Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện đồng hỷ, tỉnh thái nguyên

Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện đồng hỷ, tỉnh thái nguyên

NGUYỄN THỊ LỢI

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG

TRÊN MỘT SỐ LOẠI ĐẤT CHÍNH TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN, 2011

NGUYỄN THỊ LỢI

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG

TRÊN MỘT SỐ LOẠI ĐẤT CHÍNH TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành : Trồng trọt

Mã số : 62 62 01 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

1 GS TS TRẦN NGỌC NGOẠN

2 PGS TS ĐẶNG VĂN MINH

THÁI NGUYÊN, 2011

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận án nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Lợi

Trong suốt thời gian nghiên cứu, học tập và chuẩn bị luận án ngoài sự

cố gắng nỗ lực của bản thân, tác giả đã được sự giúp đỡ tận tình của nhà Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đồng nghiệp, các tổ chức, tập thể, cá nhân trong và ngoài Trường

Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Giám đốc Đại học Thái Nguyên đã dành những điều kiện tốt nhất để tôi được học tập và nghiên cứu, hoàn thành luận án Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc GS TS Trần Ngọc Ngoạn, PGS TS Đặng Văn Minh đã dành thời gian và công sức để giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và chuẩn bị luận án

Tôi xin cảm ơn Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ và cộng tác để tôi hoàn thành nội dung nghiên cứu của luận án Tôi xin cảm ơn bạn bè và người thân đã có

sự quan tâm và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và chuẩn bị luận án

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Lợi

NPK Phân tổng hợp đạm, lân, kali

HĐH Hiện đại hóa

GTSXCN Giá trị sảm xuất công nghiệp

NSLT Năng suất lý thuyết

PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Yêu cầu của đề tài 2

4 Giới hạn của đề tài 3

5 Những đóng góp mới của đề tài 3

PHẦN THỨ HAI: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

2.1 Cơ sở khoa học của hệ thống cây trồng 4

2.1.1 Một số khái niệm 4

2.1.1.1 Hệ thống cây trồng 4

2.1.1.2 Hệ thống cây trồng tiến bộ 5

2.1.1.3 Hệ thống cây trồng hợp lý 5

2.1.2 Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng 6

2.1.2.1 Nhiệt độ 6

2.1.2.2 Lượng mưa 7

2.1.2.3 Đất đai 8

2.1.2.4 Cây trồng 9

2.1.2.5 Hệ sinh thái 10

2.1.2.6 Hiệu quả kinh tế 11

2.1.2.7 Thị trường 12

2.1.2.8 Nông hộ 13

2.1.2.9 Chính sách 16

2.1.3 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng 17

2.1.3.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 17

2.1.3.2 Phát triển nông nghiệp trên quan điểm hệ thống 20

2.2 Tình hình nghiên cứu hệ thống cây trồng 22

2.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 22

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 28

3.1.2 Đối tượng và địa bàn nghiên cứu 33

3.2 Nội dung nghiên cứu 34

3.2.1 Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở huyện Đồng Hỷ tới hệ thống cây trồng nông nghiệp 34

3.2.2 Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp ở huyện Đồng Hỷ 34

3.2.3 Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng nông nghiệp trên một loại đất chính của huyện Đồng Hỷ 34

3.2.3.1 Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng thích hợp trên đất ruộng của huyện Đồng Hỷ 34

3.2.3.2 Nghiên cứu một số biện pháp canh tác cải tiến thích hợp đối với cây chè trong thời kỳ kinh doanh trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ 34

3.3 Phương pháp nghiên cứu 35

3.3.1 Thu thập thông tin thứ cấp 35

3.3.2 Phương pháp điều tra trực tiếp 35

3.3.3 Phương pháp tiến hành thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ 36

3.3.3.1 Thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất 2 vụ: 36

3.3.3.2 Thử nghiệm giống cây trồng cho đất 1 vụ 39

3.3.3.3 Thí nghiệm về liều lượng bón phân và một số biện pháp giữ ẩm đối với cây chè trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ 41

3.3.4 Phương pháp tiến hành xây dựng mô hình đồng ruộng 44

3.3.4.1 Mô hình trên đất ruộng chủ động nước 44

3.3.4.2 Mô hình trên đất 1 vụ 44

3.3.4.3 Mô hình sản xuất chè bền vững trên đất gò đồi 44

3.3.5 Phân tích thành phần dinh dưỡng đất 44

3.3.6 Phân tích kết quả 45

3.3.6.1 Thí nghiệm đồng ruộng 45

3.3.6.4 Hiệu quả kinh tế đươc tính toán theo phương pháp lấy thu trừ chi

phí trong sản xuất = lãi thuần. 45

PHẦN THỨ TƯ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

4.1 Kết quả đánh giá một số yếu tố về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 46

4.1.1 Đặc điểm địa hình đất đai 46

4.1.2 Đặc điểm về thời tiết khí hậu 48

4.1.3 Đặc điểm kinh tế – xã hội 51

4.2 Kết quả đánh giá một số đặc điểm của hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ 54

4.2.1 Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng trên đất ruộng 54

4.2.1.1 Cơ cấu diện tích gieo trồng cây hằng năm 54

4.2.1.2 Cơ cấu giống gieo trồng cây hằng năm 56

4.2.1.3 Kỹ thuật trồng trọt cây hằng năm 57

4.2.1.4 Hiệu quả kinh tế của các hệ thống luân canh trên đất ruộng 59

4.2.1.5 Ảnh hưởng của hệ thống sử dụng đất đến đất đai 60

4.2.1.6 Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng trên đất ruộng của vùng nghiên cứu có sự tham gia của nông hộ 62

4.2.2 Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng nông nghiệp trên đất gò đồi của huyện Đồng Hỷ 65

4.2.3 Phân tích các nguyên nhân hạn chế 67

4.3 Kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng 72

4.3.1 Nghiên cứu thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất ruộng 72

4.3.1.1 Kết quả lựa chọn giống lúa trên đất chủ động nước 72

4.3.1.2 Kết quả lựa chọn giống ngô ở vụ 3 trên đất ruộng chủ động nước 78

4.3.1.3 Kết quả lựa chọn giống lạc trên đất 1 vụ lúa 83

4.3.1.4 Kết quả lựa chọn giống đậu tương trên đất 1 vụ 86

4.3.1.5 Kết quả nghiên cứu một số biện pháp giữ ẩm cho chè ở vụ đông xuân trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ 91

4.3.3.3 Tăng vụ trên đất cấy một vụ lúa 97

4.3.4 Những đánh giá, phân tích và đề xuất về chuyển dịch cơ cấu cây trồng.101 PHẦN THỨ NĂM KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 104

5.1 Kết luận 104

5.2 Đề nghị 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO 107

Bảng 4.1: Các nhóm đất chính ở huyện Đồng Hỷ 46

Bảng 4.2: Một số chỉ tiêu lý hóa tính của một số loại đất chính ở huyện Đồng Hỷ 48

Bảng 4.3: Đặc trưng của bức xạ các tháng trong năm 49

Bảng 4.4: Đặc điểm của một số yếu tố thời tiết huyện Đồng Hỷ 50

Bảng 4.5: Một số chỉ tiêu kinh tế xã hội chủ yếu của huyện Đồng Hỷ 53

Bảng 4.6: Tình hình phân bổ đất đai trên địa bàn huyện Đồng Hỷ năm 2005 54

Bảng 4.7: Cơ cấu diện tích gieo trồng cây hàng năm 55

Bảng 4.8: Cơ cấu giống cây trồng 56

Bảng 4.9: Biện pháp kỹ thuật chủ yếu trong sản xuất lúa. 58

Bảng 4.10: Năng suất cây trồng ở công thức 3 vụ 59

Bảng 4.11: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh trên đất 3 vụ ở Đồng Hỷ 59

Bảng 4.12: Năng suất lúa trên đất 2 vụ ở các chân đất 60

Bảng 4.13: So sánh hiệu quả kinh tế của công thức 2 lúa trên các chân đất vàn của Đồng Hỷ 60

Bảng 4.14: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng gieo trồng 3 vụ 61

Bảng 4.15: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng cấy 2 vụ lúa 61

Bảng 4.16: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng cấy 1 vụ ha 62

Bảng 4.17: Kết quả thăm dò về một số đặc điểm của cây trồng trên đất ruộng 1 ở huyện Đồng Hỷ 63

Bảng 4.18: Kết quả đánh giá của người dân về một số đặc điểm của cây trồng trên đất ruộng 2 vụ ở huyện Đồng Hỷ 64

Bảng 4.19: Cơ cấu diện tích và năng suất của cây trồng lâu năm giai đoạn 2001 - 2005 ở huyện Đồng Hỷ 65

Bảng 4.21: Kết quả điều tra, phân tích một số cây trồng chính trên đất ruộng ở

huyện Đồng Hỷ 68

Bảng 4.22: Kết quả điều tra, phân tích một số cây trồng chính trên đất gò đồi ở

huyện Đồng Hỷ 70

Bảng 4.23: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các

giống lúa thí nghiệm – vụ xuân năm 2004 72

Bảng 4.24: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí

nghiệm vụ xuân năm 2004 73

Bảng 4.25: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống lúa so sánh trong vụ xuân

2004, 2005, 2006 74

Bảng 4.26: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu sâu, bệnh

của các giống lúa thí nghiệm – vụ mùa năm 2004 76

Bảng 4.27: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí

nghiệm – vụ mùa năm 2004 77

Bảng 4.28: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống so sánh trong vụ mùa

2004, 2005 và 2006 77

Bảng 4.29: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các

giống ngô tham gia thí nghiệm – vụ đông năm 2004 78

Bảng 4.30: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô thí

nghiệm – vụ đông năm 2004 80

Bảng 4.31: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống ngô vụ đông ở các

năm 2004, 2005 và 2006 80

Bảng 4.32: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các

giống khoai tây tham gia thí nghiệm ở vụ đông năm 2004 81

Bảng 4.33: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai tây

thí nghiệm ở vụ đông năm 2004 82

Bảng 4.35: Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và khả năng chống chịu sâu,

bệnh của các giống lạc thí nghiệm – vụ xuân năm 2004 83

Bảng 4.36: Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lạc thí nghiệm trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004 85

