Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ keo lá tràm (acacia auriculiformis) trồng tại đông hà, quảng trị

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN TUÂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN GIỐNG ĐẾN CHẤT
LƯỢNG GỖ KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis) TRỒNG TẠI
ĐÔNG HÀ, QUẢNG TRỊ

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Thái Nguyên – 2021


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN TUÂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN GIỐNG ĐẾN CHẤT
LƯỢNG GỖ KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis) TRỒNG TẠI
ĐÔNG HÀ, QUẢNG TRỊ

Chuyên ngành: Lâm học
Mã số ngành: 8620201

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Văn Đoàn

Thái Nguyên – 2021

i
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là nội dung nghiên cứu riêng của bản thân tôi. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là trung thực. Kết quả
nghiên cứu chưa được sử dụng công bố trên tài liệu nào khác. Nếu có gì sai tơi
xin hồn tồn chịu trách nhiệm./.
Thái Ngun, ngày … tháng … năm 2021
Xác nhận của GVHD

Học viên

TS. Dương Văn Đoàn

Nguyễn Văn Tuân


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong hai năm học qua dưới mái trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, được sự
giúp đỡ chỉ bảo nhiệt tình, tâm huyết của các thầy, cơ giáo trong trường và sự nỗ lực của
bản thân, đến nay em đã hồn thành nội dung các mơn học của khóa học theo quy định
của Nhà trường, để đánh giá kết quả sau thời gian học tập, nghiên cứu tại trường, nhằm
vận dụng giữa lý thuyết và thực tiễn, được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban
chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là sự chỉ
bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS. Dương Văn Đoàn, em đã
tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng
gỗ Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) trồng tại Đơng Hà, Quảng Trị”.

Để hồn thành luận văn này là cả một thời gian nghiên cứu, trao đổi, hướng dẫn
giữa Thầy và trò cùng những ngày đi lấy mẫu ở Trung tâm Khoa học Lâm nghiệp Bắc
Trung Bộ, Đơng Hà, Quảng Trị. Có được kết quả ngày hơm nay, em xin bày tỏ lịng biết
ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, Viện khoa
học Lâm nghiệp Việt Nam, cùng tất cả các thầy – cơ đã tận tình dìu dắt em trong suốt thời
gian học tập tại trường, các anh chị, cô chú đang công tác tại Viện nghiên cứu và Phát
triển Lâm nghiệp đã giúp đỡ và tạo cho em môi trường tốt để em thực hiện đề tài. Đặc biệt
em xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo, giảng viên hướng dẫn TS. Dương Văn Đồn, em
cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn để em hồn
thành khóa luận này.
Trong q trình nghiên cứu mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng vì những lý do chủ
quan, khách quan và cũng do thời gian và kinh nghiệm cịn hạn chế, bài khóa luận này của
em khơng tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến, bổ
sung của các thầy - cơ giáo và bạn bè để bài khóa luận của em được hoàn thiện tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2021

Học viên

Nguyễn Văn Tuân


iii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vi

DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. vii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa học tập ........................................................................................ 3
1.3.2. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................... 4
1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4
Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU………………………………….5
1.1. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................... 5
1.1.1. Khối lượng thể tích và các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể tích. 5
1.1.2. Tính chất cơ học của gỗ .......................................................................... 8
1.1.3. Tính chất khơng đồng nhất của gỗ ........................................................ 11
1.1.4. Giới hạn bền khi uốn tĩnh...................................................................... 13
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở trong nước ................................ 14
1.2.1. Trên thế giới .......................................................................................... 14
1.2.2. Trong nước ............................................................................................ 15
1.3. Đặc điểm cây Keo lá tràm ........................................................................ 17
1.3.1. Đặc điểm hình thái ................................................................................ 17
1.3.2. Đặc điểm sinh thái và sinh học của Keo lá tràm .................................. 18
1.3.3. Giá trị .................................................................................................... 19


iv
1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ở …………………………………………19
1.4.1. Vị trí địa lý……………………………………………………………………19.
1.4.2. Đất đai, rừng………………………………………………………………….20
1.4.3. Địa hình………………………………………………………………………..20
1.4.4. Khí hậu…………………………………………………………………………21
1.4.5. Thủy văn……………………………………………………………………….24

1.4.6. Tình hình kinh tế xã hội………………………………………………………25
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG,
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………………………..27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 27
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 27
2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 27
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 28
2.3.1. Phương pháp thu thập mẫu và xử lý mẫu ............................................. 28
2.3.2. Phương pháp xác định khối lượng thể tích ........................................... 32
2.3.3. Phương pháp xác định độ ẩm mẫu........................................................ 35
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 37
3.1. Sự biến đổi giá trị KLTT bên trong và giữa các dòng Keo lá tràm ......... 37
3.1.1. Sự biến đổi giá trị KLTT bên trong mỗi dòng Keo lá tràm................... 37
3.1.2. Sự biến đổi giá trị KLTT giữa các dòng Keo lá tràm ........................... 39
3.2. Sự biến động giá trị MOR bên trong và giữa các dòng Keo lá tràm ....... 42
3.2.1. Sự biến động giá trị MOR bên trong mỗi dòng Keo lá tràm ................ 42
3.2.2. Sự biến động giá trị MOR giữa các dòng Keo lá tràm ......................... 45
3.3. Sự biến động giá trị MOE bên trong và giữa các dòng Keo lá tràm........ 49
3.3.1. Sự biến động giá trị MOE bên trong mỗi dòng Keo lá tràm ................ 49
3.3.2. Sự biến động giá trị MOE giữa các dòng Keo lá tràm ......................... 51
3.4. Mối liên hệ giữa KLTT với các tính chất cơ học (MOR và MOE) ......... 54
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 59


v
1. Kết luận ....................................................................................................... 59
2. Đề nghị ........................................................................................................ 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 62

