NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG Ở TỈNH HÀ NAM THEO HƯỚNG SẢN XUẤT HÀNG HÓA PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG Ở TỈNH HÀ NAM THEO HƯỚNG SẢN XUẤT HÀNG HÓA PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O Bé N¤NG NGHIÖP Vµ PTNT

viÖn khoa häc n«ng nghiÖp viÖt nam

Công trình được hoàn thành tại:

viện khoa học nông nghiệp việt nam

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Phạm Chí Thành Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Phản biện 1: GS.TSKH Nguyễn Hữu Tề - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Phản biện 2: PGS.TS Vũ Năng Dũng - Viện Qui hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

Phản biện 3: PGS.TS Đặng Văn Minh - Trường Đại học Thái Nguyên

Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại:

viện khoa học nông nghiệp việt nam

Vào hồi 8 giờ, ngày 27 tháng 3 năm 2009

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia Hà Nội;

- Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Mở ĐầU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hà Nam là một tỉnh ở Đồng bằng sông Hồng, đất thấp trũng Lúa là cây trồng chính nhưng năng suất lúa không ổn định vì chế độ mưa Một vùng độc canh lúa, dân đông, sản xuất không có lãi nên đời sống của nông dân còn khó khăn Trong số rất nhiều nguyên nhân có nguyên nhân là Hà Nam chưa phát huy hết tiềm năng của một vùng gắn với thị trường tiêu thụ nông sản, giao thông thủy bộ tới Hà Nội, Nam Định, Hải Phòng khá tiện lợi

Để phục vụ nhiệm vụ kinh tế, chính trị là hình thành ở Hà Nam một nền nông nghiệp hàng hóa phát triển bền vững, chúng tôi thực hiện đề tài:

Nghiên cứu cải thiện hệ thống cây trồng ở tỉnh Hà Nam theo hướng sản xuất hàng hóa, phát triển bền vững

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

Thông qua việc phân tích điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hệ thống cây trồng hiện tại phát hiện ra các lợi thế để phát triển mở rộng, các tồn tại để nghiên cứu biện pháp khắc phục và đưa ra định hướng cải thiện hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hoá, phát triển bền vững

nhiên của Hà Nam trong thời kỳ công nghiệp hoá nền nông nghiệp ở Việt Nam

3.2 ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu góp phần tăng thu nhập của nông dân

4 Những đóng góp mới của đề tài

(1) Đề tài nghiên cứu này không phải là mới hoàn toàn Đây là những tổng kết cái đã có, rút ra những điểm tiến bộ để phát triển mở rộng, cải tiến những hạn chế, tồn tại để khắc phục bao gồm:

* Hình thành được cơ sở khoa học cho các giải pháp chuyển dịch hệ thống cây trồng ở Hà Nam theo hướng phát triển bền vững, tăng thu nhập cho nông dân như:

- Mở rộng diện tích lúa Xuân muộn phù hợp với điều kiện thiếu nước tưới đầu vụ;

- Chuyển đất trồng lúa thiếu nước tưới ở vụ Xuân sang trồng màu;

- Hình thành mô hình canh tác lúa - cá trên đất úng, trũng;

- Xây dựng được một số công thức luân canh trên đất 2 lúa - 1 màu và

đất 2 màu - 1 lúa tạo ra thu nhập cao

* Xây dựng được các luận cứ khoa học và thực tiễn góp phần mở rộng diện tích chuyên rau, chuyên trồng cây ăn quả đặc sản như: hồng Nhân Hậu, chuối Ngự Đại Hoàng, quýt Hương Văn Lý để từng bước thu hẹp quỹ đất chuyên màu hiệu quả kinh tế thấp

(2) Những đóng góp cụ thể

- Bổ sung vào tập đoàn giống lúa hiện có của Hà Nam giống lúa tẻ thơm chất lượng cao, ngắn ngày HT6 phù hợp với trà Xuân muộn Giống lúa tẻ thơm chất lượng cao BM216 vào vụ Mùa và không ảnh hưởng tới cây trồng vụ

Đông Giống lúa lai Phi Ưu 188 cứng cây, năng suất cao, phù hợp với trà Xuân muộn trên đất úng trũng vùng lúa - cá

