MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CƠ GIỚI TRỒNG RỪNG
GIAI ĐOẠN 2006-2010
Đoàn Văn Thu
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
TÓM TẮT
Cơ giới hoá làm đất trồng, chăm sóc rừng góp phần cải tạo đất, nâng cao năng suất, chất
lượng rừng trồng, giảm sức lao động thủ công ở khâu công việc nặng nhọc. Kết quả nghiên cứu
công nghệ và thiết bị cơ giới phục vụ trồng, chăm sóc rừng giai đoạn 2006- 2010 đã xác định
được các yêu cầu cơ bản của thiết bị và kỹ thuật canh tác cơ giới trong lâm nghiệp. Đề xuất
công nghệ và thiết bị cơ giới làm đất trồng, chăm sóc rừng thâm canh cho một số loài cây trồng
rừng kinh tế chủ lực. Về công nghệ làm đất trồng rừng với địa hình đất dốc, sử dụng liên hợp
máy (LHM) kéo xích công suất từ 150 - 200 mã lực liên hợp với khung răng rà rễ, thiết bị nhổ
gốc cây để xử lý thực bì, sau đó cày theo đường đồng mức bằng cày ngầm. Đối với địa hình có
độ dốc dưới 50 ở Tây Nguyên và Đông Nam bộ, có thể sử dụng cày chảo liên hợp với máy kéo
bánh hơi công suất từ 50-80 mã lực để làm đất trồng và chăm sóc rừng.
Bằng nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được hệ số lực cản riêng K 0 của cày ngầm,
xây dựng quan hệ giữa K0 với vận tốc cày (K0 = f(v)) ứng với mỗi độ cày sâu và kết cấu bộ
phận làm việc của cày ngầm trên đất lâm nghiệp. Đây là những yếu tố rất quan trọng làm cơ sở
nghiên cứu thiết kế và xác định chế độ làm việc tối ưu nâng cao hiệu quả hoạt động của LHM.
Đã thiết kế, cải tiến và chế tạo được các mẫu cày ngầm, cày không lật và cày chảo 2 dãy
để làm đất trồng và chăm sóc rừng. Đây là những thiết bị có tính chuyên dụng, năng suất và
chất lượng làm đất đạt cao hơn các thiết bị hiện có: Mũi cày ngầm cải tiến có chi phí năng
lượng giảm 15-20% so với mũi cày nguyên bản vẫn sử dụng; cày chảo 2 dãy có năng suất đạt
150%, chất lượng làm đất tốt hơn so với sử dụng cày chảo một dãy.
Từ khóa: Cơ giới làm đất trồng rừng.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Cơ giới hoá trồng rừng là việc sử dụng các thiết bị máy móc để thực hiện các công việc
từ sản xuất cây giống tại vườn ươm, làm đất, trồng cây, chăm sóc và bảo vệ rừng. Trong các
công việc đó, làm đất trồng, chăm sóc rừng là những việc nặng nhọc, tốn nhiều lao động, chi
phí lớn và bằng lao động thủ công khó đảm bảo các yêu cầu chất lượng. Hơn nữa, hoạt động
sản xuất lâm nghiệp được thực hiện trong điều kiện địa hình chia cắt phân tán phức tạp, độ dốc

cao, đất đai không đồng nhất, cây rừng có chu kỳ dài, yêu cầu kỹ thuật canh tác đối với mỗi
loại cây và mục đích trồng là rất khác nhau... Do vậy, thiết bị cơ giới sử dụng trong sản xuất
lâm nghiệp phải có tính năng kỹ thuật và chế độ sử dụng phù hợp mới có thể đạt hiệu quả cao.
Thực tế ở nước ta hiện nay, các nghiên cứu cơ bản xây dựng cơ sở khoa học làm căn cứ
lựa chọn và nghiên cứu thiết kế, cải tiến thiết bị trong lĩnh vực cơ giới trồng rừng còn rất hạn
chế. Hệ thống thiết bị cơ giới phục vụ trồng, chăm sóc và bảo vệ rừng hầu hết có nguồn gốc từ
thiết bị sử dụng trong nông nghiệp, giao thông, xây dựng, đây là nguyên nhân cơ bản dẫn đến
hiệu quả cơ giới các khâu sản xuất trong lâm nghiệp còn thấp.
Một số kết quả nghiên cứu về cơ giới trồng rừng giai đoạn 2006-2010 đã đề xuất được
công nghệ và thiết kế chế tạo một số mẫu máy làm đất trồng, chăm sóc rừng có tính năng kỹ
thuật phù hợp với điều kiện sử dụng, góp phần nâng cao hiệu quả và tỷ lệ cơ giới trong sản
xuất lâm nghiệp.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nội dung

