Luận văn Nghiên cứu một số yếu tố của công nghệ xử lý biến dạng gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus camandulensis Dehn) bằng phương pháp xẻ

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu một số yếu tố của công nghệ xử lý biến dạng gỗ bạch đàn trắng (Eucalyptus camandulensis Dehn) bằng phương pháp xẻ

1. i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP OUDONE SICHALEUNE NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BIẾN DẠNG GỖ BẠCH ĐÀN TRẮNG(Eucalyptus camandulensis Dehn) BẰNG PHƢƠNG PHÁP XẺ LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN Hà Nội – 2017
2. ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP OUDONE SICHALEUNE NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ CỦA CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BIẾN DẠNG GỖ BẠCH ĐÀN TRẮNG(Eucalyptus camandulensis Dehn) BẰNG PHƢƠNG PHÁP XẺ Chuyên ngành: Kỹ thuật Chế biến Lâm sản Mã số: 62 54 03 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN NGƢỜI ƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN THIẾT Hà Nội - 2017
3. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ Kỹ thuật chế biến lâm sản đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả phân tích nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào, những số liệu kế thừa đã đƣợc chỉ rõ nguồn của các tác giả. Tôi xin chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng Bảo vệ Luận án tiến sĩ về lời cam đoan của mình. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án SICHALEUNE OUDONE
4. ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận án Tiến sĩ chuyên ngành Kỹ thuật chế biến lâm sản, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Văn Thiết là ngƣời tận tình giúp đỡ chỉ bảo về phƣơng pháp lý luận cũng nhƣ trực tiếp cùng làm thí nghiệm trong thời gian nghiên cứu cả bên Việt Nam và bên nƣớc CHDCND Lào. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, cán bộ viên chức Phòng Đào tạo sau đại học và tập thể cán bộ giáo viên viện Công nghiệp gỗ đã giúp đỡ tôi về trang thiết bị thí nghiệm và công sức để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Khoa Lâm nghiệp, Đại hoc Quốc gia Lào cùng cán bộ viên chức đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu tại nƣớc CHDCND Lào. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn ngƣời thân trong gia đình cùng bạn bè đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ về vật chất và tinh thần làm cho có môi trƣờng làm nguyên cứu tốt nhất để tôi thực hiện luận án này. Trong dịp này tôi xin cảm ơn các bạn Lƣu học sinh Lào đang học tập và nghiên cứu tại Đại học Lâm nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong việc sinh hoạt hàng ngày. Với tất cả sự nỗ lực của bản thân, nhƣng do thời gian và trình độ của bản thân có hạn, cùng với cách sử dụng ngôn ngữ còn hạn chế, nên luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp và chỉ dẫn của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án SICHALEUNE OUDONE
5. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Nghiên cứu về cây Bạch đàn trắng 3 1.1.1. Phân bố và sử dụng cây Bạch đàn trắng 3 1.1.2. Đặc điểm cấu tạo cây Bạch đàn trắng (E. camaldulensis Dehn) 11 1.1.4. Vấn đề sử dụng Bạch đàn trắng 19 1.2. Khuyết tật của Bạch đàn trắng 21 1.4. Định hƣớng nghiên cứu 35 Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 37 2.2. Phạm vi nghiên cứu 37 2.2.1. Nguyên liệu gỗ tròn 37 2.2.2. Phạm vi về sản phẩm 37 2.2.3. Về phƣơng pháp xẻ 37 2.2.4. Tiêu chí và phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng gỗ xẻ 38 2.2.5.Thiết bị 38 2.3. Mục tiêu nghiên cứu 39 2.3.1. Mục tiêu khoa học 39 2.3.2. Mục tiêu thực tiễn 39
