Tài liệu Nghiên cứu xây dựng mô hình cơ giới hoá mía tại vùng phủ quỳ tỉnh nghệ an

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp hµ néi -------------***------------- NguyÔn hïng c−êng Nghiªn cøu x©y dùng m« h×nh c¬ giíi ho¸ mÝa t¹i vïng phñ quú - tØnh nghÖ an LuËn v¨n th¹c sÜ kü thuËt Chuyªn ngµnh: Kü thuËt m¸y vµ thiÕt bÞ c¬ giíi ho¸ n«ng, l©m nghiÖp M· sè : 60.52.14 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS. ®µo quang kÕ hµ néi - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của bản thân. Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu tôi ñã tham khảo, sử dụng một số tài liệu, kết quả liên quan ñến ñề tài ñược trích dẫn cụ thể trong luận văn và phần Tài liệu tham khảo. Vì vậy, các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và do quá trình nghiên cứu mang lại. Nghệ An, ngày 05 tháng 11 năm 2010 Học viên Nguyễn Hùng Cường Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp cao học khóa 17 chuyên nghành Kỹ thuật máy và Thiết bị cơ giới hóa Nông - Lâm nghiệp Trường ðại học Nông nghiêp Hà Nội, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo trong trường. Nhân dịp này tôi xin ñược bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong trường. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGT. TS. ðào Quang Kế ñã dành nhiều thời gian tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo trong Bộ môn Công nghệ cơ khí - Khoa Cơ ñiện - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phạm Văn Tờ và TS. Nguyễn Thị Minh Hiền ñã giúp ñỡ tôi trong thời gian thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Như Nam ñã chia sẽ những kinh nghiệm quý báu ñể giúp tôi hoàn thành ñề tài. Cuối cùng Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ñạo Nhà máy ñường NAT & L (Nghệ An) và các bạn ñồng nghiệp của của UBND các huyện Nghĩa ðàn, Quỳ Hợp, Thị xã Thái Hòa ñã tạo ñiều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Nghệ An, ngày 05 tháng 11 .năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Hùng Cường Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii MỤC LỤC Lời cam ñoan...............................................................................................................i Lời cảm ơn…………………………….........…………….…………………………ii Mục lục………………………………….........………….…………………………iii Danh mục bảng………………………….........……….…………………………...vii Danh mục hình………………………….........…………….……………………….ix Danh mục viết tắt…………………………..........………………………………….xi MỞ ðẦU ............................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài ...................................................................................... 1 2. Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài......................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU................................ 4 1.1. Tình hình sản xuất mía ..................................................................................... 4 1.1.1. Tình hình sản xuất mía ở trên thế giới ........................................................... 4 1.1.2. Tình hình sản xuất mía và xây dựng các mô hình CGH mía ở Việt Nam ....... 5 1.1.3. Tình hình sản xuất mía ở Nghệ An .............................................................. 10 1.2. Vấn ñề cơ giới hoá một số khâu trong sản xuất mía........................................ 12 1.2.1. Tình hình áp dụng cơ giới hoá một số khâu trong sản xuất mía trên thế giới …….…...12 1.2.2. Tình hình NC và áp dụng CGH một số khâu trong sản xuất mía ở VN ........ 20 CHƯƠNG 2: ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 30 2.1. ðối tượng nghiên cứu.................................................................................... 30 2.2. Phạm vi nghiên cứu....................................................................................... 30 2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 30 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG VÙNG NGUYÊN LIỆU MÍA PHỦ QUỲ .......................................................................................................... 32 3.1. Phạm vi nghiên cứu........................................................................................ 32 3.2. Một số ñặc ñiểm chung của vùng nguyên liệu mía Phủ Quỳ.......................... 32 3.2.1. ðiều kiện tự nhiên ....................................................................................... 32 3.2.2. Tình hình kinh tế xã hội .............................................................................. 37 3.2.3. ðiều kiện cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất: .................................................. 