Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum

Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY,

TỈNH KON TUM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY,

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình “Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác

hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum” đã đƣợc tập thể tác giả đồng ý cho phép nghiên cứu sinh sử dụng

bảo vệ luận án tiến sĩ Số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án trung thực và chƣa sử dụng bảo vệ một học vị nào Các trích dẫn đúng theo tài liệu tham khảo

Kon Tum, ngày tháng năm 2013

Tác giả luận án

Nguyễn Phi Hùng

- Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum; Ủy ban nhân dân huyện Sa Thầy; Phòng Nông nghiệp & Phát triển nông thôn huyện Sa Thầy; Ủy ban nhân dân xã Sa Bình, Ủy ban nhân dân xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy;

- Lãnh đạo Đại học Đà Nẵng, Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kon Tum;

- Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn tỉnh Kon Tum;

- Thầy hướng dẫn khoa học: GS.TS Trần An Phong, TS Hoàng Minh Tâm;

- Quý Thầy Cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu

Xin được tri ân và ghi nhận tất cả sự giúp đỡ quý báu trên

Xin chân thành cám ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH xii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

2.1 Mục tiêu chung 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4.1 Đối tượng 3

4.2 Phạm vi nghiên cứu 4

4.3 Thời gian nghiên cứu. 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 5

1 Cơ sở lý luận về cơ cấu cây trồng 5

1.1 Cơ cấu cây trồng là bộ phận chủ yếu của hệ thống trồng trọt 5

1.2 Điều kiện tự nhiên với cơ cấu cây trồng 6

1.3 Hệ sinh thái với cơ cấu cây trồng 8

1.4 Hộ nông dân với cơ cấu cây trồng 10

1.5 Luân canh, tăng vụ, xen canh với cơ cấu cây trồng hợp lý 11

2 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập và cơ cấu, công thức luân canh, xen canh cây trồng ………18

2.1 Kết quả nghiên cứu ở nước ngoài …………18

2.2 Kết quả nghiên cứu trong nước 25

3 Phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác

hiệu quả 33

4 Những đúc kết từ tổng quan nghiên cứu tài liệu 37

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

40

1 Vật liệu nghiên cứu 40

2 Nội dung nghiên cứu 41

2.1 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41

2.2 Điều tra, nghiên cứu đánh giá hiện trạng cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41

2.3 Nghiên cứu xác định một số giống cây trồng ngắn ngày thích hợp trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41

2.4 Nghiên cứu xây dựng công thức luân canh, xen canh cây trồng hợp lý trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41

2.5 Xây dựng mô hình sản xuất trong điều kiện chủ động nước tưới và không chủ động nước tưới 41

3 Phương pháp nghiên cứu 41

3.1 Điều tra hiện trạng 41

3.2 Thí nghiệm đồng ruộng 45

3.3 Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế 52

3.4 Phương pháp xử lý số liệu 52

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53

1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 53

1.1 Điều kiện tự nhiên 53

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 67

2 Hiện trạng sản xuất trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông 72

2.1 Hiện trạng sử dụng đất, mùa vụ và cơ cấu cây trồng 72

2.2 Giống gieo trồng 74

2.3 Đầu tư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật 76

2.4 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 78

3 Kết quả nghiên cứu xác định một số cây trồng thích hợp trên đất bán ngập

thủy điện Ialy và PleiKrông 81

3.1 Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống lúa thích hợp cho vụ hè thu 81

3.2 Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống đậu đỗ ăn hạt thích hợp với vụ xuân hè trong điều kiện không chủ động tưới 96

3.3 Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống bí đỏ thích hợp với vụ xuân hè trong điều kiện chủ động nước tưới 109

3.4 Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống sắn 117

4 Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh cây trồng 128

4.1 Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh cây trồng trên chân đất chủ động nước 128

4.2 Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh trên chân đất không chủ động nước 132

5 Kết quả xây dựng mô hình 136

5.1 Trên chân đất không chủ động nước tưới 136

5.2 Trên chân đất chủ động nước tưới 137

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 145

1 Kết luận 145

2 Đề nghị 146

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 147

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

PHỤLỤC……… 156

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

1 CCCL Chiều cao cây lúa

2 DEM (Digital elevation map) Mô hình số hóa độ cao

11 NSLT Năng suất lý thuyết

12 NSTT Năng suất thực thu

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Tổng hợp diện tích các loại đất huyện Sa Thầy (ha) 58 3.2 Diện tích đất bán ngập thủy điện Ialy (ha) 59 3.3 Diện tích đất bán ngập thủy điện PleiKrông (ha) 60 3.4 Đặc điểm nông hóa đất khu vực nghiên cứu 61 3.5 Khung thời gian hở đất theo hồ và cao trình vùng đất bán ngập

Ialy và PleiKrông

61

3.6 Hiện trạng sử dụng đất và cơ cấu cây trồng trên đất bán ngập

thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)

73

3.7 Hiện trạng các giống cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy

và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)

75

3.8 Tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV trên đất bán ngập

thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)

77

3.9 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy

điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)

78

3.10 Đặc điểm sinh trưởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy

điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010

82

3.11 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập

thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010

84

3.12 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán

ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và

2010

87

3.13 Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy

điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010

88

3.14 Đặc điểm sinh trưởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy

điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và

2010

89

3.15 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập

thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm

2009 và 2010

91

3.16 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán

ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu

năm 2009 và 2010

93

3.17 Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy

điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và

2010

94

3.18 Đặc điểm sinh trưởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán

ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009

và 2010

97

3.19 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất

bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm

2009 và 2010

99

3.20 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên

đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè

năm 2009 và 2010

101

3.21 Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán

ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009

và 2010

102

3.22 Đặc điểm sinh trưởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán

ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè

năm 2009 và 2010

104

3.23 Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất

bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân

hè năm 2009 và 2010

105

3.24 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên

đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ

xuân hè 2009 và 2010

107

3.25 Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán

ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè

2009 và 2010

108

3.26 Đặc điểm sinh trưởng và mức độ nhiễm sâu, bệnh của các

giống bí đỏ trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình

trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010

110

3.27 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống bí đỏ trên đất bán

ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009

và 2010

111

3.28 Năng suất trung bình của các giống bí đỏ trên đất bán ngập

thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và

2010

113

3.29 Đặc điểm sinh trưởng và mức độ nhiễm sâu, bệnh của các

giống bí đỏ trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ

Moong trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010

114

3.30 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống bí đỏ trên đất bán

ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè

năm 2009 và 2010

115

3.31 Năng suất trung bình của các giống bí đỏ trên đất bán ngập

thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè năm

2009 và 2010

116

3.32 Đặc điểm sinh trưởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy

điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010

119

3.33 Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống sắn trên đất bán ngập

thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010

120

3.34 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán

ngập lòng hồ thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và

2010

121

3.35 Năng suất trung bình của các giống sắn trên đất bán ngập thủy

điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010

122

3.36 Đặc điểm sinh trưởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy

điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010

124

3.37 Một số chỉ tiêu chất lượng của các giống sắn trên đất bán ngập

thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010

125

3.38 Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán

ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và

2010

126

3.39 Năng suất trung bình của các giống sắn trên đất bán ngập thủy

điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010

127

3.40 Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất chủ động

nước tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy

129

3.41 Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất chủ động

nước tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy

131

3.42 Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất không chủ

động nước tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy

133

3.43 Hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng trên đất không chủ động

nước tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy

135

3.44 Thời gian sinh trưởng và năng suất đậu tương, lúa trong mô

hình Đậu tương (xuân hè) – Lúa (hè thu) trên đất chủ động

nước năm 2011

137

3.45 Thời gian sinh trưởng và năng suất đậu tương, ngô trong mô

hình Đậu tương (xuân hè) – Ngô (hè thu) trên đất chủ động

nước năm 2011

138

3.46 Thời gian sinh trưởng và năng suất của đậu đen, ngô trong mô

hình Đậu đen (xuân hè) – Ngô (hè thu) trên đất không chủ động

nước năm 2011

138

3.47 Thời gian sinh trưởng và năng suất của sắn, đậu đen trong mô

hình Sắn xen Đậu đen trên đất không chủ động nước năm 2011

2.1-PL Nguồn gốc, đặc điểm vật liệu nghiên cứu 157 2.2-PL Mẫu phiếu điều tra hiện trạng sản xuất trên đất bán ngập thủy

điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy

C) 171 3.6-PL Nhiệt độ không khí cao nhất TB tại khu vực nghiên cứu ( o C) 172 3.7-PL Nhiệt độ không khí thấp nhất TB tại khu vực nghiên cứu ( o

