Nghiên cứu ảnh hưởng của tuổi cây, vị trí trên thân cây đến tính chất cơ học của luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D. Z. Li)

Công nghiệp rừng 
 123TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TUỔI CÂY, VỊ TRÍ TRÊN THÂN CÂY 
ĐẾN TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA LUỒNG 
(Dendrocalamus barbatus Hsueh et D. Z. Li) 
Nguyễn Việt Hưng1, Phạm Văn Chương2 
1Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 
2Trường Đại học Lâm nghiệp 
TÓM TẮT 
Tính chất của Luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D. Z. Li) có quan hệ mật thiết đến độ tuổi sinh 
trưởng, vị trí trên thân cây. Nghiên cứu này đã tiến hành xác định được sự biến động tính chất cơ học của 
Luồng theo tuổi cây và vị trí trên cây: độ bền nén dọc thớ, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, độ bền 
trượt dọc thớ. Kết quả cho thấy, ở các cấp tuổi các tính chất cơ học tăng lên theo chiều từ gốc đến ngọn. Tính 
chất cơ học tại vị trí của cây có sự biến động theo quy luật khác nhau: Tại vị trí gốc, độ bền nén dọc thớ ở tuổi 
3 có giá trị cao nhất 46,55 MPa, vị trí thân tuổi 4 có giá trị cao nhất 52,49 MPa, vị trí ngọn tuổi 4 cao nhất 
59,70 MPa; Độ bền uốn tĩnh, tại vị trí gốc tuổi 3 có giá trị lớn nhất 98,60 MPa, vị trí thân và ngọn tuổi 4 cao 
nhất 115,87 Mpa và, 129,30 MPa; Mô đun đàn hồi uốn tĩnh, tại vị trí gốc tuổi 3 có giá trị cao nhất 8335,4 MPa, 
vị trí thân tuổi 5 có giá trị cao nhất 11056,9 MPa, vị trí ngọn tuổi 4 cao nhất 12720,5 MPa; độ bền trượt dọc 
thớ, tại vị trí gốc tuổi 4 có giá trị cao nhất 6,41 MPa, vị trí thân và ngọn tuổi 3 cao nhất 7,11 Mpa và 7,07 MPa. 
Từ khoá: Luồng, tính chất cơ học, tuổi cây, vị trí trên cây. 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trên thế giới và ở Việt Nam cũng đã có 
những nghiên cứu về tre, các nghiên cứu đó về 
các tính chất và khả năng ứng dụng tre trong 
các lĩnh vực như sản xuất ván sàn, ván sợi 
(MDF), sản phẩm Composite Tuy nhiên, các 
nghiên cứu về ảnh hưởng tuổi cây, vị trí trên 
cây đến tính chất của tre nói chung và về tính 
chất cơ học nói riêng cũng không nhiều. 
Xiaobo Li (2004), đã nghiên cứu sự biến đổi 
về tính chất cơ học của tre (Phyllostachys 
pubescens) thay đổi theo tuổi (1, 3, 5) và chiều 
cao cũng như lớp ngang. Các tính chất như độ 
bền uốn tĩnh (MOR), mô đun đàn hồi (MOE) 
và nén đều tăng từ tuổi 1 đến tuổi 5. Theo 
chiều cao, tính chất cơ học có biến đổi giữa 
phần gốc, thân và ngọn nhưng mỗi cấp tuổi lại 
có quy luật khác nhau. Theo chiều ngang, tính 
chất ở ngoài (sát với cật) cao hơn ở phần bên 
trong (sát với ruột) (Xiaobo Li, 2004). 
Trung tâm nghiên cứu quốc gia về tre của 
Trung Quốc đã nghiên cứu về tính chất của tre 
cho thấy, đối với Mao trúc (Moso) độ bền nén 
và uốn tĩnh của Mao trúc tăng dần từ gốc đến 
ngọn (China National Bamboo research center, 
2001). 
Theo M. Kamruzzaman (2008), đã nghiên 
cứu tuổi cây và vị trí trên cây có ảnh hưởng lớn 
đến tính chất của tre, tác giả đã đưa ra được sự 
ảnh hưởng của tuổi và vị trí trên cây ảnh 
hưởng đến tính chất cơ học của 4 loại tre gồm 
có: Bambusa balcooa, Bambusa tulda, 
Bambusa salarkhanii, Melocanna baccifera. 
Tuy nhiên, ở 4 loại này đều có sự biến động 
tính chất theo những quy luật khác nhau (M. 
Kamruzzaman và A. K. Bose & M. N. Islam S. 
K. Saha, 2008). 
Juan Francisco Correal D., Juliana Arbeláez 
C. (2010) đã nghiên cứu về ảnh hưởng tuổi tre 
và vị trí trên thây cây đến tính chất cơ học của 
tre Guaduaangustifolia kunt (Guadua a.k.). 