37 3.2.4. ðặc ñiểm xã hội .......................................................................................... 38 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iii 3.3. Tình hình phát triển cây mía nguyên liệu vùng Phủ Quỳ ................................ 38 3.3.1. Về diện tích................................................................................................. 41 3.3.2. Về năng suất................................................................................................ 42 3.3.3 Về sản lượng mía ép tại nhà máy.................................................................. 46 3.3.4. Về chính sách hỗ trợ ñầu tư trồng mía của Công ty ..................................... 47 3.4. Hiệu quả sản xuất mía vùng Phủ Quỳ............................................................. 48 3.5. Hiện trạng cơ giới hoá mía vùng Phủ Quỳ...................................................... 49 3.5.1. ðộng lực ..................................................................................................... 49 3.5.2. Làm ñất ....................................................................................................... 51 3.5.3. Trồng mía.................................................................................................... 52 3.5.4. Khâu chăm sóc ............................................................................................ 55 3.5.5. Phun thuốc sâu ............................................................................................ 56 3.5.6. Thu hoạch ................................................................................................... 56 3.5.7. Vận chuyển ................................................................................................. 56 3.5.8. Máy phạt gốc mía sau khi thu hoạch, băm lá mía trên ñồng......................... 56 CHƯƠNG 4. LỰA CHỌN MÁY MÓC VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠ GIỚI HOÁ ðỒNG BỘ QUY MÔ 20 HA Ở VÙNG TRỒNG MÍA TẬP TRUNG VÙNG NGUYÊN LIỆU PHỦ QUỲ ............................................. 58 4.1. Nguyên tắc xây dựng mô hình........................................................................ 58 4.2. Yêu cầu kỹ thuật nông học ............................................................................. 58 4.2.1. ðối với khâu làm ñất ................................................................................... 58 4.2.2. ðối vớii khâu rạch hàng.............................................................................. 59 4.2.3. ðối với khâu trồng mía................................................................................ 59 4.2.4. ðối với khâu chăm sóc ................................................................................ 62 4.2.5. ðối với khâu thu hoạch ............................................................................... 63 4.3. Công nghệ các khâu trong cơ giới hoá mía..................................................... 64 4.3.1. Quy hoạch ñồng ruộng ................................................................................ 65 4.3.2. Khâu làm ñất .............................................................................................. 66 4.3.3. Về khâu trồng mía....................................................................................... 66 4.3.4. Về khâu chăm sóc ....................................................................................... 67 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iv 4.3.5. Về khâu làm sạch ñồng ruộng sau thu hoạch ............................................... 67 4.3.6. Khâu thu hoạch mía..................................................................................... 67 4.4. Lựa chọn máy nông nghiệp phục vụ cơ giới hoá ở vùng Phủ Quỳ .................. 69 4.4.1. Khâu làm ñất ............................................................................................... 71 4.4.2. Khâu trồng mía........................................................................................... 73 4.4.3. Khâu chăm sóc........................................................................................... 74 4.4.4. Khâu làm sạch ñồng ruộng sau thu hoạch.................................................... 74 4.5. Lựa chọn nguồn ñộng lực phù hợp ................................................................. 74 4.6. Xây dựng quy trình cơ giới hoá canh tác mía ................................................. 75 4.7. Xây dựng mô hình cơ giới hoá ñồng bộ 20 ha ............................................... 79 4.7.1. Mục ñích xây dựng mô hình........................................................................ 79 4.7.2. Nhiệm vụ .................................................................................................... 