1


- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố địa hình, đất đai đến khả năng cơ giới làm đất
trồng, chăm sóc rừng;
- Nghiên cứu lựa chọn công nghệ, thiết bị cơ giới làm đất trồng và chăm sóc rừng;
- Thiết kế, cải tiến và chế tạo thiết bị làm đất trồng và chăm sóc rừng;
- Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, đánh giá thiết bị.
Phương pháp nghiên cứu
- Điều tra khảo sát thu thập các yếu đặc điểm địa hình, đất đai; phân tích đánh giá ảnh
hưởng của chúng đến công nghệ cơ giới hoá làm đất trồng và chăm sóc rừng.
- Tổng hợp phân tích đánh giá hệ thống thiết bị và kỹ thuật cơ giới trồng, chăm sóc rừng
đã được áp dụng ở trong và ngoài nước làm cơ sở xác định công nghệ và thiết bị cơ giới làm
đất trồng, chăm sóc rừng cho một số loài cây trồng rừng chủ lực (Keo, Bạch đàn).
- Sử dụng lý thuyết tính toán, thiết kế máy, ứng dụng các phần mềm thiết kế kỹ thuật

như: 3D, AutoCad, Inventor, Matlap trên máy tính để tính toán thiết kế và giải các bài toán lý
thuyết.
- Phương pháp khảo nghiệm máy, xác định các thông số và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để
đánh giá thiết bị thiết kế, cải tiến, đồng thời làm cơ sở đánh giá lựa chọn thiết bị và công nghệ.
Các thông số, chỉ tiêu cần xác định là: Lực cản cày Pc (kN); vận tốc làm việc V (m/s), chi phí
nhiên liệu giờ Gt (lít/h), năng suất LHM Wh (ha/h) và các chỉ tiêu về chất lượng làm đất. Xác
định hệ số lực cản riêng K 0 (kN/m2) của cày ngầm trên đất lâm nghiệp, bằng thực nghiệm K 0
được xác định theo công thức K0 = Pc/hc.b, trong đó hc là độ cày sâu (m), b là bề rộng trung bình
của rạch cày (m). Xây dựng quan hệ thực nghiệm giữa K 0 với vận tốc làm việc (K0 = f(V)) ứng
với mỗi độ cày sâu và kết cấu bộ phận làm việc của cày làm cơ sở nghiên cứu thiết kế và xác
định chế độ làm việc tối ưu của LHM.
Với LHM làm đất trồng rừng: Chương trình khảo nghiệm được thực hiện tại Trung tâm
Khoa học Sản xuất Lâm nghiệp Đông Bắc Bộ, Ngọc Thanh, Phúc Yên, Vĩnh Phúc; hiện trường
thí nghiệm có điều kiện lập địa điển hình của đất trồng rừng tại khu vực: Độ dốc đồi 5 ÷ 8%,
đất có độ ẩm 17%, độ cứng của đất 35 kg/cm2, thực bì là cây bụi sim mua, trảng cỏ và gốc Bạch
đàn sau khai thác có mật độ 700 ÷ 800gốc/ha.
Thiết bị xử lý thực bì: Khảo nghiệm xử lý thực bì bằng khung răng rà rễ và thiết bị nhổ
gốc cây liên hợp với máy kéo Komatsu D65A.
Cày ngầm: Các phương án thí nghiệm đo được thay đổi theo thứ tự các yếu tố thực
nghiệm sau:
+ Độ cày sâu hc = 0,35, 0,45, 0,55 (m) và khoảng cách các rạch cày T (m).
+ Số thân cày trên dàn cày n = 1,2,3;
+ Loại mũi cày: Mũi cày cải tiến M1, M2, M3; mũi cày nguyên bản có b = 0,12m, α = 270
(M4) và mũi đã mòn 1/3 chiều dài, b =0,12m, α = 300 (M5);
+ Vận tốc cày: cày với các số truyền i = 1,2,3;
Mỗi thí nghiệm được ký hiệu theo thứ tự TN01, TN02..., kèm theo các tham số thực
nghiệm: về kết cấu cày n, loại mũi cày và độ cày sâu hc; số truyền i = 1,2,3.
Thiết bị đo và xử lý tín hiệu đo: Thiết lập hệ thống đo đa kênh kết nối máy tính và phần
mềm Dasylab, sử dụng các cảm biến (sensor) lắp đặt lên các chi tiết, bộ phận tương ứng để đo
xác định các thông số kỹ thuật của LHM khảo nghiệm (Bùi Hải Triều, Đoàn Văn Thu, 6/2009).

