Luận văn nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây mỡ manglietia conifer dandy trồng ở huyện na rì tỉnh bắc kạn

Nghiên cứu tính chất co rút và giãn nở của thân cây mỡ Manglietia conifer Dandy tại Na Rì, Bắc Kạn, góp phần vào bảo tồn và phát triển bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Việt Ánh
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Đoàn
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Nông lâm kết hợp
• Đề tài: Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Mỡ (Manglietia conifer Dandy) trồng ở huyện Na Rì - tỉnh Bắc Kạn
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.2. Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
• 2.2. Tính chất hút nước của gỗ
• 2.3. Tính chất thoát ẩm của gỗ
• 2.4. Khối lượng thể tích của gỗ
• 2.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 2.5.1. Trên thế giới
• 2.5.2. Trong nước
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Thu thập mẫu
• 3.4.2. Phương pháp thí nghiệm
• 3.4.2.1. Thiết bị, dụng cụ
• 3.4.2.2. Phương pháp đo khối lượng thể tích (theo TCVN 8048-2: 2009)
• 3.4.2.3. Phương pháp đo tính chất co rút theo phương xuyên tâm và tiếp tuyến (theo TCVN 8048-13: 2009)
• 3.4.2.4. Phương pháp đo tính chất giãn nở theo phương pháp xuyên tâm và tiếp tuyến
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Sự biến khối lượng thể tích
• 4.2. Sự biến đổi khối lượng thể tích theo tính chất co rút
• 4.3. Sự biến đổi khối lượng thể tích theo tính chất giãn nở
• 4.4. Sự biến đổi các tính chất co rút
• 4.5. Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều xuyên tâm
• 4.6. Sự biến đổi tính chất co rút theo chiều tiếp tuyến
• 4.7. Sự biến đổi các tính chất giãn nở
• 4.8. Sự biến đổi tính chất giãn nở từ tâm ra vỏ
• 4.9. Sự biến đổi tính chất giãn nở theo chiều tiếp tuyến
• 4.10. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất giãn nở, co rút
• 4.11. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất giãn nở
• 4.12. Mối tương quan giữa khối lượng thể tích và tính chất co rút
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC BẢNG
• PHỤ LỤC ẢNH

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây mỡ (Manglietia conifer Dandy) tại Na Rì, Bắc Kạn là một đề tài quan trọng trong lĩnh vực lâm nghiệp. Cây mỡ được biết đến với nhiều ưu điểm như ít co rút, ít nứt nẻ và khả năng chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Tuy nhiên, việc hiểu rõ về tính chất co rút và tính chất giãn nở của gỗ mỡ là cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng và chế biến gỗ. Nghiên cứu này không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế của cây mỡ mà còn góp phần bảo tồn tài nguyên rừng. Theo các nghiên cứu trước đây, cây mỡ có khả năng tái sinh tốt và được ưa chuộng trong sản xuất đồ gỗ. Do đó, việc nghiên cứu biến đổi tính chất của nó là rất cần thiết.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xác định sự biến đổi khối lượng thể tích (KLTT) và các tính chất co rút, giãn nở của gỗ mỡ theo chiều từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn. Nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin chi tiết về mối tương quan giữa KLTT và các tính chất này, từ đó giúp người sản xuất lựa chọn được sản phẩm gỗ phù hợp với mục đích sử dụng. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học cho việc đánh giá chất lượng gỗ mỡ và phát triển các phương pháp chế biến, bảo quản gỗ hiệu quả.

II. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu về tính chất hút nước và thoát ẩm của gỗ là rất quan trọng trong việc hiểu rõ về hành vi của gỗ trong điều kiện môi trường khác nhau. Tính chất hút nước của gỗ mỡ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khối lượng thể tích, vị trí trong thân cây và điều kiện môi trường. Gỗ mỡ có khả năng hút nước chậm hơn so với một số loại gỗ khác, điều này giúp giảm thiểu sự biến dạng trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, tính chất thoát ẩm cũng ảnh hưởng đến độ bền và chất lượng của gỗ. Việc nghiên cứu các yếu tố này sẽ giúp cải thiện quy trình chế biến và bảo quản gỗ mỡ, từ đó nâng cao giá trị sử dụng của nó trong ngành công nghiệp gỗ.

2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về tính chất co rút và giãn nở của gỗ, đặc biệt là trong các nước có ngành công nghiệp gỗ phát triển. Các nhà khoa học đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để cải thiện tính chất của gỗ, bao gồm việc sử dụng hóa chất để tăng cường độ bền và ổn định kích thước của gỗ. Những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc hiểu rõ về biến đổi tính chất của gỗ là rất cần thiết để phát triển các sản phẩm gỗ chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc thu thập mẫu gỗ từ cây mỡ tại Na Rì, Bắc Kạn. Các mẫu gỗ sẽ được phân tích để xác định khối lượng thể tích, tính chất co rút và giãn nở theo các phương pháp tiêu chuẩn. Việc đo đạc sẽ được thực hiện theo các quy trình đã được công nhận, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Phân tích số liệu sẽ giúp xác định mối tương quan giữa KLTT và các tính chất vật lý khác của gỗ, từ đó đưa ra các khuyến nghị về phương pháp chế biến và bảo quản gỗ mỡ.

