Luận văn Nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng và phát triển đến chất lượng gỗ mỡ 10 tuổi trồng tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn làm cơ sở cho các nhà sử dụng gỗ lựa chọn nguyên liệu trong quá trình sản xuất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CHÍ KIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ MỠ 10 TUỔI TRỒNG TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN - BẮC KẠN LÀM CƠ SỞ CHO CÁC NHÀ SỬ DỤNG GỖ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên, 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CHÍ KIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN SINH TRƢỞNG VÀ PHÁT TRIỂN ĐẾN CHẤT LƢỢNG GỖ MỠ 10 TUỔI TRỒNG TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN - BẮC KẠN LÀM CƠ SỞ CHO CÁC NHÀ SỬ DỤNG GỖ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Thái Thái Nguyên, 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Thái, người đã hướng dẫn trực tiếp, chỉ đạo tận tình, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Phòng thí nghiệm trung tâm, Khoa Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cùng bàn bè đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn đến tập thể Ban lãnh đạo cùng các quý phòng lâm trường huyện Chợn Đồn – tỉnh Bắc Kạn, Công ty Ván Dăm Thái Nguyên, Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về cơ sở vật chất thí nghiệm trong quá trình làm luận văn. Cuối cùng cho tôi gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè gần xa đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành cuốn luận văn này. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2009 Tác giả Nguyễn Chí Kiên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu và chữ viết .....……………………………………….i Danh mục các bảng………………………………………………...………..ii Danh mục các hình…………….....................................................................iii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................ 12 1.1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu.................................................... 12 1.1.1. Tổng quan chung về gỗ Mỡ ......................................................... 12 1.1.2. Tổng quan về gỗ mỡ trồng tại Bắc Kạn ........................................ 16 1.2. Tổng quan về nghiên cứu và sử dụng gỗ Mỡ ...................................... 17 1.2.1. Trên thế giới ................................................................................ 17 1.2.2. Ở Việt Nam ................................................................................. 18 1.3. Tổng quan vùng nghiên cứu ............................................................... 20 1.3.1. Thị trấn Bằng Lũng ...................................................................... 20 1.3.2. Xã Đông Viên .............................................................................. 23 1.3.3. Xã Bình Trung ............................................................................. 26 Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN ........................................................................................ 29 2.1. Điều kiện sinh trưởng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây và chất lượng gỗ ............................................................................................. 29 2.2. Ảnh hưởng của một số tính chất gỗ đến chế biến sử dụng gỗ .............. 31 2.2.1. Ảnh hưởng của một số tính chất vật lý của gỗ đến chế biến sử dụng gỗ ............................................................................................. 31 2.2.2. Ảnh hưởng của một số tính chất cơ học của gỗ tới công nghệ và sử dụng gỗ ........................................................................................ 33 Chƣơng 3. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 35 3.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 35 3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 35 3.2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................. 35 3.2.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 35 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 36 3.3.1. Nghiên cứu điều kiện sinh trưởng ảnh hưởng đến phát triển của cây gỗ mỡ 10 tuổi ............................................................................ 36 3.3.2. Xác định tính chất của gỗ Mỡ 10 tuổi .......................................... 36 3.3.3. Xác định mối tương quan giữa khả năng sinh trưởng phát triển, chất lượng gỗ mỡ 10 tuổi và định hướng sử dụng ......................... 36 3.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 37 3.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu ........................................................ 37 3.4.2. Phương pháp luận ........................................................................ 37 3.4.4. Phương pháp thực nghiệm ........................................................... 37 3.4.5. Phương pháp tổng hợp kết quả và xử lý thống kê toán học .......... 43 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................ 45 4.1. Điều kiện sinh trưởng ảnh hưởng đến đường kính và chiều cao cây Mỡ 10 tuổi .......................................................................................... 45 4.1.1. Điều kiện tự nhiên tại xã Bình Trung ảnh hưởng đến đường kính và chiều cao cây gỗ Mỡ 10 tuổi ..................................................... 45 4.1.2. Điều kiện sinh trưởng tại xã Đông Viên ảnh hưởng đến đường kính và chiều cao cây gỗ Mỡ 10 tuổi .......................................... 47 trồng tại 3 vùng nghiên cứu ....................................................................... 51 4.2. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao cây Mỡ 10 tuổi đối với chất lượng gỗ ............................................................................................. 51 4.2.1. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao cây đến độ ẩm tuyệt đối ......................................................................................................... 51 4.2.2. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao cây mỡ đến sức hút nước tối đa của gỗ ................................................................................. 53 4.2.3. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao đến khối lượng thể tích gỗ ................................................................................................... 54 4.2.4. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao đến khả năng dãn nở ......... 56 4.2.5. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao đến sức chịu ép dọc thớ của gỗ .............................................................................................. 57 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 4.2.6. Ảnh hưởng của đường kính, chiều cao cây mỡ đến sức kéo dọc thớ .................................................................................................. 59 4.2.7. ảnh hưởng của đường kính, chiều cao đến sức chịu uốn tĩnh ....... 60 4.3. Đánh giá chất lượng gỗ mỡ 10 tuổi ..................................................... 63 4.3.1. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào cấu tạo gỗ.................................. 63 4.3.2. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất vật lý của gỗ ............... 64 4.3.3. Đánh giá chất lượng gỗ dựa vào tính chất cơ học của gỗ ............. 67 4.4. Đề xuất hướng sử dụng gỗ mỡ 10 tuổi ................................................ 69 4.4.1. Trong xây dựng ........................................................................... 69 4.4.2. Trong sản xuất đồ mộc thông dụng .............................................. 70 4.4.3. Trong sản xuất ván nhân tạo ........................................................ 71 4.4.4. Trong một số lĩnh vực khác ......................................................... 74 Chƣơng 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 76 5.1. Kết luận .............................................................................................. 76 5.2. Kiến nghị ............................................................................................ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 78 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Biểu đố so sánh kích thước đường kính và chiều cao cây Mỡ trồng tại 3 vùng nghiên cứu……………………………………………… Hình 4.2. Biểu đồ so sánh độ ẩm tuyệt đối theo đường kính và chiều cao của gỗ mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng nghiên cứu…………………… Hình 4.3. Biểu đồ so sánh sức hút nước tối đa theo đường kính và chiều cao của gỗ mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng nghiên cứu………………… Hình 4.4. Biểu đồ so sánh khối lượng thể tích của gỗ mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao được trồng tại 3 vùng nghiên cứu……………… Hình 4.5. Biểu đồ so sánh khả năng dãn nở của gỗ mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu………………… Hình 4.6. Biểu đồ so sánh sức chịu ép dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu………………… Hình 4.7. Biểu đồ so sánh sức chịu kéo dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu………… Hình 4.8. Biểu đồ so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu………………… 40 42 44 45 47 48 50 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu ý nghĩa Đơn vị PAM UBND Uỷ ban nhân dân TN Thái Nguyên TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam m Khối lượng g h Giờ BL Bằng Lũng ĐV Đông Viên BT Bình Trung x Trị số trung bình cộng S Độ lệch tiêu chuẩn S% Hệ số biến động % P% Hệ số chính xác % nd Độ bền nén dọc thớ MPa ut Độ bền uốn tĩnh MPa W Độ ẩm % Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Một số thông số ngoại quan của gỗ Mỡ ......................................... 14 Bảng 1.2. Thông số cấu tạo của gỗ Mỡ.......................................................... 15 Bảng 1.3. Số lượng lỗ mạch của Mỡ ............................................................. 15 Bảng 1.4. Đường kính lỗ mạch của gỗ Mỡ, m ............................................. 15 Bảng 1.5. Kích thước của tia gỗ, m ............................................................. 15 Bảng 1.6. Chiều dài sợi của gỗ Mỡ, mm ........................................................ 16 Bảng 4.1. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Bình Trung ............................. 46 Bảng 4.2. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Bình Trung ............... 46 Bảng 4.3. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Đông Viên.............................. 47 Bảng 4.4. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Đông Viên................ 47 Bảng 4.5. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Bằng Lũng ............................. 49 Bảng 4.6. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Bằng Lũng ............... 49 Bảng 4.7. Bảng so sánh đường kính và chiều cao cây mỡ trồng tại 3 vùng nghiên cứu ........................................................................... 50 Bảng 4.8. Kết quả độ ẩm tuyệt trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi, % ................... 52 Bảng 4.9. Kết quả sức hút nước tối đa của gỗ mỡ 10 tuổi, % ......................... 53 Bảng 4.10. Kết quả khối lượng thể tích trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi ........... 55 Bảng 4.11. Khả năng dãn nở trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi ........................... 56 Bảng 4.12. Sức chịu ép dọc thớ trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi, MPa .............. 58 Bảng 4.13. Sức chịu kéo dọc thớ trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi, MPa ........... 59 Bảng 4.14. Độ bền uốn tĩnh trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi, MPa ................... 61 Bảng 4.15. Tổng hợp so sánh đường kính, chiều cao, tính chất vật lý và cơ học của gỗ mỡ trồng tại 3 vùng nghiên cứu ................................ 62 Bảng 4.16. So sánh độ hút nước tối đa của gỗ mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác....................................................................................... 64 Bảng 1.7. So sánh khả năng dãn nở tiếp tuyến của gỗ mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác ................................................................................... 