Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình trang bị máy kéo và áp dụng cơ giới hóa trong canh tác mía ở nước ta Trong một vài năm gần đây thực hiện chủ trương lớn của Đảng và Nhà nước ta về công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn. Quá trình chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp gắn với cơ khí hóa để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả và sức cạnh tranh của nông sản hàng hóa trên thị trường đã góp phần nâng cao trình độ cơ giới hóa sản xuất trong nông nghiệp. Cả nước ta hiện nay có trên 400 nghìn máy kéo các loại với công suất khoảng 4,5 triệu mã lực tăng 2,7 lần so với năm 2001, trong đó máy kéo hai bánh dưới 12 mã lực chiếm 67,5%, máy kéo 12-35 mã lực chiếm 26,5% và máy kéo lớn trên 35 mã lực chiếm khoảng 6%. Bình quân trang bị động lực cho một ha canh tác cả nước đạt 1,16 mã lực/ha.
Do điều kiện phát triển kinh tế ở từng vùng khác nhau nên việc trang bị động lực cũng khác nhau. Vùng đồng bằng sông Cửu Long là nơi có trang bị máy kéo cao nhất toàn quốc với 1,85% mã lực/ha và cùng miền núi phía Bắc là nơi có trang bị động lực thấp nhất toàn quốc 0,39 mã lực/ha. Cùng với việc thay đổi chính sách trong sản xuất nông nghiệp, chủ sở hữu nông nghiệp cũng chuyển dần từ doanh nghiệp hoạt động theo mô hình nhà nước sang sở hữu tư nhân, hộ gia đình, đây là những đối tượng có tiềm năng lớn áp dụng máy móc vào sản xuất nhờ đó mà hàng nghìn máy kéo, máy nông nghiệp đã đến với bà con nông dân. Nhiều loại máy kéo cỡ nhỏ đã nhập vào Việt Nam với số lượng lớn từ các nước như là Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc.
Các loại máy kéo này được sử dụng ở nước ta đã góp phần cơ giới hoá nhiều khâu công việc trong sản xuất nông nghiệp. Những năm gần đây tỷ lệ cơ giới hóa làm đất bình quân cả nước đạt 63,8% cao nhất là đông bằng sông Cửu Long đạt 87%; Đông 5 Nam Bộ 75%; Đồng bằng sông Hồng và duyên hải Nam Trung Bộ trên 65%, các vùng khác xấp xỉ 41%. Trung bình canh tác mía thì việc cơ giới hóa các khâu sản xuất chưa đồng bộ và chưa cao. Việc cơ giới hóa canh tác mía tập trung chủ yếu ở các đơn vị, công ty phục vụ những nhà máy đường lớn thuộc cùng trọng điểm sản xuất mía đường như đồng bằng sông Cửu Long, Bắc Trung Bộ, duyên hải miền Trung.
Việc nghiên cứu cơ giới hóa các khâu canh tác mía được một số trung tâm nghiên cứu lớn tiến hành như trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, Viện cơ điện Nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch. Một số mẫu máy phục vụ canh tác mía đã được chế tạo và áp dụng trong sản xuất. Khâu làm đất: Cày ngầm CN20, dùng để cày sau phá tầng đế dày, cày cải tạo tầng canh tác mới cho đất, cắt đứt rễ già, giữ ẩm, làm đất tơi xốp. Khâu trồng mía có các loại máy trồng mía MTM-1, MTM-2, MT1, MT2 đã thực hiện được nhiệm vụ trồng mía hàng đơn hoặc hàng đôi với các thao tác rạch hàng, bón phân, giải hom, cày lấp và nén đất.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng CGH chăm sóc mía 1.