3.1. Phương pháp thu thập mẫu

Mẫu gỗ sẽ được thu thập từ các cây mỡ có độ tuổi khác nhau, đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ quần thể cây mỡ tại khu vực nghiên cứu. Các mẫu sẽ được cắt theo chiều từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn để phân tích sự biến đổi của tính chất co rút và giãn nở. Việc thu thập mẫu sẽ được thực hiện vào thời điểm thích hợp để đảm bảo chất lượng mẫu gỗ, từ đó kết quả nghiên cứu sẽ phản ánh chính xác tình trạng thực tế của gỗ mỡ.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự biến đổi khối lượng thể tích và các tính chất co rút, giãn nở của gỗ mỡ có sự khác biệt rõ rệt theo chiều từ tâm ra vỏ và từ gốc đến ngọn. Cụ thể, KLTT của gỗ mỡ giảm dần từ tâm ra vỏ, điều này cho thấy sự phân bố không đồng đều của các thành phần trong thân cây. Các tính chất co rút và giãn nở cũng có sự biến đổi tương tự, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng gỗ trong các ứng dụng khác nhau. Kết quả này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng cho việc chế biến gỗ mà còn góp phần nâng cao giá trị kinh tế của cây mỡ.

4.1. Mối tương quan giữa KLTT và tính chất gỗ

Phân tích cho thấy có mối tương quan chặt chẽ giữa khối lượng thể tích và các tính chất co rút, giãn nở của gỗ mỡ. Gỗ có KLTT cao thường có khả năng co rút và giãn nở thấp hơn, điều này cho thấy rằng việc lựa chọn gỗ có KLTT phù hợp là rất quan trọng trong sản xuất đồ gỗ. Kết quả này sẽ là cơ sở để các nhà sản xuất đưa ra quyết định hợp lý trong việc lựa chọn nguyên liệu, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm gỗ.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã xác định được sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây mỡ (Manglietia conifer Dandy) tại Na Rì, Bắc Kạn. Kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc phát triển ngành công nghiệp gỗ. Đề xuất các giải pháp chế biến và bảo quản gỗ mỡ dựa trên kết quả nghiên cứu sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên gỗ. Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất gỗ để có những ứng dụng thực tiễn hiệu quả hơn trong tương lai.

5.1. Kiến nghị

Đề nghị các cơ quan chức năng và các nhà nghiên cứu tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu về tính chất co rút và giãn nở của các loại gỗ khác nhau, không chỉ riêng cây mỡ. Việc xây dựng các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng gỗ dựa trên các tính chất này sẽ giúp nâng cao giá trị sử dụng của gỗ trong ngành công nghiệp chế biến gỗ. Đồng thời, cần có các chương trình đào tạo và nâng cao nhận thức cho người sản xuất về tầm quan trọng của việc lựa chọn nguyên liệu gỗ phù hợp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Hiện nay, tài nguyên gỗ rừng trồng của nước ta rất phong phú và đã trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sản xuất đồ gỗ. Nhu cầu của xã hội về sử dụng gỗ và sản phẩm từ gỗ ngày càng gia tăng cả về số lượng và chất lượng. Trong khi đó, gỗ rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm. Tuy nhiên, gỗ rừng trồng do sinh trưởng nhanh, có khả năng tái sinh tự nhiên tốt song gỗ mềm, nhẹ tỷ trọng thấp hơn nhiều so với một số loài gỗ rừng tự nhiên, tỉ lệ gỗ tuổi non cao, nên còn tồn tại nhiều nhược điểm như: kích thước không ổn định, dễ biến màu, dễ mục, dễ cháy, dễ bị sâu nấm, côn trùng phá hoại và có khả năng hút,nhả ẩm dẫn đến bị thay đổi kích thước theo các chiều không giống nhau, vì thế gỗ dễ bị biến hình, cong vênh, nứt nẻ.

Những nhược điểm này đã mang lại nhiều khó khăn cho việc sản xuất,tiêu thụ sản phẩm của các xí nghiệp sản xuất và làm giảm hiệu quả sử dụng tài nguyên gỗ. Một trong số loài cây gỗ điển hình đang được quan tâm về chất lượng cũng như phương thức bảo quản để tăng khả sử dụng đó là cây Mỡ. Mỡ (Manglietia conifer Dandy) gỗ Mỡ trắng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng ở độ ẩm 15% là 0. Dăm mịn, thịt đều, ít co rút, ít nứt nẻ, ít bị mối mọt và mục.