66 Bảng 4.18. Tiêu chuẩn so sánh độ bền nén dọc thớ gỗ mỡ 10 tuổi ................. 67 Bảng 4.19. So sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác ................................................................................... 67 Bảng 4.20. Tiêu chuẩn so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ mỡ 10 tuổi ...................... 68 Bảng 4.21. So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác ............................................................................................................... 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, thế giới đang tích cực tìm kiếm những loài cây bản địa, mọc nhanh, có cấu tạo, tính chất phù hợp … làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp Chế biến lâm sản. Thực hiện Chỉ thị số 19/1999/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 16 tháng 07 năm 1999 về việc thực hiện các biện pháp đẩy mạnh tiêu thụ gỗ rừng trồng, Chỉ thị số 19/2004/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 01 tháng 06 năm 2004 về một số giải pháp phát triển ngành chế biến gỗ và xuất khẩu sản phẩm gỗ và Chỉ thị số 18/2007/CT- TTg của thủ tướng chính phủ ngày 05 tháng 02 năm 2007 về chiến lược phát triển Lâm Nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006-2020 [1], [2], [3]; ngành chế biến gỗ Việt Nam và các ngành kinh tế liên quan đã tích cực, chủ động tìm kiếm nguyên liệu, sử dụng hợp lý nguyên liệu, cải tiến công nghệ, thiết bị… để đẩy mạnh phát triển sản xuất và xuất khẩu đồ gỗ. Việc nghiên cứu và đưa vào trồng những loại cây thích hợp với điều kiện tự nhiên của vùng, cho năng suất chất lượng gỗ tốt và đồng thời là cây chiến lược phủ xanh đất trống đồi trọc duy trì tác dụng của rừng đối với đời sống con người nơi đây. Một trong số những loại cây trồng phổ biến hiện nay trên địa bàn huyện là cây mỡ (Manglietia glauca Dandy), là cây gỗ nhỡ, chiều cao vút ngọn có thể đạt tới trên 20 m, đường kính 20 - 35 cm, cây thường xanh quanh năm, có đặc tính sinh trưởng khá nhanh, thích hợp với các loại đất còn tính chất đất rừng [6]. Cho đến nay, cây mỡ trong rừng nguyên sinh không phát hiện được mấy. Những quần thụ mỡ còn gặp đều là thuần loại thứ sinh phục hồi sau nương rẫy và những rừng trồng. Trong rừng tự nhiên mọc xen với kháo, giổi, chò nâu, vạng trứng… Mỡ là cây đặc hữu của miền Bắc Việt Nam, phân bố nhiều ở vùng Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ, Bắc Kạn vào đến Thanh Hoá, Hà Tĩnh, rải rác đến tận Quảng Bình [6], [31]. Trên thế giới, mỡ phân bố nhiều ở Lào, Thái Lan, miền nam Trung [11]. Việc xác định, sử dụng gỗ mỡ hiện nay của người dân địa phương chủ yếu phục vụ đóng đồ gia dụng, làm nhà…. Vì vậy, hiệu quả sử dụng gỗ mỡ còn thấp, gây lãng phí gỗ. Trong thời gian qua trên địa bàn huyện đã có một số chương trình, dự án về cây Mỡ. Những công trình này đã góp phần giải quyết những tồn tại trong thực tiễn sản xuất, làm sáng tỏ một số vấn đề có ý nghĩa khoa học thuộc các lĩnh vực khác nhau. Nhưng chủ yếu là giới thiệu đặc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 điểm, xuất xứ, chọn giống, tìm hiểu về khả năng gây trồng và giá trị sử dụng cũng như tiềm năng của cây mỡ trong công tác trồng rừng tập trung, trồng rừng phòng hộ và cải thiện nguồn giống. Song việc nâng cao giá trị sử dụng, tận dụng tối đa tiềm năng của gỗ mỡ chưa được chú ý đúng mức. Nghiên cứu điều kiện sinh trưởng và phát triển của cây đến chất lượng của gỗ mỡ, qua đó làm cơ sở đánh giá chất lượng của loại gỗ này, từ đó có thể thay thế cho một số loại gỗ tự nhiên khác để làm nguyên liệu cho các sản phẩm mà vẫn giữ được hình thức, chất lượng, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, hạ giá thành sản phẩm... Bên cạnh đó, việc nghiên cứu cơ bản cấu tạo, tính chất cơ, lý, hoá của gỗ mỡ để làm cơ sở khoa học cho việc định hướng sử dụng đối với loài cây này một cách tổng hợp, có hiệu quả. Từ đó có thể mở rộng qui mô phát triển, gây trồng đối với cây gỗ mỡ, nâng cao vai trò của rừng trong việc cung cấp nguyên liệu cho ngành Chế biến lâm sản và các ngành khác, … vừa là yêu cầu cấp bách khoa học, vừa là yêu cầu của thực tiễn sản xuất. Cho tới nay chưa có đề tài nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng của gỗ mỡ đến chất lượng gỗ. Do đó việc trồng và sử dụng gỗ mỡ chưa đạt hiệu quả cao trong lĩnh vực sản xuất chế biến: Đồ mộc, đồ gia dụng, ván nhân tạo và trang trí nội thất... Để giúp cho các nhà gia công chế biến gỗ mỡ có hướng sử dụng, tận dụng đạt hiệu quả cao nhất các sản phẩm từ gỗ mỡ, tránh gây lãng phí gỗ chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng và phát triển đến chất lượng gỗ Mỡ (Manglietia glauca Dandy) 10 tuổi trồng tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn làm cơ sở cho các nhà sử dụng gỗ lựa chọn nguyên liệu trong quá trình sản xuất". Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 Chƣơng 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu 1.1.1. Tổng quan chung về gỗ Mỡ Đặc điểm nhận biết Cây gỗ mỡ (Manglietia glauca Dandy) thuộc họ Mộc lan, cây cao 20- 25 m, đường kính 30-60 cm. Thân đơn trục, thẳng, tròn đều, đột thót ngọn nhỏ, tán hình tháp. Vỏ nhẵn màu xám xanh; lớp vỏ trong màu trắng ngà, thơm nhẹ. Cành non xanh nhạt gần thẳng góc với thân chính. Lá kèm bao chồi, trụng sớm để lại sẹo vòng quanh. Lá đơn mọc cách, hình trái xoan hoặc trứng ngược, đầu và đuôi lá nhọn dần; phiến lá dài 15-20 cm, rộng 4-6 cm, mặt trên màu lục thẫm, mặt dưới nhạt hơn, hai mặt lá nhẵn, gân lá nổi rõ. Cuống lá dài, mảnh, gốc mang vết lõm. Hoa lớn, dài 6-8 cm, mọc lẻ ở đầu cành; bao hoa 9 cánh, màu trắng; 3 cánh ngoài cùng phớt xanh. Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn, nhị và nhụy xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ. Nhụy gồm nhiều lá noãn rời xếp xoắn ốc tạo thành khối hình trứng, vòi nhụy ngắn. Quả đại kép hình trứng hoặc hình trụ. Các đại phát triển đều, đỉnh tròn, nứt bụng. Mỗi đại mang 5-6 hạt. Hạt nhẵn, vỏ hạt đỏ, thơm nồng [6] Đặc điểm sinh học và sinh thái học Mỡ sinh trưởng tương đối nhanh, trong rừng trồng mỗi năm mỡ có thể cao thêm 1,4-1,6 m, đường kính tăng 1,4-1,6 cm, từ tuổi 20 tốc độ sinh trưởng chậm dần. Mỡ lá cây thường xanh, sinh trưởng nhịp điệu, thay lá nhiều từ tháng 11, 12 đến tháng 2, 3 năm sau [6]. Mỡ là cây ưa sáng, nhưng khi còn nhỏ (1-2 tuổi) cần ánh sáng yếu, không chịu được ánh sáng quá mạnh cũng như bóng râm quá nhiều, trong giai đoạn vào mùa hè, thu, cây sinh trưởng tốt trong điều kiện ánh sáng tán xạ, nhưng đông xuân lại đòi hỏi được chiếu sáng nhiều hơn. Từ 3 tuổi yêu cầu toàn sáng [11] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 Mỡ là cây thường xanh, nhưng trong mùa đông là rụng nhiều, lá non không mọc thêm, thơi gian này cây sinh trưởng rất yếu, mùa sinh trưởng mạnh thường từ tháng 3 đến tháng 11 là thời kỳ trong tháng nhiệt độ trung bình từ 26-280C, lượng mưa trung bình trên 10mm, số ngày mưa từ 15-25 ngày, số ngày có nắng 20 ngày, nếu các yếu tố thời tiết trên yếu hơn hoặc vượt quá, trạng thái sinh trưởng của Mỡ sẽ ngừng, yếu hoặc bị hạn chế (Lâm Công Định 1979) [11]. Hệ rễ rất phát triển, rễ cọc ăn sâu 2-3 m. Rễ ngang nhiều nhánh và ăn khá dài ra các hướng, song tập trung ở tầng đất mặt ở độ sâu khoảng 10-30 cm. Cây Mỡ tái sinh tự nhiên ít, chỉ thấy ở nơi thảm tươi thưa. Có khả năng tái sinh trồi khoẻ [31]. Mùa hoa tháng 2-4, quả chín tháng 9-10, cây 9-10 tuổi bắt đầu ra hoa kết quả. Mỡ là loài cây ưa sáng, lúc nhỏ cần che bóng nhẹ, là cây tiên phong định vị phân bố rải rác trong các rừng thứ sinh ở các đai thấp 400m trở xuống so với mặt biển. Mỡ mọc tốt trên các loại đất sấu, ẩm, nhiều dinh dưỡng, loại đất ferralit đỏ vàng phát triển tren các loại đá mâcm chua. ở rừng mỡ trồng thuần loài [6]. Phân bố địa lý Mỡ thích hợp với nhiệt độ trung bình năm 22-240C, lượng mưa từ 1400-2000 mm/năm và độ ẩm không khí trên 80%. Tuy nhiên cây con mới trồng nếu gặp sương muối, nhiệt độ xuống thấp cũng bị hại, táp lá, héo ngọn [11],[31] . Cho đến nay, cây mỡ trong rừng nguyên sinh không phát hiện được mấy. Những quần thụ mỡ còn gặp đều là thuần loại thứ sinh phục hồi sau nương rẫy và những rừng trồng. Trong rừng tự nhiên mọc xen với kháo, giổi, chò nâu, vạng trứng… [31]. Mỡ thường phân bố ở độ cao 300-400 m trở xuống, trong các hệ đồi bát úp, sinh trưởng tốt trên các đất Jeralit đỏ vàng, sâu, ẩm, mát, thoát nước, nhiều mùn (trên 3%), phát triển trên phiến thạch, mica, sét, Gneis, poócphia. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 Tốt nhất là trên đất rừng vừa mới khai thác xong. Không trồng được mỡ trên đất cỏ tranh, đất đồi trọc [31]. Mỡ là cây đặc hữu của miền bắc Việt Nam, phân bố nhiều ở vùng Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ, Bắc Kạn vào đến Thanh Hoá, Hà Tĩnh, rải rác đến tận Quảng Bình. [6], [31]. Trên thế giới, Mỡ phân bố nhiều ở Lào, Thái Lan, Miền Nam Trung Quốc [11]. Giá trị Giác gỗ màu xám trắng, lõi màu vàng nhạt hơi có ánh bạc. Gỗ mềm thớ thẳng, mịn, dễ làm, khó bị mối mọt. Có thể dùng gỗ Mỡ làm nguyên liệu giấy, gỗ dán lạng, bút chì, đóng đồ, làm nhà cửa và trụ mỏ… [6]. Khả năng kinh doanh và bảo tồn Mỡ được trồng thành rừng thuần loài đầu tiên ở Hà Giang, Yên Bái (1932). Đến nay, Mỡ đã là loài cây quen thuộc được trồng thành rừng phổ biến ở các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh trở ra Bắc như ở Tuyên Quang, Bắc Kạn…. Sau khi khai thác có thể kinh doanh rừng chồi. Rừng trồng thuần loại cỡ 20 tuổi trở lên tốc độ tăng trưởng chậm rõ rệt [6]. Đặc điểm thông số cấu tạo của gỗ mỡ [9] Bảng 1.1. Một số thông số ngọai quan của gỗ Mỡ TT Thông số Đơn vị tính Trị số 1 Chiều cao tối đa m 35 2 Đường kính lớn nhất cm 80 3 Chiều dày vỏ trung bình mm 10 4 Độ cong trung bình (f) % 1,2 5 Độ thót ngọn trung bình (c) cm/m 1,2 6 Độ tròn đều (Kr) 0,8 7 Số lượng mắt gỗ trung bình mắt/m 4,1 8 Đường kính mắt gỗ trung bình cm 3,2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 Bảng 1.2. Thông số cấu tạo của gỗ Mỡ TT Thông số Đơn vị tính Trị số 1 Gỗ có lõi màu vàng nhạt, gỗ giác màu trắng xám 2 Là loại gỗ có giác, lõi phân biệt 3 Tỷ lệ gỗ giác % 25-30 4 Tỷ lệ gỗ lõi % 70-75 5 Gỗ sớm và gỗ muộn không phân biệt 6 Mạch phân tán, tụ hợp đơn – kép 7 Mật độ lỗ mạch lỗ/mm2 10,5 8 Số lượng tia gỗ tia/mm2 7-8 9 Chiều cao tia gỗ 10-3 mm 142 10 Chiều rộng tia gỗ 10-3 mm 41 12 Độ nghiêng thớ gỗ độ 5-7 13 Vòng năm/ vòng tăng trưởng mm 10-12 Bảng 1.3. Số lượng lỗ mạch của Mỡ, lỗ/mm2 Trị số Tuổi 5 Tuổi 10 Tuổi 15 Tuổi 20 tuổi 25 Trung bình 9,63 9,94 10,35 10,50 11,37 Lớn nhất 10,5 11,5 12,0 12,5 12,5 Nhỏ nhất 8,5 9,5 9,5 9,5 10,5 Bảng 1.4. Đường kính lỗ mạch của gỗ Mỡ (m) Trị số Tuổi 5 Tuổi 10 Tuổi 15 Tuổi 20 Tuổi 25 Trung bình 1,26 3,32 3,40 3,37 1,84 Lớn nhất 1,53 3,73 4,12 3,75 2,35 Nhỏ nhất 1,04 2,64 2,98 2,89 1,34 Bảng 1.5. Kích thước của tia gỗ (m) Trị số Tuổi 5 Tuổi 10 Tuổi 15 Tuổi 20 Tuổi 25 Cao Rộng Cao Rộng Cao Rộng Cao Rộng Cao Rộng Trung bình 10,18 1,52 10,37 1,27 10,75 0,99 7,53 0,79 11,41 1,11 Lớn nhất 12,83 1,87 12,46 1,52 14,32 1,23 8,94 0,92 14,21 1,42 Nhỏ nhất 7,64 1,04 8,47 0,98 7,94 0,55 6,47 0,58 8,61 0,80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 Bảng 1.6. Chiều dài sợi của gỗ Mỡ (mm) Trị số Tuổi 5 Tuổi 10 Tuổi 15 Tuổi 20 Tuổi 25 Trung bình 0,92 0,95 0,98 0,98 1,02 Lớn nhất 1,08 1,11 1,14 1,18 1,23 Nhỏ nhất 0,84 0,89 0,94 0,94 0,95 1.1.2. Tổng quan về gỗ mỡ trồng tại Bắc Kạn Bắc Kạn là một tỉnh phát triển khá mạnh trong công việc trồng rừng. Đặc biệt là trồng gỗ Mỡ. Trong đó huyện Chợ Đồn cũng là một huyện có tỷ lệ rừng trồng khá lớn. Trồng rừng phòng hộ hỗn giao dự án 327 Mỡ, Trám, Lát: Từ năm 1984 đến 1997 được 1.300 ha với mật độ 1.625 cây/ha. Trong đó 625 cây Trám, Lát là cây tầng cao, 1.000 cây mỡ là cây tầng trung Trồng rừng phòng hộ hỗn giao dự án trồng mới 5 triệu ha rừng Mỡ, Trám, Lát từ năm 1998 đến nay: 150 ha trên địa bàn các xã Yên Thịnh, Yên Thượng, Rã Bản Rừng trồng quốc doanh do lâm trường quản lý: Trồng từ năm 1984 đến năm 1987 ha được 487 ha trên địa bàn 4 phân trường với mật độ 3.300 cây/ ha: Gồm có Phân trường I Nà Ngà - Xã Đại Sảo 177,16 ha; Phân trường II Yên Mỹ - Xã Yên Mỹ 133,66 ha; Phân trường III Yên Nhuận - Xã Yên Nhuận 119,66 ha; Phân trường IV Khuổi tầu - Kéo lếch - Xã Bằng Lãng, Phong Huân, Nghĩa Tá 56,57 ha Trồng rừng dự án PAM 5322 từ năm 1997 đến năm 2000: Trồng được 1.381,54 ha. Trong đó: Thị trấn Bằng Lũng 303,27 ha Đông Viên 167,92 ha Đại Sảo 190,69 ha Bằng Lãng 135,66 ha Nghĩa Tá 173,99 ha Bình Trung 410,01 ha Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 Hiện nay bình quân mỗi năm nhân dân tự trồng được khoảng 200 ha trên địa bàn toàn huyện. Tính từ năm 2001 đến 2006 nhân dân tự trồng được 1.200 ha. Trong đó tại trên địa bàn 3 xã: Thị trấn, Đông Viên và Bình Trung là: Thị trấn: - Trồng theo dự án PAM 5322: 302,27 ha. Trong đó năm 1997 trồng 54,68 ha; Năm 1998 trồng 47,78 ha; Năm 1999 trồng 97,72 ha; Năm 2000 trồng 103,09 ha - Nhân dân tự trồng từ 2001 đến 2006: 70 ha Đông Viên: - Trồng theo dự án PAM 5322: 167,92 ha. Trong đó năm 1997 trồng 9,89 ha; Năm 1998 trồng 14,07 ha; Năm 1999 trồng 69,48 ha; Năm 2000 trồng 74,48 ha - Nhân dân tự trồng từ 2001 đến 2006: 60 ha Bình Trung: - Trồng theo dự án PAM 5322: 410,01 ha. Trong đó năm 1997 trồng 69,00 ha; Năm 1998 trồng 82,97 ha; Năm 1999 trồng 160,31 ha; Năm 2000 trồng 97,73 ha - Nhân dân tự trồng từ 2001 đến 2006: 250 ha 1.2. Tổng quan về nghiên cứu và sử dụng gỗ Mỡ 1.2.1. Trên thế giới Trên thế giới, gỗ mỡ được sử dụng khá rộng dãi, đặc biệt ở một số nước châu á như : Indonesia, Thái Lan, Lào, Malaysia và Trung Quốc.... Trong đó, ở Indonesia gỗ mỡ được gọi là Kepelan và được sử dụng làm nhà, ván mỏng (veneer), làm cửa, chuôi dao, gỗ này được sử dụng để thực hiện nội thất và khắc bảng và không bao giờ cho Statues và làm ván dán [36], [41]. ở Lào, cây gỗ mỡ được trồng từ lâu nhưng chủ yếu được sử dụng làm nhà, làm đồ mộc thông dụng và một số lĩnh vực khác [32] ở Thái Lan, Malysia và Trung Quốc, gỗ mỡ được trồng chủ yếu để làm nhà, làm nhạc cụ, đóng thuyền và làm giấy.....[33], [34], [39], [40]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 1.2.2. Ở Việt Nam Hiện nay ở nước ta, gỗ Mỡ được sử dụng chủ yếu vào nhiều việc: Làm cột, kèo nhà, làm mộc, đóng bàn ghế, giường, tủ, công nghệ sản xuất ván dán,….. Tuy nhiên, việc sử dụng gỗ mỡ vào những việc đó chưa hợp lý với tuổi cây và đường kính, từ đó chưa mang lại hiệu quả sử dụng gỗ và đem lại kinh tế cao cho người dân. Mỡ là loài cây có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh (tăng trưởng đường kính có thể đạt tới 1-2 cm/năm). Thông số hình học được xem như là loài cây lý tưởng cho quá trình gia công chế biến, tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu cao. Thớ gỗ thẳng và mịn, đây là một ưu thế rất lớn cho quá trình gia công và trang sức bề mặt sản phẩm. Cấu tạo gỗ tương đối đồng đều, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau: Công nghệ sản xuất đồ mộc, sản xuất ván nhân tạo (Ván dăm, ván sợi, ván ghép thanh), sản xuất giấy. Tia gỗ nhỏ, chiều dài sợi lớn - đây là loại gỗ đáp ứng được yêu cầu của nguyên liệu để sản xuất giấy chất lượng cao. Xuất phát từ việc nâng cao khả năng sử dụng hiệu quả của gỗ Mỡ, đã có một số đề tài tiến hành nghiên cứu về điều kiện sinh trưởng, tìm hiểu cấu tạo gỗ, xác định một số tính chất cơ lý của gỗ và tiến hành nghiên cứu cụ thể vào một số lĩnh vực sử dụng: - Nông Văn Tuấn (1998), Nghiên cứu ảnh hưởng của biến động lượng mưa tới tăng trưởng đường kính và chiều cao cây mỡ trồng tại Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm Hữu Lũng – Lạng sơn. Đề tài tốt nghiệp Đại học, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. Kết quả của đề tài đã đưa ra được sự ảnh hưởng của lượng mưa tới tăng đường kính và chiều cao cây gỗ Mỡ. - Lê Bá Sin, Nguyễn Thế Nghiệp, Trần Kim Trọng (2004-2005), Nghiên cứu sử dụng gỗ mỡ 10, 20, 25 tuổi để sản xuất ván ghép thanh dạng Fingerjoint. Đề tài tốt nghiệp Đại học, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. Kết luận của đề tài là gỗ mỡ phù hợp trong việc sản xuất ván ghép thanh và đưa ra được các thông số ngón ghép, áp suất ép, chế độ gia công phù hợp cho từng độ tuổi của gỗ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 - Vũ Văn Đăng (2004), Nghiên cứu về cấu tạo và cấu tạo hiển vi của gỗ Mỡ theo năm tuổi. Đề tài tốt nghiệp Đại học, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. Kết luận của đề tài đã đưa ra được kết quả về cấu tạo thô đại và hiển vi của gỗ mỡ ở các cấp tuổi từ 5, 10, 15, 20, 25 (bảng 1.1-1.6). Đề tài đã đưa ra kết luận đánh giá gỗ Mỡ là loài cây có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh (tăng trưởng đường kính có thể đạt tới 2 cm/năm). Thông số hình học được xem như là loài cây lý tưởng cho quá trình gia công chế biến, tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu cao. Thớ gỗ thẳng và mịn, đây là một ưu thế rất lớn cho quá trình gia công và trang sức bề mặt sản phẩm. Cấu tạo gỗ tương đối đồng đều, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau: Công nghệ sản xuất đồ mộc, sản xuất ván nhân tạo: Ván dăm, ván sợi, ván ghép thanh, sản xuất giấy. Tia gỗ nhỏ, chiều dài sợi lớn - đây là loại gỗ đáp ứng được yêu cầu của nguyên liệu để sản xuất giấy chất lượng cao. - Phạm Xuân Kha (2004), Nghiên cứu sự biến đổi một số tính chất vật lý của gỗ Mỡ theo tuổi cây, đánh giá khả năng sử dụng loại gỗ này trong công nghệ sản xuất ván ghép thanh. Đề tài tốt nghiệp Đại học, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. Kết quả của đề tài đã đưa ra được một số tính chất của gỗ Mỡ theo các cấp tuổi 5, 10, 15, 20, 25 và đưa ra được kết luận Mỡ là loại gỗ có tỷ lệ co rút nhỏ (so với các loại gỗ mọc nhanh rừng trồng). Chỉ tiêu này cho phép chúng ta kết luận rằng: gỗ Mỡ có độ cong, vênh, biến dạng nhỏ; thuận lợi cho các chi tiết và kết cấu dạng lắp ghép: Cửa, ngăn kéo… Đồng thời, một chỉ số hết sức quan trọng đối với nguyên liệu để sản xuất ván ghép thanh là tỷ lệ co rút theo phương tiếp tuyến/ tỷ lệ co rút theo phương xuyên tâm tương đối lý tưởng (tỷ số này đối với gỗ Mỡ là 1,59), đều nhỏ hơn 1,80. Đây là loại gỗ có cấu tạo đồng nhất, dễ sấy, dễ gia công, biến dạng mặt cắt của thanh ghép nhỏ (trong sản xuất ván ghép thanh). Khả năng hút ẩm của gỗ gỗ Mỡ tương đối lớn, đây là một đặc tính rất thuận lợi cho quá trình sấy, ngâm tẩm, biến tính… Khả năng hút ẩm của gỗ Mỡ giảm dần theo tuổi cây, bởi vì trong quá trình phát triển gỗ dần ổn định các đặc tính sinh học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 - Hoàng Ngọc Tú (2004), Xác định một số tính chất cơ học chủ yếu của gỗ mỡ theo cấp tuổi cây. Đề tài tốt nghiệp Đại học, Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội. Đề tài đã đưa ra được kết quả của một số tính chất cơ học của gỗ Mỡ và đưa ra nhận xét độ bền cơ học của gỗ Mỡ đều tăng dần theo tuổi cây; tuy nhiên tốc độ tăng chậm dần và ổn định dần sau tuổi 15 năm. Với các giá trị độ bền như trên, chúng ta không thể sử dụng loại gỗ này trong các công trình, các chi tiết chịu lực lớn. Có thể sử dụng gỗ Mỡ để sản xuất ván ghép thanh, ván dán, ván dăm, ván sợi sử dụng trong đồ mộc thông dụng như: Bàn, ghế, tủ, trần nhà, sàn nhà…. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng đến chất lượng gỗ mỡ chưa được đề cập một cách rõ nét và cụ thể. Hay nói cách khác ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của gỗ 10 tuổi đến chất lượng gỗ chưa được nghiên cứu, đặc biệt là gỗ Mỡ 10 tuổi được trồng tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn. Do vậy, việc nghiên cứu sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng và phát triển của gỗ mỡ 10 tuổi được trồng tại huyện Chợ Đồn – Bắc Kạn đến chất lượng gỗ, từ đó định hướng sử dụng cho loại gỗ này ở cấp tuổi 10 là rất cần thiết. Từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ Mỡ trong lĩnh vực chế biến lâm sản. 1.3. Tổng quan về vùng nghiên cứu 1.3.1. Thị trần Bằng Lũng Điều kiện tự nhiên * Vị trí địa lý: - Thị trấn Bằng Lũng nằm ở trung tâm huyện Chợ Đồn - Phía Bắc giáp xã Ngọc Phái - Phía Tây giáp xã Yên Thượng - Phía Đông giáp xã Phương Viên - Phía Nam giáp xã Bằng Lãng * Đặc điểm địa hình: Địa hình Thị trấn Bằng Lũng gồm nhiều dãy núi đất và đá xen kẽ là ruộng bậc thang. Độ cao tuyệt đối trung bình từ 350 đến 450 so với mực nước biển Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 21 Đặc điểm thời tiết – Khí hậu thuỷ văn Thị trấn Bằng Lũng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt. - Nhiệt độ trung bình năm: 22,2oC - Nhiệt độ tối cao là: 32,0oC - Nhiệt độ tối thấp là: 10,00C - Lượng mưa trung bình năm: 1.410 mm - Trung bình tháng cao nhất: 319,4 mm - Trung bình tháng thấp nhất: 8,5 mm - Độ ẩm bình quân năm: 84% - Độ ẩm cao nhất: 88% - Độ ẩm thấp nhất: 79% Thuỷ văn: Bằng Lũng có ba con suối: - Con suối thứ nhất bắt nguồn từ suối ngầm đùn lên thuộc tổ 4 chảy về phía nam qua địa phận tổ 12, tổ7, Bản Duồng thuộc Thị trấn Bằng Lũng và chảy sang xã Bằng Lãng - Con suối thứ hai bắt nguồn từ vùng núi của thôn Nà Pài - Thị trấn Bằng Lũng chảy qua thôn Bản Duồng và nhập cùng con suối bắt nguồn từ tổ 4 sau đó cùng chảy sang xã Bằng Lãng - Con suối thứ ba từ xã Ngọc Phái chảy qua thôn Bản Tàn và sau đó chảy về xã Bằng Lãng. Đặc điểm đất đai và thổ nhưỡng Đất đai Thị trấn Bằng Lũng chủ yếu là đất Feralit đỏ vàng phát triển trên đá mẹ biến chất và đất Feralit vàng phát triển trên đá mác ma axit. Độ sâu tầng đất trên 40 cm, đất có thành phần cơ giới thị trung bình Tình hình dân sinh kinh tế xã hội Tổng diện tích đất tự nhiên của Thị trấn Bằng Lũng là 2.548 ha. Trong đó: * Đất nông nghiệp: 263,05 ha - Đất trồng cây hàng năm: 251,27 ha (Trong đó đất lúa 98,06 ha); Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 22 - Đất trồng cây lâu năm: 11,78 ha. * Đất lâm nghiệp: 1.682,23 ha - Đất trống: 1.051,98 ha; - Đất có rừng trồng: 412,67 ha; - Đất có rừng tự nhiên: 217,58 ha. * Đất nuôi trồng thuỷ sản: 20,32 ha * Đất thổ cư và đất khác: 582,40 ha Thị trấn Bằng Lũng có tổng số 1.582 hộ với 25 thôn tổ. Trong đó có hai thôn đặc biệt khó khăn là thôn Nà Pài và thôn Bản Tàn. Nguồn thu nhập chính chủ yếu là nông, lâm nghiệp ( Trồng rừng ), chăn nuôi kinh tế hộ gia đình, dịch vụ vừa và nhỏ, mức thu nhập còn thấp so với mặt bằng chung của cả nước. Mức độ đói nghèo thị trấn còn nhiều khó khăn, thời gian gần đây thị trấn đã giảm được tỷ lệ đói nghèo nhưng vẫn ở mức cao 6,70%. Cuộc sống của nhân dân chủ yếu mang tính tự cung, tự cấp, sản phẩm chưa được đa dạng phong phú và có giá trị kinh tế chưa cao. Hệ thống nông nghiệp chính là cây trồng lương thực trong đó lúa là chủ yếu Bình quân lượng thực/người = 520 kg/người/ năm Cơ cấu kinh tế: Thu nhập từ nông nghiệp chiếm 70%. Còn lại là các ngành nghề khác như dịch vụ, tiểu thương, khai khoáng …. Kiến trúc nhà ở chủ yếu là nhà gỗ mái ngói, nhà cấp 4 và nhà 2, 3 tầng: Tổng số 1.581 nhà: Trong đó nhà cấp 3: 385 nhà = 24,35%; Nhà cấp 4: 197 nhà = 12,46%; Nhà gỗ mái ngói: 958 nhà = 60,59%; Nhà tạm: 41 nhà = 2,60% Dân số: Thị trấn có tổng số 5.973 nhân khẩu/1.581 hộ. Trong đó trong độ tuổi lao động 2.500 Thành phần dân tộc: Kinh, Tày, Dao, Nùng, Hoa. Trong đó: - Dân tộc Kinh 1.581 khẩu/408 hộ = 26,46% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 23 - Dân tộc Tày 3.425 khẩu/935 hộ = 57,34% - Dân tộc Dao 514 khẩu/121 hộ = 8,60% - Dân tộc Nùng 373 khẩu/99 hộ = 6,24% - Dân tộc Hoa 63 khẩu/17 hộ = 1,05% - Dân tộc khác 17 khẩu/2 hộ = 0,31 % Cơ sở hạ tầng Giao thông vận tải: Hệ thống giao thông gồm các tuyến đường liên xã và đường nội thị thị trấn đã rải nhựa tương đương đường cấp VI miền núi đi lại thuận lợi. Còn các đường liên thôn chủ yếu là đường đất và đường cấp phối nhỏ. - Trường trung học phổ thông: 01 cái - Chợ thị trấn: 01 cái - Trường trung học cơ sở: 03 cái - Trạm y tế: 01 trạm Ngoài ra còn có các cơ quan ban ngành, UBND, Huyện uỷ, bệnh viện, ngân hàng, kho bạc huyện đều đóng trên địa bàn thị trấn. Số hộ sử dụng điện: 100% Số hộ sử dụng nước sạch: 100% 1.3.2. Xã Đông Viên Điều kiện tự nhiên * Vị trí địa lý - Xã Đông Viên nằm ở phía Đông huyện Chợ Đồn - Phía Bắc giáp xã Rã Bản - Phía Tây giáp xã Đại Sảo - Phía Đông giáp xã Đôn Phong - huyện Bạch Thông - Phía Nam giáp xã Đại Sảo và xã Dương Phong - huyện Bạch Thông * Đặc điểm địa hình Địa