Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai (ĐHLN)

Bài nghiên cứu về cấu tạo và thành phần hóa học của Cỏ Voi Lai. Phân tích chuyên sâu đặc điểm, giá trị dinh dưỡng và tiềm năng ứng dụng.

• Tác giả: Nguyễn Thị Châu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Minh Nguyệt
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Chế Biến Lâm Sản
• Đề tài: Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây Cỏ Voi Lai
• Loại tài liệu: Đề tài
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về cây cỏ voi lai và tiềm năng ứng dụng đa ngành

Cây cỏ voi lai, với các giống nổi bật như cỏ voi VA06 hay cỏ Pakchong 1, là một loại thực vật thuộc họ Hòa thảo (Poaceae). Chúng có tên khoa học là Pennisetum purpureum và được biết đến với tốc độ sinh trưởng vượt trội. Đây là giống cây lai tạo, kết hợp ưu điểm của cỏ voi và các giống cỏ khác như cỏ đuôi sói châu Mỹ. Đặc điểm nổi bật của chúng là năng suất sinh khối cao, thân cây có thể đạt chiều cao 4-5 mét. Nhờ khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu nhiệt đới và khả năng thâm canh cao, cỏ voi lai đang trở thành nguồn nguyên liệu quan trọng. Nghiên cứu về cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai không chỉ dừng lại ở việc đánh giá giá trị dinh dưỡng thức ăn chăn nuôi. Nó còn mở ra tiềm năng lớn cho ngành công nghiệp chế biến lâm sản, đặc biệt là sản xuất giấy và bột giấy. Phân tích sâu về cấu trúc giúp hiểu rõ hơn về đặc tính cơ học và hóa học của loài cây này.

1.1. Nguồn gốc và các đặc điểm hình thái thực vật nổi bật

Cỏ voi lai là kết quả của quá trình lai tạo nhằm tối ưu hóa năng suất và chất lượng. Giống cỏ voi VA06 là ví dụ điển hình, được lai giữa cỏ voi và cỏ đuôi sói châu Mỹ. Về mặt hình thái, cây mọc thành bụi, thân thẳng, cao lớn với lá to bản. Chiều cao trung bình từ 4-5 mét, rễ chùm phát triển mạnh. Thân cây có cấu trúc lóng, mắt và đốt rõ ràng, tương tự như tre. Đường kính thân dao động từ 20-30 mm. Bên ngoài thân có lớp sáp mỏng và có thể có lông tơ khi còn non. Các đặc điểm hình thái thực vật này không chỉ ảnh hưởng đến việc thu hoạch mà còn quyết định đến cấu trúc sợi và ứng dụng sau này. Phần ruột của thân cỏ thường xốp và có vị ngọt, là đặc điểm quan trọng khi sử dụng làm thức ăn gia súc.

1.2. Phân biệt các giống phổ biến cỏ voi VA06 và cỏ Pakchong 1

Hiện nay, cỏ voi VA06 và cỏ Pakchong 1 là hai giống cỏ voi lai được trồng rộng rãi. Cả hai đều thuộc loài Pennisetum purpureum và có năng suất sinh khối rất cao. Tuy nhiên, có một số khác biệt nhỏ về giai đoạn sinh trưởng và thành phần dinh dưỡng. Giống VA06, được nghiên cứu trong tài liệu, cho thấy khả năng thích nghi tốt tại các vùng như Ba Vì, Việt Nam. Trong khi đó, cỏ Pakchong 1 có nguồn gốc từ Thái Lan, nổi tiếng với hàm lượng protein thô (CP) cao. Việc lựa chọn giống cỏ phụ thuộc vào mục đích sử dụng, có thể là để tối ưu năng lượng trao đổi (ME) cho chăn nuôi hoặc tối ưu hàm lượng cellulose cho sản xuất công nghiệp. Cả hai đều là những lựa chọn xuất sắc cho nông nghiệp bền vững.

