Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt nam

Bộ khoa học và công nghệ

Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc

"Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số
loại máy gieo, máy cấy phù hợp với kỹ
thuật canh tác lúa ở Việt nam"
MÃ số: KC-07-25
Thuộc chơng trình :
"Chơng trình Khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp
hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn"

MÃ số: KC-07

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Cơ điện NN & Công nghệ sth
Địa chỉ: Số 54 Ngõ 102, đờng Trờng Chinh, Đống Đa, Hà Nội
Cá nhân chủ trì đề tài: TS. Lê Sỹ Hùng

6433
20/7/2007

Hà nội 3 2005


lời mở đầu
Lúa là cây lơng thực chính ở nớc ta, tổng diện tích lúa lên đến 7,4 triệu ha, tổng sản
lợng thóc 35 triệu tấn/năm, không những cung cấp đủ lơng thực cho toàn quốc mà hàng
năm còn xuất khẩu khoảng 3,5 triệu tấn gạo.
Do điều kiện tự nhiên và khí hậu khác nhau nên ở Việt nam lúa đợc canh tác bằng cả
2 phơng pháp gieo thẳng và cấy.
Gieo thẳng là biện pháp trồng lúa đơn giản nhất, dễ cơ giới hoá, chỉ cần có máy gieo

là cơ giới hoá đợc toàn bộ khâu này và nếu thực hiện kỹ thuật nông học thích hợp thì
năng suất lúa gieo thẳng cũng cao bằng lúa cấy. Vì vậy những nơi nào có điều kiện thiên
nhiên thuận lợi cho gieo thẳng thì đều tiến hành gieo thẳng mà không cấy.
ở miền Nam nớc ta, thời tiết nóng ấm quanh năm, vào thời vụ gieo lại không có ma to
nên rất thích hợp cho gieo thẳng. Do đó hầu hết diện tích lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long
đợc gieo thẳng, chØ cÊy mét tû lƯ nhá diƯn tÝch.
ë miỊn B¾c nớc ta điều kiện tự nhiên không thích hợp cho gieo thẳng. Vụ lúa xuân, đầu
vụ thời tiết còn rét đậm nếu gieo thẳng, lúa khó mọc mầm, thậm chí chết. Vụ lúa mùa, đầu vụ
thờng có ma to, nếu gieo thẳng hạt thờng bị trôi dạt. Hơn nữa, lúa gieo thẳng chiếm ruộng
thời gian dài nên gây khó khăn cho việc trồng nhiều vụ trong một năm, không thuận lợi cho
việc thâm canh tăng vụ. Vì vậy ở miền Bắc nớc ta hầu hết diện tích lúa đợc cấy, hiƯn nay
chØ gieo th¼ng ë mét sè vïng víi mét số vụ có điều kiện cho phép.
Quy trình gieo thẳng lóa phỉ biÕn ë miỊn Nam hiƯn nay lµ : Đất ngâm nớc đợc cày bừa
kỹ, sau đó tháo kiệt nớc. Hạt lúa giống đợc ngâm ủ nứt nanh rồi vÃi tung khắp mặt ruộng,
(tiếng địa phơng gọi là sạ lan). Sau khi lúa mọc mầm thì cho dần nớc vào.
Ngoài ra cũng có một số nơi lúa đợc sạ trên ruộng cày bừa kỹ nhng còn ngập nớc gọi
là sạ ngầm. Đó là những vùng cuối nguồn lũ, khi nớc lũ cha rút hết đà phải tranh thủ sạ
ngầm để lúa phát triển kịp thời vụ (mầm lúa vẫn có thể phát triển trong nớc, tuy nhiên rất
chậm). Việc gieo lúa trên đất khô hiện không còn tồn tại ở miền Nam.
Khác với gieo thẳng, khâu cấy lúa ở miền Bắc đợc chia làm hai công đoạn là gieo mạ và
cấy. Mạ đợc gieo và nuôi dỡng ở ruộng ngoài đồng (gọi là mạ dợc). Khi 5ữ6 lá thì m¹

1


đợc nhổ lên, làm sạch đất khỏi rễ rồi đem cấy trên ruộng nớc đà cày bừa kỹ. Hiện nay tất cả
các công việc từ làm mạ đến cấy còn hoàn toàn làm bằng tay. Công việc vừa nặng nhọc vừa
tốn nhiều công. Nhổ mạ và cấy chiếm khoảng 30-35 công/ha. Thời vụ cấy ở cả 2 vụ đều rơi
vào lúc thời tiết khắc nghiệt, vụ lúa mùa thì cấy vào lúc trời oi nóng nhất, vụ lúa xuân thì cấy
vào lúc trời rét và ma phùn.

Đề tài KC-07-25 "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số loại máy gieo, máy cấy phù
hợp với kỹ thuật canh tác lúa ở Việt Nam" đặt ra nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết nêu
trên với các mục tiêu cụ thể và cũng là các sản phẩm chính của đề tài gồm :
- Xây dựng quy trình cơ giới hoá canh tác phù hợp với quy trình công nghệ gieo hạt
thành hàng, thành khóm cho vùng đồng bằng sông Cửu Long và quy trình công nghệ sản
xuất mạ thảm và máy cấy cho đồng bằng sông Hồng;
- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành hàng;
- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy gieo lúa thành khóm;
- Thiết kế, chế tạo và ứng dụng vào sản xuất máy cấy lúa mạ thảm.
Trên cơ sở các mục tiêu đặt ra, đề tài đà triển khai thành 3 đề mục thực hiện trong
thời gian 20 tháng.
Đề mục 1: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành hàng phù hợp với kỹ
thuật canh tác lúa ở Việt Nam.
Đơn vị thực hiện: Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long.
Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005.
Đề mục 2: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy gieo lúa thành khóm phù hợp với kỹ
thuật canh tác lúa ở Việt Nam .
Đơn vị thực hiện: Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội.
Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005.
Đề mục 3: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy cấy lúa mạ thảm phù hợp với kỹ
thuật canh tác lúa ở Việt Nam.
Đơn vị thực hiện: Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch.

2


Thời gian: từ 1/2004 đến 10/2005.
Đề tài thực hiện với tổng kinh phí 1.800 triệu đồng, trong đó:
- Thuê khoán chuyên môn :

827 triệu

- Nguyên vật liệu năng lợng :

401 triệu

- Thiết bị máy móc chuyên dùng : 300 triệu
- Chi khác :

272 triệu

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các loại máy móc nông nghiệp là một công việc hết sức
khó khăn, phức tạp. đặc biệt là các loại máy gieo, máy cấy là những loại máy móc lần đầu
tiên đợc thiết kế, chế tạo trong nớc lại phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đất đai và thời
vụ của từng vùng, vì vậy đề tài đà đề nghị và đợc Bộ Khoa học và Công nghệ cho phép
kéo dài thêm 6 tháng đến tháng 4/2006 (Công văn số 125/BKHCN-KHCNN ký ngµy
18/1/2006).

3


Phần I

Tổng quan tình hình, nội dung và
phơng pháp nghiên cøu

4


Chơng I

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới
và trong nớc
1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế gới và Việt Nam

1.1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới
Lúa là cây lơng thực quan trọng trên thế giới, có khoảng hơn 100 nớc trên thế
giới sản xuất lúa. Vào năm 2004 diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 153,2 triệu ha,
trong đó 90 % diện tích tập trung ở châu á, còn lại ở châu Âu, châu Phi, châu Mĩ và châu
Đại Dơng. Có khoảng 40 nớc trång nhiỊu lóa, trong ®ã cã 13 n−íc cã diƯn tích trồng
lúa từ 1 triệu ha trở lên, các nớc cã diƯn tÝch trång lóa nhiỊu trªn thÕ giíi biĨu thị ở
bảng1.1.
Bảng 1.1 Các nớc có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới (năm 2004)

Nớc

ấn
Độ

Diện tích
(triệu ha)

42.5

Trung
Bănglađét
Quốc

29.4

11

Indonesia Thái Lan

11.7

9.8

Việt
Nam

Miến
Điện

Nhật
Bản

7.4

6

1.6

(Nguồn: Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRT)

Năng suất lúa bình quân trên thế giới năm 2004 khoảng 3,97 tấn/ha. Những nớc
có năng suất cao là Nhật Bản 6,9 tấn/ha, Hàn Qc 6,4 tÊn/ha, Trung Qc 6,35 tÊn/ha,
IRan 5,9 tÊn/ha.
Nh÷ng n−íc có năng suất thấp: Campuchia 2,05 tấn/ha, Thái lan 2,57 tấn/ha.
1.1.2. Tình hình sản xuất lúa ở ASEAN và châu á

Châu á là khu vực sản xuất lúa lớn nhất của thế giới, (chiếm 90% của toàn thế giới
năm 2004. Các nớc sản xuất lúa gạo nhiều nhất ở Châu á gồm có 8 nớc là ấn Độ,
Trung Quốc, Inđônesia, Bangladesh, Việt Nam, Thái Lan, Nhật Bản, Mianmar. Trong đó ở
khu vực ASEAN có tập quán sản xuất từ lâu ®êi víi diƯn tÝch trång lóa n−íc lµ 42,743
triƯu ha, chiÕm tû lƯ 26,4% so víi toµn thÕ giíi vµ 29,8% so với châu á . Tình hình sản
xuất lúa năm 1995 và 2004 ở khu vực ASEAN thể hiện ë b¶ng 1.2.