hình xã Đông Viên chủ yếu là núi đất và xen kẽ là ruộng bậc thang. Độ cao tuyệt đối trung bình từ 450 đến 500 so với mực nước biển Đặc điểm thời tiết - Khí hậu thuỷ văn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 24 * Thuỷ văn: Đông Viên có 2 con suối: - Lượng mưa trung bình năm: 1.338 mm - Con suối thứ nhất bắt nguồn từ xã Phương Viên chảy qua xã Rã Bản sau đó chảy qua xã Đông Viên đi về huyện Bạch Thông (Con suối này là đầu nguồn của Sông Cầu) - Con suối thứ hai bắt nguồn từ xã Đại Sảo chảy qua xã Đông Viên nhập với còn suối chảy từ xã Rã Bản xuống Đặc điểm đất đai và thổ nhưỡng Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Đông Viên là 2.162 ha. Trong đó: * Đất nông nghiệp: 274,00 ha Gồm có: - Đất trồng cây hàng năm: 253,00 ha. - Đất trồng cây lâu năm: 21,00 ha * Đất lâm nghiệp: 1.334,52 ha - Đất trống: 563,95 ha - Đất có rừng trồng: 263,40 ha - Đất có rừng tự nhiên: 507,17 ha * Đất nuôi trồng thuỷ sản: 25,00 ha * Đất thổ cư và đất khác: 528,48 ha Xã Đông Viên có tổng số 521 hộ với 12 thôn bản. Là xã không nằm trong vùng đặc biệt khó khăn Nguồn thu nhập chính chủ yếu là nông, lâm nghiệp (Trồng rừng), chăn nuôi kinh tế hộ gia đình, dịch vụ, mức thu nhập còn thấp. Mức độ đói nghèo Đông Viên còn nhiều khó khăn, tỷ lệ đói nghèo nhưng vẫn ở mức cao 10,0%. Cuộc sống của nhân dân chủ yếu mang tính tự cung, tự cấp. Hệ thống nông nghiệp chính là cây trồng lương thực trong đó lúa là chủ yếu Bình quân lượng thực/người = 500 kg/người/ năm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 25 Cơ cấu kinh tế - Thu nhập từ nông nghiệp chiếm 89,06%. - Thu nhập từ lâm nghiệp chiếm 0,77% - Thu nhập từ công nghiệp chiếm 0,58% - Thu nhập từ xây dựng chiếm 0,19% - Thu nhập từ thương nghiệp chiếm 3,26% - Thu nhập từ dịch vụ chiếm 5,37% - Thu nhập khác chiếm 0,77% - Kiến trúc nhà ở chủ yếu là nhà gỗ mái ngói. Nhà cấp 4 và nhà 2, 3 tầng không đáng kể: Dân số Đông Viên có tổng số 2.380 nhân khẩu/521 hộ. Trong đó trong độ tuổi lao động 1.333 Thành phần dân tộc: Kinh, Tày, Dao và dân tộc khác. - Trong đó dân tộc tày chiếm 80% - Dân tộc Kinh chiếm 15% - Dân tộc Dao chiếm 3% - Dân tộc khác chiếm 2% Cơ sở hạ tầng Giao thông vận tải: Hệ thống giao thông gồm các tuyến đường liên xã và đường liên huyện đã rải nhựa tương đương đường cấp VI miền núi đi lại thuận lợi. Còn các đường liên thôn chủ yếu là đường đất và đường cấp phối. - Chợ thị trấn: 01 cái - Trường trung học cơ sở: 01 cái - Trường tiểu học: 01 cái - Trạm y tế: 01 trạm - Số hộ sử dụng điện: 100% - Số hộ sử dụng nước sạch: 100% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 26 1.3.3. Xã Bình Trung Điều kiện tự nhiên * Vị trí địa lý - Xã Bình Trung là một xã vùng cao nằm ở phía nam huyện Chợ Đồn - Phía Bắc giáp xã Phong Huân và xã Nghĩa Tá - huyện Chợ Đồn - Phía Tây giáp xã Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang và xã Bảo Linh - Tỉnh Thái Nguyên - Phía Đông giáp xã Yên Nhuận - Chợ Đồn - Phía Nam giáp xã Quý Kỳ - Huyện Định Hóa - Thái Nguyên * Đặc điểm địa hình: Địa hình Thị trấn Bằng Lũng gồm nhiều dãy núi đất và đá xen kẽ là ruộng bậc thang. Độ cao tuyệt đối trung bình từ 350 đến 450 so với mực nước biển Đặc điểm thời tiết - Khí hậu thuỷ văn Xã Bình Trung có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa đông bắc vào mùa đông và ảnh hưởng của bão vào mùa hạ. Lượng mưa bình quân năm 1.427 mm nhưng phân bố không đều. Mùa khô từ tháng 11 đến 3 năm sau; Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. Lượng mưa tập trung vào tháng 7, 8, 9 từ 1.233 mm chiếm 85 đến 90% lượng mưa cả năm nên thường gây nên ngập úng ở các vùng thấp trũng. Vào mùa đông có thời tiết gió mùa đông bắc làm cho nhiệt độ xuống thấp dưới 100C có nguy hại cho cây trồng, gia cầm, gia súc và sức khoẻ con người Thời tiết sương muối xuất hiện vào ban đêm và sương mù 12, tháng 01 hàng năm làm hạn chế sinh trưởng của cây trồng. Sương muối, sương giá có thể làm chết hàng loạt cây trồng nông nghiệp,lâm nghiệp. Gió bão thường xẩ y ra vào mùa hạ. Xã Bình Trung thường không có gói bão mạnh, nhưng bão thường gây mưa nhiều và dễ gây lũ lụt. Bình Trung có một con sông Phó Đáy chảy qua xã với chiều dài 20 km từ đầu xã đến cuối xã sau đó chảy về huyện Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 Trên dòng sông Phó Đáy chảy qua địa phận xã còn có nhiều nhánh suối chảy ra sông Tình hình dân sinh kinh tế xã hội: Tổng diện tích đất tự nhiên của xã Bình Trung là 6.537 ha. Trong đó: * Đất nông nghiệp: 319,80 ha Gồm có: - Đất trồng cây hàng năm: 310,98 ha (Trong đó đất lúa 104,97 ha) - Đất trồng cây lâu năm: 8,82 ha * Đất lâm nghiệp: 4.871,78 ha - Đất trống: 1.906,05 ha - Đất có rừng trồng: 838,35 ha - Đất có rừng tự nhiên: 2.127,38 ha * Đất nuôi trồng thuỷ sản: 17,55 ha * Đất thổ cư và đất khác: 1.337,87 ha Bình Trung là xã đặc biệt khó khăn có 14 thôn bản với 635 hộ . Tỷ lệ hộ nghèo đói ở mức cao: 31,5% Nguồn thu nhập chính chủ yếu là nông, lâm nghiệp (Trồng rừng), chăn nuôi kinh tế hộ gia đình, dịch vụ Cuộc sống của nhân dân chủ yếu mang tính tự cung, tự cấp, sản phẩm chưa được đa dạng phong phú và chủ yếu là sản phẩm thô chưa qua chế biến Hệ thống nông nghiệp chính là cây trồng lương thực trong đó lúa là chủ yếu Bình quân lượng thực/người = 377 kg/người/ năm Cơ cấu kinh tế Thu nhập từ nông nghiệp chiếm 93,71%. Còn lại là các ngành nghề khác như dịch vụ, tiểu thương, khai khoáng …. Kiến trúc nhà ở chủ yếu là nhà gỗ mái ngói, nhà sàn mái ngói, mái lá, nhà cấp 4; Nhà 2, 3 tầng gần như không có: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 28 Dân số Bình Trung có tổng số 3.030 nhân khẩu/635 hộ. Trong đó trong độ tuổi lao động 1.726 Thành phần dân tộc: Kinh, Tày, Dao, Nùng, Sán Chỉ, Mông. Trong đó đông nhất là dân tộc Tày chiếm 70% Cơ sở hạ tầng Giao thông vận tải: Hệ thống giao thông gồm các tuyến đường liên xã và đường nội thị thị trấn đã rải nhựa tương đương đường cấp VI miền núi đi lại thuận lợi. Còn các đường liên thôn chủ yếu là đường đất và đường cấp phối nhỏ. - Trường trung học phổ thông: 01 trưởng - Chợ phiên: 01 cái (5 ngày/phiên) - Trường trung học cơ sở: 01 cái - Trường tiểu học: 01 trường chính và 01 phân trường - Trạm y tế: 01 trạm - Số hộ sử dụng điện: 80% - Số hộ sử dụng nước sạch: 80% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1. Điều kiện sinh trƣởng ảnh hƣởng đến sự phát triển của cây và chất lƣợng gỗ Khái niệm “điều kiện sinh trưởng” là sự tham gia tổng hợp của các nhân tố sau đây: khu vực địa lý, độ cao so với mặt biển, nhiệt độ, lượng mưa, loại rừng, đất, vv... [11] - ánh sáng là nguồn năng lượng không thể thiếu được của cây xanh, nhờ có ánh sáng cây xanh mới tổng hợp được các chất hữu cơ, vì vậy điều kiện ánh sáng khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng phát triển của cây trồng. Điều kiện ánh sáng của nơi trồng rừng khác nhau chủ yếu do vĩ độ địa lý và địa hình thay đổi. ở miền núi trong phạm vi một vùng, độ cao so với mặt nước biển, hướng dốc khác nhau, dẫn đến điều kiện ánh sáng khác nhau [11]. - Nhiệt độ là điều kiện tất yếu để cây rừng tiến hành các quá trình sinh lý, nhiệt độ cao thấp, thời gian dài ngắn quyết định thời kỳ sinh trưởng và tình hình phát triển thực vật, vì vậy có ảnh hưởng quyết định đến sản lượng và chất lượng rừng. Cùng trong một điều kiện ánh sáng, tình hình nhiệt độ nơi trồng rừng có thể khác nhau, đặc biệt là miền núi, trong một phạm vi hẹp, nhiệt độ có thể thay đổi rõ rệt do khác nhau về độ cao với mặt biển, hướng dốc, vị trí của dốc [11]. - Nước có vai trò quyết định trong đời sống cây trồng, nhờ có nước thực vật mới hấp thụ được các chất dinh dưỡng, mới duy trì được nhiệt độ cơ thể…. ở vùng núi, nước trong đất không chỉ thay đổi do đặc điểm của đất mà còn thay đổi do địa hình (độ cao so với mặt nước biển, độ dốc, hướng dốc, vị trí của dốc) [11]. - Độ phì của đất cao hay thấp là do hai nhân tố quyết định: dung lượng và chất lượng các chất khoáng có trong đất. Dung lượng là chỉ độ dày của đất, mức độ các chất khác lẫn trong đất. Chất lượng là hàm lượng và thành phần Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 chất khoáng có trong một đơn vị thể tích của đất nhiều hay ít. Vùng đồi núi trọc ở nước ta, lớp đất mặt thường mỏng, tỷ lệ đá lẫn lớn, thường là những nhân tố hạn chế độ phì của đất [22]. Để nghiên cứu sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng đến chất lượng gỗ (tính chất cơ - lý của gỗ) việc tách riêng sự ảnh hưởng của một nhân tố nào đó để nghiên cứu thì khó có thể thực hiện được [22]. Sự ảnh hưởng của các nhân tố khi hậu đến tính chất cơ - lý của gỗ cho phép giả định rằng: mức độ ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu có liên quan đến vùng phân bố đến các loài gỗ [22]. Mức độ ảnh hưởng rõ ràng đối với các loài gỗ có vùng phân bố rộng rãi (thông, thông rụng lá, bạch dương); đối với các loài gỗ vùng phân bố hẹp yêu cầu điều kiện sinh trưởng cao hơn (sồi, bạch lạp) thì ảnh hưởng của các nhân tố khí hậu ít rõ ràng [22]. Tuy nhiên, chưa có một công trình nào nghiên cứu và đưa ra được một kết luận chung cho tất cả các loại cây. Đã có một số công trình nghiên cứu cho từng loại gỗ riêng biệt: Những kết luận của các tác giả không phù hợp với nhau, được giải thích như thế nào là điều khó khăn, vì bản thân những công trình nghiên cứu đó cũng chưa được hoàn thiện. Tuy vậy, đa số những công trình nghiên cứu về loài gỗ lá kim (Thông), các loài gỗ lá rộng (mạch xếp vòng: Sồi, mạch phân tán; Thuỷ thanh cương, Sơn dương) đưa đến kết luận sau đây: ở đất tốt gỗ được hình thành có chất lượng tốt, song một số công trình nghiên cứu khác cho biết: gỗ Thông sinh trưởng ở điều kiện trung bình có tính chất gỗ cao nhất (điều kiện đất tốt và xấu đều gây nên làm giảm chất lượng gỗ, song xu thế điều kiện đất tốt giảm ít hơn so với đất xấu), còn đối với gỗ sồi ở đất khô thì tính chất của gỗ tốt hơn [22]. Điều đó cho thấy, với từng loại gỗ khác nhau trong cùng một điều kiện sinh trưởng sẽ cho chất lượng gỗ là khác nhau. Trong đề tài này chúng tôi sẽ nghiên cứu và đưa ra được sự ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng của gỗ Mỡ 10 tuổi thông qua đường kính và chiều cao của cây đến chất lượng gỗ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 2.2. Ảnh hƣởng của một số tính chất gỗ đến chế biến sử dụng gỗ 2.2.1. Ảnh hƣởng của một số tính chất vật lý của gỗ đến chế biến sử dụng gỗ 2.2.1.1. Độ ẩm của gỗ Độ ẩm của gỗ có vai trò đặc biệt quan trọng đến quá trình chế biến và sử dụng gỗ. Gỗ để lâu trong không khí có độ ẩm và nhiệt độ nhất định sẽ hút hoặc thoát hơi nước cho đến khi độ ẩm của gỗ tương đối ổn định (đạt trị số độ ẩm thăng bằng) Trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết, gỗ khô hút hơi nước sẽ dãn nở làm thay đổi hình dạng và kích thước của gỗ, làm giảm cường độ và tạo điều kiện tốt cho sâu và nấm phá hoại gỗ. Ngược lại, trong không khí khô, gỗ ướt sẽ thoát ẩm và co rút làm cho thể tích thu nhỏ lại. Hút ẩm của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Nhiệt độ giảm xuống càng nhanh, gỗ hút ẩm càng mạnh. Độ ẩm không khí càng cao gỗ hút ẩm càng nhiều. Quá trình hút ẩm của gỗ sẽ kết thúc khi nó đạt độ ẩm thăng bằng. Hút và thoát hơi nước trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết còn là một trong những nguyên nhân gây nên cong vênh, nứt nẻ, biến hình ảnh hưởng xấu đến phẩm chất gỗ [26]. 