(LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá hiện trạng và định hướng chuyển đổi hệ thống cây trồng trên địa bàn huyện hoài đức, thành phố hà nội

- Hệ thống cây trồng hiện trạng tuy đa dạng phong phú, nhưng diện tích cây lương thực cho hiệu quả kinh tế thấp cây lúa, ngô vẫn chiếm tỷ trọng lớn, nông dân đã và đang sản xuất các loại

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THỊ HƯỞNG

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG

CHUYỂN ĐỔI HỆ THỐNG CÂY TRỒNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HOÀI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hà Thị Thanh Bình

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hưởng

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc PGS.TS Hà Thị Thanh Bình đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Canh tác học, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Văn phòng Huyện

ủy, UBND huyện, phòng Kinh tế, phòng Tài nguyên&Môi trường, phòng Lao động thương binh và xã hội, chi cục Thống kê, trạm bảo vệ thực vật huyện Hoài Đức và cán

bộ, nhân dân địa phương nơi tôi tiến hành điều tra nghiên cứu đề tài đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hưởng

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

Trích yếu luận văn viii

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giả thuyết khoa học 2

1.3 Mục đích nghiên cứu 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.5.1 Những đóng góp mới 2

1.5.2 Ý nghĩa khoa học 3

1.5.3 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Cơ sở lý luận 4

2.1.1 Một số quan điểm cơ bản trong nghiên cứu hệ thống 4

2.1.2 Sản xuất nông nghiệp hàng hóa 10

2.1.3 Phương pháp xây dựng hệ thống cây trồng 11

2.1.4 Căn cứ để xây dựng hệ thống cây trồng hợp lý 13

2.2 Tình hình nghiên cứu về hệ thống cây trồng trên thế giới và ở Việt Nam 20

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 20

2.2.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 24

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 31

3.1 Địa điểm nghiên cứu 31

3.2 Thời gian nghiên cứu 31

3.3 Đối tượng nghiên cứu 31

3.4 Nội dung nghiên cứu 31

3.4.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Hoài Đức 31

3.4.2 Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng trên địa bàn huyện 32

3.4.3 Thử nghiệm công thức trồng trọt mới 32

3.4.4 Đề xuất chuyển đổi hệ thống cây trồng và giải pháp nhằm thực hiện chuyển đổi hệ thống cây trồng của huyệntheo hướng sản xuất hàng hóa 32

3.5 Phương pháp nghiên cứu 32

3.5.1 Chọn điểm nghiên cứu 32

3.5.2 Phương pháp thu thập thông tin 33

3.5.3 Xây dựng các mô hình thử nghiệm 33

3.5.4 Phương pháp tính hiệu quả kinh tế 34

Phần 4 Kết quả và thảo luận 36

4.1 Kết quả 36

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 36

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 42

4.1.3 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội 50

4.1.4 Hiện trạng hệ thống cây trồng 51

4.1.5 Kết quả thử nghiệm mô hình 68

4.1.6 Đề xuất chuyển đổi hệ thống cây trồng và một số giải pháp góp phần thực hiện chuyển đổi hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa trên địa bàn huyện Hoài Đức 72

4.2 Thảo luận 80

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 85

5.1 Kết luận 85

5.2 Kiến nghị 86

Tài liệu tham khảo 87

Phụ lục 91

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

CN – XD Công nghiệp – Xây dựng CTTT Công thức trồng trọt DVNN Dịch vụ nông nghiệp

Ha Hecta HTCT Hệ thống canh tác HTCTr Hệ thống cây trồng HTNN Hệ thống nông nghiệp HTTT Hệ thống trồng trọt

N – L – TS Nông – Lâm – Thủy sản Ngh.đ Nghìn đồng

TM – DV Thương mại – Dịch vụ TNHH Trách nhiệm hữu hạn Tr.đ/ha Triệu đồng/hecta

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Diễn biến một số yếu tố khí hậu ở huyện Hoài Đức 38

Bảng 4.2 Quy mô và cơ cấu hiện trạng sử dụng đất năm 2015 42

Bảng 4.3 Quy mô giá trị sản xuất, tốc độ tăng trưởng các ngành kinh tế 43

Bảng 4.4 Hiện trạng phát triển ngành Nông – Lâm – Thủy sản 44

Bảng 4.5 Chuyển dịch cơ cấu trong ngành nông nghiệp huyện Hoài Đức 45

Bảng 4.6 Tình hình dân số, lao động của huyện (tính đến 31/12/ 2015) 46

Bảng 4.7 Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính từ năm 2011-2015 52

Bảng 4.8 Cơ cấu cây trồng hàng năm năm 2015 56

Bảng 4.9 Cơ cấu diện tích các loại giống lúa 59

Bảng 4.10 Cơ cấu diện tích một số giống cây rau màu chính năm 2015 61

Bảng 4.11 Tình hình sử dụng phân bón cho một số cây trồng chính 63

Bảng 4.12 Hiệu quả kinh tế trung bình của một số cây trồng chính 65

Bảng 4.13 Hiệu quả kinh tế trung bình của một số công thức trồng trọt chính 66

Bảng 4.14 Thời gian chiếm đất, năng suất và hiệu quả kinh tế của các cây trồng trong công thức trồng trọt cũ và mới tại vùng đồng bằng trong đê 68

Bảng 4.15 So sánh hiệu quả kinh tế của công thức trồng trọt cũ và mới tại vùng đất đồng bằng trong đê 69

Bảng 4.16 Thời gian chiếm đất, năng suất và hiệu quả kinh tế của các cây trồng trong công thức trồng trọt cũ và mới tại vùng đất bãi ven sông Đáy 70

Bảng 4.17 So sánh hiệu quả kinh tế của công thức trồng trọt cũ và mới tại vùng bãi ven sông Đáy 71

Bảng 4.18 Đề xuất hệ thống cây trồng huyện Hoài Đức đến năm 2020 75

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Sơ đồ vị trí huyện Hoài Đức - Thành phố Hà Nội 36

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Thị Hưởng

Tên luận văn: Đánh giá hiện trạng và định hướng chuyển đổi hệ thống cây trồng trên địa bàn huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội

Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập thông tin thứ cấp từ các cơ quan hữu quan của huyện

- Thu thập thông tin sơ cấp thông qua phương pháp điều tra nông hộ

- Bố trí các mô hình thử nghiệm để lựa chọn công thức trồng trọt mới

- Xử lý số liệu theo chương trình Microsoft Excel, tính hiệu quả kinh tế theo tài liệu hướng dẫn của Phạm Thị Hương và cs (2005)

Kết quả chính và kết luận

- Huyện Hoài Đức có điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp đa dạng với nhiều loại cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao Hệ thống cây trồng huyện Hoài Đức khá đa dạng, tuy nhiên hiệu quả từ sản xuất chưa tương xứng với tiềm năng của huyện

- Hệ thống cây trồng hiện trạng tuy đa dạng phong phú, nhưng diện tích cây lương thực cho hiệu quả kinh tế thấp (cây lúa, ngô) vẫn chiếm tỷ trọng lớn, nông dân đã và đang sản xuất các loại cây trồng hàng hóa có hiệu quả kinh tế cao; đã hình thành các vùng sản xuất nông nghiệp chuyên canh tập trung như sản xuất rau an toàn,

- Trong thời gian tới, khuyến cáo đưa cây cải bắp KK Cross thay thế cây lúa xuân trong công thức trồng trọt: Lúa xuân – Lúa mùa sớm - Ngô bán non đông trên chân đất vàn ở vùng đất bằng trong đê; đưa cây mướp đắng giống lai F1 HTM 350 thay thế cây ngô bán non xuân trong công thức trồng trọt: Ngô bán non xuân – Đậu đũa hè thu – Cải ngọt thu – Súp lơ đông

- Đề xuất chuyển đổi hệ thống cây trồng theo hướng tăng diện tích các công thức trồng trọt có hiệu quả kinh tế cao, giảm các công thức trồng trọt cho hiệu quả kinh tế

thấp Tại vùng đất bằng trong đê có thể tăng thêm 150 ha với công thức Cải bắp xuân - Lúa mùa sớm - Ngô bán non đông và tăng thêm vụ đông vào diện tích đất 2 lúa, diện tích này có thể đạt là 179,5 ha Tại vùng bãi ven sông Đáy, diện tích có thể áp dụng công thức Mướp đắng xuân hè - Đậu đũa hè thu - Cải ngọt thu - Súp lơ đông là 75 ha,

mở rộng diện tích cây vụ đông trên đất 2 lúa 50 ha và có thể tăng các công thức chuyên rau màu 220,7 ha

- Để thực hiện chuyển đổi hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa trên địa bàn huyện Hoài Đức cần thực hiện đồng bộ các giải pháp về: (1) Tích tụ ruộng đất; (2) Liên kết sản xuất; (3) Tăng cường công tác khuyến nông, chuyển giao kỹ thuật và công nghệ; (4) Phát triển và mở rộng thị trường, tiêu thụ sản phẩm

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Thi Huong

Thesis title: Assess the current status of cropping systems and orientation for conversion

of crop systems in Hoai Duc district

Major: Crop Science Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives

Based on the current status of the cropping system, identify some measures to develop the cropping system towards improving the efficiency of crop production in Hoai Duc district

Materials and Methods

- Collecting the secondary information from district agencies

- Collecting primary information through the farmer survey method

- Method of setting up to select new cropping pattierns

- Data processing by Microsoft Excel, calculating economic efficiency according to Pham Thi Huong et al (2005)

Main findings and conclusions

- Hoai Duc district has a natural and socio-economic conditions favorable for the development of diversified agricultural production with many kinds of crops bringing high economic efficiency The crop system of Hoai Duc district is quite diverse, however, the efficiency from the production is not commensurate with the potential

- The current crop system is rich, but the area of cereal crops (rice and maize) for low economic efficiency still accounts for a large proportion, farmers have been producing commodities with high economic efficiency Establishment of specialized farming areas such as safe vegetable production

- In the future, it is recommended to put KK Cross cabbage to replace spring rice in the following formula: Spring Rice - Early summer Rice - Winter Corn on bare soil in the field; bring F1 HTM 350 hybrid bitter melon instead of spring maize in the formula: Spring Corn – Summer autumn Chickpea – Autumn Choysum – Winter Cauliflower

- Proposed conversion of the cropping system in the direction of increasing the area

of cultivating formula with high economic efficiency, reducing the formulas of cultivation for low economic efficiency In the field can be increased by 150 hectares with the

formula: Spring Cabbage - Early summer Rice - Winter Corn and increase the winter crop

on the land specializing in rice, this area can reach 179,5 hectares The area along the Day River can be applied the formula Spring Bitter melon - Summer autumn Chickpea – Autumn Choysum – Winter Cauliflower is 75 hectares, expand the area of winter crops

on the land specializing in rice 50 hectares and can increase the vegetable formulas 220,7 hectares

