CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÂY LÚA VÀ SẢN XUẤT LƯƠNG THỰC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế giới, tổng diện tích và tổng sản lượng chỉ đứng sau lúa mì, nhưng năng suất lại cao hơn cây lúa mỳ và nhiều loại cây có hạt khác. Diện tích trồng lúa trên thế giới rất lớn (khoảng 153 triệu ha) nhưng phân bố không đều. Trên 90% diện tích tập trung tại châu Á.
Còn lại châu Âu, châu Phi, châu Mỹ và châu Úc (châu Đại Dương) chỉ chiếm xấp xỉ 10%. Có khoảng 40 nước trồng lúa nhiều, trong đó có 13 nước diện tích trồng lúa từ 1 triệu ha trở lên.1 nêu lên một số nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới [2]. Một số nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới [2] Trung Thái Việt Nước Ấn Độ Băng la đét Inđônêxia Myanma Quốc Lan Nam Diện tích 43,40 29,09 10,52 11,80 9,98 7,33 7,01 (triệu ha) Về năng suất lúa bình quân trên thế giới năm 2015 vào khoảng 4,40 tấn/ha. Những nước có năng suất lúa cao là Mỹ 7,53 tấn/ha, Tây Ban Nha 7,56 tấn/ha, Nhật Bản 6,65 tấn/ha.
Trong khi đó, có những nước năng suất lúa còn thấp như Angola, chỉ đạt 0,70 tấn/ha. Về giá trị dinh dưỡng, so sánh với một số cây lương thực khác ta thấy lúa giàu tinh bột và đường, nhưng lại nghèo protit và chất béo hơn lúa mỳ và ngô (bảng 1. Thành phần sinh hóa của một số cây lương thực (%) [2] Chất Tên cây trồng Nước Xenlulo Protit Tinh bột Đường Khác béo Lúa nước 0,60 0,30 0,5 0,6 88,0 0,55 9,45 Lúa mỳ 1,20 0,60 2,5 11,5 83,5 0,15 0,55 Ngô 0,40 0,25 0,6 12,5 86,0 0,25 0 Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 Sản phẩm cây lúa không chỉ dùng làm lương thực cho con người, mà còn là nguồn thức ăn chính cho nhiều loại gia súc. Có thể nói rằng, lúa là một cây lương thực quan trọng, có diện tích nhiều, sản lượng lớn và giá trị kinh tế cao.
Việt Nam là một nước có diện tích trồng lúa đứng thứ 6 trên thế giới. Diện tích và sản lượng lúa của Việt Nam tập trung ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long và duyên hải miền Trung. Về năng suất lúa tăng dần từ 2,16 tấn/ha năm 1975 lên 5,76 tấn/ha năm 2014. Về tổng sản lượng lương thực cũng tăng lên liên tục trong mấy năm liền.
Từ 44,632 triệu tấn năm 2010 lên 50,168 triệu tấn năm 2014.3 nói lên sự phát triển lương thực nước ta từ năm 2010 đến 2014. Từ một nước thường xuyên phải nhập lương thực, qua mấy năm đổi mới phát triển nông nghiệp, nước ta đã giải quyết được nhu cầu cơ bản về lương thực cho nhân dân và hằng năm có khối lượng xuất khẩu lớn. Liên tục từ năm 2010 đến năm 2014, bình quân mỗi năm, nước ta xuất khẩu trên 7 triệu tấn gạo. Năm 2014 trong 40,2 triệu tấn gạo xuất khẩu trên thế giới, Việt Nam chiếm khoảng 7 triệu tấn, đứng thứ 2 sau Thái Lan (khoảng 8 triệu tấn).