II. Thách thức khi tìm nguyên liệu thay thế gỗ trong chế biến

Ngành công nghiệp chế biến lâm sản, đặc biệt là sản xuất giấy, đang đối mặt với thách thức lớn về nguồn cung nguyên liệu. Rừng tự nhiên ngày càng cạn kiệt, trong khi rừng trồng chưa thể đáp ứng đủ nhu cầu. Điều này thúc đẩy việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu phi gỗ. Cỏ voi lai nổi lên như một ứng cử viên sáng giá nhờ năng suất sinh khối vượt trội và chu kỳ thu hoạch ngắn. Tuy nhiên, việc ứng dụng cỏ voi lai ngoài mục đích làm thức ăn gia súc còn nhiều hạn chế. Các nghiên cứu về cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai cho ngành giấy còn ít. Việc thiếu dữ liệu khoa học về hàm lượng cellulose, hàm lượng lignin, và các chất chiết xuất là rào cản lớn, gây khó khăn trong việc xây dựng quy trình công nghệ phù hợp và hiệu quả.

2.1. Sự thiếu hụt nguồn cung gỗ cho ngành công nghiệp giấy

Sự phụ thuộc vào gỗ làm nguyên liệu chính đang tạo áp lực lớn lên tài nguyên rừng. Khai thác quá mức dẫn đến suy thoái môi trường và mất cân bằng sinh thái. Nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm từ gỗ buộc các nhà khoa học phải tìm kiếm giải pháp thay thế. Các loại cây nông nghiệp như cỏ voi lai, với vòng đời ngắn và khả năng tái sinh nhanh, được xem là giải pháp tiềm năng. Chúng giúp giảm áp lực lên rừng tự nhiên, đồng thời tận dụng được các phế phẩm nông nghiệp, góp phần phát triển kinh tế tuần hoàn.

2.2. Hạn chế khi ứng dụng cỏ voi ngoài lĩnh vực thức ăn gia súc

Mặc dù cỏ voi lai có giá trị cao trong chăn nuôi, việc chuyển đổi sang ứng dụng công nghiệp gặp không ít trở ngại. Thành phần dinh dưỡng cỏ voi chứa nhiều chất chiết xuất tan trong nước và dung môi, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình sản xuất bột giấy. Ví dụ, hàm lượng tro cao (khoảng 2.69%) là một trở ngại cho việc thu hồi hóa chất. Bên cạnh đó, cấu trúc sợi và tỷ lệ các thành phần hóa học khác biệt so với gỗ đòi hỏi phải có những nghiên cứu chuyên sâu để tối ưu hóa quy trình chế biến, đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra và hiệu quả kinh tế.

III. Phương pháp phân tích cấu trúc hiển vi của cây cỏ voi lai

Để hiểu rõ tiềm năng của cỏ voi lai, việc phân tích thành phần hóa học và cấu tạo là bước đi tiên quyết. Nghiên cứu cấu trúc của nó bao gồm hai cấp độ: thô đại và hiển vi. Phân tích cấu tạo thô đại tập trung vào các đặc điểm quan sát được bằng mắt thường như thân, lóng, mắt và sự phân bố của các bó mạch. Trong khi đó, phân tích cấu tạo hiển vi đi sâu vào cấu trúc tế bào thực vật. Phương pháp này đòi hỏi chuẩn bị tiêu bản một cách cẩn thận, từ việc làm mềm mẫu, cắt lát mỏng đến nhuộm màu để quan sát rõ các thành phần như bó mạch, tế bào mô mềm, và sợi. Những phân tích này cung cấp cơ sở lý thuyết vững chắc để giải thích các tính chất vật lý và hóa học của nguyên liệu, từ đó định hướng ứng dụng phù hợp.

3.1. Khảo sát cấu tạo thô đại thân lóng và mắt cỏ

Quan sát thô đại cho thấy thân cỏ voi lai có hình trụ, ruột xốp, và được chia thành các lóng bởi các mắt mọc so le. Trên mặt cắt ngang, các bó mạch (chấm nhỏ màu sẫm) phân bố dày đặc ở lớp vỏ ngoài và thưa dần vào trong ruột. Kích thước bó mạch cũng giảm dần từ trong ra ngoài. Cấu trúc này tương tự như cây tre, cho thấy sự sắp xếp tối ưu cho việc vận chuyển nước, muối khoáng và tăng cường độ cứng cho thân cây. Hiểu rõ cấu trúc thô đại giúp xác định cách xử lý nguyên liệu ban đầu, ví dụ như băm chặt hay nghiền, để chuẩn bị cho các công đoạn chế biến tiếp theo.

