Chương 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC VÀ TRONG NƯỚC 1. Tình hình cơ giới hoá khâu trồng dứa ngoài nước. Năm 2007, sản xuất dứa của thế giới đạt 18,9 triệu tấn (theo FAOSTAT 2009 – http://www. So với năm 2002 sản lượng đã tăng 19 %.
Thái Lan, Philippines và Indonesia là những nước sản xuất chính mặt hàng dứa đã chế biến (như nước ép dứa và dứa đóng hộp) cho thị trường xuất khẩu. Một thị trường xuất khẩu thường bao gồm 80 % dứa đóng hộp và nước ép, 20 % mặt hàng dứa tươi. Ấn độ và Trung Quốc là những nước xuất khẩu lớn nhưng những nước này có thị trường nội địa lớn và không cung cấp nhiều hàng cho xuất khẩu. Nước xuất khẩu lớn nhất hàng dứa tươi là Costa Rica với 47 % thị phần xuất khẩu của cả thế giới.
Những nước xuất khẩu lớn mặt hàng dứa tươi là Philippines, Bờ Biển ngà, Ecuador, Panama, Ghana và Honduras. Hiện nay ở một số nước phát triển trên thế giới như Nhật, Mỹ, Úc đã áp dụng rất nhiều máy trồng cây con vào phục vụ cho một số cây trồng như cà chua, ớt, rau màu, mía, v.nhưng chưa có mẫu máy trồng dứa nào chuyên dùng áp dụng rộng rãi trong sản xuất. Để cơ giới hoá khâu trồng cây người ta đã sử dụng các loại máy trồng từ đơn giản đến phức tạp [1], [2]. Theo cơ cấu trồng cây, người ta phân biệt các loại máy trồng đơn giản, máy trồng bán tự động và máy trồng tự động.
Ở các máy trồng đơn giản, công nhân đặt cây giống vào rãnh đất; máy chỉ thực hiện việc xẻ rãnh trước khi trồng, lấp và nén đất sau khi trồng, ví dụ một số mẫu máy của nước ngoài (hình 1. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Một số mẫu máy trồng cây đơn giản của nước ngoài * Hiện nay máy trồng cây thường có các bộ phận sau, bộ phận tạo rãnh, bộ phận vun lấp nén đất vào gốc là giống nhau còn Bộ phận trồng có nguyên lý làm việc khác nhau, máy trồng cây có thể phân loại theo các nguyên lý làm viêc sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Theo nguyên lý tay kẹp Lưỡi rạch 1 tạo rãnh để đặt cây non, các tay kẹp 3 nhận chuyển động truyền tới từ Hình 1.2 Sơ đồ máy trồng có bộ phận trồng theo nguyên lý tay kẹp bánh xe 6. Công nhân đưa cây non vào bộ phận kẹp khi tay kẹp đi gần tới cung dẫn hướng. Trong quá trình bộ phận kẹp tựa vào cung dẫn hướng cây non được giữ trong bộ phận kẹp.
Khi bộ phận kẹp ra khỏi cung dẫn hướng, bộ phận kẹp sẽ tự động nhả cây non vào rãnh trống đã được rạch sẵn. Bộ phận lấp đất sẽ lấp đất và nén đất vào gốc cây. Máy trồng làm việc theo kiểu này có cấu tạo khá đơn giản nhưng đạt được độ chính xác về khoảng cách cây cao. Hiện nay ở một số nước trên thế giới như Nhật, Mỹ.phần lớn các máy trồng áp dụng theo nguyên lý kiểu này 1.