2.2.1.2. Khối lượng thể tích của gỗ Khối lượng thể tích là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong những lĩnh vực sử dụng khác nhau. Khối lượng thể tích có mối liên quan mật thiết với các tính chất vật lý, cơ học khác của gỗ [13]. Khối lượng thể tích liên quan chặt chẽ đến sức co dãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối lượng thể tích là khác nhau. Khối lượng thể tích là nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ. Khối lượng thể tích cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có khối lượng thể tích càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao [26], [25] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 Khối lượng thể tích của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó khối lượng thể tích có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ có khối lượng thể tích thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp. Khối lượng thể tích là một nhân tố quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ. Trong sản xuất ván dán, thích hợp nhất là sử dụng những loại gỗ có khối lượng thể tích từ 0.4  0.6 g/cm3 [7] . Trong sản xuất bột giấy và giấy thường sử dụng những loại gỗ có khối lượng thể tích nhỏ hơn 0.60 g/cm 3 . Trong sản xuất ván dăm thường sử dụng gỗ có khối lượng thể tích là 0,4-0,65 g/cm 3 , Trong sản xuất đổ mộc lớn hơn 0,4 g/cm3 2.2.1.3. Co rút và dãn nở Khi phơi sấy gỗ, nước từ trong gỗ bốc hơi ra, kích thước gỗ thu nhỏ lại, hiện tượng ấy gọi là sự co rút. Ngược lại, khi gỗ khô kiệt hút nước, làm cho kích thước gỗ tăng lên, hiện tượng ấy gọi là sự dãn nở. Nhưng không phải mỗi khi độ ẩm gỗ thay đổi thì hiện tượng co dãn đều sản sinh, gỗ chỉ co dãn khi độ ẩm của nó biến đổi trong khoảng từ 0% đến độ ẩm bão hoà thớ gỗ. Mặt khác, gỗ có cấu tạo không đồng nhất theo 3 chiều thớ nên co dãn của gỗ theo 3 chiều là rất khác nhau. Co dãn là nguyên nhân gây nên biến hình, cong vênh, nứt nẻ trong qúa trình sấy gỗ hoặc sử dụng gỗ trực tiếp, … Hiểu được đặc điểm co dãn của từng loại gỗ sẽ giúp chúng ta sử dụng gỗ hợp lý và có các biện pháp phòng trừ, hạn chế những nhược điểm do gỗ co dãn gây ra [25], [26]. 2.2.1.4. Tính chất hút nước của gỗ Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong nước. Tính chất hút nước của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước, thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: khối lượng thể tích, vị trí, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu, … trong đó yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích. Khối lượng thể tích càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút hút nước chậm hơn gỗ giác. Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì tốc độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 nhanh nhưng không nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất, dưới điều kiện áp suất thường. Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hoà thớ gỗ. Trong công nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gỗ để lựa chọn độ ẩm gỗ cho thích hợp. Với loại gỗ có độ hút nước lớn, tốc độ hút nước nhanh, trong quá trình nấu bột giấy, dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ. Tuy nhiên trong sản xuất ván nhân tạo, lượng keo dễ bị thấm sâu, nhiều, gây thiếu keo trên bề mặt dán dính nếu điều chỉnh độ nhớt của keo không phù hợp. 2.2.2. Ảnh hƣởng của một số tính chất cơ học của gỗ tới công nghệ và sử dụng gỗ Trong quá trình gia công chế biến và sử dụng, gỗ thường chịu tác dụng của lực bên ngoài, khả năng chống lại tác động của ngoại lực gọi là tính chất cơ học hay cường độ gỗ. Nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ không những cung cấp cho người sử dụng những số liệu cần thiết để tính toán, thiết kế, giải quyết mâu thuẫn giữa việc đảm bảo an toàn và tiết kiệm vật liệu mà còn giúp cho ngành Chế biến lâm sản tìm ra các phương pháp gia công mới cũng như các phương pháp lợi dụng gỗ ngày càng có hiệu quả. Nhìn chung, gỗ có cường độ thấp thì cường độ của ván tạo ra cũng thấp. ở đây chỉ xét những tính chất cơ học quan trọng nhất, ảnh hưởng nhiều đến công nghệ. 2.2.2.1. Giới hạn bền khi nén (ép) Gỗ chịu nén dọc thớ: khi gỗ chịu nén dọc thớ, trong gỗ sản sinh ra nội lực chống lại theo chiều dọc thớ. Do đại bộ phận các tế bào sắp xếp song song với trục dọc thân cây nên khi có lực tác động theo chiều dọc thì các bó mixenxenluloza sản sinh ra nội lực chống lại sự tác động đó. Khả năng liên kết giữa các mixenxenluloza bởi lignin và lớp keo màng giữa các tế bào làm cho các mixenxenluloza ổn định vị trí khi chịu lực. Sức hút tương hỗ giữa các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 phần tử cấu tạo nên gỗ tạo cho nó một khối vững chắc và chính nó tạo ra ứng lực cho gỗ [26]. Gỗ chịu nén ngang thớ: trong một giới hạn nhất định, khi chịu nén ngang thớ gỗ biến dạng đàn hồi, trong giới hạn đó sức hút và sức đẩy tương hỗ giữa các mixenxenluloza cân bằng nhau làm cho khối gỗ vững chắc theo phương nằm ngang. Gỗ được cấu tạo bởi các tế bào hình ống, rỗng ruột nên khi lực bên ngoài vượt quá giới hạn đàn hồi (chủ yếu là phía đầu các tế bào) làm cho các tế bào (trước hết là tế bào mạch gỗ, tế bào mô mềm, quản bào gỗ sớm) bị phá hoại. Giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ liên quan chặt chẽ đến tỷ suất nén trong sản xuất ván nhân tạo (đặc biệt là sản xuất ván dán), nếu giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ nhỏ thì tỷ suất nén sẽ lớn, tiêu tốn nhiều nguyên liệu trong khâu ép ván. 2.2.2.2. Giới hạn bền khi uốn tĩnh Giới hạn bền khi uốn tĩnh là một trong 2 chỉ tiêu cơ học quan trọng để đánh giá cường độ của gỗ. Modul đàn hồi uốn tĩnh cũng đánh giá khả năng chống lại tác dụng của ngoại lực đối với gỗ [26]. Từ các giá trị về giới hạn bền khi uốn tĩnh và modul đàn hồi uốn tĩnh của gỗ, ta có thể lấy đó làm cơ sở cho việc tính toán và chọn kết cấu cho phù hợp trong việc sử dụng gỗ làm dầm, ván ... cũng như việc lựa chọn phương án gia công chế biến. 2.2.2.3. Giới hạn bền kéo dọc thớ Sức kéo dọc thớ của gỗ rất lớn do hầu hết các mixenxellulose sắp xếp theo chiều dọc thớ. Tuỳ theo các loại gỗ, ứng suất kéo dọc thớ của gỗ là khác nhau biến động từ 500 – 2000.105 N/m2, ứng suất kéo dọc thớ gấp 2-3 lần sức chịu ép dọc thớ. Vì vậy, trong các kết cấu gỗ, gỗ rất ít bị phá hoại do lực kéo dọc thớ gây ra. Đối với gỗ thớ thẳng, dài, tia gỗ nhỏ, tỷ lệ tổ chức cơ học trong cây càng phát triển thì sức chịu kéo dọc càng cao [25]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 Chƣơng 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu một số yếu tố về điều kiện sinh trưởng và phát triển đến gỗ Mỡ 10 tuổi (chiều cao và đường kính), từ đó nghiên cứu sự ảnh hưởng của chiều cao và đường kính đến chất lượng gỗ mỡ 10 tuổi (tính chất vật lý, cơ học của gỗ) - Từ kết quả nghiên cứu tính chất của gỗ sẽ đề xuất giúp các nhà sử dụng lựa chọn nguyên liệu trong quá trình sản xuất, chế biến sao cho phù hợp và hiệu quả với từng loại hình sản phẩm. 3.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu - Gỗ Mỡ 10 tuổi trồng tại 3 khu vực có điều kiện sinh trưởng và phát triển khác nhau (Bình Trung, Đông Viên, Bằng Lũng) thuộc huyện Chợ Đồn - tỉnh Bắc Kạn. Gỗ có đường kính từ 15 đến 22 cm, chiều cao từ 8 đến 15 m. 3.2.2. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng của sinh trưởng phát triển (chiều cao và đường kính) đến chất lượng gỗ mỡ (tính chất vật lý, tính chất cơ học) rừng trồng 10 tuổi trên địa bàn huyện Chợ Đồn tại 3 xã: Thị trấn Bằng Lũng; xã Đông Viên và xã Bình Trung. - Điều kiện sinh trưởng của gỗ: Cây mỡ được trồng theo dự án PAM 5322 từ năm 1997 tại thị trấn Bằng Lũng, xã Đông Viên, xã Bình Trung trên các diện tích đất trống đồi núi trọc trạng thái Ia, Ib, Ic. Cây giống được gieo ươm tại xã và trồng với mật độ 2.500 cây/ ha. Điều kiện về khí hậu, đất đai nhìn chung là thuận lợi cho cho cây mỡ phát triển tốt. - Mỗi địa điểm lấy 15 cây theo 3 cấp đường kính, mỗi cấp đường kính lấy 5 cây (nhỏ nhất, trung bình, lớn nhất) để gia công thành mẫu, tổng số 45 cây. Mỗi cây lấy 5 mẫu cho một thí nghiệm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 - Xác định một số tính chất cơ bản của gỗ (Độ ẩm tuyệt đối, sức hút nước tối đa, khối lượng thể tích khô kiệt, khả năng giãn nở của gỗ theo chiều tiếp tuyến, Sức chịu ép dọc thớ, Sức chịu kéo dọc thớ, Sức chịu uốn tĩnh) - Thí nghiệm sẽ được tiến hành tại phòng thí nghiệm khoa lâm nghiệp, phòng thí nghiệp trung tâm - trường Đại học Nông Lâm TN, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, Công ty ván dăm Thái Nguyên - Lưu Xá - Thái Nguyên. 3.3. Nội dung nghiên cứu 3.3.1. Nghiên cứu điều kiện sinh trƣởng ảnh hƣởng đến phát triển của cây gỗ mỡ 10 tuổi Điều kiện khí hậu, đất đai thổ nhưỡng của 3 vùng nghiên cứu ảnh hưởng đến đường kính và chiều cao gỗ mỡ 10 tuổi. 3.3.2. Xác định tính chất của gỗ Mỡ 10 tuổi - Xác định các tính chất vật lý + Xác định độ ẩm tuyệt đối + Xác định sức hút nước tối đa + Xác định khối lượng thể tích khô kiệt + Xác định khả năng giãn nở - Xác định các tính chất cơ học + Xác định sức chịu ép dọc thớ + Xác định sức chịu kéo dọc thớ + Xác định sức chịu uốn tĩnh 3.3.3. Xác định mối tƣơng quan giữa khả năng sinh trƣởng phát triển, chất lƣợng gỗ mỡ 10 tuổi và định hƣớng sử dụng - Xác định mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và các tính chất vật lý của gỗ + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và độ ẩm tuyệt đối + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và sức hút nước tối đa + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và khối lượng thể tích khô kiệt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và khả năng giãn nở - Xác định mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và các tính chất cơ học của gỗ + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và sức chịu ép dọc thớ + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và sức kéo dọc thớ + Mối tương quan giữa đường kính, chiều cao và sức chịu uốn tĩnh - Đánh giá chất lượng gỗ mỡ 10 tuổi trồng tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn - Định hướng cho các nhà sử dụng gỗ lựa chọn nguyên liệu trong quá trình chế biến gỗ: Sử dụng vào gia công đồ mộc, sản xuất ván nhân tạo (Ván ghép thanh, ván dăm, ván dán,….) và lĩnh vực khác. 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 3.4.1. Phƣơng pháp kế thừa số liệu - Đề tài kế thừa một số tư liệu: Điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài nguyên rừng, điều kiện dân sinh, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu. - Kế thừa một số kết quả về đặc điểm cấu tạo thô đại và hiển vi của gỗ mỡ. 3.4.2. Phƣơng pháp luận Đề tài vận dụng những kiến thức lý thuyết về ảnh hưởng của điều kiện sinh trưởng và phát triển đến chất lượng rừng và gỗ Mỡ. Vận dụng kiến thức lý thuyết làm cơ sở lý luận về một số tính chất vật lý (Độ ẩm tuyệt đối, sức hút nước tối đa, khối lượng thể tích cơ bản, khả năng dãn nở), cơ học (Sức chịu ép dọc thớ, sức chịu kéo dọc thớ, dức chịu uốn tĩnh) cho việc đánh giá chất lượng gỗ và vận dụng vào sử dụng, chế biến gỗ hiện nay sao cho phù hợp và tiết kiệm. 3.4.4. Phƣơng pháp thực nghiệm * Phân tích đất đai, thổ nhưỡng: Sử dụng phương pháp phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm kết hợp phương pháp so sánh để đánh giá sự biến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 đổi độ phì của đất. Phân tích một số chỉ tiêu cơ bản của đất theo các phương pháp cụ thể sau đây: - pH: Đo bằng máy pH metre; - Mùn tổng số phân tích theo phương pháp Chiurin; - Đạm tổng số phân tích theo phương pháp Kjeldahl; - P2O5 (mg/100g đất): xác định bằng phương pháp so mầu; - K2O5 (mg/100g đất): xác định bằng phương pháp đo trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. * Xác định chiều cao và đường kính của cây lấy mẫu: Bằng phương pháp đo trực tiếp bằng thước sau khi chặt hạ. * Chọn cây lấy mẫu thí nghiệm và cắt khúc theo TCVN 355 – 70 – sửa đổi Mỗi địa điểm lấy 15 cây theo 3 cấp đường kính, mỗi cấp đường kính lấy 5 cây (nhỏ nhất, trung bình, lớn nhất) để gia công thành mẫu, tổng số 45 cây. Mỗi cây lấy 5 mẫu cho một thí nghiệm * Độ hút ẩm của gỗ được xác định theo TCVN 359 – 70 – sửa đổi - Mẫu gỗ: Kích thước mẫu gỗ được gia công là 20x20x30 mm. Chiều 30 mm là chiều dọc thớ gỗ. - Cân mẫu: Sử dụng cân điện tử tại phòng thí nghiệm trung tâm trường Đại học Nông Lâm TN để tiến hành cân mẫu gỗ, độ chính xác của cân đạt tới 0,001g và giới hạn cân là 200g, ta được m1. Theo tiêu chuẩn thí nghiệm nếu trọng lượng m1 > 20g thì phải cân chính xác tới 0,01g, nếu m1 < 20g thì phải cân chính xác tới 0,001g - Sấy mẫu: Nhiệt độ sấy được điều chỉnh là 100 ± 50c cho đến khô hoàn toàn. Để xác định trạng thái khô hoàn toàn của mẫu gỗ, mẫu được cân nhiều lần, mỗi lần cách nhau 24h, nếu sai số hai lần cân liên tiếp mà trọng lượng gỗ chênh lệch nhau < 0,3% thì được xem là gỗ khô hoàn toàn, khi đó ta được m0 - Công thức tính: (%)100 0 01 0    m mm W Trong đó: m1 - Trọng lượng gỗ trước khi thí nghiệm (g) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 m0 - Trọng lượng gỗ khô kiệt (g) W0 - Độ ẩm tuyệt