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt
MOR

MOE

Nghĩa từ
Độ bền uốn tĩnh
(Modulus of rupture)
Mô đun đàn hồi uốn tĩnh
(Modulus of elasticity)

KLTT

Khối lượng thể tích

D1,3

Đường kính ở 1,3 m

Hvn

Chiều cao vút ngọn


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Đường kính ngang ngực và chiều cao cây mẫu ................................. 29
Bảng 3.1. Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn khối lượng thể tích gỗ Keo lá tràm
ở vị trí gần tâm và gần vỏ. ................................................................................... 38
Bảng 3.2. Giá trị trung bình KLTT (g/cm3) ở các dịng Keo lá tràm và các phân
tích thống kê liên quan ........................................................................................ 40
Bảng 3.3. So sánh giá trị KLTT của Keo lá tràm trong nghiên cứu này với
KLTT của các loài Keo trồng tại Việt Nam. ....................................................... 41
Bảng 3.4. Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn MOR gỗ Keo lá tràm ở vị trí gần
tâm và gần vỏ. ..................................................................................................... 44
Bảng 3.5. Giá trị trung bình MOR các dịng Keo lá tràm và các phân tích thống
kê liên quan ......................................................................................................... 46
Bảng 3.6. So sánh giá trị MOR của Keo lá tràm trong nghiên cứu này với MOR
trong các nghiên cứu trước ở loài Keo. ............................................................... 48
Bảng 3.7. Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn MOE gỗ Keo lá tràm ở vị trí gần
tâm và gần vỏ. ..................................................................................................... 50
Bảng 3.8. Giá trị trung bình Khối lượng thể tích các dịng Keo lá tràm và các
phân tích thống kê liên quan. .............................................................................. 51
Bảng 3.9. So sánh giá trị MOE của Keo lá tràm trong nghiên cứu này với MOE
trong các nghiên cứu trước ở lồi Keo. ............................................................... 53
Bảng 3.10. Mơ hình dự đốn MOR và MOE gỗ Keo lá tràm dựa trên KLTT. .. 55


vii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Rừng khảo nghiệm các dịng Keo lá tràm. ......................................... 28
Hình 2.2. Đo chiều cao ngang ngực cho cây từng cây mẫu. .............................. 29
Hình 2.3. Các khúc gỗ được cắt từ 06 dòng Keo lá tràm. .................................. 31
Hình 2.4. Quá trình xẻ mẫu gỗ nhỏ. ................................................................... 31
Hình 2.5. Xử lý các mẫu gỗ ở phịng thí nghiệm ............................................... 32

Hình 2.6. Các dụng cụ để đo khối lượng thể tích của từng mẫu. ....................... 32
Hình 2.7. Q trình sấy gỗ để đo độ ẩm mẫu. .................................................... 36
Hình 3.1. Thực hiện đo KLTT bằng phương pháp cân và đo thể tích. .............. 37
Hình 3.3. Sự biến đổi giá trị KLTT trong mỗi dịng Keo lá tràm ...................... 39
Hình 3.4. Sự biến động giá trị KLTT giữa các dòng Keo lá tràm...................... 42
Hình 3.5. Đo tính chất cơ học gỗ Keo lá tràm.................................................... 43
Hình 3.6. Sự biến động giá trị MOR trong mỗi dịng Keo lá tràm .................... 45
Hình 3.7. Sự biến động giá trị MOR giữa các dòng Keo lá tràm ....................... 47
Hình 3.8. Sự biến động giá trị MOE trong mỗi dịng Keo lá tràm ..................... 50
Hình 3.9. Sự biến động giá trị MOE giữa các dòng Keo lá tràm ....................... 52
Hình 3.10. Biểu đồ tương quan giữa KLTT và MOR khi kết hợp các dòng. .... 56
Hình 3.11. Biểu đồ tương quan giữa KLTT và MOE khi kết hợp các dòng...... 57


1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Keo lá tràm có tên khoa học đầy đủ là Acacia auriculiformis A. Cunn. ex
Benth. Cây thuộc nhóm mọc nhanh, tốc độ sinh trưởng cao trong vài năm đầu, là
lồi cây gỗ nhỡ, chiều cao có thể cao tới 25 - 30m, đường kính có thể tới 60cm.
Thân tròn thẳng, tán rộng và phân cành thấp, cành thường phân nhánh đôi, cành
nhỏ, tự tỉa cành tốt, dễ trồng bằng hạt, sống lâu, cố định đạm, vỏ dầy màu nâu
đen, có thể sinh trưởng trên nhiều loại đất, kể cả đất nghèo kiệt, thốt nước kém
là lồi có biên độ sinh thái rộng, có thể mọc được ở những nơi đất có độ pH
thấp, nghèo dinh dưỡng, có khả năng cạnh tranh với nhiều lồi cỏ dại, ít sâu
bệnh,… có giá trị kinh tế cao như làm trụ mỏ, bột giấy (giấy gói), ván dăm, sản
phẩm cấu trúc, thân cành làm củi tốt do nhiệt lượng của than cao. Trong lâm
sinh dùng làm cây trồng phù trợ cải tạo đất, che bóng. Rễ Keo có nhiều nốt sần
cố định đạm nên Keo lá tràm có khả năng cải tạo đất tốt.
Hiện tại, với tình hình chung của thế giới là sự nóng lên tồn cầu, thế giới