Tín hiệu đo từ các cảm biến được ghi lại trên máy tính ở dạng các file dữ liệu của phần mềm
Dasylab trong suốt quá trình làm việc của LHM.

2


Với các LHM cày chăm sóc, chương trình khảo nghiệm được thực hiện trên hiện trường
rừng trồng đã áp dụng kỹ thuật làm đất bằng cơ giới tại các vùng kinh tế lâm nghiệp trọng điểm
là vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Ảnh hưởng của điều kiện địa hình, đất đai đến khả năng cơ giới làm đất trồng, chăm sóc
rừng
Kết quả khảo nghiệm, phân tích đánh giá chỉ tiêu làm việc của các LHM đã khẳng định:
Đặc điểm địa hình, tính chất đất đai có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng cơ giới hoá các khâu
làm đất trồng và chăm sóc rừng. Các LHM làm việc chỉ có thể đạt hiệu quả cao trong điều kiện
diện tích đất canh tác tập trung và địa hình có độ dốc dưới 15 0. Độ dốc có ảnh hưởng lớn đến
các chỉ tiêu làm việc của các LHM, khi làm việc trên địa hình có độ dốc trên 15 0 năng suất các
LHM canh tác giảm 40-50% so với địa hình bằng phẳng. Trên các lập địa đã qua nhiều luân kỳ
trồng bạch đàn, đất đai thoái hóa mạnh, có nhiều gốc cây, đá lẫn cần lựa chọn công nghệ làm
đất thích hợp mới đáp ứng được yêu cầu cải tạo đất và nâng cao hiệu quả hoạt động của LHM.
Lựa chọn công nghệ, thiết bị cơ giới làm đất trồng và chăm sóc rừng
Một số yêu cầu về kỹ thuật làm đất và thiết bị cơ giới:
Yêu cầu kỹ thuật làm đất: Trong lâm nghiệp, các khâu làm đất trồng, chăm sóc rừng
thực hiện trong điều kiện hiện trường phức tạp, địa hình có độ dốc lớn, đất đai bị thoái hoá và ít
được cải tạo... Do vậy khi thực hiện khâu làm đất trồng và chăm sóc rừng bằng cơ giới, LHM
phải đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật canh tác trên đất dốc, đồng thời đảm bảo được chất
lượng theo yêu cầu kỹ thuật trồng rừng, cụ thể:
- Bảo đảm độ sâu, tơi xốp, vùi lấp cỏ dại theo yêu cầu kỹ thuật của từng loài cây và mục
đích trồng rừng;
- Ít làm xáo trộn lớp đất mặt;