6. iv 2.4. Nội dung nghiên cứu 39 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 40 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1. Xây dựng giả thuyết nghiên cứu 42 3.1.1. Luận cứ lý thuyết 42 3.1.2. Luận cứ thực tiễn 52 3.1.3. Đề xuất giả thuyết 66 3.2.1. Cắt khúc gỗ để xẻ 67 3.2.2. Thực nghiệm đối chứng 67 3.2.3. Thực nghiệm theo giả thuyết 73 3.3.4. So sánh kết quả và kết luận về giả thuyết 79 3.3. Kết luận về giả thuyết 82 3.4. Đề xuất phƣơng pháp xẻ gỗ Bạch đàn trắng 83 3.4.1. Phƣơng pháp cắt khúc 83 3.3.2. Loại hình sản phẩm 83 3.3.3. Phƣơng pháp xẻ 84 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 86 1. Kết luận 86 2. Khuyến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHỤ LỤC
7. v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu Diễn giải Đơn vị 1 CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân 2 BAFCO Burapha Agroforestry Co.,Ltd 3 BN-LN Bộ Nông – Lâm nghiệp 4 β Góc xẻ loại ván tiếp tuyến % 5 [β]. Góc xẻ cho phép thu loại ván tiếp tuyến % 6 α Góc xẻ loại ván xuyên tâm % 7 [α]. Góc xẻ cho phép cho loại ván xuyên tâm % 8 T Nhiệt độ 0C 9 τ Thời gian Giờ 3 10 Khối lƣợng thể tích cơ bản g/cm 11 m0 Khối lƣợng thể tích mẫu khô kiệt G 3 12 Vu Thể tích mẫu gỗ ở trạng thái tƣơi hoặc ƣớt cm 3 13 khối lƣợng thể tích khô tuyệt đối g/cm 14 ao, bo, lo Kích thƣớc của mẫu thử ở điều kiện khô tuyệt đối mm 3 15 Vo Thể tích của mẫu thƣ ở điều kiện khô tuyệt đối mm 16 Độ co rút dọc thớ % 17 Độ co rút xuyên tâm % 18 Độ co rút tiếp tuyến % 19 Kích thƣớc của mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm báo mm hòa theo phƣơng dọc thớ, ở điều kiện khô tuyệt đối 20 Kích thƣớc của mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm mm báo hòa theo phƣơng xuyên tâm ở điều kiện khô tuyệt đối
8. vi 21 Kích thƣớc của mẫu thử tại độ ẩm lớn hơn độ ẩm mm báo hòa theo phƣơng tiếp tuyến ở điều kiện khô tuyệt đối 22 Kích thƣớc của mẫu thử sau khi làm khô, đo theo mm phƣơng dọc thớ, ở điều kiện khô tuyệt đối 23 Kích thƣớc của mẫu thử sau khi làm khô, đo theo mm phƣơng xuyên tâm ở điều kiện khô tuyệt đối 24 Kích thƣớc của mẫu thử sau khi làm khô, đo theo mm phƣơng tiếp tuyến ở điều kiện khô tuyệt đối 25 TBC Trung bình cộng 26 KLTT Khối lƣợng thể tích g/cm3 27 TB Trung bình 28 ĐC Đối chứng 29 TN Thực nghiệm 30 Mc Độ ẩm gỗ % 31 DB Nhiệt độ khô C0 32 WB Nhiệt độ ƣớt C0 33 RH Độ ẩm thăng bằng % 34 D1 Đƣờng kính đo lần một mm 35 D2 Đƣờng kính đo lần hai mm 36 Dtb Đƣờng kính trung bình mm
9. vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích trồng cây bạch đàn (2015) 9 Bảng 1.2. Chế độ sấy dùng cho gỗ khô chậm (chế độ sấy mềm) 33 Bảng 1.3. Chế độ sấy dùng cho gỗ khô nhanh (chế độ sấy cứng) 33 Bảng 1.4. Sấy hạ bậc độ ẩm theo hình thang 34 Bảng 1.5 Giá trị miền hợp pháp phần cung thiếu 51 Bảng 3.2. Độ chéo thớ của gỗ Bạch đàn trắng-Lào 54 Bảng 3.3. Khối lƣợng thể tích cơ bản của gỗ Bạch đàn trắng Lào 61 Bảng 3.4. Khối lƣợng thể tích trung bình của cây bạch đàn trắng Lào 62 Bảng 3.5. Tỷ lệ co rút xuyên tâm theo chiều cao và hƣớng bán kính 64 Bảng 3.6. Tỷ lệ co rút tiếp tuyến theo chiều cao và theo hƣớng bán kính 65 Bảng 3.7. Tỷ lệ co rút dọc thớ theo chiều cao và theo hƣớng bán kính 66 Bảng 3.8. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của đối chứng (d=250 mm) 71 Bảng 3.9. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của đối chứng (d=280 mm) 72 Bảng 3.10. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN d =250 mm 77 Bảng 3.11. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, d =280 mm 78 Bảng 3.12. Chất lƣợng sản phẩm xẻ của ĐC và TN, d = 250 mm 79 Bảng 3.13. Giá trị trung bình sản phẩm không khuyết tật, d= 280 mm 80 Bảng 3.14. Tính miền hợp pháp đề xẻ gỗ xuyên tâm 83
10. viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.Vùng phân bố của bạch đàn (Eucalyptus) ở Úc 3 Hình 1.2. Vùng phân bố tự nhiên của Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) 4 Hình 1.3. Bản đồ phân bố bạch đàn rừng trồng tại Lào (2014) 9 Hình 1.4. Bạch đàn trắng tại Khoa Lâm nghiệp, Lào (Trồng năm 1975) 11 Hình 1.5. Lá Bạch đàn trắng. 