đang phải chịu rất nhiều ảnh hưởng của các thiên tai do khí hậu. Trái đất đang
thay đổi một cách chóng mặt, ngun nhân cũng chính là do sự nóng lên của trái
đất. Để giảm bớt sự nóng lên của trái đất thì cách hữu hiệu nhất vẫn là tích cực
tăng thêm diện tích che phủ của rừng trên bề mặt bằng cách trồng rừng che phủ
đất. Và hiện nay, các quốc gia trên thế giới đều đang tích cực trong vấn đề này.
Việt Nam cũng là một trong những nước dễ bị thiên tai và đặc biệt hơn hết là bị
ảnh hưởng bởi hàng loạt các rủi ro liên quan đến khí hậu cho nên những biện
pháp để làm thay đổi những biến đổi khí hậu với nhiều dự án phủ xanh đồi trọc
được đưa ra và triển khai trên nhiều vùng miền đất nước là vô cùng cần thiết. Vì
Keo là lồi thích nghi tốt và biên độ sinh thái rộng nên nó được đa số quốc gia
trên thế giới cũng như Việt Nam đưa vào là cây trồng chính để tăng diện tích
rừng.


2
Hiện nay các nghiên cứu về Keo lá tràm nói riêng và Keo nói chung chủ
yếu tập trung vào các yếu tố sinh trưởng (đường kính, chiều cao) hoặc khả năng
chống chịu các sâu bệnh. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng tốc độ sinh trưởng
không phải lúc nào cũng tỷ lệ thuận với chất lượng gỗ thậm chí cịn tỷ lệ nghịch.
Do đó việc nghiên cứu chất lượng gỗ Keo lá tràm là hết sức cần thiết để chỉ ra
ưu điểm chất lượng gỗ (tính chất giải phẫu, chiều dài sợi, mạch gỗ, …), tính chất
vật lý (khối lượng thể tích, độ co rút, giãn nở, …), tính chất cơ học (Độ bền uốn
tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, …) của từng nguồn giống, từ đó xác định được
nguồn giống phù hợp cho từng mục đích sản xuất, góp phần tối ưu hóa sản xuất,
nâng cao chất lượng gỗ rừng trồng.
Hiện Keo lá tràm đã được gây trồng trên nhiều vùng sinh thái của cả nước
như vùng Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Trung Bộ…Kết quả gây trồng bước
đầu thu được đã có rất nhiều triển vọng. Thực tế hiện nay cho thấy, bên cạnh
khâu trồng, nuôi dưỡng và chăm sóc rừng thì khâu chọn giống cũng hết sức
quan trọng, nếu khâu chọn giống cây không tốt, khơng phù hợp với điều kiện

khí hậu thổ nhưỡng của từng vùng, khơng phù hợp với mục đích mong muốn
của người trồng thì khơng thể đạt được năng suất, chất lượng tốt và khơng đạt
được mục đích kinh doanh mong muốn. Ngoài ra, một số nghiên cứu đã chỉ ra
rằng, gỗ Keo lá tràm có một số tính chất đặc biệt là nhóm tính chất cơ học cao
hơn so với một số lồi Keo khác. Do đó Keo lá tràm có tiềm năng để phát triển
trồng rừng cho mục đích lấy gỗ để sản xuất các sản phẩm trong lĩnh vực nội thất
và xây dựng. Do đó cần có những nghiên cứu chọn giống Keo lá tràm không chỉ
tập chung vào các tính chất sinh trưởng (đường kính lớn, cây cao, thân thẳng,
khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, ...) mà cịn cần có những nghiên cứu tập
chung vào các tính chất gỗ, vì chất lượng gỗ mới là mục đích mong muốn cuối
cùng của trồng rừng.
Quảng Trị là một trong những tỉnh có điều kiện tự nhiên, điều kiện sinh
trưởng phù hợp với cây Keo lá tràm. Điều kiện thổ nhưỡng khí hậu nắng nóng


3
thì việc trồng Keo lá tràm phù hợp với địa bàn này. Hiện nay có nhiều giống
Keo lá tràm được trồng ở nơi đây, tuy nhiên cho đến nay có rất ít các nghiên cứu
đánh giá được chất lượng của các nguồn giống hoặc dịng Keo lá tràm từ đó làm
cơ sở để chọn lọc và nhân giống các dòng Keo lá tràm tốt nhất, mang lại hiệu
quả kinh tế cao nhất cho người trồng tại Quảng Trị. Việc nghiên cứu và đưa vào
trồng những dịng Keo lá tràm thích hợp với điều kiện tự nhiên của vùng đồng
thời cho năng suất chất lượng gỗ tốt để trồng rộng rãi thành những vùng nguyên
liệu rộng lớn cũng như để phủ xanh đất trống đồi trọc, duy trì tác dụng của rừng
đối với đời sống con người nơi đây là hết sức cần thiết. Từ thực tế trên tôi thực
hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ Keo
lá tràm (Acacia auriculiformis) trồng tại Đông Hà, Quảng Trị” nhằm nghiên
cứu và đánh giá ảnh hưởng của nguồn giống (trong nghiên cứu này là các dòng
Keo lá tràm) tới chất lượng của gỗ và đề xuất những dịng có tính chất vượt trội
cho mục đích nhân giống và sản xuất.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Đánh giá được sự biến đổi khối lượng thể tích (KLTT) bên trong và giữa
các dòng Keo lá tràm.
- Đánh giá được sự biến đổi các tính chất cơ học (độ bền uốn tĩnh _ MOR
và mô đun đàn hồi uốn tĩnh - MOE) bên trong và giữa các dòng Keo lá tràm.
- Xây dựng được mối liên hệ giữa khối lượng thể tích và các tính chất cơ
học trong mỗi dòng và khi kết hợp các dòng Keo lá tràm.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.1. Ý nghĩa học tập
- Áp dụng những kiến thức lý thuyết vào thực tiễn và học hỏi thêm
được những kiến thức bổ ích từ bên ngoài trường.
- Rèn luyện về kỹ năng cần thiết, tiếp thu và học hỏi những kinh


