Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số bộ phận chinh và khảo nghiệm máy gieo lúa hạt thành khóm phù hợp với điều kiện sản xuất lúa ở việt nam

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp I

Nguyễn Thành Long

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số
bộ phận chính và khảo nghiệm máy gieo
lúa hạt thành khóm phù hợp với
điều kiện sản xuất lúa ở Việt nam

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá
nông lâm nghiệp
M số: 60.52.14
Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Lê Minh L

Hà nội - 2006


Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan rằng những số liệu v kết quả nghiên cứu trong luận
văn n y l trung thực v cha hề sử dụng để bảo vệ một học vị n o.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp cho việc thực hiện luận văn n y đ
đợc cám ơn v các thông tin trích dẫn trong luận văn n y đều đ đợc chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác gi¶

Ngun Th nh Long

2

Lời cám ơn

Tôi xin b y tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo - TS. Lê Minh L ngời
trực tiếp hớng dẫn v giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề t i, các thầy
giáo TS. Lơng Văn Vợt, TS. Đỗ Hữu Quyết, Thạc sĩ Đặng Đình Trình v
các thầy cô trong bộ môn Cơ học kỹ Thuật, Khoa Cơ điện, Khoa Sau Đại học
Trờng Đại học Nông nghiệp I H Nội đ giúp đỡ v tạo điều kiện cho tôi
trong quá trình học tập v ho n th nh luận văn n y.
Tôi cũng xin b y tỏ lời cám ơn tới các thầy giáo, các cô giáo v tất cả
những ngời đ giúp đỡ tôi trong quá trình học tập v thực hiện đề t i.

Tác giả

Nguyễn Th nh Long

3


Danh mục các bảng
Số bảng

Tên bảng

Trang

2.1.

Các nốc có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới năm1996

3

2.2.

Tình hình sản xuất lúa khu vực ASEAN

4

2.3.

Diện tích trồng lúa cả năm (đơn vị nghìn ha)

5

2.4.

Sản lợng lúa cả năm (nghìn tấn)

5

3.1.

Bảng ghi kết quả khảo nghiệm

16

4.1.

Các kích thớc hạt

22

4.2.

Trọng lợng 1000 hạt lúa không mầm v lúa mầm
của một số giống lúa

23

4.3.

Độ ẩm của một số giống lúa

23

4.4.

Khối lợng riêng của một sè gièng lóa

24

4.5.

HƯ sè ma s¸t v gãc ma s¸t của lúa không mầm v lúa mầm

26

4.6.

Độ cao cần thiết khi gieo đối với hạt lúa mầm

28

4.7.

Tỉ lệ hạt hỏng qua bé phËn gieo víi sè vßng quay n = 18 v/ph

55

4.8.

TØ lƯ h¹t háng qua bé phËn gieo víi số vòng quay n = 26 v/ph

56

4.9.

Tỉ lệ hạt hỏng qua bé phËn gieo víi sè vßng quay n = 28 v/ph

56

4.10.

TØ lƯ h¹t háng qua bé phËn gieo víi số vòng quay n = 31 v/ph

56

4.11.

Tỉ lệ hạt hỏng qua bé phËn gieo víi sè vßng quay n = 37,5 v/ph

57

4.12.

Kích thớc khóm hạt đối với đoạn ống dẫn hạt: l1=220 mm

57

4.13.

Kích thớc khóm hạt đối với đoạn ống dẫn hạt: l2=170 mm

58

4.14.

Kích thớc khóm hạt đối với đoạn ống dẫn hạt: l3=112 mm

58

4.15.

Bảng kết quả khảo nghiệm với lỗ = 9 mm, d y 3,5 mm

59

5.1.

Dụng cụ đo khi thử máy gieo

67

5.2.

Đặc tính kỹ thuật của một số giống lúa

68

5.3.

Lợng cung cấp hạt khi gieo bằng máy

69

5.4.

Khoảng cách h ng của hạt khô giống lúa XI 23

71

5.5.

Khoảng cách h ng của hạt nứt nanh giống lúa XI 23

72

4

5.6.

Khoảng cách khóm của hạt khô giống lúa XI 23

72

5.7.

Khoảng cách khóm của hạt nứt nanh giống lúa XI 23

73

5.8.

Số hạt trong một khóm của hạt lúa khô giống lúa XI 23.

73

5.9.

Sè h¹t trong mét khãm cđa h¹t nøt nanh giống lúa XI 23

74

5.10.

Đờng kính khóm của hạt khô giống lúa XI 23.

74

5.11.

Đờng kính khóm của hạt nứt nanh giống lúa XI 23

75

5.12.

Năng suất thuần tuý

75

5.13.

Kết quả thử tính năng l m việc trong phòng thí nghiệm

79
5.14.

Kết quả khảo nghiệm trên đồng với giống lúa XI 23

80

5.15.

Kết quả khảo nghiệm trên đồng với giống lúa Q5

81

5.16.

Kết quả khảo nghiệm trên ®ång víi gièng lóa NÕp 325

82

5


Danh mục các hình
Số hình

Tên hình

Trang

4.1.

Dụng cụ đo độ ma sát của hạt lúa với bề mặt l m việc

25

4.2.

Dụng cụ đo góc chảy tự nhiên của hạt lúa

27

4.3.

Sơ đồ cơ cấu lấy hạt kiểu đĩa có trục nằm ngang

30

4.4.

Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục thẳng đứng

31

4.5.

Nguyên lý gieo kiểu trục cuốn

32

4.6.

Nguyên lý gieo kiểu khí động

33

4.7.

Sơ đồ nguyên lý gieo kiểu ly tâm

34

4.8.