- In order to carry out the conversion of cropping systems towards commodity production in Hoai Duc district, the following solutions should be implemented: (1) Land consolidation; (2) Production links; (3) Strengthening agricultural extension, transfer of technology and technology; (4) Development and expansion of the market for selling products

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hoài Đức là huyện ngoại thành phía Tây Thủ đô Hà Nội, có tổng diện tích đất tự nhiên 8.493,2 ha, với dân số khoảng 220 nghìn người, nằm trong khu vực châu thổ sông Hồng và sông Đáy; được phân làm 2 vùng rõ rệt là vùng bãi ven sông Đáy và vùng đất bằng trong đê

Sau khi sáp nhập vào Hà Nội, khu vực nông thôn của huyện Hoài Đức chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và đô thị hóa Diện tích đất nông nghiệp giảm nhanh do chuyển đổi mục đích sử dụng đất Trong những năm qua, cơ cấu kinh tế nông thôn huyện Hoài Đức đang chuyển dịch mạnh theo hướng nâng cao tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ, giảm tỷ trọng ngành nông nghiệp Tuy nhiên nông nghiệp vẫn luôn chiếm vị trí đặc biệt quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội

Trong những năm gần đây, cùng với nhân dân trong cả nước thực hiện phong trào “Cả nước chung tay xây dựng nông thôn mới”, huyện Hoài Đức luôn chú trọng thực hiện Chương trình số 02-CTr/TU ngày 29/8/2011 của Thành ủy

Hà Nội về “Phát triển nông nghiệp, xây dựng nông thôn mới, từng bước nâng cao đời sống của nông dân” Sản xuất nông nghiệp của huyện được quan tâm, trong

đó trồng trọt là ngành mũi nhọn Cây trồng và hệ thống cây trồng trong huyện tương đối đa dạng Cơ sở hạ tầng ở nông thôn sau nhiều năm được đầu tư ngày càng tốt hơn, phục vụ phát triển sản xuất

Theo quy hoạch phát triển Thủ đô đến năm 2020, định hướng tới 2050, Hoài Đức là khu đô thị trung tâm của Thủ đô Đây vừa là thách thức, vừa là những điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa Đại hội lần thứ XXII Đảng bộ huyện Hoài Đức nhiệm kỳ 2015-2020 đã đề

ra nhiệm vụ trọng tâm là: Đẩy mạnh phát triển kinh tế theo hướng bền vững, nâng cao chất lượng, hiệu quả, sức cạnh tranh, gắn với nâng cao chất lượng đời sống của nhân dân; phát triển nền nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa có giá trị kinh tế cao và bền vững

Trước thực trạng diện tích đất nông nghiệp đang bị thu hẹp dần trong bối cảnh nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng Áp lực về nhu cầu của thị trường đã dẫn đến việc phải chuyển đổi hệ thống cây trồng truyền thống sang hệ thống cây trồng mới có hiệu quả kinh tế cao hơn là việc cấp thiết hiện nay Tuy

nhiên, hiệu quả từ trồng trọt còn hạn chế, chưa tương xứng với tiềm năng của huyện Việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng còn chậm, phát triển nông nghiệp hàng hóa còn dàn trải, nông sản hàng hóa nhỏ lẻ, manh mún, chất lượng nông sản phẩm chưa cao, chưa có giải pháp cho khâu tiêu thụ sản phẩm so với yêu cầu phát triển nông nghiệp theo hướng hàng hóa, có năng suất, chất lượng, hiệu quả

và sức cạnh tranh cao thì hệ thống cây trồng hiện tại vẫn chưa thực sự phù hợp Đời sống và thu nhập của nông dân nói chung còn thấp, sự chênh lệch về thu nhập của người dân ở khu vực nông thôn và khu vực đô thị còn khoảng cách lớn Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: “Đánh giá hiện trạng và định hướng chuyển đổi hệ thống cây trồng trên địa bàn huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội” được thực hiện

1.2 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Trong hệ thống cây trồng hiện tại đang có những đặc điểm thuận lợi hay có những vấn đề cản trở hoặc chưa góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, kinh tế của

hệ thống như: các loại cây trồng hiện trạng có phù hợp, cơ cấu giống cây trồng đã hợp lý chưa, từ đó nghiên cứu, nhằm định hướng chuyển đổi hệ thống cây trồng và đưa ra các giải pháp để nâng cao hiệu quả kinh tế chung cho hệ thống 1.3 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở hiện trạng hệ thống cây trồng, xác định một số giải pháp nhằm phát triển hệ thống cây trồng theo hướng nâng cao hiệu quả sản xuất cây trồng tại huyện Hoài Đức

- Xác định được cây mướp đắng lai F1 HTM 350 cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao thay thế cây ngô trong công thức Ngô bán non xuân - Đậu đũa - Cải ngọt - Súp lơ

- Chỉ ra được những công thức trồng trọt thích hợp và có hiệu quả cao cần phát huy trên địa bàn huyện

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1.1 Một số quan điểm cơ bản trong nghiên cứu hệ thống

2.1.1.1 Hệ thống nông nghiệp (HTNN)

Hệ thống nông nghiệp có thể nhìn từ nhiều góc độ khác nhau khi áp dụng vào nghiên cứu phát triển nông thôn ở mỗi quốc gia Theo Mazoyer (1986), HTNN là một phương thức khai thác môi trường, được hình thành mang tính lịch

sử và bền vững với một hệ thống về lực lượng sản xuất thích hợp với các điều kiện sinh khí hậu của một môi trường nhất định, đáp ứng được các điều kiện và các nhu cầu của xã hội hiện tại

HTNN là hệ thống hữu hạn, trong đó con người đóng vai trò trung tâm, con người quản lý và điều khiển các hệ thống theo những quy luật nhất định, nhằm mang lại hiệu quả cao

Đào Thế Tuấn (1989) cho rằng về thực chất HTNN là sự thống nhất của hai

hệ thống: 1) Hệ sinh thái nông nghiệp là một bộ phận của hệ sinh thái tự nhiên bao gồm các vật sống trao đổi năng lượng, vật chất và thông tin với ngoại cảnh, tạo nên năng suất sơ cấp (trồng trọt) và thứ cấp (chăn nuôi) của hệ sinh thái 2)

Hệ kinh tế xã hội, chủ yếu là hoạt động của con người trong sản xuất để tạo ra của cải vật chất cho toàn xã hội So với hệ sinh thái nông nghiệp thì HTNN khác

ở chỗ ngoài yếu tố ngoại cảnh và sinh học còn có yếu tố kinh tế-xã hội

2.1.1.2 Hệ thống canh tác (HTCT)

Hệ thống canh tác là tổ hợp cây trồng được bố trí trong không gian, thời gian và hệ thống các biện pháp kỹ thuật được thực hiện với tổ hợp đó nhằm đạt được năng suất cây trồng cao và nâng cao độ phì đất Khái niệm này nhấn mạnh hai yếu tố: tổ hợp cây trồng (trong không gian và thời gian) và hệ thống các biện pháp kèm theo (Nguyễn Văn Luật, 1990)

Theo Sectisan (1987), HTCT là sản phẩm của 4 nhóm biến số: môi trường vật lý, kỹ thuật sản xuất, chi phối của nguồn tài nguyên, điều kiện kinh tế - xã hội Trong HTCT vai trò của con người đặt ở vị trí trung tâm của hệ thống và quan trọng hơn bất cứ nguồn tài nguyên nào kể cả đất canh tác Nhà thổ nhưỡng học người Mỹ đã chứng minh cho quan điểm này, Zandstra et al (1981) cho rằng

đất không phải là quan trọng nhất mà chính con người sống trên mảnh đất đó mới

là quan trọng nhất Muốn phát triển một vùng nông nghiệp, kỹ năng của nông dân có tác dụng hơn độ phì của đất Như vậy HTCT được quản lý bởi hộ gia đình trong môi trường tự nhiên, sinh học và kinh tế - xã hội, phù hợp với mục tiêu, sự mong muốn và nguồn lực của nông hộ (Zandstra et al., 1981)

Theo Phạm Thị Hương (2006), HTCT bao gồm tất cả các thành phần cần thiết cho sản xuất một tập hợp cây trồng ở nông trại

2.1.1.3 Hệ thống trồng trọt (HTTT)

Vấn đề phức tạp trong nghiên cứu HTTT là nó liên quan chặt chẽ đến các yếu tố như: đất đai, khí hậu, dịch hại, mức đầu tư, trình độ của người sản xuất do vậy cần phải nghiên cứu nó trên quan điểm hệ thống

Có thể thấy HTTT là hệ thống phụ trung tâm của HTNN vì cấu trúc của nó quyết định sự hoạt động của các hệ phụ khác như chăn nuôi, chế biến,

HTTT là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại, nó bao gồm tất cả các hợp phần cần thiết để sản xuất một tổ hợp các cây trồng của nông trại và mối quan hệ của chúng với môi trường Các hợp phần này bao gồm cả yếu tố tự nhiên, yếu tố sinh học cần thiết cũng như biện pháp kỹ thuật và yếu tố quản lý (Zandstra et al., 1981)

Theo Dufumier (1997), HTTT là thành phần các giống và loài cây được bố trí trong không gian và thời gian của một hệ sinh thái nông nghiệp nhằm tận dụng hợp lý các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế-xã hội

Nền tảng năng suất của một HTTT là sinh trưởng của cây trồng, chịu ảnh hưởng của sự quản lý (M) và môi trường (E) Do đó, sinh trưởng và năng suất cây trồng (Y) có thể coi là kết quả của môi trường (E) và sự quản lý (M) (Zandstra et al., 1981), nên ta có: Y = f (M,E)

Quản lý (M) HTTT bao gồm việc bố trí cây trồng theo thời gian và không gian cùng với các biện pháp kỹ thuật áp dụng Các biện pháp kỹ thuật bao gồm việc lựa chọn giống, thời vụ và phương pháp gieo trồng, bón phân, chăm sóc, quản lý nước, bảo vệ thực vật và thu hoạch Môi trường (E) được tạo bởi loại đất, các biến số khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ, chế độ bức xạ ), điều kiện kinh tế (giá

cả đầu vào, đầu ra) Các biến số môi trường mà các nhà nghiên cứu HTTT quan tâm là các biến số có thể kiểm soát được bằng việc quản lý (M) ở chừng mực nào