Bảng 4.37: Kiểm chứng kết quả so sánh giống lạc ở các năm 2004, 2005 và 2006 86

Bảng 4.38: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu sâu, bệnh của các giống đậu tương trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004 87

Bảng 4.39: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương thí nghiệm trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004 88

Bảng 4.40: Kết quả kiểm chứng năng suất đậu tương ở các năm 2004, 2005 và 2006 89

Bảng 4.41: Ảnh hưởng của liều lượng phân bón tới năng suất các công thức chè thí nghiệm năm 2006 89

Bảng 4.42: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức chè thí nghiệm 91

Bảng 4.43: Ảnh hưởng của các biện pháp giữ ẩm đến độ ẩm đất chè thí nghiệm ở vụ đông xuân năm 2006 92

Bảng 4.44: Ảnh hưởng của các biện pháp giữ ẩm đất đến năng suất chè thí nghiệm ở vụ đông xuân 93

Bảng 4.45: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức chè thí nghiệm 94

Bảng 4.46: Năng suất cây trồng ở các mô hình 95

Bảng 4.47: So sánh hiệu quả kinh tế của mô hình cải tiến trên đất 3 vụ 95

Bảng 4.48: Năng suất cây trồng trong mô hình thực hiện trên đất 2 lúa. 96

Bảng 4.49: So sánh hiệu quả kinh tế của mô hình cải tiến trên đất 2 lúa 96

Bảng 4.50: Một số chỉ tiêu hóa học đất trên mô hình lúa xuân – lúa mùa – khoai tây đông 97

Bảng 4.53: Một số chỉ tiêu hóa học đất trên mô hình Đậu tương xuân – lúa

Hình 4.1 Diễn biến ẩm độ đất ở các biện pháp giữ ẩm cho đất trồng chè thời kỳ

kinh doanh – vụ đông xuân 100

Hình 4.2 Diễn biến hàm lượng mùn trên đất mô hình chè 101 Hình 4.3 Một số chỉ tiêu hóa học đất trong đất chè mô hình 101

PHẦN THỨ NHẤT

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hệ thống cây trồng là sự sắp xếp, bố trí giống và các loại cây trồng trong không gian và thời gian nhất định, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi về tự nhiên, kinh tế - xã hội Hiện nay trong nền kinh tế thị trường, sản phẩm từ cây trồng không chỉ nhằm đáp ứng về vấn đề lương thực, thực phẩm tại chỗ cho người nông dân, mà còn trở thành loại hàng hóa, đáp ứng nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, góp phần to lớn trong công cuộc hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn của đất nước Do vậy để tăng năng suất, sản lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế cây trồng, thì công tác nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng có ý nghĩa hết sức quan trọng trong tình hình hiện nay

Thái Nguyên là một tỉnh miền núi thuộc khu vực Trung du Bắc Bộ, có tổng diện tích tự nhiên là 354.110 ha, đất đồi núi chiếm gần 80% và mật độ dân số tương đối đông (1.046.163 người), lao động nông nghiệp chiếm trên 80%, như vậy xét về mặt dân số, đất đai thì kinh tế nông lâm nghiệp đóng vai trò chủ yếu Nhằm phát huy thế mạnh của tỉnh, trong những năm vừa qua Thái Nguyên đã triển khai nhiều công trình nghiên cứu khoa học về nông nghiệp, lâm nghiệp Bao gồm các hoạt động cơ bản là: Thực hiện nghiên cứu khoa học để lựa chọn cây, con có thế mạnh,

có khả năng phát triển phù hợp với điều kiện của tỉnh nói chung và từng vùng sinh thái trên địa bàn nói riêng, cũng như khả năng tiêu thụ sản phẩm của thị trường trong và ngoài nước đối với các mặt hàng nông sản; Nghiên cứu và chuyển giao để

áp dụng những kỹ thuật tiến bộ mới về giống, công nghệ sản xuất trong chuyển dịch

cơ cấu cây trồng vật nuôi cho phù hợp với từng vùng nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất trong đầu tư; Có những cơ chế và chính sách thích hợp để khuyến khích và thúc đẩy công tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới trong sản xuất nông lâm nghiệp vào sản xuất thực tế Huyện Đồng Hỷ là một trong những địa phương nằm trong vùng phát triển kinh tế của tỉnh Thái Nguyên với tổng diện tích tự nhiên là 46.177 ha, trong đó: Đất sản xuất nông nghiệp chiếm gần 26%; Đất lâm nghiệp

chiếm khoảng 45%; Đất nuôi trông thủy sản khoảng 0,37%; Đất chuyên dùng chiếm 5%; Đất ở chiếm 2%; Đất chưa sử dụng chiếm 22% Nhóm đất sản xuất nông nghiệp có cơ cấu diện tích gồm: Đất trồng cây hàng năm chiếm 53%; Đất trồng cây lâu năm chiếm 39%; Đất nông nghiệp khác chiếm 8% Cơ cấu cây trồng hàng năm bao gồm: Nhóm cây lương thực có hạt; Nhóm cây công nghiệp ngắn ngày; Nhóm rau, đậu các loại Cơ cấu cây trồng lâu năm bao gồm: Chè, vải, nhãn xoài, mít Song, thực tế hiện nay một trong những khó khăn của huyện Đồng Hỷ là cơ cấu sản xuất, cơ cấu sử dụng đất đai, đất đai có độ dốc quá lớn, đất bạc màu, tập quán canh tác thường làm theo thói quen lề lối cũ, sự tiếp cận các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất để mang lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái nông nghiệp còn nhiều hạn chế, hệ thống cây trồng còn mang tính chất của sản xuất tự cung, tự cấp đã và đang là trở ngại đối với chuyển dịch cơ cấu kinh tế của huyện Với diện tích đất đai, cơ cấu cây trồng, cũng như điều kiện về tự nhiên, kinh tế và xã hội của Đồng Hỷ như vậy, để từng bước chuyển dịch hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa và phát triển nền sản xuất nông nghiệp bền vững, thì công tác nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ là hết sức cần thiết Xuất

phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên »

2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá được hiện trạng hệ thống cây trồng của huyện Đồng Hỷ;

- Xác định được các tiến bộ kỹ thuật và cơ cấu cây trồng phù hợp, đạt hiệu quả cao trên một số loại hình sử dụng đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

3 Yêu cầu của đề tài

- Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp trên đất ruộng và đất gò đồi

ở huyện Đồng Hỷ

- Nghiên cứu thử nghiệm các loại giống cây trồng trong các vụ xuân, vụ mùa

và vụ đông đối với đất ruộng; nghiên cứu thí nghiệm một số biện pháp canh tác thích hợp đối với cây chè ở thời kỳ kinh doanh trên đất gò đồi

- Xây dựng mô hình canh tác trên đất ruộng dựa vào kết quả nghiên cứu thí nghiệm đã đạt được; xây dựng mô hình sản xuất chè kinh doanh bền vững và cho hiệu quả kinh tế cao

- Đề xuất định hướng phát triển hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ trong thời gian tới

4 Giới hạn của đề tài

Tập trung nghiên cứu, phân tích đánh giá tình hình thực trạng sản xuất cây trồng nông nghiệp trên một số loại đất chính ở huyện Đồng Hỷ, bao gồm: hệ thống cây trồng trên đất ruộng 1 vụ, 2 vụ và 3 vụ; hệ thống cây trồng lâu năm trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ; nghiên cứu thí nghiệm bộ giống cây trồng mới có năng suất, cho hiệu quả kinh tế cao và tiến hành xây dựng mô hình trên các chân đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ; nghiên cứu thí nghiệm liều lượng bón phân vô cơ kết hợp phân vi sinh đối với cây chè trên đất gò đồi; nghiên cứu thí nghiệm một số biện pháp giữ ẩm cho cây chè ở vụ đông; xây dựng mô hình sản xuất chè kinh doanh theo hướng bền vững, nâng cao hiệu quả kinh tế của cây chè ở huyện Đồng Hỷ

5 Những đóng góp mới của đề tài

- Đối với cây trồng hàng năm trên đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ, sau khi cải tiến bộ giống cây trồng hiện có của huyện đã làm tăng năng suất và hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh

- Tăng vụ trên đất độc canh 2 vụ lúa (đất vàn thấp) bằng cây khoai tây đông

đã làm tăng hiệu quả kinh tế của công thức luân canh, đồng thời một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất cũng được nâng lên

- Tăng thêm vụ xuân bằng cây trồng lạc hoặc đậu tương trên đất ruộng 1 vụ lúa đã làm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng và làm tăng một

số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất

- Nghiên cứu xây dựng được mô hình chè thâm canh bền vững với các biện pháp kỹ thuật là bón phân cân đối, kết hợp giữ ẩm ở vụ đông xuân Kết quả không những làm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế mà còn làm tăng một số chỉ tiêu dinh dưỡng đất

PHẦN THỨ HAI

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của hệ thống cây trồng

2.1.1 Một số khái niệm

2.1.1.1 Hệ thống cây trồng

Hệ thống cây trồng là thành phần các giống và loài cây được bố trí trong không gian và thời gian của các loại cây trồng trong mọi hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội (Đào Thế Tuấn, 1984) [61], Hệ thống cây trồng là tổng thể các loại cây trồng trong mối quan hệ tương tác lẫn nhau, được bố trí hợp lý trong không gian và thời gian (Nguyễn Duy Tính, 1995) [54] HTCT tối ưu không chỉ phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên mà còn phụ thuộc vào quy mô và phần trả lại của sản phẩm cây trồng, giá của chi phí đầu vào bao gồm lao động, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, sức khoẻ của nông dân và chiều hướng của rủi ro (David, 2003) [82]

Theo Zahidul và cs (1982) [104], mô hình cây trồng ở Bangladesh được điều chỉnh khảo nghiệm thực hiện bao gồm giống cây trồng, quản lý cải tiến chi phí đầu vào và giới thiệu những giống cây trồng mới cho từng vùng khác nhau có ý nghĩa quan trọng trong việc gia tăng lương thực và thực phẩm cho người dân địa phương, làm tăng cường độ màu mỡ của đất Ở Srilanka, nghiên cứu HTCT cho thấy cải tiến công nghệ canh tác (cơ cấu cây trồng phù hợp, luân canh tăng vụ, kỹ thuật hợp lý cho từng loại cây trồng) thì tiềm năng sản lượng cây trồng tăng cao rõ rệt tuỳ theo từng vùng đất khác nhau (Fernando và cs, 1982) [87]

