phần mở đầu và 4 chương được trình bày trong 133 trang không bao gồm tài liệu tham khảo và phụ lục. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu - Chương 2. Đối tượng, vật liệu và phương pháp nghiên cứu - Chương 3. Xây dựng mô hình toán quá trình bứt quả lạc trong bộ phận bứt - Chương 4.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm Luận án sử dụng 72 tài liệu tham khảo, bao gồm: 22 tài liệu tiếng Việt; 33 tài liệu tiếng Anh; 6 tài liệu tiếng Nga, Bungari và 11 trang website chính thống. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Đặc điểm sinh học và cơ lý tính của cây lạc khi thu hoạch 1. Đặc điểm sinh học cây lạc trong giai đoạn thu hoạch Cây lạc (đậu phộng) là một loài cây thuộc họ Đậu có nguồn gốc tại Trung và Nam Mỹ.
Cây lạc là cây thân thảo đứng, là cây trồng hàng năm. Hiện nay lạc được trồng khá phổ biến ở Việt Nam và cho năng suất cũng nhu hiệu quả kinh tế cao. Lạc thích hợp với những loại đất có thành phần cơ giới nhẹ và thoát nước tốt, như đất cát pha, đất thịt nhẹ …và được trồng ở đồng bằng Bắc bộ, Trung bộ, Tây Nguyên và Đông Nam bộ [1],[2]. Cây lạc Cây lạc gồm các bộ phận chính như sau (hình 1.1): Lá; thân; rễ; quả (củ).
- Lá cây lạc: Lá kép mọc đối, kép hình lông chim với bốn lá chét, kích thước lá chét dài 4-7 cm và rộng 1-3 cm. Lá kèm 2, làm thành bẹ bao quanh thân, hình dải nhọn. - Thân cây lạc: Thân phân nhánh từ gốc, có các cành toả ra, cao 30-50 cm tùy theo giống và điều kiện trồng trọt. - Rễ cây lạc: Rễ cọc, có nhiều rể phụ, rễ cộng sinh với vi khuẩn tạo thành nốt sần.
- Quả (củ) lạc: Cụm hoa chùm ở nách, gồm 2-4 hoa nhỏ, màu vàng. Dạng hoa đậu điển hình màu vàng có điểm gân đỏ, cuống hoa dài 2-4 cm. Sau khi thụ phấn, cuống hoa dài ra, làm cho nó uốn cong cho đến khi quả chạm mặt đất, phát triển 6 thành một dạng quả đậu (củ) trong đất, mỗi quả chứa 1-4 hạt và thường có 2 hạt. Quả hình trụ thuôn, không chia đôi, thon lại giữa các hạt, có vân mạng.
Đặc điểm cơ lý của quả lạc khi thu hoạch Để tách được quả lạc tươi ra khỏi thân và rễ cần nghiên cứu cơ lý của quả lạc và cuống do đó trong phạm vi nghiên cứu của luận án, chúng tôi chỉ xem xét kỹ đặc điểm của thân, quả và cuống quả [62],[3]. Cây lạc khi thu hoạch - Đặc điểm Thân - Cành cây là thân mềm, lúc còn non thì tròn, sau khi ra hoa phần trên thân có cành rỗng, hoặc có cạnh. Thân có 15-25 đốt, ở phía dưới gốc đốt ngắn, ở giữa và phía trên thân đốt dài, thân thường có màu xanh hoặc màu đỏ tím, trên thân có lông tơ trắng, nhiều hay ít tuỳ thuộc vào giống, tuỳ vào điều kiện ngoại cảnh. Thân lạc tương đối cao và phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm di truyền giống.
- Quả và hạt lạc: Sau khi thụ phấn, tia lạc phát triển đẩy bầu hoa xuống đất. Tia do mô phân sinh nằm ở gốc bầu hoa hình thành, thực chất là bộ phận của quả. Tận cùng tia là quả phát triển sau khi tia đã đâm xuống đất. Tia thường dài không quá 15cm.