đó Để đánh giá mối quan hệ Y = f (M,E) các nhà nghiên cứu HTTT tập trung

vào sự tương tác giữa M và E, tìm cách xác định biện pháp thay đổi công thức luân canh sao cho thu được kết quả tốt nhất cho các môi trường sản xuất khác nhau Mục đích là để dự báo cách quản lý (M) tốt nhất từ các thông tin có được

từ môi trường (E) (Phạm Thị Hương, 2006) HTTT là một trong hai hệ thống phụ chủ yếu của HTNN hỗn hợp Những cây trồng nông nghiệp có thể có nhiều chức năng khác nhau, kể cả việc tạo ra chỗ che chở cho con người, gia súc và cây trồng khác, chống xói mòn đất, phục vụ mục đích giải trí (thảm cỏ, hoa, cây cảnh

và cây bụi) và làm tăng độ phì nhiêu của đất (bổ sung chất hữu cơ từ xác lá và rễ già hoặc đạm từ nốt sần cây họ đậu) Tuy nhiên, những HTTT chủ yếu được xây dựng để sản xuất ra lương thực, thực phẩm trực tiếp cho con người, thức ăn cho gia súc, sợi cho nguyên liệu công nghiệp và một nhóm sản phẩm hỗn hợp khác như thuốc lá, chất thơm và dược liệu

2.1.1.4 Hệ thống cây trồng (HTCTr)

Theo Đào Thế Tuấn (1986), HTCTr là thành phần và tỷ lệ các loại, các giống cây trồng được bố trí theo không gian và thời gian trong hệ sinh thái nông nghiệp nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế, xã hội Theo tác giả, hệ thống cây trồng là nội dung chính của HTTT Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý là biện pháp tổng hợp nhằm sắp xếp lại hoạt động của hệ sinh thái Một HTCTr hợp lý chỉ khi nó lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu và né tránh thiên tai, lợi dụng các đặc tính sinh học của cây trồng, tránh sâu bệnh, cỏ dại, tạo

ra sản lượng cao và tỷ lệ hàng hóa lớn, đảm bảo phát triển chăn nuôi và các ngành kinh tế hỗ trợ, sử dụng hợp lý vật tư, phương tiện và lao động

Theo Zandstra et al (1981), HTCTr là các hình thức đa canh bao gồm: trồng xen, trồng gối, luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn hỗn hợp Công thức luân canh là tổ hợp trong không gian và thời gian của các cây trồng trên một mảnh đất

Theo Nguyễn Duy Tính (1995), HTCTr là một thể thống nhất trong mối quan hệ tương tác giữa các loài cây trồng, giống cây trồng được bố trí hợp lý theo không gian và thời gian

Do đặc tính sinh học của cây trồng và môi trường luôn biến đổi nên HTCTr mang đặc tính động Vì vậy, nghiên cứu HTCTr không thể dừng lại ở một không gian và thời gian rồi kết thúc mà là việc làm thường xuyên để tìm ra xu thế phát triển, yếu tố hạn chế và những giải pháp khắc phục để chuyển đổi HTCTr nhằm

mục đích khai thác ngày càng có hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, tăng hiệu quả kinh tế, xã hội phục vụ mục đích của con người (Đào Thế Tuấn, 1986) Các nghiên cứu trong việc hoàn thiện HTCT, HTCTr cần dùng phương pháp phân tích hệ thống để tìm ra điểm hẹp hay chỗ thắt lại của hệ thống Đó là chỗ có ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của hệ thống cần được tác động sửa chữa, khai thông để hệ thống hoàn thiện hơn, có hiệu quả kinh tế cao hơn

Đối tượng nghiên cứu của HTCTr gồm:

- Các công thức luân canh và hình thức đa canh

- Cơ cấu cây trồng hay tỷ lệ diện tích dành cho mùa vụ nhất định

- Kỹ thuật canh tác cho cả hệ thống đó (Phạm Chí Thành và cs., 1996) Nội dung chủ yếu trong nghiên cứu HTCTr: Tập trung vào các HTCTr và tìm ra các biện pháp kỹ thuật giúp nâng cao sản lượng bằng cách áp dụng các tiến

bộ kỹ thuật vào HTCTr hiện trạng hoặc đưa vào hệ thống các cây trồng mới, nhằm vào các hợp phần tự nhiên, sinh học, kỹ thuật, quản lý để sản xuất trên một tập hợp các cây trồng trong nông trại và mối quan hệ với môi trường (Tạ Minh Sơn, 1996)

Việc nghiên cứu, phát triển HTCTr chủ yếu phải dựa vào hiệu ứng hệ thống bằng việc bố trí lại hoặc chuyển đổi HTCTr thích ứng với các điều kiện đất, khí hậu, chế độ nước, các nguồn lực xã hội: lao động, vốn đầu tư… nhằm đem lại hiệu quả cao nhất Cùng với quá trình chuyển đổi HTCTr cần có những giải pháp kinh tế, kỹ thuật, tổ chức và quản lý cho toàn bộ hệ thống phù hợp với từng vùng sinh thái nhất định

HTCTr là bộ phận chủ yếu của cơ cấu kinh tế nông thôn ở nước ta Từ thực tiễn sản xuất cho thấy: để phát triển sản xuất nông nghiệp vững chắc và có hiệu quả cao, thì ở mỗi vùng sản xuất phải chọn được HTCTr thích hợp với điều kiện

tự nhiên, kinh tế và xã hội ở vùng đó

HTCTr về mặt diện tích là tỷ lệ các loại cây trồng trên một diện tích canh tác Trên thực tế đó là việc bố trí tỷ lệ các loại cây trồng hàng năm, tỷ lệ cây lương thực, cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm… Tỷ lệ này phần nào nói lên trình độ sản xuất và thâm canh của từng vùng HTCTr còn phản ánh tỷ lệ các loại cây trồng có sản phẩm tiêu thụ tại chỗ và các loại sản phẩm có giá trị hàng hóa và xuất khẩu Lịch sử phát triển nông nghiệp cho thấy việc chuyển từ nền

nông nghiệp tự cung, tự cấp lên trình độ nền nông nghiệp hàng hóa được thực hiện trước hết là do sự biển đổi sâu sắc trong HTCTr

HTCTr là một hệ thống động luôn biến đổi theo trình độ phát triển của lực lượng sản xuất và quan hệ sản xuất, nó mang tính vận động tất yếu khách quan bên trong Như vậy, khi xây dựng HTCTr cần lưu ý hai vấn đề sau đây: (1) Xác định HTCTr phù hợp với thực tế phát triển cả về định lượng và định tính; (2) Dự báo được mô hình cơ cấu trong tương lai

HTCTr có những đặc trưng chính là:

- HTCTr mang tính hợp lý khách quan, hình thành do trình độ phát triển của lực lượng sản xuất và phân công lao động xã hội Xu hướng biến đổi của HTCTr phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, xã hội nhất định, trình độ khoa học kỹ thuật của con người

- HTCTr mang tính lịch sử và xã hội nhất định Vì vậy, không có một HTCTr chung cho mọi vùng sản xuất, mà nó chỉ có ý nghĩa kế thừa, cải tiến và chọn lọc để phù hợp với giai đoạn lịch sử nhất định

- HTCTr luôn biến đổi theo xu hướng ngày càng hoàn thiện, nó luôn vận động và phát triển, từ đơn điệu đến đa dạng, từ hiệu quả thấp đến hiệu quả cao do yêu cầu của sự tăng trưởng và phát triển xã hội

- Chuyển dịch HTCTr là một quá trình thay đổi về lượng tới tích lũy về chất Quá trình này diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Trình độ phát triển của lực lượng sản xuất, quan hệ cung cầu của các loại nông sản trên thị trường, nhận thức của người lãnh đạo và quản lý sản xuất

- HTCTr mở rộng phải gắn liền với một nền công nghiệp và thương nghiệp phát triển, nghĩa là cần có một nền công nghiệp chế biến phát triển, dịch vụ là cầu nối giữa sản xuất và thị trường (dẫn theo Nguyễn Xuân Đài, 2008)

2.1.1.5 Chuyển đổi hệ thống cây trồng

Chuyển đổi HTCTr là một trong những nội dung chủ yếu của chuyển dịch

cơ cấu kinh tế nông nghiệp nói riêng và kinh tế nông thôn nói chung Chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp và nông thôn theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa là quá trình chuyển từ một nền kinh tế nông nghiệp tự cấp tự túc sang sản xuất hàng hóa Trong ngành trồng trọt diễn ra quá trình chuyển dịch từ ngành sản xuất lương thực có tỷ trọng cao, từng bước giảm xuống để nâng cao tỷ trọng sản

xuất cây thực phẩm, cây công nghiệp ngắn ngày, cây công nghiệp dài ngày và cây ăn quả

Chuyển đổi HTCTr là phát triển HTCTr mới, trên cơ sở cải tiến HTCTr cũ hoặc phát triển HTCTr bằng tăng vụ để khai thác có hiệu quả hơn tiềm năng đất đai, lợi thế so sánh trên từng vùng sinh thái, trên thực tế là tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại thành phần cây trồng và giống cây trồng đảm bảo cho các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với nhau, thúc đẩy lẫn nhau nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội, tạo cho hệ thống có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường và các hệ sinh thái (Nguyễn Duy Tính, 1995)

Chuyển đổi HTCTr là thực hiện một bước chuyển từ hiện trạng của hệ thống sang một trạng thái hệ thống mới nhằm đáp ứng những yêu cầu của chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn Có thể nói chuyển đổi HTCTr hiện nay là phát triển HTCTr trong những điều kiện kinh tế xã hội mới mà ở đó nền kinh tế thị trường đã và đang tác động đến nông nghiệp

Trong quá trình nghiên cứu chuyển đổi HTCTr, việc xác định, chuẩn đoán

để nhận ra và hiểu rõ các yếu tố hạn chế, làm trở ngại hoặc giới hạn sự phát triển sản xuất trước khi nghiên cứu thành phần kỹ thuật, để đề ra các biện pháp kỹ thuật thích hợp, khắc phục các hạn chế trong hoàn cảnh cho phép của hệ thống

đó là rất quan trọng

Nội dung chủ yếu của chuyển đổi HTCTr là đánh giá các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng HTCTr, định hướng xu thế phát triển, phát hiện các lợi thế so sánh và các yếu tố hạn chế thực hiện tổ hợp lại các công thức luân canh, xây dựng các mô hình và các giải pháp kỹ thuật, biện pháp tổ chức thực hiện Mục tiêu của chuyển đổi HTCTr là: phát triển một nền nông nghiệp sinh thái bền vững, phát triển các hệ thống nông hộ và cộng đồng thôn, xã trên cơ sở

ổn định sản xuất Mục tiêu trước mắt là cải thiện và nâng cao năng suất cây trồng, tăng giá trị sản xuất và giá trị gia tăng trên một đơn vị diện tích tạo ra nhiều sản phẩm hàng hóa, nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống nông dân Trên cơ sở đó từng bước chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp và cơ cấu kinh

tế nông thôn nói chung theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa

Các quy luật kinh tế khách quan sẽ quyết định sự hình thành và phát triển HTCTr mới trong quá trình chuyển đổi HTCTr Do vậy, cần phải nhận thức một

cách đầy đủ và đúng đắn các quy luật kinh tế khách quan này để từ đó điều chỉnh thúc đẩy sự chuyển đổi HTCTr theo hướng có lợi nhất

