Đánh giá các mô hình canh tác ngô theo hướng nông nghiệp bảo tồn tại trường đại học tây bắc

Một trong những nét đáng chú ý của CA là không cày xới đất đai, đồng thời phải thực thi một số hoạt động nhằm bảo tồn đất như không được để đất hoang mà phải luôn bao phủ đất đai bằng nh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản báo cáo của mình, ngoài sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của rất nhiều cá nhân và tập thể

Trước hết, chúng tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành và sâu sắc tới Thầy giáo ThS Nguyễn Hoàng Phương người đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức bổ ích, tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng tôi có thể hoàn thành bản báo cáo này!

Tôi xin gửi lời cảm ơn các Thầy cô giáo trong khoa Nông Lâm đã giúp đỡ chúng tôi trong quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện đề tài!

Chúng tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên và giúp

đỡ rất nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu của tôi!

Sơn La, ngày 30 tháng 12 năm 2017

Nhóm sinh viên thực hiện

Điêu Thị Nhung, Lò Thu Huyền

GMO.COMPASS Giống biến đổi gen

2

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Khu vực Tây Bắc của Việt Nam bao gồm 6 tỉnh: Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, Hòa Bình, Lào Cai và Yên Bái Nơi đây có khoảng 80% diện tích đất canh tác là đất dốc trồng cây công nghiệp, cây ăn quả và các loại cây hàng năm, trong đó chủ yếu là trồng ngô trên đất dốc Những năm vừa qua, sản xuất ngô được xem là loại cây có thế mạnh phát triển Tuy nhiên, bên cạnh việc tăng năng suất và quy mô, người trồng ngô cũng phải đối mặt với nhiều nguy cơ thiếu bền vững như: xói mòn, sạt lở đất, ô nhiễm môi trường, thoái hóa đất canh tác… Theo khuyến cáo của các nhà khoa học, những khu vực có độ dốc lớn hơn 15 độ chỉ trồng cây lâu năm để hạn chế xói mòn đất Tuy nhiên, tại các tỉnh Tây Bắc hiện nay, nhiều khu vực có độ dốc trên 25 độ vẫn canh tác ngô, không những vậy cây ngô còn “leo lên tận đỉnh đồi”, người dân có tập quán canh tác “cạo trọc đầu” nên xói mòn đất là vấn đề tất yếu Việc đốt tàn dư tuy giúp giảm công thu dọn nhưng lại vô tình gây hại cho đất và gây ô nhiễm môi trường Không chỉ canh tác trên những vùng đất quá dốc khiến tình trạng xói mòn gia tăng, việc người dân sử dụng phân bón hóa học với số lượng lớn và không đúng cách cũng

“góp phần” gây hại cho đất và môi trường xung quanh Kết quả khảo sát cho thấy lượng phân bón cho ngô trên 1 ha/vụ trung bình là 750 kg NPK, 300 kg Đạm urê và 150 kg KCl, hầu hết lượng phân bón này được bón vào 2 lần: lần 1 bón lót trước khi trồng, lần 2 bón thúc khi ngô có 5 – 6 lá Khi đất bị xói mòn, hàm lượng chất mùn và chất hữu cơ trong đất thấp nên người dân càng sử dụng nhiều phân bón hóa học thì đất càng bị chai cứng, phần lớn lượng phân bón vào đất cây không sử dụng được và bị rửa trôi theo nước mưa gây lãng phí và ô nhiễm môi trường Đồng thời với việc lạm dụng phân bón hóa học, người trồng ngô còn sử dụng thuốc bảo vệ thực vật thiếu kiểm soát, trong đó chủ yếu là thuốc trừ cỏ có tính chất độc hại và thời gian tồn dư lâu Nhiều người dân còn cho rằng càng sử dụng nồng độ cao thì tác dụng diệt cỏ càng nhanh và triệt để [1]