- Giữ được tối đa lớp đất mùn và chất hữu cơ trên mặt đất;
- Hạn chế rửa trôi, xói mòn đất.
Yêu cầu đối với thiết bị cơ giới: Do đặc điểm của địa hình, đất đai của lâm nghiệp phân
tán, kích thước lô khoảnh không vuông vắn, độ dốc lớn, tính chất đất không đồng nhất, có
nhiều đá lẫn, gốc cây..., làm cho LHM canh tác kém ổn định khi làm việc dẫn đến hiệu quả sử
dụng thấp. Để nâng cao hiệu quả sử dụng, máy kéo được lựa chọn làm việc trên đồi dốc cần
thoả mãn các yêu cầu sau:
+ Độ ổn định tĩnh và động cao, đảm bảo LHM làm việc an toàn ở độ dốc dưới 20 0, các
chỉ tiêu làm việc của động cơ không phụ thuộc vào độ dốc, chiều cao so với mặt biển;
+ Tính chất kéo - bám tốt để thực hiện những khâu canh tác ở vùng đồi núi;
+ Tính cơ động cao, điều khiển linh hoạt, dễ sử dụng, bán kính quay vòng nhỏ, điều kiện
làm việc của người lái máy giống như điều kiện làm việc ở đồng bằng;
+ Cơ cấu treo bảo đảm cho các bộ phận làm việc của máy Nông - Lâm nghiệp tự đỗ trên
bề mặt đất không phụ thuộc vào độ dốc;
+ Tác động phá vỡ đất và nén chặt đất của hệ thống di động của máy kéo ít;
+ Máy kéo phải mang tính vạn năng, có thể thực hiện được nhiều khâu canh tác ở điều
kiện đồi núi và tiết kiệm nhiên liệu.
- Với máy canh tác (máy cày):
+ Đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật khâu làm đất trồng, chăm sóc rừng;

3


+ Làm việc ổn định trong điều kiện không đồng nhất của địa hình, đất đai;
+ Có kết cấu đơn giản, tháo lắp và sử dụng dễ dàng;
+ Có thể chế tạo ở trong nước với giá thành thấp.
Công nghệ và thiết bị
- Đối với vùng núi phía Bắc:
Xử lý thực bì: Kết quả nghiên cứu khảo nghiệm, phân tích đánh giá qua các chỉ tiêu về
chất lượng xử lý thực bì, năng suất, chi phí năng lượng và chi phí đầu tư cho một đơn vị diện

tích thì LHM kéo xích công suất từ 150 - 200 mã lực với khung răng rà rễ và thiết bị nhổ
gốc cây là thiết bị xử lý thực bì hợp lý và hiệu quả nhất, đáp ứng được các yêu cầu chung của
LHM canh tác trong lâm nghiệp.
Cày đất: Sử dụng LHM kéo xích công suất 150 - 200 mã lực với cày ngầm cày theo
đường đồng mức tạo ra các rạch đất tơi xốp có độ sâu từ 50-60 cm để trồng rừng là công
nghệ hợp lý và có hiệu quả nhất.
Chăm sóc rừng: Phát dọn thực bì, cỏ dại; sử dụng LHM cày không lật (mũi xới sâu) cày
chăm sóc giữa các hàng cây làm tăng độ tơi xốp, khả năng thấm và giữ nước...
- Đối với vùng Đông Nam Bộ:
Xử lý thực bì: Sử dụng LHM kéo xích công suất từ 150 - 200 mã lực với khung răng
rà rễ và thiết bị nhổ gốc cây.
Cày đất: Sử dụng LHM kéo xích công suất 150 - 200 mã lực với cày ngầm để cày theo
đường đồng mức. Vùng Đông Nam Bộ đất đai có thành phần cơ giới là cát pha hoặc thịt nhẹ,
cần sử dụng mũi cày hình nêm có cánh rộng trên 30cm để tăng bề rộng phá vỡ đất. Trên địa
hình bằng phẳng, sử dụng LHM kéo bánh hơi có công suất trên 50 mã lực (MTZ - 50, 80, John
Deere…) với cày phá lâm (cày 3 chảo), cày vun luống để cày toàn diện hoặc theo băng.
Sử dụng máy khoan hố làm đất trồng rừng trên địa hình có độ dốc cao >10 0, hoặc rừng
trồng có mật độ dưới 1100 cây/ha.
Chăm sóc rừng: Cày chăm sóc bằng LHM cày chảo 2 dãy lắp sau máy kéo bánh hơi có
công suất 50 - 80 mã lực (MTZ – 50, 80, Johndeer, ford, Shibaura) là công nghệ, thiết bị
hợp lý và có hiệu quả cao. Những nơi địa hình có độ dốc trên 8 0 sử dụng thiết bị cày không lật
để chăm sóc rừng.
- Đối với vùng Tây Nguyên:
Công nghệ và thiết bị làm đất trồng và chăm sóc rừng vùng Tây Nguyên tương tự như
vùng Đông Nam Bộ.
Thiết kế, cải tiến và chế tạo thiết bị
Kết quả nghiên cứu đã thiết kế cải tiến, thiết kế mới và chế tạo được các thiết bị phục vụ
làm đất trồng và chăm sóc rừng sau:
Cày ngầm cải tiến
Mẫu cày ngầm cải tiến (hình 1) với những thông số kỹ thuật cơ bản sau:

- Dàn cày có 3 thân, có thể điều chỉnh được số thân và khoảng cách rạch cày (T = 1 - 3m),
bề rộng trụ cày = 8cm; độ cày sâu (hc) tối đa: 60cm;
- Mũi cày: 03 mẫu mũi cày có hình dạng, kích thước bề rộng làm việc b và góc nâng α như
sau:
a) Mẫu số 1 (M1): Hình nêm, b = 0,12m, α = 230;
b) Mẫu số 2 (M2): Hình nêm có cánh, b = 0,23m, α = 230;

4


c) Mẫu số 3 (M3): Hình nêm có cánh, b =0,30m, α = 230.

Mũi hình nêm

b) Mũi hình nêm có cánh

Hình 1: Mẫu mũi cày cải tiến
Máy cày không lật chăm sóc rừng

Cày không lật chăm sóc rừng được thiết kế làm việc theo nguyên lý của cày ngầm với
các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
- Dàn cày gồm 7 thân, có thể điều chỉnh thay đổi số thân, vị trí, loại mũi và độ cày sâu
tuỳ theo điều kiện và yêu cầu kỹ thuật chăm sóc; bề rộng làm việc B = 2,2m; độ sâu tối đa
hc.max = 0,4m; Trọng lượng dàn cày Gc = 342kg;
- Dàn cày liên hợp với máy kéo công suất từ 50 – 80 mã lực qua cơ cấu treo 3 điểm, điều
khiển nâng hạ bằng hệ thống xi lanh thuỷ lực. Kết cấu của cày không lật chăm sóc rừng được
mô tả trên hình 2.

Hình 2: Kết cấu cày không lật


Hình 3: Máy kéo MTZ-80 liên hợp với cày không lật

Máy cày chảo 2 dãy chăm sóc rừng
Cày chảo 2 dãy được thiết kế chế tạo với các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
- Dàn cày gồm: 02 dãy chảo và 01 trụ cày diệp kép, mỗi dãy lắp 4 chảo có đường kính D =
0,56m; bề rộng làm việc của cày B = 2,2m, độ sâu tối đa h c.max = 0,23m, có thể điều chỉnh được
độ cày sâu và bề rộng theo yêu cầu kỹ thuật chăm sóc; Trọng lượng dàn cày Gc = 250 kg.

5


- Dàn cày liên hợp với máy kéo công suất từ 50-80 mã lực qua cơ cấu treo 3 điểm, điều
khiển nâng hạ bằng hệ thống xi lanh thuỷ lực. Kết cấu máy cày chảo 2 dãy được mô tả trên
hình 4.

Hình 4: Kết cấu và hình ảnh LHM cày chảo 2 dãy
chăm sóc rừng tại Tây Nguyên
Kết quả khảo nghiệm
Một số kết quả khảo nghiệm LHM cày ngầm
Từ dữ liệu tín hiệu đo, tính toán, tổng hợp đã xác định được các giá trị trung bình của lực
cản cày theo phương thẳng đứng và phương song song với trục máy kéo P cz, Pcx, (Pc =
Pcx2 + Pcz2 ); hệ số lực cản riêng K0 tương ứng với vận tốc cày ở một số phương án thí nghiệm
được ghi trong bảng 1.
Bảng 1. Các giá trị V, Gt, Pcz, Pcx, K0 của các phương án thí nghiệm với 3 mức độ cày sâu hc=
0,35m, 0,45m và 0,55m
Số TN

V

Gt


Pcz

Pcx

K0

(km/h)

(lít/h)

(kN)

(kN)