C) 172 3.8-PL Biên độ dao động ngày đêm TB của nhiệt độ không khí ( o

C) 172 3.9-PL Lƣợng mƣa trung bình tháng tại khu vực nghiên cứu (mm) 173 3.10-PL Số ngày có mƣa trung bình tại khu vực nghiên cứu (ngày) 173 3.11-PL Độ ẩm không khí trung bình tại khu vực nghiên cứu (%) 173 3.12-PL Tổng lƣợng bốc hơi tại khu vực nghiên cứu (mm) 174 3.13-PL Tốc độ gió trung bình tại khu vực nghiên cứu (m/s) 174

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.1 Ảnh DEM độ phân giải 30 m vùng lòng hồ Ialy 42

2.2 Ảnh DEM độ phân giải 30 m vùng lòng hồ PleiKrông 42

2.3 Ảnh vệ tinh SPOT-5 độ phân giải 2,5 m vùng lòng hồ Ialy 43

2.4 Ảnh vệ tinh SPOT-5 độ phân giải 2,5 m vùng lòng hồ

PleiKrông

43

2.8 Phân loại theo cao trình lòng hồ PleiKrông 44

3.2 Diễn biến khí hậu huyện Sa Thầy năm 2009 66

3.3 Diễn biến khí hậu huyện Sa Thầy năm 2010 66

3.4 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy

điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)

79

3.5 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên

đất chủ động nước tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy

130

Hình Tên hình Trang

3.6 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên

đất chủ động nước tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy

132

3.7 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây

trồng trên đất không chủ động nước tại xã Sa Bình, huyện Sa

Thầy

134

3.8 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây

trồng trên đất không chủ động nước tại xã Hơ Moong, huyện

Sa Thầy

136

3.9 Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Sa Bình, huyện Sa

Thầy tính theo lãi thuần

142

3.10 Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Hơ Moong, huyện Sa

Thầy tính theo lãi thuần

144

2.1-PL Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống lúa 175

2.2-PL Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống đậu đỗ ăn hạt 181

2.3-PL Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống bí đỏ 189

2.4-PL Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống sắn 194

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Kon Tum nằm ở cực Bắc Tây Nguyên, địa hình đồi núi cao, chia cắt mạnh, mạng lưới sông suối khá dày, nhiều thác ghềnh rất thuận lợi để phát triển thủy điện Trong những năm qua, các công trình thủy điện Ialy (780 MW), Sê San 3 (260 MW), Sê San 3A (108 MW), Sê San 4 (360 MW), PleiKrông (100 MW) đưa vào vận hành đã đóng góp đáng kể cho sự nghiệp phát triển kinh tế

- xã hội của cả nước nói chung và tỉnh Kon Tum nói riêng

Nét đặc thù của hầu hết các công trình thủy điện ở Việt Nam là ngoài mục đích sản xuất điện còn sử dụng để chống hạn trong mùa khô và cắt lũ trong mùa mưa bão cho vùng hạ du Chế độ vận hành theo chu kỳ của các nhà máy thủy điện được tính toán cụ thể cho từng thời điểm trong năm Hồ chứa nước được điều tiết theo quy luật tích nước vào cuối mùa mưa và xả nước vào đầu mùa khô tạo nên vùng đất bán ngập nước có diện tích khá lớn

Tại Kon Tum, hai công trình thủy điện Ialy và PleiKrông thời kỳ tích nước đã gây ngập, bán ngập hơn 6.000 ha đất nông nghiệp trên địa bàn các huyện Sa Thầy, Đăk Tô, Đăk Hà và thành phố Kon Tum Mặc dù công tác tái định cư ở vùng ngập lòng hồ đã được thực hiện, song thực tế cho thấy việc giải quyết đất sản xuất cho người dân gặp nhiều khó khăn do quỹ đất hạn chế

Thời gian qua, đồng bào sống quanh vùng hồ Ialy và PleiKrông cũng đã đưa một số giống lúa, ngô, đậu đỗ vào sản xuất trên đất bán ngập nhưng do quy trình tích nước các hồ chứa chưa ổn định, chưa xác định được loại giống, thời điểm gieo trồng, kỹ thuật canh tác phù hợp nên chỉ sản xuất một vụ/năm, hiệu quả mang lại còn rất hạn chế Nhiều diện tích gieo trồng chưa đến lúc thu hoạch đã bị ngập trong lòng hồ Chính vì thế, việc phá rừng lấy đất sản xuất đã diễn ra nghiêm trọng làm hủy hoại tài nguyên rừng, đa dạng sinh học, thoái hóa đất đai, bồi lắng lòng hồ các công trình thủy điện, thủy lợi

Theo kết quả điều tra của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Sa Thầy và cam kết giữa nhà máy thủy điện Ialy với Ủy ban nhân dân huyện Sa Thầy, thời gian hở đất của vùng bán ngập thường từ đầu tháng 2 đến cuối tháng 10 hàng năm (khoảng 210 - 270 ngày/năm) Tháng 5/2011, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 686/QĐ-TTg về Quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ PleiKrông, Ialy, Sê San 4 và Sê San 4A trong mùa lũ hàng năm Đây là cơ sở để nghiên cứu sản xuất 2 vụ/năm tại vùng đất bán ngập các công trình thủy điện trên địa bàn huyện Sa Thầy

Từ yêu cầu thực tiễn, việc xác định công thức luân canh cây trồng, mùa

vụ phù hợp trên đất bán ngập các công trình thuỷ điện PleiKrông, Ialy tại huyện

Sa Thầy là việc làm cấp thiết nhằm tận dụng hiệu quả vùng đất bán ngập để trồng trọt, góp phần giảm áp lực thiếu đất sản xuất do ngập lòng hồ, tăng thu nhập, ổn định cuộc sống, đảm bảo an sinh xã hội cho đồng bào sinh sống ven các công trình thủy điện, nhất là đối với đồng bào dân tộc thiểu số Đây cũng

chính là lý do để nghiên cứu sinh chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình

canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum” làm luận án Tiến sĩ

2 Mục tiêu của đề tài

2.1 Mục tiêu chung

Xác định được công thức luân canh cây trồng, mùa vụ phù hợp trên đất bán ngập các công trình thủy điện Ialy, PleiKrông huyện Sa Thầy để tăng năng suất cây trồng, nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng thu nhập cho các nông hộ

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá được điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bán ngập hồ thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy

- Xác định được 2 - 3 công thức luân canh cây trồng sản xuất 2 vụ/năm

- Xác định được bộ giống cây trồng (lúa, đậu đỗ ăn hạt, bí đỏ, sắn) để nghiên cứu xây dựng công thức luân canh cây trồng phù hợp

- Xây dựng được mô hình cây trồng ngắn ngày 2 vụ/năm hiệu quả kinh tế cao để khuyến cáo nhân rộng trong sản xuất

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Hệ thống hóa và góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc bố trí mùa

vụ, xác định công thức luân canh cây trồng hợp lý trên đất bán ngập tại các vùng

có công trình thủy điện ở tỉnh Kon Tum

- Đúc rút kinh nghiệm trong thực tiễn canh tác trên đất bán ngập nhằm tăng

hệ số sử dụng đất, hiệu quả kinh tế, phát triển nông nghiệp bền vững

- Kết quả nghiên cứu sẽ được nhân rộng tại huyện Sa Thầy, Đăk Hà, Đăk

Tô, thành phố Kon Tum và những khu vực có điều kiện sinh thái tương tự

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài đƣợc thực hiện tại vùng đất bán ngập xã Sa Bình (thủy điện Ialy) và

xã Hơ Moong (thủy điện PleiKrông) thuộc huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum trong giới hạn cây trồng nông nghiệp

4.3 Thời gian nghiên cứu: Từ 1/2009 - 6/2012

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lý luận về cơ cấu cây trồng

Theo học thuyết cấu trúc (structuralism) và học thuyết tổ chức hữu cơ (organism) thì cơ cấu có thể hiểu như “một cơ thể” được hình thành trong điều kiện môi trường nhất định (hiểu theo nghĩa rộng), trong đó các bộ phận hay các yếu tố của nó được lắp ráp, phối hợp có tính quy luật và hệ thống theo một kích

cỡ và tỷ lệ thích ứng (FAO, 1995) [14]

Nội dung cốt lõi của cơ cấu biểu hiện ở vị trí, vai trò của từng bộ phận

và mối quan hệ tương tác lẫn nhau giữa chúng trong tổng thể Một cơ cấu không thể bất biến mà nó được thay đổi để phù hợp với điều kiện khách quan, điều kiện lịch sử và xã hội nhất định Tính ổn định tương đối luôn tác động lẫn nhau, vận động và biến đổi không ngừng theo hướng ngày càng hoàn thiện hơn

và sự vận động biến đổi ấy là một quá trình khách quan chịu sự tác động của nhiều yếu tố khác nhau, trong đó có tác động của con người (Phạm Chí Thành

và cs., 1996) [39]

Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp, cụ thể hơn

là hệ sinh thái đồng ruộng Nội dung của việc bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý là chọn loại cây trồng nào để tận dụng được tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai cũng như các nguồn lợi tự nhiên Nhiệm vụ của nông nghiệp là phải sử dụng nguồn lợi đó một cách tốt nhất, nghĩa là dành cho chúng các điều kiện để có thể sinh trưởng, phát triển thuận lợi nhất (Lý Nhạc và cs., 1987) [28]

1.1 Cơ cấu cây trồng là bộ phận chủ yếu của hệ thống trồng trọt

- Cây trồng là trung tâm của hệ thống trồng trọt Nghiên cứu bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý là một trong những biện pháp kinh tế - kỹ thuật nhằm sử dụng hiệu quả đất đai và các nguồn tài nguyên, nâng cao năng suất cây trồng, chất lượng sản phẩm trong sản xuất nông nghiệp (Hà Ban, 2008; Nguyễn Duy Tính, 1995; Caragal W.R,1987) [2],[44], [69]

- Theo Zandstra H.G, cơ cấu cây trồng (CCCT) là sự kết hợp các loại cây trồng theo không gian và thời gian trên một mảnh đất và các biện pháp canh tác được dùng để sản xuất ra chúng (Zandstra H.G, 1981) [83]

- Tác giả Đào Thế Tuấn đưa ra khái niệm: cơ cấu cây trồng là thành phần,

tỷ lệ các loại và giống cây trồng được bố trí theo không gian và thời gian trong một vùng hay một nông trại (Đào Thế Tuấn, 1994) [46]

Như vậy, cơ cấu cây trồng được hiểu là các loại cây trồng có mối quan hệ tương hỗ với nhau chịu sự tác động của các nhân tố vũ trụ, độ phì nhiêu tự nhiên, thích ứng với một năng suất kinh tế tối đa được bố trí hợp lý trên cùng một không gian, dưới tác động của các biện pháp kỹ thuật để đạt lợi nhuận cao nhất Cơ cấu cây trồng có thể thay đổi theo không gian và thời gian tùy theo lợi nhuận mà người sản xuất tính toán sau khi đã rút kinh nghiệm trong quá trình sản xuất Tính bền vững của cơ cấu cây trồng được đánh giá thông qua tính thích ứng của nó đối với môi trường, lợi nhuận mang lại, tính đa dạng sinh học và khả năng tái tạo tài nguyên

Xu hướng chung trên thế giới về cải tiến, chuyển đổi cơ cấu cây trồng là nhập thêm, chọn tạo những cây trồng mới có năng suất, chất lượng cao, ngắn ngày cùng với cải tiến kỹ thuật canh tác theo hướng thâm canh, nhất là xen canh, tăng vụ và thay đổi cơ cấu mùa vụ nhằm tạo nhiều sản phẩm trên một đơn

vị diện tích

1.2 Điều kiện tự nhiên với cơ cấu cây trồng

Cơ cấu cây trồng phụ thuộc rất lớn, rất nghiêm ngặt vào điều kiện tự nhiên, các nguồn tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội Việc duy trì hay thay đổi cơ cấu không phải là mục tiêu mà là phương tiện phát triển sản xuất Cơ cấu cây trồng còn là tiền đề bố trí chế độ luân canh cây trồng, thay đổi theo những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, giải quyết vấn đề mà thực tiễn sản xuất đòi hỏi và cũng đặt ra cho kỹ thuật trồng trọt những đòi hỏi cần thiết (Lê Song Dự, 1990; Trần An Phong và cs., 1986, 1993, 1995) [10], [31], [32], [33]

Trong quá trình sinh trưởng phát triển, cây trồng huy động một lượng lớn dinh dưỡng từ đất Phần dinh dưỡng do cây lấy đi nằm trong sản phẩm thu hoạch hoặc trong tàn dư hữu cơ Để có thể duy trì độ phì nhiêu đất và đáp ứng yêu cầu dinh dưỡng của cây cần thiết phải bù đắp lượng dinh dưỡng đã mất Con đường để đảm bảo các yếu tố đó là quản lý tốt nguồn dinh dưỡng sẵn có trong đất và dinh dưỡng bổ sung qua phân bón (Đào Thế Anh và cs., 2006) [67]

Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất chủ yếu quyết định đến năng suất cây trồng hơn là quyết định đến tính thích ứng Tuy vậy, trong các loại cây trồng cũng có cây đòi hỏi phải trồng ở đất tốt, có cây chịu được đất xấu Có thể thay đổi hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất bằng cách bón thêm phân và canh tác hợp lý Phần lớn các loại đất tốt được trồng các loại cây có phản ứng mạnh với độ màu mỡ của đất và có giá trị kinh tế cao Nói cách khác, sử dụng hợp lý đất và nước chính là một bộ phận hình thành khái niệm “nông sinh thái” Trong mối quan hệ giữa hệ thống nhỏ với hệ thống lớn này vừa là mục tiêu vừa

là phương tiện để phục vụ cho nền nông nghiệp theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững không thể tách rời chiến lược sử dụng hợp lý đất và nước (Trần

An Phong, 1995; Bùi Huy Thủy và cs.,1998) [33], [51]

Khác với khí hậu và đất đai là các yếu tố mà con người ít có khả năng thay đổi, đối với cây trồng con người có thể thay đổi trong một phạm vi nhất định như lựa chọn, di thực chúng từ nơi này đến nơi khác Với trình độ phát triển của sinh học hiện đại, con người có khả năng thay đổi bản chất của chúng theo hướng mà mình mong muốn bằng các biện pháp như lai tạo, chọn lọc, gây đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể…(Võ Hùng, 1992; Trần Đình Long và cs., 1998) [19], [24]

Nghiên cứu hệ thống nông nghiệp bắt đầu từ nghiên cứu cơ cấu cây trồng

do yêu cầu của trồng xen, trồng gối, chuyển vụ và đưa các giống cây ngắn ngày vào hệ thống canh tác cho phép có thể làm nhiều vụ trong năm trên một thửa ruộng Xác định các công thức chuyển vụ, tăng vụ tốt nhất phụ thuộc vào các

điều kiện sinh thái của thửa ruộng (Phạm Quang Khánh, 1991; Trần An Phong

và cs.,1986, 1993) [20], [31], [32]

Phát triển nông nghiệp của nhiều nước có xu hướng chung là lúc trình độ canh tác còn thấp đều tập trung vào sản xuất lương thực Sau đó, song song với việc nâng cao mức sống, công nghiệp phát triển đòi hỏi các sản phẩm cây trồng cao cấp hơn như cây giàu đạm, cây có dầu, rau và các loại cây ăn quả Cải tiến

cơ cấu cây trồng theo hướng phát triển sản xuất hàng hoá cần có chất lượng giống cây trồng tốt, kỹ thuật thâm canh đồng bộ, công nghệ sinh học tiên tiến

để tạo ra các sản phẩm có chất lượng Những nước đất ít người đông, nhu cầu giải quyết việc làm và tăng thu nhập đã thúc đẩy các hoạt động phi nông nghiệp ở nông thôn như chế biến nông sản và dịch vụ (Nguyễn Hữu Tiến và cs., 1994) [43]

1.3 Hệ sinh thái với cơ cấu cây trồng

Đánh giá hệ thống canh tác ngô và những vấn đề đáng quan tâm, tác giả Đào Thế Anh và cộng sự cho rằng cây ngô lai đã góp phần cải thiện thu nhập cho nông dân nghèo vùng sâu, vùng xa ở Sơn La, nhất là đồng bào dân tộc thiểu

số Tuy nhiên, đồng thời với việc tăng sản phẩm ngô, hệ thống cây trồng này phải đối mặt với rủi ro của thị trường và vấn đề môi trường sinh thái (Đào Thế Anh và cs., 2006) [67]

Xây dựng cơ cấu cây trồng là xây dựng hệ sinh thái nhân tạo, đó là hệ sinh thái nông nghiệp Như vậy, ngoài thành phần chính là cây trồng, hệ sinh thái này còn có các thành phần sống khác như cỏ dại, sâu bệnh, vi sinh vật, động vật, côn trùng có ích…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 tác động qua lại rất phức tạp Vấn đề là làm sao để tạo dựng và duy trì mối quan hệ cân bằng sinh học trong hệ sinh thái theo hướng hạn chế được các mặt có hại, phát huy các mặt

có lợi đối với lợi ích của con người Việc này vô cùng khó khăn và đòi hỏi phải

có hiểu biết sâu rộng để điều khiển sự cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường trên

cơ sở khoa học trong quá trình cải tiến cơ cấu cây trồng (Lý Nhạc và cs., 1987; Đào Thế Tuấn, 1994) [28], [46]