Kết quả phân tích cho thấy từ tuổi 2 - 5 và ở vị 
trí khác nhau theo chiều cao có sự ảnh hưởng 
đến tính chất của Guadua a.k cụ thể là: độ bền 
ép dọc và kéo dọc của loại Guadua a.k cho 
thấy tính chất tăng dần từ tuổi 2 - 4 (28,6 - 40,4 
MPa) và giảm xuống ở tuổi 5 (35,2 MPa), vị trí 
trên cây cho thấy loại Guadua a.k cũng có 
hướng tăng lên từ gốc đến ngọn. Độ bền uốn 
tĩnh và mô đun đàn hồi của Guadua a.k tăng 
dẫn theo tuổi cây từ 2 - 4 tuổi (MOR: 92,7 - 
98,5 MPa) và tuổi 5 giảm xuống (MOR: 93,5 
Công nghiệp rừng 
 124 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
MPa), với vị trí trên cây cũng ảnh hưởng đến 
tính chất này và tăng dần từ gốc đến ngọn 
(MOR: tăng từ 88,6 - 104,1 MPa) (Juan Francisco 
Correal D và Juliana Arbeláez C, 2010). 
F. R. Falayi, B. O. Soyoye (2014) đã nghiên 
cứu sự ảnh hưởng của tuổi và vị trí trên cây 
đến tính chất của tre Phyllostachys Pubesces. 
Kết quả nghiên cứu cho thấy, tính chất cơ học 
của tre khác biệt giữa tuổi cây và vị trí trên 
cây, độ bền uốn tĩnh của Phyllostachys 
Pubesces có sự biến đổi theo hướng tăng lên 
theo tuổi 1 - 3 - 5 (1117,49 - 190 MPa) và cũng 
tăng lên từ gốc đến ngọn (153,40 - 157,73 
MPa). Tương tự như vậy, mô đun đàn hồi cũng 
có sự biến đổi theo quy luật đó, tuổi 1 - 3 - 5 
tương ứng là: 8380,87 - 10093,53 - 13188,80 
MPa và theo vị trí trên cây cũng thấy sự biến 
đổi đó tương ứng là: gốc - thân - ngọn: 
10210,53 - 10653,87 - 10798,80 MPa (F. R. 
Falayi và B. O. Soyoye, 2014). 
Theo kết quả nghiên cứu của Bộ môn gỗ 
trường Đại học Lâm nghiệp cho thấy Tre gai 
(Bambusa Bambos) được lấy tại Đông Triều - 
Quảng Ninh có sự biến động về tính chất cơ 
học, cụ thể: độ bền kéo, nén của Tre gai tăng 
dần từ gốc đến ngọn, về độ bền uốn tĩnh của 
Tre gai thì biến động theo hướng ngược lại là 
từ gốc đến ngọn ứng suất giảm dần (gốc: 440 x 
105 N/m2; giữa thân: 288 x 105 N/m2; ngọn: 
202 x 105 N/m2) (Lê Xuân Tình, 1998). 
Theo tài liệu giáo trình Khoa học gỗ (2016), 
cho thấy theo chiều cao thân khí sinh của Trúc 
sào (Phyllostachis edulis) có ảnh hưởng đến 
tính chất cơ học. Cụ thể, các tính chất cơ học 
của Trúc sào đều biến đổi theo quy luật tăng từ 
gốc đến ngọn, độ bền nén dọc (60,9 - 71,1 
MPa), độ bền uốn tĩnh (138,7 - 170,1 MPa), độ 
bền trượt dọc (16,7 - 20,7 MPa) (Vũ Huy Đại 
và cộng sự, 2016). 
Đối với Luồng (Dendrocalamus barbatus 
Hsueh et D. Z. Li) ở Việt Nam mới chỉ có 
những đề tài nghiên cứu về tính chất cơ học 
của 1 cấp tuổi, 1 vị trí mà chưa có những 
nghiên cứu sâu về ảnh hưởng của tuổi cây, vị 
trí đến tính chất cơ học. 
Lê Thu Hiền (2003), đã nghiên cứu xác 
định được tính chất vật lý và cơ học của cây 
Luồng và Trúc sào. Kết quả cho thấy Luồng có 
tính chất cơ học cao hơn so với của Trúc sào 
(Lê Thu Hiền, 2003). 
Nguyễn Hồng Thịnh (2009) đã nghiên cứu 
về đặc điểm cấu tạo, tính chất cơ vật lý và 
thành phần hóa học của Luồng. Kết quả nghiên 
cứu cho thấy Luồng là nguyên liệu có cường 
độ nén dọc thớ, uốn tĩnh, modul đàn hồi cao. 
Nghiên cứu này sẽ làm rõ được sự biến 
động về một số tính chất cơ học: độ bền nén 
dọc thớ, độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi và độ 
bền trượt dọc thớ theo tuổi cây và vị trí trên cây 
của Luồng. 
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu nghiên cứu 
Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu này là 
cây Luồng ở các cấp tuổi 1, 2, 3, 4, 5 được 
khai thác tại huyện Quan Hoá, tỉnh Thanh Hoá. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
a. Phương pháp chọn cây lấy mẫu theo Tiêu 
chuẩn GB/T 15780-1995) (中國標準出版社, 
1996) 
Tại nơi lấy mẫu, mỗi cấp tuổi được lấy 5 
cây có tính đại diện cao, 5 cây được lựa chọn ở 
cùng 1 cụm hoặc 2 cụm gần nhau, tuy nhiên 
các cấp tuổi từ 1-5 đều được lấy từ cùng một 
cụm, không chọn những cây có khuyết tật. 