- Với điều kiện thâm canh và bộ giống hiện tại của Hà Nam lựa chọn

được cây lạc thích hợp với đất lúa vụ Xuân không có nước tưới, cây khoai tây

là cây trồng thích hợp với vụ Đông

- Với điều kiện của tỉnh Hà Nam hiện nay, kết quả nghiên cứu lựa chọn

được công thức luân canh (lạc Xuân giống QĐ12 - lúa Mùa giống BM216 - khoai tây Đông giống Atlantic) và (lúa Xuân giống HT6 - lúa Mùa giống BM216 - khoai tây Đông giống Atlantic) vừa cho lãi thuần cao, vừa có tác dụng cải tạo đất tốt hơn so với các công thức luân canh khác trên cùng một loại đất

- Khẳng định được mô hình canh tác đa canh (lúa Xuân giống Phi Ưu

188 - nuôi cá và trồng cây ăn quả trên bờ bao) đem lại lợi nhuận cao hơn các loại hình sử dụng đất trũng khác

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Một số khái niệm

Hệ thống cây trồng là tập hợp các loài, các giống cây trồng thống nhất trong một môi trường mà ở đó các bộ phận của nó được định hình có tính quy luật, có tính hệ thống, có cơ cấu và có tỷ lệ phù hợp theo trật tự

Cải thiện hệ thống cây trồng là sự kết hợp giữa cơ cấu cây trồng truyền thống (kiến thức bản địa) với khoa học công nghệ mới (phù hợp với điều kiện

tự nhiên, kinh tế - xã hội và điều kiện của các hộ nông dân)

1.1.2 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu

Theo Phạm Chí Thành (1996) [38], thì nghiên cứu hệ thống cây trồng, phải xem hệ thống cây trồng là một bộ phận của hệ thống trồng trọt, vì vậy phải áp dụng cách tiếp cận hệ thống

Quá trình chuyển đổi hệ thống cây trồng đòi hỏi phải giải quyết

được các mối quan hệ hữu cơ giữa các nhóm yếu tố hay giữa các yếu tố trong cùng nhóm

1.2 Những nghiên cứu trên thế giới và trong nước

1.2.1 Những nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã có nhiều quốc gia nghiên cứu việc cải thiện hệ thống cây trồng, các kết quả nghiên cứu được triển khai thực hiện đã thực

sự trở thành cuộc cách mạng trong sản xuất ngành trồng trọt

Trên cơ sở lấy lúa làm nền các nhà khoa học nông nghiệp đã chỉ ra rằng cần phải luân canh lúa nước với các cây trồng cạn Hình thành nên các chế độ luân canh mới, có chế độ trồng xen, trồng gối thích hợp Các nước ở châu á đã tiếp thu và ứng dụng các kết quả nghiên cứu này để tổ chức sản xuất có hiệu quả kinh tế cao Trên cơ sở áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất như: Dùng giống ngắn ngày để tăng vụ sản xuất; tăng thêm vụ màu với các cây trồng mới thuộc nhóm cây lương thực, thực phẩm, công nghiệp; xác định hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, của chế độ trồng xen, trồng gối, đồng thời khắc phục các yếu tố hạn chế, kìm hãm

Thực tế qua nghiên cứu sự phát triển sản xuất nông nghiệp ở châu á cho thấy nơi đây đã và đang có những thay đổi lớn trong hệ thống cây trồng Đặc biệt đã kết hợp tốt sản xuất với chế biến, xuất khẩu Tiêu biểu

là Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, Nhật Bản

1.2.2 Những nghiên cứu tại Việt Nam

ở Việt Nam để sản xuất có hiệu quả phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp, nhằm khai thác tốt nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế -

xã hội Đa dạng hoá cây trồng, đa dạng hoá mùa vụ và thời vụ sản xuất, đa dạng hoá công thức luân canh là một biện pháp hữu hiệu để nâng cao sức sản xuất của hệ thống và làm cho hệ thống được ổn định

Chương 2 nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng và thời gian nghiên cứu

* Địa điểm nghiên cứu tại các HTX, các huyện, thị tỉnh Hà Nam

* Đối tượng nghiên cứu: Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, các hệ thống cây trồng chính thuộc tỉnh Hà Nam; các hộ nông dân tham gia thí nghiệm và xây dựng mô hình Vật liệu nghiên cứu là các mẫu giống lúa, ngô, khoai lang, khoai tây, đậu tương, lạc, một số loại rau và các loại cây ăn quả chính hiện có ở Hà Nam Số liệu điều tra nông hộ, khả năng thích hợp đất