79 4.7.3. Chọn quy mô và xây dựng cơ sở hạ tầng ..................................................... 79 4.7.4. Các biện pháp kỹ thuật ................................................................................ 80 4.7.5. Xây dựng kế hoạch và qui trình kỹ thuật canh tác cho qui mô 20 ha............ 83 4.7.6. Tính chi phí ñối với khâu canh tác............................................................... 83 4.7.7. So sánh hiệu quả kinh tế trên 1ha giữa mô hình và ruộng ñối chứng............ 87 4.7.8. Phân tích các kết quản nghiên cứu trên mô hình .......................................... 88 4.7.9. Dự tính cơ sở thiết bị cần thiết ñể CGH các khâu phục vụ mô hình 20ha mía ................................................................................................................... 88 4.8. ðề xuất một số giải pháp xây dựng mô hình và nâng cao mức ñộ CGH mía... 89 4.8.1. Qui hoạch ñồng ruộng, cơ sở hạ tầng ñường sá, cầu cống ñảm bảo cho việc ứng dụng cơ giới hoá ñồng bộ với mức ñộ cao sau này. ............................. 89 4.8.2. Khuyến khích các ñối tượng canh tác mía áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nói chung và cơ giới hoá nông nghiệp nói riêng vào canh tác mía. ............................ 91 4.8.3. Hình thành các ñiểm dịch vụ thực hiện công việc cơ giới hoá nông nghiệp kể cả sửa chữa, mua bán vật tư phục vụ cơ giới hoá. ....................................... 92 4.8.4. Phổ biến qui trình cơ giới hoá canh tác mía bằng cơ giới cho mọi ñối tượng liên quan. ................................................................................................... 93 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v 4.8.5. Tổ chức thực hiện các ñề tài khoa học liên quan ñến cơ giới hoá nông nghiệp tại ñịa phương theo ñịnh hướng thiết thực, hiệu quả. .................................. 93 4.8.6. Xây dựng công nghiệp cơ khí ñịa phương ñủ mạnh có khả năng chế tạo các máy móc nông nghiệp phục vụ canh tác mía .............................................. 94 4.8.7. Tổ chức tống kết kinh nghiệm cơ giới hoá ñể phát triển canh tác mía có hiệu quả, thiết thực và bền vững......................................................................... 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 96 Kết luận ................................................................................................................ 96 Kiến nghị .............................................................................................................. 96 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng mía ép và ñường vụ 2006-2007 và kế hoạch 20072008 ................................................................................................................ 8 Bảng 1.2: Diện tích, năng suất mía vụ ép 2009 - 2010 của các vùng nguyên liệu tỉnh Nghệ An ................................................................................................. 11 Bảng 1.3 : Diện tích, năng suất, sản lượng mía vụ ép 2009 - 2010 so với vụ ép 2008-2009 ..................................................................................................... 12 Bảng 3.1: Tổng hợp một số ñặc trưng khí hậu vùng Phủ Quỳ - tỉnh Nghệ An.......... 35 Bảng 3.2: Tình hình phân bổ sử dụng ñất ñai của vùng Phủ Quỳ................................ 36 Bảng 3.3 : Diện tích, năng suất, sản lượng mía vùng nguyên liệu phủ quỳ ................. 40 Bảng 3.4: Nhu cầu nguyên liệu mía phục vụ cho nhà máy ñường Nat & L................. 46 Bảng 3.5: Tổng hợp giá thu mua mía ở các nhà máy trong tỉnh (ñ/tấn):...................... 48 Bảng 3.6: So sánh giá trị sản xuất một số cây trồng chính .......................................... 49 Bảng 3.7: Số lượng máy kéo ở 3 huyện Nghĩa ðàn, Quỳ Hợp và Thị xã Thái Hoà................................................................................................................ 50 Bảng 4.1. Qui trình canh tác mía bằng cơ giới kết hợp thủ công trên cơ sở hệ thống máy canh tác và máy ñộng lực hiện hữu............................................... 77 Bảng 4.2. Hệ số quy ñổi các công việc làm bằng máy ................................................ 84 Bảng 4.3. Mức khoán bằng công việc lao ñộng thủ công............................................ 84 Bảng 4.4. Dự kiến Chi phí các khâu canh tác cho 1 ha mía trong mô hình.................. 85 Bảng 4.5. Dự kiến Chi phí các khâu canh tác chỉ có khâu làm ñất bằng máy .............. 86 Bảng 4.6. So sánh chi phí cho từng khâu giữa canh tác mô hình và ñối chứng ................. 87 Bảng 4.7. Dự kiến doanh thu hàng năm trong mô hình ............................................... 