5


Bảng 1.2: Tình hình sản xuất lúa khu vực ASEAN
1995
Các nớc
ASEAN

Diện tích
(nghìn
ha)

2004

Sản
Năng
Diện tích
suất lợng (nghìn
(nghìn ha)
(tấn/ha)
tấn)

Năng

suất
(tấn/ha)

Sản lợng
(nghìn tấn)

Cambodia

1924

1,7

3444

2300

2.5

4715

Indonesia

11439

4,35

49759

11753

4.52

53123

Lào

560

2,53

1417

820

3.29

2698

Malaixia

673

3,16

2127

670

3.26

2184

Miamar

6033

2.98

17978

6000

3.83

22980

Phillipin

3759

2.80

10021

4000

3.55

14200

Thái Lan

9113

2,42

22053

9800

2,57

25186

Việt Nam

6766

3,69

24966

7400

4.80

35520

Tổng

40267

131.765

42.743

160.606

1.1.3. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Việt Nam là nớc có diện tích trồng lúa đứng thứ 6 trên thế giới. Diện tích và sản
lợng lúa tập trung ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu long và các tỉnh
duyên hải miền Trung. Diện tích cả nớc khoảng 7,4 triệu ha, năng suất 4,8 tấn/ha.
Sự tăng nhanh và ổn định của sản lợng gạo ở Việt Nam đà giải quyết đợc về cơ bản
nhu cầu lơng thùc trong n−íc, hiƯn nay víi diƯn tÝch gieo trång lúa 7 triệu ha không chỉ là
tiêu dùng trong nớc đầy đủ mà còn trở thành một nớc xuất khẩu gạo lớn thứ hai của thế
giới. Năm 1989 cả nớc ®¹t 18,9 triƯu tÊn lóa g¹o trong ®ã xt khÈu 1,42 triệu tấn gạo.
Năm 1998 cả nớc đạt 29,1 triệu tấn lúa gạo trong đó xuất khẩu 3,8 triệu tấn.Tính từ năm
1989 đến năm 1998 Việt Nam đà cung cấp cho thị trờng gạo thế giới hơn 22 triệu tấn, bình
quân 2,23 triệu tấn gạo/năm. Vợt qua những khó khăn và yếu kém ban đầu do chiến tranh
kéo dài để lại, năng suất thấp, đất đai thiếu chất dinh dỡng. Hiện nay Việt Nam đạt mức
đáng tự hào năng suất lúa bình quân là 4.80 tấn/ha. Đầu tháng 12 năm 2004 lợng gạo xuất
khẩu đạt 3,733 triệu tấn và ớc tính trong năm 2004 lợng gạo xuất khẩu của cả nớc đạt
3,9 triệu tấn. (theo nguồn tin từ Hiệp hội L−¬ng thùc ViƯt Nam).

6


Diện tích sản xuất lúa ở Việt Nam những năm gần đây đợc thể hiện trong bảng 1.3
Bảng 1.3 Diện tích lúa cả năm (đơn vị nghìn ha)
Năm

Tổng

Lúa đông xuân

Lúa hè thu

Lúa mùa

1999

7.653,6

2.888,9

2.341,2

2.413,5

2000

7.666,3

3.013,2

2.292,8

2.360,3

2001

7.492,7

3.056,9

2.210,8

2.225,0

2002

7.504,3

3.033,0

2.293,7

2.177,6

2003

7.449,3

3.022,6

2.319,9

2.106,8

Sản lợng lúa ở Việt Nam những năm gần đây đợc thể hiện trong bảng 1.4

Bảng 1.4 Sản lợng lúa cả năm (nghìn tấn):
Năm

Tổng

Lúa đông xuân

Lúa hè thu

Lúa mùa

1999

31.393,8

14.103,0

8.758,3

8.532,5

2000

32.529,5

15.571,2

8.625,0

8.333,3

2001

32.108,4

15.474,4

8.328,4

8.305,6

2002

34.447,2

16.719,6

9.188,7

8.538,9

2003

34.518,6

16.822,9

9.390,0

8.305,7

1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy gieo lúa trên thế giới và VN

1.2.1. Tình hình cơ giới hoá khâu gieo lúa trên thế giới
ở các nớc Châu Âu, Châu Mỹ, Châu úc lúa mì là chính, lúa nớc chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ
(khoảng 2%) và đợc canh tác chỉ bằng gieo thẳng trên đất khô, sau khi lúa mọc mới cho nớc
vào, ở đây do trình độ thuỷ lợi hoá, cơ giới hoá, hoá học hoá cao cho nên thích hợp cho việc gieo
thẳng, với mức cơ giới hoá toàn bộ diện tích từ lâu, hoặc đợc gieo vÃi bằng máy bay (ở Mỹ) hoặc
đợc gieo thành hàng bằng máy gieo do máy kéo lớn kÐo(ë Nga, ý). ë Trung Qc, phÇn diƯn
tÝch lóa gieo thẳng khô (chủ yếu là ở miền Bắc) đà đợc cơ giới hoá gần toàn bộ diện tích, họ
dùng nguyên mẫu máy gieo lúa mì ở ngay địa phơng với cơ cấu gieo hạt kiểu trục cuốn để gieo
thẳng lúa khô. Còn gieo thẳng lúa đất ớt thì dùng cả công cụ kéo tay và máy chạy động cơ với
đa dạng nhiều kiểu. Tốc độ cơ giới hoá gieo thẳng ở Trung Quốc tăng rất nhanh, trong 8 năm từ
1991 1998 đà tăng 160%, trong khi đó tốc độ cơ giới hoá khâu cấy chỉ tăng 76%. Thái Lan, ấn
Độ, Philipin và nhiều nớc khác đà dùng máy gieo thẳng lúa đất ớt chạy động cơ. ở một số nớc
Châu á nh Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan hiện nay đà phát minh ra máy cấy và dây truyền sản
xuất mạ thảm, nên đà đi theo con đờng cấy mạ thảm, ở Trung Quốc bớc đầu từ bỏ con đờng
cơ giới hoá cấy mạ dợc và đi theo con đờng cấy mạ thảm.

7


- ở nam á, đặc biệt là Xri-lan-ca, gieo thẳng chiếm phần lớn diện tích, góp phần tăng
nhanh sản lợng thu hoạch. Gieo thẳng trên ruộng chủ động tới tiêu, thuận ma hay không
thuận ma cũng đều cho kết quả tốt. Những yêu cầu kĩ thuật nông học để đảm bảo gieo thẳng
cũng đang đợc nghiên cứu trong các chơng trình của quốc gia và quốc tế. Nhiều giống lúa
ngắn ngày cũng đang đợc thực nghiệm, tỏ ra rất thích ứng với phơng thức gieo thẳng và có
hiệu quả.
- ở ấn Độ lúa gieo thẳng phát triển cả ở ruộng chủ động tới tiêu lẫn ruộng không
chủ động tới tiêu. ë Bang Mat-do-nia Pra- det gieo th¼ng chiÕm 87% diƯn tích lúa. Có

nơi đà đạt năng suất lúa gieo điển hình là 130 tạ/ha.
- ở các nớc Italia, Mỹ, úc mỗi năm gieo 1 vụ. Do chủ động tới tiêu, trình độ cơ
giới hoá cao cho nên chi phí lao động thấp: 7 10 giờ/ha, năng suất thu hoạch cao: 5,8
tÊn/ha ë Italia, 8 tÊn/ha ë óc, 8,8 tÊn/ha ở Mỹ.
- ở Ve-ne-zue-la, gieo thẳng với hàng rộng trên đất khô, luống bùn ẩm và đất ngập
nớc, 85% hạt giống đà ủ mầm. Gieo khô chủ yếu ở vùng cao, vào mùa ma. Gieo trên
bùn ớt phổ biến trong các trang trại nhỏ (dới 20 ha) và trang trại lớn (trên 100ha). Đất
đợc san bằng từ khi gieo. Gieo thẳng bằng máy gieo (5%), bằng máy bay (75%), hoặc
gieo vÃi bằng tay, gieo vÃi bằng tay lợng hạt giống từ 130-150 kg/ha, còn gieo bằng máy
kéo hoặc máy bay chỉ tốn khoảng 100 kg/ha hơn nữa hạt giống lại phân bố đều hơn.
- ở Liên Xô (cũ) lúa gieo thẳng phát triển mạnh trên những vùng rộng lớn của nhiều
nớc cộng hoà. Từ năm 1961, diện tích lúa gieo thẳng mới phát triển một cách vững chắc
sau khi có chủ trơng phát triển thuỷ lợi, phát huy tác dụng của tới nớc song song với
việc cải thiện đất đai, cơ khí hoá và hoá học hoá việc trồng lúa. Từ 1964 đến 1968 xây
dựng hệ thống thuỷ nông tới cho 216.000 ha, khôi phục và sửa chữa hệ thống thuỷ nông
cũ tới cho trên 20.000 ha nữa. Năm 1976 diện tích gieo thẳng tăng lên 523.000 ha, gấp
5,5 lần so với diện tích năm 1960. Năng suất lúa mì cũng vợt lên cao hẳn so với trớc:
năm 1913 chỉ đạt 11,9 tạ/ha, trong kế hoạch 5 năm lần thứ VIII đạt 33 tạ/ha, trong kế
hoạch 5 năm lần thứ IX đạt 38,5 tạ/ha.
Trong điều kiện cơ giới hoá, hoá học hoá nông nghiệp cao, gieo thẳng lúa là một
biện pháp thích hợp, đầu t công lao động ít, giá thành sản phẩm hạ. Công việc cày bừa
thực hiện bằng máy kéo lớn; gieo hạt, bón phân, phun thuốc trừ cỏ, sâu bệnh,.. có thể
dùng máy hoặc máy bay trong nông nghiệp, thuận lợi cho sản xuất lớn, trên diện tích
rộng.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy gieo lúa ở Việt Nam
Trong những năm 1971, một số hợp tác xà đà thực hiện gieo vÃi lúa trên diện tích rộng và
đạt kết quả nh sau:
Huyện Mỹ Đức (Hà Sơn Bình) vụ xuân năm 1973 đà thực hiện 2.700 mẫu (trên
800 ha) lúa gieo vÃi đạt trung bình gần 30 tạ/ha. Huyện Văn Lâm (Hải Hng) gieo vÃi