12 Hình 1.6. Các bộ phận chính của một cây gỗ 13 Hình 1.7. Cách thức phân sinh tế bào hình con thoi của tầng phân sinh 14 Hình 1.8. Cách thức phân sinh tế bào theo chiều tiếp tuyến 16 Hình 1.9. Các dạng khuyết tật gỗ Bạch đàn trắng sau khi chặt hạ 22 Hình 1.10. Một số dạng biến dạng cong vênh gỗ xẻ khi sấy (Pâytrơ, 1975) 23 Hình 1.11. Một số dạng nứt gỗ xẻ khi sấy(Nguồn: Pâytrơ, 1975) 24 Hình 1.12. Một số sơ đồ xẻ kết hợp của giáo sƣ Martin Wiklund 28 Hình 3.1 . Vị trí của gỗ sõ cấp và gỗ thứ cấp trong cây 45 Hình 3.2. Chiều hƣớng biến đối đặc tính của gỗ sơ cấp và gỗ thứ cấp 46 Hình 3.3. Xẻ cung đủ(Z) 48 Hình 3.4. Xẻ cung thiếu (Z’) 49 Hình 3.5. Cách tính độ chéo thớ 53 Hình 3.6. Phƣơng pháp xác định ứng suất sinh trƣởng 56 Hình 3.7. Sơ đồ lấy mẫu thí nghiệm 59 Hình 3.8. Khối lƣợng thể tích trung bình của từng khúc từ gốc đến ngọn. 62 Hình 3.9. Biến động khối lƣợng thể tích 3 vùng theo chiều cao thân cây 63 Hình 3.10. Khối lƣợng thể tích trung bình cả cây theo hƣớng bán kính. 64 Hình 3.11. Tỷ lệ co rút xuyên tâm của các vùng theo chiều cao thân cây và theo hƣớng bán kính. 65
11. ix Hình 3.12. Tỷ lệ co rút tiếp tuyến của các vùng theo chiều cao thân cây. 65 Hình 3.13. Biến động của tỷ lệ co rút dọc thớ theo chiều cao và hƣớng bán kính 66 Hình 3.14. Phân chia khúc gỗ theo chiêu dài cây 67 Hình 3.15. Cát khúc cây thử nghiệm 68 Hình 3.16. Lập bản đồ xẻ, với phƣơng pháp xẻ hộp hai mặt, D=250 mm 69 Hình 3.17. Lập bản đồ xẻ, với phƣơng pháp xẻ hộp hai mặt, D=280 mm 70 Hình 3.18. Mức độ không khuyết tật của gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy, d=250 mm 71 Hình 3.19. Mức độ không khuyết tật của gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy, d=280 mm 72 Hình 3.20. Cát khúc cây thử nghiệm 73 Hình 3.21. Bản đồ xẻ xẻ gỗ thí nghiệm (xẻ xoay tròn), d = 250 mm 75 Hình 3.22. Bản đồ xẻ xẻ gỗ thí nghiệm (xẻ xoay tròn), d = 280 mm 76 Hình 3.23. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, 78 d = 250 mm 78 Hình 3.24. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, 78 d =280 mm 78 Hình 3.25. Chất lƣợng sản phẩm xẻ của ĐC và TN, d = 250 mm 80 Hình 3.26. So sánh khuyết tật trƣớc và sau sấy, D=28cm 81 Hình 3.27. Trình tự xẻ gỗ Bạch đàn trắng 84
12. 1 MỞ ĐẦU Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào (CHDCND Lào) có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, với diện tích rừng rất lớn. Tuy nhiên, đến 2001, độ che phủ rừng chỉ còn còn 41% . Do vậy, Chính phủ đã tăng cƣơng cƣờng trồng rừng để nâng độ che phủ lên 47%. Tập đoàn cây rừng trồng phổ biến ở Lào là: Các loại keo tai tƣợng, keo lá tràm, tếch, bạch đàn. Bạch dàn trồng ở Lào có 2 loại: Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) và bạch đàn đỏ (Eucalyptus urohlylla Dehn.) chiếm 80 % diện tích rừng trồng. Theo báo cáo của Bộ Nông - Lâm nghiệp Lào (2014): Diện tích rừng trồng bạch đàn đầu tƣ của Nƣớc ngoài 54.722 ha, của các hộ gia đình 1.467 ha, do Nhà Nƣớc đầu tƣ trồng là 56.189 ha. Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn) là loài cây thích hợp với điều kiện khí hậu đất đai của Lào, nên đƣợc trồng nhiều nhất. Công ty Burapha Agroforestry Co., Ltd (BAFCO) và Công ty Oji & Sojitz (Nhật Bản) đã đầu tƣ về cây rừng trồng bạch đàn gồm diện tích hơn 50 nghìn ha, với sản lƣợng hơn 420.000 m3/năm. Gỗ Bạch đàn trắng rừng trồng đƣợc khai thác để đƣa vào chế biến làm ván ghép thanh, sản xuất đồ gỗ, nhƣng tỷ lệ lợi dụng rất thấp. Ở Lào, để sản xuất 1 m3 ván ghép thanh cần đến 6 - 6,5 m3 gỗ tròn, cao gần gấp 2 lần so với các loài gỗ khác. Nguyên nhân chủ yếu là gỗ sau khi xẻ và sau khi sấy, bị biến dạng và nứt quá nhiều cần phải loại bỏ. Hiên nay, ngƣời ta đã đƣa ra nhiều giải pháp, nhƣ: chọn giống, cho cây chết đứng, biến tính bằng vi sóng, keo dán, nén ép hoặc chọn giải pháp sấy, tuy nhiên, chƣa giải pháp nào thực sự có hiệu quả cao. Để góp phần giảm tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu gỗ bạch đàn khi gia công, cần thiết phải có nghiên cứu có hệ thống về cấu tạo, tính chất vật lí và công nghệ, đặc biệt là công nghệ xẻ gỗ. Tiêu hao nguyên liệu gỗ chủ yếu là do biến dạng và nứt mà nguyên nhân chủ yếu là ở khâu xẻ và khâu sấy. Nhƣng, nếu khâu xẻ không tốt, dù khâu sấy có hợp lí, gỗ xẻ sau sấy vẫn bị nứt và biến dạng.