Mô hình bộ phận ra hạt lúa mầm loại rung

35

4.9.

Sơ đồ nguyên lý l m việc của máy gieo lúa th nh khóm

37

4.10.

Mô hình nguyên lý bộ phận gieo

38

4.11.

Sơ đồ rơi của hạt

42

4.12.

Sơ đồ tính toán

43

4.13.

Đĩa định lợng

45

4.14.

Đĩa cố định

46

4.15.

Mô hình cấu tạo bộ phận gieo

47

4.16.

Kích thớc thùng đựng hạt

48

4.17.

Kích thớc nón cụt

48

4.18.

Kích thớc cốc ra hạt.

49

4.19.

Nắp điều chỉnh cửa ra

49

4.20.

Mô hình tổng thể của cốc ra hạt

50

4.21.

Buồng l m việc

51

4.22.

Mô hình buồng l m viƯc

51

4.23.

èng dÉn h¹t

52

6


4.24.

Mô hình giàn khảo nghiệm

53

4.25.

Giàn khảo nghiệm bộ phận gieo

53

4.26.

Tời kéo

54

4.27.

Băng ray

54

4.28.

Biểu đồ phân bố số hạt trong mỗi khóm ứng với lỗ = 9

mm
4.29.
5.1.

59
Máy gieo lúa hạt th nh khóm
Liên hợp máy gieo

7

62
66


1. Mở đầu
Lúa nớc l một trong những cây lơng thùc chđ u cđa thÕ giíi, s¶n
xt lóa n−íc chđ yếu tập trung ở các nớc châu á. Một số nớc sản xuất lúa
nớc lớn nh Trung Quốc, ấn Độ, Thái Lan, Pakistan, Việt Nam
Việt Nam l nớc với khoảng 70% dân số sống bằng nông nghiệp.
Trong sản xuất nông nghiệp, lúa l cây lơng thực chính. Việc sản xuất lúa ở
nớc ta hiện nay còn mang tính thủ công, năng suất v chất lợng cha cao
đặc biệt l giá trị thơng phẩm của sản phẩm l m từ lúa còn thấp nên thiếu
tính cạnh tranh xuất khẩu trong khu vực v trên thế giới. Xuất phát từ thực tiễn
trên, ng nh nông nghiệp đang đa nhanh tiến bộ khoa học v o sản xuất nhằm
hiện đại hoá nông nghiệp. Trong văn kiện Đại hội Đảng to n quốc lần thứ IX

nêu rõ: Đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp v nông thôn
theo định hớng hình th nh nền nông nghiệp h ng hoá lớn phù hợp với nhu
cầu thị trờng v điều kiện sinh thái của từng vùng. Đa nhanh tiến bộ khoa
học v công nghệ v o sản xuất nông nghiệp, đạt mức tiên tiến trong khu vực
về trình độ công nghệ v về thu nhập trên một đơn vị diện tích, tăng năng suất
lao động. Việc cơ khí hoá nông nghiệp sẽ góp phần nâng cao năng suất lao
động, chất lợng sản phẩm. Đặc biệt giải phóng đợc lợng nhân công lao
động phục vụ cho c¸c ng nh nghỊ kinh tÕ x héi kh¸c. Trong đó, cơ giới hoá
quá trình sản xuất lúa l hết sức quan trọng. Hiện nay, việc cơ khí hoá khâu
l m đất v thuỷ lợi đ đạt tỉ lệ khá cao. Tuy nhiên, khâu gieo v cấy còn hạn
chế sản xuất chủ yếu bằng thủ công.
Khâu gieo lúa ở Việt Nam thờng sử dụng hình thức gieo sạ. Hình thức
n y đợc sử dụng rộng r i ở các tỉnh miền Trung, Nam bộ nhng có nhiều
nhợc điểm. Vấn ®Ị ®Ỉt ra gieo lóa theo khãm sÏ cã −u điểm hơn hẳn so với
gieo v i, gieo h ng.
Gieo lúa theo khóm có những u điểm sau:

1


- Mật độ cây lúa đều đảm bảo tốt điều kiện sinh trởng, phát triển tăng
năng suất cây trồng.
- Tạo điều kiện cho việc cơ giới hoá các khâu chăm sóc v thu hoạch.
- Tạo môi trờng thuận lợi kết hợp nuôi trồng thuỷ sản trên đồng ruộng.
- Tiết kiệm lúa giống, giảm chi phí nhân công lao động.
Hiện nay gieo lúa khóm cha đợc ứng dụng do không thể l m thủ công,
chỉ có thể dùng máy nhng máy gieo lóa n−íc theo khãm ch−a cã. ViƯc
nghiªn cøu, chÕ tạo máy gieo lúa th nh khóm phù hợp với điều kiện sản xuất
lúa ở Việt Nam l cần thiết luôn mang tính thời sự.
Xuất phát từ những lý do trên tôi chọn đề t i: Nghiên cứu thiết kế, chÕ

t¹o mét sè bé phËn l m viƯc chÝnh v khảo nghiệm máy gieo lúa hạt th nh
khóm phù hợp với điều kiện sản xuất lúa ở Việt Nam.