Luồng sau khi chặt hạ được mang về phòng 
thí nghiệm được tiến hành bảo quản (phơi) 
tránh mối, mọt, nấm xâm nhập. 
Sau khi thanh thử được phơi khô, đặt trong 
môi trường nhiệt độ là 20 2oC, độ ẩm tương 
đối là 65 5% tiến hành điều chỉnh độ ẩm, đến 
chất lượng đạt được cơ bản ổn định, mới có thể 
làm mẫu thử. 
b. Phương pháp chọn vị trí trên cây thí nghiệm 
Để thực hiện quá trình lấy mẫu thí nghiệm ở 
các vị trí trên cây được thực hiện theo phương 
pháp của tác giả Xiaobo Li (2004). Quá trình 
thực hiện thí nghiệm của 5 cấp tuổi ở các vị trí 
Công nghiệp rừng 
 125TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
khác nhau trên thân cây được tiến hành như 
sau: Bắt đầu tính từ lóng thứ 2 từ dưới lên đến 
lóng thứ 31 được chia làm 3 phần đại diện cho 
phần gốc (dưới), phần thân (giữa), phần ngọn 
(trên), mỗi phần gồm có 10 lóng. Trong mỗi 
phần, lóng thứ 2, 3 được dùng để xác định tính 
cơ học, tại lóng thứ 2 sẽ được lấy tất cả các vị 
trí theo vòng trên lóng để làm mẫu xác định độ 
uốn tĩnh, lóng thứ 3 dùng để xác định tính chất 
nén dọc, trượt dọc, đảm bảo các vị trí được lấy 
giống nhau ở các cấp tuổi (Xiaobo Li, 2004). 
c. Phương pháp xác định các tính chất của 
Luồng 
Xác định tính chất cơ học của luồng được 
áp dụng theo Tiêu chuẩn GB/T 15780-1995 
(中國標準出版社 , 1996). 
Đoạn Luồng được cắt tại các vị trí trên thân 
cây (gốc, thân, ngọn) lựa chọn vị trí cắt như 
mô tả ở trên, vị trí không có khuyết tật, cật 
không bị tổn thương và có chiều dài sử dụng 
lóng 2 và 3 để xác định tính chất cơ học. Tiến 
hành chẻ thành các thanh tre có bề rộng 15mm 
và 30 mm. Mẫu thử tính chất cơ học được lấy 
ở các lóng đã được xác định trước. Số mẫu 
dùng để xác định tính chất cơ được lấy đều ở 5 
cây cho mỗi cấp tuổi là 6 mẫu/tính chất/cây 
Mẫu thí nghiệm không cho phép có khuyết 
tật, hai mặt chiều xuyên tâm phải đảm bảo 
phẳng và song song với nhau, hai mặt chiều 
tiếp tuyến phải giữ nguyên hình dạng của cật 
và ruột, mặt tiếp tuyến và mặt xuyên tâm phải 
vuông góc với nhau, mỗi một mẫu thí nghiệm 
phải có kí hiệu rõ ràng. 
Phương pháp xác định độ bền nén dọc: 
Dùng mẫu có kích thước: 20 × 20 × t (mm) 
(trong đó t là chiều dày thành luồng). 
Số lượng mẫu: 30 mẫu/cấp tuổi/vị trí. 
Đo kích thước chiều xuyên tâm (chiều dày 
mẫu), tiếp tuyến (chiều rộng mẫu), chính xác 
đến 0,01 mm. Sử dụng máy kiểm tra tính chất 
cơ học đa năng tại Viện Công nghiệp gỗ, 
Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam. 
Xác định độ bền nén dọc khi độ ẩm mẫu là 
W% theo công thức: 
bt
P
w
max  
Trong đó: 
w - độ bền nén dọc thớ của mẫu thử ở độ 
ẩm W%, MPa; 
Pmax- lực tác dụng tại thời điểm phá hủy 
mẫu, N; 
b - chiều rộng mẫu thử, mm; 
t - chiều dày mẫu thử (chiều dày thành), 
mm. 
Độ bền nén dọc thớ của mẫu thử (chính xác 
đến 0,1 MPa) khi tỷ lệ độ ẩm mẫu 12%, xác 
định theo công thức sau: 
  )12(045,0112 Ww 
Trong đó: 12 - cường độ nén dọc thớ của 
mẫu thử khi độ ẩm là 12%, MPa; 
 W- độ ẩm của mẫu thử. 
Phương pháp xác định độ bền uốn tính, 
modul đàn hồi 
Sử dụng phương pháp dầm đơn, tại vị trí 
trung tâm chiều dài mẫu, nhờ vào tải trọng tập 
trung tăng dần với tốc độ đều làm cho mẫu phá 
hủy để tính ra cường độ uốn tĩnh. 