8


3.500 mẫu (trên 1000 ha) đạt năng suất bình quân 27 tạ/ha. Các huyện Kim Động, Phù
Cừ, Cẩm Giàng (Hải H−ng) cịng ®· thùc hiƯn gieo v·i lóa cã kÕt quả. Huyện Yên Khánh
(Hà Nam Ninh) từ mấy năm nay đà có kinh nghiệm gieo thẳng lúa trên diện tích rộng; có
hợp tác xà thực hiện tới 100% diện tích. Các tỉnh Nghệ An và Quảng Bình cũng thực hiện
gieo vÃi lúa trên nhiều diện tích và đạt kết quả tốt. Riêng hợp tác xà Đại Phong (Quảng
Bình) đà gieo 50 ha giống Nông nghiệp 8 đạt năng suất bình quân trên 30 tạ/ha. Nông
trờng Tam Đảo, nông trờng Thành Tô và nhiều nông trờng khác cũng đà có nhiều kinh
nghiệm gieo thẳng lúa theo hình thức gieo khô hoặc gieo ở ruộng nớc, kết hợp cơ giới
hoá, chỉ đầu t khoảng 60 70 công/ha, năng suất đạt bình quân 30 tạ/ha, có năm cao hơn
trong vụ mùa.
ở đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh miền Trung chủ yếu là gieo thẳng trên
diện tích lớn, diện tích lúa sạ lan ở miền Nam khoảng 4,5 triệu ha.
Cho ®Õn nay n−íc ta cịng ch−a nhËp mét kiĨu m¸y gieo lúa nớc chạy động cơ nào
từ nớc ngoài.
Viện Cơ Điện NN từ nhiều năm nay đà nghiên cứu công cụ và máy gieo thẳng lúa
cho cả hai miền Bắc vàNam. Điển hình là: ĐÃ thiết kế chế tạo công cơ gieo lóa xu©n kÐo
tay víi m· hiƯu VNN-67 (ViƯn NN năm 1967), gieo hạt có mầm thành từng khóm nh
cấy lúa, Công cụ đơn giản rẻ tiền (hầu hết bằng gỗ) chất lợng gieo tốt, đợc nông dân
hoan nghêng, ®· phỉ biÕn réng trong mét sè tØnh miỊn B¾c, phục vụ phong trào gieo lúa
thẳng những năm 1967-1970. Nhng sau đõ không đợc dùng nữa vì lúa xuân không gieo
thẳng nữa chuyển toàn bộ sang cấy. Sau ngày giải phóng miền Nam, những năm 78-82,
Viện cơ điện đà thiết kế chế tạo đa vào thử nghiệm tại Đồng Bằng Sông Cửu Long (nông
trờng Mỹ Lâm và Vĩnh Điền, tỉnh Kiên Giang) máy sạ lúa trên đất khô XL-10, kiểu đĩa
ly tâm, treo sau máy bơm lớn (MT3.Styer) với bề rộng 10m và máy gieo lúa thành hàng
trên đất khô có bề rộng 3.6m lắp sau máy kéo bánh bơm lớn, Viện cũng đà thử nghiệm
gieo thẳng lúa bằng máy bay tại tỉnh đồng Tháp. Nhng sau đó đều không phổ biến vào
sản xuất đợc, vì tuy máy gieo làm việc tốt nhng gieo thẳng trên đất khô đà không tồn

tại.
Những năm gần đây mới thành công bớc đầu về cơ giới hoá gieo thẳng lúa. Viện
Cơ Điện NN đà phối hợi với Viện lúa Đồng Bằng Song Cửu Long thiết kế chế tạo công cụ
gieo lúa trên đất ớt kiĨu trèng quay theo mÉu cđa ViƯn lóa Qc TÕ, một ngời kéo, lúa
đợc gieo thành hàng. Hạt lúa ngân ủ không đợc có mầm, rồi đổ vào trống. Khi trống
quay, hạt lúa do trọng lợng sẽ rơi qua lỗ ở thành trống xuống đất. So với tập quán sạ lan
(gieo vÃi) thì gieo thành hàng bằng công cụ này đà đem lại nhiều lợi ích rất lớn( năng suất
lúa tăng, tiết kệm giống , dễ làm cỏ). Do đó công cụ gieo lúa kiểu trống này đà đợc ngời
dân Đồng Bằng Sông Cửu Long rất hoan nghênh, đang phát triển mạnh.
Tuy nhiên, chỉ với công cụ gieo hàng kéo tay thì không thể đáp ứng đợc việc cơ
giới hoá toàn bộ khâu gieo lúa ở miền Nam vì công cụ này có một số hạn chế. Tốc độ kéo

9


công cụ phải chậm, dới 1,2km/giờ (kéo hơi nhanh hạt không rơi xuộng đợc) nên năng
suất rất thấp (0.5-0.6 ha/ngày). Hạt giống rải không đều , nhất là khi lợng hạt trong
trống ít hoặc đầy, chỉ gieo đợc hạt cha có mầm, lỡ để hạt ra mầm thì gieo sẽ tắc.. Do đó
cần phải nghiên cứu, dựa vào những mẫu máy gieo của nớc ngoài, cải tiến cho phù hợp
với điều kiện Việt Nam, để có các máy gieo chạy động cơ, gieo thành hàng thành khóm
với cơ cấu gieo hoàn toàn khác, sao cho chất lợng gieo đều, gieo đợc hạt có mầm và
chạy nhanh để có năng suất lao động cao. Máy gieo chạy động cơ này là kiểu máy chủ
chốt sẽ cùng với một số kiểu công cụ gieo tay nữa thì mới giải quết đợc toàn bộ khâu cơ
giới hoá gieo lúa miền Nam
Cơ giới hoá gieo lúa thành hàng, thành khóm với mật độ đều và hạt giống đợc gieo
sâu dới mặt đất sẽ loại bỏ đợc hoàn toàn sạ lan bằng tay với mật độ hạt, phân bố không
đều, không gieo đợc hạt có mầm, hạt giống lại phơi trên mặt đất, do đó cơ giới hoá gieo
lúa còn là biện pháp góp phần quan trọng vào thâm canh năng suất ở đồng Bằng Sông Cửu
Long
1.3. Các phơng pháp gieo lúa ở Việt Nam

1.3.1. Gieo vi ( gieo sạ)
Hình thức sạ là hạt giống đợc sạ trên mặt ruộng bùn nhuyễn. Hạt chìm vào trong
đất bùn nhờ vào trọng lợng của hạt rơi tự do xuống mặt bùn. Do trọng lợng hạt giống
nhỏ nên khả năng đợc vùi lấp là rất khó kiểm soát. Hơn nữa hạt giống lúa nớc đà đợc
ngâm để nẩy mầm đà có rễ, do đó lại càng khó chìm sâu trong bùn. Sạ không hàng lối rất
khó kiểm soát khoảng cách giữa các hạt và hoàn toàn chỉ áng chừng khi ngời đi sạ ném
các hạt giống xuống mặt ruộng, do đó chất lợng sạ kém, mật độ phân bố hạt không đều,
chỗ quá dày, chỗ quá tha, làm cho lúa phát triển không đồng đều, năng suất lúa không
cao. Hơn nữa lúa mọc không thành hàng nên không thể diệt cỏ bằng nông cụ mà phải
dùng hoá chất gây ô nhiễm môi trờng. Hiện nay ở đồng bằng sông Cửu Long phổ biến là
theo hình thức gieo vÃi bằng tay (sạ lan), công việc rất nặng nhọc, năng suất thấp, Chất
lợng sạ kém, phụ thuộc nhiều vào độ thuần thục của mỗi ngời. ở các nớc phát triển
không dùng hình thức gieo vÃi cho các loại cây trồng chính mà chỉ dùng gieo cỏ trên
những cánh đồng không bằng phẳng.
1.3.2. Gieo hàng
Gieo hàng là cách đặt hạt giống thành hàng dọc (hàng sông) với khoảng cách nhất
định. Khi gieo hàng, ngời ta dễ dàng kiểm soát đợc lợng hạt giống phải gieo. Thí
nghiệm của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long so sánh giữa lúa gieo hàng và lúa sạ lan
đà khẳng định sự u việt hơn hẳn của lúa gieo hàng, mật độ hạt gieo phân bố đều, không
khí thông thoáng tốt, tiếp thu ánh sáng tốt làm cho cây lúa phát triển tốt nên năng suất lúa
tăng (15-20%) tiết kiệm giống (40%), diệt cỏ dễ hơn, do đó hình thức này đang đợc ứng
dụng rộng rÃi ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long và các tØnh miÒn Trung.