Về mặt quy trình Chăm sóc mía được chia thành hai giai đoạn [13]: giai đoạn mía mới mọc và giai đoạn mía phát triển ra lóng. Đối với giai đoạn thứ nhất các thiết bị cần đáp ứng cho hai loại mía: phục vụ cho mía trồng mới và phục vụ cho mía lưu gốc. * Chăm sóc trong giai đoạn mía chưa phát triển ra lóng: Đối với mía trồng mới đất còn tơi xốp chưa bị nén chặt, cỏ cũng mới mọc còn non dễ bị đứt khi có tác động cơ học vào nên cần có một thiết bị xới móc để diệt cỏ, đồng thời phá váng ở giữa luống mía, tạo độ thông thoáng cho đất. Sau đó khi cây mía đã lớn, phát triển ra lóng thì cần phải cày lật đất ra, bón thúc rải 6 phân chạy dọc theo 2 bên của hàng mía, sau đó lại cày lật lại vun đất vào gốc mía để tránh phân hoá học bay hơi hay cỏ ăn hết, đồng thời vun cao luống mía tạo sự vững chắc cho cây mía.
Đối với mía lưu gốc do gốc mía sau thu hoạch còn cao hơn mặt đất từ 50 - 150 mm nên mầm mía mọc từ gốc ở phía trên mặt đất sẽ yếu, kém phát triển, ảnh hưởng tới năng suất mía vụ sau.Vì vậy cần phạt bỏ phần gốc mía còn lại ở trên mặt đất để mía mầm mọc từ dưới đất sẽ to khoẻ. Ngoài ra cần cắt đứt rễ cũ để xuân hoá rễ, tạo bộ rễ mới khoẻ là rất cần thiết để tạo ra năng suất cao cho vụ sau.Vì vậy cần cày lật hai bên cách gốc từ 150 - 200 mm, với độ sâu từ 180 - 200 mm. Cuối cùng là cày úp, lấp phân và vun gốc mía. Bốn công việc chăm sóc mía lưu gốc này cần được tiến hành ngay sau thu hoạch, càng sớm càng tốt, trước khi gốc mía nảy mầm.
* Chăm sóc trong giai đoạn mía đã phát triển ra lóng: Khi cây mía phát triển ra lóng, đến giai đoạn bón thúc thì cũng giống như chăm sóc mía trồng mới, công việc yêu cầu lúc này là cày lật đất ra, bón thúc phân hoá học, sau đó cày lật trở lại, lấp phân vun đất vào gốc mía. Tuy nhiên khó khăn nhất của việc chăm sóc trong giai đoạn này là thuộc về phần thiết bị. Hiện nay vẫn chưa có một loại thiết bị nào có thể đi lại thuận tiện giữa hàng mía. Về mặt thiết bị Những năm qua nông dân trồng mía ở nước ta có tập quán canh tác thủ công, trừ khâu chuẩn bị đất trồng đã được cơ giới hoá.
Việc chăm sóc mía sau thu hoạch được bà con quan tâm chủ yếu đến các khâu: đốt lá dọn ruộng, băm sửa gốc bằng dao sau đó để nguyên không cày bừa hoặc dùng trâu bò để cày bừa xả gốc. Các biện pháp này không đảm bảo về yêu cầu chất lượng kĩ thuật, hiệu quả thấp. Để giải quyết vấn đề này cần phải có một số máy móc, thiết bị xử lý, chăm sóc mía. 7 Các thiết bị đã được nghiên cứu hiện nay ở nước ta chủ yếu phục vụ cho việc chăm sóc mía còn non chưa ra lóng [11,14]: - Với mía lưu gốc hiện đã có nhiều mẫu máy được nghiên cứu như: máy bạt gốc kết hợp với cày móc rễ và bón phân của Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu chế tạo; máy bạt gốc, sản phẩm của đề tài KC.09; - Với mía trồng mới, ở giai đoạn mới mọc cũng đã có nhiều loại máy đã được nghiên cứu và ứng dụng như: máy xới vun giữa hàng mía (Viện CĐNN & CNSTH); máy bón phân, vun gốc mía [14] (Trường Đại học Nông lâm Tp HCM), v.