Sự phát triển lương thực nước ta từ 2010 đến 2014 [2] Sản lượng lương thực Diện tích gieo trồng (triệu tấn) Năng suất lúa Năm cây lương thực Tổng số (tấn/ha) (triệu ha) Riêng thóc (quy thóc) 2010 8,615 44,632 40,005 5,340 2011 8,777 47,235 42,398 5,540 2012 8,918 48,712 43,737 5,640 2013 9,074 49,231 44,039 5,570 2014 8,992 50,168 44,975 5,760 Năng suất và sản lượng lúa ở nước ta tăng nhanh, trước hết là do đường lối, chủ trương, chính sách đổi mới của Đảng và Nhà nước đúng đắn, phù hợp với quy luật, hợp lòng dân, đúc rút được kinh nghiệm sáng tạo của quần chúng. Đặc biệt là chủ trương đổi mới, khẳng định người nông dân là đơn vị kinh tế tự chủ. Nhà nước giao ruộng đất lâu dài cho nông dân sử dụng đã khơi dậy được tiềm năng to lớn, Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 tính tích cực của hơn 8 triệu hộ nông dân thâm canh trên chính mảnh đất của mình. Mặt khác, việc đưa hàng loạt giống lúa mới có năng suất cao, kết hợp việc mở rộng diện tích gieo trồng, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, đổi mới công nghệ sản xuất và chế biến nông sản, tăng cường đầu tư máy móc, thiết bị cơ điện vào nông nghiệp, cũng là những yếu tố quan trọng làm tăng năng suất và sản lượng lúa ở nước ta.
TÌNH HÌNH CƠ GIỚI HÓA SẢN XUẤT LÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Tại một số nơi có nền sản xuất lúa nước phát triển như Mỹ, Nga, Hàn Quốc, Nhật Bản, và Đài Loan, quá trình sản xuất lúa được cơ giới hóa hoàn toàn, mang tính đồng bộ cao. Để có thể ứng dụng khâu thu hoạch bằng máy trên cây lúa, khâu cấy phải đảm bảo khoảng cách hàng tiêu chuẩn, ruộng đất phải quy hoạch tốt, hệ thống thủy lợi đầu tư đầy đủ, kế hoạch sản xuất phải được thiết lập đảm bảo cho việc ứng dụng máy móc một cách đồng bộ và triệt để. Mỗi nước, mỗi quốc gia có một mô hình quản lý khác nhau. Tại Nhật Bản, cơ giới hóa chủ yếu theo mô hình trang trại.
Tỷ lệ diện tích sử dụng máy cấy tại Nhật Bản năm 1960 là 3%, năm 1980 đã tăng 91%. Tỷ lệ diện tích thu hoạch bằng máy năm 1970 là 27%, năm 1980 tăng 95%. Hiện nay, tất cả diện tích lúa tại Nhật Bản đều được cấy và thu hoạch bằng máy. Máy cấy tại Nhật Bản Tại Đài Loan cơ giới hóa chủ yếu mang tính dịch vụ.
Nhưng dù dưới hình thức nào thì việc lập kế hoạch trong sản xuất mang tính khoa học rất cao. Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 Trung Quốc luôn coi nông nghiệp là nền tảng của nền kinh tế quốc dân và cơ giới hóa đóng một vai trò quan trọng đối với sự phát triển nông nghiệp. Tính đến cuối năm 2014, tổng động lực máy nông nghiệp ở Trung Quốc đạt 904 triệu kW, tăng 6,5% so với năm 2013. Trong đó có hơn 3 triệu máy kéo cỡ lớn và cỡ trung, 17 triệu máy kéo cỡ nhỏ, 13 triệu xe vận tải dùng trong nông nghiệp, hơn 740.000 máy gặt đập liên hợp và một lượng lớn máy nông nghiệp.
Cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp đạt 50,45% (trong đó cơ giới hóa trong sản xuất lúa đạt 56,3%). Năm 2014, Chính phủ Trung Quốc đã đầu tư 14 tỷ NDT (nhân dân tệ) để hỗ trợ nông dân mua máy. Xuất phát từ nhu cầu của thị trường về máy nông nghiệp cỡ trung và cỡ lớn tăng nhanh nên các nhà máy chế tạo máy nông nghiệp nổi tiếng trên thế giới đã đặt văn phòng đại diện tại Trung Quốc như Công ty Tongyang của Hàn Quốc, hãng Kubota và Yanmar của Nhật Bản… Hình 1. Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp tại Hàn Quốc Hiện nay, ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan và Nhật Bản đang sử dụng phương pháp cấy bằng máy cấy 4, 6 và 8 hàng, mạ thảm được sản xuất theo kiểu công nghiệp.