4
nghiệm từ thực tế.
- Củng cố kiến thức cơ sở và chuyên ngành cho bản thân phục vụ cho
công việc nhằm tích lũy những kinh nghiệm cho cơng việc khi đi làm.
1.3.2. Ý nghĩa khoa học
- Tạo điều kiện cho học viên làm việc với thực tế công tác trong nghiên
cứu khoa học.
- Góp phần hồn chỉnh dữ liệu khoa học cho nghiên cứu chuyên sâu về
loài cây Keo lá tràm.
- Là cơ sở khoa học để lựa chọn nguồn giống Keo lá tràm tối ưu nhất
cho trồng rừng.
1.3.3. Ý nghĩa thực tiễn
- Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực và chính xác.
- Nâng cao kiến thức thực tế của bản thân phục vụ cho công tác sau khi ra
trường.

5
Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý thuyết
1.1.1. Khối lượng thể tích và các nhân tố ảnh hưởng đến khối lượng thể
tích
1.1.1.1. Khái niệm và phương pháp xác định khối lượng thể tích
Khái niệm: Khối lượng thể tích của gỗ là tỉ số giữa khối lượng gỗ trên
một đơn vị thể tích gỗ (Lê Xn Tình, 1998).
=
Trong đó:
KLTT: Khối lượng thể tích g/cm3 hoặc kg/m3
m: là khối lượng tính bằng g hoặc kg;
V: là thể tích tính bằng cm3 hoặc m3
Một phần các giá trị công nghệ và cường độ gỗ trong chế biến vẫn có
thể đánh giá chính xác một cách tương đối trước chỉ nhờ căn cứ vào khối
lượng thể tích. Nhìn chung khối lượng thể tích gỗ càng cao thì tính chất cơ
học (khả năng chịu lực) của gỗ càng lớn và ngược lại gỗ có khối lượng thể
tích càng nhỏ thì cường độ chịu lực càng thấp.
Các phương pháp có thể đo khối lượng thể tích gỗ như: Phương pháp
đo, cân; phương pháp nhúng nước; phương pháp dùng thể tích kế thủy ngân;
phương pháp thủ công. Tuy nhiên, phương pháp phổ biến đơn giản nhất mà
tôi thực hiện trong nghiên cứu này chúng chỉ sử dụng phương pháp đo, cân vì
đây là phương pháp thường dùng và chính xác nhất.
Phương pháp cân đo: Mẫu thí nghiệm được xẻ với một kích thước nhất
định trong nghiên cứu này mẫu đo có kích thước 20 (Xun tâm) x 20 (Tiếp
tuyến) x 300 (Dọc thớ) mm. Sau đó dùng thước kẹp hoặc panme đo kích


6

thước ba chiều. Cân khối lượng mẫu gỗ chính xác đến 0,01g (Lê Xuân Tình,
1998).
1.1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới khối lượng thể tích
a. Lồi cây
Ứng với mỗi lồi cây sẽ có một khối lượng thể tích và thành phần các
chất trong gỗ, kết cấu các tế bào mạch gỗ khác nhau. Nói cách khác: Lồi gỗ
khác nhau sẽ có cấu tạo khác nhau, mà cấu tạo khác nhau thì khối lượng thể
tích sẽ khác nhau. Yếu tố cấu tạo ở đây được biểu thị bằng cấu tạo tế bào
trong cây. Đó là tỷ lệ tế bào vách dày và tế bào vách mỏng. Chính nó tạo ra sự
chênh lệch về độ rỗng nhiều, ít khác nhau trong cây. Khối lượng thể tích càng
cao tương ứng với độ rỗng càng nhỏ và ngược lại khối lượng thể tích càng
thấp độ rỗng càng nhiều (Lê Xuân Tình, 1998).
b. Tỉ lệ gỗ sớm – gỗ muộn
Với những lồi cây gỗ có gỗ sớm - gỗ muộn phân biệt thì tỉ lệ gỗ muộn
nhiều hay ít có ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể tích của gỗ. Tỷ lệ gỗ muộn
càng nhiều thì khối lượng thể tích càng lớn. Ngược lại tỉ lệ gỗ muộn ít thì khối
lượng thể tích gỗ nhỏ. Thơng thường, khối lượng thể tích của gỗ muộn cao
gấp 2 - 3 lần khối lượng thể tích của gỗ sớm (Lê Xuân Tình, 1998)..
c. Độ ẩm
Độ ẩm là tỷ lệ phần trăm lượng nước có trong gỗ so với khối lượng của
gỗ. Lượng nước chứa trong gỗ là nhân tố ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể
tích của gỗ. Tùy theo lượng nước chứa trong gỗ nhiều hay ít, gỗ chứa nhiều
nước khối lượng thể tích lớn, chứa ít nước khối lượng thể tích nhỏ (Lê Xn
Tình, 1998).
d. Vị trí khác nhau trong thân cây
Khối lượng thể tích cũng khác nhau ở các vị trí khác nhau trong thân