13. 2 Sử dụng gỗ Bạch đàn trắng trong sản xuất đồ mộc xuất khẩu tại Lào hiện nay là nhu cầu cấp thiết, vừa đem lại giá trị kinh tế để tiếp tục trồng mới, nâng cao thu nhập cho ngƣời trồng rừng, vừa hạn chế khai thác rừng tự nhiên. Tuy nhiên, theo thống kê sơ bộ về thực trạng sử dụng nguồn nguyên liệu này cho thấy, tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu còn rất thấp so với các loại nguyên liệu khác do một số đặc điểm của gỗ Bạch đàn trắng và do trình độ công nghệ hiện có của các doanh nghiệp. Vì vậy, việc tìm ra nguyên nhân và biện pháp khắc phục một số đặc điểm bất lợi trong sản xuất đề mộc xuất khẩu của gỗ Bạch đàn trắng là một hƣớng đi vừa có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tiễn, góp phần nâng cao giá trị kinh tế của gỗ Bạch đàn trắng nói riêng và gỗ rừng trồng nói chung; từ đó góp phần ổn định an sinh xã hội bền vững. Đặc biệt qua đó giúp các doanh nghiệp khai thác, chế biến và kinh doanh lâm sản thực hiện đúng chỉ thị số 15 của Thủ tƣớng Chính phủ nƣớc CHDCND Lào ký ngày 13 tháng 5 năm 2016 về việc nghiêm cấm khai thác gỗ rừng tự nhiền, xuất khẩu gỗ tròn và gỗ xẻ trên địa bàn toàn quốc. Để giải quyết một phần vấn đề đó, nghiên cứu về phƣơng pháp xẻ để giảm thiểu biến dạng và nứt của gỗ xẻ là một trong những hƣớng ƣu tiên hiện nay, cho nên, đề tài "Nghiên cứu một số yếu tố của công nghệ xử lý biến dạng gỗ xẻ Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn) bằng phương pháp xẻ” là một hƣớng đi đúng, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
14. 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Nghiên cứu về cây Bạch đàn trắng 1.1.1. Phân bố và sử dụng cây Bạch đàn trắng Bạch đàn (Eucalyptus) là cây bản địa ở Úc (Australia). Trên thế giới, có rất nhiều loài cây bạch đàn, hơn 800 loài và 138 chi, đƣợc trồng rộng rãi trên 90 nƣớc trên thế giới, với vùng phân bố rộng, phân bố tự nhiên tập trung chủ yếu ở Australia, Malaysia và Đông Âu [27]. Hình 1.1.Vùng phân bố của bạch đàn (Eucalyptus) ở Úc Chỉ có 2 loài phân bố tự nhiên trong khu vực Malaysia (New Guinea, Oluccas, Sulawessi, quần đảo Lesser Sunda và Philippines). Một vài loài có biên độ sinh thái rộng, phân bố trong khu vực kéo dài từ miền Bắc nƣớc Úc đến miền Đông Malaysia. Những nghiên cứu gần đây đã phát hiện đƣợc khoảng trên 10 loài có phân bố ở miền Nam New Guinea. Ngƣời ta cho rằng, việc điều tra, nghiên cứu, khai thác các thảm thực vật rừng gió mùa và các savan tại khu vực rộng lớn phía Đông Nam của các vùng Đông Nam Á chắc chắn sẽ còn phát hiện thêm nhiều loài mới nữa thuộc chi Bạch đàn [9].
15. 4 Hình 1.2. Vùng phân bố tự nhiên của Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) Bạch đàn trắng là một trong số ít loài cây gỗ có khả năng thích nghi cao với nhiều dạng khí hậu khác nhau, từ khí hậu nhiệt đới đến á nhiệt đới và ôn đới; từ bán ẩm đến nửa khô hạn. Bạch đàn trắng là loài cây chịu đƣợc nhiệt độ cao lẫn nhiệt độ thấp, nhiệt độ bình quân cao nhất của tháng nóng nhất từ 29 oC đến 35 oC (thậm chí đến 40 oC) và nhiệt độ bình quân thấp nhất từ 11oC đến 20 oC (thậm chí xuống đến 3 oC). Bạch đàn trắng sống đƣợc nơi cực hạn lẫn nơi sẵn nƣớc, rễ ăn sâu, chịu ngập và chịu mặn ngắn ngày, Bạch đàn trắng chịu đƣợc 4 - 8 tháng khô hạn, lƣợng mƣa trung bình năm thích hợp từ 1.000 mm đến 1.500 mm. Trong tự nhiên, Bạch đàn trắng mọc chủ yếu dọc theo các triền sông suối và cả trên đồi dốc thoải. Bạch đàn trắng có sức đề kháng khá tốt, sinh trƣởng phát triển nhanh, liên tục, có sức đâm chồi mạnh, có khả năng tỉa cành tự nhiên tốt, không để lại vết sẹo trên thân [29; 13]. Với đặc điểm sinh học phù hợp với nhiều vùng khí hậu khác nhau trên Thế giới, Bạch đàn trắng là một trong số ít những loài cây gỗ đƣợc nhiều nƣớc chọn và nghiên cứu trồng thành rừng tập trung với diện tích lớn nhằm để