2


2. Tổng quan tình hình sản xuất lúa và cơ giới hoá
khâu gieo lúa trên thế giới và Việt nam
2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt nam

2.1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới
Lúa l cây lơng thực quan trọng trên thế giới. Thế giới có khoảng trên
100 nớc sản xuất lúa. V o năm 1996 diƯn tÝch trång lóa n−íc trªn thÕ giíi l
152,2 triệu ha, trong đó 90% tập trung ở châu á, còn lại ở châu Âu, châu Phi,
châu Mỹ, châu Đại Dơng. Có khoảng 40 nớc trồng nhiều lúa, trong đó cã
13 n−íc cã diƯn tÝch trång lóa tõ 1 triƯu ha trở lên. Các nớc có diện tích trồng
lúa nhiều trên thế giới biểu thị ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Các n−íc cã diƯn tÝch trång lóa nhiỊu trªn thÕ giíi năm 1996,[13]

Nớc

ấn
Độ

Trung
Quốc

Inđô
nê xia

Băng
la
đét

Thái
Lan

Việt
Nam

Miến
Điện

Bra
xin

Diện tích
(triệu ha)

39

33

11,09

9,3

9,22

7,02

5,524

3,5

Năng suất lúa bình quân trên thế giới năm 1992 khoảng 3,34 tấn/ha.
Những nớc có năng suÊt cao l NhËt B¶n 6,8 tÊn/ha, H n Quèc 6,2 tấn/ha,
Trung Quốc 5,7 tấn/ha. Những nớc có năng suất thấp: Chilê 0,94 tấn/ha, Mali
1,1 tấn/ha, [13].
Châu á l khu vực sản xuất lúa lớn nhất của thế giới. Năm 1996 chiếm
88,6% của to n thế giới v năm 1997 tăng lên tới 89,59%. Các nớc sản xuất
lúa gạo nhiều nhất ở châu á gồm có 8 nớc l ấn Độ, Trung Quốc, Inđônêxia,
Bănglađét, Việt Nam, Thái Lan, Nhật Bản, Myamar. Trong đó, ở khu vực
ASEAN có tập quán trồng lúa nớc từ lâu đời. Năm 1996 diện tích l 40,23
triƯu ha, chiÕm tû lƯ 26,4% so víi to n thế giới v 29,8% so với châu á. Năm

3


1997 cã diƯn tÝch trång lóa 41,1 triƯu ha, chiÕm tû lƯ 27,46% so víi to n thÕ
giíi v 30,65% so với châu á. Tình hình sản xuất lúa ở khu vực ASEAN thể
hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Tình hình sản xuất lúa khu vực ASEAN, [13]
1996

1997

Các nớc
ASEAN

Diện tích
(nghìn ha)

Năng

Sản

suất

lợng

(tấn/ha) (nghìn tấn)

Diện tích
(nghìn ha)

Năng

Sản

suất

lợng

(tấn/ha)

(nghìntấn)

Brunei

0,4

2,7

1

0,4

2,7

1

Cambodia

1.949,4

1,8

3.390

1.949,4

1,7

3.390

Indonesia

11.096,8

4,6

50.102

11.101,1

4,6

50.632

L o

565,6

2,5

1.414

553,9

2,6

1.414

Malaysia

660,0

3,1

2.065

660,0

3,1

2.065

Myanmar

5.524,8

3,2

17.801

5.599,8

2,8

155.000

Philipines

3.951,0

2,9

11.284

4.045,6

2,9

11.441

Thailand

9.221,7

4,4

21.800

9.175,5

4,4

20.700

Việt Nam

7.020,5

3,7

26.397

7.099,3

3,7

27.524

Tổng

39.990,2

134.254

40.185,0

272.167

2.1.2. Tình hình sản xuất lóa ë ViƯt Nam
ViƯt Nam l n−íc cã diƯn tÝch trồng lúa đứng thứ 6 trên thế giới. Diện
tích v sản lợng lúa tập trung ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, đồng bằng
sông Cửu Long v các tỉnh Duyên H¶i miỊn Trung. DiƯn tÝch c¶ n−íc kho¶ng
7 triƯu ha, năng suất 3,7 tấn/ha.
Sự tăng nhanh v ổn định sản lợng lúa gạo ở nớc ta đ đáp ứng đợc
nhu cầu về lơng thực trong nớc v trở th nh n−íc xt khÈu g¹o lín thø hai

4


trên thế giới. Năm 1989 cả nớc đạt 18,9 triệu tấn lúa trong đó xuất khẩu 1,42
triệu tấn gạo. Năm 1998 cả nớc đạt 29,1 triệu tấn lúa, xuất khẩu 3,8 triệu tấn
gạo. Tính từ năm 1989 đến năm 1998 Việt Nam đ cung cấp cho thị trờng gạo
thế giới hơn 22 triệu tấn, bình quân 2,23 triệu tấn gạo một năm. Vợt qua
những khó khăn v yếu kém ban đầu do chiến tranh kéo d i để lại, năng st

thÊp, ®Êt ®ai thiÕu chÊt dinh d−ìng nh−ng ®Õn nay năng suất lúa bình quân l
3,76 - 3,79 tấn/ha. Đầu tháng 12 năm 2003 lợng gạo xuất khẩu đạt 3,733 triệu
tấn v ớc tính trong năm 2004 lợng gạo xuất khẩu của cả nớc đạt 3,9 triệu
tấn. (theo nguồn tin từ Hiệp hội Lơng thực Việt Nam).
Diện tích v sản lợng lúa ở Việt Nam những năm gần đây đợc thĨ
hiƯn trong b¶ng 2.3 v 2.4, [17].
B¶ng 2.3. DiƯn tÝch 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

Bảng 2.4. 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

Qua bảng 2.4 ta thấy sản lợng lúa tăng dần theo các năm v sản lợng lúa
phụ phụ thuộc nhiều v o vụ lúa đông xuân.