10


1.3.3. Gieo hốc
Là hình thức gieo mà cây lúa mọc thành khóm nh lúa cấy, mật độ hạt phân bố
đều, không khí thông thoáng tốt, tiếp thu ánh sáng tốt hơn so với gieo hàng và gieo vÃi,

tạo điều kiện cho cây lúa đẻ nhánh. Ta đà biết cây lúa là cây a ánh sáng, cờng độ ánh
sáng lớn sẽ làm tăng năng suất lúa nhất là vào giai đoạn tõ 30 - 45 ngµy ci cđa thêi kú
sinh tr−ëng. Nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy trong tháng cuối trớc lúc thu hoạch nếu
đợc 200 giờ chiếu sáng, trung bình 7 giờ trong ngày thì lúa sẽ cho năng suất cao. Khi
gieo hốc khoảng cách hốc và khoảng cách hàng vừa là chỗ để di chuyển, vừa là nơi đặt
công cụ làm cỏ, sục bùn có hiệu quả cho cây lúa phát triển. Hơn nữa ở những vùng kết
hợp nuôi cá, tôm tạo điều kiện cho cá, tôm bơi qua các hàng lúa tìm thức ăn dễ dàng, đồng
thời tác động tốt cho cây lúa phát triển, đảm bảo hiệu quả kinh tế. Hiện nay hình thức này
đang đợc sử dụng ở một số nơi thuộc khu vực đồng bằng Sông Cửu long.
Qua kết quả nghiên cứu ở trên cho thấy việc cơ giới hoá khâu gieo thẳng lúa ở miền
Nam nớc ta đang là một nhu cầu cấp thiết, phải khẩn trơng nghiên cứu giải quyết. Cơ
giới hoá gieo thẳng lúa ở miền Nam không những nhằm tăng năng suất lao động, giải
quyết vấn đề ngày càng thiếu lao động mà cơ giới hoá gieo thẳng lúa do dùng máy gieo
lúa thành hàng, thành khóm, bỏ đợc tập quán sạ lan, sẽ góp phần đắc lực tăng năng suất
lúa, tiết kiệm giống, bảo vệ môi trờng, mang lại hiệu quả lớn về kinh tế và xà hội, vì
miền Nam là vựa lúa của cả nớc với diện tích và sản lợng lúa chiếm 60% toàn quốc.
Xuất phát từ tình hình cơ giới hoá khâu gieo thẳng trên thế giới, đặt ra giải pháp
nhập máy từ nớc ngoài vào để cơ giới hoá khâu gieo trong nớc, nhng khoảng cách
hàng gieo của mẫu máy nớc ngoài là 30 cm không phù hợp với điều kiện canh tác của
nớc ta, hơn nữa với một diện tích canh tác lúa rất lớn, khi phải nhập một số lợng lớn
máy gieo lúa thì một nớc phần đông nhân dân còn nghèo và thiếu ngoại tệ nh nớc ta
không thể làm đợc. Bản thân các máy gieo nớc ngoài cũng không phù hợp với điều kiện
sản xuất lúa ở nớc ta nh sản xuất trên nền đất ớt, khoảng cách hàng và khóm khác
nhau, nguồn động lực và bề rộng làm việc của máy khác nhau. Lại cũng không thể dựa
vào những công cụ gieo lúa trong nớc vì không thể đạt đợc năng suất cao và các công
cụ này cha hoàn chỉnh do đó đặt vấn đề nghiên cứu lựa chọn nguyên lý cho máy gieo lúa
thành khóm phù hợp với điều kiện canh tác ở Việt Nam, trên cơ sở đó thiết kế, chế tạo
máy gieo thẳng lúa liên hiệp với máy kéo hiện có nhằm góp phần tăng năng suất lao động,
giảm chi phí trong khâu gieo.
1.4. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa trên thế giới và trong nớc

1.4.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy cấy lúa trên thế giới
1. Tình hình sản xuất mạ khay và cấy máy tại Nhật Bản
Nhật Bản là nớc đầu tiên trên thế giới nghiên cứu một phơng pháp làm mạ thảm
hoàn toàn khác hẳn với phơng pháp làm mạ dợc cổ truyền và rất phù hợp cho m¸y cÊy

11


có năng suất cao, chất lợng cấy tốt, có thể áp dụng cơ giới hoá toàn bộ cho quá trình từ
làm mạ đến máy cấy và đà thành công.
Quá trình sản xuất mạ thảm của Nhật Bản là: Dùng đất bột khô trộn với nớc phân
dải lên khay nhựa sau ®ã gieo thãc gièng ®· nøt nanh víi mËt ®é rất dày, tới nớc sau đó
phủ một lớp đất mỏng. Xếp các khay trồng lên nhau trong nhà ẩm từ 2ữ3 ngày. Khi mạ
mọc nh mũi chông thì mang mạ ra ruộng nuôi mạ. Hàng ngày tới nớc và phòng trừ sâu
bệnh. Khi mạ đà đạt đợc nh yêu cầu nông học thì mang mạ ra ruộng để cấy mà không
cần phải nhổ mạ. Có thể sản xuất mạ non 2,5ữ2,7 lá, mạ trung (từ 3ữ4 lá) để thích hợp với
từng vùng ruộng đất khác nhau bằng cách thay đổi mật độ gieo và thời gian nuôi mạ.
Vì mạ khay gieo dày nên tiết kiệm đợc diện tích gieo mạ, tiết kiệm giống tiết kiệm
công chăm sóc vì mạ non khi cấy có bầu đất nên không mất thời gian phục hồi, cây phát
triển nhanh và khoẻ, đẻ nhánh nhiều.
* Quá trình phát triển máy cấy lúa tại Nhật Bản.
Nhật Bản là nớc có nền kinh tế phát triển, là nớc tiên phong trong lĩnh vực nghiên
cứu phát triển máy cấy, là nớc đầu tiên trên thế giới phát minh ra máy cấy. Ngay từ
những năm cuối của thế kỷ XVIII Nhật Bản đà nghiên cứu và chế tạo thành công những
chiếc máy cấy đầu tiên và đến năm 1960 con số đó đà lên đến hơm 300 máy. Đó là thời
điểm xuất phát sớm nhất của máy cấy Nhật Bản.
Trớc đây do phơng thức canh tác cổ truyền từ bao đời nay là mạ dợc nên Nhật
Bản cũng đà mất nhiều thời gian và công sức vào nghiên cứu và phát triển cơ giới hoá việc
nhổ mạ dợc và cấy mạ dợc. Máy cấy mạ dợc thơng phẩm hoá sớm nhất vào năm

1964, tiếp sau các máy rửa sạch rễ mạ, máy nhổ mạ cũng suất hiện trên thị trờng. Nhng
máy cấy mạ dợc không nâng cao năng suất lao động nên đến năm 1970 Nhật Bản đÃ
ngừng sản xuất loại máy này.
Nhật Bản đà chuyển sang một hớng nghiên cứu mới đó là sản xuất mạ thảm và
nghiên cứu thiết kế máy cấy mạ thảm. Máy cấy mạ thảm đà phát triển qua từng giai đoạn
nh sau:
+ Năm 1968 máy cấy mạ thảm đầu tiên của Nhật ra đời. Nguyên tắc của máy cấy mạ
thảm là: cơ cấu cấy của máy cấy là gắp xén thảm mạ ra tõng miÕng nhá råi rói xng bïn
rng. Do mËt ®é cấy đợc đều trên khay, cây mạ mọc thẳng đứng, cứng cây, đanh rảnh
nên chất lợng cấy đều, mạ không bị tổn thơng và năng suất máy cao. Năm 1971 Nhật
Bản sản xuất hàng loạt máy cấy (máy cấy ngời lái lội ruộng và máy cấy ngời ngồi lái)
cung cấp cho thị trờng. Năm 1972 đà có 11 loại máy cấy đợc thông qua Sở nghiên cứu
máy nông nghiệp giám định công nhận. Từ đó máy cấy mạ thảm, thuyền trợt nổi có cơ
cấu cỡng bức kiểu trục khuỷ của Nhật Bản đà đợc định hình rõ.
Trong quá trình phát triển cơ giới hoá đồng bộ sản xuất lúa ở Nhật Bản. khâu cấy lúa
là khâu phát triển sau cùng nhng lại là khâu có tốc độ phát triển cơ giíi ho¸ nhanh nhÊt.