(kN/m2)

n = 2, bm = 0,23m,

1,8

16,3

6,1

28,6

84,74

α = 230, i = 1


1,7

16,5

6,7

31,6

93,70

n = 2, bm = 0,23m,

2,9

17,1

7,5

35,3

104,68

i=3

3,1

17,5

7,6


42,6

125,52

3,4

15,7

3,17

24,5

102,93

n = 1, bm = 30m,

2,5

15,5

3,9

24,5

103,37

α = 230, i = 2

2,2


15,5

3,56

23,3

98,21

n = 1, bm = 30m,

1,9

15,5

3,6

22,3

94,12

Phương án thí nghiệm

I. Với hc = 0,35m
TN07

TN08

TN13
TN12


TN11

n = 1, bm = 0,30m,
α = 230,i = 3

6


α = 230, i = 1
TN03

1,8

15,1

3,3

21,5

90,63

3,1

17,1

4,1

32,1


120,86

n = 2, bm = 0,12m,

2,1

16,5

3,8

23,6

89,28

α = 270, 300, i = 1

2,2

17,2

5,39

33,2

125,62

n = 2, bm = 0,23m,

1,8


17,1

9,0

56,6

112,21

α = 230, i = 1, 2

2,3

16,8

9,5

57,4

113,91

1,8

16,7

8,1

52,4

103,81


1,7

16,3

4,2

26,5

93,53

2,4

16,5

4,95

30,1

106,33

1,6

16,1

4,6

28,1

99,26


1,9

16,5

4,3

27,7

97,71

2,7

17,2

9,1

53,5

131,80

2,9

17,1

9,4

53,6

132,16


2,5

17,4

9,3

53,7

132,36

2,3

17,0

9,5

52,4

129,34

2,6

16,5

8,9

48,5

119,76


n = 2, bm = 0,23m,

1,7

18,5

36,6

95,0

124,76

α = 230, i = 1

1,4

18,9

33,7

97,6

126,54

n = 2, bm = 0,23m,

2,1

19,5


43,8

113,3

148,86

α = 230, i = 2

2,2

19,3

43,7

112,0

147,33

n = 2, bm = 0,23m

1,8

18,1

31,3

79,7

121,15


α = 230, i = 3

1,9

18,7

36,9

93,5

125,47

n = 1, bm = 0,30m,

1,3

16,2

9,4

36,4

95,93

α = 230, i = 1

1,3

16,3


12,0

42,2

111,96

n = 2, bm = 0,12m,
α = 300, i = 2

TN01

II. Với hc = 0,45m
TN21

TN13

n = 1, bm = 0,30m,
α = 230, i = 1, 2

TN02

n = 2, bm = 0,12m,
α = 27, 300, i = 2

III. Với hc = 0,55m
TN09

TN19

TN20


TN14

7


TN15

TN16

n = 1, bm = 0,30m

1,6

16,4

14,0

46,6

124,17

α = 230, i = 2

1,9

16,5

14,0


45,3

120,99

2,1

17,0

18,5

49,9

135,81

n = 2, bm = 0,12,

1,5

17,5

17,1

63,8

112,76

α = 300, i =1

1,4


17,5

17,7

62,5

110,90

n = 2, bm = 0,12,

2,3

18,2

26,9

74,2

134,74

α = 300, i = 2

2,3

18,9

28,5

85,4


153,64

n = 2, bm = 0,12,

2,6

18,2

22,5

75,1

133,84

α = 300, i = 3

2,6

18,5

30,5

82,6

150,32

2,1

17,6


25,5

64,8

108,17

2,2

17,5

24,8

63,0

115,59

n = 1, bm = 0,30,
α = 230, i = 3

TN04

TN05

TN06

TN23

TN24

n = 2, bm = 0,12m,

α = 230, i = 1
n = 2, bm = 0,12m,
α = 230, i = 2

Tập hợp các giá trị hệ số lực cản riêng K 0 tương ứng với V ở mỗi độ sâu cày hc = 0,35m,
0,45m, 0,55m có thể được hồi qui toán học theo các phương trình F 1, F2 và F3. Đồ thị biểu diễn
mối quan hệ giữa hệ số lực cản riêng K0 với vận tốc cày V ứng với 3 mức độ sâu cày khác nhau
(hình 5).

