ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------

MA MINH TRÍ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT
CỦA GỖ GÙ HƢƠNG (CINAMOMUM BALANSAE H.LEC)
TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Quản lý tài nguyên rừng

Khoa

: Lâm Nghiệp

Khóa học

: 2012-2016

Thái Nguyên - năm 2016



: 2012-2016

Giáo viên hƣớng dẫn

: Th.S Nguyễn Việt Hƣng

Thái Nguyên - năm 2016


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân
tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình phân tích trong phòng thí
nghiệm hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi
xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2016
XÁC NHẬN CỦA GVHD
Đồng ý cho bảo vệ kết quả

Ngƣời viết cam đoan

trước Hội đồng khoa học!

Th.S Nguyễn Việt Hƣng

Ma Minh Trí

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN

Ma Minh Trí


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1 đặc điểm cấu tạo gỗ Gù hƣơng..................................................... 26
Bảng 4.2. Độ ẩm của gỗ ................................................................................. 27
Bảng 4.3. Co rút theo 3 chiều ....................................................................... 29
Bảng 4.4. Khối lƣợng thể tích của gỗ........................................................... 30
Bảng 4.5 Bảng phân loại gỗ theo tính chất cơ lý ........................................ 30
Bảng 4.6. Giới hạn bền khi nén dọc thớ ...................................................... 31
Bảng 4.7. So sánh giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Gù Hƣơng và
một số loại gỗ khác .......................................................................... 32
Bảng 4.8. Giới hạn bền khi kéo dọc thớ ...................................................... 32
Bảng 4.9. Giới hạn bền khi uốn tĩnh ............................................................ 33
Bảng 4.10. So sánh giới hạn bền uốn tĩnh của gỗ Gù hƣơng và một
số loại gỗ khác .................................................................................. 33
Bảng 4.11. Modul đàn hồi uốn tĩnh ............................................................. 34


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 2.1. mạch gỗ xếp vòng
Hình 2.2 mạch gỗ phân tán
Hình 2.3 mạch gỗ xếp trung gian
Hình 2.4. Các hình thức tụ hợp của lỗ mạch

2.2.3. Nguồn gốc, phân bố, sinh thái học của cây Gù hương ..................... 13
2.3. Tổng quan về nơi lấy mẫu ..................................................................... 14
2.3.1. Vị trí địa lý ........................................................................................ 14
2.3.2. Điều kiện khí hậu thủy văn ................................................................ 14
2.3.3 Tài nguyên khoáng sản ...................................................................... 15


vi

2.3.4. Địa hình ............................................................................................. 16
2.3.5 Điều kiện dân sinh. kinh tế - văn hóa, xã hội..................................... 16
Phần 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
......................................................................................................................... 18
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................. 18
3.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 18
3.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 18
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................... 18
3.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu ............................................................ 18
3.4.2. Phương pháp luận ............................................................................. 18
3.4.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................ 19
3.4.4. Phương pháp tổng hợp kết quả và xử lý thống kê toán học.............. 23
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................. 26
4.1. Đặc điểm cấu tạo gỗ Gù hƣơng ............................................................. 26
4.2. Tính chất vật lý chủ yếu của gỗ Gù hƣơng .......................................... 27
4.2.1. Độ ẩm của gỗ .................................................................................... 27
4.2.2. Co rút của gỗ Gù hương .................................................................. 28
4.2.3. Khối lượng thể tích ............................................................................ 30
4.3. Tính chất cơ học của gỗ Gù hƣơng ....................................................... 31
4.3.1. Giới hạn bền khi nén ......................................................................... 31
4.3.2. Giới hạn bền khi kéo của gỗ ............................................................. 32