12


Bảng 1.5: Tốc độ cơ giới hoá cấy lúa ở Nhật Bản (nghìn chiếc)
Năm

Số lợng máy cấy sử dụng

Năm

Số lợng máy cấy
sử dụng

1970

33

1976

1.046

1971

46

1977

1478

1972

128

1978

1730

1973

248

1979

2001(bÃo hoà)

1974

435

1980

1983

1975

740

1981

1865

Bảng 1.6: Mức độ cơ giới hoá hoá cấy lúa ở Nhật Bản
Năm

1970

1980

1990

1995

Tỷ lệ cấy lúa bằng máy (%)

3

91

98

99

Chi phí cấy lúa ( giờ/ha)

118

64

44

38

Máy cấy mạ thảm Nhật Bản là loại máy cấy chuyên dùng; gọn nhẹ; vật liệu sử dụng
cho máy cấy chủ yếu là plastic và hợp kim nhôm đúc áp lực cao nên công nghệ chế tạo
máy cấy cũng đòi hỏi công nghệ cao .
Máy cấy lúa mạ thảm có nhiều loại: 2 hàng, 4 hàng ngời lái lội ruộng; máy 4 hàng ,
6 hàng, 8 hàng ngời ngồi lái. Xu hớng máy cấy 2 hàng ngày càng giảm và máy cấy 6, 8
hàng ngày càng tăng; máy cấy mạ non và máy cấy mạ trung. Máy cấy mạ thảm bắt đầu
nghiên cứu từ năm 1960 thì 15 năm sau đếm năm 1986 đà đợc nông dân chấp nhận rộng
rÃi, hơn một triệu cái, cơ giới hoá làm mạ và cấy máy đà đạt 80% tổng diện tích lúa. Sau
đó số lợng máy cấy tiếp tục tăng để hoàn thành cơ giới hoá làm mạ non và cấy lúa vào
năm 1990.

13


Hình 1.1: Máy cấy Nhật Bản
Việc cơ giới hoá sản xuất mạ thảm và cấy lúa ở Nhật Bản luôn ®i song song, hiƯn
nay ë NhËt B¶n cã kho¶ng 16 hÃng chế tạo máy cấy, trong đó có những hÃng lín, nỉi
tiÕng nh− ISeiki, Kubuta, Yamara, Honda, Misubishi víi gÇn 60 kiểu loại khác nhau. Sản
lợng máy cấy hàng năm hiện nay gần 100 ngàn chiếc.
Bảng 1.7: Sản lợng máy cấy hàng năm của Nhật Bản
Năm

1990

1991

1992

1993

1994

Sản lợng máy cấy

91.000

87.000

81.000

85.000

86.000

Đồng thời với việc chế tạo máy cấy các hÃng đà chế tạo hệ thống công cụ máy sản
xuất mạ khay cho quy mô sản xuất nhỏ hoặc dây chuyền máy đồng bộ cơ giới hoá sản
xuất mạ tự động từ xử lý hạt giống, nghiền đất, rải đất, gieo mộng, tới nớc, hệ thống
nhà ẩm, khu ruộng nuôi mạ.v.v.
Ví dụ: Dây chuyền sản xuất mạ 8R 550 do hÃng Kubuta sản xuất với 6ữ7 công nhân
phục vụ, một giờ có thể sản xuất đợc 1000 khay mạ, đủ cấy cho 4ữ5 ha ruộng . Do một
số thông số của máy đà đợc tiêu chuẩn hoá trong toàn quốc nên các máy làm mạ của
hÃng này có thể dùng với các máy cấy của hÃng khác.
Nhật Bản rất chú trọng đến nghiên cứu quy trình công nghệ để sản xuất ra mạ tốt. Vì
mạ là nguyên nhân chính quyết định chất lợng cấy. Vì thế họ đi sâu nghiên cứu sinh lý
phát triển của cây mạ khay: Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình sinh trởng và phát triển
của cây mạ, tìm ra các giá trị tối u của từng yếu tố nh tính chất cơ học của đất làm mạ,

14


®é PH ®Êt, ®é mïn cđa ®Êt, gièng lóa, kh¶ năng kháng các mầm bệnh, các loại thuốc và
các biện pháp phòng trừ mầm bệnh, nhiệt độ, độ ẩm không khí, tuổi mạ mật độ gieo.v.v. ở
từng thời kỳ của cây mạ. Và từ đó nghiên cứu sản xuất các hệ thống thiết bị sản xuất mạ
đáp ứng đợc các yêu cầu thích hợp của chúng.
Xây dựng các trung tâm sản xuất mạ mang tính chất công nghiệp chất lợng cao.
Những năm gần đây Nhật Bản đà nghiên cứu và đa ra nhiều kiểu máy cấy nhanh có khả
năng tự động hoá, năng suất cấy tăng gấp nhiều lần do dùng cơ cấu tay cấy nhanh và dùng
mạ băng giảm công tiếp mạ.
2. Tình hình cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa ở Hàn Quốc
Lúa là cây trồng chÝnh cđa Hµn Qc, lóa n−íc chiÕm tØ lƯ diƯn tích cũng nh thu
nhập lớn trong các loại cây trồng, nó đợc trồng hầu hết ở các vùng. Hàn Quốc cã 1,16

triƯu ha trång lóa (chiÕm 60% diƯn tÝch ®Êt nông nghiệp) các trang trại của Hàn Quốc
thuộc loại trang trại nhỏ, các trạng trại có diện tích trên dới 1 ha chiếm 60ữ70%. Lao
động nông nghiệp là 2,2 triệu ngời (chiếm 10,5%) và 1,44 triệu hộ nông nghiệp, trong
đó 89% lao động thuần tuý và 41% bán nông nghiệp.
Hàn Quốc là nớc có điều kiện thiên nhiên rất thuận lợi cho việc sản xuất lúa nớc, cho
năng suất rất cao. Ruộng cấy lúa của Hàn Quốc đợc chuẩn bị rÊt kü tr−íc khi cÊy.
Hµn Qc lµ n−íc cã tèc độ phát triển kinh tế rất mạnh nên có điều kiện để phát
triển cơ giới hoá nhanh. học tập công nghệ của Nhật Bản, Hàn Quốc cũng đà hoàn thành
cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa vào những năm 80 (sau Nhật Bản khoảng 10 năm).
Năm 1998 Hàn Quốc có 375 nghìn máy cấy lúa và cơ giới hoá 98% diện tích . Đến nay,
Hàn Quốc cũng đà đang áp dụng công nghệ cao trong sản xuất mạ cấy và cấy lúa nhằm
tăng năng suất lao động, tăng năng suất lúa.
Đầu những năm 1970 sau khi khảo nghiệm và đánh giá mức độ phù hợp cơ giới hoá
làm mạ và cấy lúa của Nhật Bản trong điều kiện nông nghiệp Hàn Quốc. Các Công ty máy
cấy đà nhanh chóng chế tạo dây chuyền tự động hoá sản xuất mạ và máy cấy phù hợp với
điều kiện của Hàn Quốc và phổ biến nhanh trong sản xuất. Hiện nay có 5 Công ty chế tạo
máy cấy, hàng năm chế tạo 40.000 máy cấy và hàng chục nghìn liên hợp sản xuất mạ
khay. Máy cấy của Hàn Quốc chủ yếu là máy cấy 4 hàng ngời lội ruộng và 6 hàng ngời
ngồi lái và công nghệ chế tạo máy cấy cũng không khác nhiều của Nhật Bản.
Bảng 1.8: Số lợng máy cấy và diện tích cấy máy hàng năm ở Hàn Quốc
Năm
1977
1980
1985
1990
121
11061
42138
138405
Số lợng máy cấy

218
66.334
270.000
1.041.000
Diện tích cấy máy
0,2
5,4
21,9
87
Tỉ lệ diện tÝch cÊy m¸y (%)

15

1996
271051
922.000
97


Bảng 1.9: Các loại máy cấy phổ biến ở Hàn Quốc
Hng máy cấy
DEAONG
DP 480
S160R
TongYeng
PP 456
PA 600D-P
Kukie
LT-4F-D2S
RP-600N

LG
GP 401A
GPR 680P
ASIA
ARP-4UM

Loại

K/cách
hàng cấy

Khoảng cách khóm
lúa trong một hàng

Mật độ cấy ( số
khóm/3,3m2)