3.2. Phân tích cấu trúc tế bào thực vật qua tiêu bản hiển vi

Nghiên cứu ở cấp độ hiển vi cho thấy cỏ voi lai, một cây lớp một lá mầm, không có sinh trưởng thứ cấp. Cấu trúc tế bào thực vật bao gồm tế bào mô mềm, sợi, và các tế bào dẫn. Sợi, thành phần quan trọng cho sản xuất giấy, tập trung nhiều ở phần vỏ. Các tế bào được sắp xếp dọc theo thân cây ở phần lóng và xếp ngang ở phần mắt, giúp trao đổi chất theo chiều ngang. Chiều dài sợi thay đổi tùy theo vị trí, thường đạt giá trị lớn nhất ở giữa lóng và giữa chiều dày thành thân. Những dữ liệu giải phẫu này rất quan trọng để đánh giá chất lượng sợi và dự đoán hiệu suất sản xuất bột giấy.

IV. Cách xác định các thành phần hóa học chính của cỏ voi lai

Việc phân tích thành phần hóa học là cốt lõi để đánh giá giá trị của cỏ voi lai. Quy trình này bao gồm việc xác định hàm lượng của các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Các thành phần chính được quan tâm bao gồm cellulose, hàm lượng lignin, hemicellulose và các chất chiết xuất. Phương pháp phân tích thường tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế (như TCVN, T-os) để đảm bảo tính chính xác và khả năng so sánh. Mẫu nguyên liệu sau khi chuẩn bị (phơi khô, nghiền, sàng) sẽ được xử lý bằng các dung môi và hóa chất khác nhau để tách riêng từng thành phần. Kết quả thu được là cơ sở để kết luận về khả năng ứng dụng của cỏ voi lai, từ làm thức ăn gia súc đến sản xuất bột giấy hay ván nhân tạo.

4.1. Quy trình đo lường hàm lượng cellulose và hàm lượng lignin

Xác định hàm lượng lignin và cellulose là hai chỉ tiêu quan trọng nhất. Cellulose là thành phần quyết định hiệu suất bột giấy. Nó được xác định bằng phương pháp Kiursher-Hofft, sử dụng hỗn hợp acid HNO3 và etanol để loại bỏ các thành phần khác. Lignin, chất liên kết các sợi cellulose, cần được loại bỏ trong quá trình sản xuất giấy trắng. Hàm lượng của nó được xác định bằng phương pháp thủy phân với acid H2SO4 72%, phần còn lại không tan chính là lignin. Nghiên cứu cho thấy cỏ voi lai có hàm lượng cellulose khoảng 39.74% và hàm lượng lignin khoảng 19.31%, những con số đầy hứa hẹn cho ngành giấy.

4.2. Phân tích vật chất khô DM và các chất chiết xuất khác

Ngoài hai thành phần chính, việc xác định các chất khác cũng rất cần thiết. Hàm lượng vật chất khô (DM) được tính sau khi sấy mẫu ở 103°C đến khối lượng không đổi. Hàm lượng tro (chất vô cơ) được xác định bằng cách nung mẫu ở 575°C. Các chất chiết xuất được phân loại dựa trên dung môi sử dụng: ete (hòa tan nhựa, chất béo), nước nóng/lạnh (hòa tan tannin, đường, muối khoáng), và dung dịch NaOH 1% (hòa tan các polysaccarit phân tử thấp). Cỏ voi lai có hàm lượng chất tan trong NaOH 1% khá cao (33.65%), cho thấy sự hiện diện của nhiều hợp chất phân tử lượng thấp, điều này cần được xem xét kỹ trong quá trình chế biến.