Dùng nhiều mẫu có kích thước 160×10×t, 
mm (trong đó t là chiều dày thành). 
Số lượng mẫu: 30 mẫu/cấp tuổi/vị trí. 
Chỉ thí nghiệm cường độ uốn tĩnh theo 
phương tiếp tuyến. Tại ví trí trung tâm chiều 
dài mẫu tiến hành đo kích thước chiều dày 
thành Luồng (chiều rộng mẫu), đo kích thước 
chiều tiếp tuyến (chiều cao mẫu), chính xác 
đến 0,01 mm. 
Sử dụng phương pháp tác dụng lực điểm 
trung tâm, đặt mẫu thí nghiệm trên hai gối đỡ, 
khoảng cách hai gối là 120 mm. 
Xác định độ bền uốn tĩnh khi độ ẩm mẫu là 
W% theo công thức: 
 2
max
2
3
bh
LPMORw 
 Trong đó: 
MORw - độ bền uốn tĩnh mẫu thử khi độ ẩm 
là W%, MPa; 
Công nghiệp rừng 
 126 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
Pmax - lực tác dụng tại thời điểm mẫu bị phá 
hủy, N; 
L - khoảng cách giữa hai gối đỡ, lấy 120mm; 
b - chiều rộng mẫu thử (chiều dày thành 
tre), mm; 
h - chiều cao mẫu thử, mm. 
Độ bền uốn tĩnh của mẫu thử (chính xác đến 
0,1 Mpa) khi độ ẩm là 12%, xác định dựa theo 
công thức tính toán sau: 
  )12(025,0112 WMORMOR w 
Trong đó: 
MOR12 - độ bền uốn tĩnh của mẫu thử khi độ 
ẩm là 12%, MPa; 
W - độ ẩm của mẫu thử. 
Xác định mô đun đàn hồi khi độ ẩm W% 
theo công thức: 
3
3
...4
.
hbf
Lp
MOEw 
Trong đó: 
MOEw - mô đun đàn hồimẫu thử khi độ ẩm 
là W%, MPa; 
p - lực tác dụng lên mẫu, N; p = Pmax/4; 
L - khoảng cách giữa hai gối đỡ, lấy 120mm; 
h - kích thước chiều dày của mẫu, mm; 
b - kích thước chiều rộng của mẫu, mm; 
f- độ võng của mẫu khi thử, cm. 
Phương pháp xác định độ bền trượt dọc thớ 
Trên mỗi thanh thử cắt chọn mẫu thử, mặt 
cắt mẫu thử chịu lực là mặt tiếp tuyến, chiều 
dài làm phương hướng dọc thớ. 
Số lượng mẫu: 30 mẫu/cấp tuổi/vị trí. 
Dùng thước đo kẹp kích thước xác định 
chiều dài và chiều dày (chiều dày thành) của 
mặt bị cắt, chính xác đến 0,01 mm. Độ bền 
trượt dọc thớ của mẫu thử khi độ ẩm W%, 
dựa vào công thức để tính toán, chính xác 
đến 0,1 MPa. 
 tL
P
w
max 
 Trong đó: 
w - độ bền trượt dọc thớ của mẫu thử có độ 
ẩm W%, MPa; 
Pmax - lực tác dụng tại thời điểm mẫu bị phá 
hủy, N; 
t - chiều dày mẫu thử, mm; 
L- chiều dài mặt chịu trượt mẫu thử, mm. 
Độ bền trượt dọc thớ của mẫu thử (chính 
xác đến 0,1 Mpa) khi độ ẩm là 12%, được tính 
theo công thức sau: 
  )12(025.0112 Ww 
Trong đó: 12 - cường độ trượt dọc thớ của 
mẫu thử có độ ẩm 12%, MPa; 
 W - độ ẩm của mẫu thử. 
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Ảnh hưởng của tuổi cây và vị trí trên 
cây đến độ bền nén dọc thớ 
Độ bền nén dọc thớ là một chỉ tiêu cơ học 
rất quan trọng và thường gặp trong thực tế. Độ 
bền nén dọc thớ thường được dùng để nghiên 
cứu quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đến 
khả năng chịu lực gỗ. Do tính chất quan trọng 
của nó trong thực tế như: trong các kết cấu 
chịu lực và các sản phẩm, độ bền nén dọc thớ 
được xem là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá khả 
năng chịu lực của gỗ, tre (Vũ Huy Đại và cs, 
2016). Nhiều kết quả nghiên cứu cho rằng 
cường độ nén dọc thớ biến động khác nhau 
giữa tuổi cây và vị trí trên cây của tre, trúc 
(Xiaobo Li, 2004), (Juan Francisco Correal D 
và Juliana Arbeláez C, 2010). 
Kết quả phân tích độ bền nén dọc thớ của 
Luồng theo các cấp tuổi và vị trí trên cây được 
thể hiện tại bảng 1. 