4 hàng, lội
ruộng
6 hàng ngồi
lái

30

11; 14; 16

112; 85; 75

30

9,8; 12,8; 14,7

112; 85; 75

4 hàng, lội
ruộng
6 hàng ngồi
lái

30

11,8; 13,1; 14,7

93; 84; 75

11,3; 12,8; 14,6

97; 86; 76

4 hàng, lội
ruộng
6 hàng ngồi
lái

30

10,8; 11,3; 13,2;
13,9
12,3; 13,1; 13,6;
14,5

99; 94; 81; 77

4 hàng, lội
ruộng
6 hàng ngồi
lái

30

10; 12; 14

110; 92; 79

30

11; 12,8; 14,6

100; 86; 75

4 hàng, lội
ruộng

30

11ữ14,6

100; 92; 85; 79; 75

30

30

99; 84; 81; 76

3. Tình hình cơ giới hoá sản xuất mạ và máy cấy tại Đài Loan
Đài Loan cũng nh Hàn Quốc là hai nớc đi đầu áp dụng công nghệ mạ thảm và
máy cấy của Nhật Bản
Hai nớc này có tiềm năng là nớc có nền công nghiệp rất phát triển, lao động nông
nghiệp ít và ngày càng giảm nhanh, tiềm năng lao động nông nghiệp tăng rất nhanh nên
cơ giới hoá sản xuất mạ khay và cấy lúa đợc nông dân chấp nhận và nó phát triển với tốc
độ nhanh.
Việc sản xuất mạ khay ở Đài Loan chủ yếu từ các Trung tâm sản xuất mạ khay
(KCN) trong đó hầu hết các công việc đợc làm bằng máy và đồng bộ từ khâu ủ mạ, gieo
mạ đến vận chuyển mạ ra khu ruộng nuôi. Mạ đợc cung cấp theo hợp đồng đặt trớc cho
nông dân mang về có thể dùng máy riêng hoặc thuê máy của trung tâm để cấy. Trung tâm
sản xuất mạ do t nhân (thờng là do vốn của một số gia đình) đứng ra thành lập để sản
xuất kinh doanh mạ. Vì đây là một công nghệ rất có hiệu quả về kinh tế và xà hội nên
chính phủ đà đa ra nhiều chính sách để khuyến khích phát triển. Ví dụ: Tổng chi phí cho
việc thành lập một trung tâm sản xuất mạ khay (cung cấp cho khoảng 150ữ200 ha lúa cấy)
khoảng 700.000 nhân dân tệ (NT$). Trong giai đoạn đầu t năm 1973 mỗi trung tâm đợc
nhà nớc trợ cấp hoàn toàn 120.000 NT$ và đợc vay ngân hàng 350.000 NT$ với lÃi
suất u đÃi 6,5%/năm trong thời hạn 7 năm. Số lợng các Trung tâm sản xuất mạ phát

16


triển rất nhanh, khởi đầu năm 1973 thì sau 13 năm (1986) toàn quốc đà có 1.145 Trung
tâm cung cấp khoảng 70% sản lợng mạ cho nông dân.
Bảng 1.10: Tốc độ phát triển các Trung tâm sản xuất mạ khay tại Đài Loan

Năm

Số TT sản
xuất mạ

1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986

7
23
45
83
227
352
447
549
673
842

972
1.082
1225
1145

Số Hộ nông dân
đợc cung cấp mạ

Diện tích lúa cấy
đợc (ha)

3.486

4.233

8.237
17.162

46.498
67.880
72.190
12.430
149.000
234.600
297.500
307.191
322.265
315.432

9.885

20.115
50.609
76.597
81.311
113.406
169.546
215.500
282.250
295.392
299.839
311.524

Tỉ lệ (%)
0,4
2,0
4,0
11,0
17,0
18,0
25,0
37,0
47,0
62,0
64,0
65,0
68,0

Nhờ có các Trung tâm sản xuất mạ, các chủ trang trại cỡ lớn không còn bận tâm đến
khâu sản xuất mạ, lo lắng về thời tiết giá rét. Còn với các hộ nông dân cỡ nhỏ thì có thêm
thời gian để làm các công việc phi nông nghiệp có thu nhập cao hơn. Một số nông dân có

máy cấy thì mua mạ của các Trung tâm để làm dịch vụ cung cấp mạ và cấy cho các hộ
khác nhờ đó mà nâng cao đợc hiệu quả sử dụng của máy cấy.
ở miền Nam Đài Loan, khí hâụ ấm áp thời vụ cấy lại sớm hơn miền Bắc từ 20ữ30
ngày, tiền công lao động rẻ hơn, đồng thời giữa hai miền Nam, Bắc lại có đờng cao tốc
hiện đại nên các Trung tâm sản xuất mạ khay cỡ lớn ở miền Nam sau khi hoàn thành việc
sản xuất mạ cho địa phơng mình thì làm tiếp đợt mạ nữa để cung cấp cho miền Bắc, họ
chở cả máy cấy và mạ để cấy thuê cho các trang trại miền Bắc.
Do sản xuất mạ kiểu công nghiệp với quy mô lớn có lợi nhuận khá cao nên giữa các
Trung tâm sản xuất mạ có sự canh tranh quyết liệt. Các máy móc thiết bị và quy trình
công nghệ sản xuất mạ luôn đợc cải tiến và hoàn thiện để tự động hoá, mở rộng quy mô
nhằm nâng cao năng suất chất lợng mạ và hạ giá thành sản phẩm và ngoài ra các Trung
tâm này còn sử dụng thời gian còn lại để sản xuất các loại giống cây khác nh giống rau,
hoa.v..vv..để khai thác có hiệu quả các máy móc thiết bị và nhân công.

17


Hình 1.2: Máy cấy Hàn Quốc
Máy cấy mạ khay của ĐàI Loan chủ yếu là loại máy cấy 4 hàng lội ruộng và 6 hàng
ngời ngồi lái. Máy cấy đà đợc phổ biến rộng rÃi trong những năm 80. Năm 1994 Đài
Loan có 80.830 máy cấy và đà cơ giới hoá hầu hết 98% diện tích cấy lúa. Máy cấy của
Đài Loan chủ yếu nhập của Nhật Bản và một số sản xuất trong nớc. Mức độ phát triển
máy cấy tăng hàng năm từ 2ữ5 nghìn chiếc
Bảng 7: Số lợng máy cấy hàng năm của Đài Loan
Lợng máy cấy tăng hàng năm
Nhập khẩu
Sản xuất tại Đài Loan
Tổng
1982
1472

4100
5572
1983
25
4847
4872
1984
171
3746
3917
1985
143
3446
3583
1986
375
3058
3433
1987
567
2233
2800
1988
382
1894
2276
1988
1040
1650
2290

1990
1237
1803
3040
1991
791
726
1523
1992
2286
825
2678
1993
1345
437
1782
4. Tình hình sản xuất mạ thảm, máy cấy ở Trung Quốc
Năm

Số lợng máy cấy
tính đến nay
45605
50477
5439457977
61410
64210
66486
69176
72216
73739

79048
80830

Lúa là cây lơng thực chính của Trung Quốc. Năm 2004 tổng diện tích trồng lúa của
Trung Quốc là 29,4 triệu ha ( đứng hàng thứ 2 thế giới) và sản lợng lúa là hơn 200 triệu
tấn ( đứng hàng đầu thế giới) và đợc trồng hầu hết ở các tỉnh từ phía Bắc xuống phía
Nam.

18


a. Các phơng pháp trồng lúa của Trung Quốc:
Hiện nay Trung Quốc có các phơng pháp trồng lúa chính sau:
- Cấy bằng mạ dợc: Là phơng pháp cấy lúa truyền thống, chi phí sản suất cao vì
phải tốn công nhổ mạ và khó cơ giới hoá.
- Lúa gieo thẳng: Ưu điểm nổi bật của việc gieo thẳng là bỏ qua giai đoạn làm mạ,
đầu t cho máy thấp vì chỉ cần một máy gieo và cơ giới hoá dễ dàng và có thể dùng thuốc
để diệt cỏ dại, và nhợc điểm của gieo thẳng là: Thời gian gieo lúa chiếm đất lâu ảnh
hởng đến cây trồng vụ sau, nhất là vùng thâm canh tăng vụ, khi gieo phụ thuộc nhiều vào
thời tiết, sau khi ma thì hạt lúa bị trôi dạt, nếu trời rét mầm hạt khó phát triển, thậm chí
chết.
- Cấy bằng mạ ném: Mạ đợc gieo vào trong các khay nilong có các hốc bầu, và khi
mạ đợc 3ữ4 lá thì dùng để ném ra ruộng cấy. Ưu điểm chính của mạ ném là: Bầu mạ khi
ném không bị tổn thơng rễ và không chìm sâu nên đẻ nhánh tốt, nhng có nhợc điểm:
Bầu mạ sau khi ném không đồng đều, không có hàng lối, chỗ dày chỗ tha nên ánh sáng
sử dụng không đợc tốt, tỉ lệ hạt lép nhiều dễ nhiễm sâu bệnh; Khi ném( bằng máy hoặc
bằng tay) phụ thuộc rất nhiều vào thời thiết và phải tốn công sau khi ném mạ vì phải cấy
dặm nhiều nên năng suất lao động không cao, hệ thống máy để cơ giới hoá mạ ném rất
cồng kềnh và phức tạp.
- Cấy lúa từ mạ khay: Là hớng phát triển chính hiện nay và nó thích hợp với nhiều

