LỜI MỞ ĐẦU Cơ giới hóa sản xuất lạc là sử dụng máy móc để hoàn thành nội dung các khâu công việc của quá trình sản xuất lạc, hiện nay CGH sản xuất lạc ở nước ta vẫn còn ở mức thấp chủ yếu là thực hiện CGH việc làm đất, bón phân, gieo hạt, quản lý ruộng, chăm sóc và thu hoạch. Việc làm đất, quản lý ruộng đến nay đã cơ bản thỏa mãn yêu cầu CGH ở một số vùng trọng điểm trồng lạc, nhưng riêng khâu gieo trồng và thu hoạch còn một khoảng cách khá lớn, đặc biệt là khâu thu hoạch vẫn phải thực hiện bằng lao động thủ công. Đặc thù của khâu thu hoạch là thực hiện trong khoảng thời gian ngắn và tốn nhiều công lao động nặng nhọc. Chi phí thu hoạch lạc bằng phương pháp thủ công 65÷75 công/ha.
Do tình trạng khan hiếm lao động thời vụ, chi phí thu hoạch lạc ở các vùng sản xuất tập trung đã tăng 2÷3 lần so với 3-4 năm trước đây. Hiện nay chi phí thu hoạch lạc ở vùng ĐNB dao động từ 2. Cơ giới hóa thu hoạch để giảm chi phí lao động, giảm chi phí sản xuất và kịp thời vụ đã trở thành nhu cầu bức xúc cho sự phát triển bền vững của các vùng sản xuất lạc hàng hóa tập trung ở các tỉnh vùng Tây Nguyên và miền Đông Nam Bộ. Đề tài KC-07-29 : “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc” nhằm giải quyết yêu cầu cấp bách trên với mục tiêu cụ thể và sản phẩm sau: - Thiết kế chế tạo và thử nghiệm mô hình ứng dụng mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc ở vùng trồng lạc tập trung.
Mẫu máy có năng suất làm việc thuần túy 0,2÷ 22 ha/h, tỷ lệ nhổ sót ≤ 1,5, tỷ lệ bứt sót ≤ 1%, tỷ lệ quả vỡ ≤3 % và giảm được 90% công lao động, 30÷40% chi phí so với phương pháp thu hoạch thủ công hiện nay. Trên cơ sở mục tiêu và các nhiệm vụ đặt ra, đề tài đã triển khai thực hiện trong thời gian 3 năm. 1 Đơn vị thực hiện: Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ STH cùng với Phân viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ STH thành phố Hồ Chí Minh. Đề tài thực hiện với tổng kinh phí 1.800 triệu đồng, trong đó: -Thuê khoán chuyên môn: 524 triệu đồng; -Nguyên vật liệu năng lượng: 348 triệu đồng; -Thiết bị máy móc: 718 triệu đồng; -Chi khác: 210 triệu đồng.
Thời gian thực hiện và kinh phí thực hiện được chia làm 2 giai đoạn: -Giai đoạn 1: Từ 1/2005 đến 12/2005 đề tài cấp Nhà nước KC-07-29 thuộc chương trình khoa học công nghệ KC-07 (giai đoạn 2001-2005), kinh phí thực hiện là 1.200 triệu đồng; -Giai đoạn 2: Từ 1/2006 đến 12/2007 đề tài KC-07-29 được chuyển thành thành đề tài độc lập cấp Nhà nước, kinh phí thực hiện là 600 triệu đồng (Hợp đồng số 7/2006/HĐ-ĐT). Do tính chất khó khăn phức tạp, chuyển giai đoạn từ đề tài KC-07-29 thành đề tài độc lập và có tính thời vụ cao của đề tài, trên cơ sở đề nghị của Viện Cơ điện Nông nghiệp & Công nghệ STH, Bộ Khoa học và Công nghệ đã có công văn số 1331/BKHCN-KHCNN ngày 30 tháng 5 năm 2007 cho phép đề tài được kéo dài thời gian thực hiện tới tháng 12 năm 2007. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MÁY THU HOẠCH LẠC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 1.Tình hình sản xuất lạc và công nghệ thu hoạch lạc 1.Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Cây lạc là cây lương thưc thực phẩm ngắn ngày, còn là một trong năm loại cây dầu quan trọng trên thế giới. Cây lạc đựơc trồng rộng rãi ở hơn 100 quốc gia châu Mỹ, châu Phi, châu Á với tồng diện tích hơn 25.000 ha; sản lượng hơn 35.000 tấn, năng suất bình quân đạt 14,2 tạ/ha (FAO 2005 - xem bảng 1.