5


2. 2. Tình hình cơ giới hoá khâu gieo lúa

2.2.1.Tình hình cơ giới hoá khâu gieo lúa trên thế giới
ở các nớc châu Âu, châu Mỹ, châu úc sản xuất lóa m× l chÝnh, lóa
n−íc chØ chiÕm mét tØ lƯ rất nhỏ (khoảng 2%) đợc canh tác bằng gieo thẳng
trên ®Êt kh«, sau khi lóa mäc míi cho n−íc v o. Do trình độ thuỷ lợi hoá, cơ
giới hoá, hoá học hoá cao nên thích hợp cho việc gieo thẳng. ở Mỹ đ dùng
máy bay để gieo v i trên diƯn tÝch lín. ë Nga, ý v mét sè n−íc Đông Âu
dùng máy gieo liên hợp với máy kéo lớn ®Ĩ gieo th nh h ng. Trung Qc,
phÇn diƯn tÝch lúa gieo thẳng trên đất khô (chủ yếu l ở miền Bắc) đ đợc cơ
giới hoá, dùng nguyên mẫu máy gieo lúa mì với cơ cấu gieo kiểu trục cuốn,
còn gieo thẳng lúa đất ớt thì dùng cả công cụ kéo tay v máy chạy động cơ
nhiều kiểu khác nhau. Tốc độ gieo thẳng lúa ở Trung Quốc tăng rất nhanh,
trong tám năm từ 1991 - 1998 đ tăng 160%, trong khi tốc độ cơ khí hoá khâu
cấy chỉ tăng trên 76%. Thái Lan, ấn Độ, Philipin v nhiều nớc khác đ dùng
máy gieo thẳng lúa trên đất ớt dùng ®éng c¬. ë mét sè n−íc v vïng l nh

thỉ châu á nh: Nhật Bản, H n Quốc, Đ i Loan hiện nay đ phát minh ra máy
cấy v dây chuyền sản xuất mạ thảm, nên đ đi theo con đờng cấy mạ thảm.
Trung Quốc bớc đầu từ bỏ con đờng cơ giới hoá cấy mạ dợc v đi theo con
đờng cấy mạ thảm.
2.2.2. Tình hình cơ giới hoá khâu gieo lúa ở Việt Nam
Do điều kiện khí hậu các vùng khác nhau dẫn đến tập quán sản xuất lúa
giữa c¸c vïng kh¸c nhau. ë n−íc ta hiƯn nay tån tại hai tập quán sản xuất lúa
đặc trng cho hai vùng sản xuất lúa chính l

đồng bằng sông Hồng v đồng

bằng sông Cửu Long.
- ở Miền Bắc nớc ta (Đồng bằng sông Hồng) điều kiện tự nhiên
không thích hợp cho việc gieo thẳng. Lúa vụ xuân đầu vụ thời tiết còn rét đậm
nếu gieo thẳng lúa khó mọc mầm, thậm chí bị chết. Lúa vụ mùa, đầu vụ

6


thờng có ma to, nếu gieo thẳng hạt bị trôi dạt. Hơn nữa lúa gieo thẳng
chiếm thời gian d i gây khó khăn cho việc thâm canh tăng vụ. Vì vậy, ở miền
Bắc nớc ta hầu hết diện tích lúa đợc cấy (sản xuất lúa hai giai đoạn) v chỉ
gieo th¼ng ë mét sè vïng víi mét sè vơ cã điều kiện thích hợp.
Hiện nay, ở miền Bắc cơ giới hoá mới thực hiện ở khâu l m đất, còn
khâu gieo, cÊy vÉn l m thđ c«ng. Mét sè vïng có sử dụng công cụ gieo nhng
không đáng kể.
- ở Đồng bằng sông Cửu Long, thời tiết nắng ấm quanh năm v v o
thời vụ gieo lại ít có ma lớn nên rất thích hợp cho việc gieo thẳng (sản xuất
lúa một giai đoạn), chỉ cấy một tỉ lệ nhỏ diện tích.
Để tiến h nh sản xuất lúa theo qui trình một giai đoạn hiện nay có một

số hình thức gieo nh sau :
+ Gieo v i (gieo sạ)
Hình thức gieo v i l hạt giống đợc sạ trên mặt ruộng bùn nhuyễn. Hạt
chìm v o trong đất bùn nhờ v o trọng lợng của hạt rơi tự do. Do trọng lợng
hạt giống nhỏ nên khả năng đợc vùi lấp l rất khó kiểm soát. Hơn nữa, hạt
giống lúa nớc đ đợc ngâm để nẩy mầm đ có rễ khó chìm sâu trong bùn.
Gieo sạ không theo h ng lối rất khó kiểm soát khoảng cách giữa các cá thể v
ho n to n 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 d y, chỗ quá
tha, l m cho lúa phát triển không đồng đều, năng suất lúa không cao. Gieo sạ
lúa mọc không th nh h ng nên không thể diệt cỏ bằng công cụ m phải dùng
hoá chất gây ô nhiễm môi trờng, công việc rất nặng nhọc, năng suất thấp,
chất lợng kém, phụ thuộc nhiều v o độ thuần thục của mỗi ngời.
+ Gieo h ng
Gieo h ng l cách đặt hạt giống th nh h ng dọc (h ng sông) với khoảng
cách nhất định. Khi gieo h ng, ngời ta dễ d ng kiểm soát đợc lợng hạt
giống phải gieo. Thí nghiệm của Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long so sánh