3

Nông nghiệp bảo tồn (CA) là một trong những giải pháp được nêu ra trong cuộc họp của hơn 500 nhà khoa học trên thế giới tại Australia Một trong những nét đáng chú ý của CA là không cày xới đất đai, đồng thời phải thực thi một số hoạt động nhằm bảo tồn đất như không được để đất hoang mà phải luôn bao phủ đất đai bằng nhiều loại cây nông nghiệp khác nhau và nên thường xuyên thay đổi các loại cây trồng Theo định nghĩa của FAO, CA là khái niệm tạo ra sản phẩm nông nghiệp bằng cách tiết kiệm nguồn tài nguyên trong khi vẫn phải đạt được mức lợi nhuận có thể chấp nhận CA là sự áp dụng kỹ thuật nông nghiệp hiện đại nhằm cải thiện sản xuất, đồng thời bảo vệ và tăng cường tài nguyên đất Sự áp dụng CA giúp tăng năng suất và lợi nhuận mà vẫn bảo đảm đem lại lợi ích cho môi trường địa phương và toàn cầu Nông thôn ở châu Á là nơi có nguồn đất dự trữ cho nông nghiệp rất thấp, trong khi đây cũng là vùng đất

có mức tăng trưởng dân số cao [2]

Với mục đích tìm kiếm phương thức canh tác ngô thích hợp với điều kiện Sơn La đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế và bảo tồn tài nguyên đất chúng tôi

tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá các mô hình canh tác ngô theo hướng nông nghiệp bảo tồn tại Trường Đại học Tây Bắc”

1.2 Mục đích, yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Mô tả các mô hình canh tác ngô theo hướng nông nghiệp bảo tồn

Xác định loài cây trồng xen thích hợp

Xác định mô hình canh tác cho hiệu quả kinh tế cao

1.2.2 Yêu cầu

Thiết kế, bố trí thử nghiệm

Thu thập số liệu sinh trưởng, sâu bệnh hại và năng suất

Đánh giá hiệu quả kinh tế của các thử nghiệm

4

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Tình hình sản xuất ngô

2.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Trên thế giới ngô là một trong năm loại cây lương thực chính, đứng thứ

ba sau lúa mì và lúa nước, có khả năng thích ứng rộng, được trồng từ 550

vĩ Bắc đến 400

vĩ Nam thuộc 69 nước trên thế giới, đồng thời có khả năng thích ứng tốt với các điều kiện sinh thái môi trường và địa bàn khác nhau, từ độ cao 1 - 2 m so với mặt nước biển ở vùngAndet - Peru đến gần 4.000m [8]

Bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lƣợng ngô trên thế giới

giai đoạn 1992 - 2014 Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha)

Năng suất (tấn/ ha)

Sản lƣợng (nghìn tấn)

2.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Những năm trước đây năng suất ngô ở nước ta rất thấp so với năng suất ngô trên thế giới, năm 1960 chỉ đạt trên 1 tấn/ha, với diện tích hơn 200 nghìn hecta; đến đầu những năm 1980, năng suất cũng chỉ đạt 1,1 tấn/ha và sản lượng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam từ 1961 – 2016

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, sơ bộ 2016)

Ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc không ngừng mở rộng giống ngô lai ra sản xuất, đồng thời cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác theo đòi hỏi của giống mới, một sự bắt đầu có lẽ quá muộn, nhưng tiếp sau đó lại rất vững chắc được đánh giá là với tốc độ nhanh hiếm thấy Năm 2015, diện tích trồng ngô của cả nước đạt 1.179,3 nghìn ha, tổng sản lượng lên tới 5.281,0 nghìn tấn

Theo thống kê của Tổng cục thống kê Việt Nam: Diện tích sản xuất ngô

năm 2016 giảm 26,9 nghìn ha so với năm 2015, sản lượng ngô sơ bộ năm 2016 đạt 5.225,6 nghìn tấn, giảm 55,4 nghìn tấn so với năm 2015, nhưng năng suất vẫn tăng so với các năm trước đạt 45,3 tạ/ha

2.1.3 Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La

2.1.4 Điều kiện tự nhiên ở Sơn La

Tỉnh Sơn La nằm ở vùng Tây Bắc Việt Nam, có độ cao trung bình 600 –

700 m so với mực nước biển Địa hình của Sơn La bị chia cắt và tạo thành ba vùng sinh thái : Vùng trục quốc lộ 6, vùng lòng hồ sông Đà và vùng cao biên giới Có tổng diện tích 1.417.444 ha, trong đó diện tích đất canh tác có 823.216

7

Về khí hậu: Khí hậu Sơn La mang tính chất á nhiệt đới rõ rệt Tháng nóng nhất nhiệt độ trung bình chỉ đạt 24,90C, tháng lạnh nhất nhiệt độ xuống tới 140

C Tuy nhiên, do địa hình bị chia cắt mạnh nên có những tiểu khí hậu được hình thành, tại một số thung lũng nhiệt độ tối cao có thể đạt tới là 420C, nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới 00C Biên độ dao động nhiệt độ lớn: Mùa hè 8-9o