V. Kết quả nghiên cứu giá trị dinh dưỡng và công nghiệp cỏ voi

Kết quả từ các phân tích thành phần hóa học cung cấp một cái nhìn toàn diện về tiềm năng của cây cỏ voi lai. Về mặt công nghiệp, hàm lượng cellulose (39.74%) cao hơn một số loại rơm rạ khác, khẳng định đây là nguyên liệu tốt cho sản xuất bột giấy. Hàm lượng lignin (19.31%) ở mức chấp nhận được, cho phép quá trình tẩy trắng không quá phức tạp. Tuy nhiên, hàm lượng chất chiết xuất và tro tương đối cao là một hạn chế cần khắc phục. Về mặt chăn nuôi, các chỉ số như chất xơ không hòa tan trong môi trường trung tính (NDF) và chất xơ không hòa tan trong môi trường axit (ADF) cùng với hàm lượng protein thô (CP) quyết định khả năng tiêu hóa và giá trị dinh dưỡng, giúp nó trở thành nguồn thức ăn gia súc chất lượng.

5.1. Tỷ lệ cellulose và lignin ảnh hưởng đến năng suất sinh khối

Tỷ lệ giữa cellulose và lignin là yếu tố then chốt. Hàm lượng cellulose cao đồng nghĩa với hiệu suất bột giấy cao hơn. Ngược lại, hàm lượng lignin cao đòi hỏi tiêu tốn nhiều hóa chất và năng lượng hơn để loại bỏ. Với tỷ lệ cellulose/lignin hợp lý, kết hợp với năng suất sinh khối khổng lồ (có thể đạt 400-500 tấn/ha/năm), cỏ voi lai cho thấy hiệu quả kinh tế vượt trội so với nhiều loại cây trồng khác. Việc tối ưu hóa giai đoạn sinh trưởng để thu hoạch vào thời điểm có tỷ lệ cellulose cao nhất và lignin thấp nhất là một hướng nghiên cứu quan trọng để nâng cao giá trị của cây trồng này.

5.2. Đánh giá hàm lượng khoáng đa lượng và khoáng vi lượng

Hàm lượng tro tổng (2.69%) phản ánh sự hiện diện của các khoáng đa lượng và khoáng vi lượng. Trong chăn nuôi, đây là những dưỡng chất cần thiết cho vật nuôi. Tuy nhiên, trong công nghiệp giấy, các khoáng chất, đặc biệt là Silic (Si), có thể gây ra các vấn đề như ăn mòn thiết bị và khó khăn trong quá trình thu hồi hóa chất nấu. Do đó, việc phân tích chi tiết thành phần tro để xác định hàm lượng các nguyên tố cụ thể là cần thiết để xây dựng các biện pháp xử lý phù hợp, đảm bảo quy trình sản xuất ổn định và bền vững.

VI. Định hướng sử dụng cây cỏ voi lai trong tương lai bền vững

Với những kết quả nghiên cứu khả quan về cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai, tiềm năng của nó không còn giới hạn trong hàng rào trang trại. Cỏ voi lai hoàn toàn có thể trở thành một nguồn nguyên liệu chiến lược cho nền kinh tế xanh. Việc tận dụng thân cỏ sau khi đã sử dụng lá và ngọn cho chăn nuôi sẽ tạo ra một chu trình khép kín, tối đa hóa giá trị kinh tế và giảm thiểu chất thải. Hướng đi tương lai đòi hỏi sự kết hợp giữa nghiên cứu nông học để cải thiện giống và nghiên cứu công nghệ để xây dựng các quy trình chế biến hiệu quả, biến cỏ voi lai thành một giải pháp bền vững cho cả an ninh lương thực và an ninh nguyên liệu công nghiệp.

6.1. Ứng dụng tiềm năng trong sản xuất bột giấy và ván nhân tạo

Hàm lượng cellulose và chiều dài sợi phù hợp làm cho cỏ voi lai trở thành nguyên liệu tiềm năng cho ngành sản xuất giấy. Thân cỏ có thể được sử dụng riêng hoặc trộn với bột gỗ để cải thiện tính chất và giảm chi phí. Ngoài ra, sau khi băm nhỏ, thân cỏ có thể được dùng làm nguyên liệu sản xuất ván dăm, ván sợi nhân tạo (MDF). Việc phát triển các sản phẩm này không chỉ đa dạng hóa đầu ra cho người nông dân mà còn cung cấp các vật liệu xây dựng và nội thất thân thiện với môi trường, thay thế cho các sản phẩm từ gỗ.