87 Bảng 4.8. Dự kiến doanh thu hàng năm mía ñối chứng không ứng dụng cơ giới hoá........... 87 Bảng 4.9: Dự tính thiết bị ñể cơ khí hoá các khâu cơ giới hoá mía ............................. 89 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 : Diện tích trồng mía giai ñoạn 2004 - 2010 ................................................. 5 Hình 1.2: Năng suất mía giai ñoạn 2004 - 2009………………………………………..7 Hình 1.3: Máy kéo bánh xích Komatsu ..................................................................... 13 Hình 1.4: Máy kéo John Deere .................................................................................. 13 Hình 1.5: Máy trồng mía John Deere DB120 ............................................................ 16 Hình 1.6: Máy trồng mía cây của Pakistan ............................................................... 16 Hình 1.7: Liên hợp máy thu hoạch mía John Deere 3510 .......................................... 19 Hình 1.8: Máy trồng mía MTM - 2............................................................................ 23 Hình 1.9. Máy trồng mía TM – 2 của trường ðH Nông nghiệp Hà Nội. .................... 24 Hình 1.10: Máy thu hoạch mía THM-0,3 .................................................................. 26 Hình 1.11: Máy chặt mía rải hàng K-80 .................................................................... 27 Hình 1.12: Máy rải hàng CMRH-0,1 ......................................................................... 27 Hình 1.13: Máy băm lá mía ñược ñặt sau máy cày .................................................... 29 Hình 3.1. Nhiệt ñộ trung bình các tháng trong năm, vùng Phủ Quỳ ........................... 33 Hình 3.2: Lượng mưa trung bình các tháng trong năm .............................................. 34 Hình 3.3: ðộ ẩm trung bình các tháng trong năm ...................................................... 34 Hình 3.4: Thống kê diện tích, sản lượng mía cây vùng nguyên liệu Phủ Quỳ (19982010)......................................................................................................................... 42 Hình 3.5: Vùng nguyên liệu mía Phủ Quỳ - Tỉnh Nghệ An ....................................... 45 Hình 3.6: Máy kéo MTZ-892 và MTZ-80/82 ............................................................ 50 Hình 3.7: Cày 3 chảo và cày 7 chảo........................................................................... 52 Hình 3.8: Trồng mía thủ công ................................................................................... 53 Hình 3.9: Rạch hàng dùng bò cày.............................................................................. 53 Hình 3.10: Máy trồng mía trên ñồng ruộng ............................................................... 54 Hình 3.11: Quy trình máy trồng mía.......................................................................... 55 Hình 4.1: Các bước tiến hành xây dựng mô hình cơ giới hoá mía……………………57 Hình 4.2: Phương pháp di chuyển liên hợp máy cày không lật theo ñường chéo..................... 72 Hình 4.3: Phương pháp di chuyển của liên hợp máy.................................................. 73 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT FAO Food and Agriculture Organization ISO International Sugar Organization ICARD Trung tâm thông bị Bộ nông nghiệp & PTNT Bq Bình quân Lð Lao ñộng TN Thu nhập DT Diện tích NS Diện tích DT Năng suất SL Sản lượng T/ha Tấn/ha HP Mã lực Cv Mã lực CCS Chữ ñường CGH Cơ giới hoá NSBQ Năng suất bình quân YCKTNH Yêu cầu kỹ thuật nông học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vii MỞ ðẦU 1. Tính cấp thiết của ñề tài Mía là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, là nguyên liệu cho ngành sản xuất ñường và một số ngành công nghiệp khác như giấy, hoá dược, sợi tổng hợp, cồn ... Trong những năm qua với mục tiêu một triệu tấn ñường của Nhà nước, diện tích và sản lượng mía ñã tăng lên ñáng kể. Tuy nhiên ngành mía ñường ñã bộc lộ nhiều khó khăn, lúng túng khi ñạt chỉ tiêu sản lượng nhưng giá thành sản xuất ñường ở Việt Nam cao hơn 20 - 60 % so với các nước khác, là yếu tố hàng ñầu dẫn ñến sự thua lỗ kéo dài của nhiều nhà máy ñường. Một trong các nguyên nhân chủ yếu là do giá thành cao của mía cây nguyên liệu, hiện chiếm 2/3 trong cơ cấu giá thành sản xuất ñường. Dù vậy, thu nhập của người dân từ trồng mía vẫn còn thấp và bấp bênh. Mâu thuẫn giữa giá bán cao và lợi nhuận thu thấp, xuất phát từ sự tụt hậu của sản xuất mía nguyên liệu ở nước ta hiện nay. Cụ thể, năng suất còn quá thấp, trung bình cả nước ñạt 49 tấn/ha so với mức phấn ñấu 75 tấn/ha; và chất lượng mía cũng thấp, chữ ñường chỉ ñạt gần 10 