Tia có tính hướng địa dương, mọc đâm thẳng vào đất và quả phát triển ở vị trí nằm ngang giữa độ sâu 2-7cm dưới mặt đất. * Cấu tạo quả: Quả lạc hình kén, dài 1-4 cm, đường kính rộng 0,5- 1,8 cm, một đầu có vết đính với tia, đầu kia là mỏ quả, phần giữa thắt eo lại, ngăn cách các hạt. Mỏ quả, độ thắt, kích thước, trọng lượng quả là những đặc điểm để phân loại giống lạc. Quả lạc hình thành từ ngoài vào trong, vỏ có trước, hạt có sau, hoa nở được 30 ngày thì vỏ quả hình thành xong.
Hoa nở được 60 ngày hạt hình thành xong. Hình dạng quả thay đổi tuỳ theo giống. Mỏ quả tù, hơi tù hoặc nhọn, eo lưng, eo bụng rõ hay không, đường gân trên vỏ quả nhiều hay ít là những chỉ tiêu dùng để phân 7 loại giống lạc. Màu sắc vỏ quả thay đổi nhiều theo điều kiện ngoại cảnh đất trồng lạc, đều kiện phơi.
Ở đất cát, vỏ quả màu vàng sáng, bóng Hình dạng hạt có dạng hạt tròn, bầu dục trong một quả, hạt ở ngăn trước dài, bé, hạt ở ngăn sau ngắn, to. Số hạt trong 1 quả thay đổi chủ yếu do giống, phần lớn quả có 2 hạt, một số giống có 3 hạt. Quả có 1 hạt giống nào cũng có. Thường giống quả to, quả có ít hạt, giống hạt nhỏ quả có nhiều hạt [4].
Tổng hợp sinh thái, tính chất cơ lý các giống lạc khi thu hoạch [5] Giống TT Thông số Đơn vị MTD-7 LỲ I Sinh thái 1.1 Chiều cao cây tự nhiên cm 47 48,2 1.2 Kích thước chùm quả (CxR) cm 8x9 7x9 1.4 Chiều dài tia (cuống quả) cm 3–4 3-4 1.5 Kích thước quả mm - Dài 22 – 35 20- 25 - Rộng (đường kính) 12 – 15 10 - 12 1.6 Số cây Cây/ m2 42,67 55 1.7 Số quả Quả/ m2 426,7 783,7 II Tính chất cơ lý 2.1 Khối lượng cây kg/ m2 3,02 2,546 2.2 Khối lượng thân kg/ m2 2,07 1,277 2.3 Khối lượng quả kg/ m2 0,78 0,750 2.4 Khối lượng tạp kg/ m2 0,21 0,520 2.6 Độ ẩm quả % 57,5-59,2 52,1-54,3 III Tỷ lệ (theo khối lượng) 3.2 Tạp chất/cây % 6,95 20,4 3.3 Quả non/quả chắc % 9,33 5,2 IV Năng suất quả tươi kg/ha 7. Mối liên kết giữa cây và quả lạc khi thu hoạch Theo kết cấu của cây, quả lạc liên kết với thân qua cuống. Nếu tạo một lực bứt tác động tại vị trí liên kết quả và cuống sao cho có hướng trùng với trục quả, có trị số 8 lớn hơn lực liên kết cuống và quả, nhưng nhỏ hơn lực phá hủy thì sẽ bứt được quả an toàn. Để bứt được quả lạc ra khỏi thân, ta quan tâm đến mối quan hệ của 3 liên kết: Liên kết giữa đầu cuống với thân; liên kết cuống với cuống; liên kết giữa cuối cuống với quả (hình 1.3) và độ ẩm khi bứt quả lạc.
Các mối liên kết của quả lạc [23] 1- Giữa cuống với thân; 2- Giữa hai đầu cuống; 3- Giữa cuống với quả Theo các tác giả X. Wang [23] đã xác định độ bền kéo giữa quả - cuống – thân cây giảm dần theo độ ẩm khi cây được phơi khô. Khi mới thu hoạch, cây quả còn tươi, độ ẩm tương đối của thân cây khoảng 66% và độ bền kéo giữa gốc - cuống là 18,84 N, giữa cuống - quả là 15,46 N và giữa hai đầu cuống là 25,84 N. Sau 1-2 ngày phơi, độ ẩm và độ bền kéo giảm nhanh.