Đặc điểm chung của các máy này là liên hợp với máy kéo lớn. Do mía còn bé nên gầm máy kéo có thể đi trên các hàng mía mà không gây hư hại cho cây mía. Nói chung ở giai đoạn mía còn bé, các máy chăm sóc đã được nghiên cứu ở nước ta đáp ứng khá tốt các yêu cầu về chăm sóc mía. Tuy nhiên về mặt chi phí công suất, các công đoạn này thường yêu cầu công suất chi phí không lớn nên khi liên hợp với máy kéo lớn thường không sử dụng hết công suất của máy kéo.
Với giá thành đầu tư của máy kéo lớn, việc không sử dụng hết công suất gây lãng phí và làm tăng giá thành của các công đoạn này. Vấn đề đặt ra nếu chúng ta có một liên hợp máy vừa có khả năng thực hiện tất cả các công đoạn chăm sóc, từ mía lưu gốc, mía còn nhỏ cho đến khi mía đã ra lóng sẽ tiết kiệm được đáng kể chi phí sản xuất. Máy xới, vun giữa hàng mía (của Viện cơ điện NN & CNSTH ). Máy bón phân, vun gốc mía (Trường Đại học Nông lâm Tp HCM).
* Giai đoạn mía đã ra lóng: Lúc này do cây mía đã phát triển ra lóng, cao từ 700 - 1000 mm trở lên. Các máy kéo lớn có công dụng chung khi đi trên các hàng mía sẽ làm gãy, hư hại tới mía. Viện Cơ điện NN & CNSTH, Trường Đại học NN I cũng có đưa ra mẫu cày, xới liên hợp với 9 máy kéo Bông sen cho việc chăm sóc giữa hàng. Tuy nhiên khoảng cách giữa hai vệt bánh của máy kéo Bông sen 12 vẫn còn lớn nên máy chỉ sử dụng cho những nơi có khoảng cách giữa 2 hàng mía từ 1200 - 1400 mm nên và rất khó điều khiển máy đi giữa hai hàng, do đó gây hư hại đáng kể cho mía.
Ngoài ra theo nhận định của một số chuyên gia, công suất 12 mã lực cho công việc chăm sóc mía ở những vùng mía tập trung là nhỏ và cho năng suất thấp. Một số nghiên cứu gần đây của Trường ĐH Nông nghiệp I đã thử nghiệm sử dụng máy kéo cỡ nhỏ 6 - 7 mã lực dùng động cơ xăng có phay lắp trên trục di động của máy kéo để chăm sóc. Các máy này chỉ thực hiện được công việc chủ yếu là làm cỏ giữa hai hàng mía. Các công đoạn như rạch rãnh bón phân, vun gốc hiện không thực hiện được do công suất có hạn.
Như vậy, việc cơ giới hoá chăm sóc giữa hàng mía không chỉ đơn thuần là vấn đề hệ thống máy chăm sóc mà quan trọng bậc nhất hiện nay là có được một nguồn động lực đủ lớn và có thể đi vào giữa hàng mía. Hiện có hai giải pháp để nguồn động lực có thể vào nương mía là sử dụng các máy kéo gầm cao hoặc nâng cao khoảng cách giữa hai hàng mía và giảm bề rộng của máy kéo. Phương án nâng cao gầm máy kéo là không hợp lý, một mặt do công nghệ chế tạo máy kéo lớn ở nước ta chưa phát triển nên việc cải tiến nâng cao hệ di động là rất khó khăn, mặt khác với địa hình các nương mía ở phía Bắc thường là đồi dốc, các máy kéo gầm cao sẽ có độ ổn định rất thấp. Phương án tăng bề rộng giữa hai hàng mía lên 1,4 - 1,6 m như các nước đang phát triển cũng là một phương án khả thi, tuy nhiên hiện nay các quy trình nông học của nước ta hiện đang khuyến cáo là từ 1 - 1,2 m.