7
cây. Nói chung Khối lượng thể tích giảm dần từ gốc đến ngọn (gỗ ở phần gốc

có khối lượng thể tích cao nhất, giữa thân là trung bình và gần ngọn là thấp
nhất). Trong một thân cây sự chênh lệch gốc và ngọn về khối lượng thể tích
trung bình đạt từ 10 - 25% (Lê Xuân Tình, 1998).
Khối lượng thể tích ở gần tủy và vỏ là nhỏ nhất. Khối lượng thể tích ở
gỗ lõi lớn hơn ở gỗ giác.
đ. Tuổi cây
Thơng thường gỗ sẽ đạt khối lượng thể tích cao nhất ở độ tuổi thành
thục sinh học, và cao hơn so với gỗ tuổi già và tuổi non.
f. Điều kiện chăm sóc
Gỗ sẽ có khối lượng thể tích cao nếu chế độ chăm sóc và khí hậu đủ
tốt để cây thích hợp sinh trưởng và phát triển (ví dụ: Điều kiện đất, độ ẩm, khí
hậu thích hợp cho cây sinh trưởng). Trái lại khối lượng thể tích gỗ thấp nếu
rừng quá dày, cây thiếu ánh sáng, lớn chậm. Sau khi tỉa thưa, cải thiện điều
kiện ánh sáng, đất làm cho cây sinh trưởng tốt nên khối lượng thể tích gỗ lại
tăng lên (Lê Xn Tình, 1998).
g. Vịng tăng trưởng hàng năm
Sự thay đổi Khối lượng thể tích theo vịng năm sinh trưởng hàng năm
của cây gỗ lá rộng và cây gỗ lá kim là khác nhau.
Đối với gỗ lá rộng mặt xếp vòng, vòng tăng trưởng hàng năm càng lớn
thì khối lượng thể tích càng cao vì vịng năm rộng gỗ muộn nhiều. Như vậy
đối với mạch vòng, vòng năm rộng vừa rút ngắn chu kỳ kinh doanh vừa nâng
cao chất lượng (Lê Xuân Tình, 1998).
Đối với gỗ lá rộng mạch phân tán - vịng năm rộng thì tỷ lệ gỗ muộn
và gỗ sớm là một hàng số nên chất lượng khơng thay đổi. Ở lồi gỗ này nếu
cây sinh trưởng nhanh thì rút ngắn được chu kỳ kinh doanh.


8
Đối với gỗ lá kim thì ngược lại, vịng năm càng hẹp Khối lượng thể
tích càng cao, vì gỗ lá kim vịng năm càng rộng gỗ muộn càng ít (Lê Xn

Tình, 1998).
1.1.2. Tính chất cơ học của gỗ
Nghiên cứu cường độ của gỗ dựa vào những ngun lý tính tốn sức
bền vật liệu làm cơ sở. Những mặt khác gỗ lại là vật liệu không đồng nhất,
cho nên trong các phương pháp tính tốn cụ thể lại có những chỗ khơng hồn
tồn giống nhau. Tính chất cơ học của gỗ phức tạp hơn các vật liệu khác như
sắt thép, xi măng… vì nó biến đổi theo từng lồi cây, cũng như theo chiều dọc
thớ, xuyên tâm và tiếp tuyến (Lê Xuân Tình, 1998).
a. Ứng lực
Ứng lực là nội lực sản sinh bởi các phần tử cấu tạo bên trong gỗ chống
lại lực bên ngoài tác động, làm gỗ biến dạng, kí hiệu là P đơn vị là Newton
(N). Ứng lực bằng ngoại lực về trị số nhưng ngược chiều. Ứng lực vừa có tác
dụng chống lại lực tác động phá hoại từ bên ngồi, đồng thời có tác dụng khơi
phục hình dạng và kích thước cũ của vật (Vũ Huy Đại và cs, 2005).
b. Ứng suất
Ứng suất là ứng lực sản sinh trên một đơn vị diện tích chịu lực.
Ứng suất được dùng để so sánh cường độ của các loại vật khác nhau
và đánh giá khả năng chịu lực của vật liệu.
c. Biến hình
Sau khi bị ngoại lực tác dụng, gỗ ít nhiều đều thay đổi về hình dạng
và kích thước (Hồng Thị Hiền, 2016). Hiện tượng đó gọi là sự biến dạng
(hay biến hình) (Lê Xuân Tình, 1998). Có bốn dạng biến dạng đó là: Biến
dạng tuyệt đối, biến dạng tương đối, Biến dạng đàn hồi và biến dạng vĩnh
cửu.


9
1.1.2.1. Các tính chất cơ học của gỗ
Tính chất cơ học của gỗ có thể chia các ứng lực thành 3 nhóm chính
dựa theo từng phương thức tác dụng của ngoại lực, chiều thớ của gỗ và nội

lực sản sinh trong gỗ: Nhóm ứng lực đơn giản, các ứng lực phức tạp, các ứng
lực có tính chất cơng nghệ. Tuy nhiên trong nghiên cứu này chỉ nghiên cứu ở
các ứng lực phức tạp cụ thể là sức chịu uốn tĩnh.
Sức chịu uốn tĩnh: Là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu lực uốn
của gỗ. Khả năng chịu lực uốn cho phép của các loại gỗ là khác nhau Nếu ứng
suất uốn xuất hiện trong chi tiết vượt quá giới hạn cho phép của gỗ, chi tiết bị
phá huỷ. Các chi tiết của sản phẩm gỗ thường được lưu ý nhiều nhất về khả
năng chịu uốn.
Dầm (xà) trong các kết cấu gỗ thường do lực uốn làm biến dạng. Có
thể nói sức chịu uốn tĩnh là chỉ tiêu quan trọng thứ 2 sau lực ép dọc thớ.
Để đánh giá cường độ gỗ thường lấy tổng số hai ứng suất: ép dọc thớ và uốn
tĩnh làm tiêu chuẩn.
Khi bị uốn cong, phần gỗ chịu ép biến dạng nhiều hơn phần gỗ chịu
kéo. Vì trong gỗ ứng suất kéo dọc thớ lớn gấp 2 - 3 lần ứng suất ép dọc thớ.
Do đó mặt trung hịa chuyển dịch về phía chịu kéo (Lê Xn Tình, 1998).
Mẫu thử nghiệm có kích thước 20 ×20 × 300 mm, kích thước lớn nhất
theo chiều dọc thớ.
Mẫu gỗ đặt trên 2 gối tựa tròn cố định, bán kính cong của gối là 15
mm. Cự ly 2 gối là 240 mm. Khoảng cách giữa 2 điểm đặt lực P/2 là 80 mm,
hoặc tại điểm giữa của dầm (P). Tốc độ tăng lực là 7000±1500N/ph (Lê Xuân
Tình, 1998).
Các loại gỗ lá rộng qui định hướng tác động của lực theo chiều tiếp
tuyến. Các loại gỗ lá kim thí nghiệm cả 2 hướng.