đai, hệ thống canh tác ở các đơn vị đất, các loại phân bón hiện đang sử dụng

ở Hà Nam

* Thời gian nghiên cứu từ tháng 1 năm 2003 đến tháng 12 năm 2007 2.2 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu các yếu tố môi trường chi phối hệ thống cây trồng

- Nghiên cứu thực trạng của hệ thống cây trồng

- Nghiên cứu cải thiện hệ thống cây trồng

- Hình thành hệ thống cây trồng mới ở thời kỳ quá độ từ nông nghiệp tự cung tự cấp sang nền nông nghiệp hàng hóa

2.3.2 Điều tra nông hộ và hệ thống cây trồng ở các môi trường sinh thái

đại diện

ở mỗi môi trường, mỗi vấn đề điều tra ngẫu nhiên ở 3 thôn; mỗi thôn

điều tra ngẫu nhiên ở 30 hộ

* Nội dung điều tra gồm:

- Tỷ lệ mạ chết trong vụ Xuân ở các phương thức làm mạ khác nhau:

Điều tra tỷ lệ mạ chết ở phương thức gieo mạ cải tiến, tỷ lệ mạ chết ở phương thức gieo mạ truyền thống của nông dân Mỗi phương thức gieo mạ điều tra ở

3 thôn, mỗi thôn 30 điểm, mỗi điểm 0,25 m2, điều tra liên tục trong 3 vụ mạ Xuân muộn năm 2004, 2005 và 2006

- Điều tra năng suất cây trồng vụ Xuân trong 3 năm 2004, 2005, 2006; hàng năm mỗi loại cây điều tra ở 3 thôn, mỗi thôn 30 hộ

- Điều tra năng suất cây trồng vụ Đông trong 3 năm 2004, 2005 và 2006; hàng năm mỗi loại cây điều tra ở 3 thôn, mỗi thôn 30 hộ

- Điều tra hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh trên đất màu với nhóm chuyên rau; nhóm chuyên màu với 2 công thức lạc Xuân - đậu tương Hè

- khoai tây Đông và lạc Xuân - đậu tương Hè - ngô Đông Nội dung điều tra là giá trị sản xuất, tổng chi phí, lãi thuần, số liệu điều tra được qui đổi về bảng giá năm 2007 Mỗi công thức luân canh điều tra ở 3 thôn, mỗi thôn 30 nông hộ;

- Điều tra năng suất hồng Nhân Hậu ở 4 lứa tuổi: 4 năm tuổi, 6 năm tuổi, 8 năm tuổi, 10 năm tuổi với hai chỉ tiêu là số quả trên cây và năng suất quả; mỗi lứa tuổi điều tra ngẫu nhiên ở 10 cây;

- Điều tra hiệu quả kinh tế của các hệ thống sử dụng đất ở đơn vị đất số

3 Chỉ tiêu điều tra là tổng giá trị sản xuất, tổng chi và lợi nhuận Điều tra ngẫu nhiên ở 3 xóm, mỗi xóm 30 hộ có cùng công thức luân canh;

- Điều tra hiệu quả kinh tế của các hệ thống sử dụng đất ở đơn vị đất số

4 Số liệu điều tra là tổng giá trị sản xuất, tổng chi và lợi nhuận Điều tra ngẫu nhiên ở 3 xóm, mỗi xóm 30 hộ có cùng công thức luân canh;

- Điều tra hiệu quả kinh tế của các hệ thống sử dụng đất ở đơn vị đất số

5 Số liệu điều tra là tổng giá trị sản xuất, tổng chi, lãi thuần Điều tra ngẫu nhiên ở 3 thôn, mỗi thôn 30 hộ có cùng công thức luân canh

2.3.3 Các thí nghiệm nghiên cứu

* Thí nghiệm 1 Chọn giống lúa tẻ thơm chất lượng cao cấy trà Xuân muộn

Thí nghiệm gồm 6 giống LT2, HT1, HT7, HT8, HT6 và BT7 (đối chứng) Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần, diện tích ô thí nghiệm là 20 m2, thực hiện ở 3 xã Thời gian thực hiện trong 3 vụ Xuân muộn 2004, 2005 và 2006 Theo dõi thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, đẻ nhánh, số bông/m2, khối lượng 1000 hạt, số hạt chắc/bông, tỷ lệ lép Phân tích chất lượng gạo của giống lúa có năng suất cao nhất so với giống lúa tẻ thường năng suất cao đang

