Nghiên Cứu Lựa Chọn Thiết Bị Thu Hoạch Lúa Tại Huyện Châu Thành Tỉnh Kiên Giang

iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 3

1.1. Khái quát về tình hình sản xuất nông nghiệp tại Châu Thành - Kiên Giang3

1.2. Tổng quan về thiết bị thu hoạch lúa tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên

Giang ................................................................................................................. 4

1.2.1. Máy gặt tuốt liên hợp kiểu Nhật Bản..................................................... 4

1.2.2. Máy gặt đập liên hợp............................................................................... 5

1.2.3. Máy gặt bó và gặt xếp dãy ...................................................................... 8

1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu...................... 10

1.3.1 Điều kiện tự nhiên.................................................................................. 10

1.3.2. Điều kiện kinh tế ................................................................................... 14

1.3.3. Điều kiện xã hội .................................................................................... 20

1.4. Tình hình về sử dụng thiết bị cơ giới để thu hoạch lúa tại Châu Thành -

Kiên Giang - Những vấn đề tồn tại................................................................. 20

1.4.1 Tình hình sử dụng các thiết bị thu hoạch lúa tại huyện Châu Thành thỉ

Kiên Giang ...................................................................................................... 20

1.4.2 Những vấn đề tồn tại cần giải quyết trong việc áp dụng các thiết bị vào

khâu thu hoạch lúa .......................................................................................... 24

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU................................................................................................ 27

2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 27

2.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 27

2.3. Đối tượng nghiên cứu............................................................................... 27

2.4. Phương pháp nghiên cứu......................................................................... 28

2.4.1. Phương pháp kế thừa............................................................................. 28

2.4.2. Phương pháp khảo sát ........................................................................... 28

iv

2.4.3. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ....................................................... 29

2.4.3.1. Các bước chọn máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp........... 29

2.4.3.2. Các phương pháp chọn máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp29

2.4.3.3. Cách lập và giải bài toán tối ưu của máy và thiết bị.......................... 30

2.4.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ................................................. 34

2.4.4.1. Thí nghiệm thăm dò ........................................................................... 35

2.4.4.2. Thực nghiệm đơn yếu tố .................................................................... 36

2.4.4.3. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố................................ 36

2.4.4.4. Phương pháp giải bài toán tối ưu đa mục tiêu ................................... 36

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TUYỂN CHỌN THIẾT BỊ THU

HOẠCH LÚA TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH TỈNH KIÊN GIANG............ 39

3.1 Các phương pháp lựa chọn thiết bị ........................................................... 40

3.1.1. Phương pháp xác định hiệu quả kinh tế trực tiếp.................................. 40

3.1.1.1. Lợi nhuận hàng năm........................................................................... 40

3.1.1.2. Lợi nhuận của một đời công cụ, máy móc......................................... 41

3.1.1.3. Xác định các chỉ tiêu giới hạn............................................................ 42

3.1.2. Phương pháp chuẩn hóa chỉ tiêu đánh giá ............................................ 43

3.1.2.1. Chuẩn hóa giá trị của các phương án theo từng thông số về chất lượng

làm việc ........................................................................................................... 43

3.1.2.2. Chuẩn hóa giá trị của các phương án theo từng thông số về chi phí . 43

3.1.3. Chọn thiết bị theo các thông số tối ưu .................................................. 44

3.1.3.1. Phân tích định tính ............................................................................. 44

3.1.3.2. Phân tích định lượng .......................................................................... 44

3.2 Thiết lập bài toán tuyển chọn máy gặt đập liên hợp ................................. 45

3.2.1 Các chỉ tiêu tuyển chọn.......................................................................... 46

3.2.1.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật............................................................................ 46

3.2.1.2. Chỉ tiêu về kinh tế .............................................................................. 47

v

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm chỉ tiêu................................................... 49