Chính vì thế, khi bố trí cơ cấu cây trồng cần chú ý đến các mối quan hệ giữa các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái nông nghiệp dựa theo các nguyên tắc sau:

- Lợi dụng mối quan hệ tốt giữa các sinh vật với cây trồng

- Khắc phục, phòng tránh hoặc tiêu diệt mầm mống tác hại đối với cây trồng cũng như đối với lợi ích của con người

Những tác động trên cần hết sức thận trọng, trên cơ sở khoa học và biết dừng lại đúng lúc ở ngưỡng cần thiết, nếu không sẽ làm mất cân bằng sinh thái dẫn đến dịch hại phát sinh, bùng nổ gây hậu quả nghiêm trọng

Quan hệ giữa sinh vật và cây trồng trong hệ sinh thái được biểu hiện qua các yếu tố như cạnh tranh, cộng sinh, ký sinh và ăn nhau theo nguyên tắc hình tháp số lượng trong mạng lưới thức ăn Vì vậy, khi cải tiến cơ cấu cây trồng cần chú ý đến các mặt sau:

- Bố trí cây trồng theo thời vụ tốt nhất để tránh thời tiết bất thuận, tránh độc canh; sử dụng giống kháng, giống chống chịu sâu bệnh hợp lý sẽ đảm bảo tăng năng suất, sản lượng, chất lượng cây trồng, hạn chế được tác hại của cỏ dại, sâu bệnh và thời tiết khắc nghiệt gây ra

- Trồng xen nhiều loại cây trong cùng một ruộng hợp lý có thể làm giảm sự gây hại của cỏ dại, sâu bệnh, đồng thời làm tăng hiệu quả sản xuất Trồng cây họ đậu trong cơ cấu cây trồng làm tăng tập đoàn vi khuẩn cố định đạm, làm giàu nguồn đạm cho đất Theo nhiều tác giả thì trồng cây họ đậu lượng đạm do vi khuẩn cố định đạm tích lũy được từ 20 - 120 kg N/ha/năm (Lê Song Dự, 1990; Cao Liêm và cs., 1995; Trần Đình Long, Lê Khả Tường, 1998)[10], [23], [24]

1.4 Hộ nông dân với cơ cấu cây trồng

Theo Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị (1988) về “Đổi mới quản lý kinh tế nông nghiệp”, hộ nông dân đã trở thành đơn vị kinh tế tự chủ và đã góp phần to

lớn vào sự phát triển nông nghiệp nước ta trong những năm qua

Theo Đào Thế Tuấn, khái niệm hộ nông dân được hiểu như sau: Nông dân

là các nông hộ, thu hoạch các 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 một phần trong thị trường hoạt động với một trình độ hoàn chỉnh không cao (Đào Thế Tuấn,1997) [47]

Các hộ nông dân ngoài hoạt động nông nghiệp còn tham gia vào hoạt động phi nông nghiệp với mức độ khác nhau, dẫn đến khó phân định giới hạn thế nào là một hộ nông dân

Hộ nông dân là đối tượng nghiên cứu chủ yếu của khoa học nông nghiệp

và phát triển nông thôn Tất cả các hoạt động nông nghiệp và phi nông nghiệp ở nông thôn chủ yếu được thực hiện qua hoạt động của hộ nông dân Do vậy, quá trình cải tiến cơ cấu cây trồng thực chất là sự cải tiến sản xuất nông nghiệp của các hộ nông dân

Hộ nông dân tái sản xuất giản đơn nhờ vào ruộng đất thông qua quá trình cải tiến cơ cấu cây trồng, nhờ đó mà tái sản xuất mở rộng trong nông nghiệp phục vụ lợi ích chung của xã hội nên cần phải có chính sách đầu tư thích hợp cho lĩnh vực này

Như vậy, cơ cấu cây trồng 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 khỏe của nông dân và chiều hướng của rủi ro (David Connor, 2003) [71]

Mặc dù điểm xuất phát của mỗi nước ở trình độ rất khác nhau, thế giới ngày nay đã bước sang một thời đại mới, thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa

Trong nông nghiệp cũng đã có bước tiến nhảy vọt với những thành tựu xuất sắc

Mở rộng diện tích tưới tiêu, tăng lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật trên một đơn vị diện tích gieo trồng, áp dụng các giống mới có năng suất cao,…đã trở thành biểu tượng của “văn minh”, của “tiên tiến” trong sản xuất của tất cả các nước (Nguyễn Hữu Tháp, 2008) [40]

Cùng với quá trình phát triển lực lượng sản xuất và tiến bộ khoa học kỹ thuật phân công lao động trong nội bộ sản xuất nông nghiệp ngày càng thay đổi

và nhìn chung giá nông sản có xu hướng rẻ đi Nhu cầu thị trường ngày càng đòi hỏi sản xuất nông nghiệp phát triển, phong phú, đa dạng, bảo vệ được sự cân bằng của môi trường sinh thái tự nhiên, đảm bảo an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng Do vậy, xu hướng phát triển nền nông nghiệp Việt Nam chỉ có thể là sản xuất vừa chuyên môn hoá vừa đa dạng hoá, áp dụng công nghệ cao, sạch và

hệ thống quản lý có hiệu quả; ngành trồng trọt và chăn nuôi có mối quan hệ hữu

cơ và tác động lẫn nhau giữa các yếu tố, các bộ phận hợp thành tổng thể sản xuất nông nghiệp, các mối quan hệ này đảm bảo cho việc nâng cao số lượng, chất lượng, hạ giá thành sản phẩm, bảo vệ được môi trường sinh thái tự nhiên và

nhân văn (Conway, Grodon, R.,1987) [70]

1.5 Luân canh, tăng vụ, xen canh với cơ cấu cây trồng hợp lý

Cơ cấu cây trồng hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồng trên đồng ruộng về số lượng, tỷ lệ, chủng loại, vị trí, thời điểm, nhằm tạo ra sự cộng hưởng các mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau để khai thác, sử dụng một cách tiết kiệm và hợp lý nhất các nguồn tài nguyên cho mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội (Đào Thế Tuấn, 1994) [46]

Cũng theo tác giả Đào Thế Tuấn, cơ cấu cây trồng hợp lý là cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của vùng Cơ cấu cây trồng hợp lý còn thể hiện tính hiệu quả của mối quan hệ giữa cây trồng được bố trí trên đồng ruộng làm cho ngành trồng trọt trong nông nghiệp phát triển toàn diện, mạnh mẽ vững chắc theo hướng thâm canh gắn với đa canh, sản xuất hàng hóa và mang lại hiệu quả kinh tế cao Cơ cấu cây trồng là một thực thể khách

quan, nó được hình thành từ điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội cụ thể và vận động theo thời gian (Đào Thế Tuấn, 2003) [48]

Cơ cấu cây trồng hợp lý là phát triển hệ thống cây trồng mới trên cơ sở cải tiến hệ thống cây trồng cũ hoặc phát triển hệ thống cây trồng mới, thực tế là

sự tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng, 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 và bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1991) [53]

Yếu tố quyết định đến sự phát triển và bền vững của hệ thống là mức

độ hợp lý của nó Một cơ cấu cây trồng được xem là hợp lý khi thoả mãn các yêu cầu:

- Phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của vùng Đây là tiêu chí quan trọng nhất đánh giá mức độ hợp lý của hệ thống, cho phép tận dụng được những lợi thế và giảm thiểu những khó khăn, bất lợi do các yếu tố môi trường tự nhiên gây ra, đồng thời phát huy được các đặc tính sinh học quý của đối tượng sản xuất (gồm khả năng sinh trưởng, tiềm năng năng suất, đặc tính chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh bất lợi) Phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội là sự phù hợp với trình độ phát triển cơ sở hạ tầng, tập quán canh tác, tập quán tiêu thụ sản phẩm…

- Cơ cấu cây trồng hợp lý phải là hệ thống phù hợp với điều kiện của người nông dân như mục tiêu sản xuất, trình độ kỹ thuật, tiềm lực kinh tế Sự phù hợp

đó tạo điều kiện cho việc bố trí hợp lý các yếu tố của quá trình sản xuất (lao động, vốn, công cụ, cơ sở vật chất kỹ thuật khác) Kết hợp chặt chẽ các cấu phần khác của hệ thống nông nghiệp sẽ tạo nên hoạt động nhịp nhàng, có hiệu quả