16. 5 cung cấp gỗ nguyên liệu. Ngoài ra, do Bạch đàn trắng còn có thể sinh trƣởng và phát triển cả ở những nơi mà nhiều loài cây gỗ khác khó có thể sống đƣợc nên loài này cũng còn đƣợc nhiều nơi chọn để trồng thành đai bảo vệ, phủ xanh ở những vùng có điều kiện đất đai, khí hậu khắc liệt. Tuy nhiên, Bạch đàn trắng thích hợp trồng trên đất phù sa, không thích hợp với đất núi đá vôi, là loài điển hình mọc ven sông suối nhƣng vẫn gặp trồng ở vùng khô [29]. Tài liệu của FAO (1979) [29] đã thống kê, Bạch đàn trắng là loài cây gỗ đƣợc trồng rất rộng rãi, nhất là ở vùng khô và bán khô, trong vùng nhiệt đới, chủ yếu với giống có xuất xứ từ bắc Ôxtrâylia. Ngay đầu Thế kỷ XIX, nhận thấy những giá trị của Bạch đàn trắng trong việc cung cấp gỗ củi và nguyên liệu giấy sợi, Nêpan đã nhập giống về nghiên cứu trồng thử nghiệm và đã sau này đã phát triển khá mạnh. Italia cũng đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm từ rất sớm, ngay từ năm 1870. Tuy diện tích trồng Bạch đàn trắng của Italia không lớn nhƣng đã đƣợc duy trì ổn định từ hàng chục năm nay. Vào năm 1867, Pakistan và sau đó Uruguay, Achentina cũng bắt đầu nghiên cứu gây trồng Bạch đàn trắng. Năm 1884, Thổ Nhĩ Kỳ, Ixraen tiếp cận với việc nhập nội Bạch đàn trắng để gây trồng, sau này đặc biệt Ixraen khá thành công trong việc gây trồng và phát triển Bạch đàn, trong đó có Bạch đàn trắng. Vào cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX, hàng loạt các nƣớc châu Phi cũng đã tiến hành nghiên cứu để trồng, sau đó đến các nƣớc Địa Trung Hải. Braxin và một số nƣớc Nam Mỹ phát triển rất mạnh việc gây trồng Bạch đàn vào những năm 70, 80 của Thế kỷ XX. Cũng theo số liệu thống kê của FAO (1979) [29], đến năm 1974 trên Thế giới đã có khoảng 4 triệu ha rừng trồng Bạch đàn nói chung, sản xuất ra khoảng 6 triệu m3 gỗ hàng năm, chủ yếu là gỗ có kích thƣớc nhỏ. Gỗ Bạch đàn rừng trồng đặc biệt đã góp phần to lớn trong việc giải quyết vấn đề thiếu chất đốt, thiếu gỗ xây dựng ở các nƣớc đang phát triển. Đến năm 1995, tổng
17. 6 diện tích rừng trồng Bạch đàn, trong đó có Bạch đàn trắng ở các nƣớc nhiệt đới đã lên đến gần 10 triệu ha, hàng năm sản xuất đƣợc trung bình khoảng 150 triệu m3 gỗ. Các nƣớc nhƣ Braxin, Ấn Độ, Chi Lê, Nam Phi là những nƣớc đứng đầu về diện tích rừng trồng Bạch đàn. Cũng theo FAO (1979) [28], phần lớn rừng trồng Bạch đàn trắng đều có luân kỳ kinh doanh ngắn, khoảng 7 - 10 năm, riêng ở Tây Ban Nha kéo dài đến 14 - 15 năm. Năng suất rừng trồng Bạch đàn trắng rất khác nhau, ở vùng nhiệt đới khô thƣờng chỉ đạt 5 - 10 m3/ha.năm với luân kỳ kinh doanh 10 - 20 năm, nhƣng ở những vùng có khí hậu ẩm hơn thì năng suất cao hơn khá nhiều. Ví dụ, ở Thổ Nhĩ Kỳ, Achentina, Ixraen năng suất có thể đạt 20 - 25 m3/ha.năm, thậm chí đến 30 m3/ha.năm. Hiện nay, rất nhiều loài đã đƣợc đƣa trồng tại nhiều khu vực ngoài vùng phân bố tự nhiên của chúng. Nhiều dải rừng Bạch đàn đã đƣợc hình thành ở Lào; các nƣớc lục địa châu Á; các nƣớc nhiệt đới, cận nhiệt đới châu Phi, khu vực Địa Trung Hải và miền Nam châu Âu; đến các khu vực Nam và Trung Mỹ. Ở Việt Nam, một số loài đã đƣợc nhập và trồng tƣơng đối rộng rãi [9], nhƣ: - Bạch đàn timo (Eucalyptus alba Reinw. ex Blume, 1827. Tên đồng nghĩa: Eucalyptus leucadendron Reinw. ex de Vriese, 1856). - Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehnh., 1832, tên đồng nghĩa: Eucalyptus rostrata Sch., 1847). Một vài địa phƣơng ở Việt Nam còn gọi là Bạch đàn camal, Bạch đàn Úc, Khuynh diệp đỏ. - Bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora Hook., 1848, còn có các tên đồng nghĩa: Eucalyptus melissiodora Lindley, 1848; Eucalyptus variegata E.V. Mueller, 1859; Eucalyptus maculata Hook. var. citriodora (Hook.) Bailey, 1900; Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson, 1995). Có nơi ở nƣớc Lào và Viêt Nam còn gọi là Bạch đàn đỏ.