Chịu được mưa nắng, dễ cưa xẻ, bào trơn, tiện, chạm trổ, bắt sơn, đóng đinh. Là loại gỗ tốt được nhân dân ưa chuộng. Thường gỗ mỡ được dùng vào nhiều công việc: Làm cột, kèo nhà, làm các vật dụng trong gia đình, làm nhà. Mỡ là cây gỗ được ưu tiên trong chương trình trồng rừng (Viện nghiên cứu và phát triển Lâm Nghiệp, 2014) [12].

Gỗ thuộc nhóm IV bảng phân loại tạm thời các loại gỗ sử dụng, phân loại nhóm gỗ rừng Việt Nam (Nguyễn Đình Hưng, 1977) [5]. h 2 Nghiên cứu, xác định tính chất sự biến đổi chất co rút, giãn nở của gỗ là một nhiệm vụ quan trọng trong khoa học gỗ nói riêng và trong nghiên cứu đánh giá giá trị tài nguyên cây gỗ nói chung. Kết quả xác định sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở của gỗ là cơ sở khoa học rất cơ bản và quan trọng để tìm hiểu về bản chất của gỗ, là căn cứ để sử dụng, chế biến, bảo quản gỗ hợp lý và hiệu quả tài nguyên gỗ, là những tiêu chí để đánh giá chất lượng rừng, đánh giá tuyển chọn giống, nghiên cứu những ảnh hưởng của các nhân tố môi trường, biện pháp kinh doanh. Nhiệm vụ nghiên cứu xác định sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở của gỗ phải là một hoạt động khoa học thường xuyên phục vụ cho nghiên cứu, sản xuất trong mỗi thời kỳ.

Mà việc sử dụng gỗ để làm đồ nội thất thì tính chất quan trọng nhất đó tính co rút và giãn nở. Tính co rút và giãn nở của gỗ không chỉ gây khó khăn trong quá trình gia công, chế biến, sử dụng, mà còn hạn chế khả năng sử dụng gỗ trong môi trường có sự biến động lớn về độ ẩm. Như vậy, nghiên cứu xác định sự biến đổi định tính chất co rút và giãn nở của gỗ ở nước ta có một ý nghĩa to lớn, nhưng kết quả nghiên cứu từ trước cho đến nay còn rất hạn chế cả về số lượng và chất lượng, còn quá ít so với tài nguyên rừng ở nước ta, đã không đáp ứng được những nhu cầu, đòi hỏi của phát triển kinh tế xã hội ở nước ta, đặc biệt trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Cần nghiên cứu tính chất co rút và giãn nở này từ tâm ra vỏ, từ gốc đến ngọn là rất quan trọng vì gỗ là vật liệu sinh học nên tính chất gỗ có thể biến đổi ở các vị trí khác nhau trong thân cây, từ các nghiên cứu này mà người sản xuất có thể lựa chọn được sản phẩm gỗ có tính chất co rút giãn nở phù hợp với mục đích sản xuất.

Từ đó tối ta được nguồn nguyên liệu gỗ rừng trồng, nâng cao hiệu quả kinh tế. h 3 Tuy nhiên qua tìm hiểu các nghiên cứu về cây Mỡ trong nước tôi nhận thấy rằng nghiên cứu về sự biến đổi các tính chất co rút và giãn nở trên gỗ cây Mỡ được trồng ở Việt Nam thì chưa có nhiều nghiên cứu, báo cáo tại Việt Nam. Vì vậy tôi chọn đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở trong thân cây Mỡ (Magnolia conifer Dandy) trồng ở huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn” là rất cần thiết. Mục tiêu nghiên cứu 1.

Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu được sự biến đổi các tính chất liên quan đến độ ổn định kích thước gỗ của cây Mỡ 1. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu được sự biến đổi khối lượng thể tích (KLTT) theo hướng từ tâm ra vỏ, từ gốc cho đến ngọn. - Nghiên cứu sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở theo hướng từ tâm ra vỏ, từ gốc đến ngọn. - Kiểm tra được mối tương quan giữa KLTT và các tính chất co rút, giãn nở của gỗ.

Ý nghĩa nghiên cứu của đề tài 1. Ý nghĩa khoa học - Qua nghiên cứu thực tiễn đề tài giúp ta làm quên với các nghiên cứu khoa học, ứng dụng những kiến thức đã học được từ trong nhà trường và thực tiễn. Củng cố kiến thức cơ sở cũng như chuyên môn ngành, sau này có điều kiện tốt hơn để phục vụ công tác phát triển ngành Nông lâm kết hợp trong khoa Lâm Nghiệp. - Tạo điều kiện cho sinh viên được tiếp xúc, làm quen với thực tế công tác nghiên cứu khoa học.

h 4 - Giúp sinh viên nâng cao trình độ, học hỏi kinh nghiệm trong thực tế để áp dụng vào việc nghiên cứu khoa học. - Góp phần hoàn chỉnh dữ liệu trong nghiên cứu khoa học về nghiên cứu chuyên sâu loài cây Mỡ. - Kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học đánh giá được sự biến đổi tính chất co rút và giãn nở của cây Mỡ. Ý nghĩa thực tiễn - Số liệu thu thập phải khách quan, trung thực và chính xác.