Khâu chăm sóc cũng sử dụng các thiết bị hiện đại như máy bón phân, máy phun thuốc liên hợp với máy kéo, các trạm cung cấp nước tưới. Bên cạnh đó, một số nơi còn sử dụng máy bay để thực hiện bón phân, phun thuốc. Khâu thu hoạch lúa cũng được cơ giới hóa ở mức độ cao, đa số các nước sử dụng máy thu hoạch liên hợp với chiều rộng làm việc lớn, chỉ có một số rất ít các nước thuộc khu Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 vực Đông Nam Á và Nam Á còn thu hoạch bằng phương pháp thủ công. Khâu làm khô và phân loại, làm sạch cũng đã được cơ giới hóa hoàn toàn.
Cơ giới hóa trong sản xuất lúa tại Việt Nam bắt đầu từ cuối những năm 1960, nhưng do chế độ bao cấp nên tốc độ phát triển chậm và không ổn định. Trong năm 2015, mức độ cơ giới hóa làm đất trồng lúa đạt 75%, tưới tiêu chủ động đạt 85%, sấy lúa vụ hè thu đạt 39% và khâu gieo sạ đạt khoảng 20%. Mục tiêu đến năm 2020, cơ giới hóa sản xuất lúa trong khâu làm đất đạt 100%, diện tích trồng lúa ở 2 vùng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng được cơ giới hóa bằng các loại thiết bị tiên tiến và hiệu quả cao; khâu gieo cấy bằng máy phấn đấu đạt 50% ở vùng đồng bằng sông Hồng và 80% tại vùng đồng bằng sông Cửu Long. Việc đẩy nhanh cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam từ khâu làm đất, gieo cấy đến khâu thu hoạch, sơ chế sản phẩm đã góp phần khắc phục tình trạng thiếu lao động, bảo đảm tính thời vụ, tăng năng suất, chất lượng và giảm tổn thất sau thu hoạch.
Máy cày đang làm việc tại tại tỉnh Quảng Bình Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 Hình 1. Cày ruộng bằng trâu tại tỉnh Quảng Trị Hình 1. Cấy lúa bằng thủ công tại tỉnh Hà Tĩnh Đối với vùng đồng bằng duyên hải miền Trung, phần lớn ruộng trồng lúa có độ dốc lớn và đất nghèo dinh dưỡng. Bình quân diện tích ruộng đất của một hộ không nhiều.
Sản xuất lúa ở đây đang sử dụng lao động thủ công là chính nhưng cũng có một vài công đoạn được cơ giới hóa với tỷ lệ khá cao như khâu làm đất, khâu thu hoạch (gặt, đập). Còn các khâu sau thu hoạch, thì người nông dân chưa coi Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 9 trọng, nhất là khâu làm sạch và phân loại thóc. Thóc sau khi thu hoạch còn lẫn nhiều tạp chất như: đá, sỏi, cát, mảnh kim loại, lá tươi, rơm rạ,… Cần phải loại bỏ các tạp chất này để tránh nấm mốc, mầm bệnh sinh ra gây hại đến thóc trong quá trình bảo quản. Đồng thời cần loại bỏ những hạt còn xanh, lép lửng, bị tróc vỏ, vỡ trong quá trình vận chuyển, đạp tuốt.
Vì những hạt này thường mang mầm bệnh và khi bảo quản sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Máy gặt đập liên hợp tại tỉnh Thừa Thiên Huế Hình 1. Máy đập lúa tại tỉnh Nghệ An Luan van PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 10 1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ MÁY LÀM SẠCH VÀ PHÂN LOẠI HẠT TRÊN THẾ GIỚI Tại các nước phát triển, máy làm sạch và phân loại đã được nghiên cứu từ lâu.
Có nhiều công trình nghiên cứu được công bố và được ứng dụng trong thực tế.