- Cơ cấu cây trồng hợp lý là sự kết hợp giữa kiến thức bản địa có chọn lọc với tiến bộ kỹ thuật Kiến thức bản địa bao gồm hiểu biết và kinh nghiệm của nông dân địa phương về những đặc thù của điều kiện tự nhiên và những giải pháp đã được kiểm chứng qua thực tế Ý nghĩa của kiến thức bản địa thể hiện ở

chỗ chúng được hình thành, tích luỹ qua quá trình lâu dài nên có tính phù hợp cao với điều kiện thực tế Trong việc hoàn thiện hệ thống cây trồng, kế thừa kiến thức bản địa cho phép tiết kiệm chi phí và thời gian tìm hiểu thử nghiệm, đồng thời nâng cao khả năng áp dụng Sử dụng kiến thức bản địa là việc tìm kiếm, chắt lọc những hiểu biết, kinh nghiệm phù hợp để phát triển, đi đôi với nó là việc loại bỏ các yếu tố lạc hậu, bất hợp lý Kết hợp kiến thức bản địa và các tiến

bộ kỹ thuật tạo nên yếu tố mới trong việc phát triển hệ thống cây trồng, đặc biệt theo hướng cải tiến hoàn thiện hệ thống cây trồng sẵn có (Phạm Chí Thành và cs., 1996) [39]

Xác định cơ cấu cây trồng hợp lý là tiền đề cần thiết để tiến hành quá trình sản xuất hiệu quả Mỗi loại, giống cây trồng có đặc tính và yêu cầu khác nhau về điều kiện ngoại cảnh, chúng chỉ có thể phát huy tiềm năng khi được gieo trồng, chăm sóc với các biện pháp kỹ thuật phù hợp Việc xác định loại, giống cây trồng và các biện pháp kỹ thuật đi kèm với nó chính là xác định các hợp phần kỹ thuật để tiến hành quá trình sản xuất

Chuyển đổi cơ cấu cây trồng về bản chất là sự thay đổi thành phần và tỷ lệ các loại cây trồng trong hệ thống canh tác Theo Võ Tòng Anh, chuyển đổi cơ cấu cây trồng là sự thay đổi từ việc trồng loại cây có giá trị thấp sang cây có giá trị cao hơn nhằm thu được lợi nhuận nhiều hơn (Võ Tòng Anh, 2005) [1] Tuy nhiên, không nên hiểu khái niệm “chuyển đổi” chỉ là sự thay đổi thuần tuý mang tính chất cơ học, tuỳ tiện mà việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng phải nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả cả về mặt kinh tế và môi trường, cụ thể là phải đảm bảo hai yêu cầu cơ bản:

- Nâng cao giá trị sản xuất, tăng thu nhập và lợi nhuận trên đơn vị diện tích

- Sử dụng có hiệu quả, bền vững tài nguyên nông nghiệp và bảo vệ môi trường Thực chất việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng là thực hiện một loạt các biện pháp nhằm thúc đẩy phát triển các loại cây trồng có triển vọng về thị trường đáp ứng mục tiêu tạo ra thu nhập và lợi nhuận cao hơn Biểu hiện của chuyển đổi cơ cấu cây trồng thể hiện ở sự tăng giảm về lượng (diện tích, sản lượng, giá trị thu

nhập…) và tỷ trọng các loại cây trồng đó trong cơ cấu sản xuất của vùng hay đơn vị sản xuất

Theo các tác giả Phạm Chí Thành, Nguyễn Duy Tính và Lê Minh Toán, cải tiến cơ cấu cây trồng trong thực tiễn là bước chuyển từ trạng thái hiện trạng của cơ cấu cây trồng sang cơ cấu cây trồng mà mình mong muốn, đáp ứng những yêu cầu của chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp Thực chất của cải tiến cơ cấu cây trồng là thực hiện một loạt các biện pháp nhằm thúc đẩy cơ cấu cây trồng phát triển Vì vậy, xác định cơ cấu cây trồng hợp lý là phát triển cơ cấu cây trồng trong những điều kiện kinh tế - xã hội mới mà ở đó kinh tế thị trường đang tác động đến sản xuất nông nghiệp (Phạm Chí Thành, 1993; Nguyễn Duy Tính, 1995; Lê Minh Toán, 1998) [38], [44], [45]

Cũng đồng với quan điểm trên, tác giả Lý Nhạc và cộng sự cũng đã xác định nghiên cứu cải tiến cơ cấu cây trồng là tìm ra các biện pháp kỷ thuật giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản từ hệ thống cây trồng hiện có hoặc đưa

hệ thống cây trồng mới phù hợp vào sản xuất (Lý Nhạc và cs., 1987) [28]

Vì vậy, để xây dựng cơ cấu cây trồng cần nghiên cứu bố trí lại hệ thống cây trồng thích hợp với các điều kiện đất đai và chế độ nước khác nhau; phải

áp dụng biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khai thác cao nhất các nguồn lợi tự nhiên, lao động Đa dạng giống cây trồng và loại cây trồng là biện pháp để nâng cao tính ổn định của hệ thống (Hà Ban, 2008; Trần Đình Long và cs., 1998) [2], [24]

Việc luân canh, tăng vụ, xen canh, trồng nhằm sử dụng tối ưu nguồn lợi đất đai, khí hậu sẵn có tại các vùng sản xuất Thâm canh, luân canh, tăng vụ là

cơ sở để bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý Ngược lại, bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý

sẽ tạo điều kiện cho việc thực hiện luân canh, tăng vụ đạt hiệu quả cao trên nhiều khía cạnh như kinh tế, xã hội, môi trường (Bùi Huy Đáp, 1974) [12]

Luân canh là sự luân phiên thay đổi cây trồng theo không gian và thời gian trong một chu kỳ nhất định Công thức luân canh cây trồng là một số cây

trồng được trồng trên cánh đồng trong một năm (Lý Nhạc và cộng sự, 1987) [28]

Luân canh cây trồng là một hình thức làm cho đa dạng giống cây trồng, đây là phương thức đổi mới môi trường cả trên và dưới mặt đất, tạo ra điều kiện bất lợi cho côn trùng và bệnh hại của cây trồng vụ trước Khi xây dựng hệ thống luân canh cần tuân thủ: (i) Cây trồng luân canh có phải là cây trồng thích ứng,

có hiệu quả kinh tế trong hệ thống luân canh không? (ii) Cây trồng đó có tương thích trong hệ thống không? (iii) Có thỏa mãn điều kiện cả về kinh tế, sinh thái

và của thị trường? Ví dụ, việc luân canh ngô và đậu tương là 2 cây trồng tương thích, có giá trị kinh tế và đặc điểm sinh học, côn trùng, cỏ dại cũng khác nhau

và có yếu tố bổ sung cho nhau (Bộ NN & PTNT, 2005) [4]

Thay thế độc canh bằng phương thức luân canh cây trồng được áp dụng nhằm duy trì, cải thiện độ phì nhiêu của đất Trên đất nâu đỏ phát triển trên đá vôi vùng Tây bắc nghiên cứu của Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm cho thấy hạn chế của việc độc canh đậu tương - một loại cây vốn được coi là có khả năng cải tạo đất tốt Sau 11 vụ độc canh liên tục độ phì của đất không những không tăng mà còn có xu hướng giảm Thực tế này được giải thích do một số chất dinh dưỡng được huy động quá mức, trong khi đó một số chất khác lại trở lên dư thừa, gây tình trạng mất cân đối Mặt khác độc canh còn tạo điều kiện tích luỹ nguồn sâu bệnh và các chất độc hại trong đất (Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, 1998) [30]

Nghiên cứu về cơ cấu cây trồng trên đất canh tác chủ yếu nhờ nước trời, tác giả Bùi Huy Đáp đưa ra nhận xét: 2 vụ màu đông và xuân rồi lúa tiếp chân,

sử dụng những loại màu xuân có thời gian sinh trưởng dài, ngắn khác nhau tuỳ theo sau trồng lúa mùa sớm hay lúa mùa chính vụ Đây là chế độ canh tác khai thác được khá triệt để tiềm lực của các loại đất cao cấy 1 vụ lúa mùa nhờ nước trời Trên chân đất chuyên màu ở các vùng đất bãi ven sông, hệ thống cây trồng

tỏ ra có hiệu quả và ngay sau nước rút, trồng ngô thu - đông (hoặc rau, đậu sớm), sau đó trồng ngô xuân (hoặc các loại đậu vụ xuân) (Bùi Huy Đáp, 1985) [13]

Ngoài luân canh cây lương thực, cây công nghiệp ngắn ngày, cây thức ăn gia súc còn có những hệ thống cây trồng luân canh giữa cây dược liệu (bạc hà, địa hoàng, thực địa ) với cây lương thực hoặc cây công nghiệp ngắn ngày