6.2. Tối ưu hóa trong sản xuất thức ăn gia súc và kỹ thuật ủ chua

Trong lĩnh vực chăn nuôi, việc nghiên cứu sâu hơn về thành phần dinh dưỡng cỏ voi ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau sẽ giúp xác định thời điểm thu hoạch tối ưu để đạt được hàm lượng protein thô (CP) và khả năng tiêu hóa cao nhất. Kỹ thuật ủ chua cỏ voi là một giải pháp hiệu quả để bảo quản và nâng cao giá trị dinh dưỡng của cỏ, cung cấp nguồn thức ăn gia súc dự trữ quanh năm. Việc kết hợp kiến thức về hóa học và dinh dưỡng sẽ giúp tối ưu hóa quy trình ủ chua cỏ voi, đảm bảo chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn nuôi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Hiện nay, công nghệ chế biến lâm sản có vị thế rất lớn trong sự phát triển chung của khoa học. Là một trong các nhóm ngành đem lại những lợi nhuận to lớn cho nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu cung cấp cho ngành công nghiệp này đang gặp rất nhiều khó khăn. Mà nguyên nhân chủ yếu là rừng tự nhiên ngày càng khan hiếm và cạn kiệt, do con người đã khai thác quá triệt để.

Vì vậy, rừng tự nhiên dần dần không còn là nơi giữ vai trò chủ yếu cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến gỗ nữa. Còn rừng trồng thì chưa thể đáp ứng được nhu cầu về nguyên liệu cho ngành công nghiệp này. Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng các sản phẩm của gỗ ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng. Do đó việc nghiên cứu tìm nguồn nguyên liệu mới cũng như sử dụng có hiệu quả nguồn nguyên liệu có thể thay thế gỗ có ý nghĩa rất quan trọng và là trách nhiệm của các nhà khoa học chế biến lâm sản.

Trên thế giới, ngành chế biến hoá lâm sản được chia thành nhóm các chuyên ngành sản xuất chính, trong đó sản xuất giấy - bột giấy đang là nhóm ngành được quan tâm. Nguyên liệu cho ngành công nghiệp này bao gồm gỗ và các loại thực vật phi gỗ. Nhưng hiện nay, nguồn nguyên liệu gỗ đang khan hiếm và cạn kiệt dần do sự khai thác triệt để của con người. Vì vậy, nguồn nguyên liệu cho nghành công nghiệp chế biến lâm sản nói chung và nghành công nghệ sản xuất giấy – bột giấy nói riêng đang là vấn đề hết sức khó khăn.

Vấn đề sử dụng các loại thực vật phi gỗ làm nguyên liệu cho ngành sản xuất giấy - bột giấy đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm, đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng. Vấn đề đặt ra là làm sao có thể tìm ra loại nguyên liệu đáp ứng được các yêu cầu, tính chất của nguyên liệu cho ngành chế biến giấy - bột giấy. Phế liệu nông nghiệp là một trong những loại nguyên liệu đó. Với rất nhiều ưu điểm khi 4 tận dụng được loại phế liệu này mà lại có được sản phẩm như mong muốn.

Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng như ứng dụng về các loại phế liệu này thì còn rất nhiều hạn chế, chủ yếu chỉ là các nghiên cứu, ứng dụng cho lĩnh vực chăn nuôi, còn trong lĩnh vực chế biến lâm sản hầu như chưa có một nghiên cứu cụ thể nào. Chính vì vậy, được sự đồng ý của khoa Chế Biến Lâm Sản – Trường Đại Học Lâm nghiệp, bộ môn Khoa Học Gỗ, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu cấu tạo và thành phần hóa học của cây cỏ voi lai” bước đầu làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo. Mục tiêu, đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu, ý nghĩa thực tiễn của đề tài 1. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo của cây cỏ voi lai - Xác định hàm lượng các thành phần hóa học của cây cỏ voi lai 1.