Bảng 1. Độ bền nén dọc thớ của Luồng ở các cấp tuổi và vị trí trên cây 
Độ bền nén dọc thớ, MPa 
Tuổi 1 Tuổi 2 Tuổi 3 Tuổi 4 Tuổi 5 
Gốc 35,00 35,20 46,55 42,27 42,54 
Thân 40,81 41,22 47,10 52,49 50,63 
Ngọn 42,43 43,10 48,45 59,70 52,14 
Công nghiệp rừng 
 127TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
Qua phân tích phương sai đa nhân tố 
(ANOVA) ta thấy ở tuổi cây và vị trí trên cây 
có giá trị Sig. nhỏ hơn 5%. Điều đó có nghĩa 
rằng tuổi và vị trí trên cây có sự khác biệt đến 
độ bền nén dọc thớ của Luồng. Mặt khác ảnh 
hưởng tương tác giữa vị trí và tuổi cũng ảnh 
hưởng đến độ bền nén dọc thớ của Luồng (tuổi 
cây có ảnh hưởng đến độ bền nén dọc thớ theo 
vị trí trên cây). Kết quả phân tích còn cho thấy, 
tuổi cây có ảnh hưởng rõ hơn đến độ bền nén 
dọc thớ so với vị trí trên cây. 
Hình 1. Biến động độ bền nén dọc thớ theo tuổi và vị trí trên cây của Luồng 
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, Sự biến 
động về độ bền nén dọc thớ ở các cấp tuổi và 
vị trí trên cây theo một quy luật khá rõ (hình 
1). Cụ thể, tuổi 1 đến tuổi 5 độ bền nén dọc thớ 
biến đổi từ gốc đến ngọn theo hướng tăng dần. 
Đối với các vị trí trên cây, vị trí gốc độ bền nén 
dọc thớ tăng từ tuổi 1 đến tuổi 3, giảm xuống ở 
tuổi 4 và 5; ở vị trí thân và ngọn lại cho ta thấy 
độ bền nén dọc thớ tăng từ tuổi 1 đến tuổi 4 và 
giảm xuống ở tuổi 5, kết quả này cho thấy sự 
biến động tương đồng với kết quả của (Juan 
Francisco Correal D và Juliana Arbeláez C, 
2010). Với kết quả này cho thấy, ở độ tuổi từ 3 
- 4 độ bền nén dọc thớ là cao nhất. 
3.2. Ảnh hưởng của tuổi cây và vị trí trên 
cây đến độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi khi 
uốn tĩnh 
Độ bền uốn tĩnh là một trong những tính 
chất cơ học quan trọng nhất. Có thể nói độ bền 
uốn tĩnh là chỉ tiêu quan trọng thứ hai sau giới 
hạn độ bền nén dọc thớ. Để đánh giá cường độ 
gỗ, tre thường lấy tổng số hai ứng suất: độ bền 
nén dọc thớ và độ bền uốn tĩnh làm tiêu chuẩn 
(Vũ Huy Đại và cs, 2016). 
Ở một số tài liệu đã nghiên cứu trước đã chỉ 
ra rằng, độ bền uốn tĩnh của một số loài tre có 
sự biến động theo tuổi cây và vị trí trên cây. Sự 
biến động về độ bền uốn tĩnh ở các cấp tuổi 
tăng lên từ gốc đến ngọn, ở các vị trí trên cây 
độ bền uốn tĩnh tăng từ tuổi 1 - 4 và giảm 
xuống ở tuổi 5 (Juan Francisco Correal D và 
Juliana Arbeláez C, 2010). Kết quả xác định độ 
bền uốn tĩnh của Luồng theo tuổi cây và vị trí 
trên cây được thể hiện tại bảng 2. 
Bảng 2. Độ bền uốn tĩnh của Luồng ở các cấp tuổi và vị trí trên cây 
 Độ bền uốn tĩnh, MPa 
 Tuổi 1 Tuổi 2 Tuổi 3 Tuổi 4 Tuổi 5 
Gốc 72,72 83,36 98,60 87,67 87,23 
Thân 86,28 88,41 103,10 115,87 115,23 
Ngọn 87,46 87,88 115,21 129,30 119,00 
Công nghiệp rừng 
 128 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
Hình 2. Biến động độ bền uốn tĩnh theo tuổi và vị trí trên cây của Luồng 
Qua phân tích phương sai đa nhân tố 
(ANOVA), kết quả cho thấy ở tuổi cây và vị trí 
trên cây có giá trị Sig. nhỏ hơn 5%. Điều đó có 
nghĩa rằng tuổi và vị trí trên cây có sự khác 
biệt đến độ bền uốn tĩnh của Luồng. Mặt khác 
ảnh hưởng tương tác giữa vị trí và tuổi cũng 
ảnh hưởng đến độ bền uốn tĩnh của Luồng 
(tuổi cây có ảnh hưởng đến độ bền uốn tĩnh 
theo vị trí trên cây). Bên cạnh đó, kết quả phân 
tích cho thấy tuổi cây có ảnh hưởng rõ hơn đến 
độ bền uốn tĩnh so với vị trí trên cây. 