vùng ở Trung Quốc vì có nhiều u điểm và tránh đợc nhiều khuyết điểm của lúa gieo
thẳng và mạ ném nh: Rễ không bị tổn thơng khi cấy, diện tích mạ ít, dễ thâm canh, chủ
động thời tiết, năng suất lúa cao, ổn định và đặc biệt là dễ dàng cơ giới hoá cho khâu làm
mạ và khâu cấy máy.
- Trung Quốc coi sản xuất mạ khay là một công nghệ tiên tiến để làm mạ thâm canh
rất tin cậy. Họ đà chế tạo các thiết bị đồng bộ để sản xuất khay mạ và dây chuyền sản xuất
mạ khay thuận tiện và dùng nhà kính che phủ để khống chế nhiệt độ trong nhà nuôi mạ tự
động. Năm 2000 số dây chuyền thiết bị sản xuất mạ khay là 58.805 bộ và làm cho diện
tích mạ là 421.980 ha. Trong đó riêng tỉnh Cát Lâm và Hắc Long Giang (phÝa b¾c Trung
Qc) chiÕm tíi 52,3% diƯn tÝch cÊy, các tỉnh khác ở phía nam Trung Quốc nh Giang
Tô, Trùng Khánh, An Huy, Triết Giang, Hồ Nam cũng đang phát triển mạnh sản xuất mạ
khay.
b. Tình hình cơ giới ho¸ cÊy lóa ë tõng vïng cđa Trung Qc.
Trung Qc là nớc đang phát triển cơ giới hoá cấy lúa, đến nay Trung Quốc đà cơ
giới hoá cấy lúa hơn 1 triệu ha và chiếm hơn 3% tổng diện tích trồng lúa và có trên
900.000 máy cấy lúa.
Các tỉnh phía bắc chỉ cấy một sụ lúa một năm do rét đậm về mùa đông, nên thời kỳ
làm mạ và cấy lúa vào tháng 5 và tháng 6 khi nhiệt độ ẩm và nóng nên làm mạ rất dễ

19


dàng, mặt khác ở đây ruộng rộng và ngời ít, bình quân 1,5ữ4,5 ha/1hộ nên rất thuận tiện
cho việc cơ giới hoá cấy lúa. Tuy các tỉnh phía bắc chỉ chiÕm 10% tỉng diƯn tÝch trång lóa
cđa Trung Qc nªn tỉ lệ cơ giới hoá cấy lúa lại rất cao nh tỉnh Cát lâm làm tỉ lệ cấy máy
là: 32,8% , tỉnh Nội Mông tỉ lệ cấy máy là 34,8%
Các tØnh ë phÝa nam lµ vùa lóa chÝnh cđa Trung Quốc có thể trồng lúa đợc 2 vụ do
mùa đông ít rét hơn nhng ruộng đất ở đây ít và manh mún bình quân 0,5ữ1 ha/ 1 hộ và
mật độ dân c ở đây đông cơ giới hoá cấy lúa còn thấp, bình quân diện tích nh tỉnh
Giang Tô tỉ lệ cấy máy là 0,65%, tỉnh triết Giang 0,18%, tỉnh An Khánh 0,73%, tỉnh Hồ

Nam 0,36 %, tỉnh Quảng Tây 0,1 %. Cßn nhiỊu tØnh cã diƯn tÝch lín nh−ng vẫn cha áp
dụng cơ giới hoá khâu cấy nh tỉnh Quảng Đông, tỉnh Tứ Xuyên, tỉnh Hà Nam, tỉnh Trùng
Khánh.
c. Tình hình nghiên cứu, chế tạo máy cấy của Trung Quốc.
Trung Quốc là nớc nghiên cứu máy cấy từ rất sớm từ những năm 50 nhng chỉ
nghiên cứu chế tạo máy cấy mạ dợc, điển hình là máy cấy mạ dợc Đông Fong 10 hàng
trong những năm 60, 70 nhng không phát triển đợc, chất lợng cấy cha tốt, năng suất
cấy thấp và vẫn phải tốn công nhổ mạ. Sau đó Trung Quốc cũng nghiên cứu và chế tạo
máy cấy mạ thảm theo công nghệ của Nhật Bản và đến năm 1982 Trung Quốc đà chọn
đợc mẫu máy cấy mạ thảm riêng của mình . Máy cấy lúa 6 hàng 2TZ-9356 và máy cấy
lúa 8 hàng 2 ZT-7358 của Trung Quốc là loại máy cấy lúa đơn giản hơn nhiều so với máy
cấy lúa của Nhật Bản trên cơ sở kết hợp phần di động đơn giản của máy cấy mạ dợc đông
fong của Trung Quốc với phần cấy dùng theo kiểu cơ cấu 4 khâu của Nhật Bản, nên máy
có kết cấu đơn giản, công nghệ chế tạo hợp lý và giá thành chế tạo rẻ, phù hợp với điều
kiện kinh tế và canh tác của Trung Quốc. Hai kiểu máy này liên tục đợc cải tiến và hoàn
thiện cho đến nay. Hiện nay Trung Quốc cũng đà liên doanh với một số hÃng chế tạo máy
cấy của Nhật Bản nh hÃng Kobota, Yamaha, để chế tạo máy cấy lúa 4 hàng, 6 hàng, 8
hàng theo công nghệ chế tạo Nhật Bản ở tỉnh Giang Tô và Triết Giang, nhng số lợng
phát triển còn hạn chế.

20


Hình 1.3: Máy cấy Trung Quốc
5. Tình hình sản xuất mạ khay và cấy máy tại các nớc khác ở châu á:
Các nớc khác ở châu á nh ấn độ, Thái Lan, Philipphin, Nepan.v..v.. cũng đà đầu
t vào nghiên cứu thử nghiệm thiết kế chế tạo mẫu máy cấy thủ công và máy cấy có động
cơ của các nớc tiên tiến nhng đến nay vẫn cha có nớc nào phát triển đợc vẫn đang
trong giai đoạn thăm dò.
Nhận xét:

Cho đến nay ba nớc Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc đà giải quyết xong cơ giới hoá
sản xuất mạ thảm và máy cấy đồng bộ. Trung Quốc đang phát triển với tốc độ chậm hơn.
- Các nớc này có các Trung tâm sản xuất mạ thảm áp dụng cơ giới hoá đồng bộ từ
gieo mạ, làm đất cho đến chăm sóc, vận chuyển. Ngoài ra còn sản xuất mạ thảm theo quy
mô nhỏ có tính chất gia đình ở những trang trại trồng lúa lớn giảm chi phí vận chuyển và
tận dụng sức lao động tại chỗ
- Các thiết bị làm mạ thì có nhiều hình thức khác nhau: Có thể là công cụ và máy
nhỏ lẻ cho đến thiết bị đồng bộ quy mô năng suất cao và tiện lợi cho ngời sử dụng.
- Kỹ thuật làm mạ: ĐÃ làm mạ đạt đợc chất lợng cao với nhiều kiểu mạ: mạ non và
mạ trung bình
- Máy cấy: Có nhiều loại máy cấy theo hàng: 2 hàng, 4 hàng, 6 hàng, 8 hàng, và có
loại máy cấy ngời lái lội ruộng và loại ngời lái ngồi trên máy lái. Máy cấy do các Công
ty chế tạo máy cấy chế tạo với công suất hàng nghìn máy cấy hàng năm và công nghệ chế
tạo máy cao, chất lợng máy cấy tốt và liên tục đợc cải tiến để ngày càng hoàn thiện h¬n.

21


*Tóm lại:
- Máy cấy mạ thảm là máy cấy tiên tiến hiện nay cho năng suất cao và chất lợng
tốt.
- Công nghệ sản xuất mạ thảm hoàn toàn khác với công nghệ sản xuất mạ dợc cổ
truyền, dễ cơ giới hoá nhng yêu cầu kỹ thuật làm mạ cao, chi phí đầu t ban đầu lớn.
- Để chất lợng cấy máy tốt, yêu cầu đòi hỏi phải giải quyết tốt đồng bộ nhiều khâu
từ quy hoạch đồng ruộng, làm nhuyễn phẳng đất, tới tiêu phải chủ động, đặc biệt làm mạ
cho máy cấy phải thật tốt
- Công nghệ chế tạo máy cấy đòi hỏi độ chính xác cao, vật liệu plastic, hợp kim nhẹ
nên công nghệ chế tạo yêu cầu đầu t ban đầu phải lớn.
- Thời vụ làm việc của máy ngắn nên thời gian khấu hao máy lâu.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu máy cấy lúa ở Việt Nam