Hoạt động nông nghiệp chính ở các vùng trước tiên là trồng trọt, sau đó là chăn nuôi (Bộ NN&PTNT, 2003) [6] Như vậy, có thể thấy rằng hệ thống trồng trọt (HTTT)

là nền tảng chiếm giữ vị trí quan trọng trong hệ thống nông nghiệp HTTT là một hệ thống phụ trung tâm của hệ thống nông nghiệp, hoạt động của HTTT ảnh hưởng mang tính quyết định đến sự hoạt động của các hệ thống phụ khác (Nguyễn Duy Tính, 1995) [54] HTTT là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại, nó bao gồm 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 Trong HTTT thì hệ thống cây trồng đóng vị trí chủ đạo Nghiên cứu HTCT là xác định HTCT đó có những loại cây gì, giống gì, mùa vụ trồng trọt, công thức luân canh (Phạm Chí Thành và cs, 1993) [45]

Việc chuyển đổi nền kinh tế trong nông nghiệp ở vùng cao nước ta hiện nay theo hướng sản xuất nông nghiệp hàng hoá đòi hỏi bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý để sản xuất có hiệu quả cao nhất, đảm bảo an toàn về lương thực, bảo vệ môi trường sinh thái (rừng và nguồn nước) góp phần xoá đói giảm nghèo, thực hiện công nghiệp hoá đất nước vào năm 2020 (Nguyễn Văn Trương, 1992) [59] Việc xác định

và xây dựng các hệ thống cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng

là cở sở để đạt năng suất và sản lượng cây trồng cao, đồng thời cũng là biện pháp sinh học tốt nhất nhằm khai thác triệt để mọi nguồn lợi tự nhiên, kinh tế-xã hội mỗi vùng (Lê Thị Bích và cs, 1996) [2]

2.1.1.2 Hệ thống cây trồng tiến bộ

Theo Phạm Chí Thành và cs (1996) [46], HTCT tiến bộ bao gồm HTCT bản địa cộng với tiến bộ kỹ thuật Đây là cách làm kế thừa cái tốt do nhân dân tích luỹ được, vì vậy nghiên cứu phát triển HTCT phải đánh giá cho được HTCT hiện tại Hiện tại ở đây

là những kỹ thuật đã được nông dân thừa nhận, tiến bộ kỹ thuật là những cái mới, cái chưa từng có ở địa phương và có tác dụng tăng hiệu quả sản xuất

2.1.1.3 Hệ thống cây trồng hợp lý

HTCT hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồng trên đồng ruộng về

số lượng, tỷ lệ, chủng loại, vị trí và thời điểm, nhằm tạo ra sự cộng hưởng các mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau để khai thác và sử dụng một cách tiết kiệm và hợp lý nhất các nguồn tài nguyên cho các mục tiêu phát triển kinh tế-xã hội (Trần Khải, 1994) [21] HTCT hợp lý là cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện

tự nhiên kinh tế-xã hội của vùng (Đào Thế Tuấn, 1989) [63], (Phùng Đăng Chinh và

cs, 1987) [8] HTCT hợp lý còn thể hiện tính hiệu quả của mối quan hệ giữa cây trồng được bố trí trên đồng ruộng, làm cho sản xuất ngành trồng trọt trong nông nghiệp phát triển toàn diện, mạnh mẽ vững chắc theo hướng sản xuất thâm canh gắn

với đa canh, sản xuất hàng hoá và có hiệu quả kinh tế cao HTCT là một thực tế khách quan, nó được hình thành từ điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội cụ thể và vận động theo thời gian

HTCT hợp lý là phát triển HTCT mới trên cơ sở cải tiến HTCT cũ hoặc phát triển HTCT Trên cơ sở thực tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng và giống cây trồng, đảm bảo 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 đất đai, tạo cho hệ thống có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Thế Hoàng,1995) [20]; (Lê Duy Thước, 1991) [50] Đứng về quan điểm sinh thái học, bố trí HTCT hợp lý là chọn một cấu trúc cây trồng trong

hệ sinh thái nhân tạo, làm thế nào để đạt năng suất sơ cấp cao nhất (Đào Thế Tuấn, 1989) [63] Về mặt kinh tế, HTCT hợp lý cần thỏa mãn yêu cầu chuyên canh và tỷ

lệ sản phẩm hàng hóa cao, bảo đảm việc hỗ trợ cho ngành sản xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng nguồn lợi tự nhiên, ngoài ra còn phải đảm bảo việc đầu tư lao động và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao Xác định HTCT hợp lý ngoài việc giải quyết tốt mối liên hệ giữa cây trồng với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cần phải dựa trên phương hướng sản xuất của vùng Phương hướng sản xuất quyết định HTCT, nhưng HTCT hợp lý sẽ là cơ sở cho các nhà hoạch định chính sách xác định phương hướng sản xuất (Bùi Phúc Khánh, 1995) [22]

2.1.2 Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng

Theo Phạm Chí Thành (1991) [44] thì hệ thống cây trồng chịu sự chi phối bởi các yếu tố tự nhiên kinh tế – xã hội và điều kiện của nông hộ như đất, lao động, vốn và kỹ năng sản xuất Cụ thể bao gồm các yếu tố sau:

2.1.2.1 Nhiệt độ

Từng loại cây, giống cây, các bộ phận của cây, các quá trình sinh lý của cây,

sẽ phát triển thích hợp và chỉ an toàn ở một nhiệt độ nhất định Cây ưa nóng là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ trên 200C, cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 200C, cây trung gian là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh 200C để sinh trưởng, phát triển bình

thường Theo Nguyễn Hữu Tề và cs (1997) [43] cây lúa nhiệt đới yêu cầu tổng nhiệt độ: 3.500 - 4.500oC Những giống lúa dài ngày cần tổng số trên 5.000oC và những giống lúa ngắn ngày yêu cầu tổng nhiệt độ thấp hơn: 2.500-3.000oC Với cây ngô là cây ưa khí hậu ấm, nhiệt độ yêu cầu từ khi trồng đến lúc ra hoa, suốt thời kỳ nảy mầm, thích hợp với nhiệt độ khoảng 18,3oC; nhiệt độ dưới 12,8oC dẫn đến giảm năng suất Nhiệt độ tối thiểu cho cây ngô sinh trưởng phát triển nằm giữa 9 - 10oC (Đinh Thế Lộc và cs, 1997) [29]

Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây: ưa nóng, ưa lạnh hay ngày ngắn để bố trí sắp xếp HTCT trong năm Bố trí HTCT trong một năm ở nước ta được Lý Nhạc và cs (1987) [32] sắp xếp theo 4 vùng và tuỳ thuộc vào yêu cầu nhiệt

độ của từng nhóm cây trồng 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 và đặc điểm sinh học của cây trồng và lượng bức xạ mặt trời cung cấp được Đó là những căn cứ

để bố trí mùa vụ, cải tiến cơ cấu cây trồng, né tránh thời tiết bất thuận

2.1.2.2 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, lúa: 500-800, bông: 300-600, rau: 300 - 500, cây gỗ: 400-600, Trần Đức Hạnh và cs, (1997) [19] Hầu hết lượng nước sử dụng cho nông nghiệp là nước mặt và một phần nước ngầm, các nguồn này được cung cấp chủ yếu

từ lượng mưa hàng năm Nước mưa ảnh hưởng đến quá trình canh tác như làm đất, thu hoạch Mưa ít hoặc mưa nhiều quá so với yêu cầu đều làm ảnh hưởng tới thời

vụ gieo trồng và thu hoạch Tùy theo lượng mưa hàng năm, khả năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng cụ thể, để xem xét lựa chọn cơ cấu cây trồng thích hợp Đặc biệt, ở vùng đất đồi núi miền Bắc nước ta thì những trận mưa rào ảnh hưởng đến xói mòn, rửa trôi lớp đất bề mặt do độ che phủ của cây trồng chưa kép kín Tiến trình xói mòn và thoái hoá đất xảy ra khi có những trận mưa rào và lượng

nước không thể thâm nhập sâu được vào trong đất và khi đó bắt đầu xuất hiện dòng chảy bề mặt (Benites, 2007) [79]

2.1.2.3 Đất đai

Đất đai là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất trên thế giới, bảo vệ, duy trì và cải tiến nguồn tài nguyên này là tiêu chuẩn để tiếp tục duy trì chất lượng cuộc sống ở trên trái đất (Henry và cs, 1996) [90] Đất 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 Hiểu được mối quan hệ giữa cây trồng với đất thì sẽ dễ dàng xác định được cơ cấu cây trồng hợp lý ở một vùng nào đó Tuỳ thuộc vào địa hình, chế độ nước, thành phần lý tính và hoá tính của đất để bố trí cơ cấu cây trồng phù hợp

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 (Phạm Bình Quyền và cs, 1992) [39] Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất quyết định đến năng suất cây trồng hơn là quyết định đến tính thích ứng Tuy vậy, trong các loại cây trồng cũng có những cây ưa trồng trên những loại đất có hàm lượng dinh dưỡng cao và cũng có cây chịu được đất có hàm lượng dinh dưỡng thấp, đất chua, mặn, có

độ độc Theo nghiên cứu của Yadav (2001) [102], ở Modipuram, Ấn Độ khi so sánh quản lý dinh dưỡng đất theo 3 hình thức: theo kiểu nông dân; sử dụng tổng hợp phân hữu cơ và vô cơ; sử dụng NPK Kết quả sau 11 năm thử nghiệm so sánh với trước khi thử nghiệm thì hàm lượng mùn và lân dễ tiêu trong đất gia tăng mạnh nhất

ở kiểu sử dụng tổng hợp giữa phân hữu cơ và vô cơ, sau đó đến kiểu sử dụng NPK

và cuối cùng là kiểu nông dân, kali dễ tiêu thì lại giảm dần theo trình tự các kiểu Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng ở vùng đất đồi núi hưởng nước trời của 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 là phân đạm và phân lân là yếu tố chính để giải quyết vấn đề này (Suryatra và cs,