10
Ứng suất uốn tĩnh tính theo cơng thức:
Nếu 2 điểm đặc lực:

=

(N/m2)

Nếu 1 điểm đặt lực:

=

(N/m2)

Trong đó:
Pmax là lực phá hoại (N);
l cự ly hai gối (m);
b và h là bề rộng và chiều cao của mẫu (m);
Hệ số điều chỉnh độ ẩm α = 0,04.
a. Xác định môđun đàn hồi uốn tĩnh (MOE)
Thí nghiệm xác định Mơđun đàn hồi dùng mẫu có hình dạng và kích
thước, bố trí như lực uốn tính. Mỗi mẫu thử, cho lực lặp lại 6 lần. Mỗi lần tác
động từ 200 ÷ 600N. Tốc độ tăng lực là 5000 ± 1000N/ph. Đọc số trên đồng
hồ đo biến hình ngay sau mỗi lần tăng lực. Lấy trị số bình quân biến dạng của
3 lần tăng lực cuối cùng (Lê Xn Tình, 1998).
Tính Mơđun đàn hồi theo cơng thức sau, chính xác đến 108N/m2:
(N/m2) cho 2 điểm đặt lực

MO =

MO =

.

(N/m2) cho 1 điểm đặt lực

Trong đó:
l cự ly hai gối (m);
b và h là bề rộng và chiều cao của mẫu (m);


11
f là độ võng;
P’ = 600 – 200N = 400N hoặc P’ = 400 – 200N = 200N.
b. Sức chịu uốn va đập
- Để đánh giá độ giòn hay độ dẻo của gỗ hiện nay người ta thường dùng
sức chịu uốn xung kích. Tính chất này cũng rất quan trọng trong các đồ dùng
của cuộc sống hàng ngày con người các cơng trình như gỗ chống lị thì cần
dẻo dai, khó gẫy, gẫy chậm, lúc gẫy phải phát ra tiếng động khi bị phá hoại để
người biết, tránh xảy ra tai nạn lao động. Gỗ làm đà giáo đòi hỏi và rất cần độ
dẻo dai cao mới có thể đảm bảo được sự an toàn. Gỗ dùng làm vỏ tàu thuyền,
chỉ tiêu quan trọng nhất là độ dẻo dai vì cơng trình phải chịu sự va đập thường
xun của song biển song nước. Cơng thức dùng để tính sức chịu uốn xung
kích, kết quả có được chỉ cho ta tài liệu tham khảo để đánh giá, so sánh phẩm
chất gỗ (độ dẻo) nó khơng có giá trị tính tốn trong quá trình thiết kế kết cấu
gỗ (Jusoh et al., 2014).
- Mẫu dùng thí nghiệm sức chịu uốn xung kích có hình dạng và kích
thước tương tự như mẫu thử lực uốn tĩnh. Gỗ lá rộng chỉ đập trên mặt tiếp
tuyến, cịn gỗ lá kim thì đập cả trên 2 mặt xun tâm và tiếp tuyến (Lê Xn
Tình, 1998).
1.1.3. Tính chất khơng đồng nhất của gỗ
Lồi cây: Cũng cùng một lồi, tùy điều kiện sinh trưởng khác nhau mà
cường độ gỗ cũng khác nhau, tính chất cơ học của gỗ biến động rất nhiều, gỗ
nặng có khả năng chịu lực lớn hơn gỗ nhẹ. Tùy theo khối lượng thể tích khác
nhau mà cường độ khác nhau. Khối lượng thể tích chênh nhau 3 lần thì cường

độ chênh lệch nhau gần 5 lần (Lê Xn Tình, 1998).
Vị trí khác nhau trên thân cây: Ngay cả khi trong cùng một cây ở các
vị trí khác nhau cũng làm cho cường độ chênh lệch. Ứng suất phần gỗ ngọn
nhỏ hơn ứng suất phần gỗ gốc, gỗ giác cao hơn gỗ lõi.


12
Theo chiều thớ: Cường độ theo chiều dọc thớ lớn hơn rất nhiều so với
chiều ngang thớ (Do đó trong thân cây hầu hết các mixen xenlulô xếp song
song với trục dọc thân cây) (Lê Xn Tình, 1998).
Loại gỗ có thớ càng thẳng thì chênh lệch giữa hai chiều càng rõ. Theo
chiều ngang thớ do sự tồn tại của tia gỗ, gỗ sớm và gỗ muộn làm cho cường
độ chiều xuyên tâm và tiếp tuyến chênh lệch nhau.
Đối với gỗ lá kim và gỗ lá rộng mạch vòng do gỗ sớm và gỗ muộn
phân biệt, tia gỗ nhỏ và ít nên cường độ chiều tiếp tuyến lớn hơn cường độ
chiều xuyên tâm. Ngược lại gỗ lá rộng mạch phân tán gỗ sớm – gỗ muộn
không phân biệt, tia gỗ nhiều và lớn nên cường độ chiều xuyên tâm lớn hơn
cường độ chiều tiếp tuyến. Bình thường sự chênh lệch này là khoảng 50 (Lê
Xuân Tình, 1998).
Đối với các loại gỗ giẻ, có tia gỗ tụ hợp rất lớn thì hiện tượng chênh
lệch này càng rõ rệt.
• Tính khơng đồng nhất giữa gỗ giác và gỗ lõi
Gỗ giác là phần gỗ với chức năng vận chuyển nằm ở phía ngồi, cịn
phần gỗ khơng cịn giữ chức năng vận chuyển nước được gọi là gỗ lõi và nằm
ở phần giữa của thân cây.
Hàng năm phần gỗ giác ở phía trong giáp ranh với phần gỗ lõi thôi
không giữ chức năng vận chuyển nước nữa và chuyển dần thành gỗ lõi. So
với gỗ giác thì gỗ lõi có thể sẫm màu hơn, nặng hơn (khối lượng thể tích cao
hơn), cứng hơn, khả năng chống chịu sâu nấm cao hơn, khó thẩm thấu dịch
thể hơn, khó sấy hơn (Lê Xn Tình, 1998; Bues, 2005).