Trong điều kiện đất cach tác ngày càng thu hẹp, tăng vụ cũng là giải pháp quan trọng nhằm tạo ra nhiều sản phẩm, tạo việc làm cho người lao động Việc đưa vào hệ thống canh tác loại cây trồng mới có thời gian sinh trưởng ngắn cho phép giải quyết vấn đề này Các giống lúa ngắn ngày được sử dụng trong vụ mùa

và giống cà chua chế biến C95 và VT3 với ưu thế thời gian sinh trưởng ngắn, sản phẩm có giá trị kinh tế cao trong vụ đông đã tạo điều kiện chuyển đổi cơ cấu 3 vụ/năm (Lúa xuân – Lúa mùa – Rau vụ đông) thành cơ cấu 4 vụ/năm (Lúa xuân – Lúa mùa sớm – Rau vụ đông sớm – Rau đông muộn (Bùi Huy Hiền và cs., 2001) [15]

Nhiều tác giả đã nghiên cứu phát triển hệ thống canh tác thích hợp để chống xói mòn, giữ ẩm, giữ màu đất dốc, luân canh hợp lý cùng với nhập nội các giống mới năng suất cao, ngắn ngày được tuyển chọn đã làm thay đổi cơ cấu cây trồng trên phạm vi cả nước (Vụ lúa xuân đã thay thế hoàn toàn vụ lúa chiêm,

vụ lúa đông đã phát triển với quy mô lớn với các mô hình 3 vụ/năm )

Cơ cấu cây trồng còn là một nội dung của hệ thống canh tác 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 nhiêu đất (Nguyễn Văn Luật, 1990) [25] Khái niệm này nhấn mạnh hai yếu tố: tổ hợp cây trồng (trong không gian và thời gian)

và hệ thống các biện pháp kỹ thuật kèm theo Xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý

có vai trò quan trọng thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu sản xuất nông nghiệp phát triển, tăng giá trị tổng sản phẩm, tăng giá trị hàng hoá, tăng thu nhập và nâng

cao đời sống của nhân dân (Nguyễn Viết Kim, 1997) [21]

Hệ thống cây trồng bao gồm những nội dung sau: Công thức luân canh và

đa canh; cơ cấu cây trồng hay tỷ lệ diện tích dành cho những mùa vụ cây trồng

nhất định; kỹ thuật canh tác cho cả hệ thống đó (Lý Nhạc và cs., 1987; Mai Văn Quyền, 1995, 1996; Phạm Chí Thành, 1993) [28], [35], [36], [38]

Cơ cấu cây trồng về mặt diện tích là tỷ lệ các loại cây trồng trên diện tích canh tác, tỷ lệ này phần nào nói lên trình độ sản xuất của từng vùng Tỷ lệ cây lương thực cao, tỷ lệ cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm thấp phản ánh trình độ phát triển sản xuất thấp Tỷ lệ các loại cây trồng có sản phẩm tiêu thụ tại chỗ cao, các loại cây có giá trị hàng hoá và xuất khẩu thấp chứng tỏ sản xuất nông nghiệp ở đó kém phát triển và ngược lại

Cơ cấu cây trồng hợp lý là một biện pháp kinh tế - kỹ thuật tổng hợp nhằm đẩy mạnh phát triển sản xuất nông nghiệp Quá trình công nghiệp hoá đất nước vừa đòi hỏi sản xuất nông nghiệp cung cấp ngày càng nhiều lương thực, thực phẩm, nguyên liệu cho chế biến sản phẩm và lao động cho công nghiệp phát triển theo cơ chế thị trường Với những thành tựu tiến bộ của khoa học kỹ thuật nông nghiệp (giống cây trồng, kỹ thuật canh tác…) các hộ nông dân, các

cơ sở sản xuất đã chuyển dần sang tập trung sản xuất những cây trồng thích nghi với điều kiện sinh thái của mình và có lợi thế so sánh hơn các vùng khác trên thị trường, hình thành những cơ cấu cây trồng ngày càng đạt hiệu quả cao Nhiều vùng sinh thái nông nghiệp có tiềm năng to lớn, dưới tác động của khoa học kỹ thuật về xây dựng cơ cấu cây trồng hợp lý đã thay đổi nhanh chóng, hình thành những vùng sản xuất nông nghiệp chuyên môn hoá và tạo ra sản phẩm hàng hoá mới, gắn hiệu quả trước mắt với hiệu quả lâu dài, gắn lợi ích kinh tế với bảo vệ môi trường sinh thái

Như vậy, cơ cấu cây trồng hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồng trên đồng ruộng bao gồm cây trồng, vị trí cây trồng và tỷ lệ diện tích từng loại cây trồng cùng với mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau, có tính chất xác định lẫn nhau giữa cơ cấu để tạo thành hệ thống cây trồng cùng nhóm

Để bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý với một vùng nào đó chúng ta cần nắm vững yêu cầu của loài, của các giống cây trồng, đối chiếu với các điều kiện ấy để đưa

ra những quyết định đúng đắn

2 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập và cơ cấu, công thức luân canh, xen canh cây trồng

2.1 Kết quả nghiên cứu ở nước ngoài

2.1.1 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập

Ngày 02/02/1971, RAMSAR - Công ước quốc tế về Sử dụng khôn khéo (wise use) và Bảo tồn đất ngập nước (ĐNN) đã được một số nước nhóm họp tại thành phố Ramsar của Iran ký kết Công ước này có hiệu lực từ cuối năm 1975, khi

Hy Lạp (thành viên thứ 7) gia nhập Công ước

Tháng 8/1989, Việt Nam trở thành nước thứ 50 tham gia Công ước Hiện nay,

có năm khu RAMSAR của Việt Nam được công nhận gồm vùng bãi bồi cửa sông ven biển thuộc Vườn quốc gia Xuân Thủy, tỉnh Nam Định (1988); vùng ngập nước Bàu Sấu thuộc Vườn quốc gia Cát Tiên, tỉnh Đồng Nai (2005); khu

hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn (2011), Vườn quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp và Vườn quốc gia Mũi Cà Mau (vừa được Công ước RAMSAR công nhận ngày 13/12/2012)

Đến đầu năm 2012, đã có 160 nước tham gia Công ước, quản lý 2.000 khu RAMSAR với tổng diện tích đất ngập nước được khoanh định trên 100 triệu

ha (ramsar.org - Công ước RAMSAR về Bảo tồn các vùng đất ngập nước)

Trên thế giới hiện có hơn 50 khái niệm khác nhau về đất ngập nước Nhìn chung, các khái niệm về ĐNN trên thế giới được hiểu theo nghĩa rộng hay nghĩa hẹp tùy thuộc vào mục đích quản lý ĐNN của mỗi quốc gia hay tổ chức quốc tế

Có thể xem các khái niệm về ĐNN của Công ước RAMSAR, của Cowardin (Hoa Kỳ) và của một số nhà khoa học Canada như 3 cách quan niệm khác nhau

những vùng ngập nước tạm thời hay thường xuyên, những vực nước đứng hay chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả những vực nước biển có độ sâu không quá 6

m khi triều thấp Theo quy ước trên, trong 22 loại hình đất ngập nước có 2 loại hình đất bán ngập nước nhân tạo là đất canh tác ngập nước theo mùa và đất canh tác ngập nước được tưới tiêu (Cục Bảo vệ môi trường, 2006) [7]

Khái niệm này bao gồm cả những bãi đá (reef flats) và những bãi cỏ biển (seagrass beds) ở vùng ven biển (coastal areas), những bãi bồi (mud flats), rừng ngập mặn (mangroves), các vùng cửa sông (estuaries), các dòng sông (rivers), các đầm lầy nước ngọt (freshwater marshes), các khu rừng đầm lầy và các hồ (swamp forests and lakes) cũng như các đầm lầy nước mặn và các hồ (saline marshes and lakes)

Vào những năm đầu của thập kỷ 70, Công ước RAMSAR (1971) đã phân ĐNN thành 22 kiểu mà không chia thành các hệ và lớp

Trong quá trình thực hiện Công ước RAMSAR và thực tiễn áp dụng vào các vùng và các quốc gia khác nhau, sự phân hạng ĐNN đã thay đổi Vào năm 1994, phụ lục 2B của Công ước RAMSAR chia ĐNN thành 3 nhóm chính, với tổng cộng 35 loại hình đó là: ĐNN ven biển và biển (11 loại hình); ĐNN nội địa (16 loại hình) và ĐNN nhân tạo (8 loại hình) (Davis, 1994 - Ramsar Convention Bureau) Theo Ramsar Convention Bureau (1997a,b - 2nd edition), các loại hình ĐNN đã được xem xét lại và chia thành 40 kiểu khác nhau Trong những năm gần đây, hệ thống phân loại ĐNN đã được xem xét, chỉnh sửa, bổ sung ĐNN thành 42 kiểu