1982) [99] Như vậy, bón phân và canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu điều khiển dinh dưỡng đất Nước ta có khoảng 25 triệu ha đất vùng đồi núi, chiếm 2/3 tổng diện tích đất tự nhiên của Việt Nam, có độ dốc nhất định Gieo trồng cây ngắn ngày thường làm giảm hàm lượng hữu cơ và dự trữ mùn, đạm Hệ số mùn hoá thấp chỉ

4 – 5 %/năm, phần lớn chất hữu cơ ở dạng tự do và liên kết kém bền vững với Sesquioxyd có chỉ số Polime cực thấp, dễ bị khoáng hoá và rửa trôi Bề mặt chất hữu cơ liên kết yếu đã kéo theo hàng loạt suy thoái về cơ chế vật lý đất đai, chế độ nước dự trữ và dạng dinh dưỡng dễ tiêu Để phục hồi đất đồi núi cần bổ sung vùi vào đất một lượng chất hữu cơ mới (phân chuồng, phân xanh, cỏ rác, tàn dư cây trồng ) khoảng 10-15 tấn/ha/năm Chuyển từ cơ cấu độc canh cây ngắn ngày sang

đa canh sẽ tăng mạnh mức hữu cơ và nhịp độ tuần hoàn hữu cơ trong đất Đây là một đảm bảo cho sử dụng đất lâu bền (Nguyễn Văn Bộ, 2001) [5]

2.1.2.4 Cây trồng

Cây trồng là thành phần trung tâm của hệ sinh thái đồng ruộng (Đào Châu Thu và cs, 1990) [49] Bố trí HTCT hợp lý là lựa chọn loại cây trồng nào để lợi dụng được tốt nhất các điều kiện tự nhiên cũng như các nguồn tài nguyên khác của vùng Sử dụng những nguồn lợi đó một cách tốt nhất, nghĩa là phải lựa chọn cho cây trồng những điều kiện thuận lợi nhất để chúng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao Theo nghiên cứu của Vilamanya (1986) [100] ở vùng Galicia của Tây Ban Nha, mô hình luân canh cây trồng được bố trí năm thứ nhất: ngô trồng xen với cỏ Ý; năm thứ hai: cây ngô (khoai tây) với cây lúa mì hoặc lúa mạch đen với cây củ cải Thụy Điển và sau đó là lúa mạch đen và bỏ hoang Điều kiện khí hậu và các yếu tố khác như độ màu mỡ của đất, hình thức canh tác và yêu cầu lao động ảnh hưởng đến thâm canh cây trồng và mức độ thâm canh ảnh hưởng đến tổng năng suất khô hàng năm trên đơn vị sử dụng đất Khác với khí hậu và đất đai là các yếu tố mà con người ít có khả năng thay đổi, còn với cây trồng thì con người có thể thay đổi các yếu tố đầu vào, chọn lựa, di thực, (Edwards, 1989) [85] Với trình độ 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

HTCT hợp lý của một vùng nào đó là sự bố trí hợp lý của từng loài cây, giống cây trồng gắn với các yếu tố sinh thái Ngoài những yếu tố kinh tế-xã hội thì sản xuất nông nghiệp luôn luôn phụ thuộc vào các yếu tố sinh thái: đất, nước, không khí, năng lượng mặt trời và nguồn tài nguyên thiên nhiên khác Rõ ràng, về sức sản xuất, HTCT bền vững luôn có mối quan hệ phức hợp tương tác giữa các yếu tố sinh thái này mà con người cần hiểu sâu sắc những yếu tố chi phối đó để chúng được quản lý như là một hệ thống tổng hợp (Pimentel và cs, 1989) [96]

2.1.2.5 Hệ sinh thái

HSTNN hiện diện như là một hướng có tính khoa học được sử dụng trong nghiên cứu, đối thoại và lựa chọn mục đích để quản lý giảm chi phí đầu vào của hệ sinh thái nông nghiệp Làm sáng tỏ những vấn đề của tính bền vững trong nông nghiệp là mục tiêu chủ yếu của HSTNN (Altieri, 1989) [76] Xây dựng HTCT là xây dựng hệ sinh thái nhân tạo, đó là HSTNN mà trong đó cây trồng là thành phần chủ yếu Do đó cần phải duy trì yếu tố cần thiết của HTCT như đất nông nghiệp, đất rừng và bảo tồn duy trì đa dạng gen (IUCN, 1980) [92] Trong HTCT nếu thiếu sự phù hợp của cây trồng được xác định là yếu tố cản trở tới việc ứng dụng thực hiện HSTNN ở một chừng mực nhất định của vùng nhiệt đới (Becker và cs, 1992) [77]

Vì vậy, việc xác định chủng loại và từng giống cây trồng phù hợp trong hệ thống ở từng nơi là rất quan trọng Điều kiện để xác định, quyết định tính phù hợp của chúng tại một địa phương cụ thể là các yếu tố sinh thái (Nguyễn Tất Cảnh và cs, 2004) [7] Ngoài thành phần chính là cây trồng, hệ sinh thái còn có các thành phần sống khác như cỏ dại, sâu, bệnh, vi sinh vật, các động vật, các côn trùng và những sinh vật có ích khác Các thành phần sống ấy cùng với cây trồng tạo nên một quần thể sinh vật, chúng chi phối lẫn nhau, tạo nên các mối quan hệ rất phức tạp Tạo dựng và duy trì cân bằng sinh học trong hệ sinh thái theo hướng hạn chế được các mặt có hại, phát huy mặt có lợi đối với con người là vấn đề cần quan tâm trong HSTNN Bố trí HTCT cần chú ý đến các mối quan hệ giữa các thành phần sinh vật trong HSTNN, dựa theo các nguyên tắc là: (i) Lợi dụng mối quan hệ tốt giữa các sinh vật với cây trồng; (ii) Khắc phục, phòng tránh hoặc tiêu diệt mầm mống có hại

đối với cây trồng cũng như đối với lợi ích của con người Các mối quan hệ giữa sinh vật với cây trồng trong hệ sinh thái được biểu hiện qua các mối quan hệ cạnh tranh, cộng sinh, ký sinh và ăn nhau theo nguyên tắc hình tháp số lượng trong dây chuyền dinh dưỡng (Lê Văn Khoa và cs, 1997) [24] Vì vậy, khi chuyển đổi cơ cấu cây trồng cần chú ý đến các nội dung sau: (i) Xác định thành phần, tỷ lệ giống cây trồng thích hợp với điều kiện cụ thể của từng vùng, từng cơ sở sản xuất; (ii) Chọn thời vụ tốt nhất để tránh thời tiết bất thuận, tránh độc canh, chọn giống gieo trồng hợp lý sẽ bảo đảm năng suất, sản lượng, chất lượng cây trồng, hạn chế được tác hại của cỏ dại, sâu bệnh và thời tiết bất lợi gây ra; (iii) Trồng xen nhiều loại cây trồng trong cùng một diện tích một cách hợp lý có thể hạn chế được sự gây hại của cỏ dại, sâu bệnh, đồng thời làm tăng được hệ số sử dụng đất đai

2.1.2.6 Hiệu quả kinh tế

Hiệu quả kinh tế là một phạm trù phản ánh mặt chất lượng của các hoạt động kinh tế Mục tiêu của sản xuất nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng và phát triển kinh tế-xã hội là đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về vật chất và tinh thần của toàn xã hội khi nguồn lực tự nhiên có giới hạn Nâng cao chất lượng hoạt động kinh

tế nghĩa là tăng cường trình độ lợi dụng các nguồn lực sẵn có trong một hoạt động kinh tế Đây là đòi hỏi khách quan của nền sản xuất xã hội do nhu cầu vật chất cuộc sống của con người ngày một tăng Theo Nguyễn Thị Tân Lộc (1999) [30], do yêu cầu của công tác quản lý kinh tế cần thiết phải phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của các hoạt động kinh tế và do đó đã làm xuất hiện phạm trù hiệu quả kinh tế Vận dụng vào việc phát triển bền vững hệ thống cây trồng cho thấy cần phải tận dụng triệt để điều kiện tự nhiên để bố trí cơ cấu cây trồng, chủng loại cây trồng sao cho hợp lý trên một đơn vị diện tích Đồng thời có thể tăng vụ, thay đổi giống cây trồng hoặc tăng đầu tư thâm canh , nhằm khai thác tối đa điều kiện tự nhiên Tuy nhiên, vấn đề tăng vụ lại chỉ có thể giải quyết được trong một phạm vi nhất định do yếu tố cây trồng và điều kiện kinh tế - xã hội cũng như vấn đề tăng vụ đồng thời chịu sự chi phối lớn của điều kiện tự nhiên và tính thời vụ của các loại cây trồng

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 (Nguyễn Thị Nương, 1997) [34] Tóm lại, về mặt kinh tế

cơ cấu cây trồng cần thỏa mãn các điều kiện: (i) Đảm bảo yêu cầu chuyên canh và

tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao; (ii) Đảm bảo việc hỗ trợ cho ngành sản xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi tự nhiên; (iii) Đảm bảo thu hút lao động và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế; (iv) Đảm bảo chất lượng và giá trị hàng hoá cao hơn cơ cấu cây trồng cũ; (v) Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng có thể dựa vào một số chỉ tiêu như: năng suất, tổng 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 luôn biến động theo thị trường