C, mùa đông 10-150C Nhiệt độ trung bình năm là 210C Chế độ nhiệt thay đổi theo mùa: Mùa đông lạnh, khô kéo dài từ tháng X đến tháng III, tháng I là tháng lạnh nhất Mùa hè nóng ấm kéo dài từ tháng IV đến tháng IX, tháng VI, VII là hai tháng nóng nhất Chế độ mưa ẩm của Sơn La phân hoá theo mùa, mùa đông ít mưa, độ ẩm không khí thấp (75-76%), mùa mưa từ tháng V đến tháng IX Lượng mưa trung bình toàn tỉnh là: 1200-1600 mm Nhìn chung, Sơn La là tỉnh khá khô hạn.[13]

Về thổ nhưỡng: Phấn lớn đất đai của tỉnh phát triển trên đá vôi, một số ít phát triển trên đá sa thạch và phiến thạch Đặc điểm chung của thổ nhưỡng đó là: Tầng đất khá dày, thấm nước tốt, tỉ lệ đạm và lân trong đất tương đối cao Các loại đất chính của Sơn La là: Đất đỏ vàng phát triển trên các loại đá mẹ khác nhau, đất mùn phát triển ở các vùng núi phía Nam, Ngoài ra còn có đất phù

sa ven sông Mã, sông Đà Nhìn chung đất Sơn La thuộc loại trung bình đến nặng, độ pH biến động: 5-6,5 Như vậy có thể thấy việc phát triển sản xuất ngô ở Sơn La là khá phù hợp.[13]

Về địa hình: Tỉnh Sơn La chủ yếu là đồi núi và cao nguyên, bị chia cắt sâu thành những vùng đất có đặc trưng sinh thái riêng Tỉnh có hai cao nguyên là Mộc Châu và Nà Sản

Mộc Châu có độ cao trung bình 1.050 m so với mực nước biển, mang đặc trưng của khí hậu cận ôn đới, đất đai màu mỡ phì nhiêu, thuận lợi cho phát triển cây chè, cây ăn quả và chăn nuôi bò sữa

8

Cao nguyên Nà Sản có độ cao trung bình 800 m, chạy dài theo trục quốc lộ 6, đất đai phì nhiêu, thuận lợi cho phát triển cây mía, cà phê, dâu tằm, xoài, nhãn, dứa…

2.1.5 Tình hình sản xuất ngô tại Sơn La

Ngô là cây trồng chủ lực mang lại kinh tế cho nông dân tỉnh Sơn La, trong

đó sản xuất ngô lấy hạt sử dụng chế biến thức ăn chăn nuôi chiếm tới hơn 85% Cải thiện năng suất và chất lượng ngô hạt giúp nâng cao giá trị ngô thương phẩm, cạnh tranh được với sản phẩm nhập ngoại là một trong những hướng đi quan trọng hàng đầu đối với sản xuất ngô tại Sơn La nói riêng và Việt Nam nói chung

Với diện tích trồng ngô chiếm trên 50% diện tích đất sản xuất nông nghiệp, ngô được xác định là cây trồng chủ lực tại địa bàn Sơn La Mặc dù là cây trồng quan trọng mang lại hiệu quả kinh tế cho nhiều bà con nông dân nhưng những năm gần đây, giá ngô nhập khẩu quá rẻ đã khiến việc trồng ngô

của bà con nông dân gặp rất nhiều khó khăn [13]

Ngô ở Sơn La được trồng vào hai vụ chính đó là vụ Hè thu trên các chân đất nương (trồng từ tháng 4 và thu hoạch vào tháng 7 hàng năm), vụ Đông trồng trên các vùng đất bãi ven sông suối Trong thời gian gần đây, bà con đã trồng thử nghiệm vụ ngô Đông trên các chân đất ruộng sau khi đã thu hoạch lúa mùa Với lợi thế về đất đai và khí hậu của mình, sản xuất ngô ở Sơn La đã không ngừng phát triển trong những năm vừa qua Diện tích và sản lượng ngô của Sơn

La không ngừng tăng lên và chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng diện tích và sản lượng ngô của cả nước

Bảng 2.3 Tình hình sản xuất ngô ở Sơn La giai đoạn 2003 - 2016

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (nghìn ha)

Năng Suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục thống kê Việt Nam, Sơ bộ 2016)