7


giữa lúa gieo h ng v lúa sạ lan đ khẳng định sự u việt hơn hẳn của lúa gieo
h ng vì mật độ hạt gieo phân bố đều, không khí thông thoáng, tiếp thu ánh
sáng tốt l m cho cây lúa phát triển nên năng suất lúa tăng (15-20%) tiết kiệm
giống (40%), diệt cỏ dễ hơn, do đó hình thức n y đang đợc ứng dụng rộng r i
ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long v các tỉnh miền Trung.
+ Gieo khóm
L hình thức gieo m cây lúa mọc th nh khóm nh lúa cấy, mật độ hạt
phân bố đều, không khí thông thoáng, tiếp thu ánh sáng tèt h¬n so víi gieo
h ng v gieo v i, tạo điều kiện cho cây lúa đẻ nhánh. Ta đ biết cây lúa l cây

a ánh sáng, cờng độ ánh sáng lớn sẽ l m tăng năng suất lúa nhất l v o giai
đoạn từ 30 ữ 45 ng y ci cđa thêi kú sinh tr−ëng. NhiỊu t i liƯu nghiên cứu
cho thấy trong tháng cuối trớc lúc thu hoạch nếu đợc 200 giờ chiếu sáng,
trung bình 7 giờ trong ng y thì lúa sẽ cho năng suất cao. Khi gieo khóm
khoảng cách khóm v khoảng cách h ng l chỗ để di chuyển, nơi đặt công cụ
l m cỏ sục bùn l m việc. ở những vùng kết hợp nuôi cá, tôm tạo điều kiện cho
cá, tôm bơi qua các h ng lúa tìm thức ăn dễ d ng đồng thời tác động tốt cho
cây lúa phát triển, đảm b¶o hiƯu qu¶ kinh tÕ.
HiƯn nay, ë n−íc ta míi cã c«ng cơ gieo lóa nh− c«ng cơ gieo lóa kéo
tay VNN- 67, công cụ gieo lúa Bắc Cạn. Những năm 1976- 1982, Viện Cơ
Điện Nông nghiệp đ thiết kế, chế tạo đa v o thử nghiệm tại đồng bằng sông
Cửu Long (Nông Trờng Mỹ Lâm v Vĩnh Điều, tỉnh Kiên Giang) máy sạ lúa
trên đất khô XL-10 kiểu đĩa ly tâm treo sau máy kéo bánh lớn (MTZ-Styer)
với bề réng gieo l 10 mÐt v m¸y gieo lóa th nh h ng trên đất khô GL-3,6 với
bề rộng l m việc l 3,6 mét lắp sau máy kéo bánh lớn. Viện cũng đ

thử

nghiệm gieo thẳng lúa bằng máy bay tại tỉnh Đồng Tháp nhng sau đó đều
không phổ biến v o sản xuất đợc. Tuy máy gieo l m việc tốt nhng việc gieo
lúa trên đất khô không tồn tại. Gần đây, Viện Cơ Điện Nông Nghiệp đ phối
hợp với Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa

8


trên đất ớt kiểu trống quay theo mẫu của Viện lúa Quốc tế một ngời kéo,
hạt lúa đợc gieo th nh h ng, hạt lúa ngâm ủ không đợc có mầm đổ v o
trống. Khi trống quay, hạt lúa do trọng lợng sẽ rơi qua các lỗ ở th nh trống
xuống đất.

Qua kết quả nghiên cứu ở trên cho thấy ở đồng bằng sông Cửu Long
sản xuất lúa theo qui trình một giai đoạn, việc cơ giới hoá khâu gieo thẳng lúa
ở miền Nam nớc ta đang l một nhu cầu cấp thiết, phải khẩn trơng nghiên
cứu giải quyết.
Mặt khác gieo lóa khãm sÏ gi¶m chi phÝ cho s¶n xt (tiết kiệm hạt
giống), tạo điều kiện cho cơ giới hoá khâu chăm sóc nh: l m cỏ, sục bùn
cho cây lúa sinh trởng, phát triển v có thể kết hợp nuôi trồng thuỷ sản tăng
hiệu quả kinh tế trên diện tích canh tác.
2.3. Xây dựng qui trình sản xuất lúa sử dụng máy gieo lúa
thành khóm

ở nớc ta hiện nay tồn tại hai tập quán sản xuất lúa đặc trng cho hai
vùng khác nhau l đồng bằng sông Hồng v đồng bằng sông Cửu Long.

2.3.1. Qui trình sản xuất lúa truyền thống ở đồng bằng sông Hồng
Sơ đồ qui trình sản xuất lúa hai giai đoạn
Chuẩn bị giống

Chuẩn bị ruộng gieo
Gieo hạt
Chăm sóc mạ
Nhổ mạ
Cấy
Chăm sóc
Thu hoạch

9

Chuẩn bị ruộng cấy

ở Miền Bắc nớc ta điều kiện tự nhiên không thích hợp cho gieo thẳng,
hầu hết diện tích lúa đợc cấy đó l qui trình sản xuất lúa hai giai đoạn.
2.3.2. Qui trình sản xuất lúa truyền thống ở đồng bằng Sông Cửu Long v
các tỉnh miền Trung
ở đồng bằng sông Cửu Long sản xuất lúa chủ yếu l gieo thẳng đó l
qui trình sản xuất một giai đoạn.
Sơ đồ qui trình sản xuất lúa một giai đoạn
Chuẩn bị giống

Chuẩn bị ruộng gieo
Gieo hạt

Chăm sóc
Thu hoạch

2.3.3. Xây dựng qui trình sản xuất lúa sử dụng máy gieo lúa theo khóm
Qui trình sản xuất lúa sử dụng máy gieo lúa theo khóm l qui trình sản
xuất lúa gieo thẳng nhng khác với gieo v i, gieo h ng l các hạt lúa đợc
gieo th nh khóm. Để thực hiện bằng máy nên đặt ra một số yêu cầu nh sau:
+ Chuẩn bị ruộng gieo
- Ruộng gieo thẳng nên tập trung, không phân tán để đảm bảo tiện lợi
cho theo dõi, chăm sóc thờng xuyên, tránh sự phá hại của chim, chuột, sâu
bệnh, chủ động tới v thoát nớc sau khi gieo, nhất l thời kỳ cây con 2- 3 lá.
- Ruộng giữ nớc tốt, bảo đảm một lớp nớc trên ruộng sau khi tới.
- L m đất sớm ngâm lâu hoặc phơi ải kỹ diệt cỏ dại.
- Diện tích ruộng gieo phải đảm bảo đủ lớn (hơn 1000 m2). Phải đảm
bảo cho liên hợp máy gieo lên xuống dễ d ng. Nền ruộng phải đảm bảo độ cứng
để máy gieo có thể đi lại thuận lợi khi l m việc.