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, sự biến 
động về độ bền uốn tĩnh ở các cấp tuổi và vị trí 
trên cây theo một quy luật khá rõ (hình 2). Cụ 
thể, từ tuổi 1 đến tuổi 5 độ bền uốn tĩnh biến 
động từ gốc đến ngọn theo hướng tăng dần. 
Đối với các vị trí trên cây, vị trí gốc cường độ 
bền uốn tĩnh tăng từ tuổi 1 đến tuổi 3, giảm 
xuống ở tuổi 4 và 5; ở vị trí thân và ngọn lại 
cho ta thấy độ bền uốn tĩnh tăng từ tuổi 1 đến 
tuổi 4 và giảm xuống ở tuổi 5. Với kết quả này 
cho thấy, ở độ tuổi từ 3 và 4 độ bền uốn tĩnh là 
cao nhất, theo một số tài liệu sự biến đổi đó 
một phần là do có sự biến đổi về mật độ bó 
mạch và khối lượng thể tích trên thân Luồng 
(Lee, A.W.C., B. Xuesong, and N.P. Perry, 
1994). 
Mô đun đàn hồi khi uốn tĩnh được xác định 
cùng với độ bền uốn tĩnh và được xác định 
thêm độ võng bằng cảm biến trên máy thử cơ 
lý đa năng. Kết quả xác định mô đun đàn hồi 
uốn tĩnh của Luồng theo tuổi cây và vị trí trên 
cây được thể hiện tại bảng 3. 
Bảng 3. Mô đun đàn hồi khi uốn tĩnh của Luồng ở các cấp tuổi và vị trí trên cây 
 Mô đun đàn hồi khi uốn tĩnh, MPa 
 Tuổi 1 Tuổi 2 Tuổi 3 Tuổi 4 Tuổi 5 
Gốc 7.006,4 7.281,6 8.335,4 8.011,2 7.972,8 
Thân 9.645,1 9.640,0 9.843,6 10.895,1 11.056,9 
Ngọn 10.381,2 12.032,8 12.145,1 12.720,5 12.339,7 
Qua phân tích phương sai đa nhân tố 
(ANOVA) kết quả cho thấy ở tuổi cây và vị trí 
trên cây có giá trị Sig. nhỏ hơn 5%. Điều đó có 
nghĩa rằng tuổi và vị trí trên cây có sự khác 
biệt đến mô đun đàn hồi của Luồng. Mặt khác 
ảnh hưởng tương tác giữa vị trí và tuổi cũng 
ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi uốn tĩnh của 
Luồng (tuổi cây có ảnh hưởng đến mô đun đàn 
hồi uốn tĩnh theo vị trí trên cây). 
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, sự biến 
động về mô đun đàn hồi ở các cấp tuổi và vị trí 
trên cây theo một quy luật khá rõ (hình 3). Cụ 
thể, tuổi 1 đến tuổi 5 mô đun đàn hồi biến động 
từ gốc đến ngọn theo hướng tăng dần. Đối với 
Công nghiệp rừng 
 129TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
các vị trí trên cây, vị trí gốc mô đun đàn hồi 
tăng từ tuổi 1 đến tuổi 3, giảm xuống ở tuổi 4 
và 5; ở vị trí thân và ngọn lại cho ta thấy mô 
đun đàn hồi tăng từ tuổi 1 đến tuổi 4 và 5. Với 
kết quả này cho thấy, ở độ tuổi 5 mô đun đàn 
hồi uốn tĩnh là cao nhất. 
Hình 3. Biến động mô đun đàn hồi khi uốn tĩnh theo tuổi và vị trí trên cây của Luồng 
3.3. Ảnh hưởng của tuổi cây và vị trí trên 
cây đến độ bền trượt dọc thớ 
Trượt dọc thớ cũng là chỉ tiêu để đánh giá 
chất lượng độ bền cơ học của Luồng. Theo một 
số kết quả nghiên cứu trước về tre cho thấy độ 
bền trượt dọc thớ có sự khác nhau giữa tuổi 
cây và vị trí trên cây và cũng theo một quy luật 
nhất định (Juan Francisco Correal D và Juliana 
Arbeláez C, 2010). Với phương pháp kiểm tra 
độ bền trượt dọc thớ của Luồng như đã nêu tại 
phương pháp nghiên cứu, kết quả phân tích độ 
bền trượt dọc thớ của Luồng được thể hiện tại 
bảng 4. 
Bảng 4. Độ bền trượt dọc thớ của Luồng ở các cấp tuổi và vị trí trên cây 
 Độ bền trượt dọc thớ, MPa 
 Tuổi 1 Tuổi 2 Tuổi 3 Tuổi 4 Tuổi 5 
Gốc 4,85 5,45 6,10 6,41 5,89 
Thân 5,86 5,66 7,11 6,84 6,00 
Ngọn 6,10 6,00 7,10 6,74 6,84 
Qua phân tích phương sai đa nhân tố 
(ANOVA) ta thấy tuổi cây, vị trí trên cây ảnh 
hưởng tương tác giữa vị trí và tuổi đều có giá 
trị Sig. nhỏ hơn 5%. Điều đó có nghĩa rằng 
tuổi cây và vị trí trên cây có sự khác biệt đến 
độ bền trượt dọc thớ của Luồng. Mặt khác ảnh 
hưởng tương tác giữa vị trí và tuổi cũng ảnh 
hưởng đến độ bền trượt dọc thớ của Luồng 
(tuổi cây có ảnh hưởng đến độ bền trượt dọc 
thớ theo vị trí trên cây). 