18. 7 - Bạch đàn uro (Eucalyptus urophylla S.T. Blake, 1977, còn có tên đồng nghĩa: Eucalyptus alba auct. non Reinw. ex Blume, Eucalyptus decaisneana auct. non Blume). - Bạch đàn long duyên (Eucalyptus exserta F.v. Muell., 1859), có nơi ở nƣớc ta còn gọi là Bạch đàn liễu. - Bạch đàn lá nhỏ (Eucalyptus tereticornis J.E.Smith, 1975, tên đồng nghĩa: Eucalyptus subulata Cunn. ex Schauer, 1843; Eucalyptus insignis Naudin, 1891; Eucalyptus umbellata (Gaertner) Domin (1928) non Desf.). - Bạch đàn đỏ (Eucalyptus robusta Smith., 1793, tên đồng nghĩa: Eucalyptus multiflora, 1812). - Bạch đàn vỏ dày (Eucalyptus deglupta Blume, 1849, tên đồng nghĩa: Eucalyptus multiflora Rich. ex A. Gray non Poir. (1854); Eucalyptus naudiniana F.v. Mueller, 1886; Eucalyptus schlechteri Diels, 1922). Từ năm 1904, nhà vật lí ngƣời Pháp Dr. Brochet đã phát hiện một cây bạch đàn ở Cốc Lếu, tỉnh Lào Cai. Hình nhƣ đó là cây bạch đàn xanh (Eucalyptus globulus) cao 15 m, đƣờng kính 13 cm. Tuy nhiên, các nhà lâm nghiệp thuộc thế hệ trƣớc có ý kiến cho rằng bạch đàn đƣợc đƣa vào Việt Nam từ những năm đầu của thập niên 30. Trong những năm 1959-60, với chủ trƣơng "Phủ xanh đất trống đồi núi trọc’’, hạt giống của các loài bạch đàn long duyên (E. exserta), Bạch đàn trắng (E. camaldulensis), bạch đàn đỏ (E. robusta), bạch đàn chanh (E. citriodora), và bạch đàn xanh (E. globulus) đƣợc nhập từ tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc. Một số rừng bạch đàn đƣợc thiết lập ở nhiều tỉnh trung du phía Bắc, đặc biệt nhƣ ở Vĩnh Phú, Hà Bắc, Bắc Thái, Quảng Ninh [9; 39]. Thời kì 1960 - 1975, một số loài bạch đàn nhƣ bạch đàn long duyên (E. exserta), bạch đàn lá nhỏ (E. tereticornis), bạch đàn đỏ (E. robusta), bạch đàn
19. 8 chanh (E. citriodora) và Bạch đàn trắng (E. camadulensis) đã đƣợc nhập trồng tại nhiều khu vực miền núi và trung du phía Bắc Việt Nam. Riêng rừng bạch đàn long duyên (E. exserta) có thời kì đã lên tới 40.000 ha [9]. Từ những năm 70, Bạch đàn trắng đƣợc tiếp tục nhập vào Việt Nam, Bạch đàn trắng đƣợc trồng phổ biến phục vụ cho hai dự án lớn là PAM và 327 phủ xanh đất trống đồi núi trọc. Tại Việt Nam, cây Bạch đàn trắng đƣợc di thực đến và hiện có nhiều giống cây trồng khác nhau: Bạch đàn trắng Nghĩa Bình, Bạch đàn trắng Bắc Trung Bộ, Bạch đàn trắng Nam Trung Bộ Bạch đàn trắng đƣợc nghiên cứu sử dụng làm nguyên liệu cho ngành sản xuất giấy, ván sợi có một số công trình nghiên cứu sử dụng trong sản suất đồ mộc, nhƣng chƣa đƣợc nghiên cứu sau về sử dụng phƣơng pháp xẻ trong hạn chế khuyết tậ để sử dụng trong công nghiệp sản xuất đồ mộc. Lào là một nƣớc còn có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, trong những năm gần đây rừng tự nhiên bị khai thai thác để đóng góp vào công cuộc phát triển cơ sở hạ tầng của đất nƣớc; do đó làm cho diện tích rừng tự nhiên bị giảm xuống nghiêm trọng. Theo điều tra của Cục quản lý tài nguyên rừng Lào (2015), diện tích rừng cả nƣớc 15.95.601 ha, chiếm 46,74 % diện tích, trong đó phân chia thành 3 loại chính: Rừng đặc dụng có diện tích 4.705.809 ha, chiếm 29,49 %; rừng phòng hộ 8.045.169 ha, chiếm 50,43 % và rừng sản xuất 3.203.623 ha, chiếm 20,08 %. Đó là con số thông kế mới nhất về diện tích rừng trên cả nƣớc, trong đó chƣa tính diện tích các loại rừng trồng khác [55; 56]. Hiện tại Lào đã và đang trồng nhiều loại cây nhƣ: Cây tếch, cây keo tai tƣợng, keo lá tràm, keo lai, cây cao su, cây trầm hƣơng và đã trồng thử rất nhiều loại bạch đàn, trong đó Bạch đàn trắng là đƣợc trồng rất rộng rãi. Chúng đƣợc nhập vào Lào từ thập nhiên 70 để thử nghiệm sự tồn tại và phát triển tại Lào, đã có những tổng kết cho rằng Bạch đàn trắng là loại cây có sinh trƣởng phù hợp với nhiều vùng đất và khí hậu của Lào.