- Trên cơ sở nghiêm cứu sự thay đổi một số tính chất vật lý và cơ học của gỗ Mỡ. - Đề xuất một số giải pháp kiến nghị về phương pháp, cách thức chế biến và bảo quản gỗ Mỡ. h 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 2.

Tính chất hút nước của gỗ Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong nước. Tính chất hút nước của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước, thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như khối lượng thể tích, vị trí, chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu., trong đó yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích. Khối lượng thể tích càng lớn thì khả năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút nước chậm hơn gỗ giác.

Mặt cắt xuyên tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang càng lớn thì tố độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước 16 nhanh nhưng không nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹ thuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất, dưới điều kiện áp suất thường. Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hoà thớ gỗ.

Trong công nghệ cần phải chú ý đặc điểm này của gỗ để lựa chọn độ ẩm gỗ cho thích hợp. Với loại gỗ có hút nước lớn, tốc độ hút nước nhanh, trong quá trình nấu bột giấy, dịch nấu dễ dàng thẩm thấu vào gỗ. Tuy nhiên trong sản xuất ván nhân tạo, lượng keo dễ bị thấm sâu, nhiều gây thiếu keo trên bề mặt dán dính nếu điều chỉnh độ nhớt của keo không phù hợp (Dương Văn Đoàn và cs, 2010) [3]. Tính chất thoát ẩm của gỗ Đối với quá trình thoát ẩm từ gỗ tươi, ướt.

Trong thực tế khi co dãn người ta dễ dàng nhận thấy rằng nó không đều theo 3 chiều. Sở dĩ có sự sai khác nhau về co dãn giữa hai chiều dọc thớ và ngang thớ là do sự sắp xếp tế bào và cấu trúc vách tế bào. Trong thân cây đại bộ phận tế bào xếp dọc thân h 6 cây (ở gỗ lá rộng tổng cộng chiếm khoảng 90% thể tích) chỉ có tia gỗ là sắp xếp theo chiều ngang thân cây). Theo cấu trúc vách tế bào thì trong mỗi tế bào đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc tế bào.

Như vậy ta rút ra một kết luận: trong cây đại bộ phận các mixen sắp xếp song song với trục dọc thân cây. Theo chiều ngang thớ, co dãn xuyên tâm nhỏ hơn theo chiều tiếp tuyến là do tia gỗ gây nên. Các tế bào tia gỗ nằm vuông góc với trục dọc thân cây. Với mỗi tia gỗ thì co dãn ngang thớ là lớn hơn rất nhiều so với chiều dọc tia gỗ, chiều ngang tia gỗ chính là chiều tiếp tuyến của thân cây, chiều dọc tia gỗ là chiều xuyên tâm của thân cây.

Sự chênh lệch co dãn theo ba chiều, nhất là theo hai chiều xuyên tâm và tiếp tuyến dễ gây nên biến hình, cong vênh, nứt nẻ (Dương Văn Đoàn và cs, 2010) [3]. Khối lượng thể tích của gỗ KLTT là cơ sở hợp lý cho việc đánh giá giá trị của gỗ trong những lĩnh vực sử dụng khác nhau. KLTT có mối liên quan mật thiết với các tính chất vật lý, cơ học khác của gỗ. KLTT liên quan chặt chẽ đến sức co giãn của gỗ, theo các chiều thớ khác nhau, ảnh hưởng của khối thể tích là khác nhau.

KLTT là nhân tố quan trọng đối với khả năng truyền nhiệt của gỗ, gỗ nặng có khả năng truyền nhiệt cao hơn gỗ nhẹ. KLTT cũng ảnh hưởng tới độ cứng của gỗ, gỗ có KLTT càng lớn thì độ cứng càng cao đồng thời có khả năng chịu mài mòn cao. KLTT của gỗ nặng hay nhẹ là do cấu tạo của gỗ quyết định, do đó KLTT có ảnh hưởng đến hầu hết các tính chất vật lý, cơ học của gỗ. Gỗ có khối lượng thể tích thấp thì cường độ cơ học của gỗ cũng thấp.

KLTT là một nhân tốc quan trọng trong việc sử dụng nguyên liệu gỗ (Nguyễn Quý Nam và cs, 2006) [7]. Tổng quan tình hình nghiên cứu 2.