Theo nguyên lý cơ cấu hình bình hành Mỗi một máy có thể gồm nhiều nhánh trồng cây, mỗi nhánh bao gồm vài guồng trồng cây 13 được lắp vào 2 đĩa thép tròn lệch tâm nhau nhưng cùng độ cao (đĩa 13ª và 13f). Mỗi một guồng trồng cây theo kiểu cơ cấu hình bình hành, chúng có chung một khâu cố định là khâu nối tâm quay của 2 đĩa thép O1O2 -nằm ngang, khâu O1A là khâu dẫn, khâu O1A và AB được liên kết cứng. Khâu O2B có khớp quay tại B. Ở mọi vị trí thì khâu AB đều có phương nằm ngang, người ta lắp vào đó kẹp giữ cây 13e mà có thể định vị để cho kẹp luôn giữ cây ở vị trí thẳng đứng phía ngọn lên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Kẹp giữ cây gồm 2 má luôn luôn được ép vào nhau nhờ một lò so hình chữ U, điều khiển kẹp giữ cây chặt hay mở là nhờ vào một cam cố định trên AB. Máy trồng làm việc theo kiểu này thì máy đạt được độ chính xác cao về vị trí, khoảng cách trồng cây. Nhưng kiểu máy này có kết cấu cơ cấu hình bình hành (cơ cấu 4 khâu), cơ cấu cam phức tạp, và độ ổn định làm việc không cao nên năng xuất của máy trồng có kiểu nguyên lý này không cao. Kiểu máy này thường áp dụng cho trồng các loại cây non có bầu, những cây có độ bền cơ học không cao (Hình 1.3 Bộ phận trồng cây theo nguyên lý hình bình hành 1.
Theo nguyên lý băng tải tay kẹp Hình 1.4 Bộ phận trồng theo nguyên lý băng tải tay kẹp 1. Điểm nhận cây, 6. Điểm nhả cây LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Công nhân nhặt cây kẹp vào tay kẹp. Tay kẹp được gắn trên băng tải 2 chuyển động vận chuyển cây tới điểm P sẽ tì vào thanh tưạ 4 để giữ cây.
Khi cây đến điểm O tay kẹp mở ra để nhả cây vào rãnh trống. Máy trồng theo nguyên lý này đạt được độ chính xác về khoảng cách cây trồng khá cao hơn so với máy trồng đơn giản; nhưng kết cấu để bố trí băng tải, trống tải khá phức tạp. Máy trồng cây con CPHM-4: Trên cơ sở yêu cầu kỹ thuật nông học đối với máy trồng cây con, những năm 60 (thế kỷ XX) Liên Xô chế tạo hoàn chỉnh máy CPHM-4 dùng để trồng cây con, bộ phận trồng được treo sau máy kéo và được phổ biến trong sản xuất tại Nga và một số nước SNG. Do đặc điểm của cây con mềm, dễ dập gãy do đó rất khó cơ giới hóa trong khâu trồng.
Máy trồng cây hiện nay còn nhờ bàn tay người phụ thêm trong quá trình trồng. Trong phạm vi nhiệm vụ của nó, máy trồng cây con cần đạt những yêu cầu nông học sau: - Cây sau khi trồng phải thẳng đứng hoặc có độ nghiêng đảm bảo, không bị làm cong rễ (nếu có); - Không làm bị thương cây, không để đất lấp phủ hoàn toàn cây; - Đảm bảo độ trồng sâu đều và đúng theo quy định; - Trồng phải nén chặt gốc cây phù hợp; đôi khi trồng xong phải tưới. Máy trồng cây con CPHM-4 (hình 1.5) dùng để trồng cây có bầu hoặc không có bầu. Máy vừa trồng vừa tưới nước hoặc phân nước.
Trang bị chính của máy gồm: + Khay đựng cây con 6. + Guồng đưa cây xuống rãnh. Nhưng khâu đưa cây từ khay cho guồng nhờ bàn tay con người. + Về nguyên lý hoạt động chính như sau: Guồng đưa cây là bộ phận làm việc chính, có những bộ phận giữ cây 10 đưa cây xuống rãnh.
Nhờ có cơ cấu hình bình hành mà bộ phận này giữ vị trí cây con luôn luôn đứng thẳng trong quá trình guồng quay. Bộ phận giữ cây chỉ mở từ khi nó đặt cây xuống dưới rãnh cho đến khi người công nhân đưa cây vào cho nó. Guồng được truyền động từ bánh xe máy trồng đến và quay với vận tốc sao cho tổng hợp vận tốc tiến của máy và vận tốc quay của guồng tại điểm đặt cây xuống rãnh bằng không để cây trồng được thẳng đứng. Thực tế vận tốc quay lớn hơn vận tốc tiến một ít để trừ độ xô cây ra trước do bộ phận lấp gây nên.