20. 9 Bảng 1.1. Diện tích trồng cây bạch đàn (2015) Đầu tƣ nƣớc ngoài Đầu tƣ trong Nhà Tổng diện T Tỉnh (ha) nƣớc(ha) nƣớc tích thực T Diện Thực Diện Thực Thực hiện tích hiện tích hiện hiện (ha) khoán khoán 1 Oudomxay 502 0 3,105 100 100 2 Xiêng Khoang 212 163 365 323 432 3 Viêng Chăn 0 350 70 70 4 BoriKhamxai 50,000 13,000 14,899 13.015 5 KhamMouan 75,000 14,617 12,142 14.629 6 Savannakhet 38,850 22,506 15,638 22.522 7 Slavanh 56,090 665 10,000 368 8,926 1.642 8 Attapu 10,000 3,771 4584 8.355 Tổng 60.764 (Nguồn: Cục lâm nghiệp, Bộ Nông-Lâm nghiệp CHDCND Lào (2015) Hình 1.3. Bản đồ phân bố bạch đàn rừng trồng tại Lào (2014)
21. 10 Đầu những năm 1990, Công ty Burapha Agroforestry Co.,Ltd (BAFCO) của Thuỷ Điển đã đặt chân vào Lào để trồng cây bạch đàn sử dụng trong công nghiệp gỗ (sản xuất đồ mộc), năm 1990 chỉ trồng thử nghiệm 20 ha, đến năm 96 trồng thêm 1.200 ha, đến năm 2012 công ty đã trồng đƣợc 22.000 ha, ngoài ra mỗi năm trồng thêm 400 ha kết hợp với dân bản địa, đến năm 2015 Công ty cùng các hộ gia đình đã có diện tích trồng cây bạch đàn tổng cộng là 27.000 ha. Công ty Burapha Agroforestry Co.,Ltd (BAFCO) đồng thời đã xây dựng xƣởng chế biến tại Thủ đô Viêng Chăn - Lào, cách trung tâm thủ đô khoảng 40 Km và mỗi năm sử dụng 28.000 m3 gỗ tròn Bạch đàn trắng, chủ yếu để chế biến sản phẩm đồ mộc từ gỗ Bạch đàn trắng suất khẩu các nƣớc Chân Âu. Năm 2000 Công ty Burapha Agroforestry Co.,Ltd (BAFCO) đã hợp đồng với tập đoàn IKEA và đã xuất khẩu nhiều lô hàng, trong quá trình sản xuất đã có một số lô sản phẩm không đạt yêu cầu về chất lƣợng mà nguyên nhân chủ yếu do sản phẩm bị cong vênh biến dạng, do đó công ty từ năm 2003 đến nay đã không tiếp tục hợp tác sản xuất đồ mộc cho tập đoàn IKEA [53]. Đồng thời trong thời gian từ năm 1996 cũng đã có Công ty Oji & Sojitz (Nhật Bản) đã làm bản ghi nhớ với Chính phủ Lào về việc đầu tƣ vào trồng cây bạch đàn, chủ yếu vấn là cây Bạch đàn trắng, từ năm 1996 đến 2007 đã trồng đƣợc 15.000 ha [51] Năm 2008 Công ty Oji & Sojitz (Nhật Bản) đã kí tiếp bản ghi nhớ với Chính phủ Lào để trồng them cây bạch đàn ở năm tỉnh của nam Lào, tổng diện tích cả năm tỉnh là 30.000 ha [52]. Với con số thống kê mới nhất về diện tích rừng trồng bạch đàn là: 60,764 ha (Cục Lâm nghiệp, BN-LN, Lào 2014) và dự định sẽ thu đƣợc sản lƣợng gỗ tròn khoảng 900 nghìn mét khối mỗi năm tính từ năm 2020 trở đi. Các vùng đƣợc trồng nhiều là từ khu vực miền Trung xuống miền Nam Lào là
22. 11 đƣợc tập trung trồng nhiều nhất vì lý do là có nhiều diện tích tƣơng đối bẳng phẳng và cây bạch đàn phát triển tốt với khí hậu đất đai ở vùng đó (Thủ đô Viêng Chăn, Tỉnh Bolykhamxay, Khammuoan, Savannakhet, Salavanh, Champasack, Sekong, Attapu), còn về các tình phía Bắc Lào thì địa hình có nhiều đồi núi vì vậy chỉ đƣợc trồng thử nghiệm ở hai Tỉnh Xiêng Khoảng và Oudonmxay với diện tích chƣa đến nghìn ha . 1.1.2. Đặc điểm cấu tạo cây Bạch đàn trắng (E. camaldulensis Dehn) 1.1.2.1. Một số đặc điểm của cây Bạch đàn trắng Cây gỗ to và rất lớn, cao (10-50) m; thân cây thýờng có dạng hình cột, dáng đẹp và đƣờng kính thân cũng khá lớn (20-80) cm. Vỏ ngoài nhẵn, có dạng sợi, nứt dọc hoặc nứt vuông. Lá mọc cách, đôi khi gần nho mọc đối. Giữa các giai đoạn sinh trƣởng khác nhau ở hầu hết các loài bạch đàn thì hình dạng lá của chúng cũng có những biến đổi khác nhau. Bạc đàn trắng có phiến lá đõn, nguyên, dạng hình mác hay Hình 1.4. Bạch đàn trắng tại Khoa Lâm nghiệp, Lào (Trồng năm 1975)
23. 12 hình lƣỡi liềm; gân giữa và gân bên thƣờng khá rõ, nhẵn, mang các túi chứa tinh dầu. Cụm hoa thýờng dạng tán, dạng xim 2 ngả. Thƣờng có 3 hay nhiều hoa trên mỗi tán, rất ít khi chỉ có một hoa đơn lẻ. Hoa đều, lƣỡng tính, đôi khi chỉ mang tính đực; nhị nhiều, bầu 3-7 ô. Quả Hình 1.5. Lá Bạch đàn trắng. nang có vách mỏng.với đế hoá gỗ. Hạt ít hoặc nhiều, có màu nâu xám hoặc đen. Cây con nẩy mầm trên mặt đất, hai lá mầm bằng nhau, chiều rộng lá mầm thýờng lớn hõn chiều dài. Những đôi lá đầu tiên thýờng mọc chéo chữ thập trên thân vuông 4 cạnh [2;28]. 1.1.2.2. Đặc điểm cấu tạo - Thân cây : Hầu hết thực vật thân gỗ mà chúng ta thƣơng gặp đều có ba bộ phận cấu thành: rễ, thân và cành lá (Hình 1.6). Mỗi bộ phận giữ một hoặc nhiều chức năng riêng biệt. Rễ cây không chỉ giúp cây bám chặt vào đất, mà còn hút nƣớc và muối khoáng trong đất. Thân cây không chỉ nâng đỡ tán mang nhiều cành và lá, mà còn vận chuyển nƣớc và khoáng đi qua phần gỗ trong thân. Lá cây hấp thụ khí trong khí quyển, cùng với khoáng chất và ánh sáng mặt trời để tạo ra đƣờng và các chất hữu cơ khác nuôi cây. Các chất dinh dƣỡng này đƣợc chuyển xuống qua phần vỏ sống và đƣa vào trong gỗ nhờ các tia gỗ.