10


+ Chuẩn bị giống
- Nói chung những giống lúa cây thấp, lá đứng, cây cứng, năng suất cao
đều có thể gieo thẳng đợc (không gieo giống cây cao dễ đổ). Nên chọn giống
lúa ngắn ng y để chủ động với thêi tiÕt , rót ng¾n thêi gian sinh tr−ëng.
- Thùc hiện xử lý tiêu độc v ngâm ủ hạt, hạt chỉ ngâm ủ đến khi nứt nanh.
+ Gieo hạt sử dụng máy gieo
- Trớc khi gieo:
Tháo hết nớc, không thoát nớc quá sớm đất dễ bị se mặt.
Nếu ruộng không bằng phẳng, khơi những r nh nhỏ để thoát nớc.
Ruộng quá lớn, cao thấp không đồng đều có thể đắp một số bờ nhỏ để
giữ nớc tùng khu.
- Sau khi gieo: Th¸o hÕt n−íc, nÕu cã vịng lín cã thĨ lội v o vét th nh
r nh nhỏ để thoát nớc. Vụ mùa trời nắng, còn r nh v vũng nhỏ thì không
cần thiết phải thoát hết nớc.
+ Chăm sóc
+ Thu hoạch
+ Mật độ
Khi gieo lúa bằng máy yêu cầu khoảng cách các h ng 20 cm, khoảng
cách khóm từ 13-17 cm, mỗi khóm trung bình từ 3-6 hạt.
Qua nghiên cứu v phân tích các tập quán canh tác lúa đang tồn tại
hiện nay, chúng tôi đ đa ra quy trình sản xuất lúa áp dụng cho máy gieo lúa
hạt th nh khóm. Việc áp dụng quy trình sản xuất lúa bằng máy gieo lúa hạt
th nh khóm sẽ giảm đợc một lợng lớn lúa giống, nhân công phục vụ khâu
gieo cấy v tạo điều kiện thuận lợi cho khâu chăm sóc v thu hoạch sau n y.

11

3. Phơng pháp nghiên cứu
3.1. Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết

Nội dung của phơng pháp thực hiện trên cơ sở quan hệ hình học giữa
các kích thớc trong kết cấu, các phơng trình chuyển động của hạt trong
buồng l m việc để xác định các thông số.
Sử dụng quan hệ hình học giữa các kích thớc trong bộ phận l m việc
để xác định một số kích thớc
- Trên cơ sở các thông số kích thớc của hạt lúa gieo, số hạt trên khóm
để xác định kích thớc lỗ định lợng bằng phơng pháp so sánh thể tích lỗ với
thể khối hạt trên khóm.
- Khoảng cách h ng, khoảng cách khóm theo yêu cầu nông học ta xác
định định đợc đờng kính tâm lỗ ra hạt, vị trí bố trí lỗ ra hạt trên đĩa cố định.
- Từ khoảng cách rơi yêu cầu của hạt lúa xác định đợc chiều d i ống
dẫn hạt.
- Trên cơ sở quan hệ hình học giữa kích thớc của các chi tiết trong bộ
phận gieo, một số kích thớc đợc lụa chọn trớc trên cơ sở đặc điểm của hạt
lúa gieo ta xác định đợc các kích thớc còn lại.
Sau khi xác định đợc mô hình tính toán trên cơ sở các thông số lựa
chọn hoặc tính trớc lập phơng trình vi phân chuyển động của hạt (coi mỗi
hạt lúa gieo nh một chất điểm). Phơng trình vi phân chuyển động của hạt
đợc th nh lập trên cơ sở định luật: Biến thiên của động lợng tỷ lệ thuận
với lực tác dụng v có chiều của lực . Phơng trình có dạng:

d
&
( m.r ) = F
dt

(3.1)

trong đó:
m - khối lợng;

&
r - vận tốc của điểm;
F - lực tác dụng.

12


Nếu khối lợng của điểm chuyển động không đổi,

m .& = F
r&
Phơng trình véc tơ đó tơng đơng với ba phơng trình vô hớng khi
ta chiếu nó lên các trục của hệ toạ độ n o đó.
Với hệ trục toạ độ Đề các ta có:

&
m.&= X
x
&
m.&= Y
y
&
m.&= Z
z
& & &- đạo h m bậc hai của các toạ độ theo thời gian;

&&&
x, y , z
X, Y, Z - các hình chiếu của lực tác dụng.