Cho đến nay việc làm mạ và cấy lúa vẫn hầu hết bằng phơng pháp thủ công. Việc áp
dụng cơ giới hoá sản xuất mạ và cấy lúa đà đợc đặt ra từ nhiều năm nay nhng vẫn cha
có kết quả, vẫn mang tính chất nghiên cứu thăm dò.
Hiện nay ở nớc ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá phát triển mạnh nên nhiều
nơi thiếu lao động nông nghiệp và ngày công lao động ngày càng tăng cao có nhiều nơi
phải thuê lao động nông nghiệp cho việc nhổ mạ và cấy lúa lúc thời vụ với giá 50
nghìn/sào ruộng. Nhiều nơi đà có ý định phát triển cơ giới hoá cấy lúa nên đà nhập máy
cấy cũ của Nhật Bản về để phát triển nh ở Long An và Tỉnh An Giang. Năm 1996 Công
ty TNHH Cơ điện vĩnh long- tỉnh An Giang đà nhập 500 khay nuôi mạ và một số máy
cấy 4 hàng cũ của Nhật. Lúc đầu thử nghiệm và đợc nông dân hởng ứng vì thế Công ty
đà đầu t chế tạo khuôn ép để sản xuất khay mạ bán cho nông dân tự sản xuất mạ khay
cấy tay. Còn máy cấy thì cha phát triển đợc vì mật độ cấy tha, cha phù hợp với
phơng thức cấy ở đây ( mật độ cấy máy 18ữ24 khóm/m2).
Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch là cơ quan đà đầu t vào nghiên
cứu các loại công cụ cấy và máy cấy mạ dợc từ đầu những năm 1970. Máy cấy có động
cơ cấy mạ dợc Đông Fong-2S của Trung Quốc đà đợc thử nghiệm ở nhiều nơi ở miền
Bắc nhng cũng không phát triển đợc do năng suất cấy thấp, chất lợng cấy cha đảm
bảo mạ bị sót và tổn thơng nhiều.
Tiếp thu công nghệ mới của Nhật Bản trong phơng pháp sản xuất mạ khay bằng đất
bột khô và máy cấy mạ khay Viện đà khảo nghiệm máy cấy mạ khay 4 hàng ngời lái lội
ruộng YP40 của hÃng YANMAR đợc nhập vỊ tõ NhËt B¶n.
KÕt qu¶ thư nghiƯm cho thÊy: TÝnh chất u việt hơn hẳn của phơng pháp làm mạ
thảm và cấy máy bằng mạ thảm: Có thể áp dụng cơ giới hoá sản xuất mạ thảm, diện tích
làm mạ có thể giảm đi 20 lần, giống lúa giảm 30ữ40 % cây mạ khoẻ, cứng cấy đanh dảnh.
Chất lợng cấy bằng máy cấy mạ thảm tốt, ít bị bỏ sót mạ, cây ít bị dập nát, mạ cấy có

22


bầu đất và mạ non 2ữ3 lá nên mạ không bị tổn thơng sau khi cấy , phát triển nhanh, đẻ

nhánh khoẻ và cho năng suất lúa tăng.
Năm 1979 Viện đà nghiên cứu cải tiến phơng pháp sản xuất mạ thảm của Nhật gieo
mạ vào các khung gỗ và lót đáy bằng ni lông, thiết kế chế tạo hệ công cụ gieo phủ đất vào
khung gỗ, công cụ gieo mộng mạ phủ đều hơn gieo tay và cho năng suất cao. Hệ thống
công cụ và phơng pháp làm mạ cải tiến này đơn giản, gía thành rẻ phục vụ cho máy cấy
mạ thảm. Cũng trong năm 1979 Viện cũng đà thiết kế cải tiến một mẫu máy cấy lúa 8
hàng MC-8 trên cơ sở ghép phần di động đơn giản của máy cấy mạ đợc Đông Fong
Trung Quốc với bộ phận của máy cấy mạ thảm của máy cấy 4 hàng YP-40 của Nhật Bản,
máy này có kết cấu đơn giản hơn máy Nhật Bản, chất lợng cấy tốt và đà tăng đợc mật
độ cấy lúa tới 40 khóm/m2 cho phù hợp với mật độ cấy của nớc ta. Máy cấy MC-8 đÃ
đợc thử nghiệm và cấy thử nhiêu vụ, mỗi vụ vài ha ở Viện cây lơng thực và thực phẩmHải Dơng. Đây cũng là đề tài mang tính chất thăm dò ban đầu để tạo ra mẫu máy và xem
xét khả năng ứng dụng của phơng pháp cấy mạ bằng công nghệ sản xuất mạ thảm mới.
Mục tiêu nhằm phổ biến cơ giới hoá đồng bộ tất cả các khâu sản xuất lúa nớc của Nhật
Bản ở Việt Nam. Phối hợp với Bộ nông nghiệp & PTNT và VIện Cơ điện nông nghiệp và
công nghệ sau thu hoạch, ba Công ty sản xuất máy nông nghiệp của Nhật Bản KUBOTA,
MEIWA, MTTSHUBíHI, đà xây dựng 1 mô hình trình diễn cơ giới hoásản xuất lúa từ
năm 1991ữ1993 tại Mỹ Văn- Hải Dơng. áp dụng cơ giới hoá 100% các khâu bằng cơ
giới hoá từ khâu làm đất đến thu hoạch, làm sạch trên cánh đồng ruộng đợc quy hoạch
lại 4ha, trong đó có một hệ thống thiết bị đồng bộ sản xuất mạ khay và chống rét cho mạ
khay, máy cấy lúa. Hầu hết các máy móc thiết bị vật t, kỹ thuật phục vụ cho mô hình
này nh phân bón, giống, thuốc bảo vệ thực vật đợc đa từ Nhật sang.
Kết quả 3 năm thí nghiệm trình diễn cho thấy: Hệ thống máy móc và thiết bị phát huy
đợc hiệu quả , chất lợng làm việc tốt, năng suất máy cao, năng suất lúa các vụ đều tăng
so với các khu ruộng của dân xung quanh từ 30ữ40%.
Nhng sau đó hệ thống thiết bị này không phát triển thêm ra đợc do giá thành thiết bị
máy của Nhật quá đắt do với thu nhập của ngời nông dân lúc đó và quy trình còn tơng
đối phức tạp so với trình độ và quy hoạch đồng ruộng ở nông thôn nớc ta.
Trong 3 năm 1992ữ1994 Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch đÃ
thực hiện đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất mạ thảm của Nhật Bản trong
điều kiện nớc ta tại xà Đại áng- Thanh trì- Hà Nội. Mục tiêu chinh là tìm ra đợc quy

trình công nghệ đơn giản và những biện pháp chống rét hữu hiệu cho mạ để phổ biến cho
vùng trồng lúa ngoại thành Hà Nội. Trên cánh đồng trình diễn với diện tích hơn 3 mẫu
ruộng của 30 hộ nông dân đà luôn cho năng suất cao hơn 20ữ30% thậm chí có ruộng năng
suất lúa tăng gần gấp 2 lần và sau đó 70% các hộ nông dân của hợp tác xà đà áp dụng
phơng pháp làm mạ thảm này.

23


Năm 1998 Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đà tiến hành nghiên
cứu hệ thống thiết bị và quy trình công nghệ sản xuất mạ thảm và cơ giới hoá cấy lúa thích
hợp với điều kiện nớc ta.
Trên cơ sở máy cấy mạ thảm 6 hàng PL-620 của Nhật Bản, Viện đà phục hồi và cải
tiến để thu hẹp khoảng cách hàng cấy từ 30 cm xuống 25 cm và tăng mật độ cấy lên 40
khóm/m2 và đà tiến hành thử nghiệm tại hợp tác xà Đồng Nguyên huyện Từ Sơn - Bắc
Ninh. Kết quả cho thấy : năng suất lúa cấy máy đều tăng hơn cấy mạ dợc từ 10ữ18%.
Việc cấy máy cấy thử nghiệm bằng mạ thảm có hiệu quả tại Đồng Kỵ , vụ mùa năm
1999 Viên jđà mở rộng diện tích cấy máy tại hợp tác xà Đồng Nguyên kên 12 mẫu lúa
bằng mạ thảm- nhằm xác định khả năng ứng dụng thực tế và hiệu quả của chúng và cho
thấy năng suất lúa ở đây tăng 13,5%. Và qua đó đà sơ bộ xác định đợc một số chi tiết của
máy cấy.
Bảng 1.12: Năng suất và chi phí lao động cho máy cấy
Chi phí lao động, năng suất máy

Số
TT

Công việc

Cho 1 sào Bắc bộ

(giờ công)

Cho 1 ha ruộng Tỉ lệ % cho toàn
(giờ công)
bộ công việc

I

Năng suất cấy máy

0.27

7.5

II

Chi phí công cấy toàn bộ

3.897

108.25

100

1

Trong đó:

2

- Chuẩn bị mạ

1.018

28.278

26.1

3

- Chở mạ bằng xe ngựa

0.287

7.972

7.4

4

-Tiếp mạ

0.546

15.167

14.0

5

- Lái máy cấy và phụ máy

0.546

15.167

14.0

6

- Cấy dặm và cấy đầu bờ

1.5

41.667

38.0

Chú thích:
- Khâu chuẩn bị mạ còn tốn khá nhiều lao động cho gieo mạ vào khung gỗ, tốn nhiều
công bóc mạ và xén rễ xung quanh thảm mạ
- Việc cấy dặm và cấy đầu bờ tốn nhiều công lao động do mạ và ruộng cấy cha đợc tốt
nên không bảo đảm đợc yêu cầu kỹ thuật cho máy cấy tốt.
- Sau những kết quả bớc đầu thí nghiệm sản xuất mạ khay và cấy máy. Viện đà xác định
việc sản xuất mạ khay cho cấy tay phải đi trớc một bớc và làm tiền đề cho việc phát
triển và ứng dụng sản xuất mạ cho cấy máy từ năm 2001 Viện đà thực hiện dự án: Xây
dựng một cơ sở sản xuất mạ khay tại hợp tác xà Đồng Nguyên- Huyện Từ Sơn Bắc Ninh
và giao cho t nhân quản lý và có thể sản xuất mạ phục vụ cấy 200ữ250 mẫu lúa một vô.

24