Như vậy, theo Công ước RAMSAR, đất bán ngập được liệt kê vào nhóm đất ngập nước Bảo tồn và sử dụng khôn khéo tất cả các vùng đất ngập nước là hai nhiệm vụ chính của Công ước RAMSAR

2.1.2 Kết quả nghiên cứu về cơ cấu, công thức luân canh, xen canh cây trồng

Tại Châu Á, nơi có 90% diện tích trồng lúa và sở hữu 90% sản lượng lúa gạo thế giới, đồng thời là nơi diễn ra “cuộc cách mạng xanh” vào giữa thế kỷ 20

đã chọn tạo và đưa vào gieo trồng các giống lúa nước và lúa mì ngắn ngày, năng suất cao, hình thành các cơ cấu mùa vụ, cơ cấu giống và cơ cấu cây trồng, thâm

canh trên đất có tưới và không tưới Từ những năm 70, các nhà khoa học châu Á

đã đi sâu nghiên cứu hệ thống cây trồng trên đất lúa và trên các vùng sinh thái khác nhau Các Viện nghiên cứu nông nghiệp trên thế giới hàng năm cũng đưa

ra nhiều giống cây trồng, công thức luân canh, cơ cấu cây trồng, kỹ thuật canh tác mới vào sản xuất Đặc biệt, Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) đã đóng góp nhiều thành tựu về nghiên cứu cơ cấu giống lúa (Cropping systems base on rice) (Vũ Tuyên Hoàng, 1995; Nguyễn Ngọc Kính, 1995; Trần Đình Long và cs, 1998) [18], [22], [24]

Từ những mối liên hệ giữa cây trồng với môi trường và quản lý nông nghiệp, Bill-Mollison, (1994) (dẫn theo Nguyễn Viết Kim, 1997) [21] đã đưa ra phương án nghiên cứu hệ thống công thức luân canh cây trồng mới với hệ canh tác đơn giản để thay thế hệ canh tác cũ nhằm khắc phục tình trạng mất cân bằng sinh học dẫn đến dịch bệnh ngày càng tăng Mục đích là xây dựng nên một hệ thống ổn định về mặt sinh thái, có tiềm lực kinh tế, có khả năng thoả mãn những nhu cầu của con người mà không bóc lột đất đai, làm ô nhiễm, suy thoái môi trường

- Nhà khoa học Nhật Bản Ota Tanaka (1981) [29] đã khái quát những vấn

đề cơ bản về sự hình thành của sinh thái đồng ruộng và từ đó cho rằng yếu tố quyết định của các hệ thống nông nghiệp là sự thay đổi về kỹ thuật, kinh tế - xã hội

Nhật Bản đã hệ thống hoá bốn tiêu chuẩn của hệ thống cây trồng là sự phối hợp giữa cây trồng và gia súc; các phương pháp trồng trọt và chăn nuôi gia súc; cường độ lao động, vốn đầu tư, tổ chức sản xuất và sản phẩm làm ra; tính chất hàng hoá của sản phẩm

Đến những năm 60, Nhật Bản trở thành một cường quốc ở châu Á, đặc biệt là công nghiệp, nhờ đó trong sản xuất nông nghiệp, diện tích trồng lúa giảm

từ 3.152.000 ha (năm 1940) xuống còn 2.049.000 ha (năm 1991) và nay còn dưới 2 triệu ha Cơ cấu cây trồng cũng thay đổi, trước đây sản xuất lúa là chính,

chiếm 50% GDP trong nông nghiệp, nay chỉ còn 33% (Mai Văn Quyền, 1996) [36]

- Kinh tế Đài Loan thuộc loại hình kinh tế hải đảo, đất hẹp người đông, tài nguyên kém phong phú Sau đại chiến lần thứ hai, nông nghiệp Đài Loan ở trong tình trạng sa sút, sức sản xuất thấp kém nhưng đến 1953, nông nghiệp trở thành ngành chủ đạo của nền kinh tế Đài Loan Thông qua những biện pháp cải tiến kỹ thuật, thực hiện các chính sách khuyến khích phát triển nông nghiệp, nâng cao khả năng canh tác của đất đai, nhập thêm nhiều giống cây trồng mới như lê phượng hoàng, chuối, cam, quýt, nấm tây có giá trị kinh tế cao vào sản xuất đã giúp Đài Loan từ chỗ tự cung, tự cấp nông sản phẩm, chuyển sang sản xuất nông sản hàng hoá và xuất khẩu hàng loạt nông sản chế biến Đài Loan cũng đã thành công trong việc nghiên cứu giống cây màu chịu rợp trồng xen trong mía (cây công nghiệp chiếm phần lớn diện tích trồng trọt ở Đài Loan) Các giống cây màu chịu hạn được trồng vào mùa khô để tăng vụ sau khi thu hoạch lúa mùa Để phát triển nông nghiệp và xây dựng nông thôn, Đài Loan đã tiến hành cải cách ruộng đất, cải tiến kỹ thuật phát triển nông nghiệp, thúc đẩy công việc kiến thiết nông thôn Cơ cấu sản xuất nông nghiệp cũng chuyển dịch theo hướng phù hợp với yêu cầu công nghiệp hoá, giảm tỷ trọng sản lượng trồng trọt

từ 71,9% (1952) xuống 47,1% (1981) và tăng giá trị sản lượng công nghiệp từ 15,6% lên 29,5% (Trường Đại học Kinh tế Quốc dân, 1994; Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, 2008) [54], [63]

- Thái Lan trong điều kiện sản xuất nông nghiệp thiếu nước đã chuyển từ công thức độc canh Lúa xuân - Lúa mùa hiệu quả thấp vì chi phí tưới quá lớn, thêm vào đó do độc canh lúa đã làm ảnh hưởng xấu tới độ phì đất sang công thức Đậu tương - Lúa mùa đã làm cho giá trị tổng sản phẩm tăng gấp đôi, độ phì của đất cũng tăng lên rõ rệt, mang lại thành tựu mới trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng (Nguyễn Duy Tính, 1995) [44] Mô hình trồng cây họ đậu thành từng băng theo đường đồng mức trên đất dốc ở Thái Lan để chống xói mòn, tăng độ phì đất đã mang lại hiệu quả kinh tế cao Hệ thống cây trồng kết hợp trồng xen cây

họ đậu và cây lương thực làm tăng năng suất cây trồng gấp đôi, đồng thời làm tăng lượng chất xanh tại chỗ và nguồn sinh vật để cải tạo đất Bình quân lương thực trong 10 năm (1977 - 1987) của Thái Lan tăng 3%, trong đó lúa gạo tăng 2,4%, ngô 6,1% và đã chú trọng phát triển cây có giá trị kinh tế như dừa, cao su,

cà phê, chè Nhờ phát triển nông nghiệp theo đa canh gắn với xuất khẩu đã làm gia tăng giá trị nông sản của Thái Lan trong tổng kim ngạch xuất khẩu Gạo luôn ổn định mức bình quân hàng năm trên dưới 5 triệu tấn xuất bán cho trên

100 nước, chiếm 40% khối lượng gạo xuất khẩu trên thế giới Riêng giống lúa Jasmine đã mang lại lợi nhuận lớn cho đất nước Thái Lan, mỗi năm nước này gieo cấy 9 triệu ha lúa, sản lượng đạt 19 triệu tấn thóc

- Trung Quốc nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật làm tăng 43% sản lượng ngũ cốc, riêng vùng Đông Bắc Trung Quốc, tăng 7% so với trung bình toàn quốc Các tỉnh Hắc Long Giang, Tề Lâm và Liêu Ninh thực hiện các biện pháp kỹ thuật như xen canh ngô và lúa mì, sử dụng phân đặc biệt đã nâng năng suất ngũ cốc trên nhiều cánh đồng lên tới 15 tấn/ha Hắc Long Giang đã thiết lập hai trạm nông sinh phục vụ hơn 13.000 thị xã Các trạm này đào tạo khoảng 21.600 kỹ thuật viên nông nghiệp, 15.000 làng với 30.000 hộ để áp dụng khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp (Thông tin, sản xuất và thị trường; “Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn”, số 1, tuần từ 2/1/1998-8/1/1998) [41]

Cũng theo các nhà khoa học Trung Quốc (2006), phát triển lúa lai có ý nghĩa rất quan trọng, công nghệ này có thể đáp ứng với tốc độ tăng dân số và phát triển kinh tế của thế giới Mục tiêu của chương trình phát triển giống lúa lai siêu cao sản với dạng cây lý tưởng (NPT- New plant type) bao gồm: năm 2000, lúa lai siêu cao sản phải đạt năng suất cao 9 - 10,5 tấn/ha, tăng lên 12 tấn năm