(3.2)

Giải các phơng trình vi phân trên ta xác định đợc số vòng quay tới
hạn để tránh hiện tợng cắt hạt, h hỏng hạt, xác định quĩ đạo chuyển động
của hạt từ đó xác định các kích thớc giới hạn cần thiết của các chi tiết trong
bộ phận l m việc.
3.2. Phơng pháp điều tra, khảo sát

Nội dung của phơng pháp l điều tra, khảo sát tập quán sản xuất lúa ở
nớc ta, điều kiện, khí hậu, thời vụ của từng vùng.
Điều tra, khảo sát điều kiện sinh trởng phát triển của cây lúa: Các yêu
cầu kỹ thuật nông học để đảm bảo năng suất cây trồng.
Điều tra, khảo sát tình hình cơ giới hoá các khâu sản xuất lúa nói chung,
khâu gieo lúa nói riêng ở đồng bằng sông Hồng v đồng bằng sông Cửu Long
từ đó thiết kế mô hình máy đáp ứng nhu cầu sản xuất.
3.3. Phơng pháp đo đạc, thực nghiệm

Để nghiên cøu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o mét sè bé phËn l m việc của máy
chúng ta cần có các thông số về đặc điểm của hạt lúa gieo cơ sở lựa chọn một
số thông số ban đầu đó l cơ lý tính của hạt lúa gieo. Bằng đo đạc, thực
nghiệm ta xác định đợc các đặc điểm cơ lý tính của h¹t lóa gieo:

13


- TiÕn h nh ®o ba kÝch th−íc mét sè h¹t cđa mét sè gièng lóa: chiỊu

d i, chiỊu réng, chiều d y bằng thớc cặp, pan me sau đó tính giá trị trung
bình của các kích thớc đó.
- Trọng lợng 1000 hạt lúa thực hiện bằng phơng pháp cân trực tiếp.
- Độ ẩm, trọng lợng riêng, hệ số ma sát, độ cao rơi của hạt đợc xác
định bằng các dụng cụ đo kiểm thực nghiệm.
3.4. Phơng pháp phân tích đáng giá

Phân tích các nguyên lý gieo đ sử dụng trong c¸c m¸y gieo hiƯn cã ë
trong v ngo i nớc nh: nguyên lý gieo kiểu lấy hạt dùng đĩa quay, nguyªn
lý gieo kiĨu trơc cn, nguyªn lý gieo kiĨu khí động, nguyên lý gieo kiểu ly
tâm, nguyên lý gieo kiểu rung độngTiến h nh phân tích kết cấu, nguyên lý
hoạt động, phạm vi áp dụng, u điểm, nhợc điểm của các nguyên lý trên. Từ
đó lụa chọn nguyên lý phù hợp với gieo lúa hạt th nh khóm trên ruộng bùn
ớt có nền, hạt lúa gieo đ đợc ngâm ủ nứt nanh.
Phân tích đặc điểm cấu tạo, nguyên lý l m việc, các phép điều chỉnh
trong quá trình sử dụng của các máy gieo hiện có để chọn cơ cấu phù hợp: cơ
cấu truyền động cho bộ phận gieo, bộ phận di động, bộ phận xoá vết bánh, cơ
cấu liên hợp với máy kéo.
Khi đ chọn đợc nguyên lý, cơ cấu phù hợp với gieo hạt th nh khóm
có cải tiến cho phù hợp để gieo lúa hạt th nh khóm trên đất ớt có nền trong
điều kiện sản xuất lúa ở nớc ta.
3.5. Phơng pháp nghiên cứu thử nghiệm máy thực

3.5.1. Nghiên cứu thử nghiệm đối với bộ phận gieo
Sau khi đ chế tạo bộ phận gieo tiến h nh thử nghiệm nhằm kiểm định
lại kết quả nhận đợc từ các phơng pháp nghiên cứu khác.
Để thử nghiệm bộ phận gieo ta tiến h nh phơng pháp tìm theo định
hớng, nội dung của phơng pháp n y thực hiện nh sau:
+ Khảo nghiệm vận tốc quay của đĩa định lợng:

14


Nội dung của khảo nghiệm l thay đổi tốc độ quay của đĩa định lợng
để xác định tỉ lệ h hỏng của hạt.
Tiến h nh khảo nghiệm ở 5 tốc độ quay khác nhau của đĩa định lợng
thứ tự với tốc độ tăng dần, với các giống lúa CR203, XI23, C70. Mỗi giống
chạy trong thời gian 3 phút, hạt đợc ®ùng v o khay, ®Õm sè h¹t trong khay.
Tỉng sè hạt đếm l n hạt, số hạt hỏng l nh
Tỷ lệ hạt hỏng đợc tính
p=

nh
.100%
n

(3.3)

Từ kết quả khảo nghiệm ta xác định đợc số vòng quay của đĩa định
lợng đảm bảo yêu cầu đặt ra.
+ Khảo nghiệm ảnh hởng của chiều d i ống dẫn hạt đến độ chụm của
khóm gieo:
Thay đổi chiều d i ống dẫn hạt xác định kích thớc khóm hạt gieo. Mỗi
chiều d i ống dẫn hạt, với một loại hạt lúa ta đo kích thỡc khóm.
Tổng số khóm hạt cần đo n, coi khóm hạt có kích thớc hình chữ nhật
a xb (mm). Trị số kÝch th−íc trung b×nh a xb (mm):
1 n
∑ ai
n 1
1 n

b = ∑ bi
n 1

a=

(3.4)
(3.5)

+ Kh¶o nghiƯm ¶nh h−ëng cđa kích thớc lỗ định lợng đến lợng hạt
gieo trong một khóm.
Cho bộ phận gieo l m việc với các lỗ định lợng có kích thớc khác
nhau. Kích thớc lỗ gồm: chiều d y đĩa định lợng, đờng kính lỗ định lợng
ứng với các kích thớc ta tiến h nh khảo nghiệm với các giống lúa khác
nhau,
Sau mỗi lần khảo nghiệm ta đếm số hạt trong mỗi khóm kết quả ghi v o
b¶ng 3.1.

