niên giám thống kê, nhà xuất thống kê, Hà Nội, 2003 Nguồn số liệu nớc thành viên ASEAN, nhà xuất thống kê, Hà Nội 1999 Nguyễn Bảng Đoàn Văn Điện Lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, trờng đại học Nông Lâm, Hà nội 1987 Nguyễn Điền, Cơ giới hoá sản xuất lúa Việt Nam, nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 1984 Nguyễn Điền Nguyễn Đăng Thân, Đặc điểm địa hình tính chất lý đất nông nghiệp Việt Nam, nhà xuất Nông nghiệp 1984 Phạm văn Lang, nghiên cứu liên hợp máy làm việc ruộng lúa Việt Nam, luận án TSKH, Ruxe, Bungri 1987 Vũ Đình Phiên, kết nghiên cứu giới hoá lúa, Báo cáo khoa học , Viện Cơ điện nông nghiệp, Hà Nội 2001 Vũ Đình Phiên, Kết nghiên cứu phơng hớng kỹ thuật giới hoá gieo thẳng cấy lúa Cơ điện khí hoá nông nghiệp vấn đề CNH-HĐH nông nghiệp nông thôn, nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 1998 Châu Đình Thân, Nghiên cứu số thông số tối u phận hạt máy gieo lúa theo nguyên lý rung động ly tâm, Luận án TSKT, trờng ĐH Nông nghiệp I, Hà Nội 2002 10 Phan Hiếu Hiền, Phơng pháp bố trí thí nghiệm sử lý số liệu, nhà xuất nông nghiệp TP Hồ Chí Minh 2001 11 Nguyễn Văn Luật, Cây lúa Việt Nam tâp III, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội 2003 12 Lê Sỹ Hùng Ngô Ngọc Anh, Máy cấy mạ thảm MC-6-205, Cơ điện nông nghiệp chế biến nông lâm sản, số 4/2005 13 Lê Sỹ Hùng Ngô Ngọc Anh, trình diễn máy cấy lúa MC-6-250 đồng sông Cửu Long, Cơ điện nông nghiệp NN chế biến nông lâm sản số 7/2006 14 Đinh văn Lữ CTV, kỹ thuật gieo vÃi lúa ruộng nớc, nhà xuất nông nghiƯp, Hµ Néi 1976 15 Bao Chunjiang vµ Li Baofa, Tiến trình nghiên cứu phát triển máy cấy lúa nớc Nhật Bản, nông nghiệp giới hoá báo số 1/2004, (DÞch tõ tiÕng Trung Quèc) 192 16 T.OTSUKA (NhËt Bản), Báo cáo Những công việc đà làm khu ruộng lúa thực nghiệm hợp tác xà Nhân Hoà, Mỹ Văn, Hải Hng 1992 17 Hồ Đăng Lĩnh, Nguyễn Văn Vinh, Hệ thống tiêu chuẩn khảo nghiệm, giám định chất lợng máy kéo, máy canh tác dùng sản xuất nông lâm nghiệp- tập II- máy nông nghiệp, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 1998 18 Tiêu chuẩn 10 TCN-2005, Máy nông nghiệp Thuỷ Lợi- Máy gieo hạt giống lúa nớc thành hàng, phơng pháp thử, Ban kỹ thuật 10 TC-01, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn 19 Đặng Việt Cơng, Lê Quang Minh Lý thuyết dẻo ứng dụng- nhà xuất KHKT Hà néi – 2003 PhÇn tiÕng Anh 20 Hettiaratchi D R P & Reece A R – The calculation of passive soil resistance – Geotechnique (1974), Vol 24, No 21 Hettiaratchi D R P & Reece A R – Boundary wedges in two-dimensional passive soil failure - Geotechnique (1975), Vol 25, No 22 W L Harrison - SOIL FAILURE UNDER INCLINED LOADS I - Journal of Terramechanics (1973), Vol 9, No 23 W L Harrison - SOIL FAILURE UNDER INCLINED LOADS II - Journal of Terramechanics (1973), Vol 10, No 24 Wawan Hermawan, Minoru Yamazaki, Akira Oida - Theoretical analysis of soil reaction on lug of the movable lug cage wheel – Journal of Terramechanics (2000), Vol 37 25 BOX.E.G.P, HUNTER J.S the 2K-P fractional design, Part Technometries, Vol.3, 1961 26 Consequerces of small farm mechanization, IRRI and argicultural council, 1983 27 Small farm equipment fir developing countries, IRRI, 1986 28 Champ B R., Hifhley E and Hocking A.D., and Pitt J.I., 1991, fungi and mycotosins in stored products-ACIAR proceedings No.36 Australian centrer for Internationl Agricultural Research, Canberra 29 Esmay M., Eriyatno., and Pillips A Rice postproduction technologo in the tropics, Hawaii, 1979 Sinh G Paddy deterioration in the humid tropic AIT library, Eschorn 1982 193 ... vụ lúa mùa cấy vào lúc trời oi nóng nhất, vụ lúa xuân cấy vào lúc trời rét ma phùn Đề tài KC-07-25 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa Việt. .. Long; - Nghiên cứu tuyển chọn, thiết kế, chế tạo đợc mẫu máy cấy lúa phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam; - Xây dựng quy trình công nghệ để chế tạo đợc loại máy gieo, máy cấy phù hợp với công... xuất lúa đồng phù hợp với khả áp dụng máy gieo hạt thành hàng, thành khóm đồng Nam 2.2.2 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy gieo lúa phù hợp với điều kiện sản xuất lúa đồng Nam 27 - Nghiên cứu, thiết