2.1.2.7 Thị trường

Thị trường không phải chỉ do cạnh tranh điều khiển mà còn do sự hợp tác và tương trợ lẫn nhau Tiếp tục nghiên cứu về thị trường các nhà xã hội học và chính trị học cho rằng thị trường còn do các điều kiện xã hội và chính trị quyết định mà kinh tế học trước đó thường quên không đề cập (Đào Thế Tuấn, 2003) [65] Theo Nguyễn Cúc và cs (2007) [9] điều kiện để hình thành thị trường cần phải có các yếu

tố sau đây: (i) Đối tượng trao đổi là hàng hoá, dịch vụ; (ii) Đối tượng tham gia trao đổi là người mua, người bán; (iii) Điều kiện để thực hiện trao đổi là khả năng thanh toán, địa điểm trao đổi; (iv) Có thể chế hoặc tập tục để đảm bảo hoạt động mua bán được an toàn, nhanh chóng Theo nhà kinh tế học người Anh Francis, (1984) [89]: Thị trường là các quyết định sản xuất và tiêu dùng của hộ và cá nhân, các tác động kết hợp trong đó dẫn tới việc xác định giá cả thị trường của hàng hoá Kinh tế thị trường là một mô hình kinh tế vận động, phát triển dựa trên cơ sở các quy luật của thị trường, trong đó quan hệ hàng hoá - tiền tệ trở thành phổ biến và bao quát hầu hết các lĩnh vực hoạt động kinh tế Thị trường là động lực thúc đẩy cải tiến HTCT hợp lý Theo cơ chế thị trường thì cơ cấu cây trồng phải làm rõ được các vấn đề: Trồng cây gì, trồng như thế nào và sản phẩm của chúng cung cấp ở đâu, cho ai Thông qua sự vận động của giá cả, thị trường có tác dụng định hướng cho người sản

xuất nên trồng cây gì, với số lượng chi phí như thế nào để đáp ứng được nhu cầu của xã hội và thu được kết quả cao Thông qua thị trường, người sản xuất điều chỉnh quy mô sản xuất, cải tiến cơ cấu cây trồng, thay đổi giống cây trồng, mùa vụ cho phù hợp với thị trường Thị trường có tác dụng điều chỉnh hệ HTCT, chuyển dịch theo hướng ngày càng đạt hiệu quả cao hơn Cải tiến HTCT chính là điều kiện và yêu cầu để mở rộng thị trường (Nguyễn Cúc và cs, 2007) [9]

Khu vực nông thôn là thị trường cung cấp nông sản hàng hoá cho toàn xã hội và

là thị trường tiêu thụ sản phẩm của ngành công nghiệp, cung cấp nông sản cho ngành dịch vụ và đó cũng là nơi cung cấp lao động cho các ngành trong nền kinh tế quốc dân

Do vậy, thị trường và sự cải tiến hệ thống cây trồng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Thị trường là động lực thúc đẩy cải tiến cơ cấu cây trồng, song nó có mặt hạn chế là nếu để cho phát triển một cách tự phát sẽ dẫn đến sự mất cân đối ở một giai đoạn, một thời điểm nào đó Vì vậy, cần có những chính sách của Nhà nước điều tiết kinh tế vĩ

mô để phát huy mặt tích cực và hạn chế mặt tiêu cực của thị trường

Kinh tế hàng hoá là một hình thức tổ chức kinh tế trong đó người ta sản xuất ra sản phẩm để mua bán, trao đổi trên thị trường, giá trị của sản phẩm hàng hoá phải thông qua thị trường và được thị trường chấp nhận Giá thành sản phẩm bị chi phối bởi các yếu tố như vốn, trình độ lao động, giá cả dịch vụ, phạm vi địa lý Vì vậy, khi đánh giá hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng cần phải xem xét một cách tổng quát (Vũ Biệt Linh và cs, 1995) [28] Hiện nay, thị trường nông thôn đang phát triển với sự tham gia đắc lực của tư thương, kể cả các mặt hàng xuất khẩu Các hộ nông dân ngày càng phụ thuộc vào thị trường tự do, thiếu hoạt động của hợp tác xã chế biến và tiêu thụ nông sản Nếu các hợp tác xã nắm được khoảng 30 % khối lượng hàng hoá thì tư thương sẽ mất độc quyền trong buôn bán (Đào Thế Tuấn, 1997) [64]

2.1.2.8 Nông hộ

Theo Đặng Kim Sơn (2006) [42], ở nước ta trong thời kỳ đổi mới, các chính sách mới một lần nữa xác lập vị trí số một của kinh tế hộ nông dân ở nông thôn Trong nông thôn có 3 nhóm hộ chính là: (i) Nhóm hộ sản xuất hàng hoá (chiếm khoảng 30%); (ii) Nhóm hộ bước đầu đi vào sản xuất hàng hoá nhưng còn ít, quy

mô nhỏ (chiếm gần 55%); (iii) Nhóm hộ nghèo (chiếm dưới 15%) Theo Đào Thế Tuấn (1997) [64], thì nông hộ là đơn vị kinh tế tự chủ và đã góp phần to lớn vào sự phát triển sản xuất nông nghiệp của nước ta trong những năm qua Nguyễn Đức Truyến (2003) [57] nghiên cứu về kinh tế hộ gia đình và các quan hệ xã hội ở nông thôn vùng đồng bằng sông Hồng trong thời kỳ đổi mới cho rằng nông dân ở đồng bằng sông Hồng luôn được hình thành trên một diện tích đất nông nghiệp nhất định Tất cả các hoạt động nông nghiệp và phi nông nghiệp ở nông thôn chủ yếu được thực hiện thông qua nông hộ Do vậy, quá trình chuyển đổi HTCT thực chất là sự cải tiến sản xuất nông nghiệp ở các hộ nông dân Vì vậy, nông hộ là đối tượng nghiên cứu chủ yếu của khoa học nông nghiệp và phát triển nông thôn Kinh tế nông hộ là kinh tế của hộ sống ở nông thôn, bao gồm cả thu nhập từ nông nghiệp và phi nông nghiệp Hộ nông dân là các nông hộ có phương tiện sống từ ruộng đất, sử dụng chủ yếu lao động gia đình trong sản xuất nông trại, nằm trong một hệ thống kinh tế rộng hơn, nhưng về cơ bản được đặc trưng bằng việc tham gia hoạt động trong thị trường với một trình độ ít hoàn chỉnh Tác giả Fanks Ellis cho rằng nông dân là các hộ nông nghiệp chỉ hợp nhất từng phần vào thị trường không hoàn hảo và không đầy đủ (dẫn theo Phạm Thị Mỹ Dung và cs, 1995) [12] Theo đó cho thấy hộ nông dân có những đặc điểm sau: (i) Hộ nông dân là một đơn vị kinh tế cơ sở, vừa

là một đơn vị sản xuất, vừa là đơn vị tiêu dùng; (ii) Quan hệ giữa tiêu dùng và sản xuất biểu hiện ở trình độ phát triển của hộ từ tự cấp hoàn toàn đến sản xuất hàng hoá hoàn toàn Trình độ này quyết định đến quan hệ giữa nông hộ với thị trường; (iii) Các hộ nông dân ngoài hoạt động nông nghiệp còn tham gia vào hoạt động phi nông nghiệp với mức độ khác nhau, nên khó giới hạn như thế nào là một hộ nông dân Vì vậy, hộ nông dân tái sản xuất giản đơn nhờ vào ruộng đất thông qua quá trình cải tiến HTCT, nhờ đó mà tái sản xuất mở rộng trong nông nghiệp, phục vụ lợi ích chung của xã hội nên cần thiết phải có chính sách xã hội đầu tư thích hợp cho lĩnh vực này

Mục tiêu sản xuất của các hộ quyết định sự lựa chọn sản phẩm kinh doanh,

cơ cấu cây trồng, quyết định mức đầu tư, phản ứng với giá cả vật tư, lao động và

sản phẩm của thị trường Quá trình phát triển của các hộ nông dân trải qua các giai đoạn từ thu nhập thấp đến thu nhập cao Giai đoạn nông nghiệp tự cấp: Nông dân trồng một cây hay một vài cây lương thực chính, năng suất thấp, kỹ thuật thô sơ, rủi

ro lớn Do sợ rủi ro nên việc tiếp thu kỹ thuật mới bị hạn chế và thị trường nông thôn là thị trường chưa hoàn chỉnh Giai đoạn kinh doanh tổng hợp và đa dạng: Lúc mới chuyển sang sản xuất hàng hoá, nông dân bắt đầu trồng thêm các cây hàng hoá,

đa canh để giảm bớt rủi ro trong sản xuất nông nghiệp Nhờ có thêm thu nhập nên

có thể đầu tư để cải tiến kỹ thuật và thâm canh, nếu lao động thừa nhiều có thể phát triển ngành nghề phi nông nghiệp (Đào Thế Tuấn, 1997) [64] Theo đó, nông hộ chuyển dần sang hình thức canh tác kiểu trang trại đáp ứng nhu cầu tiêu thụ của thị trường Ở những nước công nghiệp phát triển như Anh thì hình thức sản xuất có lợi nhất của các nông hộ không phải là hình thành các xí nghiệp nông nghiệp quy mô lớn mà các nông hộ canh tác kiểu trang trại gia đình dùng lao động làm thuê Theo Nguyễn Phượng Vỹ (1999) [73], trang trại là một hình thức tổ chức kinh tế trong nông-lâm-ngư nghiệp phổ biến được hình thành trên cơ sở kinh tế hộ nông dân nhưng mang tính sản xuất hàng hoá Cho dù nông hộ chuyển đổi hình thức canh tác như thế nào thì lực lượng lao động nông hộ là yếu tố quan trọng, đặc biệt nông hộ sản xuất theo hình thức trang trại bất kỳ ở quốc gia phát triển hay đang phát triển thì đây là lực lượng sản xuất kinh doanh tạo ra nhiều sản phẩm cho xã hội để thu lợi nhuận cao về cho chính họ trong thế kỷ XXI (Trần Đức, 1998) [17] Như vậy, hộ nông dân tiến hoá từ tình trạng tự cấp sang sản xuất hàng hoá ở các mức độ khác nhau và quá trình cải tiến cơ cấu cây trồng gắn với thị trường được thực hiện ngày càng hoàn thiện hơn Trong thực tế, nếu không có sự hỗ trợ của Nhà nước, quá trình này cũng diễn ra nhưng rất chậm và trong quá trình phát triển sẽ nảy sinh các vấn đề làm cản trở tiến trình cải tiến cơ cấu cây trồng, cải tiến hệ thống canh tác Ở nước

ta, sau Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VII thì các nông hộ tự chủ, với tư cách là các chủ thể kinh tế chủ yếu trong nông thôn phải là một lực lượng chủ yếu tham gia và góp phần quan trọng vào công cuộc CNH, HĐH nông nghiệp nông thôn Sự tham gia của nông hộ vào CNH, HĐH chủ yếu thông qua các hoạt động

kinh tế của nông hộ theo sự định hướng của Nhà nước và được sự hỗ trợ của thành phần kinh tế quốc doanh Theo Hoàng Việt (1998) [71], kinh tế hộ nông thôn ở nước ta trong những năm qua đã có bước phát triển mạnh mẽ, nhưng cũng còn những tồn tại không nhỏ, đó là: (i) Tỷ lệ hộ nông nghiệp còn cao; (ii) Bình quân ruộng đất nông nghiệp một hộ rất thấp; (iii) Mức trang bị kỹ thuật còn ở mức thấp; (iv) Thu nhập của nông hộ chưa ở mức cao; (v) Trình độ dân trí vẫn còn ở mức thấp, nhiều nơi còn rất lạc hậu, số người mù chữ vùng cao ở mức cao (hơn 50%)