• Tính khơng đồng nhất của gỗ trong một vịng tăng trưởng
Gỗ muộn có màu đậm hơn và nặng hơn gỗ sớm. Trong một vòng năm
tăng trưởng hay của cả vòng tăng trưởng khối lượng thể tích khác nhau giữa


13
gỗ sớm và gỗ muộn dẫn đến các tính chất nói chung trong nó cũng khác nhau.
• Tính khơng đồng nhất giữa gỗ sơ cấp và gỗ thứ cấp
Gỗ sơ cấp (gỗ tuổi non): là phần gỗ được hình thành vào giai đoạn đầu
của q trình sinh trưởng sẽ có độ rộng vịng năm giảm dần từ tuỷ ra phía
ngồi.
Gỗ thứ cấp hay (gỗ tuổi trưởng thành): Là phần gỗ hình thành vào giai
đoạn sau của quá trình sinh trưởng độ rộng vịng năm ít thay đổi.
Phần gỗ sơ cấp có khối lượng thể tích và khả năng chịu lực thấp hơn so
với phần gỗ trưởng thành (vì phần gỗ sơ cấp có tỉ lệ gỗ muộn ít hơn và số tế
bào vách mỏng nhiều). Độ co rút theo chiều dọc thớ gỗ sơ cấp lớn hơn nhiều
so với gỗ thứ cấp do gỗ sơ cấp không ổn định khi sấy (tính khơng ổn định đó
do góc lệch của các mixen cellulose ở lớp giữa của vách thứ sinh so với trục
dọc tế bào lớn hơn nhiều so với ở phần gỗ thứ cấp).
Gỗ sơ cấp cho chất lượng và sản lượng bột giấy và hoàn toàn khác so
với gỗ thứ cấp do hàm lượng lignin và hemicellulose ở phần gỗ sơ cấp cao
hơn so với phần gỗ trưởng thành. Hơn hết chiều dài sợi biến động rất lớn từ
tuỷ đến phần gỗ thứ cấp (Lê Xn Tình, 1998).
• Tính khơng đồng nhất của gỗ giữa các vịng tăng trưởng
Độ rộng của vịng năm khác nhau các tính chất vật lý, cơ học và hóa học,
cấu tạo tế bào khơng đồng nhất. Thường thì chiều dài sợi và khối lượng thể
tích trong một vịng năm có sự biến động giống nhau. Khối lượng thể tích
trong một vịng tăng trưởng có liên quan trực tiếp với đường kính và chiều
dày vách của các tế bào ở cả phần gỗ sớm và phần gỗ muộn.
1.1.4. 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. Mô đun đàn hồi uốn tĩnh cũng đánh giá khả năng


14
chống lại tác dụng của ngoại lực đối với gỗ. Từ các giá trị về giới hạn bền uốn
tĩnh và mơ đun đàn hồi uốn tĩnh của gỗ, ta có thể lấy đó làm cơ sở cho việc
tính tốn và chọn kết cấu cho phù hợp trong việc sử dụng gỗ làm dầm, ván...
cũng như việc lựa chọn phương án gia cơng chế biến.
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở trong nước
1.2.1. Trên thế giới
Trên thế giới Keo lá tràm phân bố chủ yếu ở Bắc Australia và Indonesia
(Chủ yếu là Papua new Guiea và Irian Juaya). Ngày nay, Keo lá tràm đã được
gây trồng tại rất nhiều nước trên thế giới. Nghiên cứu sinh trưởng và dự đốn
sản lượng rừng Keo lá tràm được hình thành và phát triển đầu tiên ở Châu Âu
từ thế kỷ XIX. Năm 1780 ở Châu Âu đã xuất hiện những nghiên cứu lâu dài
(dẫn theo Nguyễn Trần Vũ và Nguyễn Văn Hòa, 2009).
Gỗ của Keo lá tràm đầu tiên phải kể đến chính là nguyên liệu cho nhà
máy sản xuất giấy, đồ gỗ gia dụng và các công cụ, cành nhánh và lá khô của
Keo lá tràm dùng làm chất đốt àm than củi làm nguồn nhiên liệu. Song nhựa
của lồi Keo lá tràm cịn được thổ dân dùng làm thuốc giảm đau và được
buôn bán ở quy mô thương mại ở Australia đặc biệt hơn hết trong y học ở một
số quốc gia, vỏ cây này được coi là phương thuốc có ích trong điều trị việc
xuất tinh sớm. Nhiều chất chống nấm làm hư hại gỗ cũng được chiết ra từ gỗ
lõi của Keo lá tràm. Loài cây này cũng được trồng như là cây cảnh, cây lấy
bóng râm và trồng trong các đồn điền để lấy gỗ ở khu vực Đông Nam Á và
Sudan (Evans, 1992) để đánh giá được chất lượng nguyên liệu gỗ Keo tai
tượng trước khi đưa vào chế biến sử dụng trong các nhà máy cơng nghiệp các
tính chất vật lý cũng như cơ học, rất nhiều nhà khoa học để ý và nghiêm cứu
chúng.