CCS so với 13,6 CCS của nhiều nước. Ngày 15/02/2007, Chính phủ ñã có Quyết ñịnh số 26/2007/Qð-TTg phê duyệt quy hoạch phát triển mía ñường ñến năm 2010 và ñịnh hướng ñến năm 2020, trong ñó có ñề ra các giải pháp chỉ ñạo các ñịa phương xây dựng vùng nguyên liệu tập trung, thực hiện các giải pháp ñồng bộ về quy hoạch, giống kỹ thuật thâm canh, ñầu tư cơ sở hạ tầng, chuyển giao tiến bộ khoa học công nghệ và nhất là áp dụng cơ giới hoá ñể nâng nhanh năng suất, chất lượng mía. Thực hiện chương trình sản xuất một triệu tấn ñường của Chính phủ, Nghệ An ñã xây dựng 3 nhà máy ñường với tổng công suất 12.000 tấn/ngày (Công ty TNHH mía ñường NAT&L: 6.000 tấn mía/ngày ban ñầu nay nâng lên 9.000 tấn mía/ngày; Nhà máy ñường Sông Con: 2.500 tấn mía/ngày; Nhà máy ñường Sông Lam: 500 tấn mía/ngày). ðể cung cấp ñủ nguyên liệu cho 3 nhà máy hoạt ñộng cần 1.312.500 tấn mía cây. ðể ñạt sản lượng này trên diện tích mía hàng năm là 24.000 ñến 25.000 ha, thì năng suất mía phải ñạt ñược bình quân là 60 - 70 tấn/ ha. Vì mục tiêu trên, ngoài biện pháp ñưa các giống mía mới có năng suất và hàm lượng cao và có thời gian thu hoạch khác nhau ñể kéo dài thời vụ ép ñường cần thâm canh, mở rộng diện tích, áp dụng cơ giới hoá ñồng bộ trong sản xuất mía nguyên liệu. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1 Thâm canh tăng năng suất cây mía là một giải pháp quan trọng ñể người nông dân nâng cao thu nhập. ðể thâm canh tăng năng suất người trồng mía cần giống tốt, phân bón ñủ và có chất lượng, ñồng thời cần áp dụng cơ giới hoá canh tác ñể ñảm bảo thời vụ, ñáp ứng yêu cầu nông học của cây mía và làm tăng nguồn phân hữu cơ, tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Thực hiện cơ giới hoá là biện pháp hữu hiệu ñể nâng cao năng suất lao ñộng, giảm tổn thất và giá thành trong sản xuất mía. Nhiều nước trên thế giới ñã áp dụng cơ giới hoá ñồng bộ trong việc canh tác mía 100% như Mỹ, Brazin, Ôxtrâylia. Nhờ áp dụng cơ giới hoá canh tác ñồng bộ từ làm ñất ñến thu hoạch và vận chuyển mà các nước tiên tiến chỉ tốn 20 - 30 công lao ñộng ñể canh tác 01 ha mía. Trong khi ñó ở nước ta, ñể canh tác một héc ta mía phải tốn ít nhất 200 công lao ñộng và ở hầu hết các ñịa phương, việc cơ giới hoá các khâu còn yếu và chưa ñồng bộ, chỉ tập trung ñược cơ giới hoá khâu làm ñất, còn các khâu gieo trồng, chăm sóc, thu hoạch chủ yếu vẫn là lao ñộng thủ công và bằng các công cụ thô sơ do ñó năng suất lao ñộng thấp, cường ñộ lao ñộng cao và tổn thất lớn. Mía là loại cây trồng cạn, có ñiều kiện thuận lợi ñể áp dụng cơ giới hoá canh tác ñồng bộ cao. Thực hiện cơ giới hoá cây mía nhằm tăng năng suất lao ñộng, ñảm bảo ñúng các yêu cầu nông học và tốc ñộ thực hiện các khâu canh tác, ñảm bảo ñúng thời vụ trồng, chăm sóc và thu hoạch trong vùng mía tập trung, ñảm bảo thâm canh tăng năng suất, chất lượng nguyên liệu và bảo vệ ñất canh tác. Vùng nguyên liệu mía Phủ Quỳ bao gồm 3 huyện: Nghĩa ðàn, Quỳ Hợp và Thị xã Thái Hoà là vùng cung cấp nguyên liệu mía cho Công ty TNHH mía ñường NAT&L với tổng diện tích 21.214 ha. Hiện tại các công ty mía ñường và các hộ sản xuất tại vùng Phủ Quỳ chỉ mới ứng dụng các tiến bộ cơ giới vào khâu làm ñất, trồng và chăm sóc. Trong khi ñó, tình trạng thiếu lao ñộng trồng, chăm sóc và thu hoạch mía ñã xảy ra từ nhiều năm, ñến nay vẫn chưa có biện pháp khắc phục. Ngoài ra do ñiều kiện cơ sở hạ tầng ở nông thôn còn yếu, ñất canh tác ñược chia còn manh mún, ñiều kiện ñường sá và phương tiện giao thông còn khó khăn và việc quản lý và sử dụng các thiết bị máy móc cơ giới hoá Mía trên ñịa bàn còn rất mang tính tự phát, thiếu chặt chẽ và không ñồng bộ, chưa có kế hoạch, chiến lược cụ thể dẫn ñến mật ñộ phân bố máy không ñều giảm hiệu quả sử dụng máy, gây tốn kém và lãng phí. Vì vậy, cần phải có những nghiên cứu tổng quan trên cơ sở ñánh giá thực trạng ñể ñưa ra các giải pháp về khoa học - kỹ thuật , về kinh tế, về chính sách quản lý và bồi dưỡng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2 nhằm nâng cao hơn nữa mức ñộ cơ giới hoá mía là hết sức cần thiết. ðồng thời ñề xuất mô hình cơ giới hoá mía làm cơ sở cho việc cơ giới hoá toàn khu vực vùng nguyên liệu Phủ Quỳ, ñáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá - hiện ñại hoá nông thôn. Xuất phát từ yêu cầu trên, tôi thực hiện ñề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình cơ giới hoá mía tại vùng Phủ Quỳ - tỉnh Nghệ An” 2. Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài a. Mục tiêu của ñề tài Nghiên cứu nhằm ñánh giá ñược thực trạng về mức ñộ ứng dụng cơ giới hoá mía từ ñó ñề xuất xây dựng mô hình cơ giới hoá mía tại vùng Phủ Quỳ, tỉnh Nghệ An b. Nhiệm vụ của ñề tài - Nghiên cứu thực trạng cơ giới hoá một số khâu trong quá trình sản xuất mía trên ñịa bàn vùng Phủ Quỳ - Xây dựng mô hình cơ giới hoá mía và ñề xuất một số giải pháp nâng cao mức ñộ cơ giới hoá trong quá trình sản xuất mía. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình sản xuất mía 1.1.1. Tình hình sản xuất mía ở trên thế giới Diện tích trồng mía trên thế giới rất lớn (khoảng 16,8 triệu ha) nhưng phân bố không ñều. Trên 95 % diện tích trồng mía tập trung ở châu Á-Thái Bình Dương, còn các nước khác thuộc các châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ chỉ chiếm khoảng 5%. Khoảng 20 nước trồng nhiều mía, trong ñó có 10 nước diện tích trồng lớn như Trung Quốc -1,06 triệu ha, ấn ñộ - 3,43 triệu ha, Pakistan - 0,85 triệu ha, Thái Lan 0,68 triệu ha, Ôxtrâylia - 0,38 triệu ha, Inñônêxia - 0,36 triệu ha, Philippin - 0,31 triệu ha, Việt nam - 0,315 triệu ha. Năng suất mía của các nước cũng rất khác nhau, tùy thuộc vào yếu tố về ñất ñai, ñiều kiện tự nhiên, giống và kỹ thuật canh tác. Hiện nay năng suất mía trung bình trên thế giới ở mức 80 tấn/ha, thấp nhất khoảng 40 - 45 tấn/ha như ở Pakistan. Các nước có năng suất mía cao trung bình khoảng 100 tấn/ha như ở Ôxtrâylia, Mêhicô. Trong khu vực ðông Nam Á, Thái Lan là nước có năng suất mía trung bình cao nhất (70 - 75 tấn/ha), sau ñó ñến Philippin và Việt Nam (50 - 60 tấn/ha). Hầu hết các nước trên thế giới tổ chức sản xuất mía theo hình thức ñồn ñiền quy mô lớn, những ñồn ñiền trồng mía ở Ôxtrâylia, Brazin, Mêhicô ñược coi là những nước có quy mô sản xuất nguyên liệu do một công ty hoặc công ty cổ phần lớn nhất. Các ñồn ñiền trồng mía ñược phát triển xung quanh các nhà máy chế biến và cự ly vận chuyển thông thường không vượt quá 30 km. Ở một số nước các trang trại trồng mía có quy mô nhỏ hơn như Ấn ðộ, Thái Lan, Trung Quốc, Inñônêxia, nhưng diện tích bình quân của các trang trang cũng lớn hơn Việt Nam. Hiện tại ở Ôxtrâylia ñược xem là nước có trình ñộ cơ giới hóa cao và ñạt mức năng suất cũng như chất lượng cây mía thuộc loại hàng ñầu thế giới. Năng suất bình quân khoảng trên 80 tấn/ha, chữ ñường trung bình 13,6 CCS và chỉ cần 7,3 tấn mía là sản xuất ñược một tấn ñường Mặt khác, nhờ ứng dụng cơ giới hóa ñồng bộ nên hiện nay ở Ôxtrâylia chỉ cần 20 - 30 công lao ñộng có thể canh tác 01 ha mía và năng suất ñã ñạt ñến 150 - 200 tấn/ha. Những nước trong khu vực như Trung Quốc, Thái Lan, Phillipin cũng ñã tiến hành ñưa cơ giới hóa vào canh tác mía trên cơ sở ứng dụng triển khai hoặc tự Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4 nghiên cứu thiết kế chế tạo các mẫu máy phục vụ cơ giới hóa mía ñã góp phần không nhỏ ñến việc hạ giá thành sản xuất mía nguyên liệu một cách ñáng kể cho côn nghiệp sản xuất ñường. 1.1.2. Tình hình sản xuất mía và xây dựng các mô hình cơ giới hóa mía ở Việt Nam Về mặt tài nguyên tự nhiên, như khí hậu, ñất ñai, Việt Nam ñược ñánh giá là nước có tiềm năng trung bình khá ñể phát triển mía cây. Việt nam có ñủ ñất ñồng bằng, lượng mưa nói chung là tốt (1.400 ñến 2.000 mm/năm), nhiệt ñộ phù hợp, ñộ nắng thích hợp. Trên phạm vi cả nước, các vùng Tây Nguyên và vùng ðông Nam Bộ, ñặc biệt là Duyên hải Nam Trung Bộ có khả năng mía ñường tốt và rất tốt. Hình 1.1 : Diện tích trồng mía giai ñoạn 2004 - 2010 Mía cây ñược trồng tập trung ở 4 vùng chính, gồm: - Bắc Trung Bộ với diện tích 49,9 nghìn ha (chiếm 17,1% tổng diện tích mía của cả nước). Các tỉnh có diện tích trồng mía lớn như Thanh Hoá (27,8 nghìn ha), Nghệ An (19,5 nghìn ha); - Duyên hải Nam Trung Bộ với diện tích 53,2 nghìn ha (chiếm 18,3% tổng diện tích mía của cả nước). Các tỉnh có diện tích trồng mía lớn như Phú Yên (19,5 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5 nghìn ha), Khánh Hoà (15,9 nghìn ha), Quảng Ngãi và Bình ðịnh (xấp xỉ 7 nghìn ha); - ðông Nam Bộ với diện tích 56,8 nghìn ha (chiếm 19,5%). Các tỉnh có diện tích trồng mía lớn như Tây Ninh (30,5 nghìn ha), ðồng Nai (11,8 nghìn ha); - ðồng bằng Sông Cửu Long với diện tích 76,1 nghìn ha (chiếm 26,1%). Các tỉnh có diện tích trồng mía lớn như Long An (16,5 nghìn ha), Cần Thơ (15,4 nghìn ha), Bến Tre và Sóc Trăng (khoảng trên 12 nghìn ha) và Trà Vinh (6,9 nghìn ha). - Gia Lai và ðăk Lăk cũng là những tỉnh có diện tích trồng mía lớn. Ở Việt Nam, cây mía ñược trồng ở 3 chân ruộng chính: - ðất ñồi và ruộng bậc thang thấp. - ðất ñồi dốc thường là vùng mới canh tác, ñược khai hoang, cày bừa theo ñường cong, chia thành từng cấp. - Ruộng trồng lúa. Chân ruộng lúa ñã ñược canh tác không có quy hoạch gì, ñặc biệt không có hệ thống tiêu nước. Mía ở Việt Nam chủ yếu ñược trồng trên những thửa ruộng nhỏ. Hơn nữa, chỉ có ở một số vùng nhất ñịnh thì mía là cây trồng chính còn thông thường mía ñược