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, sự biến 
động về độ bền trượt dọc thớ ở các cấp tuổi và 
vị trí trên cây theo một quy luật khá rõ (hình 
4). Cụ thể tuổi 1 đến tuổi 5 độ bền trượt dọc 
thớ của Luồng biến động từ gốc đến ngọn theo 
hướng tăng dần, tuy nhiên sự chênh lệch là 
không lớn. Đối với các vị trí trên cây, vị trí gốc 
độ bền uốn tĩnh tăng từ tuổi 1 đến tuổi 4, giảm 
xuống ở tuổi 5; ở vị trí thân và ngọn lại cho ta 
thấy độ bền uốn tĩnh tăng từ tuổi 1 đến tuổi 3 
và giảm xuống ở tuổi 4 và 5. Với kết quả này 
cho thấy cũng có sự tương đồng so với kết quả 
nghiên cứu trước về loài tre Guadua 
angustifolia kunt (Juan Francisco Correal D và 
Juliana Arbeláez C, 2010). 
Công nghiệp rừng 
 130 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
Hình 4. Biến động độ bền trượt dọc thớ theo tuổi và vị trí trên cây của Luồng 
Nhận xét chung: Cường độ của Luồng có sự 
biến đổi khác nhau theo tuổi cây và vị trí trên 
cây. Bản chất của sự biến đổi đó có thể giải 
thích được là do trong quá trình sinh trưởng, 
cấu tạo của tre có sự thay đổi về sự sắp xếp các 
tế bào và phân bố của bó mạch trong thân cây. 
Cụ thể, đối với Tre, Luồng trong quá trình sinh 
trưởng chiều dày thành giảm dần từ gốc đến 
ngọn. Mặt khác, mật độ bó mạch mạch tăng 
lên từ gốc đến ngọn. Theo tài liệu Khoa học gỗ 
(Vũ Huy Đại và các cộng sự, 2016), mật độ bó 
mạch của tre ở ngọn cao hơn ở thân 1,5 - 2 lần. 
Chính sự phân bố này có liên quan chặt chẽ 
đến tính chất cơ học của tre theo vị trí chiều 
cao thân cây. Theo tuổi cây, chiều dày thành 
tre sẽ có sự tăng dần vào phía trong theo tuổi 
cây tăng lên đồng thời số bó mạch cũng tăng 
lên dẫn đến tính chất cơ học cũng tăng lên. Tuy 
nhiên, đến một tuổi nhất định chiều dày thanh 
tre vẫn có thể tăng nhưng số bó mạch biến 
động không nhiều ở phần gần màng lụa, điều 
đó dẫn đến mật độ bó mạch lại giảm xuống 
làm cho tính chất cơ học của tre có xu hướng 
giảm xuống. Theo Juan Francisco Correal D và 
Juliana Arbeláez C (2010) kết quả biến động từ 
gốc đến ngọn là do sự thay đổi về chiều dày 
thành giảm xuống từ gốc đến ngọn nhưng số 
lượng sợi trên mặt cắt lại không giảm. 
IV. KẾT LUẬN 
Tính chất cơ học của Luồng biến đổi theo vị 
trí và tuổi cây là khá rõ, theo vị trí trên cây ở 
các tuổi cây đều có biến đổi theo một quy luật 
tăng dần từ gốc đến ngọn. Theo tuổi cây, các vị 
trí đều có sự biến động khác nhau, các tính 
chất đạt được giá trị cao nhất thường ở tuổi 3 
và 4 và giảm xuống ở tuổi 5. 
Theo tuổi cây: Tại vị trí gốc, độ bền nén dọc 
thớ, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi khi uốn 
tĩnh biến đổi theo quy luật nhất định và đạt giá 
trị lớn nhất ở tuổi 3, độ bền nén dọc thớ đạt 
46,55 MPa, độ bền uốn tĩnh đạt 98,60 MPa, 
mô đun đàn hồi đạt 8335,4 MPa, riêng đối với 
trượt dọc thớ đạt cao nhất ở tuổi 4 đạt 6,41 
MPa. Tại vị trí thân cây, độ bền nén dọc thớ, 
độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi biến đổi theo 
quy luật nhất định và đạt giá trị lớn nhất ở tuổi 
4, nén dọc thớ đạt 52,49 MPa, độ bền uốn tĩnh 
đạt 115,87 MPa, mô đun đàn hồi đạt 10895,1 
MPa, đối với độ bền trượt dọc thớ tại vị trí này 
đạt giá trị lớn nhất ở tuổi 3 đạt 7,11 MPa. Tại 
vị trí ngọn: độ bền nén dọc thớ, độ bền uốn 
tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh biến đổi theo 
quy luật nhất định và đạt giá trị lớn nhất ở tuổi 
4, nén dọc thớ đạt 59,70 MPa, độ bền uốn tĩnh 
đạt 129,30 MPa, mô đun đàn hồi uốn tĩnh đạt 
12720,5 MPa, đối với độ bền trượt dọc thớ tại vị 
trí này đạt giá trị lớn nhất ở tuổi 3 đạt 7,07 MPa. 