Những tồn tại trên đây của nông hộ là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến luân canh cây trồng, chuyển dịch cơ cấu cây trồng, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiến bộ, khắc phục những tồn tại trên đây nhằm mục tiêu hướng tới là phát triển HTCT vùng miền núi chúng ta cần phải căn cứ vào những nội dung bao hàm của phương pháp tiếp cận hệ thống như đã trình bày

2.1.2.9 Chính sách

Nhà kinh tế học người Anh Franks Ellis cho rằng không có một định nghĩa

“duy nhất” về thuật ngữ chính sách Các nhà kinh tế thường nghĩ chính sách là mục tiêu và phương pháp mà Chính phủ đưa ra nhằm tác động vào mức độ của biến động kinh tế như giá, thu nhập, thu nhập quốc dân, tỷ giá hối đoái và từ đó ông cho rằng chính sách được xác định như là đường lối hành động mà Chính phủ lựa chọn đối với một lĩnh vực của nền kinh tế, kể cả các mục tiêu mà Chính phủ tìm kiếm và sự lựa chọn các phương pháp để theo đuổi các mục tiêu đó (dẫn theo Phạm Thị Mỹ Dung và cs, 1995) [12]

Muốn quá trình chuyển đổi HTCT 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 Quá trình phát triển kinh tế sẽ phân hoá giàu nghèo, có sự chênh lệnh về thu nhập giữa nông thôn và thành thị, cần thiết phải rút lao động ra khỏi nông nghiệp bằng cách phát triển công nghiệp nông thôn và thâm canh tăng vụ để sản xuất hàng hoá Đa dạng cây trồng nhằm đa dạng hoá sản phẩm là quá trình chủ

yếu cải tiến cơ cấu cây trồng nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường nông nghiệp ngày càng đa dạng Đào Thế Tuấn (1997) [64] cho rằng: quá trình đa dạng hoá cây trồng là do sự phát triển của kinh tế hộ quyết định và còn tuỳ vào từng vùng, nhưng yếu tố khó khăn về vốn mang tính quyết định nhất Các hộ nghèo kinh doanh rất đa dạng, chỉ khi họ giàu lên thì mới tập trung vào một số ngành nhất định

Như vậy, chuyên môn hoá chỉ có thể xảy ra khi trình độ sản xuất hàng hoá đã phát triển đến mức cao Một khó khăn khác làm cho nông dân ngần ngại không dám đầu tư vào sản xuất và cải tiến cơ cấu cây trồng là do thiếu thị trường cho nông sản

Để giải quyết vấn đề thị trường, Nhà nước cần tạo môi trường lành mạnh cho sự phát triển của thị trường và xây dựng cơ sở hạ tầng chủ yếu là giao thông, thuỷ lợi, thông tin Sự phân hoá của hộ nông dân và trình độ sản xuất của các kiểu hộ ảnh hưởng rất lớn đến cải tiến cơ cấu cây trồng Các kiểu hộ nông dân khác nhau có trình độ tiếp thu và áp dụng kỹ thuật ở các mức khác nhau Kỹ thuật là yếu tố quan trọng trong sự cải tiến cơ cấu cây trồng của các hộ nông dân trong giai đoạn đầu sản xuất hàng hoá, khi kỹ thuật áp dụng chưa phải cần nhiều vốn thì việc đa dạng hoá sản xuất là một xu thế cần cho sự phát triển

Để thúc đẩy quá trình chuyển đổi HTCT một cách có căn cứ và kịp thời Theo Đặng Vũ Bình và cs (2002) [3] thì Nhà nước cần có chính sách về khoa học-công nghệ thông qua nghiên cứu, nhằm thiết lập ngay trên đồng ruộng của người nông dân những mô hình chuyển đổi cây trồng có hiệu quả và chuyển giao kỹ thuật thích ứng cho nông dân Đồng thời, sự phát triển đa dạng trong sản xuất nông nghiệp và ngành nghề nông thôn cần có chính sách quan tâm đến sự phát triển về giới Như vậy, HTCT được hình thành từ điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội cụ thể Con người không thể áp dụng một HTCT mới không phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội của con người

2.1.3 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng

2.1.3.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống

Hệ thống là một vấn đề được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu hệ thống được đề cập đến từ rất sớm,

một số phương pháp nghiên cứu phổ biến như phương pháp mô hình hoá, phương pháp chuyên khảo, phương pháp phân tích kinh tế… Sau đây là một số quan điểm, phương pháp của các nhà khoa học khi nghiên cứu về hệ thống: Rhoades và Booth

đã đề xuất hướng nghiên cứu bắt đầu từ nông dân theo mô hình “nông dân trở lại nông dân” (dẫn theo Phạm Thị Mỹ Dung và cs, 1995) [12]; “nông dân - đầu tiên -

và cuối cùng” Champer và cs (1989) [81]; Farington và Martin đề xuất hướng

“nghiên cứu có sự tham gia của nông dân” (dẫn theo Phạm Thị Mỹ Dung và cs, 1995) [12] Hướng “nghiên cứu bất đầu từ nông dân” được dựa trên các ý tưởng của tác giả Chamber và cs (1989) [81] Nội dung chủ yếu của các nguyên tắc theo hướng nghiên cứu này là: (i) Nghiên cứu có định hướng tới nông dân nghèo nguồn lực; (ii) Coi trọng kiến thức kỹ thuật có sẵn của nông dân nghèo nguồn lực; (iii) Coi trọng khả năng thực nghiệm và cải tiến của những người nông dân nghèo; (iv) Có nhiều điểm vào và ra Điểm xuất phát vấn đề bắt đầu từ sự lựa chọn của nông dân, nông dân trực tiếp tham gia thực hiện công tác nghiên cứu cùng với nhà khoa học

và phổ biến, chuyển giao kiến thức, kỹ thuật và kinh nghiệm sản xuất cho nông dân khác trong vùng và đặt người nông dân vào việc kiểm tra, giám sát và họ có vai trò đảo ngược tình thế

FAO (1992) [86] đưa ra phương pháp phát triển hệ thống canh tác và cho đây

là một phương pháp tiếp cận nhằm phát triển các hệ thống nông nghiệp và cộng đồng nông thôn trên cơ sở bền vững, việc nghiên cứu xây dựng các hệ thống canh tác tiến bộ phải được bắt đầu từ phân tích hệ thống canh tác truyền thống Những nghiên cứu phát triển hệ thống canh tác của FAO là một nỗ lực nhằm bổ sung và hoàn thiện cho các tiếp cận đơn lẻ Xuất phát điểm của hệ thống canh tác là nhìn nhận cả nông trại như một hệ thống; phân tích toàn bộ hạn chế và tiềm năng; xác định các nghiên cứu thích hợp theo thứ tự ưu tiên và những thay đổi cần thiết được thể chế vào chính sách; thử nghiệm trên thực tế đồng ruộng, hoặc mô phỏng các hiệu ứng của nó bằng các mô hình hoá trong trường hợp chính sách thay đổi Sau đó tiến hành phân tích, đánh giá hiệu quả hiện tại trên quy mô toàn nông trại và đề xuất hướng cải tiến phát triển của nông trại trong thời gian tới Spedding (1975) [98] đã

đưa ra 2 phương pháp cơ bản trong nghiên cứu hệ thống canh tác:

(i) Nghiên cứu hoàn thiện hoặc cải tiến hệ thống đã có sẵn, tức là 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, hạn chế đến hoạt động của hệ thống, cần tác động cải tiến, sửa chữa khai thông để cho hệ thống hoàn thiện hơn, có hiệu quả hơn; (ii) Nghiên cứu xây dựng hệ thống mới: Phương pháp này đòi hỏi phải có đầu tư, tính toán và cân nhắc kỹ lưỡng, cách nghiên cứu này cần có trình độ cao hơn để tổ chức, sắp đặt các bộ phận trong hệ thống dự kiến đúng vị trí, trong các mối quan hệ giữa các phần tử để đạt được mục tiêu của hệ thống tốt nhất

Mai Văn Quyền (1996) [40] đã có đúc kết các phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu hệ thống canh tác bao gồm:

(i) Tiếp cận từ dưới lên trên (bottom-up) là dùng phương pháp quan sát phân tích tìm điểm ách tắc của hệ thống để xác định phương pháp can thiệp thích hợp và

có hiệu quả Trước đây, thường dùng phương pháp tiếp cận từ trên xuống, phương pháp này tỏ ra không hiệu quả vì nhà nghiên cứu không thấy được hết các điều kiện của nông dân, do đó giải pháp đề xuất thường không phù hợp và được thay thế bằng phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia của nông dân (PRA: Participatory

Rural Appraisal); (ii) Tiếp cận hệ thống (System approach): Đây là phương pháp

nghiên cứu dùng để xét các vấn đề trên quan điểm hệ thống, nó giúp cho sự hiểu biết và giải thích các mối quan hệ tương tác giữa các sự vật và hiện tượng; (iii) Tiếp cận theo quá trình phát triển lịch sử từ thấp lên cao: phương pháp này coi trọng phân tích động thái của sự phát triển cơ cấu cây trồng trong lịch sử Vì qua đó, sẽ xác định được sự phát triển của hệ thống trong tương lai, đồng thời giúp cho việc giải quyết các trở ngại phù hợp với hướng phát triển đó

Zandstra và cs (1981) [105] đã đề xuất một phương pháp nghiên cứu hệ thống canh tác của nông trại Các tác giả đã chỉ rõ: sản lượng hàng năm trên một đơn vị diện tích đất có thể tăng lên bằng cách cải thiện năng suất cây trồng hoặc trồng tăng thêm các cây trồng khác trong năm Nghiên cứu hệ thống canh tác là tìm kiếm những giải pháp để tăng sản lượng bằng cả hai cách Phương pháp nghiên cứu

hệ thống canh tác về sau được Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và các chương trình nghiên cứu về cơ cấu cây trồng quốc gia trong mạng lưới hệ thống cây trồng