trồng xen kẽ với một hay nhiều cây trồng khác. Trong một số trường hợp lúa và các cây lương thực khác ñược trồng xung quanh vườn mía. Nhiều ruộng trồng mía chỉ có diện tích khoảng 0,2 ha. Mặc dù cũng có một số vùng có những vườn mía rộng tới 5 ha như ở Tây Ninh, và thậm chí có một số trang trại trồng mía ñược ñầu tư lớn rộng tới 30 ha. Trên phạm vi cả nước, nhìn chung qui mô của các hộ dân trồng mía dưới 01 ha/hộ. Vì qui mô nhỏ và ñòi hỏi nhiều lao ñộng, có thể thấy là khoảng từ 3 ñến 4 người làm việc trên 1 ha trồng mía, chăm sóc và thu hoạch. Như vậy với tổng diện tích khoảng 300.000 ha mía thì có khoảng 1 triệu lao ñộng nông nghiệp tham gia vào trồng mía [10]. Năng suất mía cây và năng suất ñường trên một ñơn vị diện tích là những chỉ số quan trọng về hiệu quả và chi phí sản xuất của các hộ nông dân trồng mía. Trước khi Việt Nam thực hiện chương trình một triệu tấn ñường, năng suất của mía cây chỉ ñạt khoảng 45 tấn/ha (năm 1994). Sau hơn 5 năm, năng suất mía bình quân của cả nước ñã ñạt mức khoảng 50 tấn/ha và ở những vùng mía nguyên liệu tập trung cho các nhà máy chế biến ñường thì có thể ñạt tới 55 tấn/ha. Thậm chí vùng mía nguyên liệu của một số nhà máy ñường ñã ñạt ñược năng suất tới 80 tấn/ha trên một Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6 phạm vi ñất trồng mía ñáng kể. Dù vậy, năng suất mía và năng suất ñường bình quân của Việt Nam vẫn còn thấp so với mức bình quân trên toàn thế giới (Bình quân ở Việt Nam chỉ mới ñạt 4-5 tấn ñường/ha, trong khi ñó ở Thái Lan là 7-8 tấn/ha, ở Ôxtrâylia và Brazil là 9-12 tấn/ha) Mặc dù tốc ñộ tăng năng suất mía trong mười năm qua của Việt Nam ñạt mức 2,3%/năm (so với mức bình quân của thế giới là 0,8%/năm) nhưng vì xuất phát ñiểm của chúng ta quá thấp so vậy năng suất mía bình quân của Việt Nam còn kém xa so với các nước trong khu vực cũng như trên toàn thế giới. Năm 2000, năng suất bình quân của Việt Nam ñạt mức cao nhất là 50,8 tấn/ha, trong khi ñó năng suất trung bình của Trung Quốc và Ấn ðộ là 75-76 tấn/ha, Philippin 73,4 tấn/ha, Indonesia 62,9 tấn/ha, và thấp hơn cả Thái Lan 55,5 tấn/ha. ðối với các nước sản xuất ñường mía lớn trên thế giới như Ôxtrâylia ñạt 93 tấn/ha, Brazil trên 85 tấn/ha. [28]. Hình 1.2: Năng suất mía giai ñoạn 2004 - 2009 Năng suất mía của Việt Nam còn thấp là một trong những nguyên nhân chính làm cho chi phí sản xuất mía của Việt Nam còn tương ñối cao. Với giá bán mía cây bình quân năm 2010 khoảng 800.000 ñồng/tấn, và giá thành sản xuất mía bình quân khoảng 500.000 ñồng/tấn. Nhìn chung người trồng mía vẫn có lãi tuy nhiên không cao chỉ khoảng 300.000 ñồng/tấn, như vậy, bình quân trên một ha ñất trồng mía Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7 người dân chỉ thu ñược lợi nhuận khoảng 15 triệu ñồng/ha. ðây là mức thu nhập tương ñối khá so với một số cây trồng thay thế khác. Mặc dù vậy, người dân trồng mía phải chịu rủi ro cao hơn. trong những năm vừa qua giá mía biến ñộng khá lớn, có thời ñiểm giá mía giảm xuống thấp làm cho người trồng mía lao ñao. Thậm chí trong năm 1999 có nơi giá thu mía thấp hơn cả chi phí thuê lao ñộng chặt mía khiến người trồng mía phải cay ñắng nhìn cây mía chết khô mà không thu hoạch. Bên cạnh ñó, chất lượng mía của Việt Nam cũng khá thấp và ñáng lo ngại hơn cả là có xu hướng giảm dần trong những năm gần ñây. Chữ ñường trong mía bình quân chỉ ñạt khoảng 9 CCS, trong khi thế giới hiện ñang ñạt mức 12-13 CCS. ðiều này làm ảnh hưởng rất lớn ñến hiệu quả chế biến và giá thành sản xuất ñường. Nếu chất lượng mía càng thấp thì ñể sản xuất 1 tấn ñường chúng ta phải ép nhiều lượng mía hơn và do vậy sẽ làm tăng ñáng kể các chi phí có liên quan như phí vận chuyển (chiếm một tỷ lệ tương ñối lớn trong chi phí sản xuất ñường ở Việt Nam). Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng mía ép và ñường vụ 2006-2007 và kế hoạch 2007-2008 CSTK Nhà máy CSTK CSTK Vụ 2006-2007 Vụ Vụ năm DT ñã 2007 QH Diện (TMN (ha) tích ) DT Vụ Vụ (ha) (3) (4) Vụ 2007-2008 S.lượng Diện ñường tích (T) (ha) (5) (6) (7) (8) (9) 12.303.50 1.144.75 229.35 13.420.50 1.290.50 0 0 7 0 0 S.lượng mía ép (T) S.lượng mía ép (T) S.lượng ñường (T) DT (1) (2) Cả nước 97.900 Miền Bắc 30.450 86.332 73.038 3.587.300 351.550 77.530 4.009.500 415.600 29.250 86.188 68.636 3.197.200 320.100 72.024 3.581.000 352.100 473.100 79.803 5.830.000 522.800 M.Trung+ T.Nguyên Miền Nam 267.68 219.75 4 2 38.200 95.165 78.078 5.519.000 . Nguồn: Tài liệu Hội nghị tổng kết sản xuất mía ñường vụ 2006-2007 và triển khai thực hiện quyết ñịnh số 26/2007/Qð-TTG của Thủ tướng chính phủ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8 Các vùng mía nguyên liệu ñảm bảo cung cấp nguyên liệu cho 39 nhà máy