3.3.1. Yếu tố thuộc về thời tiết, đồng ruộng của địa phương ......................... 49

3.3.2 Các yếu tố thuộc về máy ........................................................................ 50

3.3.3 Nhóm yếu tố về công nghệ sử dụng máy............................................... 51

3.4. Lựa chọn hàm mục tiêu để tuyển chọn máy thu hoạch lúa...................... 52

3.5. Lựa chọn các yếu tố ảnh hưởng đến hàm mục tiêu.................................. 53

3.6. Phương pháp giải bài toán tối ưu tuyển chọn thiết bị .............................. 54

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ THU

HOẠCH LÚA TẠI HUYỆN CHÂU THÀNH TỈNH KIÊN GIANG............ 54

4.1. Phân tích định tính một số loại máy gặt đập liên hợp có thể sử dụng thu

hoạch lúa tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên Giang.......................................... 55

4.1.1. Ưu, nhược điểm của một số loại máy gặt đập liên hợp đang sử dụng để

thu hoạch lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long.................................................. 55

4.1.2 Lựa chọn sơ bộ một số loại máy gặt đập liên hợp có thể sử dụng cho

khâu thu hoạch lúa ở huyện Châu Thành........................................................ 57

4.2. Thực nghiệm xác định một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của một số loại

máy .................................................................................................................. 60

4.2.1 Địa điểm thực nghiệm............................................................................ 60

4.2.2 Loại thiết bị khảo nghiệm ...................................................................... 61

4.2.3 Phương pháp khảo nghiệm và xử lý số liệu thí nghiệm......................... 62

4.2.4. Khảo nghiệm máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa................................ 63

4.3. Xác định một số chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của một số loại máy gặt đập

liên hợp thu hoạch lúa ..................................................................................... 65

4.3.1. Năng suất thu hoạch lúa ........................................................................ 65

4.3.2. Chi phí sản xuất trong một ca máy hoạt động ...................................... 67

4.3.2.1. Các số liệu cơ sở để tính toán chi hí sản suất .................................... 67

4.3.2.2. Tính toán chi phí sản suất .................................................................. 69

vi

4.3.3. Hiệu quả kinh tế .................................................................................... 71

4.3.3.1. Tính toán lợi nhuận trong một ca làm việc của máy (Lca) ................. 72

4.3.3.2. Lợi nhuận của đời thiết bị (LT)........................................................... 72

4.3.3.3. Thời gian hoàn vốn (TV) kể cả lãi suất vay vốn đầu tư...................... 73

4.3.3.4. Hiệu quả vốn đầu tư (HV)................................................................... 73

4.4. Xây dựng mô hình toán học của các hàm mục tiêu ................................. 75

4.4.1. Hàm mục tiêu năng suất máy thu hoạch lúa (Nca) ................................ 75

4.4.2. Hàm mục tiêu lợi nhuận đời máy (LT).................................................. 78

4.4.3. Hàm mục tiêu hiệu quả vốn đầu tư (HV)............................................... 81

4.5. Thiết lập và giải bài toán lựa chọn thiết bị hợp lý ................................... 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH ẢNH

vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1- Giá trị sản xuất nông,lâm nghiệp, thủy sản...................................... 4

Bảng 1.2 - Phân bố diện tích từng loại đất huyện Châu Thành ...................... 13

Bảng 1.3 Giá trị sản xuất và tăng trưởng GTSX trên địa bàn huyện.............. 15

Bảng 1.4 - Giá trị sản xuất và tăng trưởng GTSX trên địa bàn huyện............ 16

Bảng 1.5 - Cơ cấu giá trị sản xuất (theo thực tế) trên địa bàn huyện ............. 17

Bảng 1.6 Tình hình phát triển ngành trồng trọt trên địa bàn huyện................ 18

Bảng 1.7 - Các loại máy gặt đập liên hợp tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên

Giang ............................................................................................................... 23

Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật của các loại máy gặt đập liên hợp ..................... 62

Bảng 4.2. Kết quả thực nghiệm xác định vận tốc, chi phí nhiên liệu của một

số loại máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa..................................................... 65

Bảng 4.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định năng suất của một số loại

máy thu hoạch lúa ........................................................................................... 66