2.1.2 Sản xuất nông nghiệp hàng hóa

Hàng hoá là sản phẩm của lao động Bản chất của sản xuất hàng hoá (SXHH) là kiểu tổ chức sản xuất, trong đó sản phẩm làm ra không phải để đáp ứng nhu cầu của người trực tiếp sản xuất mà là nhu cầu của xã hội thông qua trao đổi mua bán Sản xuất hàng hóa ra đời, phát triển dựa trên cơ sở phát triển các phương thức sản xuất và sự phân công lao động xã hội Sự phân công ấy càng cao thì sản xuất hàng hóa càng phát triển, đời sống người dân ngày càng tăng lên, làm cho quá trình trao đổi hàng hoá diễn ra mạnh mẽ hơn, sản xuất hàng hóa phát triển ngày càng đa dạng hơn

Ra đời và tồn tại sản xuất hàng hóa cần có 2 điều kiện, đó là phải có sự phân công lao động xã hội và hình thành chế độ đa sở hữu về tư liệu sản xuất Đây là hai điều kiện cần và đủ của sản xuất hàng hóa Thiếu một trong hai điều kiện trên sẽ không có sản xuất hàng hóa So với sản xuất tự cung tự cấp thì sản xuất hàng hóa có những ưu thế hơn hẳn

Theo Nguyễn Đình Hợi (1995) nền sản xuất hàng hóa có đặc trưng là dựa trên cơ sở vật chất - kỹ thuật hiện đại, trình độ khoa học kỹ thuật, văn hoá cao của người lao động Nền sản xuất nông nghiệp hàng hóa là nền sản xuất nông nghiệp có cơ cấu sản xuất hợp lý, được hình thành trên cơ sở khai thác tối đa thế mạnh sản xuất hợp lý, thế mạnh sản xuất nông nghiệp từng vùng Vì thế, nó là nền nông nghiệp có hiệu quả kinh tế cao, khối lượng hàng hoá nhiều, với chủng loại phong phú và có chất lượng cao

Theo Trần Danh Thìn và Nguyễn Huy Trí (2008) số lượng hàng hoá được thị trường yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố: (i) Thu nhập của người tiêu dùng; (ii) giá cả hàng hoá; (iii) giá cả các loại hàng hoá có liên quan (ví dụ nếu tăng giá loại hàng hoá này sẽ dẫn đến làm tăng số lượng cầu của loại hàng hoá khác); (iv) thị hiếu người tiêu dùng và (v) dân số

Theo Nguyễn Đình Hợi (1995) việc đưa nông nghiệp phát triển hàng hoá chuyên nghiệp là quá trình lâu dài và đầy những khó khăn phức tạp, cần phải gắn liền với việc hình thành các vùng sản xuất tập trung chuyên canh, thâm canh, phải gắn nông nghiệp với công nghiệp chế biến và được thực hiện thông qua việc phân công lại lao động, xã hội hóa sản xuất, ứng dụng các công nghệ tiến bộ mới

vào sản xuất Hiện nay, nếu nông hộ không chuyên môn hoá trong sản xuất kinh doanh, không thay đổi cơ cấu giống và thâm canh tăng vụ thì kết quả sản xuất sẽ thấp, không có sản phẩm để bán ra thị trường hoặc sản phẩm không đáp ứng được nhu cầu của thị trường và sẽ không có tích luỹ để phòng ngừa rủi ro

Kinh tế học vi mô đã khẳng định: khi tồn tại nền kinh tế thị trường thì cũng tồn tại nền sản xuất hàng hóa Sản xuất hàng hoá là việc sản xuất ra những sản phẩm của lao động với mục đích đem bán để thu về giá trị của nó và có giá trị thặng dư để tái sản xuất và mở rộng quy mô Đối với nông hộ, những sản phẩm được đưa ra bán ở bên ngoài thì gọi là sản phẩm hàng hoá Đối với HTTT, nếu hàng hoá sản xuất được bán ra thị trường dưới 50% thì gọi là HTTT thương mại hoá một phần, nếu trên 50% gọi là HTTT thương mại hoá (sản xuất theo hướng hàng hóa)

Sản xuất nông nghiệp hàng hoá là hướng đi đúng đắn giúp người nông dân vừa có thu nhập ngày càng cao, vừa khai thác hợp lý các lợi thế sẵn có của vùng 2.1.3 Phương pháp xây dựng hệ thống cây trồng

Theo Phạm Chí Thành và cs (1996), để xây dựng HTCTr hợp lý thì cần thiết phải tiến hành các bước sau:

* Chọn điểm: Điểm nghiên cứu phải dại diện cho vùng, với các loại đất và quy mô sản xuất điển hình Điều này rất quan trọng, vì nó giúp cho việc áp dụng các kết quả nghiên cứu về sau cho các vùng có điều kiện tương tự

* Mô tả môi trường sản xuất: Một phương pháp tiếp cận tốt với các yếu tố môi trường sản xuất liên quan đến HTCTr hiện tại được đề xuất bởi Zandstra et

al (1981)

- Trước hết là điều kiện tự nhiên về khí hậu, đất Thu thập số liệu khí tượng như: nhiệt độ, chế độ bức xạ, chế độ mưa; điều kiện đất như: địa hình, thành phần cơ giới, chế độ nước, độ phì và độ chua mặn của đất

- HTCTr hiện tại: Các loại, các giống cây trồng chính và các công thức luân canh, biểu diễn cây trồng trong các công thức luân canh theo không gian và thời gian

- Điều kiện kinh tế - xã hội: Các điều kiện về kinh tế xã hội cần được thu thập phân tích, để phục vụ cho việc xây dựng HTCTr như: lao động, cơ sở

hạ tầng

* Xây dựng HTCTr mới

- Đề xuất các công thức luân canh mới: Sau khi phân tích những thông tin

về tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng cùng với những kiến thức về cây trồng, cần xác định những công thức luân canh phù hợp nhất Xây dựng HTCTr hợp lý chính là lựa chọn và sắp xếp các giống, các loại cây trồng theo không gian, thời gian sao cho phù hợp nhất với môi trường sản xuất của nó Sự thích hợp đó được thể hiện ở 3 khía cạnh khác nhau: Thích hợp sinh học, thích hợp kỹ thuật, thích hợp kinh tế - xã hội

- Thử nghiệm HTCTr mới: Thử nghiệm được thiết kế và tiến hành bởi các cán bộ nghiên cứu, có sự thảo luận và kết hợp chặt chẽ với nông dân theo 3 hình thức:

+ Thử nghiệm do cán bộ quản lý và nông dân thực hiện;

+ Thử nghiệm do nông dân quản lý và nông dân thực hiện;

+ Thử nghiệm do cán bộ quản lý và cán bộ thực hiện

* Thử nghiệm cây trồng mới: Đây là bước rất quan trọng, vì nó quyết định đưa HTCTr mới ra sản xuất trên diện rộng Do đó, thử nghiệm phải gắn liền với nông dân và được tiến hành bởi nông dân Các công thức luân canh được thực nghiệm trên các cánh đồng của nông dân Việc thử nghiệm là hết sức quan trọng

để xác minh các giả thiết được làm trong quá trình xây dựng HTCTr Những giả thiết đó là:

+ HTCTr mới phù hợp về sinh học và môi trường của vùng cho năng suất cao và ổn định

+ Các nhu cầu của HTCTr đó về kinh tế hoàn toàn được đáp ứng

+ Các giải pháp quản lý kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao

+ Hệ thống thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế được lựa chọn

+ Để thực nghiệm HTCTr mới cần phải xác định các tiêu chí so sánh:

- So sánh HTCTr cũ và HTCTr mới về: năng suất cây trồng, tổng thu nhập, tổng chi phí, giá trị ngày công,…

Thiết kế thí nghiệm: các ô thử nghiệm công thức luân canh được bố trí với diện tích lớn để cho phép phân tích chính xác chi phí, thu nhập cho các công thức luân canh

Thu thập số liệu thử nghiệm

+ Khí hậu: Các số liệu khí tượng được lấy từ các trạm khí tượng gần nhất; + Đất: địa hình, thành phần cơ giới, chế độ nước, độ phì;

+ Cây trồng: Loại cây, giống, thời vụ, mật độ, chăm sóc, năng suất;

Phân tích thử nghiệm: Nhằm so sánh năng suất đem lại giữa công thức mới

2.1.4 Căn cứ để xây dựng hệ thống cây trồng hợp lý

Hiện nay nước ta đang thực hiện chương trình xây dựng nông thôn mới, HTCTr còn phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện của hộ, người nông dân vẫn trồng trọt trên mảnh ruộng của họ nhưng vấn đề lao động được thay thế dần bằng máy móc, vốn và khoa học công nghệ có sự hỗ trợ của nhà nước

Việc xác định HTCTr cho một khu vực sản xuất đảm bảo hiệu quả kinh tế cao ngoài việc giải quyết mối quan hệ giữa HTCTr với các điều kiện khí hậu, đất đai, quần thể sinh vật, tập quán canh tác, còn có mối quan hệ chặt chẽ với định hướng sản xuất vùng, khu vực đó Định hướng sản xuất quyết định HTCTr, nhưng đồng thời HTCTr lại là cơ sở hợp lý nhất để xác định, định hướng sản xuất Vì vậy nghiên cứu bố trí HTCTr có cơ sở khoa học sẽ có ý nghĩa quan trọng giúp cho các nhà quản lý xác định được định hướng sản xuất một cách đúng đắn (Lý Nhạc và cs., 1987)

2.1.4.1 Quan hệ giữa khí hậu và hệ thống cây trồng

Theo Trần Đức Hạnh và cs (1997) thì: Khí hậu là một thành phần rất quan trọng của các hệ sinh thái, là tổng hợp các yếu tố thời tiết, là một trong các yếu tố quyết định HTCTr của một vùng Vì vậy xác định HTCTr, điều quan tâm đầu tiên là các yếu tố cấu thành khí hậu

Khí hậu cung cấp năng lượng chủ yếu cho quá trình tạo thành chất hữu cơ, tạo năng suất cây trồng HTCTr tận dụng cao nhất điều kiện khí hậu sẽ có tổng sản phẩm và giá trị kinh tế cao nhất HTCTr hợp lý là phải tránh được các tác hại

của các điều kiện bất lợi của khí hậu Bố trí HTCTr hợp lý cho một vùng là phải tận dụng được sản phẩm có giá trị cao nhất trên cơ sở nắm bắt cụ thể các chế độ mưa, nắng trong năm, trong mùa vụ ở từng khu vực

HTCTr và khí hậu có mối quan hệ chặt chẽ Khi mà yếu tố khí hậu ổn định thì có một HTCTr thích ứng và ổn định Những yếu tố khí hậu quyết định đến HTCTr là: nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa

* Nhiệt độ

Tùy từng loại cây trồng mà cây sẽ phát triển tốt nhất ở nhiệt độ thích hợp Nhiệt độ có sự thay đổi giữa các tháng trong năm Cây trồng được chia ra làm 3 loại: cây ưa nóng thì thường sinh trưởng, phát triển, ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ trên 20oC; cây ưa lạnh là cây sinh trưởng tốt ở nhiệt độ dưới 20oC; cây trung gian

là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh 20oC để sinh trưởng ra hoa, kết quả bình thường Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây để bố trí sắp xếp HTCTr trong năm

Mỗi cây trồng cần một tổng tích ôn nhất định để hoàn thành chu kỳ sinh trưởng Tổng tích ôn này phụ thuộc vào thời gian, đặc điểm sinh học của cây trồng và lượng bức xạ mặt trời cung cấp được Việc bố trí HTCTr, đặc biệt với cây hàng năm phụ thuộc rất nhiều vào tổng tích ôn hàng năm có ở từng vùng, tiểu vùng sinh thái Nếu tính cả thời gian làm đất một vụ cây ưu lạnh cần khoảng 1800-2000oC, cây ưu nóng cần 3000oC (Lý Nhạc và cs., 1987) Đó là những căn

cứ để bố trí mùa vụ, cải tiến HTCTr, né tránh thời tiết bất thuận

Biên độ ngày - đêm của nhiệt độ (chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất), đối với sản xuất nông nghiệp, có tác dụng lớn đối với quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, đặc biệt trong quá trình quang hợp tích luỹ vật chất do quá trình hô hấp vào ban đêm Do đó, đối với từng vùng thời gian có biên

độ ngày lớn chính là thời gian thích hợp và thuận lợi với quá trình ra hoa, tạo quả

và làm củ của nhiều loại cây trồng Biên độ nhiệt độ càng cao thì năng suất càng cao, do cường độ quang hợp ban ngày vẫn ổn định mà hô hấp lại giảm vào ban đêm, tạo nên năng suất cao, đặc biệt sẽ làm tăng chất lượng nông sản

* Ánh sáng

Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của cây Ánh sáng là yếu tố biến động ảnh hưởng tới năng suất, cần phân biệt cây trồng theo yêu cầu cường độ chiếu sáng, khả năng cung cấp ánh sáng từng thời gian

trong năm để bố trí cây trồng cho phù hợp Mỗi cây trồng có yêu cầu ánh sáng khác nhau Theo Lý Nhạc và cs (1987) các loại cây quang hợp theo chu trình C4

và chu trình CAM là những cây ưa sáng, đồng thời cũng là cây ưa nóng Các cây quang hợp theo chu trình C3 yêu cầu ánh sáng thấp hơn

Độ dài ngày dùng để xác định thời gian sinh trưởng của cây, muốn biết khả năng cung cấp ánh sáng cho cây, cần biết bức xạ và số giờ nắng hàng tháng hoặc

số giờ nắng bình quân ngày Khi xem xét vai trò của ánh sáng (độ dài ngày ngắn hay dài) đối với cây trồng phải xem xét độ dài ngày theo mùa sinh trưởng của cây trồng (Nguyễn Văn Viết, 2009) Để bố trí HTCTr phù hợp, đạt năng suất cao

và ổn định cần phải căn cứ vào nhu cầu của cây về nhiệt độ và ánh sáng ở giai đoạn cuối và tình hình nhiệt độ, ánh sáng từng tháng trong năm

* Lượng mưa

Nước là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với cây trồng Cây trồng đòi hỏi một lượng nước lớn gấp nhiều lần trọng lượng chất khô của chúng Lượng nước mà cây tiêu thụ để hình thành một đơn vị chất khô của một số cây trồng (gọi là hệ số tiêu thụ nước) như ngô: 250-400 đơn vị nước cho 1 đơn vị chất khô, lúa: 500-800 đơn vị nước cho 1 đơn vị chất khô, tiếp đến bông: 300-600, rau: 300-500, cây gỗ: 400-500, (Trần Đức Hạnh và cs., 1997) Hầu hết lượng nước được sử dụng cho nông nghiệp là nước mặt, các nguồn này được cung cấp chủ yếu từ lượng mưa hàng năm Tuỳ theo lượng mưa hàng năm, khả năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng cụ thể được xem xét để lựa chọn HTCTr thích hợp

2.1.4.2 Quan hệ giữa đất và hệ thống cây trồng

Đất là nguồn tài nguyên đặc biệt, là công cụ sản xuất đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp Đất và khí hậu hợp thành phức hệ tác động vào cây trồng Phải nắm được đặc điểm mối quan hệ giữa cây trồng với đất thì mới xác định được HTCTr hợp lý

Thành phần cơ giới của đất quy định tính chất của đất như chế độ nước, chế

độ không khí, nhiệt độ và dinh dưỡng Đất có thành phần cơ giới nhẹ thích hợp cho trồng cây lấy củ; đất có thành phần cơ giới nặng và có nước trên mặt phù hợp cho các cây ưa nước Các cây trồng cạn như ngô, lạc, đậu tương thường sinh trưởng tốt và cho năng suất cao trên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ (Lý Nhạc và cs., 1987) Bón phân và canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu điều khiển dinh dưỡng đất Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng, phát triển và

năng suất cây trồng ở vùng đất đồi núi nhờ nước trời ở Indonexia cho thấy hạn chế chủ yếu để cây trồng tăng trưởng và cho năng suất tốt là độ màu mỡ của đất thấp Phân bón, đặc biệt phân đạm và phân lân là yếu tố chính để giải quyết vấn

đề này (Suryatra et al., 1982)

Điều kiện đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện khí hậu đề bố trí HTCTr Tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ dốc, chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới của đất để bố trí HTCTr phù hợp (Bùi Thị Xô, 1994) 2.1.4.3 Quan hệ giữa cây trồng và hệ thống cây trồng

Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ thống cây trồng Bố trí HTCTr là lựa chọn loại cây trồng, giống cây trồng phù hợp để lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất ở vùng đó, hoặc tạo cho cây trồng phát huy nhiều nhất khả năng thích ứng của chúng với điều kiện của vùng

Khác với khí hậu và đất là các yếu tố con người ít có khả năng thay đổi, còn cây trồng thì con người có thể thay đổi, chọn lựa, di thực Với tiến bộ về công nghệ sinh học ngày nay, con người có thể thay đổi bản chất của cây trồng theo ý muốn thông qua các biện pháp như lai tạo, chọn lọc, gây đột biến, nuôi cấy vô tính Để bố trí HTCTr hợp lý với một vùng nào đó, cần nắm vững yêu cầu của loài, của từng giống cây trồng, đối chiếu các điều kiện tự nhiên với khả năng thích ứng của cây trồng để đưa ra những quyết định đúng đắn nhất Cây trồng và trước hết là giống cây trồng là yếu tố đóng góp phần quyết định việc chuyển đổi HTCTr

2.1.4.4 Quan hệ giữa phương thức canh tác, quần thể sinh vật với hệ thống cây trồng

Các biện pháp kỹ thuật như làm đất, tưới nước, bón phân, chăm sóc, cải tạo đất, trừ cỏ dại, sâu bệnh, chọn tạo giống cây trồng năng suất cao, chất lượng tốt, luân canh cây trồng theo thời vụ đều được coi là liên quan chặt chẽ đến HTCTr Trong các hệ thống sinh thái nhân tạo, các thành phần cỏ dại, thực vật bậc thấp, động vật nhỏ, côn trùng, vi sinh vật là những quần thế sinh vật sống Các thành phần này có thể ảnh hưởng có lợi hoặc có hại cho sự sống cây trồng Do đó khi

bố trí HTCTr cần chú ý các mối quan hệ này để HTCTr đạt hiệu quả kinh tế cao nhất (Bùi Thị Xô, 1994)

Luân canh là biện pháp kỹ thuật nông nghiệp hoàn chỉnh có tổ chức để hoàn thành mục tiêu sản xuất nông nghiệp ở một vùng, tiểu vùng, khu vực nhất định

dựa trên cơ sở lợi dụng tốt nhất các điều kiện tự nhiên và xã hội ở vùng đó Các chế độ canh tác khác nhau như thủy lợi, phân bón, nước đất, bảo vệ thực vật đều căn cứ vào loại cây trồng, giống cây trồng và trình tự luân canh cây trồng trong

hệ thống luân canh

Theo quan điểm sinh thái cây trồng không có loại cây trồng nào có khả năng sử dụng hết nguồn tài nguyên thiên nhiên ở một vùng nông nghiệp Một trong những biện pháp kinh tế - kỹ thuật nhằm tận dụng tối đa nguồn lợi tự nhiên

và kinh tế, xã hội là bố trí HTCTr hợp lý cho một vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp HTCTr là yếu tố cơ bản nhất của chế độ canh tác vì chính cây trồng quyết định nội dung của biện pháp kỹ thuật khác (Lý Nhạc và cs., 1987)

2.1.4.5 Khoa học công nghệ

- Tiến bộ kỹ thuật: Bao gồm các quy trình, công nghệ, biện pháp kỹ thuật

cụ thể và sản xuất, thu hoạch, chăm sóc, bảo vệ các loại sản phẩm nông nghiệp Tiến bộ kỹ thuật trong trồng trọt là các kỹ thuật mang lại hiệu quả cụ thể trong việc chọn tạo giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, chăm sóc, bón phân, cải tạo và

sử dụng đất, bảo vệ thực vật… (Nguyễn Ngọc Nông, 2002)

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của mỗi vùng có khác nhau với yêu cầu giống cây khác nhau đòi hỏi phải có kỹ thuật canh tác khác nhau Trong nông nghiệp, tập quán, kỹ thuật canh tác của từng vùng, từng địa phương có ảnh hưởng trực tiếp đến HTCTr

- Các tiến bộ khoa học - công nghệ: Nhờ có công nghệ mà các yếu tố sản xuất như đất đai, sinh vật, khí hậu, máy móc, lao động và kinh tế kết hợp với nhau để tạo ra sản phẩm nông nghiệp Trong thực tế sản xuất, những hộ tiếp cận với tiến bộ khoa học, công nghệ sản xuất, hiểu biết thị trường sẽ ảnh hưởng tới HTCTr

Vùng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao có HTCTr chuyên sản xuất sản phẩm hàng hóa; sản xuất được điều khiển theo thị hiếu của thị trường, kinh tế giảm dần tác động yếu tố tự nhiên