hoạt ñộng, ñược phân bố trên cả nước. Vụ 2007-2008, dự kiến diện tích mía cả nước là 316.000 ha (tăng thêm so với vụ trước 6.000 ha tại vùng nguyên liệu của các nhà máy), diện tích vùng nguyên liệu các nhà máy ñã ñã ký hợp ñồng ñầu tư và bao tiêu sản phẩm dự kiến ñạt 229.357 ha. Với năng suất trên 55 tấn/ha, sản lượng mía cả nước dự kiến ñạt trên 17,5 triệu tấn. Trong thời gian qua, với mục tiêu tăng nhanh về năng suất và chất lượng mía ñường, việc ñầu tư xây dựng các mô hình ứng dụng cơ giới hoá trong sản xuất mía tại các ñịa phương, các vùng nguyên liệu của các nhà máy ñường ñã ñược triển khai như Dự án “Khảo nghiệm ứng dụng tiến bộ cơ giới vào canh tác mía trên ñịa bàn Phú Yên” do Cty CP mía ñường Tuy Hoà chủ trì thực hiện suốt 3 năm qua ñã bước ñầu tạo ra những ñột phá trong sản xuất mía trên vùng ñất nghèo Phú Yên. Bằng việc áp dụng cơ giới hoá trên ñồng mía, ñã ñưa năng suất mía vùng nguyên liệu Công ty cổ phần mía ñường Tuy Hoà trung bình lên trên 80 tấn/ha, có những diện tích ñã cho năng suất trên 100 tấn/ha, thu từ 30 ñến trên 50 triệu ñồng/ha/năm, lợi nhuận trên 40%. Trong thời gian nghiên cứu, Công ty ñã tiến hành khảo nghiệm hàng loạt thiết bị tại 3 mô hình: mô hình ñất ruộng lúa 1 vụ chuyển trồng mía, mô hình ñất gò ñồi không có nguồn nước tưới và mô hình ñất soi bãi ven sông, suối. Qua khảo nghiệm ñã ñạt ñược chất lượng cày sâu từ 30 – 40 cm, có nơi ñạt ñến 45 cm, trong những năm canh tác tiếp theo có thể ñạt ñộ sâu cày ñến 50 – 60 cm, là ñộ sâu lý tưởng cho cây mía sinh trưởng và phát triển tốt trên ñất khô hạn. Khâu rạch hàng kết hợp bón phân ñã tạo ñiều kiện cho khâu trồng mía kịp thời vụ, bón lót kịp thời, ñúng kỹ thuật, giúp cây mía mọc nhanh, ñồng ñều, tận dụng tốt lượng phân bón cho ñất. Khâu làm cỏ bón phân giải quyết tốt vấn ñề thời vụ, chất lượng chăm sóc vốn là một trong những áp lực của vùng trồng mía miền Trung, ñồng thời tạo ñiều kiện cho cây mía sử dụng tốt lượng phân bón vào ñất. Khâu băm lá mía, cắt gốc mía sau thu hoạch làm tăng cao khả năng tái sinh ñồng loạt, không phải ñốt lá theo cách truyền thống, giữ ẩm, làm tăng ñộ mùn, chống rửa trôi, thoái hoá ñất. Các khâu canh tác phụ trợ khác ñều cho những kết quả khả quan. ðề tài “Hỗ trợ xây dựng qui trình ứng dụng cơ giới hoá một số khâu canh tác mía tại Quảng Ngãi” do Công ty Cổ phần ñường Quảng Ngãi triển khai sau hơn hai Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 9 năm, ñề tài ñã ñạt ñược kết quả sau: ðã áp dụng quy trình cơ giới hoá trong khâu làm ñất, trồng và chăm sóc mía ñúng kỹ thuật; ñầu tư các máy nông nghiệp và máy kéo phục vụ cơ giới hoá ñồng bộ trên diện tích 714 ha (năm 2009) với năng suất bình quân trên 80 tấn/ha, có những diện tích cho năng suất 140 tấn/ha. ðề tài ñã góp phần tăng thu nhập trên ñơn vị diện tích trồng mía; nâng cao năng suất và chất lượng mía tiết kiệm ñất ñai sản xuất; tạo ra nhiều vùng mía tập trung thâm canh, chuyên canh theo hướng sản xuất hàng hoá; thúc ñẩy nhanh tiến trình công nghiệp hoá, hiện ñại hoá nông nghiệp nông thôn. Ngoài ra có ñề tài, dự án triển khai xây dựng các mô hình ứng dụng cơ giới hoá mía tại Công ty Cổ phần Bourbon Tây Ninh, Công ty Cổ phần mía ñường Lam Sơn (Thanh Hoá), Công ty cổ phần mía ñường La Ngà (ðồng Nai) thực hiện cơ giới hoá các khâu sản xuất theo vòng tròn khép kín từ làm ñất, trồng, chăm sóc, thu hoạch mía trong vùng nguyên liệu thuộc các công ty nhằm mục ñích xây dựng mô hình ứng dụng cơ giới hoá ñồng bộ, tổ chức khảo nghiệm các thiết bị phục vụ cơ giới hoá mía và nhân rộng mô hình. 1.1.3. Tình hình sản xuất mía ở Nghệ An Tỉnh Nghệ An nói chung và vùng Phủ Quỳ nói riêng, trong những năm trở lại ñây cây Mía là cây chủ lực giúp người nông dân xoá ñói, giảm nghèo, phát triển kinh tế. Ngày 09/3/2009, UBND tỉnh Nghệ An ñã ban hành Quyết ñịnh số 732/QðUBND về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu mía tỉnh Nghệ An ñến năm 2015, có tính ñến năm 2020. Quy hoạch vùng nguyên liệu nhằm từng bước ổn ñịnh quy mô dịch tích trồng mía, trước hết nhằm ñảm bảo bền vững nhu cầu nguyên liệu cho các nhà máy chế biến mía ñường trên ñịa bàn tỉnh Nghệ An với tổng công suất khoảng 15.250 tấn/ngày như thời ñiểm hiện nay và tiến tới nâng công suất lên 16.250 tấn/ngày từ năm 2015 và 17.250 tấn/ngày vào năm 2020. Kết quả sản xuất mía toàn tính ñạt ñược theo số liệu báo cáo của vụ ép 2009 – 2010 có kết quả như sau: - Diện tích mía ñứng ñạt 19.683 ha (Giảm 24 % so với niên vụ ép 2008-2009). - Năng suất mía bình quân ñạt 57,3 tấn/ha tăng 21 tấn/ha (tăng 59% so với niên vụ ép 2008-2009) - Sản lượng mía ñạt 1.127.478 tấn (tăng 18% so với niên vụ ép 2008-2009). Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 10