Trong đó diện tích lạc châu Á (xem bảng 1.110 ha chiếm 53,0%, sản lượng đạt 23.135 tấn chiếm hơn 65,3% sản lượng lạc thế giới, năng suất bình quân 17,5 tạ/ha cao hơn năng suất bình quân trên thế giới. Qua số liệu thể hiện bảng 1.3 về diện tích, sản lượng lạc năm 2005 của các quốc gia châu Á. Về diện tích, Việt Nam đứng hàng thứ 5 sau Ấn Độ, Trung quốc, Inđônêsia, Myanmar. Về năng suất bình quân (theo nguồn WAP 7/2006), Việt Nam đứng thứ 3 ở châu Á và thứ 6 trên thế giới sau Mỹ (33,2 tạ/ha),Trung Quốc (29,6 tạ/ha), Braxin (24,6 tạ/ha), Argentina (23,8 ta5/ha), Inđônêsia 20,0 tạ/ha) và Việt Nam (17,4 tạ/ha).
Phần lớn các nước thuộc châu Phi, châu Á lạc trồng trong điều kiện khô hạn và bán khô hạn, không có nước tưới, đầu tư kỹ thuật thâm canh kém, đất nghèo dinh dưỡng nên năng suất thấp dưới 7÷8 tạ/ha. Ngược lại các nước Mỹ, Australia, Argentina, Braxin, Trung Quốc.lạc được coi là cây hàng hóa, đầu tư nghiên cứu, sử dụng giống mới, kỹ thuật thâm canh cao, đầu tư kỹ thuật canh tác hiện đại, vì vậy năng suất đạt cao ( hơn 30 tạ/ha). Đặc biệt trong vòng 10 năm nay, các nước ở châu Á như Trung Quốc, Đài Loan…đã áp dụng rất thành công kỹ thuật thâm canh tổng hợp làm tăng năng suất lạc 20÷50%, đồng thời tiến hành nghiên cứu ứng dụng CGH các khâu gieo, thu họach có hiệu quả, đưa sản xuất lạc của các quốc gia này ngày càng phát triển trên thế giới. Diện tích, Lạc Sản lượng Lạc 2001 – 2005 trên Thế giới Năm Diện tích Sản lượng (ha) (Tấn) 2001 24.
Diện tích, sản lượng Lạc 2001 – 2005 của Châu Á 4 Bảng 1. Diện tích, sản lượng Lạc 2005 của một số Quốc gia thuộc Châu Á 650,000 550,000 16.4: Diện tích, năng suất, sản lượng Lạc 2001 – 2005 tại Việt Nam 5 1.Công nghệ thu hoạch lạc. Sản xuất lạc chủ yếu là để thu hoạch quả làm thực phẩm, chế biến dầu ăn và chế biến thức ăn cho gia súc. Đặc điểm của cây lạc là ra hoa thụ phấn rồi đâm xuống đất để hình thành quả, vì vậy thu hoạch lạc chủ yếu tập trung giải quyết khâu đào nhổ và bứt, tách lấy quả từ cây.
Công nghệ thu hoạch lạc hiện nay trên thế giới theo công nghệ thu hoạch quả tươi và thu hoạch quả khô (hình1.1) *Công nghệ thu hoạch quả tươi: Vào thời điểm khi quả đã chín hơn 90% thì tiến hành đào nhổ và bứt quả ngay trên đồng. Sau đó vận chuyển quả về phơi sấy và bảo quản. Ưu điểm của công nghệ này là rút ngắn thời gian thu hoạch, giảm chi phí vận chuyển, bốc dỡ. Nhược điểm là cần phải xác định chính xác thời điểm thu hoạch, nếu thu hoạch sớm sẽ giảm chất lượng quả, thu hoạch muộn cuống già đẽ gây tổn thất cao.
Công nghệ thu hoạch quả tươi có thể thực hiện theo hai phương pháp (Hình 1.): -Thu hoạch nhiều giai đoạn: Thực hiện riêng rẽ các khâu đào nhổ, thu gom, bứt quả. Các khâu này có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công hoặc thủ công kết hợp với máy đào và máy bứt quả. -Thu hoạch một giai đoạn: Thu hoạch bằng các máy liên hợp thực hiện cùng một lúc các công đoạn: đào nhổ cây - giũ đất - bứt quả - làm sạch – đóng bao (hoặc gom vào thùng chứa quả) ngay trên đồng. *Công nghệ thu hoạch quả khô: Cây lạc sau khi được đào nhổ vẫn còn tiếp tục trao đổi chất để hoàn thiện quá trình chín, tạo cho quả có chất lượng cao hơn.