được gieo cấy phổ biến tại địa phương

* Thí nghiệm 2 Chọn giống lúa tẻ thơm chất lượng cao cấy trong vụ Mùa

Thí nghiệm gồm 7 giống lúa LT2, LD9, HT7, BM215, BM207, BM216

và đối chứng là giống BT7 Thí nghiệm được nhắc lại 3 lần, diện tích ô thí nghiệm là 20 m2, thực hiện ở 3 xã Thời gian thực hiện thí nghiệm trong 3 vụ Mùa 2005, 2006 và 2007 Phân tích chất lượng gạo của các giống tham gia thí nghiệm Các chỉ tiêu theo dõi tương tự như ở thí nghiệm 1

* Thí nghiệm 3 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống lúa lai năng suất cao trên vùng đất úng trũng luân canh lúa, cá

Có 7 giống được so sánh: Phi Ưu 188, Phi Ưu đa hệ số 1, Nội hương

Ưu 13, Kim Ưu 725, Đ.Ưu 527, Nông Ưu 28 và Nhị Ưu 838 làm đối chứng

* Số liệu thí nghiệm thu được xử lý theo chương trình IRRISTAT của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) Tính hệ số biến động (CV%) và giá trị chênh lệch nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD 0.05)

2.3.4 Xây dựng mô hình

(1) Mô hình lúa - cá

Trên đất úng trũng so sánh 3 mô hình: Mô hình (1.1) Lúa Xuân (giống Phi Ưu 188) - thả cá; Mô hình (1.2) Lúa Xuân (giống Phi Ưu 188) - thả cá - ngô Đông (giống Bioseed 9797); Mô hình (1.3) Lúa Xuân (giống Phi Ưu 188) - thả cá + trồng cây ăn quả trên bờ bao Mô hình được triển khai thực hiện từ tháng 1 năm 2001 trở đi Chúng tôi chỉ quan sát khi mô hình đã hình thành ổn định (năm 2003) Chỉ tiêu theo dõi là giá trị sản xuất, tổng chi phí và lãi thuần

(2) Mô hình 2 màu 1 lúa

Trên đất 2 màu 1 lúa có 3 mô hình chi tiết: Mô hình (2.1) Lạc Xuân giống QĐ12 - lúa Mùa giống BM216 - ngô Đông giống Bioseed 9797; Mô hình (2.2) Lạc Xuân giống QĐ12 - lúa Mùa giống BM216 - khoai tây Đông giống Atlantíc; Mô hình (2.3) Lạc Xuân giống QĐ12 - lúa Mùa giống BM216

- rau Đông (bắp cải) Diện tích một mô hình 500 m2, thực hiện tại xã Nhân Chính, nhắc lại trong 3 năm 2005, 2006, 2007 Chỉ tiêu theo dõi là năng suất,

sự thay đổi thành phần hoá học của đất trước và sau khi thực hiện mô hình

(3) Mô hình 2 lúa 1 màu

Trên đất 2 lúa 1 màu xây dựng 4 mô hình: Mô hình (3.1) Lúa Xuân giống HT6 - lúa Mùa giống BM216 - ngô Đông giống Bioseed 9797; Mô hình 3.2 Lúa Xuân giống HT6 - lúa Mùa giống BM216 - khoai tây Đông giống Atlantíc; Mô hình (3.3) Lúa Xuân giống HT6 - lúa Mùa giống BM216 - rau

Đông (bắp cải); Mô hình (3.4) Lúa Xuân giống Q5 - lúa Mùa giống Q5 (đối chứng) Diện tích một mô hình 500 m2, thực hiện tại xã Lê Hồ nhắc lại trong 3 năm 2005, 2006, 2007 Chỉ tiêu theo dõi là năng suất, sự thay đổi thành phần hoá học của đất trước và sau khi thực hiện mô hình

Chương 3

3.1 Hiện trạng hệ thống cây trồng ở Hà Nam

Từ những phân tích về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và thực trạng

hệ thống cây trồng ở Hà Nam cho thấy:

3.1.1 Ưu điểm

Hệ thống cây trồng đã bắt đầu có sự chuyển dịch theo hướng tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu thị trường và hiệu quả sản xuất 3.1.2 Một số khó khăn, tồn tại cần xác định nghiên cứu, giải quyết

(1) Trà lúa Xuân muộn hình thành nhanh, thay thế trà lúa Xuân sớm, Xuân chính vụ nhưng cần xác định lựa chọn giống lúa, phương thức làm mạ phù hợp để đảm bảo chủ động ổn định sản xuất có hiệu quả trên cơ sở khoa học

(2) Trên đất thiếu nước tưới vụ Xuân nên thay thế cây lúa bằng cây trồng cạn như thế nào cần được xác định cụ thể, rõ ràng để giảm áp lực chống hạn, tăng giá trị sản xuất

(3) Vụ Đông ở Hà Nam tuy đã mở rộng nhưng cần phải lựa chọn loại cây trồng phù hợp để đạt hiệu quả kinh tế cao

(4) Trên vùng đất thấp, úng, trũng với hệ thống cây trồng hiện tại sản xuất còn gặp nhiều khó khăn nên chuyển đổi cây trồng như thế nào để giảm chi phí tiêu nước

(5) Trên đất màu, trồng cây hoa màu hiệu quả thấp, có thể thay thế bằng loại cây trồng khác hay không, cần được khẳng định

3.2 Cải thiện hệ thống cây trồng trên đất lúa

3.2.1 Chế độ mưa và sản xuất lúa ở Hà Nam

Hệ thống cây trồng ở Hà Nam lúa là cây trồng chính, rau màu và cây ăn quả rất đa dạng nhưng chưa phát huy hết tiềm năng, nông dân còn nghèo vì thu nhập thấp

Bảng 3.24 Diện tích lúa Xuân tưới chủ động, bán chủ động và tạo nguồn

Kết quả nghiên cứu ở bảng 3.24; 3.25 cho thấy: ở Hà Nam bình quân

có 7.536 ha đất lúa không có nước tưới vụ Xuân, 12.169 ha tưới nước khó khăn trong vụ Xuân Vụ Mùa có từ 9.192 ha đến 25.321 ha ngập úng hàng năm Đây là nguyên nhân dẫn đến năng suất lúa không ổn định giữa các năm

và giá thành sản xuất lúa cao vì phải chi thuỷ lợi phí lớn Từ thực tế trên đề tài nghiên cứu cải thiện hệ thống cây trồng tập trung giải quyết: Mở rộng diện tích lúa Xuân muộn để né tránh hạn đầu vụ; chuyển đất thiếu nước vụ Xuân sang trồng màu; chuyển đất úng trũng vụ Mùa sang nuôi trồng Lúa - Cá

3.2.2 Nghiên cứu khắc phục các hạn chế do thiếu nước đầu vụ Xuân

3.2.2.1 Mở rộng diện tích lúa Xuân muộn để tránh hạn đầu vụ

Bảng 3.28 Tần suất xuất hiện nhiệt độ cao nhất, thấp nhất trong các tháng

vụ Xuân theo các cấp nhiệt độ và yêu cầu gieo cấy lúa Xuân muộn

Nhiệt độ cao nhất Nhiệt độ thấp nhất Tháng

(Nguồn: Trung tâm DBKTTV Hà Nam)

Các kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ thấp dưới 13oC kéo dài liên tục 3 ngày làm cho mạ và lúa mới cấy bị chết rét Nhiệt độ dưới 20oC và trên

35oC thì không thuận lợi cho lúa trỗ bông Như vậy thời vụ cấy để lúa Xuân trỗ bông an toàn ở Hà Nam từ 25/IV đến 15/V (xung quanh tiết lập hạ) là thích hợp Để phát triển được trà lúa Xuân muộn phải giải quyết được 3 vấn

đề, đó là: Chọn giống lúa thích hợp với trà Xuân muộn; kỹ thuật làm mạ để hạn chế mạ chết rét và kỹ thuật bón phân phù hợp cho lúa

* Chọn giống lúa cấy trong trà Xuân muộn thể hiện tại bảng 3.30

Bảng 3.30 Năng suất thực thu của các giống lúa trong trà Xuân muộn

Năng suất (tạ/ha) Giống

Năng suất trung (tạ/ha)

so sánh với đối chứng (%)