Bảng 4.4 – Các số liệu cơ sở của thiết bị........................................................ 69

Bảng 4.5 - Tổng hợp chi phí sản xuất của một số loại máy thu hoạch lúa ..... 71

Bảng 4.6 - Tổng hợp các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế một số loại máy thu hoạch

......................................................................................................................... 73

Bảng 4.7 - Đánh giá đồng nhất của phương sai.............................................. 76

Bảng 4.8. Tổng hợp các giá trị tính toán của hàm năng suất theo công suất của

các loại máy gặt đập liên hợp.......................................................................... 77

Bảng 4.9 - Đánh giá đồng nhất của phương sai.............................................. 79

Bảng 4.10. Tổng hợp các giá trị tính toán của hàm lợi nhuận đời máy theo

công suất của các loại máy gặt đập liên hợp................................................... 80

Bảng 4.11 - Đánh giá đồng nhất của phương sai............................................ 82

Bảng 4.12. Tổng hợp các giá trị tính toán của hàm hiệu quả vốn đầu tư theo

công suất của các loại máy gặt đập liên hợp................................................... 83

viii

DANH MỤC SƠ ĐỒ - HÌNH ẢNH

Hình 1.1 - Máy gặt tuốt liên hợp....................................................................... 5

Hình 1.2 - Một số máy gặt đập liên hợp đang được ........................................ 8

sử dụng ở Việt Nam .......................................................................................... 8

Hình 1.3 - Máy gặt xếp dãy............................................................................... 9

Hình 1.4 - Bản đồ hành chính huyện Châu Thành, tỉnh Kiên Giang.............. 10

Hình 1.5- Thu hoạch lúa bằng thủ công.......................................................... 21

Hình 1.6 - Thu hoạch lúa thủ công kết hợp sử dụng máy để tuốt lúa hạt...... 22

Hình 1.7 - Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp..................................... 22

Hình 1.8 - Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp KUBOTA DC70 ........ 23

Hình 4.1 Nghiên cứu thực nghiệm xác định năng suất và tiêu hao ................ 64

Hình 4.2 - Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của công suất máy gặt đập liên hợp

đến năng suất thu hoạch .................................................................................. 78

Hình 4.3 - Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của công suất các loại máy gặt đập

liên hợp đến hàm lợi nhuận đời máy............................................................... 81

Hình 4.4 - Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của công suất các loại máy ......... 84

gặt đập liên hợp đến hàm hiệu quả vốn đầu tư ............................................... 84

1

MỞ ĐẦU

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng sản xuất nông nghiệp có hệ thống

sông ngòi chằn chịt đặt biệt là hai nhánh sông Tiền và sông Hậu dài trên

120km cung cấp một lượng phù sa lớn đạt 1000 triệu tấn/năm. Vì vậy, diện

tích đất của đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu là đất phù sa (khoảng

1.800.000ha) và đất phèn khoảng (1.100.000ha), đồng thời đây là khu vực

nhiệt đới gió mùa tiềm năng cho việc trồng lúa, nên đồng bằng sông Cửu

Long được mệnh danh là vựa lúa lớn nhất của cả nước. Tuy nhiên trước sự

phát triển của khoa học công nghệ, và tiến trình hội nhập của đất nước thì

ngành trồng trọt nói chung và ngành trồng lúa nói riêng vẫn còn phát triển

chậm, chất lượng lúa chưa cao, việc thu hoạch và bảo quản còn thô sơ, việc

thực hiện cơ giới hóa nông nghiệp, nông thôn còn yếu và thiếu đồng bộ, còn

tùy thuộc rất lớn vào trình độ và nguồn vốn của nông hộ. Cơ sở sản xuất công

nghiệp phục vụ nông nghiệp còn rất yếu, trong khi máy móc nhập từ nước

ngoài thường không phù hợp trong sản xuất, hoặc quá cồng kềnh hoặc quá

đắc tiền so với qui mô sản xuất và khả năng của người nông dân trong vùng.