2005 và dự kiến đạt 13,5 tấn/ha trên diện tích lớn vào năm 2015 (Shaobing Peng

và cs., 2008) [80], (S.S Virmani, I Kumar, 2009) [82] Như vậy, để tăng năng suất, tiết kiệm chi phí đầu tư thì cải tiến kỹ thuật canh tác và nhất là tuyển chọn, tạo giống cây trồng mới là những khâu đột phá có tính chất quyết định

- Bănglađet đã xây dựng hệ thống canh tác kết hợp là một biến dạng của hệ canh tác nhiều loại cây khác nhau trên cùng một lô đất như trồng ngô xen với đậu Ngô là loài cây ngũ cốc lớn, rễ ăn sâu và yêu cầu chất dinh dưỡng cao, còn đậu là loài cây thấp, rễ nông và ít yêu cầu về dinh dưỡng nhưng lại cung cấp được đạm cho đất Không có sự cạnh tranh nào giữa ngô và đậu mà ngô còn có thể sử dụng được đạm mà đậu đã cố định lại Tổng sản lượng ngô và đậu cộng lại cao hơn sản lượng riêng rẽ của ngô hoặc đậu nếu trồng thuần Chúng ta có thể kết hợp tốt nhiều loại cây trồng theo kiểu đó Lợi ích của trồng kết hợp giảm được sâu bệnh, đồng thời làm tăng khả năng sử dụng đất (GS Lê Duy Thước, 1996) [52]

- Philippine đã tiến hành nghiên cứu hệ thống cây trồng trên các loại đất cao và đất thấp trong các điều kiện có tưới và nhờ nước mưa

- Giai đoạn 1962 – 1972, Ấn Độ đã thực hiện chương trình nghiên cứu nông nghiệp trên phạm vi cả nước, trong đó lấy hệ thống thâm canh, tăng vụ chu

kỳ một năm là hướng chiến lược phát triển chính Kết quả, hệ thống canh tác được ưu tiên cho cây lương thực và theo cơ cấu 2 vụ lúa nước hoặc một vụ lúa - một vụ màu trong đó đưa cây đậu đỗ (vụ màu) vào luân canh đã đáp ứng được 3 mục tiêu là khai thác tối ưu đất đai, cải tạo độ phì nhiêu và tăng hiệu quả trên đơn vị đất

- Giai đoạn 1975 - 1976, Indonesia đã thử nghiệm các mô hình tăng vụ và

đa dạng hoá cây trồng trên các loại đất có tưới 10 tháng, 7 tháng và 5 tháng Những mô hình thử nghiệm có hai vụ lúa, 3 vụ lúa, 1 vụ lúa - 1 màu, 2 vụ lúa - 1 màu đã được áp dụng, trong đó cây màu chủ yếu là cây họ đậu, các loại rau, ngô Hiện nay, theo xu hướng chung trên thế giới, các nhà khoa học nông nghiệp đang tập trung nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên những vùng đất bằng theo hướng đưa thêm một số loại cây trồng vào hệ canh tác nhằm tăng sản lượng lương thực, thực phẩm trên một đơn vị diện tích trong một năm (Nguyễn Duy Tính, 1995; Cargal W.R., 1987, FAO, 1992, FAO, 1992) [44], [69], [73], [74]

Indonesia cũng đã thực hiện cam kết đa dạng hóa các chương trình phát

triển nông thôn và mô hình hệ thống kinh tế định hướng kinh doanh nông nghiệp

đã được triển khai Điểm mới của hệ thống canh tác này là nhấn mạnh tầm quan trọng về định hướng thị trường Công nghệ ứng dụng gồm 5 thành tố: (i) Các

giống cao sản như lúa (Memberano, Ciboras), ngô (Bisna, Wisanggeni), đậu tương (Pangrango) và các cây trồng khác gồm đậu, hành, ớt đỏ và cá nước ngọt;

(ii) Hệ thống gieo giống trực tiếp; (iii) Phân tổng hợp bón riêng biệt cho từng loại đất, dựa trên kết quả phân tích đất đai; (iv) Kiến nghị các thiết bị máy móc cho cả gieo trồng trực tiếp và máy bón phân; (v) Điều kiện canh tác áp dụng trong những địa hình khác nhau thì khác nhau theo cơ cấu đất đai và điều kiện khí hậu nông nghiệp (Ach Mad Suryana và cs., 1998) [66]

2.1.3 Nghiên cứu về canh tác trên đất bán ngập

Trên thế giới, việc nghiên cứu phát triển sản xuất nông nghiệp trên vùng đất bán ngập của các lòng hồ nhân tạo hầu như ít được quan tâm Riêng vùng bán ngập các hồ tự nhiên hoặc bãi bồi ven các sông lớn đã được một số nước đưa vào canh tác, cụ thể:

- Dọc theo lưu vực sông Abala thuộc vùng đông bắc Etiopia, tranh thủ đất còn ẩm sau khi nước lũ rút người dân đã trồng các loại cây có khả năng chịu hạn như bobo, đậu đỗ hoặc ngô vụ mùa để góp phần tự túc lương thực và thực phẩm

- Tại Campuchia, trên lưu vực sông Mekông, trong thời gian đất chưa ngập nước nông dân đã tăng hệ số sử dụng đất bằng việc trồng 2 vụ lúa/năm hoặc 1

vụ màu + 1 vụ lúa mùa/năm Tuy nhiên, điều kiện để tăng hệ số sử dụng đất ở đây là phải hoàn thiện hệ thống thủy lợi và kênh mương tưới trong mùa hạn

- Tại Bangladet, các nhà nghiên cứu đã đề xuất giải pháp canh tác nông nghiệp nổi (tiếng địa phương gọi là "Vasoman Chash") trên mặt nước hồ, sông Giải pháp được đưa ra dựa trên cơ sở sử dụng nhựa để làm khung cố định có chiều cao từ 0,6 - 0,9 m, chiều rộng từ 1,5 - 2,1 m và chiều dài từ 15 - 50 m, bên trong dùng xác thực vật (rơm rạ, ) làm giá đỡ cho cây trồng phát triển Dinh dưỡng được cung cấp qua nước nhờ quá trình thẩm thấu từ mặt nước lên giá thể Sau khi hoàn thành, khung được thả xuống nước và được chăm sóc bằng thuyền

trong mùa nước lên và cố định trên đất khi nước rút Giải pháp canh tác nông nghiệp nổi ở Bangladet chủ yếu để phát triển rau màu và các loại cây họ đậu

- Để thích nghi với điều kiện bán ngập trong canh tác lúa, từ năm 2003 đến nay, Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) đã và đang triển khai nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chịu úng Kết quả bước đầu cho thấy, công nghệ chuyển gen chịu úng Sub1 vào giống lúa IR64 làm tăng thời gian chịu được ngập úng (toàn bộ cây) khi mới gieo sạ và thời điểm thu hoạch của giống được chuyển gen lên đến 17 ngày

2.2 Kết quả nghiên cứu trong nước

2.2.1 Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước

Năm 2005, Lê Diên Dực và cộng sự đã nghiên cứu phân loại ĐNN của Việt Nam (Lê Diên Dực và cs., 2005) [11] Công trình này chủ yếu dựa vào hệ thống phân loại của Công ước RAMSAR và chỉ dừng lại ở việc nêu ra những vùng ĐNN mà chưa hoặc ít đưa ra các yếu tố để “xác định ranh giới” cũng như

“phân biệt” giữa các loại hình ĐNN Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2004) cũng đã đưa ra hệ thống phân loại tiêu chuẩn ngành với 2 hệ thống, 6 hệ thống phụ, 12 lớp và 69 lớp phụ

Theo Thông tư 18/2004/TT-BTN&MT của Bộ Tài nguyên và Môi trường, đất ngập nước được xem là những vùng ngập nước thường xuyên hoặc tạm thời, nước chảy hoặc nước tù, nước ngọt, nước phèn, nước mặn hoặc nước lợ (Bộ Tài nguyên & Môi trường, 2006) [5]

Năm 2001, Cục Môi trường (Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường) đã công bố tài liệu “Các vùng đất ngập nước có giá trị đa dạng sinh học và môi trường của Việt Nam” Trong tài liệu này, những người biên soạn đã đưa ra bảng phân loại đất ngập nước tạm thời để tham khảo dựa trên cách phân loại đất ngập nước của RAMSAR (Classification System for “Wetland Types”), kèm theo là danh sách 68 khu đất ngập nước đã được kiểm kê theo tiêu chí có giá trị cao về đa dạng sinh học và bảo vệ môi trường của Việt Nam