2.1.4.6 Hiệu quả kinh tế của hệ thống

Để phát triển bền vững giá trị sản xuất trên một đơn vị diện tích có thể tăng

vụ, thay đổi giống cây trồng hoặc tăng đầu tư thâm canh vấn đề tăng vụ lại chỉ

có thể giải quyết được trong một phạm vi nhất định và chịu sự chi phối lớn của điều kiện tự nhiên Đặc điểm của sản xuất nông nghiệp là phải sản xuất đa dạng,

ngoài cây trồng chủ yếu cần bố trí những cây trồng bổ sung để tận dụng các nguồn lợi thiên nhiên của vùng và cơ sở sản xuất Tóm lại, về mặt kinh tế HTCTr cần thỏa mãn các điều kiện sau đây:

+ Đảm bảo yêu cầu chuyên canh và tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao

+ Đảm bảo việc hỗ trợ cho ngành sản xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi tự nhiên

+ Đảm bảo thu hút lao động và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế

+ Đảm bảo chất lượng và giá trị hàng hoá cao hơn HTCTr cũ

Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của HTCTr có thể dựa vào một số chỉ tiêu như: năng suất, sản lượng, giá thành, thu nhập và mức lãi của các sản phẩm hàng hoá Việc đánh giá này rất phức tạp do giá cả sản phẩm tuỳ thuộc vào sự biến động của thị trường

2.1.4.8 Nông hộ

Nông hộ là một đơn vị kinh tế tự chủ đã góp phần to lớn vào sự phát triển của nông nghiệp nước ta trong những năm qua Tất cả những hoạt động nông nghiệp, phi nông nghiệp ở nông thôn thực hiện chủ yếu thông qua nông hộ Do vậy, quá trình chuyển đổi HTCTr thực chất là sự cải tiến sản xuất nông nghiệp ở các hộ nông nghiệp, do đó nông dân là đối tượng nghiên cứu của khoa học nông nghiệp và phát triển nông thôn

Muốn quá trình chuyển đổi HTCTr có hiệu quả phải thúc đẩy một cách đồng bộ sự phát triển của tất cả các kiểu hộ nông dân chứ không thể chỉ thúc đẩy các hộ sản xuất giỏi Hơn nữa, nếu không thúc đẩy được các vùng hay tất cả các

hộ phát triển nhanh thì sẽ gây nên những khó khăn cho quá trình chuyển dịch cơ cấu sản xuất nông nghiệp

2.1.4.9 Chính sách

Để thúc đẩy quá trình chuyển đổi HTCTr một cách có căn cứ khoa học, phù hợp với nhu cầu thực tiễn và xu thế phát triển của xã hội, theo Đặng Vũ Bình và Nguyễn Xuân Trạch (2002) thì Nhà nước cần có chính sách về khoa học công nghệ để thông qua nghiên cứu, nhằm thiết lập ngay trên đồng ruộng của người nông dân những mô hình chuyển đổi HTCTr có hiệu quả đồng thời chuyển giao các tiến bộ kỹ thuật cho nông dân nhằm nhân rộng mô hình Bên cạnh đó cũng cần có những cơ chế chính sách về tài chính để hỗ trợ nông dân khi mới bắt đầu thực hiện việc chuyển đổi HTCTr cũng như chính sách khen thưởng để khuyến khích những hộ, địa phương chuyển đổi HTCTr thành công, hiệu quả

2.1.4.10 Xây dựng nông thôn mới ở Việt Nam và HTCTr

Nền nông nghiệp lấy hộ nông dân làm đơn vị sản xuất hiện nay có tác dụng tích cực là kích thích sản xuất tạo ra nhiều nông sản nhưng chất lượng thấp và giá trị sản xuất cũng thấp Điều kiện kinh tế của hộ rất khác nhau dẫn đến chất lượng nông sản không đồng đều, hiệu quả sản xuất thấp

Trong những năm gần đây, Nhà nước có chủ trương xây dựng nông thôn mới, sản xuất hàng hóa tập trung theo hướng:

- Liên kết giữa hộ nông dân có ruộng cùng một điều kiện sinh thái và áp dụng một HTCTr tối ưu để tạo ra giá trị gia tăng tối đa và bền vững

- Mối liên kết giữa nông dân với các nhà khoa học để khoa học trở thành động lực chủ yếu phục vụ sản xuất

- Mối liên kết giữa nông dân với ngân hàng để giải quyết vốn, các nhà kinh doanh, doanh nghiệp để cung cấp vật tư và tiêu thụ nông sản Sản xuất hàng hóa tập trung góp phần tiết kiệm đất, có điều kiện để cơ giới hóa, tạo ra chất lượng nông sản tốt hơn, đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn, hàng hóa sản xuất ra nhiều hơn, nâng cao giá trị sản xuất và tiến tới phát triển công nghiệp nông thôn (Phạm Chí Thành, 2012)

2.1.4.11 Tái cơ cấu sản xuất ngành nông nghiệp và HTCTr

Theo Quyết định số 899/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ Nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam (2013) về việc Phê duyệt Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững với mục tiêu: “Duy trì tăng trưởng, nâng cao hiệu quả và khả năng cạnh tranh

thông qua tăng năng suất, chất lượng và giá trị gia tăng” và có quan điểm chung:

“Thực hiện tái cơ cấu nông nghiệp vừa phải theo cơ chế thị trường, vừa đảm bảo các mục tiêu cơ bản về phúc lợi cho nông dân và người tiêu dùng; chuyển mạnh

từ phát triển chiều rộng lấy số lượng làm mục tiêu phấn đấu sang nâng cao chất lượng, hiệu quả thể hiện bằng giá trị, lợi nhuận” Trong Quyết định, nội dung tái

cơ cấu ngành trồng trọt có một số điểm đáng lưu ý:

- Tái cơ cấu ngành trồng trọt theo hướng phát triển sản xuất quy mô lớn, tập trung gắn với bảo quản, chế biến và tiêu thụ theo chuỗi giá trị trên cơ sở phát huy lợi thế sản phẩm và lợi thế vùng, miền Đẩy mạnh áp dụng khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ nhằm tăng năng suất, chất lượng, giảm giá thành và thích ứng biến đổi khí hậu Tập trung phát triển công nghiệp chế biến, đặc biệt là chế biến sâu và bảo quản sau thu hoạch theo hướng hiện đại nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch và nâng cao giá trị gia tăng của sản phẩm

- Cơ cấu lại hệ thống tổ chức sản xuất, thu mua, chế biến, tiêu thụ sản phẩm; khuyến khích doanh nghiệp liên kết, ký kết hợp đồngxuất khẩu, tiêu thụ nông sản với nông dân; phát triển các nhóm hộ nông dân hợp tác tự nguyện, liên kết sản xuất theo chuỗi giá trị

Qua đây cho thấy, vấn đề tái cơ cấu trong nông nghiệp nói chung, trồng trọt nói riêng càng khẳng định việc liên kết trong sản xuất giữa các hộ nông dân, nông dân với doanh nghiệp để thúc đẩy phát triển sản xuất được bền vững

2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG CÂY TRỒNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng của con người, các nhà khoa học trên thế giới từ lâu đã tập trung nghiên cứu HTNN để tăng năng suất và sản lượng cây trồng

Nghiên cứu HTNN ở những nước nhiệt đới và á nhiệt đới được bắt đầu từ việc nghiên cứu các chế độ xen canh, trồng gối truyền thống và ngày càng phát triển Những tiến bộ kỹ thuật về giống, kỹ thuật canh tác, trị thủy, công cụ sản xuất và nhu cầu tăng lên không ngừng về nông sản đã hình thành những vụ mới, đưa các giống cây ngắn ngày vào HTCTr, cho phép có thể làm nhiều vụ trong một năm trên một thửa ruộng Xác định các công thức tăng vụ tốt nhất phụ thuộc vào các điều kiện sinh thái của từng vùng sản xuất

Từ thế kỷ thứ VIII đến thế kỷ XVIII, trong suốt 1.000 năm chế độ luân canh phổ biến trong nông nghiệp châu Âu là chế độ luân canh 3 khu và luân chuyển trong 3 năm, với HTCT: ngũ cốc - ngũ cốc và bỏ hóa Năng suất ngũ cốc trong suốt thời kỳ này chỉ đạt 5-6 tạ/ha và đến thế kỷ thứ XVIII năng suất mới đạt 7 - 8 tạ/ha Sau khi tìm ra châu Mỹ, một số cây trồng được di thực từ châu Mỹ vào châu Âu như khoai tây, ngô… Cùng với việc phát triển môt số cây họ đậu (cỏ 3 lá), đã tạo điều kiện cho việc hình thành hệ canh tác mới Đó là chế độ luân canh

4 ruộng Chế độ luân canh này có 4 lợi ích sau: (1) Các cây trồng khác nhau sẽ hấp thu dinh dưỡng từ đất khác nhau; (2) Chúng có bộ rễ khác nhau nên hấp thu dinh dưỡng ở các độ sâu khác nhau; (3) Cây trồng tận dụng được khoáng chất trong đất; (4) Cây trồng có thể bổ sung dinh dưỡng cho nhau nên đất đỡ nghèo dinh dưỡng hơn Chế độ luân canh này đánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong quá trình phát triển nông nghiệp của châu Âu, năng suất ngũ cốc đã tăng gấp 2-3 lần so với chế độ luân canh cũ (đạt 16-18 ta/ha) Sản phẩm lương thực, thực phẩm trên 1 ha đất canh tác tăng gấp 4 lần do khoai tây, củ, quả được đưa thêm vào HTCTr Chế độ luân canh mới này bắt đầu được áp dung rộng rãi và đem lại nhiều thắng lợi ở nước Anh và sau đó lan rộng ra các nước Bỉ, Hà Lan, Đức, Pháp, các nước khác ở Tây Âu (Lý Nhạc và cs., 1987)

Từ thập niên 60 của thế kỷ XX, các viện nghiên cứu nông nghiệp trên thế giới đã lai tạo, tuyển chọn được nhiều giống cây trồng mới, đề xuất nhiều công thức luân canh, quy trình kỹ thuật tiến bộ, đề xuất HTCTr thích hợp cho từng vùng sinh thái, nhằm tăng năng suất, sản lượng và giá trị sản lượng/đơn vị diện tích canh tác, trong đó Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đã góp nhiều thành tựu đáng kể (Trần Đình Long, 1997)

Vào những năm đầu của thập kỷ 70 các nhà khoa học các nước châu Á đã

đi sâu nghiên cứu toàn bộ HTCTr trên đất lúa theo hướng lấy cây lúa làm nền, tăng cường phát triển các loại cây trồng cạn, các chế độ xen canh, trồng gối ngày càng được chú ý nghiên cứu (Klaus, 1994) Theo hướng này ở châu Á đã hình thành “Mạng lưới Hệ thống Cây trồng châu Á”, một tổ chức hợp tác nghiên cứu giữa IRRI và nhiều quốc gia khác