Gỗ được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, giao
thông vận tải, kiến trúc, xây dựng, khai khoáng.
Ngoài ra gỗ còn được dùng làm văn phòng phẩm, nhạc cụ, dụng cụ thể
dục thể thao, đóng toa tàu, thùng xe, thuyền, phà, cầu cống, bàn ghế và dụng
cụ học sinh, đồ dùng trong gia đình, công sở và chuyên dùng như bệnh viện,
thư viện.
Việt Nam phân bố thành 3 vùng: miền Bắc có khí hậu cận nhiệt đới
ẩm, miền Trung mang đặc điểm khí hậu gió mùa, trong khi miền Nam nằm
trong vùng nhiệt đới xavan. Khí hậu Việt Nam có độ ẩm tương đối trung
bình 84-100% cả năm. Lượng mưa cả năm ở mọi vùng đều lớn, dao động
từ 120- 300 cm. Chính vì có một khí hậu đặc trưng như vậy mà Việt Nam
có sự đa dạng và phong phú về thành phần loài lớn. Do đó đặc điểm cấu
tạo và tính chất cơ lý của gỗ cùng một loài cũng khác nhau theo đặc điểm
khí hậu và địa lý. Tùy theo địa phương tính chất gỗ có thể khác nhau.


2

Cây Gù hương (Cinnamomum balansae) thuộc họ Long não
(Lauraceae) là một loài cây quý, đa tác dụng. Đây là loài cây có giá trị kinh tế,
thân gỗ và dễ dùng cho chế biến các sản phẩm mỹ nghệ.
Do đó tôi tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp nhằm:“ Nghiên cứu đặc
điểm cấu tạo và tính chất của gỗ Gù hương (Cinamomum balansae H.Lec)
tại Thái Nguyên” . Góp phần cho việc định hướng sử dụng và nguồn gen loài
cây này”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được cấu tạo chủ yếu của cây Gù hương.
- Xác định được tính chất vật lý chủ yếu của cây Gù hương.
- Xác định được tính chất vật cơ học yếu của cây Gù hương.
1.3. Ý nghĩa của đề tài

Một số loại cây trong mạch gỗ có thể bít. Thể bít làm cho khó thấm
thuốc bảo quản nhưng phần này có tác dụng chống lại sâu nấm phá hoại. Một
số loại gỗ có chứa chất kết tinh trong mạch gỗ.
* Các hình thức phân bố của lỗ mạch
- Mạch xếp vòng: Trong phạm vi mỗi vòng năm, các lỗ mạch ở phần
gỗ sớm có đường kính lớn xếp thành vòng tròn đồng tâm vây quanh tuỷ, còn
ở phần gỗ muộn nhỏ, nằm rải rác và phân tán. Ở nước ta hình thức này rất ít
chỉ thấy ở xoan ta, tếch và một ít loại gỗ khác.


4

Hình 2.1. Mạch gỗ xếp vòng
- Mạch phân tán: Lỗ mạch ở phần gỗ sớm và gỗ muộn to nhỏ gần như

nhau nằm phân tán rải rác. Đây là hình thức phổ biến ở gỗ nước ta.
Hình 2.2. Mạch gỗ phân tán
- Mạch vừa xếp vòng vừa phân tán (trung gian): ở phần gỗ sớm lỗ
mạch lớn hơn phần gỗ muộn và có xu hướng xếp thành vòng, càng ra đến
phần gỗ muộn lỗ mạch bé dần và phân tán. Các loại gỗ bồ hòn, thôi ba, xoan
nhừ…. có loại hình thức phân bố này.


5

Hình 2.3. Mạch gỗ xếp trung gian
* Các hình thức tụ hợp lỗ mạch
- Mạch đơn: Từng lỗ mạch nằm đơn độc, rải rác, phân tán, không có
liên hệ gì với các lỗ mạch khác. Các loại gỗ bạch đàn, hà nu, táu mật …v.v…
có thể xem là gỗ có lỗ mạch đơn phân tán.

Cường độ xé của giấy tỷ lệ thuận với (L)1,5
Cường độ bục của giấy tỷ lệ thuận với (L)1,0
Cường độ đứt của giấy tỷ lệ thuận với (L)0,5
Cường độ gấp của giấy tỷ lệ thuận với (L)0,5
Tỷ lệ chiều dài/chiều rộng sợi: Tỷ lệ này lớn có nghĩa là các sợi dễ
dàng đan xen vào nhau, giấy sản xuất ra sẽ có cường độ cao. Trong sản xuất
giấy và bột giấy yêu cầu tỷ lệ này >50.