Đối tƣợng nghiên cứu Cây cỏ voi lai được trồng ở Viện chăn nuôi, trung tâm nghiên cứu đồng cỏ Ba Vì và Bò Sữa huyện Ba Vì, tỉnh Hà Tây. Nội dung nghiên cứu - Thu thập nguyên liệu và tạo mẫu nghiên cứu - Nghiên cứu cấu tạo thô đại của cây cỏ voi lai - Nghiên cứu cấu tạo hiển vi của cây cỏ voi lai - Xác định hàm lượng tro của cỏ voi lai - Xác định hàm lượng các chất chiết xuất trong các dung môi: ete, nước lạnh, nước nóng, NaOH 1% của cỏ voi lai - Xác định hàm lượng lignin của cỏ voi lai - Xác định hàm lượng cellulose của cỏ voi lai - Kết luận và kiến nghị 1. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa - Phương pháp thực nghiệm 5 1. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài bước đầu làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.

6 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Lý thuyết về cấu tạo của vật liệu có sợi 2. Cấu tạo gỗ Lớp trong Lớpgiữa Lớp ngoài Vách sơ sinh Màng giữa Hình 01. Cấu tạo vách tế bào gỗ Gỗ là sản phẩm có nguồn gốc thực vật, là một tổ hợp đa phần về cấu trúc giải phẫu cũng như về phương diện hóa học.

Cấu tạo gỗ là nhân tố chủ yếu nhất ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Cấu tạo và tính chất liên quan mật thiết với nhau. Cấu tạo gỗ có thể xem là biểu hiện bên ngoài của tính chất. Những hiểu biết về cấu tạo là cơ sở để giải thích bản chất các hiện tượng sản sinh trong quá trình gia công, chế biến và sử dụng gỗ.

Gỗ cây do vô số tế bào cấu tạo nên, các tế bào liên kết với nhau bằng mạng pectic, giống như vữa gắn các viên gạch. Qua nghiên cứu cấu tạo gỗ cho thấy: Vách tế bào là một tổ chức quan trọng của tế bào gỗ, cấu tạo và cấu trúc vách tế bào là nhân tố ảnh hưởng đến các tính chất của gỗ. Vách tế bào chủ yếu do cellulose và lignin tạo nên. Cellulose làm thành sườn vững chắc như cốt sắt, lignin tựa như xi măng bám quanh sườn sắt ấy.

Sườn cellulose do nhiều phân tử celluloza (C6H10O5) liên kết thành mixencellulose, nhiều mixencellulose liên kết tạo thành bó, vô số bó mixen cùng với lignin tạo nên vách tế bào. Vách tế bào được chia làm ba phần: màng giữa, vách sơ sinh và vách thứ sinh. 7 - Màng giữa: Là thành phần nằm giữa hai tế bào cạnh nhau được cấu tạo bằng chất pectic mà thành phần cơ bản là acid tetragalacturonic, là lớp màng mỏng có mức độ hóa gỗ cao. - Vách sơ sinh: Vách này hình thành cùng với sự hình thành của tế bào gỗ, vách này mỏng nằm ở phía ngoài.

Thành phần cấu tạo của nó gồm cellulose, hemicellulose và lignin, có mức độ hóa gỗ cao. Trong vách sơ sinh, các mixencellulose sắp xếp không có trật tự vì thế nó không có tác dụng quyết định đến tính chất của gỗ. - Vách thứ sinh: Là lớp vách hình thành sau cùng trong quá trình sinh trưởng của tế bào, so với màng giữa và vách sơ sinh thì vách thứ sinh là phần dày nhất. Thành phần chủ yếu của lớp vách này là cellulose và lignin.

Ở vách thứ sinh các mixencellulose sắp xếp có trật tự và chia thành ba lớp: + Lớp ngoài: Là lớp mỏng, nằm sát vách sơ sinh. Trong lớp này các mixencellulose xếp vuông góc với trục dọc tế bào hoặc nghiêng một góc 70 ÷ 90 so với trục dọc của tế bào. + Lớp giữa: Nằm kế tiếp lớp ngoài, lớp giữa là lớp dày nhất. Các mixencellulose xếp song song với trục dọc tế bào (trục dọc thân cây) hoặc nghiêng một góc < 30 so với trục dọc vách tế bào.