Sau đó, độ ẩm thay đổi chậm lại và độ bền kéo giữa các nút hầu như không đổi và có các giá trị tương ứng là: 9,41; 7,65 và 11,59 N. Chính vì điều này mà tại các nước Bắc Mỹ, nơi có khí hậu khô ráo vào mủa thu hoạch lạc, người ta thường áp dụng công nghệ thu hoạch quả khô. Đo độ bền kéo của các bộ phận khác nhau của quả lạc [23]. 9 Một nghiên cứu khác được tiến hành nhằm xác định độ bền kéo và cắt của các phần thân, cuống quả lạc tươi trong trạng thái có dính đất khi cây được đào nhổ khỏi mặt ruộng và khi kéo thuần túy ngay sau khi đào, được tiến hành bởi Yang Ranbing, Xu Yufeng, Liang Jie và cộng sự [24].
Năm 2022, nhóm tác giả Trần Võ Văn May, Phan Hòa, Lê Minh Lư [6], đã tiến hành nghiên cứu một số tính chất vật lý của cây và quả lạc giống L14 (là giống đang được sử dụng phổ biến nhất ở nước ta hiện nay) và đã công bố một số kết quả như sau: - Lực bứt tại vị trí giữa quả và cuống rễ: 16,76 N - Lực bứt tại cuống rễ (vị trí giữa cuống và gốc cây): 32,45 N - Lực bứt tại vị trí giữa cuống rễ và gốc cây: 18,85 N Theo kết quả thí nghiệm đo của chúng tôi, đối với giống lạc L20 lực ép tĩnh gây vỡ quả lạc khoảng 100 N. Tình hình sản xuất và cơ giới hoá khâu thu hoạch lạc trên thế giới và Việt Nam 1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Cây lạc là cây công nghiệp ngắn ngày, là một trong năm loại cây chế biến dầu quan trọng trên thế giới. Cây lạc được trồng rộng rãi ở hơn 115 quốc gia.
Trên toàn thế giới năm 2020 đã sản xuất được 44. Sản lượng lạc năm 2020 của các nước sản xuất lạc lớn trên thế giới được thể hiện trong bảng 1. Sản lượng lạc năm 2020 của các nước sản xuất lạc lớn [64] Diện tích Năng suất TT Nước Sản lượng (tấn) (ha) (kg/ha) 1 Trung Quốc 16.118,6 10 Trung Quốc là nước sản xuất lạc lớn nhất thế giới với sản lượng 16.000 tấn mỗi năm và được sản xuất chính ở các tỉnh Giang Tô, Sơn Đông, Quảng Đông và Hà Nam. Ấn Độ đứng thứ hai với sản lượng 6.000 tấn hàng năm, là nguồn cung cấp cây có dầu chính ở nước này.
Thị trường xuất khẩu lạc chính của Ấn Độ bao gồm Indonesia, Pakistan và Malaysia. Mỹ là nhà sản xuất lớn thứ tư trên thế giới, sau Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria và là một trong những nước có năng suất và giá trị xuất khẩu lạc hàng đầu thế giới. Tình hình cơ giới hóa sản xuất lạc trên thế giới Hiện nay đã tồn tại và phát triển cơ giới hóa thu hoạch lạc theo công nghệ thu hoạch tươi và khô. Hệ thống máy cho hai công nghệ này được nghiên cứu và ứng dụng theo các phương pháp thu hoạch: nhiều giai đoạn; hai giai đoạn và một giai đoạn.
Trong đó, Công nghệ thu hoạch quả khô hai giai đoạn thường được áp dụng phổ biến tại các nước và khu vực thời tiết khô ráo, ít mưa (Bắc Mỹ, Braxin, v.) là điều kiện thích hợp cho việc phơi cây ngay tại ruộng. Công nghệ thu hoạch quả tươi cùng với phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn là thích hợp cho các quốc gia có trình độ phát triển công nghiệp thấp, trồng nhiều vụ trong năm, điều kiện đồng ruộng nhỏ hẹp như các nước ở châu Á. Liên hợp máy đào- nhổ cây lạc tại Mỹ a) của hãng FEARMAN năm 1970 [25] và b) của hãng KMC [65]. Tại các nước tiên tiến như Mỹ, Braxin.
[25], ngay từ những năm 1950 hệ thống máy phục vụ cơ giới hóa các khâu canh tác và thu hoạch lạc đã được phổ biến.