7

Chiều dày vách tế bào của sợi gỗ: Vách tế bào càng mỏng báo hiệu
cường độ gấp của giấy sẽ cao. Để đánh giá chính xác, người ta dùng tỷ lệ giữa
chiều dày vách tế bào sợi gỗ và đường kính ruột của tế bào sợi gỗ, ký hiệu
2W/D.
Trong đó W chiều dày của một bên vách tế bào, D đường kính ruột tế
bào.
- Nếu sợi gỗ có tỷ lệ (2W/D) 1 thì không dùng loại nguyên liệu này để
sản xuất giấy và bột giấy .
Trong trường hợp tế bào sợi gỗ có vách mỏng, đường kính ruột lớn thì
sợi sẽ mềm, dẻo dai, dễ bị ép, mặt tiếp xúc giữa các sợi lớn, giấy có độ chặt
giữa các sợi, khi xeo bề mặt giấy bóng, nhẵn, trừ cường độ xé còn các cường
độ khác đều cao.
Độ thô của sợi: Phản ánh khối lượng của một đơn vị chiều dài sợi,
được đo bằng số mg/100 mm sợi khô. Độ thô của sợi có liên quan đến đường
kính ruột tế bào, chiều dày vách tế bào, khối lượng thể tích vách tế bào,


Hình 2.5 đặc điểm cấu tạo lớp của gỗ


9

2.1.1.6. Tế bào chứa chất kết tinh ( thể bít)
Tế bào nhu mô chứ chất kết tinh là đặc điểm của nhiều loại gỗ, bên
trong ruột tế vào chưa chất tích tụ có màu sắc khác nhau. Đây cũng là một đăc
điểm giúp ta nhận định loại gỗ [9].
2.1.1.7. Gỗ giác- gỗ lõi
Một số loại gỗ, phần gỗ phía ngoài sát vỏ có màu nhạt hơn gọi là gỗ
giác, phần gỗ bên trong đi vào tủy có màu sấm hơn gọi là gỗ lõi. Nếu màu sắc
và độ ẩm phần gỗ bên trong và phần gỗ bên ngoài không khác biệt nhau thì là
gỗ giác và gỗ lõi không phân biệt.
Nếu màu sắc và độ ẩm phần gỗ bên trong và phần gỗ bên ngoài khác
biệt nhau gọi là gỗ giác và gỗ lõi phân biệt. Loại cây gỗ giác lõi phân biệt [9].
2.1.1.8. Gỗ sớm- gỗ muộn

Trong mỗi vòng năm phần gỗ phía trong sinh ra vào thời kỳ đầu mùa
sinh trưởng gọi là gỗ sớm. Phần gỗ phía ngoài sinh ra vào cuối mùa sinh
trưởng gọi là gỗ muộn.
Một số loại gỗ có gỗ sớm và gỗ muộn khác nhau về kích thước gọi là
gỗ sớm và gỗ muộn phân biệt. Một số loại gỗ khi quan sát thấy đường kính lỗ
mạch có kích thước tương tự nhau trên một vòng năm gọi lag gỗ sớm và gỗ
muộn không phân biệt. Đây cũng là đặc điểm giúp ta nhận định loại gỗ [9].
2.1.2. Tính chất vật lý của gỗ
2.1.2.1. Độ ẩm của gỗ
Các trạng thái bình thường của gỗ và sản phẩm gỗ đều có độ ẩm nhất
định. Độ ẩm gỗ được định nghĩa là tỷ lệ phần trăm của nước trong gỗ và khối

thăng bằng)
Trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết, gỗ khô hút hơi nước sẽ dãn nở làm
thay đổi hình dạng và kích thước của gỗ, làm giảm cường độ và tạo điều kiện
tốt cho sâu và nấm phá hoại gỗ. Ngược lại, trong không khí khô, gỗ ướt sẽ
thoát hơi nước và co rút làm cho thể tích thu nhỏ lại. Hút và thoát hơi nước
của gỗ phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí. Nhiệt độ
giảm xuống càng nhanh, gỗ hút hơi nước càng mạnh. Độ ẩm không khí càng
cao gỗ hút hơi nước càng nhiều.