Zandstra et al (1981) đã dẫn số liệu của FAO, để đảm bảo nhu cầu nông sản ngày một tăng phải thực hiện 3 giải pháp: (i) Mở rộng diện tích, (ii) tăng năng suất và (iii) đa dạng hoá cây trồng, trong đó thâm canh và đa dạng hoá được

coi là quan trọng Nói chung HTCTr, luân canh giữa chế độ cây trồng nước và cây trồng cạn, giữa cây lương thực và cây họ đậu, hệ thống luân canh giữa không gian và thời gian đã được nhiều nhà nghiên cứu đề cập và kết luận có hiệu quả Chương trình nghiên cứu ở Ấn độ 1960-1972 đã lấy hệ thống thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp

và đã rút ra kết luận: “Hệ canh tác ưu tiên cho cây lương thực chu kỳ 1 năm 2 vụ ngũ cốc và 1 vụ đậu đỗ đã đáp ứng được 3 mục tiêu là khai thác tối ưu tiền năng đất đai, nâng cao độ phì của đất và đảm bảo lợi ích của người nông dân” (dẫn theo Hoàng Văn Đức, 1992)

Theo Marcucmr (2011), công thức 3 luân canh ở Ấn Độ như sau: năm 1: Lúa mì, năm 2: Lúa mạch, năm 3: Mù tạp Ở Ấn Độ, cây họ đậu được trồng xen

kẽ với lúa mì, lúa mạch và mù tạp Đây là một hệ thống cây trồng lý tưởng nên

đã sử dụng được một cách hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, mang lại những lợi nhuận cao và ổn định, tránh được những thiệt hại về môi trường

Với các nước châu Phi, một thời gian rất dài trước kia, người nông dân thực hiện một hệ thống luân canh cây trồng: gạo, lúa mì – đốt nương làm rẫy Người

ta cắt và đốt cháy thảm thực vật nhiệt đới giàu dinh dưỡng tại chỗ để nâng cao dinh dưỡng đất, sau đó trồng cây trên mảnh đất đó trong nhiều năm, rồi lại chuyển sang một vùng đất mới Đây là một hình thức sản xuất nông nghiệp có hiệu quả nếu áp dụng với những mảnh đất quy mô nhỏ so với các khu rừng nhiệt đới rộng lớn, có thời gian phục hồi trước khi được trồng lại Tuy nhiên qua thời gian dài, hình thức canh tác này đã phá hủy nghiêm trọng các hệ sinh thái rừng nhiệt đới và gây mất hoàn toàn khả năng sản xuất nông nghiệp trên đất rừng bị phá (Emerson Nafziger, 2006)

Mô hình sử dụng đất dốc ở Thái Lan bằng cách trồng cây họ đậu thành băng theo đường đồng mức để chống xói mòn, tăng độ phì cho đất đem lại hiệu quả kinh tế cao Hệ thống cây tổng kết hợp trồng xen cây họ đậu với cây lương thực trên đất dốc đã làm tăng năng suất cây trồng Bình quân lương thực của Thái Lan trong 10 năm đã tăng 3%, trong đó lúa gạo tăng 2,4%, ngô tăng 6,1% ngoài

ra các cây trồng có giá trị kinh tế cao như dừa, cao su, cà phê… cũng được phát triển Nhờ sản xuất theo hướng đa cây trồng, đa thời vụ gắn với thị trường nên giá trị nông sản đã chiếm tỷ trọng lớn trong trong kim ngạch xuất khẩu (dẫn theo Nguyễn Điền, 1997)

Canh tác bảo vệ đất bao hàm các HTTT nhằm thiết lập môi trường thuận lợi nhất cho cây trồng sinh trưởng phát triển và bảo vệ tài nguyên đất, nước một cách tốt nhất, phù hợp với mục tiêu phát triển kinh tế-xã hội Theo Bruinsma (2003) diện tích đất trồng trọt được áp dụng các biện pháp bảo vệ đất trên thế giới ước tính chỉ khoảng 50-60 triệu ha (tương đương 0,2% diện tích đất canh tác toàn cầu)

Trung Quốc là một nước có nền nông nghiệp phát triển hàng đầu của khu vực, nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học vào sản xuất, nhất là trong công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai, ngô, cây ăn quả, rau đã làm tăng 43% sản lượng ngũ cốc hàng năm Các biện pháp kỹ thuật như xen canh ngô với lúa mì, sử dụng phân bón hợp lý đã nâng cao năng suất của các cánh đồng lên 15 tấn/ha (dẫn theo Nguyễn Tất Cảnh, 2001) Ở Trung Quốc, trên các vùng đất lúa 2 vụ, HTCTr phổ biến là 2 vụ lúa và 1 vụ lúa mì (hoặc đậu Hà Lan, cải, khoai lang) Trên các vùng đất lúa 1 vụ, HTCTr thường là 1 vụ lúa và 1 vụ cây trồng cạn

Theo Wang (2006), đất canh tác nhờ nước trời tại Trung Quốc chiếm trên 50% diện tích đất nông nghiệp hoặc 58-85% tổng diện tích đất “có vấn đề” trên toàn quốc, phân bố trên phạm vi 17 tỉnh tại phía Bắc, với trên 22% dân số toàn quốc HTCT phổ biến 1 vụ/năm với các loại cây trồng chủ yếu: ngô và lúa mỳ Nông nghiệp châu Á gắn liền với cây lúa (Oryza Sativa) từ xưa đã giữ màu sắc độc canh, đến năm 1960 năng suất lúa ở các nước châu Á thấp hơn rất nhiều

so với Nhật Bản là một nước có kỹ thuật canh tác lúa nước cao nhất lúc bấy giờ Nguyên nhân năng suất lúa của các nước còn thấp chủ yếu là kỹ thuật canh tác chưa được cải tiến, đặc biệt là giống Trong khi ở Nhật Bản thời gian này có rất nhiều giống lúa mới cho năng suất cao được đưa vào sản xuất: IR8 và IR5 (Viện nghiên cứu lúa quốc tế), đạt năng suất từ 6 - 9 tấn/ha trong vụ chiêm xuân và 5 -

7 tấn/ha trong vụ mùa Giống IR8 được tạo ra năm 1965 gọi là (Miracle Rice) giống lúa kỳ diệu (Zandstra et al., 1981)

Trong “Cách mạng xanh” với sự đầu tư cơ giới và thâm canh phân hóa học, thuốc trừ sâu, giống cây trồng cho năng suất cao đã tạo bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng cây trồng Tuy nhiên, trong cách mạng xanh việc lạm dụng phân hóa học, thuốc trừ sâu nhiều nên ảnh hưởng đến môi trường

Chương trình SALT của Philippin đã khảo nghiệm thành công HTCTr và biện pháp canh tác cụ thể là: các cây hàng năm và lâu năm được trồng thành băng

xen kẽ rộng 4-5m, các loại cây họ đậu có khả năng cố định đạm được trồng thành

2 hàng rào cao lên trên 1,5m, đốn gốc cách mặt đất cỡ 40cm, cành lá được dùng rải lên băng che phủ ẩm và chống xói mòn Cây lâu năm thường là cây cà phê, cao su, cam Hệ số kinh tế thu nhập từ HTCTr này cao hơn 3 lần so với hệ thống độc canh cổ truyền Mô hình này được áp dụng ở Nigeria được gọi là canh tác theo băng (Lê Duy Thước, 1994)

Ở Philippin là nước nhiệt đới, với tổng số nhiệt độ 9800oC, không có tháng nào dưới 20oC, từ trước đến nay nhân dân vẫn có tập quán là 2 vụ cây xứ nóng ở đất có nước tưới, nay nhờ có giống cây trồng ngắn ngày đã xác định có thể trồng 3-4 vụ/năm Đưa cây trồng cạn vào hệ thống luân canh như: Lúa – lúa – đậu tương hoặc lúa – khoai tây – đậu tương – ngô đường, đều cho kết quả tốt (Nguyễn Hữu Thành, 2009)

Theo phương pháp của FAO, các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội, nhu cầu dinh dưỡng cây trồng, khả năng đầu tư thâm canh, hiệu quả kinh tế các loại hình

sử dụng đất, mức độ ảnh hưởng của môi trường được phân tích, đánh giá một cách khoa học và khách quan Với kỹ thuật tin học tiên tiến, hiện nay người ta đã ứng dụng các phần mềm chuyên dụng giúp cho việc chồng xếp các bản đồ đơn tính thông qua hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xử lý thông tin, đưa ra được các thông số cần thiết và chính xác nhằm xây dựng các loại bản đồ về sử dụng đất và

bố trí cây trồng hợp lý

Sự cải tiến về HTCTr theo hướng kết hợp hiệu quả kinh tế - xã hội với bảo

vệ môi trường tự nhiên nhằm xây dựng nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững Những kinh nghiệm rút ra từ các nước là bài học quý báu để chúng ta tham khảo và vận dụng trong quá trình cải thiện hệ thống mà đề tài nghiên cứu

2.2.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Lịch sử phát triển của nước ta gắn liền với hoạt động sản xuất nông nghiệp Hàng loạt các giống cây trồng và biện pháp kỹ thuật canh tác về các cây: lúa, lạc, đậu đỗ, ngô, rau màu…ra đời đã góp phần đáng kể vào việc nâng cao năng suất

và sản lượng Do nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng tăng nên việc nghiên cứu giống cây trồng cùng với các biện pháp kỹ thuật được các nhà khoa học nông nghiệp nước ta quan tâm

HTCTr ở nước ta đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ trước, khi năng suất lúa chiêm bình quân toàn miền Bắc chỉ đạt 13,61

tạ/ha, các nhà khoa học đã dày công nghiên cứu đưa vụ lúa xuân trở thành vụ sản xuất chính, thay thế dần vụ lúa chiêm Một hệ thống gieo cấy lúa xuân tương đối hoàn chỉnh đã được xây dựng từ vụ xuân 1968 ở huyện Hải Hậu - Nam Định với 100% diện tích lúa xuân Đến năm 1971, diện tích lúa xuân ở đồng bằng sông Hồng vượt lúa chiêm, đã cho năng suất bình quân 31,9 tạ/ha Sự nhảy vọt về năng suất là kết quả của vụ lúa xuân với các giống lúa năng suất cao Ngoài ra cùng với vụ lúa xuân là sự ra đời của vụ đông với các giống cây trồng có nguồn gốc ôn đới Từ đó đã đưa ra công thức luân canh lúa xuân - lúa mùa - vụ đông hoặc màu xuân - lúa mùa - vụ đông đạt hiệu quả cao Việc sử dụng nguồn tài nguyên đất và khí hậu hợp lý làm tăng sản lượng trên đơn vị sản xuất Tác giả cho rằng phát triển cây vụ đông là tận dụng giai đoạn “đất nghỉ” và đặc biệt là giai đoạn khí hậu mùa đông, các vùng có thể trồng các cây có nguồn gốc ôn đới Trong hệ thống luân canh trên đất bạc màu ở miền Bắc Việt Nam, cây vụ đông

có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất, nhờ vụ đông mà đất trồng được che phủ trong suốt thời kỳ khí hậu khô hạn (trong điều kiện khô hạn, đất màu bị thoái hoá nhanh nhất, đồng thời các chất hữu cơ phân huỷ mạnh) Cây vụ đông đã làm tăng độ ẩm của đất 30-50% so với không trồng cây vụ đông Đất bạc màu có trồng cây vụ đông, vụ xuân đều làm tăng năng suất cây trồng vụ sau một cách rõ rệt (Bùi Huy Đáp, 1979)