Công nghiệp rừng 
 131TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 1-2018 
Theo vị trí trên cây: Sự biến đổi về tính chất 
cơ học của Luồng có biến đổi theo một quy 
luật khá rõ. Với các tuổi của Luồng trong 
nghiên cứu này, các tính chất có sự biến động 
tăng dần từ gốc đến ngọn. Độ bền nén dọc thớ 
biến đổi trong khoảng 35,02 - 52,14 MPa, độ 
bền uốn tĩnh biến đổi trong khoảng 72,72 - 
129,0 MPa, mô đun đàn hồi uốn tĩnh biến đổi 
trong khoảng 7006,4 - 12720,5 MPa, độ bền trượt 
dọc thớ biến đổi trong khoảng 4,85 - 7,11 MPa. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. China National Bamboo research center (2001). 
Cualtivation & integrated utilization on bamboo in 
China. Hangzhou, P.R. China. 
2. Vũ Huy Đại, Tạ Thị Phương Hoa, Vũ Mạnh 
Tường, Đỗ Văn Bản, Nguyễn Tử Kim (2016). Giáo 
trình Khoa học gỗ. Nxb. Nông nghiệp, Hà Nội. 
3. F. R. Falayi và B. O. Soyoye (2014). The 
Influence of Age and Location on Selected Physical and 
Mechanical Properties of Bamboo (Phyllostachys 
Pubesces). International Journal of Research in 
Agriculture and Forestry. 1(1), pp. 44-54. 
4. Lê Thu Hiền (2003). Nghiên cứu một số tính chất 
vật lý và cơ học của Luồng và Trúc sào. Tạp chí Nông 
nghiệp và Phát triển nông thôn, số 6. 
5. Juan Francisco Correal D và Juliana Arbeláez C 
(2010). Influence of age and height position on 
Colombian Guadua angustifolia bamboo mechanical 
propertIes. Maderas ciencia Y Tecnologia, 12(2), pp. 
105-113. 
6. Lee, A.W.C., B. Xuesong, and N.P. Perry (1994). 
Selected physical and mechanical properties of giant 
timber bamboo grown in South Carolina. Forest Prod.J. 
44(9): pp.40-46. 
7. M. Kamruzzaman và A. K. Bose & M. N. Islam S. 
K. Saha (2008). Effects of age and height on physical 
and mechanical properties of Bamboo. Journal of 
Tropical Forest Science 20(3), pp. 211-217. 
8. Lê Xuân Tình (1998). Khoa học gỗ. NXB. Nông 
nghiệp, Hà Nội. 
9. Xiaobo Li (2004). Physical, chemical and 
mechanical properties of Bamboo and its utilization 
potential for fiberboard manufaturing, Chapter 3. In 
The School of Renewable Natural Resources. 
10. 中國標準出版社 (1996), GB/T 15780-
1995竹材物理力學性質試驗方法. 
THE EFFECTS OF AGE AND SITE ON PLANTS ON THE MECHANICAL 
PROPERTIES OF BAMBOO (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D. Z. Li) 
Nguyen Viet Hung1, Pham Van Chuong2 
1Thainguyen University of Agriculture and Forestry 
2Vietnam National University of Forestry 
SUMMARY 
The mechanical properties of bamboo (Dendrocalamus barbatus Hsueh et D. Z. Li) are closely related to the 
growing age and the site on the plant. This study was conducted to determine the mechanical properties 
variation of bamboo by the age and site on the plant: compression parallel to grain, Static strength (MOR), 
modulus of elasticity (MOE) and parallel shear. The results showed that at the age levels, the study of the 
mechanical properties ranged from root to top. The site of the plant varied according to different rules: the 
compression parallel to grain at age 3 had the highest value of 46.55MPa at the bottom, while at the age 4, the 
plant had the highest value of 52.49MPa at the middle and the highest value of age 4 at the top site was 
59.70MPa; Meanwhile with the MOR, the bottom of age 3 had the highest value of 98.60MPa, while they were 
115.87MPa and 129.30MPa at the middle and top sites of the age 4, respectively; With the MOE, the bottom 
site of age 3 had the highest value of 8335.40MPa, while the middle site of age 5 had the highest value of 
11056.89MPa, the age 4 of top site was 12720.52MPa; Meanwhile with the parallel shear, the bottom site of 
age 4 reached the highest value of 6.41MPa, the middle and top sites of age 3 were 7.11MPa and 7.07MPa, 
respectively. 
Keywords: Bamboo, mechanical properties, plant age, site on plant. 
Ngày nhận bài : 08/01/2018 
Ngày phản biện : 20/01/2018 
Ngày quyết định đăng : 01/02/2018