Hình 1: Đồ thị quan hệ giữa K0 - V ứng với hc = 0,35m, 0,45m, 0,55m

8


Kết quả khảo nghiệm đã xác định được lực cản cày ngầm trên đất lâm nghiệp có giá trị
lớn và biến thiên trong khoảng rộng, hệ số lực cản riêng K 0 của đất trồng rừng tại khu vực phía
Bắc có giá trị từ 84,7 đến 153,6 kN/m 2. Độ cày sâu, vận tốc cày và kết cấu bộ phận làm việc
của cày ngầm có ảnh hưởng lớn đến lực cản cày: Khi tăng độ cày sâu hệ số lực cản riêng K 0
tăng nhanh hơn so với khi tăng vận tốc cày; hệ số lực cản riêng K0 của các mẫu mũi cày mới cải
tiến nhỏ hơn so với mũi cày nguyên bản từ 10-15% và so với mũi đã mòn 1/3 chiều dài là 15–
20%. Kết quả này là cơ sở khoa học và là dữ liệu đầu vào để tính toán thiết kế cũng như xác
định chế độ làm việc tối ưu của LHM cày ngầm.
Kết quả khảo nghiệm LHM cày không lật
Các chỉ tiêu năng suất, chi phí nhiên liệu và chất lượng chăm sóc rừng của LHM kéo
MTZ 80, John Deere 55HP với cày không lật tại các vùng khảo nghiệm được tổng hợp trong
bảng 2.
Bảng 2. Giá trị trung bình các chỉ tiêu Wh, Gt và chất lượng chăm sóc rừng

TT


Cấp độ
dốc

Năng suất
Wh
(ha/giờ)

Chi phí
nhiên
liệu Gt
(lít/giờ)

Độ sâu hc
(m)

btb (m)

Độ tơi
xốp
(%)

Tỉ lệ cây
bị hư hại
(%)

Ghi
chú

I. Vùng núi phía Bắc
1


< 50

0,20

9,4

0,35

0,26

43

0,6

2

5 - 100

0,19

10,8

0,33

0,25

43

0,5


II. Tây Nguyên
1

< 50

0,24

9,0

0,39

0,25

42

0,0

2

5 - 100

0,20

9,8

0,33

0,24


42

1,2

III. Đông Nam Bộ
1

< 50

0,24

9,2

0,36

0,25

45

0,0

2

5 - 100

0,21

10,3

0,33


0,25

43

0,8

btb - là bề rộng phá vỡ đất của 1 thân cày (m).
Cày không lật có thể làm việc hiệu quả trên địa hình có gốc cây, đá lẫn như ở vùng núi
phía Bắc và độ dốc đến 100.
Kết quả khảo nghiệm LHM cày chảo 2 dãy
Các chỉ tiêu năng suất, chi phí nhiên liệu và chất lượng chăm sóc rừng của LHM kéo
MTZ 80, John Deere 55HP với cày chảo 2 dãy khảo nghiệm tại Tây Nguyên và Đông Nam Bộ
được tổng hợp trong bảng 3.
Bảng 3. Giá trị trung bình các chỉ tiêu Wh, Gt và chất lượng chăm sóc rừng
TT

Cấp độ
dốc

Năng suất
Wh
(ha/giờ)

Chi phí
nhiên
liệu Gt

Độ sâu
hc (m)


Bề rộng
B (m)

Độ tơi
xốp
(%)

Tỷ lệ cây
bị hư hại
(%)

Tỷ lệ
diệt cỏ
dại (%)