Lực lượng lao động qua đào tạo nghề ở nông thôn còn thấp... cũng là một

trong những trở ngại trong việc ứng dụng cơ giới hoá trong sản xuất nông

nghiệp, phát triển nông thôn. Vì vậy, việc áp dụng cơ giới hóa trong sản xuất

còn hạn chế, năng xuất lao động thấp, chi phí đầu tư cao, các dịch vụ cơ khí đi

theo hoạt động này kém phát triển, đời sống của bà con nông dân ở nông thôn

còn nhiều khó khăn.

Cơ giới hóa trong sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long vẫn còn

yếu kém và hiện tại chủ yếu chỉ tạm đạt yêu cầu khâu làm đất với máy móc

chỉ đáp ứng cho sản xuất nhỏ, manh mún. Đáp ứng tương đối tốt khâu thu

hoạch với máy móc nhập nội từ Nhật Bản, nhờ dịch vụ gặt máy thuê trong

nông dân do có thời vụ thu hoạch từng địa phương có khác nhau. Chúng ta

2

còn thiếu máy móc các khâu bón phân, phun thuốc, bơm nước, đặc biệt bơm

điện để hạ giá thành tưới tiêu nước. Máy đập liên hợp phân bố cũng không

đều, có rất nhiều xã chưa có máy đập liên hợp. Chúng ta còn thiếu nhiều máy

móc cho sản xuất quy mô “cánh đồng mẫu lớn”.

Trên thực tế tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên Giang hiện nay đã có

nhiều doanh nghiệp và cơ sở sản xuất, các nhà phân phối các hãng của nhiều

nước trên thế giới đưa vào nước ta nhiều loại máy móc trong sản xuất nông

nghiệp, đặc biệt là máy gặt đập liên hợp phục vụ bà con trong khâu thu hoạch

lúa. Từ sự đa dạng phức tạp trên, dẫn đến việc là làm sao để lựa chọn một

thiết bị thu hoạch lúa phù hợp nhất, tối ưu nhất, mang lại hiệu quả kinh tế

nhất. Góp phần tăng năng suất lao động, giải quyết đời sống kinh tế cho người

nông dân ngày càng phấn khởi hơn.

Từ những ý nghĩa trên, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu lựa chọn

thiết bị thu hoạch lúa tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên Giang" với mục

đích nghiên cứu sâu về lý thuyết và thực nghiệm làm cơ sở cho việc lựa chọn

thiết bị thu hoạch lúa có năng suất và hiệu quả sử dụng cao nhất phù hợp với

các nguồn động lực hiện có trong khu vực, là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

cao trong quá trình cơ giới hóa nông nghiệp hiện nay.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đè tài

+ Ý nghĩa khoa học: Luận văn xây dựng được phương pháp luận của

bài toán lựa chọn thiết bị phù hợp phục vụ sản xuất nông nghiệp, từ đó nghiên

cứu thực nghiệm để làm cơ sở cho việc xây dựng các mô hình hồi quy vả giải

bài toán tối ưu đa mục tiêu nhằm lựa chọn thiết bị thu hoạch lúa hợp lý.

+ Ý nghĩa thực tiễn : Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn có thể

làm tài liệu tham khảo tốt cho nông dân khu vực huyện Châu Thành tỉnh Kiên

Giang lựa chọn thiết bị hợp lý để thu hoạch lúa.

3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát về tình hình sản xuất nông nghiệp tại Châu Thành - Kiên Giang

Nông nghiệp (Nông – Lâm nghiệp – Thủy sản) là một trong những thế

mạnh của huyện Châu Thành, với những đặc điểm đặc thù, được tạo lập ra

bởi các yếu tố thời tiết, khí hậu. Những thế mạnh đó đã được chú trọng khai

thác trong những năm gần đây, nhất là từ khi thành lập huyện đến nay. Trong

cơ cấu đất đai, đất nông, nuôi trồng thủy sản và đất phi nông nghiệp là

28.544,19 ha, chiếm 100%; Trong đó đất Nông nghiệp có diện tích lớn nhất

với 24.979,59 ha, chiếm 87% diện tích đất tự nhiên và 13% là đất phi nông

nghiệp. Số lượng người làm việc trong các ngành nông nghiệp và thủy sản

của huyện Châu Thành cũng chiếm tỉ lệ cao; Trong số 50.870 người đang làm

việc trên địa bàn huyện thì có tới 75,6% số lao động làm việc trong ngành

nông nghiệp và thủy sản, giá trị sản xuất của nông nghiệp và thủy sản năm

2016 chiếm 43%.