11

Quá trình hút hơi nước của gỗ sẽ kết thúc khi nó đạt độ ẩm thăng bằng.
Hút và thoát hơi nước trong phạm vi giới hạn ẩm liên kết còn là một trong
những nguyên nhân gây nên cong vênh, nứt nẻ, biến hình ảnh hưởng xấu đến
phẩm chất gỗ (Lê Xuân Tình và Cs, 1993) [10].
2.1.2.4. Độ hút nước của gỗ
Sức hút nước của gỗ là năng lực hút lấy nước vào gỗ khi ngâm gỗ trong
nước. Tính chất hút nước của gỗ được thể hiện ở độ hút nước. Độ hút nước,
thời gian hút nước phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: khối lượng thể tích, vị trí,
chiều thớ, kích thước, nhiệt độ nước và độ ẩm ban đầu, … trong đó yếu tố ảnh
hưởng nhiều nhất là khối lượng thể tích. Khối lượng thể tích càng lớn thì khả
năng hút nước càng chậm, gỗ lõi hút nước chậm hơn gỗ giác. Mặt cắt xuyên
tâm và mặt cắt tiếp tuyến của gỗ hút nước rất chậm. Diện tích mặt cắt ngang
càng lớn thì tốc độ hút nước càng nhanh, ở nhiệt độ cao gỗ hút nước nhanh
nhưng không nhiều. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến sức hút nước của
gỗ là vấn đề có ý nghĩa thực tế trong kỹthuật ngâm tẩm gỗ bằng hoá chất,
dưới điều kiện áp suất thường.
Gỗ hút nước làm thay đổi độ ẩm của gỗ, độ ẩm ảnh hưởng nhiều đến
các tính chất vật lý và cơ học, đặc biệt trong giới hạn độ ẩm bão hoà thớ gỗ.

lực cho gỗ (Lê Xuân Tình và Cs, 1993) [10].
Gỗ chịu nén ngang thớ: trong một giới hạn nhất định, khi chịu nén
ngang thớ gỗ biến dạng đàn hồi, trong giới hạn đó sức hút và sức đẩy tương
hỗ giữa các mixenxenluloza cân bằng nhau làm cho khối gỗvững chắc theo
phương nằm ngang. Gỗ được cấu tạo bởi các tế bào hình ống, rỗng ruột nên
khi lực bên ngoài vượt quá giới hạn đàn hồi (chủ yếu là phía đầu các tế bào)
làm cho các tế bào (trước hết là tế bào mạch gỗ, tế bào mô mềm, quản bào gỗ
sớm) bị phá hoại.


13

2.1.3.2. Giới hạn bền khi kéo của gỗ
Sức chịu kéo ngang thớ của gỗ chỉ bằng 1/10 - 1/40 sức chịu kéo dọc
thớ. Nhờ sức hút tương hỗ giữa các mixenxenluloza, mối liên kết cơ học giữa
các mixenxenluloza bởi keo lignin và lớp keo nằm giữa các tế bào sắp xếp
theo chiều dọc thân cây, các loại tế bào sắp xếp theo chiều ngang thân cây và
mối liên hệ giữa chúng với nhau sản sinh ứng lực kéo ngang của gỗ.
2.1.3.3. Giới hạn bền khi uỗn tính và modul đàn hồi uỗn tính
Giới hạn bền khi uốn tĩnh là một trong 2 chỉ tiêu cơ học quan trọng để
đánh giá cường độ của gỗ. Modul đàn hồi uốn tĩnh cũng đánh giá khả năng
chống lại tác dụng của ngoại lực đối với gỗ (Lê Xuân Tình,1993) [10].
Từ các giá trị về giới hạn bền khi uốn tĩnh và modul đàn hồi uốn tĩnh
của gỗ, ta có thể lấy đó làm cơ sở cho việc tính toán và chọn kết cấu cho phù
hợp trong việc sử dụng gỗ và lựa chọn phương án gia công chế biến.
2.1.3.4. Độ cứng của gỗ
Độ cứng của gỗ biểu thị khả năng chống lại sự tác dụng của ngoại lực,
nó cũng phản ánh được giới hạn bền khi ma sát của gỗ và chịu bào mòn của
vật liệu. Độ cứng của gỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu tạo gỗ (mật độ),
kích thước và cách sắp xếp các tế bào trong gỗ, có trị số cao hơn giới hạn bền