9


(lít/giờ)
I. Tây Nguyên
1

< 50

0,43

7,86

0,106


2,00

60

0,0

80-87

2

5 - 100

0.33

9,16

0,098

1,88

52

0,8

66-75

II. Đông Nam Bộ
1


< 50

0,45

7,95

0,112

2,00

69

0,0

90

2

5 - 100

0,38

8,77

0,105

1,95

60


0,5

80

Cày chảo 2 dãy làm việc đạt hiệu quả cao trên địa hình bằng phẳng, độ dốc dưới 5 0, xới
chăm sóc và vùi lấp cỏ dại khá triệt để giữa hai hàng cây sau một lần đi, năng suất đạt khoảng
150% so với sử dụng cày chảo một dãy hiện có.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
- Đặc điểm địa hình, tính chất đất đai có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng cơ giới hoá làm
đất trồng và chăm sóc rừng.
- Đã xác định được hệ thống thiết bị và công nghệ làm đất trồng, chăm sóc rừng trồng
thâm canh cho vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ.
- Lực cản cày ngầm trên đất lâm nghiệp có giá trị lớn và biến thiên trong khoảng rộng, hệ
số lực cản riêng K0 của đất trồng rừng tại khu vực phía Bắc có giá trị từ 84,7 đến 153,6kN/m 2.
Hệ số lực cản riêng K0 của các mẫu mũi cày mới cải tiến nhỏ hơn so với mũi cày nguyên bản từ
10-15% và so với mũi đã mòn 1/3 chiều dài là 15-20%.
- Dàn cày không lật, cày chảo 2 dãy được thiết kế chế tạo đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, các
chỉ tiêu năng suất, chất lượng làm đất đạt yêu cầu đặt ra. Những nơi địa hình có độ dốc trên 50 nên
sử dụng cày không lật để hạn chế rửa trôi, xói mòn đất.
Đề nghị
• Tiếp tục khảo nghiệm cày ngầm và cày chăm sóc trên các điều kiện lập địa khác nhau ,
xác định bổ sung các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, đồng thời theo dõi kết quả sinh trưởng của rừng
đến khi khai thác để có đủ cơ sở đánh giá hiệu quả kinh tế và hoàn thiện qui trình công nghệ.
• Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện mẫu cày không lật và cày chảo 2 dãy chăm sóc rừng,
thiết bị nhổ gốc cây để chế tạo và đưa vào phục vụ sản xuất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thanh Quế và các ctv, 1990. Nghiên cứu xây dựng và áp dụng các biện pháp kỹ
thuật công cụ cơ giới trong lâm nghiệp trên một số vùng đất trống đồi núi trọc chủ
yếu. Viện Lâm nghiệp, Bộ Lâm nghiệp, Hà Nội.

2. Lê Tấn Quỳnh, 2006. Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị cơ giới hóa các
khâu làm đất, trồng, chăm sóc rừng trồng và khai thác gỗ, Báo cáo tổng kết đề tài cấp
Nhà nước, KC-07-26, Trường Đại học Lâm nghiệp.
3. Đoàn Văn Thu, 1996. Nghiên cứu một số tính chất sử dụng của liên hợp máy cày làm đất trồng
rừng ở tỉnh Vĩnh Phú, Luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Trường đại học Nông nghiệp I,
Hà Nội.

10


4. Đoàn Văn Thu, 2010. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kết cấu và sử dụng đến
các chỉ tiêu làm việc của LHM cày ngầm trong lâm nghiệp, Luận án tiến sỹ kỹ thuật,
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
5. Philip Smethurst, 2004. New Technologies for Managing temperate Eucalypt and Pine
plantations, The Australian Forest Growers, University of Ballarat, Victoria,
Australia.
RESEARCH RESULTS ON SITE PREPARATION AND TENDING FOR LANTATION
ESTABLISHMENT USING MACHERY (MECHANICAL IMPLEMENT FOR
PLANTATION) IN 2006-2010 PERIOD
Doan Van Thu
Forest Science Insitute of Vietnam
SUMMARY
Mechanical site preparation and tending reduces weed competition, improves soil quality,
moisture penetration and future forest productivity, while decreasing labour requirements. This
paper reports the results of trials from 2006 to 2010 of mechanical site preparation and tending
for intensive plantation establishment.
The research results show that: On sloping ground or hill slopes, it is necessary to use large
tracked machinery such as a bulldozer. When fitted with angled root rake and grubbing, the
bulldozer can clean the site with minimal loss of soil, and then using a tracked bulldozer fitted
with an Multi Shank Ripper to rip deep lines (up to 70 cm deep) through the soil to break up

impeding soil barriers and to aid water and root penetration. Ripping along the contour aids
water penetration and reduces the risk of erosion. On flatter land in the Central Highlands and
Southeast regions, site preparation can be modified using a 50-80 hp capacity tractor (either
tracked or rubber tyred) in combination with a offset disk plough to cultivate the soil.
Research has determined that the soil resistant force coefficient (K 0) of ripping is affected by
machine speed, ripping depth and ripper profile. The function has the form K 0 = f(v). These
factors are important in equipment design and machine operation to improve efficiency and
productivity of mechanized operations.
This study also introduced new designs for site preparation and tending equipment. Results to
date, using newly designed ripping equipment has decreased the soil resistance force (K 0) by 15
to 20% compared to previous equipment. Using newly designed two row offset disk ploughs
have also increased productivity by up to 150% compared to a one row offset disk plough.
Keywords: Site preparation for forest planting using machinery

11