Theo nhà khoa học Chowdhury et al. (2012) thực hiện nghiên cứu về độ
bền uốn tĩnh, modul đàn hồi uỗn tĩnh và mỗi tương quan của chúng giữa khối


15
lượng thể tích Keo lá tràm 11 tuổi tại Bangladesh chỉ ra rằng MOE, MOR đều
có chung một xu hướng là tăng từ tâm ra vỏ cụ thể như sau: MOE - Modul
đàn hồi uốn tĩnh tăng từ 7,7 (GPa) đến 8,9 (GPa), MOR - Độ bền uốn tĩnh
tăng từ 103,5 đến 139,9 (MPa) theo hướng từ tâm ra vỏ. Tương quan giữa
Khối lượng thể tích với MOE khơng theo một quy luật nào nhất định trong
khi với MOR thì có một tương quan dương với phương trình Y = 195,53X –
12,75 với r2 = 0,63.
Còn tại Thái Lan theo như Pinyopusarerk (1990) thì gỗ Keo lá tràm có
Khối lượng thể tích dao động trong khoảng từ 0,5 đến 0,7 g/cm3.
Nghiên cứu của Jusoh et al. (2014) nghiên cứu so sánh MOR và MOE
giữa các cây Keo lai, Keo tai tượng thế hệ một, Keo tai tượng thế hệ hai và
Keo lá tràm cho thấy MOR, MOE của Keo lai, Keo tai tượng thế hệ một và
Keo lá tràm chênh lệch không đáng kể và cao hơn Keo tai tượng thế hệ hai.
Ở Keo tai tượng, một loài Keo cùng họ với Keo lá tràm, Sahri và cộng sự
(1998) đã nghiên cứu các tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo tai tượng 6 năm
tuổi được trồng tại các vị trí địa lý khác nhau. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng
giá trị khối lượng riêng của gỗ Keo tai tượng trồng tại Indinesia, Malaysia và
Thái Lan lần lượt là 0,47, 0,42 và 0,55. Nghiên cứu cũng đã báo cáo giá trị độ
bền uốn tĩnh (MOR) của Keo tai tượng lần lượt ở 3 nước trên là 75,02, 68,15, và
80,54 MPa, trong khi đó giá trị mơ đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE) lần lượt là 6,73,
6,29, và 6,17 GPa.
1.2.2. Trong nước
Các tính chất cơ học và vật lý của gỗ rất quan trọng trong việc đánh giá
chất lượng lâm sản trước khi đưa vào các nhà máy công nghiệp chế biến nên
ở Việt Nam nhiều nhà khoa học đã có rất nhiều nghiên cứu về đánh giá tính

chất gỗ của tất cả các lồi cây nói chung và Keo nói riêng.


16
Đỗ Hữu Sơn và cộng sự (2016) so sánh khối lượng thể tích và tính chất
vật lý và cơ học các loài cây Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai chọn lọc sớm
cây mẹ Keo tai tượng, Keo lai chọn lọc sớm từ cây mẹ Keo lá tràm và Keo lai
đã được công nhận là giống quốc gia trồng tai Bắc Giang đã cho biết: Khối
lượng thể tích gỗ cao nhất là các giống Keo lai đã được công nhận cao nhất
(0,468 g/cm3), tiếp đó là nhóm dịng cây mẹ là Keo lá tràm (0,43 g/cm3) và
thấp nhất thuộc Keo tai tượng 0,42 g/cm3. Mô đun đàn hồi của các giống cơng
nhận vẫn cao nhất (11,69 GPa), nhóm dịng cây mẹ Keo lá tràm có mơ đun
đàn hồi là 9,37 GPa, thấp hơn so với nhóm dịng có cây mẹ là Keo tai tượng,
cây Keo lá tràm đối chứng trong khảo nghiệm này có mơ đun đàn hồi nằm
trong nhóm kém nhất (7,66 GPa).
Theo Lê Đình Khả, Nguyễn Quang Phúc (1995) nghiên cứu giá trị sử
dụng và tiềm năng bột giấy của Keo lai so với loài Bố mẹ (Keo tai tượng và
Keo Lá tràm) cho thấy: Khối lượng gỗ Keo lai gấp 3-4 lần hai loài Keo bố mẹ
(Keo lá tràm và Keo tai tượng). Ở tuổi 4 Khối lượng thể tích gỗ Keo lai trung
bình khoảng 0,455 g/cm3 trong khi đó Khối lượng thể tích của Bố mẹ (Keo tai
tượng và Keo lá tràm) gần như là như nhau khoảng 0,414 g/cm3. Các dòng
Keo lai nếu chọn để sản xuất giấy thì sẽ có độ dài và độ chịu kéo cao hơn rõ
rệt so với loài bố mẹ.
Một nghiên cứu về so sánh các tính chất cơ học và vật lý của Keo lai với
bố mẹ của chúng (Keo tai tượng và Keo lá tràm) 5 tuổi lấy mẫu tai Ba Vì (Hà
Tây) bởi Phùng Nhuệ Giang (2003) cho kết quả độ co rút, sức chống uỗn tĩnh,
độ hút ẩm, chống trượt, chống va đập, chống tách ở mức trung gian so với
Keo tai tượng và Keo lá tràm.
Vào năm 2009, Nguyễn Tử Kim đã thực hiện một nghiên cứu nhằm mục
đích cải thiện chất lượng gỗ Keo lai bằng cách so sánh và theo dõi các tính