họ Long não (Lauraceae).
Gù hương thuộc chi Quế

(Cinnamomum.), trong ho ̣ Long naõ

(Lauraceae)
Đặc điểm thực vật : Gỗ lớn, cao 20-30 m, đường kính 50-70(90) cm,
chủ yếu trên núi đất, ở độ cao 100-600 m. Ra hoa tháng 1-5, có quả tháng 6-9.
Mọc trong rừng rậm nhiệt đới thường xanh, ẩm trên núi đất hay núi đá vôi, ở
độ cao 100-600 m.
2.2.2. Nghiên cứu ở Việt Nam
Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh và cận xích
đạo. Bờ biển dài 3.260 km từ Móng Cái đến Hà Tiên, nơi có rừng ngập mặn,
nơi có rừng phi lao trên cát. Đồi núi chiếm ba phần tư lãnh thổ, từ vùng ven


15

biển đến đồng bằng, trung du, cao nguyên, vùng núi với đỉnh núi cao nhất là
Phan Xi Păng cao 3.143 m. Chính điều kiện địa hình này đã làm cho Việt
Nam không chỉ có khí hậu nhiệt đới gió mùa mà còn có cả khí hậu á nhiệt đới
và ôn đới núi cao. Không kể miền khí hậu biển Đông, khí hậu lục địa có 3
miền khí hậu (phía Bắc, đông Trường Sơn, phía Nam) với 10 vùng khí hậu
đặc trưng cho các vùng sinh thái khác nhau.
Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [17], nước ta có khoảng 11.373 loài
thực vật thuộc 2524 chi và 378 họ. Các nhà thực vật học dự đoán con số loài
thực vật ở nước ta còn có thể lên đến 15.000 loài. Trong các loài cây nói trên
có khoảng 7.000 loài thực vật có mạch, số loài thực vật đặc hữu của Việt Nam
chiếm khoảng 30% tổng số loài thực vật ở miền Bắc và chiếm khoảng 25%
tổng số loài thực vật trên toàn quốc có ít nhất 1.000 loài cây đạt kích thước

Lá, vỏ và rễ có thể chiết được tinh dầu.
Mức đô ̣ đe do ̣a : Sách đỏ Việt Nam 2007: VU A1c; Nghị định 32: IIA
[18].
2.3. Tổng quan về nơi lấy mẫu
2.3.1. Vị trí địa lý
Tỉnh Thái Nguyên có diện tích 3.562,82 km² phía bắc tiếp giáp với
tỉnh Bắc Kạn, phía tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc Tuyên Quang, phía đông
giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội.
2.3.2. Điều kiện khí hậu thủy văn
* Khí hậu
Nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm, nhưng do địa hình nên khí
hậu Thái Nguyên vào mùa đông được chia thành 3 vùng rõ rệt vùng ấm, vùng
lạnh và vùng nóng.
Nhiệt độ trung bình của Thái Nguyên là 25 °C; chênh lệch giữa tháng
nóng nhất (tháng 6: 28,9 °C) với tháng lạnh nhất (tháng 1: 15,2 °C) là
13,7 °C. Tại thành phố Thái Nguyên, nhiệt độ cao nhất và thấp nhất từng
được ghi nhận lần lượt là 41,5 °C và 3 °C.Tổng số giờ nắng trong năm dao