Hộp biến tốc (thay đổi tốc độ truyền từ bánh xe chủ động đến guồng) gồm 2 đĩa 17 và 16 nằm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 14 vuông góc với nhau. Đĩa chủ động 17 ép vào đĩa thụ động 16 nhờ lò xo và truyền động bằng ma sát. Vị trí đĩa thụ động so với đĩa chủ động điều chỉnh được nhờ vô lăng 3, do đó làm thay đổi tốc độ quay của guồng phù hợp với vận tốc tiến của máy. - Lưỡi rạch 13 và bánh lấp nén 11.
Thay đổi vị trí bánh lấp nén so với lưỡi rạch sẽ thay đổi độ sâu trồng. - Bộ phận kiểm tra và điều chỉnh để trồng thẳng hàng ngang. Bộ phận kiểm tra gồm hai xích 12 (trái, phải) có các mũi tên 18. Khoảng cách giữa các mũi tên có thể thay đổi được, bằng khoảng cách giữa các cây trong hàng.
Khi bắt đầu trồng, các bộ phận giữ cây của bốn mảng và mũi tên xích kiểm tra phải nằm trên cùng một đường thẳng ngang. Điều chỉnh vị trí xích do người điều khiển máy thực hiện bằng cách vặn vô lăng 4. Cần điều chỉnh sao cho mũi tên xích kiểm tra trùng với hàng cây ngang đã trồng trước. Lúc vô lăng 4 đứng yên, bộ phận kiểm tra hoạt động được nhờ bánh xe máy trồng truyền qua hộp vi sai và đĩa 17.
Máy gồm có 04 nhánh. Mỗi nhánh trồng 01 hàng. Máy có thể trồng với khoảng cách 50; 60 hoặc 70 cm. Để thay đổi khoảng cách cây trên hàng ta thay đổi số bộ phận giữ cây trên guồng.
Nước tưới được đưa từ thùng lắp hai bên máy treo đến hộp 15. Lượng nước tưới cho mỗi cây là 0,8 lít. Nước này tưới vào gốc khi cây vừa đặt xuống rãnh. Vận tốc máy liên hợp máy 0,9 – 1,7 km/h.
Máy cần một người lái máy kéo, một người điều khiển máy trồng, bốn người trực tiếp trồng. Năng suất máy 0,3 – 0,4 hecta/giờ, khối lượng máy 1200 kg. Về nguyên lý hoạt động của máy khá hoàn hảo, trồng được 04 hàng/lượt, việc điều chỉnh máy dễ dàng, không phức tạp. Tuy vậy máy cồng kềnh, nặng nề, không phù hợp với điều kiện đất trồng ở Việt Nam.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thanh kéo dưới; 2. Thanh kéo trên; 3. Vô lăng điều chỉnh đĩa phụ động hộp biến tốc; 4.
Ghế ngồi của người điều khiển máy; 6. Khay để cây con; 7. Biên cơ cấu bình hành; 9. Bộ phận giữ cây; 11.
Bánh lấp nén; 12. Xích kiểm tra; 13. Ghế ngồi người đưa cây cho bộ phận giữ; 15. Hộp nước tưới; 16.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 Tóm lại: Nhu cầu về năng suất và chất lượng xuất khẩu dứa ngày một tăng, đòi hỏi tăng năng suất và đa dạng sản phẩm chế biến từ quả dứa là nhu cầu bức thiết. Ngoài giống thì công tác đẩy mạnh cơ giới hóa khâu trồng dứa để giảm sức lao động và qua đó tăng tính cạnh tranh và góp phần tăng hiệu quả trên một diện tích trồng được đặt lên hàng đầu.Rất nhiều nước trên thế giới đã thiết kế, chế tạo được máy trồng cây với nguyên lý từ đơn giản đến phức tạp. Tuy vậy việc thiết kế, chế tạo máy trồng dứa phù hợp với các điều kiện canh tác còn rất hạn chế.