+ Lớp trong: Mỏng, nằm sát ruột tế bào, các mixencellulose sắp xếp giống như lớp ngoài. Cấu trúc vách tế bào, đặc biệt sự sắp xếp của các mixen trong vách thứ sinh có ảnh hưởng quyết định và là cơ sở lý thuyết chủ yếu nhất để giải thích mối quan hệ về cấu tạo và mọi tính chất của gỗ, các hiện tượng phát sinh trong quá trình gia công, chế biến và sử dụng gỗ. Cấu tạo tre Tre (Bamboo) là tên gọi chung của các loài cây thuộc họ Bambusoideae trong họ hòa thảo (Poaceae) thuộc lớp cây một lá mầm (Monocotyledones) của nghành thực vật hạt kín (Magnoliophyta). Trên thế giới có trên 1300 loài thuộc 79 chi, phân bố tự nhiên ở các nước trong khu vực Đông Nam Á, bao gồm 8 Trung Quốc, Philipines, Thái Lan, Miến Điện, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia và các nước thuộc Châu Mỹ.

Việt Nam có khoảng 150 loài tre thuộc 15 chi phân bố rộng rãi ở nhiều vùng trong cả nước. Tre là một nguồn tài nguyên của vùng nhiệt đới, và do nó có vùng phân bố rộng, sinh trưởng nhanh, dễ gia công và có nhiều tính chất tốt nên tre đã được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống thường ngày ở nhiều địa phương thuộc nhiều quốc gia trên thế giới. Có lẽ không có loài thực vật nào ở vùng nhiệt đới lại có thể cung cấp cho con người nhiều lợi ích về mặt kỹ thuật như tre. Cường độ của thân cây, độ thẳng, độ nhẵn, kết hợp với độ rỗng ruột lớn, khả năng tách trẻ dễ và đều, nhỉều kích cỡ khác nhau giúp chúng thích hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Trong những năm gần đây, tre đã thâm nhập vào thị trường thế giới có sức cạnh tranh cao trong các lĩnh vực như bột giấy và các loại ván. Đặc điểm cấu tạo thô đại: Tre có cấu tạo thân ngầm: là phần thân phát triển dưới mặt đất. Ở các đốt thân ngầm có nhiều rễ và chồi. Cấu tạo của thân ngầm về cơ bản cũng giống như thân tre.

Nhưng có một số đặc điểm khác biệt như lóng ngắn, ruột nhỏ hoặc đặc. Dạng cơ bản của thân ngầm Cấu tạo thân tre: Thân tre chỉ để phần hóa gỗ trên mặt đất gồm có lóng, mắt và đốt. Thân tre có hình trụ, trong rỗng, mặt cắt ngang có hình vành khăn. Trên thân tre, cách một đoạn lại có một mắt tre.

Ở mắt tre có một màng ngang. 9 Thành tre gồm bốn phần, theo thứ tự từ ngoài vào trong là tinh tre, cật tre, thịt tre và màng lụa. Tinh tre màu xanh nằm ở ngoài, bề mặt nhẵn, có lớp sáp. Trong tế bào của lớp ngoài cùng có chất diệp lục màu xanh, đến khi già hoặc sau khi khai thác vận chuyển dần thành màu vàng.

Cật tre nằm phía trong tinh tre, gồm các tế bào đá hình viên gạch. Thịt tre nằm trong cật tre do các bó mạch và các tế bào mô mềm cấu tạo nên. Đặc điểm cấu tạo hiển vi: Cấu tạo hiển vi của tre quyết định tính chất của tre. Tre là loài cây sinh trưởng nhanh, chỉ có sinh trưởng sơ cấp mà không có sinh trưởng thứ cấp.

Tre không có tia gỗ và không có tế bào xếp ngang theo hướng xuyên tâm ở phần lóng tre. Trên mặt cắt ngang, cấu tạo hiển vi của các lóng cho phép xác định số lượng, hình dạng, kích thước và trật tự của các bó mạch. Thân tre gồm khoảng 50% tế bào mô mềm, 40% sợi và 10% tế bào dẫn (mạch và tế bào dây). Tế bào mô mềm và tế bào dẫn có nhiều ở phần thịt tre, còn sợi có nhiều ở phần cật tre.

Ở phần lóng các tế bào xếp theo chiều dọc thân cây, còn ở phần mắt các tế bào xếp vuông góc với chiều dọc thân cây giúp cho quá trình trao đổi theo chiều ngang.