Theo Trần Đình Long (1997), để cải tiến HTCTr cần nghiên cứu bố trí lại HTCTr thích hợp với điều kiện đất đai và chế độ nước khác nhau, phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khai thác hiệu quả cao nhất các nguồn lợi

tự nhiên, lao động và sử dụng có hiệu quả các nguồn vốn đầu tư Cũng theo tác giả, giống cây trồng là tư liệu sản xuất sống, có liên quan chặt chẽ với điều kiện ngoại cảnh và đóng vai trò quan trọng trong cải tiến CCCT Tác giả nhấn mạnh

để tăng năng suất cây trồng cần có sự tác động của các biện pháp kỹ thuật thích hợp theo yêu cầu từng giống khác nhau Sử dụng giống tốt là biện pháp để tăng năng suất cây trồng và ít tốn kém trong sản xuất

Bùi Thị Xô (1994) đã tiến hành xây dựng mô hình thử nghiệm đánh giá hiệu quả kinh tế một số công thức luân canh trên các vùng đất khác nhau của Hà Nội, kết quả thu được như sau:

+ Vùng thâm canh: Hiệu quả kinh tế đạt từ 115-339% so với mô hình cũ + Vùng đất bạc màu: Hiệu quả kinh tế đat 130-167% so với mô hình cũ

+ Vùng đất trũng: Với công thức lúa xuân- cá giống, hiệu quả kinh tế thu được rất cao Tổng giá trị sản phấm đat 72 triệu đồng/ha/năm

Trên cơ sở nghiên cứu của mình, Bùi Huy Đáp (1974) đưa ra nhận xét

“Trên đất 2 vụ lúa, đưa cơ cấu vụ lúa xuân với các giống lúa ngắn ngày đã có một khoảng thời gian trồng giữa 2 vụ lúa (Từ sau thu hoạch lúa mùa sớm và lúa mùa chính vụ đến khi cấy lúa xuân) nên đã tạo điều kiện để xây dựng một HTCTr có hiệu quả cao nhất trên đất 2 lúa” Tác giả đưa ra một số công thức luân canh cây trồng cụ thể cho vùng đồng bằng sông Hồng như sau:

- Trên đất 2 vụ lúa chủ động nước tưới:

+ Lúa mùa – mùa vụ đông (Khoai tây, khoai lang, ngô) – lúa Xuân

+ Lúa mùa – rau vụ đông (cà chua, xu hào, bắp cải) – lúa xuân

- Trên đất 2 vụ lúa thấp ngập nước:

+ Lúa mùa – bèo hoa dâu – lúa xuân

+ Lúa mùa – bèo hoa dâu – lúa xuân – điền thanh

Chế độ luân canh cây trồng trên đất 2 lúa như trên được áp dụng rộng rãi ở Châu thổ sông Hồng và các vùng khác miền Bắc đã góp phần làm tăng sản lượng lượng thực, thực phẩm nhanh chóng

Tại vùng đồng bằng sông Hồng, Phạm Thị Hồng Vân (2009) khi nghiên cứu mô phỏng chiến lược phát triển nông nghiệp của vùng đã khẳng định: Để phát triển nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng theo hướng sản xuất hàng hoá, bền vững và ổn định cần thực hiện theo các hướng: Tăng sản xuất lương thực; Tăng sản xuất các sản phẩm xuất khẩu; Tạo việc làm mới để ổn định đời sống nhân dân

Năm 2002 - 2003, Trung tâm nghiên cứu đất, phân bón Miền Nam - Viện Thổ nhưỡng nông hóa đã thực hiện đề tài điều tra đất đai để đề xuất các biện pháp bố trí và thâm canh các loại cây trồng theo phương pháp của FAO cho các

xã tại huyện Đạ Hoai, tỉnh Lâm Đồng, đã giúp cho địa phương có phương án sử dụng đất đai hợp lý hơn, tăng năng suất cây trồng và tăng hiệu quả kinh tế

Trên đất không có thực vật che phủ, cường độ bốc hơi vật lý nhiều hay ít tùy thuộc vào tốc độ gió và độ ẩm trong không khí, bốc hơi nước vật lý gây ra sự

di chuyển chất độc ở trong đất (gây chua, mặn ) từ tầng đất dưới lên tầng đất mặt, làm cho đất bị nhiễm độc Đất bị mất nước, độ ẩm trong đất giảm, tốc độ

khoáng hóa chất hữu cơ xảy ra nhanh, hạn chế quá trình hình thành mùn (bạc màu đất), đất mất dần khả năng giữ nước, giữ dinh dưỡng Muốn đất giảm thoát hơi nước cần che phủ bằng thực vật tươi hoặc bằng vật che phủ khô để hạn chế bốc hơi nước vật lý của đất, hạn chế rửa trôi phân bón, nhằm làm chậm quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, hạn chế quá trình suy thoái đất Biện pháp tốt nhất để cải tạo và giữ gìn chất lượng đất là các biện pháp luân canh, tái sử dụng tàn dư cây trồng và phân hữu cơ nguồn gốc động vật, giảm sử dụng hóa học, tăng cường

sử dụng các loài cây che phủ, nhất là cây họ đậu Để chống xói mòn đất, cần tăng cường hoạt động sinh học của đất để tăng cường các quá trình tái tạo dinh dưỡng, tái tạo các tính chất cơ bản của đất như cấu tượng đất, hàm lượng hữu cơ, độ xốp, hoạt tính sinh học, tăng độ pH đất, giảm độ độc nhôm, sắt Các cation bazơ sẽ trung hòa pH, còn các phần tử mùn sẽ liên kết với nhôm và sắt để giảm độ độc trong đất Tất cả những nỗ lực trên đều nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho sinh trưởng và phát triển cho cây trồng (Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm, 2002)

Mai Quang Vinh và Trần Duy Quý (2002) nghiên cứu chuyển giao tiến bộ

kỹ thuật góp phần chuyển đổi CCCT các tỉnh miền núi, trung du phía bắc đã có kết luận một số công thức luân canh có hiệu quả cao như sau:

- Các tỉnh miền núi phía Bắc:

+ Trên đất ruộng 1 vụ: Đậu tương (hoặc lạc, ngô) xuân – lúa mùa

Lúa cạn gieo thẳng khô – lúa mùa ngắn ngày

+ Trên đất nương rẫy: Ngô xuân hè – đậu tương hè thu

Đậu tương xuân hè – lúa cạn

+ Trên đất ruộng 2 vụ:

Lúa cao sản – lúa mùa – khoai tây (hoặc ngô, rau đông)

Lúa xuân – đậu tương hè – lúa mùa muộn – khoai tây đông

- Các tỉnh trung du

+ Trên đất chủ động nước:

Lúa xuân – lúa mùa – đậu tương đông (hoặc khoai tây)

Lúa xuân – đậu tương hè – lúa mùa muộn – khoai tây đông

+ Trên đất ruộng ngập úng vụ hè thu: Lúa chịu úng – cá, vịt – cây ăn quả + Trên đất ngập úng vụ hè thu: Lúa xuân – lúa mùa chịu úng – vịt, cá

Kết quả khảo sát bước đầu về chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp một

số tỉnh ở đồng bằng Sông Hồng của Bộ Nông nghiệp & PTNN (2003) cho thấy:

Hệ thống luân canh cây trồng cho thu nhập cao bao gồm các công thức luân canh

từ 3-4 vụ/năm, trong đó có 1-3 vụ rau màu như các công thức: Lúa xuân–lúa mùa sớm–cà chua (hoặc bí xanh, hành tỏi, dưa hấu, dưa chuột); Lúa xuân – lúa mùa cực sớm – dưa dấu – rau vụ đông; Lúa xuân – dưa hấu – củ đậu – rau vụ đông; Dưa chuột xuân – lúa mùa – củ cải – khoai tây

Theo Ngô Xuân Hiền và Đỗ Trung Thu (2009), trên đất xám bạc màu tại Bắc Giang vùi phụ phẩm cây trồng vụ trước cho cây trồng vụ sau đều làm tăng năng suất cây trồng ở 3 công thức (Lúa xuân - Đậu tương hè - Lúa mùa muộn; Đậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô đông và Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô đông) nhưng không đồng nhất mà phụ thuộc vào bản chất phụ phẩm cây trồng, trong đó vùi thân lá đậu tương cho năng suất cây trồng tăng hơn so với thân lá lúa hoặc thân lá ngô Hiệu suất của phụ phẩm nông nghiệp trên các nền bón phân khoáng không cân đối như NP, NK và PK đều cao hơn nhiều so với trên nền bón cân đối NPK Trong 2 CCCT có cây ngô đông thì tác dụng của phụ phẩm vùi lại thể hiện rõ nhất ở các công thức bón phân khoáng không đầy đủ hơn những công thức bón NPK đầy đủ

Phạm Tiến Dũng và cs (2001) khi nghiên cứu tại Hòa Bình cho thấy, để góp phần xây dựng nền nông nghiệp bền vững cần tăng cường các loại cây trồng

có khả năng cải tạo đất như: đậu tương, lạc bằng cách tăng vụ, trồng xen Bùi Xuân Sửu (2006), khảo sát các dòng lạc vụ thu trên đất Gia Lâm, Hà Nội, nhằm xác định một số dòng có triển vọng V79, Bạch Sa, B5000, B x B5000, CxH17 Theo nghiên cứu về HTCTr tại Mộc Châu tỉnh Sơn La của Cẩm Minh Trung (2010) khẳng định: “Huyện Mộc Châu cần thay đổi CCCT, thay diện tích trồng sắn và trồng lúa nương bằng cây ngô, để tạo ra HTCTr hợp lý hơn Huyện Mộc Châu nên mở rộng diện tích trồng ngô Thay đổi tập quán canh tác bằng tuyên truyền, tập huấn nhằm phổ biến kỹ thuật sản xuất sao cho phù hợp với thời

vụ Thay thế các giống ngô cho năng suất thấp, bằng giống LVN99, VN8960 nhằm tạo ra hiệu quả kinh tế cao hơn Cần thực hiện khảo nghiệm thêm đối với các giống ngô trên ở một số xã khác, để kiểm chứng năng suất của các giống” Theo nghiên cứu về HTCTr tại huyện Kỳ Sơn – tỉnh Nghệ An của tác giả Nguyễn Xuân Đài (2008), hầu hết các loại hình sử dụng đất ở địa bàn nghiên cứu