Châu Á (Asian Cropping System Network-ACSN) sử dụng và phát triển (Hien Bui

Huy và cs, 2001) [91] Quá trình nghiên cứu liên quan đến một loạt các hoạt động

trong nông trại Tổ chức thực hiện theo các bước sau: (i) Chọn điểm: địa điểm nghiên cứu là một hoặc vài loại đất Tiêu chí để chọn điểm nghiên cứu là điểm có tiềm năng, phải đại diện cho vùng rộng lớn, nông dân sẵn sàng hợp tác Sẽ rất thuận lợi nếu điểm được chọn để triển khai nghiên cứu được Chính phủ ưu tiên vì chương trình sản xuất sau này sẽ thực hiện dễ dàng hơn; (ii) Mô tả điểm: điểm nghiên cứu sau khi chọn sẽ được mô tả về đặc điểm tự nhiên, kinh tế-xã hội, hiện trạng cơ cấu cây trồng cần phải được đánh giá; (iii) Thiết kế hệ thống canh tác: các mô hình cây trồng được thiết kế trên những đặc điểm của điểm nghiên cứu, nhằm đạt được sản lượng, lợi nhuận cao, ổn định và bảo vệ môi trường sinh thái; (iv) Thử nghiệm cây trồng mới: cây trồng được thử nghiệm trên ruộng nông dân, nhằm xác định khả năng thích nghi và ổn định của chúng Chỉ tiêu theo dõi gồm năng suất nông học, hiệu quả

sử dụng đất, yêu cầu về tài nguyên (lao động, vật tư, một số chỉ tiêu đánh giá kết quả và hiệu quả kinh tế); (v) Đánh giá sản xuất thử: những mô hình canh tác có năng suất và hiệu quả được xác định dựa trên kết quả thử nghiệm, sau đó được đưa vào sản xuất thử nhằm đánh giá khả năng thích nghi trên diện rộng của mô hình triển vọng trước khi xây dựng những chương trình sản xuất ở qui mô lớn hơn; (vi) Chương trình sản xuất: sau khi xác định những hệ thống canh tác thích hợp nhất và những biện pháp

kỹ thuật liên hoàn kèm theo, các tổ chức khuyến nông với sự giúp đỡ của chính quyền, xây dựng chương trình quảng bá, thực hiện chương trình sản xuất

2.1.3.2 Phát triển nông nghiệp trên quan điểm hệ thống

Khi nghiên cứu phát triển nông nghiệp phải coi nông nghiệp là một hệ thống

để có thể tác động một cách đồng bộ Phải coi nông nghiệp là sự đan xen, kết hợp giữa ba lĩnh vực: khoa học sinh học, kinh tế và xã hội Phải căn cứ điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của vùng cụ thể để định hướng phát triển cho trước mắt và tương

lai (Phạm Bình Quyền và cs, 1992) [39] Xác định và phân tích hệ thống canh tác là

một nội dung chính của nghiên cứu hệ thống canh tác (Phạm Chí Thành và cs, 1993) [45] Ông cũng cho rằng hiện nay đang tồn tại hai quan điểm về phát triển nông nghiệp: (i) Phát triển nông nghiệp theo quan điểm sinh thái, có nghĩa là đặt cây trồng, vật nuôi vào đúng vị trí của nó trong môi trường đã xác định sao cho có năng suất cao,

ổn định và bảo vệ môi trường; (ii) Phát triển nông nghiệp theo quan điểm kinh tế thị trường, nghĩa là tự do kinh doanh, lấy lợi ích kinh tế làm mục tiêu chính, người nông dân chỉ sản xuất những gì mà khách hàng cần, họ cạnh tranh trong sản xuất và tiền tệ hoá quá trình sản xuất

Cả hai xu hướng phát triển trên đều có ưu và khuyết điểm riêng Hợp lý hơn

cả là phát triển nông nghiệp theo kinh tế thị trường kết hợp hài hoà với nông nghiệp sinh thái Mỗi quốc gia cũng như mỗi vùng sinh thái có các đặc điểm, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khác nhau nên có thể định hướng phát triển nông nghiệp khác nhau Các nước đang phát triển muốn đưa nông nghiệp phát triển với tốc độ tăng trưởng từ 1% đến 4%/năm đã áp dụng một trong những mô hình thuyết sau đây để giải thích quá trình phát triển (Đào Thế Tuấn, 1986) [62]:

(i) Thuyết mô hình bảo vệ: Thuyết này cho rằng sở dĩ đất nông nghiệp bị thoái hoá là do độ màu mỡ bị giảm dần và kiệt quệ Muốn tăng năng suất phải phục hồi và bảo vệ độ màu mỡ của đất bằng luân canh và bón phân

(ii) Thuyết mô hình thúc đẩy của thành thị công nghiệp: thuyết này chủ trương rằng nông nghiệp chỉ phát triển mạnh ở những vùng quanh và gần thành thị, nguyên nhân chính gây nên hiện tượng này là do thành thị cung cấp vật tư cho nông nghiệp nhưng lại là thị trường tiêu thụ các sản phẩm do nông nghiệp làm ra

(iii) Mô hình khuyếch tán: thuyết này cho rằng kỹ thuật tiên tiến và phương pháp quản lý trong nông nghiệp phổ biến dần từ nông dân này sang nông dân khác,

từ vùng này sang vùng khác như giống cây trồng chẳng hạn nếu tốt sẽ được lan truyền từ trung tâm sang các vùng xung quanh hoặc từ người làm đầu tiên sang các nông dân khác xung quanh

(iv) Thuyết mô hình đầu tư hiệu quả cao: thuyết này cho rằng nông dân cổ truyền sở dĩ không tiếp thu được kỹ thuật mới vì thiếu đầu tư có hiệu quả cao Tình

trạng này được thay đổi lúc xuất hiện giống lúa mỳ, ngô có năng suất cao do các trung tâm nghiên cứu Quốc tế tạo ra Các giống này phản ứng mạnh với phân bón, thuốc trừ sâu, cải tạo đất nên mang lại hiệu quả cao cho nông dân, đã thúc đẩy nông

nghiệp phát triển nhanh và tạo nên “cuộc cách mạng xanh”

(v) Thuyết mô hình phát triển bị kích thích: theo thuyết này sự thay đổi giá

cả trên thị trường kích thích cải tiến kỹ thuật và tạo nên sự phát triển

Để có thể phát triển nông nghiệp Việt Nam một cách bền vững không nên áp dụng đơn lẻ một trong các thuyết nêu trên mà phải kết kợp đủ các mặt của các thuyết trên một cách hài hoà Vì nông nghiệp Việt Nam hiện nay đang trong quá trình phát triển, chuyển sang sản xuất hàng hoá, đang tìm kiếm thị trường, thu hút đầu tư, cải tiến kỹ thuật công nghệ, đặc biệt là công nghệ chế biến nên cần hội tụ đủ

cả năm thuyết nêu trên đây để nhanh tiến tới sự phát triển bền vững Thực tiễn nông nghiệp Việt Nam đã cho thấy thị trường đầu ra là rất quan trọng, nó sẽ quyết định sự phát triển Có đầu ra sản xuất sẽ phát triển rất mạnh và ổn định: sản xuất cà phê hay

hồ tiêu của Việt Nam trong những năm qua là các minh chứng điển hình, có ý nghĩa Trên quan điểm hệ thống, nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác phải bắt đầu

từ phân tích một cách có hệ thống hiện trạng canh tác của nông dân trong vùng để tìm được điểm hạn chế cần được cải tiến, có như vậy mới tạo tính trồi cao, hiệu quả sản xuất sẽ cao hơn Điểm xuất phát vấn đề được bắt đầu từ sự lựa chọn của nông dân, nông dân trực tiếp tham gia thực hiện công tác nghiên cứu cùng với nhà khoa học và phổ biến, chuyển giao kiến thức kỹ thuật, kinh nghiệm sản xuất lại cho nông dân trong vùng

2.2 Tình hình nghiên cứu hệ thống cây trồng

2.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Theo Flach và cs (1989) [88] thì luân canh cây trồng là trình tự sắp xếp gieo trồng các loại cây trên cùng một mảnh đất theo mùa vụ của từng loại cây trồng đó Luân canh cây trồng được sử dụng quan trọng trong: duy trì độ màu mỡ của đất; ngăn chặn sự gia tăng số lượng của các loài bệnh hại, sâu hại, cỏ dại trong đất; điều khiển, hạn chế xói mòn

Nghiên cứu sâu về luân cânh cây trồng tác giả Geurts và cs (1989) [90] cho rằng

do cải tiến phát minh của kỹ thuật công nghệ như sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ nên đã giảm phần nào sự cần thiết về luân canh cây trồng Tuy nhiên, có một số lượng quan trọng gia tăng trong đất của các loài bệnh hại và những bệnh gây nên do tuyến trùng thì ở đó bắt buộc phải thực hiện chương trình luân canh cây trồng

Ví dụ: cây củ cải đường và cây lấy sợi, cây thuốc lá và cây khoai tây là được trồng xen theo chu kỳ 3-4 năm Một số quy định liên quan đến luân canh cây trồng như; tiếp tục gieo trồng cây có hạt, cây đậu đỗ sẽ ngăn chặn được nguy cơ như nói ở trên (ngoại trừ:

vụ lúa khô và ẩm ướt xảy ra sau đó, phần lớn đất phù sa được bồi hàng năm); cây trồng

họ đậu không được gieo trồng trong trật tự sắp xếp nói trên cho dù cây họ đậu được gieo bằng hạt hoặc hình thức khác để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi; những cây trồng thường hay bị bệnh ở rễ thì không nên gieo trồng vì sẽ không thành công Ví dụ, cây thuốc lá không nên gieo trồng cùng cây khoai tây