đối của gỗ (%) * Tỷ lệ dãn nở của gỗ, thí nghiệm được xác định theo TCVN 360 – 70 – sửa đổi - Mẫu thí nghiệm: kích thước mẫu gỗ 20x20x30 mm - Mẫu gỗ khi gia công xong sẽ được đưa vào tủ sấy tại khoa lâm nghiệp, nhiệt độ 100 ± 50c, sấy cho đến khi đạt khô kiệt (nếu sai số hai lần cân liên tiếp mà trọng lượng gỗ chênh lệch nhau < 0,3% thì được xem là gỗ khô hoàn toàn) - Sau khi gỗ đã khô kiệt, ta đo kích thước chiều ngang của mẫu (a0) bằng thước Panme với độ chính xác 0,01 mm - Khi đã đo xong ta ngâm gỗ vào trong nước để gỗ ngấm nước cho đến khi gỗ hút nước đến bão hoà (Kích thước 2 lần đo liên tiếp không thay đổi) thông thường thời gian ít nhất 30 ngày, sau đó lấy mẫu gỗ ra tiến hành đo kích thước chiều ngang một lần nữa được kích thước (a1). - Công thức tính (%)100 0 01    a aa YT Trong đó: a1 - Kích thước chiều tiếp tuyến của gỗ ướt, mm a0 - Kích thước chiều tiếp tuyến của gỗ khô kiệt, mm YT - Khả năng giãn nở của gỗ theo chiều tiếp tuyến, % * Khối lượng thể tích được xác định theo TCVN 362 - 70 - sửa đổi - Mẫu gỗ: kích thước 20x20x30 mm, chiều 30 mm là chiều dọc thớ. - Sấy mẫu: Tất cả các mẫu gỗ khi gia công xong đều được sấy trong tủ sấy nhiệt độ 100 ± 50C, sấy đến khô kiệt (nếu sai số hai lần cân liên tiếp mà trọng lượng gỗ chênh lệch nhau < 0,3% thì được xem là gỗ khô hoàn toàn) - Cân mẫu: Sử dụng cân điện tử tại phòng thí nghiệm trung tâm trường Đại học Nông Lâm TN để tiến hành cân mẫu gỗ, độ chính xác của cân đạt tới 0,001g và giới hạn cân là 200g, ta được m0. Theo tiêu chuẩn thí nghiệm nếu trọng lượng m0 > 20g thì phải cân chính xác tới 0,01g, nếu m0 < 20g thì phải cân chính xác tới 0,001g Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 - Sau khi cân xong các mẫu gỗ, ta đo các kích thước chiều dày, chiều rộng và chiều dài. Chiều dài mẫu gỗ (l0) được đo bằng thước kẹp với độ chính xác 0,1 mm và giới hạn đo đến 150 mm; Chiều dày (a0) và chiều rộng (b0) được đo bằng thước Panme với độ chính xác 0,01 mm và giới hạn đo là 25 mm. Tính thể tích mẫu ta được V. - Công thức tính )/( 3 0 0 0 cmg V m  Trong đó:  0 - Khối lượng thể tích gỗ khô kiệt (g/cm 3 ) V0 = a0.b0.l0 -Thể tích gỗ khô kiệt (cm 3 ) a0 - Chiều dày mẫu gỗ khô kiệt(cm) b0 - Chiều rộng mẫu gỗ khô kiệt (cm) l0 - Chiều dài mẫu gỗ khô kiệt (cm). * Độ hút nước của gỗ được xác định theo TCVN 360 - 70 - sửa đổi. - Mẫu thí nghiệm: kích thước mẫu 20x20x30 mm, chiều 30 mm là chiều dọc thớ - Sấy mẫu: Mẫu gỗ khi gia công xong được đưa vào sấy ở nhiệt độ 100±5 0 C trong thời gian dài. Khi gỗ đã khô kiệt (Độ ẩm là 0%) - Cân mẫu: Sử dụng cân điện tử tại phòng thí nghiệm trung tâm trường Đại học Nông Lâm TN để tiến hành cân mẫu gỗ, độ chính xác của cân đạt tới 0,001g và giới hạn cân là 200g, ta được m0. Theo tiêu chuẩn thí nghiệm nếu trọng lượng m0 > 20g thì phải cân chính xác tới 0,01g, nếu m0 < 20g thì phải cân chính xác tới 0,001g - Khi đã cân xong, tiến hành ngâm gỗ vào trong nước để gỗ hút nước, thời gian ngâm ít nhất là 30 ngày. Sau từng thời gian nhất định 2h, ngày thứ 1, 2, 4, 7, 12 và 20 ngày. Cân lại mẫu gỗ, về sau cứ 10 ngày cân 1 lần cho đến khi khối lượng mẫu không tăng lên nữa thì kết thúc thí nghiệm. Thời gian quan sát sau khi ngâm 30 ngày trong nước, ta được trọng lượng ma. - Công thức tính (%)100 0 0    m mm W aa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 Trong đó: ma - Trọng lượng gỗ sau mỗi lần cân (g) m0 - Trọng lượng gỗ khô kiệt (g) Wa – Sức hút nước tối đa của gỗ (%) * Thí nghiệm xác định giới hạn bền khi nén của gỗ được thực hiện theo TCVN 363 - 70 - sửa đổi - Mẫu gỗ thí nghiệm: Kích thước mẫu gỗ là 20x20x30 mm, chiều 30 mm là chiều dọc thớ gỗ - Đo mẫu: Mẫu gỗ chỉ cần đo chiều ngang (a và b) được đo bằng thước Panme với độ chính xác 0,01 mm. - Tiến hành thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành trên máy vạn năng (Máy thử cơ học) của Trung tâm thí nghiệm - Khoa chế biến lâm sản - Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Khi thực hiện, tốc độ tăng lực của máy cần đạt là 5000 ± 1000N/ph. Để chắc chắn, máy vạn năng cần được thử trước vài mẫu gỗ, như vậy khi gia công mẫu gỗ cần làm dư thêm vài mẫu để thử máy trước khi làm thí nghiệm chính thức. - Công thức tính )( . max MPa ba P ed  Trong đó: - Sức chịu ép (ứng suất) dọc thớ của gỗ (Mpa) Pmax - Lực tác dụng tại thời điểm mẫu bị phá hủy (N) a - Kích thước chiều ngang chiều xuyên tâm của mẫu gỗ (mm) b - Kích thước chiều ngang chiều tiếp tuyến của mẫu gỗ (mm) * Giới hạn bền khi kéo dọc thớ được xác định theo TCVN 364 - 70 - sửa đổi - Mẫu gỗ: + Mẫu gỗ được gia công với kích thước 20x20x350 mm, chiều 350 mm là chiều dọc thớ gỗ. + Mẫu gỗ có kích thước 20x20x350 mm được phay (bào) hai mặt đối diện nhau, mỗi mặt phay 8 mm để lại 4 mm ở giữa, chiều dài cần phay (Nằm giữa mẫu gỗ) là 90 mm. Vì trong gia công chế biến gỗ bằng cơ giới Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 thường có độ chính xác thấp hơn trong gia công cơ khí nên chiều dày 4 mm còn lại sẽ không chính xác là 4 mm, nên trước khi làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng cần đo cụ thể các kích thước cần đo. Để tránh nhầm lẫn với các mẫu gỗ khác, mỗi mẫu gỗ được đánh ký hiệu theo từng cây gỗ và cho từng mẫu gỗ. + Sau khi mẫu gỗ được gia công cần hong phơi trong xưởng thoáng mát để mẫu gỗ đạt độ ẩm tương ứng với điều kiện độ ẩm môi trường khi làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng. - Khi mẫu gỗ đã đạt tới độ ẩm cần thiết, tiến hành đo kích thước phần giữa mẫu gỗ. Đo chiều dày (h) và chiều rộng (b) bằng thước Panme với độ chính xác 0,01 mm. Kích thước chiều dày và rộng cần phải ghi chép vào bảng để tiện cho thí nghiệm trên máy thử vạn năng. - Tiếp theo là làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng. Trước khi làm thí nghiệm trên máy thử vạn năng cần làm thử một vài mẫu dự trữ để kiểm tra lại độ chính xác của máy. Sau khi đưa mẫu gỗ vào bộ gá của máy thử, điều chỉnh tốc độ tăng lực của máy khoảng 2000 ± 500 N/ph. - Công thức tính )( . max MPa ba P kd  Trong đó: Pmax- Lực phá huỷ mẫu (N) a, b- Kích thước của bộ phận làm việc (mm) * Giới hạn bền khi uốn tĩnh được xác định theo TCVN 365 – 70 – sửa đổi - Mẫu gỗ thí nghiệm: Kích thước mẫu gỗ thí nghiệm là 20x20x300 mm. chiều 300 mm là chiều dọc thớ gỗ. Mỗi mẫu thí nghiệm đều được đánh dấu ký hiệu riêng để tránh nhầm lẫn với các mẫu khác - Sau khi gia công mẫu, gỗ còn ướt nên phải hong phơi trong nhà xưởng để gỗ khô đến độ ẩm cân bằng trong điều kiện khí hậu bình thường. Khi mẫu gỗ đã khô ta có thể đo kích thước chiều cao (h) và chiều rộng (b), Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 43 chiều cao và chiều rộng cần đo ở vị trí chính giữa của mẫu gỗ. Dùng thước Panme đo với độ chính xác 0,01 mm. - Sau khi đo chiều cao, chiều rộng của mẫu ta có thể làm thí nghiệm xác định sức chịu uốn gổ trên máy thử cơ học. Điều chỉnh khoảng cách giữa hai gối đỡ, khoảng cách này theo tiêu chuẩn thí nghiệm của Việt Nam là 240 mm. Điều chỉnh tốc độ tăng lực là 7000 ± 1500N/ph. Khi mẫu gỗ bị phá hủy, máy thử sẽ ghi lại độ lớn của lực tại thời điểm đó. - Công thức tính )( ..2 3 2 max MPa hb lP ut   Trong đó:  - Sức chịu uốn tĩnh của gỗ (Mpa) l - Khoảng cách giữa hai gối đỡ (l = 240 mm) Pmax - Lực tác dụng tại thời điểm mẫu bị phá hủy (N) h - Kích thước chiều dày của mẫu gỗ (mm) b - Kích thước chiều rộng của mẫu gỗ (mm) 3.4.5. Phƣơng pháp tổng hợp kết quả và xử lý thống kê toán học Kết quả được tổng hợp trên bảng tính Excel và việc phân tích và xử lý lý số liệu theo thống kê toán học. Để xử lý số liệu kiểm tra chất lượng gỗ chúng tôi dùng phương pháp thống kê toán học. Trị số trung bình cộng Được xác định theo công thức: n x x n i  1 Trong đó: xi- Các giá trị ngẫu nhiên của mẫu thí nghiệm; n- Số mẫu quan sát; x - Trị số trung bình mẫu. Độ lệch tiêu chuẩn Được tính theo công thức: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 44 Trong đó: S - Sai quân phương; xi - Giá trị của các phân tử; x - Trung bình cộng của các giá trị xi; n - Số mẫu quan sát. Hệ số biến động 100%  x S S Trong đó: S% - Hệ số biến động; S - Sai quân phương; x - Trị số trung bình cộng. Sai số trung bình cộng n S m  Trong đó: S - Sai quân phương n - Số mẫu quan sát m - Sai số trung bình cộng Hệ số chính xác (%)100 x m P Trong đó: P- hệ số chính xác m - Sai số trung bình cộng x - Trị số trung bình cộng Ngoài ra để phân tích mối tương quan giữa đường kính, chiều cao của gỗ mỡ đến chất lượng gỗ chúng tôi tiến hành phân tích số liệu dựa trên phần mềm xử lý số liệu Excel và Xlstat bao gồm một số chỉ tiêu sau: Phân tích phương sai: cho ta biết được các đại lượng này biến đổi có do sự biến đổi của đại lượng kia hay không; Phương trình hồi quy: cho ta biết được mối tương quan giữa các đại lượng được thể hiện theo quy luật phương trình như thế nào. 1 )( 1 2      n xx S n i i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 45 Chƣơng 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Điều kiện sinh trƣởng ảnh hƣởng đến đƣờng kính và chiều cao cây Mỡ 10 tuổi Cây gỗ Mỡ thích hợp với nhiệt độ trung bình năm 22-240C, lượng mưa từ 1400-2000 mm/năm và độ ẩm không khí trên 80% [11],[31] . Mỡ thường phân bố ở độ cao 300-400 m trở xuống, trong các hệ đồi bát úp, sinh trưởng tốt trên các đất Jeralit đỏ vàng, sâu, ẩm, mát, thoát nước, nhiều mùn (trên 3%), phát triển trên phiến thạch, mica, sét, Gneis, poócphia. Không trồng được mỡ trên đất cỏ tranh, đất đồi trọc [31]. 4.1.1. Điều kiện tự nhiên tại xã Bình Trung ảnh hƣởng đến đƣờng kính và chiều cao cây gỗ Mỡ 10 tuổi Đặc điểm thời tiết - Khí hậu thuỷ văn Xã Bình Trung có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chịu ảnh hưởng mạnh của gió mùa đông bắc vào mùa đông và ảnh hưởng của bão vào mùa hạ. Lượng mưa bình quân năm 1.427 mm nhưng phân bố không đều. Mùa khô từ tháng 11 đến 3 năm sau; Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10. Lượng mưa tập trung vào tháng 7, 8, 9 từ 1.233 mm chiếm 85 đến 90% lượng mưa cả năm nên thường gây nên ngập úng ở các vùng thấp trũng. Vào mùa đông có thời tiết gió mùa đông bắc làm cho nhiệt độ xuống thấp dưới 100C có nguy hại cho cây trồng, gia cầm, gia súc và sức khoẻ con người. Thời tiết sương muối xuất hiện vào ban đêm và sương mù 12, tháng 01 hàng năm làm hạn chế sinh trưởng của cây trồng. Sương muối, sương giá có thể làm chết hàng loạt cây trồng nông nghiệp, lâm nghiệp. Gió bão thường xẩy ra vào mùa hạ. Xã Bình Trung thường không có gió bão mạnh, nhưng bão thường gây mưa nhiều và dễ gây lũ lụt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 46 Bình Trung có một con sông Phó Đáy chảy qua xã với chiều dài 20 km từ đầu xã đến cuối xã sau đó chảy về huyện Yên Sơn - Tỉnh Tuyên Quang. Trên dòng sông Phó Đáy chảy qua địa phận xã còn có nhiều nhánh suối chảy ra sông Đất đai, thổ nhưỡng Điều kiện về đất đai thổ nhưỡng của vùng được chúng tôi tiến hành phân tích phẫu diện 3 tầng đất, kết quả phân tích được thể hiện tại bảng 4.1. Bảng 4.1. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Bình Trung Tầng đất Độ pH Hàm lƣợng N (%) Hàm lƣợng mùn OM (%) Hàm lƣợng K2O (%) Hàm lƣợng P2O5 (%) A 3,75 0,195 4,179 1,805 0,010 B 3,68 0,099 2,272 1,068 0,029 C 3,77 0,094 2,107 2,050 0,007 Qua kết quả nghiên cứu về điều kiện tự nhiên và kết quả phân tích phẫu diện đất đai tại Bình Trung cho thấy, với lượng mưa bình quân là 1427 mm, độ ẩm trên 80%, hàm lượng mùn 3 tầng tương đối cao so với các xã khác, đây là điều kiện phù hợp cho việc phát triển của cây Mỡ. Với điều kiện tự nhiên và thổ nhưỡng như vậy đã cho ta một kết quả sinh trưởng và phát triển tương đối tốt. Bảng 4.2. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Bình Trung Chỉ tiêu Lớn nhất Nhỏ nhất Trung bình Đƣờng kính (cm) 19,75 10,51 15,20 Chiều cao (m) 17,80 11,30 14,53 Qua kết quả tại bảng 4.2 ta thấy, đối với cây gỗ mỡ 10 tuổi, đường kính trung bình đạt tới 15,20 cm, chiều cao 14,53 m. Đây là một kết quả phát triển tương đối tốt đối với cây gỗ Mỡ 10 tuổi. Tuy nhiên, tại kết quả này cho thấy, có những cây Mỡ đường kính lên tới 19,75cm, gần đạt được 2cm/năm. Có những cây đường kính chỉ đạt được 10,51cm, đạt 1cm/năm. Điều đó cho thấy, ngoài yếu tố đất đai, khí hậu, thời tiết, ánh sáng…. là một yếu quan trọng ảnh hưởng đến đường kính của cây. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 4.1.2. Điều kiện sinh trƣởng tại xã Đông Viên ảnh hƣởng đến đƣờng kính và chiều cao cây gỗ Mỡ 10 tuổi Đặc điểm thời tiết - Khí hậu thuỷ văn Lượng mưa bình quân năm 1.338 mm nhưng phân bố không đều. Mùa khô từ tháng 10 đến 3 năm sau; Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9. Lượng mưa tập trung vào tháng 7, 8, 9 từ 1.027 mm chiếm 85 đến 90% lượng mưa cả năm - Con suối thứ nhất bắt nguồn từ xã Phương Viên chảy qua xã Rã Bản sau đó chảy qua xã Đông Viên đi về huyện Bạch Thông (Con suối này là đầu nguồn của Sông Cầu) - Con suối thứ hai bắt nguồn từ xã Đại Sảo chảy qua xã Đông Viên nhập với còn suối chảy từ xã Rã Bản xuống Đất đai, thổ nhưỡng Bảng 4.3. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Đông Viên Tầng đất Độ pH Hàm lƣợng N (%) Hàm lƣợng mùn OM (%) Hàm lƣợng K2O (%) Hàm lƣợng P2O5 (%) A 4,78 0,121 2,799 2,323 0,051 B 3,78 0,081 1,582 1,866 0,048 C 3,69 0,054 1,246 1,097 0,048 Qua kết quả về điều kiện tự nhiên và kết quả phân tích phẫu diện đất tại bảng 4.3 ta thấy, với hàm lượng mùn như vậy đáp ứng được với sự phát triển của cây Mỡ. Bên cạnh đó lượng mưa trung bình 1338 mm, độ ẩm cao từ 85- 90% là rất phù hợp với cây gỗ Mỡ, đặc biệt vùng này có 2 con suối chảy qua, tạo điều kiện thuận lợi trong việc điều tiết khí hậu, nhiệt độ, nguồn nước phù hợp cho cây Mỡ phát triển. Với những điều kiện tự nhiên, khí hậu, đất đai thổ nhưỡng như vậy, chúng tôi tiến hành đo ngẫu nhiên về kích thước và chiều cao cây thí nghiệm. Bảng 4.4. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Đông Viên Chỉ tiêu Lớn nhất Nhỏ nhất Trung bình Đƣờng kính (cm) 24,20 11,15 16,73 Chiều cao (m) 18,40 11,50 14,19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 Đặc điểm thời tiết – Khí hậu thuỷ văn Thị trấn Bằng Lũng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt. - Nhiệt độ trung bình năm: 22,2oC - Nhiệt độ tối cao là: 32,0oC - Nhiệt độ tối thấp là: 10,00C - Lượng mưa trung bình năm: 1.410 mm - Trung bình tháng cao nhất: 319,4 mm - Trung bình tháng thấp nhất: 8,5 mm - Độ ẩm bình quân năm: 84% - Độ ẩm cao nhất: 88% - Độ ẩm thấp nhất: 79% Thuỷ văn: Bằng Lũng có ba con suối: - Con suối thứ nhất bắt nguồn từ suối ngầm đùn lên thuộc tổ 4 chảy về phía nam qua địa phận tổ 12, tổ7, Bản Duồng thuộc Thị trấn Bằng Lũng và chảy sang xã Bằng Lãng - Con suối thứ hai bắt nguồn từ vùng núi của thôn Nà Pài - Thị trấn Bằng Lũng chảy qua thôn Bản Duồng và nhập cùng con suối bắt nguồn từ tổ 4 sau đó cùng chảy sang xã Bằng Lãng - Con suối thứ ba từ xã Ngọc Phái chảy qua thôn Bản Tàn và sau đó chảy về xã Bằng Lãng. Đặc điểm đất đai và thổ nhưỡng Đất đai Thị trấn Bằng Lũng chủ yếu là đất Feralit đỏ vàng phát triển trên đá mẹ biến chất và đất Feralit vàng phát triển trên đá mác ma axit. Độ sâu tầng đất trên 40 cm, đất có thành phần cơ giới thị trung bình. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 Bảng 4.5. Kết quả phân tích phẫu diện đất tại Bằng Lũng Tầng đất Độ pH Hàm lƣợng N (%) Hàm lƣợng mùn OM (%) Hàm lƣợng K2O (%) Hàm lƣợng P2O5 (%) A 3,74 0,166 3,938 1,633 0,033 B 3,79 0,080 1,838 1,694 0,022 C 3,81 0,036 1,208 2,386 0,012 Với kết quả điều kiện tự nhiên và kết quả phân tích phẫu diện đất tại bảng 4.5 cho thấy, hàm lượng mùn lớn hơn 3% là rất phù hợp cho cây Mỡ phát triển. Bên cạnh đó với lượng mưa trung bình 1410 mm, độ ẩm trên 80%, nhiệt độ trung bình là 22,20C. Đây cũng là một điều kiện thuận lợi cho sự phát triển đối với cây Mỡ. Đặc biệt tại vùng này có tới 3 con suối chảy qua, có vai trò điều tiết khí hậu, nhiệt độ trong vùng, cung cấp nước cho cây ở khu vực xung quanh, tạo điệu kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây Mỡ. Với điều kiện tự nhiên và thổ nhưỡng như vậy, ta có kết quả của sự sinh trưởng và phát triển của cây gỗ Mỡ được trồng tại Bằng Lũng thể hiện thông qua đường kính và chiều cao cây Mỡ 10 tuổi. Bảng 4.6. Đường kính và chiều cao cây mỡ 10 tuổi tại Bằng Lũng Chỉ tiêu Lớn nhất Nhỏ nhất Trung bình Đƣờng kính (cm) 22,93 10,19 16,39 Chiều cao (m) 18,60 11,40 15,07 Qua kết quả tại bảng 4.6 ta thấy, đường kính lớn nhất của cây Mỡ 10 tuổi đạt 22,93 cm, đạt trên 2 cm/năm, đường kính nhỏ nhất là 10,19 cm, đạt khoảng 1 cm/năm, giá trị trung bình đạt 16,39 cm, đây cũng là một kết quả tương đối cao so với cây gỗ Mỡ 10 tuổi. Chiều cao của cây Mỡ 10 tuổi tại vùng này là khá đồng đều, chênh lệch giữa chiều cao lớn nhất và chiều cao nhỏ nhất là không đáng kể, giá trị chiều cao trung bình là 15,07m. Qua kết quả tại các bảng ta có bảng so sánh chiều cao và đường kính của cây Mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng có điều kiện tự nhiên, thổ nhưỡng khác nhau. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 Bảng 4.7. Bảng so sánh đường kính và chiều cao cây mỡ trồng tại 3 vùng nghiên cứu Chỉ tiêu Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng Đường kính (mm) 15,20 16,73 16,39 Chiều cao (mm) 14,53 14,19 15,07 Qua kết quả tại bảng 4.7 cho thấy, đường kính trung bình của xã đại diện cho 3 vùng có điều kiện sinh trưởng khác nhau cho kết quả sinh trưởng về đường kính và chiều cao của gỗ mỡ là có sự khác nhau nhưng không đáng kể. Điều đó cho thấy, đường kính và chiều cao của cây gỗ mỡ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố thời tiết, nhiệt độ, khí hậu, đất đai. Qua Bảng phân tích phẫu diện đất cho thấy, hàm lượng mùn có trong đất của xã Bình Trung là lớn nhất sau đó đến Bằng lũng và Đông viên, nhưng sự chênh lệch là nhỏ. Với kết quả đó ta thấy đường kính của gỗ mỡ được trồng tại Bình Trung lại đạt nhỏ nhất (15,20 mm) sau đó đến Bằng Lũng (16,39 mm) và lớn nhất là Đông Viên (16,73). Điều đó cho thấy sự chênh lệch về hàm lượng mùn trong đất tại 3 tầng là không có ảnh hưởng nhiều tới kết quả đường kính và chiều cao, mà có thể khẳng định rằng chiều cao và đường kính cây Mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng này có sự khác nhau là do điều kiện thời tiết, khí hậu tại 3 vùng. Về thời tiết tự nhiên ta thấy 3 vùng có khí hậu là gần giống nhau, nhưng sự khác 3 vùng này là ở Đông Viên và Bằng Lũng là có 2-3 con suối chảy qua là điều kiện thuận lợi để điều tiết khí hậu, nhiệt độ, cung cấp nước cho cây, tạo điều kiện phù hợp cho sự phát triển của cây gỗ Mỡ, trong khi đó ở Bình Trung thì lại không có suối. Vì vậy, khí hậu và nhiệt độ của Bình Trung không thuận lợi và phù hợp với cây gỗ Mỡ bằng 2 vùng Đông Viên và Bằng Lũng. Ngoài ra, để giải thích cho sự chênh lệch về đường kính và chiều cao cây Mỡ 10 tuổi còn do một số yếu tố khác như kỹ thuật chăm sóc, mật độ trồng (Bình Trung 2200 cây/ha, Đông Viên và Bằng Lũng là 2100 cây/ha), phân bón…. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 Hình 4.1. Biểu đồ so sánh kích thước đường kính và chiều cao cây Mỡ trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao cây Mỡ 10 tuổi đối với chất lƣợng gỗ Chất lượng của một loại gỗ nào đó thông thường ta dựa vào cấu tạo của gỗ, tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ. Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu về chất lượng gỗ Mỡ 10 tuổi thông qua một số tính chất vật lý (độ ẩm tuyệt đối, sức hút nước tối đa, khối lượng thể tích, khả năng co dãn của gỗ) và một số tính chất cơ học (độ bền ép dọc thớ, độ bền kéo dọc thớ, độ bền uốn tĩnh) của gỗ. 4.2.1. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao cây đến độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối của gỗ có tính chất ổn định, vì khối lượng gỗ khô kiệt là một trị số cố định. Trong thực tế khi nói đến độ ẩm gỗ là nói đến độ ẩm tuyệt đối của gỗ. Độ ẩm tuyệt đối của gỗ phụ thuộc nhiều vào loại gỗ, vị trí khác nhau trong cây gỗ… Qua thí nghiệm cho thấy, độ ẩm trung bình tuyệt đối của gỗ mỡ 10 tuổi tại 3 vùng nghiên cứu là khác nhau tại bảng 4.8. 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 Bảng 4.8. Kết quả độ ẩm tuyệt đối trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi (%) Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 22,52 22,16 16,58 S 6,14 5.03 0.44 S% 27,27 22.70 2.62 P% 0,041 0.034 0.004 Qua kết quả tại bảng 4.8 ta thấy, độ ẩm của của gỗ được trồng tại Bình Trung có độ ẩm tuyệt đối là cao nhất (22,52%) tiếp đó là Đông Viên (22,16%) và Bằng Lũng (16,58%). Sự khác nhau này là do nhiều yếu tố gây ra như: vị trí lấy mẫu (độ ẩm gỗ tại ngọn cao hơn gốc, gỗ giác cao hơn lõi), đường kính khác nhau sẽ, chiều cao khác nhau, điều kiện thí nghiệm… Qua phụ biểu 01 cho thấy tại bảng Type III Sum of Squares analysis: cho thấy giá trị Pr>F của đường kính và chiều cao cây gỗ (= <0,0001) nhỏ hơn 0,05 có nghĩa là độ ẩm tuyệt đối của gỗ mỡ có chịu sự ảnh hưởng của đường kinh và chiều cao cây gỗ. Với giá trị R2 = 0,897, có nghĩa là 89,7% sự biến đổi về độ ẩm tuyệt đối của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng của đường kính đến độ ẩm tuyệt đối là không theo một quy luật nhất định. Điều đó được thể hiện qua phụ biểu 02, thông qua giá trị R2 = 0,145: có nghĩa là 14,5% sự biến đổi của độ ẩm tuyệt đối của gỗ được giải thích là do sự biến đổi về đường kính của cây gỗ theo quy luật của phương trình phương trình hồi quy sau: Độ ẩm tuyệt đối (%) = -5,87 + 1,55 * Đƣờng kính (cm) + 1,38 * Chiều cao (m) – 7,78E-02 * Đƣờng kính (cm) * Chiều cao (m). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 Hình 4.2. Biểu đồ so sánh độ ẩm tuyệt đối theo đường kính và chiều cao của gỗ mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.2. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao cây mỡ đến sức hút nƣớc tối đa của gỗ Tính hút nước tối đa là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm nó trong gỗ. Gỗ hút nước nhanh hay chậm, nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều nhân tố như loại gỗ, khối lượng thể tích, các chất trong gỗ, gỗ giác gỗ lõi, tốc độ sinh trưởng…. Sức hút nước của gỗ cũng ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm khi sử dụng, nhiều sản phẩm khi sử dụng được một thời gian thì bị cong vênh hoặc nứt dẫn đến hiện tượng sản phẩm bị xấu về mặt hình thức thậm chí bị hỏng sản phẩm. Qua thí nghiệm xác định tính hút nước tối đa của gỗ mỡ 10 tuổi, ta được kết quả tại bảng 4.9. Bảng 4.9. Kết quả sức hút nước tối đa của gỗ mỡ 10 tuổi (%) §Æc tr•ng thèng kª B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng x 199,93 173,64 187,13 S 28,76 27,39 32,61 S% 14,38 15,77 17,42 P% 0,021 0023 0,026 Qua kết qua tại bảng 4.9 cho thấy, sức hút nước tối đa của cây được trồng tại Bình Trung là cao nhất (199,93%), tiếp đến là Bằng Lũng (187,13%) và Đông Viên (173,64%). Kết quả này cho thấy nó tỷ lệ với đường kính trung 0 5 10 15 20 25 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Độ ẩm tuyệt đối (%) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 bình của cây được trồng tại 3 vùng này. Tuy nhiên, sự khác biệt này được giải thích do nhiều yếu tố gây nên như vị trí lấy mẫu, điều kiện thí nghiệm…. Để kết luận độ hút nước tối đa của cây gỗ mỡ có phụ thuộc vào chiều cao và đường kính của cây gỗ hay không? Qua phụ biểu 03 ta thấy tại bảng Type III Sum of Squares analysis: cho thấy giá trị Pr>F của đường kính và chiều cao của cây gỗ = < 0,0001, đều nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa là sức hút nước tối đa của gỗ mỡ có chịu sự ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của cây với R2 = 0,709, có nghĩa là 70,9% sự biến đổi về sức hút nước tối đa của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ. Nhưng mức độ ảnh hưởng của đường kính đến sức hút nước tối đa của gỗ là không theo một quy luật nhất định. Điều đó được thể hiện qua phụ biểu 04, thông qua giá trị R2 = 0,122: có nghĩa là 12,2% sự biến đổi của sức hút nước tối đa của gỗ được giải thích là do sự biến đổi về đường kính và chiều cao của cây gỗ theo quy luật phương trình phương trình hồi quy sau: Sức hút nƣớc tối đa (%) = 5,93 + 4,83 * Đƣờng kính (cm) + 13,98* Chiều cao (m)-0,42* Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m) Hình 4.3. Biểu đồ so sánh sức hút nước tối đa theo đường kính và chiều cao của gỗ mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.3. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao đến khối lƣợng thể tích gỗ Khối lượng thể tích là một yếu tố quan trọng để đánh giá được một phần về giá trị công nghệ của gỗ. Có nhiều khái niệm khối lượng thể tích khác 0 50 100 150 2 0 250 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Sức hút nước tối đa (%) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 nhau, ở đây ta xét đến khối lượng thể tích cơ bản. Khối lượng thể tích cơ bản là chỉ tiêu ổn định nhất, vì cả hai yếu tố để tính là những trị số không thay đổi. Khối lượng thể tích phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: loài cây, tỷ lệ gỗ sớm - gỗ muộn, độ ẩm gỗ, vị trí khác nhau trên cây gỗ, vòng tăng trưởng hàng năm, tốc độ tăng trưởng của cây…. Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích của gỗ mỡ 10 tuổi được thể hiện trên bảng 4.10. Bảng 4.10. Kết quả khối lượng thể tích trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi (g/cm3) Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 0,36 0,36 0,34 S 0,04 0,11 0,09 S% 11,99 19,63 19,66 P% 0,018 0,029 0,03 Qua kết quả tại bảng 4.10 ta thấy, khối lượng thể tích của gỗ được trồng tại Bình trung và Đông Viên là như nhau (0,36 g/cm3), sau đó đến Bằng Lũng (0,34 g/cm3). Kết quả này cho thấy, về khối lượng thể tích gỗ Mỡ 10 tuổi có khối lượng thể tích là tương đương nhau, chênh lệch không đáng kể. Điều này có thể được giải thích là do vị trí lấy mẫu khác nhau, do điều kiện sinh trưởng khác nhau, đường kính gỗ hay nói cách khác là tốc độ sinh trưởng của gỗ khác nhau…. Qua kết quả phân tích phương sai tại phụ biểu 05 cho thấy tại bảng Type III Sum of Squares analysis: giá trị Pr>F của đường kính gỗ và chiều cao của cây đều = <0,0001, nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng khối lượng thể tích của gỗ mỡ có chịu sự ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của cây. Với giá trị R2 = 0,829, có nghĩa là 82,9% sự biến đổi về khối lượng thể tích của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng đó được thể hiện theo phương trình hồi quy tại phụ biểu 06 với mức độ ảnh hưởng chỉ đạt R2 = 0,124, có nghĩa là 12,4% sự biến đổi khối lượng thể tích của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ theo phương trình như sau: Khối lƣợng thể Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 tích (g/cm3) = 0,53 - 2,26E-03 * Đƣờng kính (cm) - 1,39E-02*Chiều cao (m) + 2,66E-04* Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m). Hình 4.4. Biểu đồ so sánh khối lượng thể tích của gỗ mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.4. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao đến khả năng dãn nở Hiện tượng gỗ khô kiệt hút nước làm cho kích thước của gỗ tăng lên được gọi là dãn nở. Hiện tượng gỗ dãn nở có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sử dụng và chế biến gỗ. Do vậy, việc xác định khả năng dãn nở là một yếu tố quan trọng trong việc xác định chất lượng gỗ cũng như định hướng sử dụng cho gỗ. Khả năng dãn nở của gỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Khối lượng thể tích của gỗ, tỷ lệ gỗ sớm - gỗ muộn, loại gỗ, phương pháp phơi sấy…. Kết quả thí nghiệm xác định khả năng co dãn của gỗ mỡ 10 tuổi được thể hiện trên bảng 4.11. Bảng 4.11. Khả năng dãn nở trung bình của gỗ mỡ 10 tuổi (%) Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 4,81 4,28 3,89 S 1,92 1,86 2,03 S% 39,91 43,47 52,10 P% 0,060 0,064 0,777 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Khối lượng thể tích (g/cm3) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 Qua kết quả thí nghiệm tại bảng 4.11 ta thấy khả năng dãn nở của gỗ mỡ lớn nhất là được trồng tại Bình Trung (4,81%) tiếp đến là Đông Viên (4,28%) và Bằng Lũng (3,89%). Kết quả sự khác nhau này được giải thích là do vị trí lấy mẫu trên cây là khác nhau nên dẫn đến khối lượng thể tích khác nhau, tỷ lệ gỗ sớm gỗ muộn trên mẫu là khác nhau, chế độ sấy…. Đường kính và Chiều cao của cây không có ảnh hưởng đến khả năng dãn nở của gỗ, điều đó được thể hiện sau khi phân tích thống kế tại phụ biểu 07. Tại bảng Type III Sum of Squares analysis: giá trị Pr>F của đường kính gỗ = 0,550 và chiều cao của cây có giá trị Pr>F = 0,721 đều lớn hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng khả năng dãn nở của gỗ mỡ không chịu sự ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của cây. Hình 4.5. Biểu đồ so sánh khả năng dãn nở của gỗ mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.5. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao đến sức chịu ép dọc thớ của gỗ Sức chịu ép dọc thớ thường được dùng để nghiên cứu quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ gỗ. Do tính chất quan trọng đó của nó trong thực tế, lực ép dọc thớ được xem là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ và đưa ra khả năng và lĩnh vực sử dụng cho từng loại gỗ. Lực 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Khả năng dãn nở (%) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 ép dọc thớ gỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều thớ gỗ, mắt gỗ, tỷ lệ 3 lớp của vách thứ sinh… Kết quả thí nghiệm sức chịu ép dọc thớ của gỗ Mỡ 10 tuổi được thể hiện trên bảng 4.12. Bảng 4.12. Sức chịu ép dọc thớ trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi, MPa Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 24,62 24,01 23,76 S 0,49 0,57 0,79 S% 2,00 2,35 3,31 P% 0,003 0,004 0,005 Qua kết quả tại bảng 4.12 ta thấy sức ép dọc thớ lớn nhất là cây gỗ được trồng tại Bình Trung (24,62 MPa) tiếp đó là Đông Viên (24,01 MPa) và Bằng Lũng (23,76 MPa). Kết quả cho thấy có sự chênh lệch nhau về sức ép dọc thớ, nhưng sự chênh lệch đó là không đáng kể. Qua bảng Type III Sum of Squares analysis tại phụ biểu 08: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ và chiều cao của cây = <0,0001, đều nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng sức chịu ép dọc thớ của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của cây với R2 = 0,706, có nghĩa là 70,6% sự biến đổi về sức chịu ép dọc thớ của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ Cụ thể sự ảnh hưởng đó được thể hiện tại phụ biểu 09, tại phụ biểu này ta thấy giá trị R2 = 0,087: có nghĩa là 8,7% sự biến đổi của sức chịu ép dọc thớ của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ theo phương trình phương trình hồi quy sau: Sức chịu ép dọc thớ (Mpa) = 18,26 + 0,27 * Đƣờng kính (cm) + 0,48 * Chiều cao (m) – 2,29E- 02 * Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 Hình 4.6. Biểu đồ so sánh sức chịu ép dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.6. Ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao cây mỡ đến sức kéo dọc thớ Sức chịu kéo dọc thớ thường rất lớn do hầu hết các mixen xenlulo sắp xếp theo chiều dọc. Sức chịu kéo dọc cũng là một chỉ tiêu quan trọng khi xác định chất lượng gỗ và định hướng sử dụng gỗ. Sức chịu kéo dọc thớ chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như: do chiều thớ gỗ, tia gỗ, tỷ lệ tổ chức cơ học… Kết quả thí nghiệm sức chịu kéo dọc thớ của gỗ mỡ 10 tuổi được thể hiện trên bảng 4.13. Bảng 4.13. Sức chịu kéo thớ trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi (Mpa) Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 35,08 30,92 32,50 S 4,30 3,86 5,54 S% 12,27 12,49 17,06 P% 0,018 0,019 0,025 Qua kết quả tại bảng 4.13 ta thấy sự chênh lệch về sức chịu kéo dọc thớ là không nhiều, sự chênh lệch này có thể là do vị trí lấy mẫu khác nhau làm cho tỷ lệ gỗ giác lõi khác nhau làm cho sự chênh lệch này. Ngoài ra kết quả nghiên cứu cho thấy đường kính và chiều cao cây không ảnh hưởng đến sức 0 5 10 15 20 25 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Sức chịu ép dọc thớ (MPa) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 chịu kéo dọc thớ của gỗ. Điều đó được thể hiệu tại phụ biểu 10, khi ta tiến hành phân tích phương sai, tại bảng Type III Sum of Squares analysis: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ = 0,0001 và chiều cao của cây có giá trị Pr>F = 0,0001 đều không nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng sức chịu kéo dọc thớ của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng khi thay đổi đường kính và chiều cao của cây gỗ. Sự ảnh hưởng đó được thể hiệu theo một quy luật của phương trình hồi quy theo kết quả tại phụ biểu 11. Tại phụ biểu này ta thấy giá trị R2 = 0,067: có nghĩa là 6,7% sự biến đổi của sức chịu kéo dọc thớ của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ theo phương trình hồi quy sau: Sức chịu kéo dọc thớ (Mpa) = 1,02 + 1,14 * Đƣờng kính (cm) + 2,64 *Chiều cao (m) - 0,10*Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m). Hình 4.7. Biểu đồ so sánh sức chịu kéo dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu 4.2.7. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao đến sức chịu uốn tĩnh Độ bền uốn tĩnh là một chỉ tiêu quan trọng thứ hai để đánh giá chất lượng gỗ và định hướng sử dụng gỗ. Do vậy việc xác định đồ bền uốn tĩnh là rất quan trọng. Độ bền uốn tĩnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ lệ giữa 3 tổ chức trong cây, gỗ giác - lõi, thớ gỗ…. Kết quả thí nghiệm độ bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi được thể hiện tại bảng 4.14. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Sức chịu kéo dọc thớ (MPa) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 Bảng 4.14. Độ bền uốn tĩnh trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi (Mpa) Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng x 52,29 51,85 51,88 S 9,15 6,76 6,68 S% 17,50 13,03 12,88 P% 0,026 0,019 0,019 Qua kết quả tại bảng 4.14 ta thấy giá trị trung bình về độ bền uốn tĩnh của gỗ mỡ 10 tuổi là gần như nhau, sự chênh lệch là rất nhỏ. Điều đó có thể giải thích được là do quá trình lấy mẫu ở những vị trí khác nhau trong cây. Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự khác nhau giữa các vùng khác nhau chỉ một phần rất nhỏ là được giải thích là do sự khác nhau về đường kính của cây. Điều đó được thể hiện qua phụ biểu 12, tại bảng Type III Sum of Squares analysis: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ và của chiều cao cây = <0,0001 nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng độ bền uốn tĩnh của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng khi thay đổi đường kính và chiều cao của cây gỗ. Tuy nhiên, sự phụ thuộc của độ bền uốn tĩnh vào đường kính và chiều cao cây gỗ không theo một quy luật cụ thể. Qua phụ biểu 13 ta thấy giá trị R2 = 0,022: có nghĩa là 2,2% sự biến đổi của độ bền uốn tĩnh của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ, sự biến đổi đó được thể hiện theo phương trình phương trình hồi quy sau: Độ bền uốn tĩnh (Mpa) = 44,23 - 0,44 * Đƣờng kính (cm) + 0,90 * Chiều cao (m) + 7,29E- 03 * Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 Hình 4.8. Biểu đồ so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu Từ những kết quả nghiên cứu trên, ta có kết quả tổng hợp so sánh về đường kính, chiều cao, tính chất vật lý, tính chất cơ học của gỗ Mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng khác nhau tại bảng 4.15 Bảng 4.15. Tổng hợp So sánh đường kính, chiều cao, tính chất vật lý và cơ học của gỗ trồng tại 3 vùng nghiên cứu Chỉ tiêu Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng Đƣờng kính (cm) 15,20 16,73 16,39 Chiều cao (m) 14,53 20,65 20,59 Độ ẩm tuyệt đối (%) 22,52 22,16 16,58 Sức hút nƣớc tối đa (%) 199,93 173,64 187,13 Khối lƣợng thể tích (g/cm 3 ) 0,36 0,36 0,34 Khả năng dãn nở (%) 4,81 4,28 3,89 Sức chịu ép dọc thớ (MPa) 24,62 24,01 23,76 Sức chịu kéo dọc thớ (MPa) 35,08 30,92 32,50 Độ bền uốn tĩnh (MPa) 52,29 51,85 51,88 0 10 20 30 40 50 60 Bình Trung Đông Viên Bàng Lũng Đường kính (cm) Chiều cao (m) Độ bền uốn tĩnh (MPa) B×nh Trung §«ng Viªn B»ng Lòng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 4.3. Đánh giá chất lƣợng gỗ mỡ 10 tuổi Để đánh giá chất lượng một loại gỗ nào đó thông thường ta dựa vào cấu tạo của gỗ, tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ. Trong đề tài này chúng tôi thực hiện đánh giá chất lượng gỗ thông qua cấu tạo gỗ, một số tính chất vật lý và một số tính chất cơ học của gỗ. Tính chất vật lý của gỗ bao gồm: Nước trong gỗ, khối lượng thể tích, khả năng co dãn (Độ co dãn), sức hút nước tối đa, khả năng hút hơi nước, độ dẫn n