Do đó có thể nhổ lạc sớm khi quả còn tươi chắc khó đứt, giảm được tổn thất trong quá trình nhổ. Cây lạc khi đào nhổ có độ ẩm 60-80%, độ ẩm quả 30%. Sau khi phơi 2-3 nắng thì độ ẩm của cây và quả còn 20-25% thì tiến hành tách bứt quả, phơi sấy và bảo quản. Nhược điểm của công nghệ này là kéo dài thời gian 6 thu hoạch, chi phí phơi, vận chuyển và bốc dỡ cao.
Cơ giới hoá theo công nghệ này có nhiều loại máy tham gia chủ yếu thực hiện các công đoạn: đào nhổ, giũ đất, phơi cây, thu gom và bứt quả. Công nghệ thu hoạch quả khô có thể thực hiện bằng hai phương pháp: Thu hoạch nhiều giai đoạn và thu hoạch hai giai đoạn (hình 1. CN thu ho¹ch qu¶ t−¬i CN thu ho¹ch qu¶ kh« TH nhiÒu TH mét giai TH nhiÒu giai TH hai giai ®o¹n ®o¹n ®o¹n giai ®o¹n MLH LHM ®µo r¶i §µo ®µo, nhæ, bøt §µo - nhæ ph¬i c©y trªn qu¶, ®ãng bao ®ång Thu gom Ph¬i c©y LHM thu gom ®Ëp bøt qu¶ VËn chuyÓn Thu gom Bøt qu¶ Bøt qu¶ H×nh 1. S¬ ®å c«ng nghÖ vµ ph−¬ng ph¸p thu ho¹ch l¹c Tóm lại từ hai công nghệ thu hoạch quả tươi và quả khô, trên thế giới hiện nay đang áp dụng các phương pháp thu hoạch lạc: thu hoạch nhiều giai đoạn, thu hoạch hai giai đoạn và thu hoạch một giai đoạn.
Các phương pháp này nhờ có ưu 7 thế riêng đến nay vẫn song song tồn tại và không ngừng hoàn thiện các kiểu, chủng loại máy.Các loại máy thu hoạch lạc Thu hoạch lạc là một quá trình thực hiện các công đoạn gồm: đào nhổ lạc, giũ đất, rải hàng phơi, gom bứt quả , làm sạch và đóng bao. Dựa vào công năng và kết cấu của máy, có thể phân thành các loại máy sau: Máy đào lạc, máy thu hoạch lạc đào- rải cây trên đồng, máy thu gom và bứt quả lạc và máy liên hợp thu hoạch lạc.Máy đào lạc Trong phương pháp thu hoạch lạc nhiều giai đoạn, máy đào lạc có vai trò quan trọng ảnh hưởng đến chi phí và tổn thất trong thu hoạch. Tác dụng chủ yếu của máy đào lạc là phá vỡ liên kết giữa đất với rễ cây và quả để cho việc thu nhổ bằng thủ công dễ dàng, không gây sót quả. Bộ phận đào của các máy đào lạc làm việc theo 3 nguyên lý sau: -Bộ phận đào bị động: là bộ phận đào có lưỡi đào bắt cố định với khung máy.
Ưu điểm của bộ phận đào này là có kết cấu đơn giản, làm việc chắc chắn, nhưng khả năng phá vỡ liên kết đất kém, lực cản lớn; -Bộ phận đào chủ động: là bộ phận đào trong quá trình làm việc lưỡi đào thực hiện chuyển động tương đối với khung máy. Ưu điểm của bộ phận đào chủ động là giảm được lực cản và tăng khả năng phá vỡ liên kết đất quả, song có kết cấu phức tạp, làm việc không chắc chắn do lực quán tính lớn; -Bộ phận đào phối hợp: là bộ phận kết hợp giữa lưỡi đào cố dịnh với bộ phận chủ động như sàng lắc, trục răng khế. Có ưu điểm là đảm bảo lưỡi đào làm việc chắc chắn và tăng cường khả năng phá vỡ liên kết đất quả.