Theo Geurts và cs (1989) [100] khái niệm xen canh được hiểu là: Trong thời

kỳ gieo trồng cây lâu năm, như cây cọ dầu và cao su người nông dân thường trồng xen cây trồng ngắn ngày (cây trồng thu hoa lợi hoặc cây trồng lương thực) sao cho chúng theo khớp nhau Những cây trồng đó sẽ cung cấp cho người nông dân nhiều thu nhập trong thời kỳ mà cây trồng lâu năm chưa có sản lượng Giai đoạn sau, thì những cây được trồng xen phải được sắp xếp lại vì tán của chúng đã bao phủ để duy trì độ màu mỡ của đất, ngăn chặn cỏ dại và quản lý xói mòn đất

Nghiên cứu lịch sử phát triển nông nghiệp trong đó có sự hình thành và phát triển cơ cấu cây trồng theo các giai đoạn khác nhau, từ chọc lỗ bỏ hạt đến cày máy, làm đất ở mức hiện đại Hình thức định canh được xác định là yếu tố cơ bản và cần thiết để xuất hiện cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp Hình thức định canh giai đoạn đầu đã xuất hiện cơ cấu cây trồng giản đơn Thí dụ ở Châu Âu từ thế kỷ thứ VIII đến thế kỷ XVIII trong suốt 1.000 năm chế độ luân canh chu kỳ 3 năm với hệ thống cây trồng là ngũ cốc và bỏ hoá Năng suất ngũ cốc trong thời kỳ này chỉ đạt 5-6 tạ/ha

Sau khi một số cây trồng từ Châu Mỹ được nhập vào Châu Âu như khoai tây, ngô cùng với việc phát triển một số cây cỏ họ đậu (cỏ ba lá), đã tạo điều kiện cho

việc hình thành hệ canh tác mới Đó là chế độ luân canh chu kỳ 4 năm Chế độ luân canh này đánh dấu một bước ngoặc lịch sử trong quá trình phát triển nông nghiệp của Châu Âu Chế độ luân canh 4 năm và 4 khu (Nordfolk) với hệ thống cây trồng gồm một số cây chăm sóc giữa hàng như khoai tây, cây củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây cỏ ba lá và ngũ cốc mùa đông Do xuất hiện chế độ luân canh với hệ thống cây trồng như trên nên phải tăng cường các biện pháp kỹ thuật như làm đất, bón phân và cây cỏ ba lá có tác dụng bồi dưỡng cải tạo đất tốt, đã làm cho năng suất ngũ cốc tăng 2 lần so với chế độ luân canh cũ (năng suất ngũ cốc đạt 16-17 tạ/ha), sản phẩm lương thực, thực phẩm trên 1 ha đất canh tác tăng lên gấp 4 lần (do khoai tây, củ, quả được đưa thêm vào hệ thống cây trồng và do năng suất ngũ cốc tăng) Chế độ Nordfolk bắt đầu được áp dụng rộng rãi và đem lại nhiều thắng lợi ở Anh và sau đó lan tràn sang các nước Tây Âu khác Vùng Bắc nước Pháp áp dụng hệ thống 5 năm hay 5 khu: củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, đậu Hà Lan, yến mạch Đan Mạch thực hiện hệ thống 8 khu: củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, khoai tây, để nghỉ mùa đông (Phùng Đăng Chinh và

cs, 1987) [8]; (Bùi Huy Đáp, 1994) [15]

Châu Á là khu vực trồng lúa chủ yếu Khoảng 90% lúa trên thế giới được sản xuất ở Châu Á đất trồng lúa ở Châu Á chỉ có một phần rất nhỏ được tưới, còn khoảng 70% diện tích là gieo trồng nhờ nước trời Trước đây trên đất lúa có tưới thường được trồng 2 vụ lúa trong năm và trên đất lúa nhờ nước trời, thường được trồng 1 vụ lúa trong mùa mưa Vào những năm 1960, các nhà sinh lý thực vật nhận thấy rằng không có một loại giống cây trồng nào có khả năng sử dụng hết các lợi thế tài nguyên thiên nhiên ở một vùng và các nhà nghiên cứu Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) đã nhận thức rằng các giống lúa mới thấp cây, đứng lá, tiềm năng sản lượng cao chỉ có thể giải quyết vấn đề lương thực trong một phạm vi hạn chế

Do đó từ những năm đầu của thập kỷ 70 các nhà khoa học của các nước Châu á đã

đi sâu nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên đất lúa theo hướng lấy lúa làm nền, tăng cường phát triển các loại cây hoa màu trồng cạn Các chế độ trồng xen, trồng gối, trồng nối tiếp ngày càng được chú ý nghiên cứu

Chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn Ấn Độ 1960 - 1972 lấy

hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp đã kết luận: “Hệ canh tác dành ưu tiên cho cây lương thực, chu kỳ 1 năm 2 vụ cốc (2 vụ lúa nước, hoặc 1 vụ lúa và 1 vụ lúa mì), đưa thêm vào 1 vụ đậu

đỗ đã đáp ứng được 3 mục tiêu: khai thác tối ưu tiềm năng của đất đai, ảnh hưởng tích cực đến độ phì nhiêu của đất trồng và đảm bảo lợi ích của người nông dân” Đài Loan nghiên cứu giống cây hoa màu chịu rợp trồng xen trong mía (cây công nghiệp chiếm diện tích lớn nhất ở Đài Loan), hoa màu chịu hạn trồng mùa khô để đưa vào trồng sau khi thu hoạch lúa mùa Ở Trung Quốc trên các vùng đất lúa 2 vụ,

hệ thống cây trồng 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, HTCT thường là 1 vụ lúa và 1 vụ cây trồng cạn

Theo tài liệu của FAO (1992) [93], diện tích đất nông nghiệp của toàn Thế giới là 1 tỷ 476 triệu ha, trong đó đất dốc có 973 triệu ha (chiếm 65,9%) là ở vùng đồi núi Ở vùng Châu Á và Thái Bình Dương trong tổng số 453 triệu ha đất nông nghiệp thì có tới 351 triệu ha ở các vùng đồi núi (chiếm 77,4%) và cũng theo FAO, trên toàn hành tinh đã có 544 triệu ha đất canh tác mất khả năng sản xuất do sử dụng đất không đúng cách thức Để đảm bảo nhu cầu nông sản cho gần 6 tỷ người hiện có trên hành tinh, ngoài việc nghiên cứu theo hướng thâm canh, tăng vụ trên cơ

sở bố trí các hệ thống cây trồng tối ưu tuỳ thuộc điều kiện của từng vùng trên các khu đất trồng lúa và đất canh tác ở các vùng đất bằng, xu hướng các nước trên thế giới, đặc biệt là các nước đang phát triển là tập trung nghiên cứu, khai thác đất nông nghiệp ở vùng đồi núi theo hướng đa dạng hoá cây trồng và bảo vệ đất canh tác trên đất dốc để phát triển bền vững

Theo đó ở các vùng đồi núi đất nông nghiệp có độ dốc trên 100 thường chiếm 50-60% diện tích đất nông nghiệp hiện đang được khai thác Do đó nghiên cứu khai thác đất nông nghiệp ở miền đồi núi thực chất là vấn đề nghiên cứu canh tác trên đất dốc hay canh tác trên đất nương rẫy Nghiên cứu quan hệ giữa hệ thống cây trồng trên đất dốc với vấn đề rửa trôi, xói mòn đất, nghiên cứu ứng dụng hệ thống canh tác nông lâm nghiệp kết hợp trên đất dốc

Những năm gần đây ở khu vực Châu Á, các trung tâm nghiên cứu Quốc tế và Quốc gia đã tiến hành nghiên cứu về tình trạng và nguyên nhân đất bị xói mòn, thoái hoá, rửa trôi, mối liên hệ kiểu sử dụng đất canh tác và sự xói mòn Đã có một

số kết quả nghiên cứu của các trung tâm này được công bố trong cuộc hội thảo tại Nepal (Beets, 1991) [78] Một số kết quả nghiên cứu giữa xói mòn và hệ canh tác tại vùng núi Hindu, Kush Himalayan và một số nước Châu Á Hệ canh tác truyền thống trên đất dốc kiểu du canh, gây xói mòn nghiêm trọng (rửa trôi 100-120 tấn đất/năm) Hệ canh tác ruộng bậc thang và trồng cây theo băng có tác dụng giảm sự xói mòn (rửa trôi 2-16 tấn đất/năm) Các kết quả nghiên cứu cũng đưa ra 4 nguyên nhân gây thoái hoá đất là: nhân tố tự nhiên (khí hậu, độ dốc); quản lý kém (khai thác rừng bừa bãi); gây cháy rừng; chính sách vĩ mô (quyền sở hữu đất đai, thiếu sự hướng dẫn)

Nghiên cứu về kỹ thuật canh tác trên đất dốc (Sloping Agriculture Land Technology - SALT) lần đầu tiên áp dụng ở Philippine có kết quả với hệ thống cây

trồng và biện pháp kỹ thuật canh tác như sau: các cây hàng năm và cây lâu năm được gieo trồng thành băng xen kẽ rộng từ 3-5 m, các loại cây trồng cố định đạm được trồng thành 2 hàng dày theo đường đồng mức để tạo thành hàng rào Khi những cây hàng rào cao từ 1,5-2 m người ta đốn khoảng 0,75 m, cành lá dùng để rải lên băng tạo lợp che phủ và giữ ẩm, chống xói mòn Cây lâu năm thường là cây cà phê, cao su, cam, điểm trình diễn từ năm 1978 có độ dốc của đất 200, thực tế thu nhập bình quân hàng năm trên 1 ha áp dụng SALT cao gấp 4 lần so với hệ thống độc canh cổ truyền Mô hình này cũng được B.T Kang áp dụng ở Nigeria gọi là

canh tác theo băng (Alley cropping) (Nguyễn Vy, 1992) [72]; (Phạm Minh Nguyệt,

1994) [33]; (World Bank, 1994) [102]

Canh tác trên đồi núi bị chi phối nhiều đến sản xuất nông nghiệp là độ dốc Việc sử dụng đất dốc để trồng các loại cây nào đó còn tuỳ thuộc vào chế độ mưa, chất đất và các biện pháp kỹ thuật canh tác được sử dụng để chống xói mòn Vì vậy trên đất dốc thường người ta không gieo trồng độc canh một loại cây liên tục mà thường trồng gối, trồng xen, luân canh Các kết quả nghiên cứu trên thế giới cho