15


B¶ng 3.1. B¶ng ghi kÕt qu¶ sè liƯu kh¶o nghiƯm
xi

x1

x2

x3

…

xn

mi

m1

m2

m3

…

mn

Trong ®ã: xi - Sè h¹t trong khãm thø i
mi - Số lần lặp lại giá trị xi
Sau khi có bảng số liệu ta vẽ biểu đồ biểu diễn sự phân bố số hạt trong
mỗi nhóm. Theo thống kê toán học xác định đợc các chỉ tiêu sau:
- Số lợng hạt trung bình trong mỗi khóm:
X =

1 n
xi .mi
n 1

(3.6)

X : Số lợng hạt trung bình trong mỗi khóm;

n: Tổng sè khãm.
- §é lƯch chn thùc nghiƯm :
S=

1 n
.∑ ( xi − X ) 2
n − 1 i =1

(3.7)

Sè h¹t xuất hiện trong mỗi khóm l sự kiện ngẫu nhiên có qui luật phân
phối chuẩn. Ta cần ớc lợng kỳ vọng ( Khoảng xuất hiện giá trị trung bình )
của ph©n phèi chuÈn
X − tα .

S
S
≤ m ≤ X + tα .
n
n

tα: Tra b¶ng[15];
tα: tra theo møc α v sè bËc tù do n-1, α = 1- p;
p: møc tin cậy cho trớc, lấy p =0,95;
m : khoảng ớc lợng số hạt trung bình trong mỗi khóm.

16

(3.8)

Từ kết quả khảo nghiệm ta vẽ đợc biểu đồ phân bố số hạt trong mỗi
khóm ứng với các đĩa có kích thớc lỗ định lợng khác nhau.
3.5.2. Nghiên cứu thử nghiệm máy gieo lúa hạt th nh khóm
Phơng pháp thử nghiệm máy thực cho kết quả chính xác với máy cụ
thể, phơng pháp n ydùng ở giai đoạn cuối của quá trình nghiên cứu
nhằmkiểm định lại kết quả nhận đợc từ các phơng pháp nghiên cứu khác
hoặc khi nghiên cứu có các hiện tợng phức tạp m mô hình tính toán cha
phản ánh đầy đủ.
Nội dung của phơng pháp l đa máy v o thực tế sản xuất, dùng các
thiết bị v dụng cụ đo để xác định các chỉ tiêu l m việc của máy. Qui trình
thực hiện nh sau :
+ Tiêu chuẩn thử nghiệm máy gieo lúa hạt th nh khóm
- Tiêu chuẩn quốc tế
Hiện nay có một số tiêu chuẩn quốc tế về khảo nghiệm máy gieo v liên
hợp máy gieo lúa th nh khóm nh : Các tiêu chuẩn ISO v tiêu chuẩn của một
số n−íc.
Tiªu chn ISO 3534, stutisties- vocabulary and symbols.
Tiªu chn ISO 5698, Agricultural machinery – Hoppers – Mannual looding
height.
Tiªu chuÈn ISO 5699, Agricultural machines, implements

and

equipments.
Tiªu chn míi l tiªu chn ISO7256/2-1984.
- Tiêu chuẩn Việt Nam v tiêu chuẩn ng nh
Từ các tiêu chuẩn quốc tế Bộ Nông nghiệp v phát triển nông thôn đ
đa ra tiêu chuẩn ng nh 10TCN-2005, đây l tiêu chuẩn mới đợc ban h nh.
Tiêu chuẩn n y đợc trích dẫn từ các tiêu chuẩn Việt Nam.

+ TCVN 5451-1991(ISO950-1979) ngị cèc - lÊy mÉu (d¹ng h¹t).

17


+ TCVN 1776-2004 hạt giống lúa - yêu cầu kỹ thuật.
+ 10TCN 322-2003 phơng pháp kiểm nghiệm hạt giống cây trồng.
+ 10TCN 168- 92 máy nông nghiệp -phơng pháp xác định các chỉ tiêu
đánh giá nông học.Tiêu chuẩn ng nh 10TCN 2005,'' Máy nông lâm nghiệp v
thuỷ lợi- máy gieo hạt giống lúa nớc th nh h ng - phơng pháp thử'', đa ra
các định nghĩa v quy trình khảo nghiệm.
Các tiêu chuẩn khảo nghiệm máy nông- lâm nghiệp đợc hệ thống
trong t i liệu: ''Hệ thống các tiêu chuẩn khảo nghiệm, giám định chất lợng
máy kéo, máy canh tác dùng trong sản xuất nông nghiệp'' của tác giả Hồ Đông
Lĩnh- Nguyễn Văn Vinh- NXB Nông Nghiệp H Nội 1998.
Trong t i liệu trên có ''Quy trình v phơng pháp thử máy gieo có hoặc
không có bộ phận bón phân- Tiêu chuẩn RNAM.1995''.
Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn RNAM.1995: áp dụng cho nhiều loại
công cụ gieo khác nhau nh công cụ gieo điều khiển bằng tay, máy gieo súc
vật kéo v máy gieo liên hợp với máy kéo.
Nội dung của tiêu chuẩn RNAM.1995:
+ Định nghĩa v thuật ngữ.
+ Đặc tính kỹ thuật của công cụ hoặc máy.
+ Thẩm tra đặc tính kỹ thuật.
+ Điều kiện thử.
+ Thử đặc tính l m việc trong phòng thí nghiệm.
+ Thử trên đồng ruộng.
+ Tiêu chuẩn đánh giá máy gieo v công cụ gieo.
+ Mẫu báo cáo kết quả thử.
Thử nghiệm máy gieo lúa hạt th nh khóm theo tiêu chuẩn

RNAM.1995: ''Quy trình v phơng pháp thử máy gieo có hoặc không có bộ
phận bón phân-Tiêu chuẩn RNAM.1995''.
- Qui trình thử nghiệm

18