Thế mạnh kinh tế của huyện là nông nghiệp và thủy sản. Từ năm 2012

đến nay, kinh tế huyện Châu Thành có những đột phá đi lên, phát triển theo

hướng toàn diện, nhất là chuyển dịch tích cực cơ cấu kinh tế, các mục tiêu, chỉ

tiêu kinh tế đều đạt và vượt so với kế hoạch. Với những thế mạnh và đặc thù

riêng, nông, lâm nghiệp và thủy sản của huyện Châu Thành có sự tăng trưởng

khá cao so với nông nghiệp của cả nước cũng như nông nghiệp của các huyện

khác trong địa bàn tỉnh Kiên Giang. Tính chung trong nhóm ngành nông

nghiệp và thủy sản mức tăng giá trị sản xuất đã đạt tới 9.92%/năm thời kỳ

2012-2016; Trong đó, ngành nông nghiệp có mức tăng khá cao, bình quân

thời kỳ 2012-2016 ngành nông nghiệp có mức tăng cao, bình quân thời kỳ

2012-2016 ngành nông nghiệp có mức tăng tới 3.4%/năm, trong khi đó lâm

nghiệp có mức biến động tăng 4.53%/năm, thủy sản tăng 5.70%/năm. Sự tăng

4

trưởng cao của nhóm ngành công nghiệp đã góp phần quan trọng vào tốc độ

tăng trưởng kinh tế chung của huyện.

Bảng 1.1- Giá trị sản xuất nông,lâm nghiệp, thủy sản

(theo giá so sánh năm 2010) trên địa bàn

Chỉ tiêu

Giá trị sản xuất Nông, Lâm, Thủy Sản

(Tỷ đồng)

Tốc độ

tăng BQ

(%)

Năm

2012

Năm

2013

Năm

2014

Năm

2015

Năm

2016

Tổng số 2.314,820 2.437,410 2.531,900 2.691,073 2.846,743 4,22

Nông nghiệp 1.502,920 1.542,640 1.572,550 1.676,000 1.776,000 3,40

Lâm nghiệp 3,800 4,010 4,233 4,464 4,743 4,53

Thủy sản 808,100 885,760 955,117 1.010,609 1.066,000 5,70

Nguồn: Chi cục thống kê huyện Châu Thành, tỉnh Kiên Giang.

Trong cơ cấu ngành nông nghiệp có sự chuyển dịch theo hướng tăng

giá trị sản xuất trong ngành thủy sản từ năm 2012 là 808,100 tỷ đồng đến năm

2016 đã tăng 1.066,000 tỷ đồng, cơ cấu này đã có sự chuyển biến đáng kể, cụ

thể ngành thủy sản tốc độ tăng bình quân là 5.70%/năm.

1.2. Tổng quan về thiết bị thu hoạch lúa tại huyện Châu Thành tỉnh Kiên

Giang

1.2.1. Máy gặt tuốt liên hợp kiểu Nhật Bản

Loại máy này khá phổ biến ở một số nước như Nhật Bản, Hàn Quốc

còn nước ta hiện nay loại máy này vẫn chưa được sử dụng nhiều. Chủ yếu vẫn

đang được nghiên cứu tại các viện nghiên cứu và một số cơ quan để cải tiến

phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.

Máy gặt tuốt liên hợp (hình 1.1) có thể gọi là tổ hợp của máy gặt xếp

dãy và máy tuốt. Trống tuốt bao giờ cũng có khối lượng nhỏ hơn trống đập,

do đó khối lượng của máy liên hợp được giảm đi. Máy gặt tuốt liên hợp cắt và