24. 13 Hình 1.6. Các bộ phận chính của một cây gỗ Trong quá trình sinh trƣởng, kích thƣớc thân cây tăng lên cả theo chiều cao và đƣờng kính. Sinh trƣởng chiều cao là nhờ hoạt động của mô phân sinh ngọn hay còn gọi là đỉnh sinh trƣởng. Các mô phân sinh này nằm ở đỉnh thân và đỉnh rễ. Phát triển đƣờng kính là nhờ mô sinh thứ cấp hay còn gọi là thƣợng tầng hoặc tầng phát sinh (Hình 1.6). Tầng phát sinh là một lớp tế bào sống nằm giữa phần gỗ và phần vỏ. Tầng phát sinh gồm hai loại tế bào: tế bào hình con thoi, loại tế bào này sinh ra tất cả các tế bào xếp dọc thân cây, và tế bào hình tròn sinh ra tất cả các tế bào cấu tạo nên tia gỗ.
25. 14 Hình 1.7. Cách thức phân sinh tế bào hình con thoi của tầng phân sinh Ở gỗ lá kim và số ít gỗ lá rộng các tế bào mẹ có sự biến động khá lớn về chiều dài. Ở gỗ lá kim các tế bào này có chiều dài nằm trong khoảng từ dƣới 2000m đến trên 9000m, và đƣờng kính vào khoảng 30m hoặc lớn hơn. Với số ít gỗ lá rộng các tế bào mẹ hình con thoi có chiều dài từ 1000 - 2000m. Với phần lớn gỗ lá rộng các tế bào mẹ hình con thoi có chiều dài tƣơng đối đồng đều và ngắn với chiều dài trong khoảng từ 300 - 600m [35]. Ở tất cả các cây gỗ, chiều dài của các tế bào hình con thoi tăng theo tuổi cây cho đến khi đạt tuổi thành thục sinh học (thƣơng từ 30 đến 60 năm), sau tuổi này chiều dài của các tế bào giữ ở mức ổn định. Ở các loài gỗ lá kim, chiều dài của các tế bào này tăng đáng kể từ 100 - 400% trong 40 - 60 năm đầu. Ở các loài cây lá rộng chiều dài của các tế bào này ít khi tăng trên 100% và thƣơng chỉ bằng 50% hoặc thậm chí là nhỏ hơn. Kích thƣớc của các tế bào mẹ cũng có thể thay đổi tuỳ thuộc vào vị trí trong cây, và các nhân tố thuộc về điều kiện sinh trƣởng.
26. 15 Các tế bào mẹ sản sinh ra các tế bào cấu tạo nên tia gỗ khi quan sát trên mặt cắt tiếp tuyến có hình tròn, với hình dạng và kích thƣớc ít thay đổi. Các tế bào này kết hợp với nhau tạo thành tia gỗ, số tế bào trong mỗi tia gỗ biến động rất lớn giữa các loài cây khác nhau và giữa các cây trong một loài và thậm chí là trong cùng một cây. Sự tăng trƣởng đƣờng kính của cây làm tăng chu vi tầng phát sinh. Bailey cho rằng điều này có thể liên quan đến một hoặc nhiều yếu tố sau: (a) đƣờng kính theo chiều tiếp tuyến của các tế bào hình con thoi đã đƣợc sinh ra tăng lên; (b) chiều dài của các tế bào tăng lên; (c) số lƣợng tế bào tăng lên; (d) đƣờng kính của các tế bào hình tròn tăng lên; và (e) số lƣợng của các tế bào hình tròn tăng lên. Số tế bào hình con thoi đƣợc sinh ra ở tầng phân sinh theo hai cách: thứ nhất, với các loài gỗ lá kim và một số ít gỗ lá rộng tế bào hình con thoi hình thành vách ngăn ngang hoặc nghiêng một góc nhất định, rồi hai tế bào mới trƣợt lên nhau và xếp so le nhau (Hình 1.8a); thứ hai, ở các loài gỗ lá rộng mà tế bào hình con thoi có chiều dài tƣờng đối đồng đều và ngắn đƣợc xếp thành tầng, các tế bào mới sinh đƣợc hình thành do sự phân chia tế bào dọc theo hƣớng xuyên tâm (Hình 1.8b) vì thế chúng có cùng chiều dài và nằm song song với nhau. Đƣờng kính theo chiều tiếp tuyến của các tế bào mới sinh tăng lên xấp xỉ với đƣờng kính của các tế bào mẹ trƣớc khi phân sinh. Trong trƣờng hợp này chu vi của tầng phát sinh tăng lên do bề rộng tế bào mới sinh lớn lên hơn là do chiều dài tế bào mới sinh tăng lên. Thực tế cho thấy ở những loại gỗ có cấu tạo lớp chiều dài của tế bào không tăng theo tuổi cây.