Theo thống kê của tổng cục thống kê từ năm 2003 đến nay, sự tăng đột biến về diện tích và năng suất ngô tạo nên sự tăng vọt về sản lượng ngô Sự tăng trưởng vượt bậc của sản lượng ngô trong giai đoạn này đánh dấu một bước ngoặt trong sự hình thành và phát triển của vùng ngô hàng hóa Tổng sản ngô trong toàn tỉnh rất lớn nhưng chỉ sử dụng chế biến tại chỗ khoảng 20%, còn lại 80% bán ra thị trường Tương ứng với tỷ lệ trên trong 3 năm gần đây tỉnh Sơn

La đã cung cấp khoảng 300.000 - 400.000 tấn ngô nguyên liệu/năm cho các nhà mấy chế biến thức ăn chăn nuôi ở miền Bắc Vùng Tây Bắc bao gồm Sơn La, Lai Châu, Hòa Bình, Điện Biên đã tạo nên một vùng ngô lớn thứ 2 khu vực Tây Bắc, trong đó Sơn La đóng vai trò chủ đạo, chiếm khoảng 52% tổng diện tích và 59% tổng sản lượng của vùng và được coi là trung tâm ngô nguyên liệu của toàn vùng

Tính đến năm 2014, diện tích trồng ngô ở Sơn La là 162,5 nghìn ha nhưng đến năm 2015 diện tích trồng ngô đã giảm 2,6 nghìn ha, giảm cả về năng suất và sản lượng so với năm 2014: năng suất giảm 3,7 so với năm 2014(40,5 tạ/ha), sản lượng giảm 69 nghìn tấn so với năm 2014 (đạt 657,7 nghìn tấn)

10

Đến năm 2016 diện tích sản xuất ngô ở Sơn La tiếp tục giảm xuống còn 152,4 nghìn ha giảm 7,5 nghìn ha so với năm 2015 tuy nhiên đều tăng về năng suất và sản lượng so với năm 2015: Năng suất tăng 2,1 tạ/ha ( 38,9 tạ/ha) so với năm 2015( 36,8 tạ/ha) Sản lượng tăng 4,5 ( 593,2 nghìn tấn) so với năm 2015( 588,7 nghìn tấn)

2.2 Tổng quan về nông nghiệp bảo tồn

2.2.1 Canh tác bảo tồn

a) Khái niệm về canh tác bảo tồn

Phương pháp canh tác thông thường là sau mỗi vụ thu hoạch cây trồng, người nông dân thường phải thực hiện việc làm đất Mục đích của làm đất là để phá cho đất vỡ ra, làm cho đất được thông khí, phá vỡ lớp đất bị nén chặt, giúp cho phân bón được trộn vào đất và diệt cỏ dại Quá trình này diễn ra lâu dài sẽ làm giảm các chất hữu cơ trong đất Chất hữu cơ trong đất không chỉ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng mà còn là một yếu tố quan trọng cho sự ổn định của cấu trúc đất Vì vậy, hầu hết các loại đất nông nghiệp nếu canh tác theo phương pháp thông thường kéo dài sẽ bị giảm chất lượng Tình trạng suy thoái cấu trúc này dẫn đến hình thành các lớp cứng và nén chặt làm cho đất bị xói mòn Quá trình này là đáng kể tại các vùng khí hậu nhiệt đới nhưng đồng thời cũng xảy ra ở tất cả các nơi trên thế giới Canh tác theo phương pháp thông thường có thể dẫn đến tăng năng suất trong thời gian ngắn, nhưng sẽ làm giảm chất lượng đất trong trung và dài hạn Tóm lại, kết cấu suy thoái, mất mát các chất hữu cơ, xói mòn và giảm đa dạng sinh học đó là tất cả những gì sẽ xảy ra nếu canh tác theo phương pháp thông thường (T Friedrich) Để khắc phục tình trạng trên, người nông dân phải chuyển sang phương pháp canh tác bảo tồn – một công nghệ canh tác hiện đại [6]

Canh tác bảo tồn (tiếng Anh là Conservation tillage – CT) là phương pháp canh tác không làm đất hoặc làm đất tối thiểu, để lại những tàn dư thực vật của

vụ trước (thân cây ngô, đậu, rơm, rạ …) trên cánh đồng trước và sau khi gieo trồng vụ tiếp theo để làm giảm sự xói mòn và rửa trôi đất Để đạt được các lợi

11

ích bảo tồn này, tối thiểu 30% bề mặt đất phải được phủ bằng các tàn dư thực vật

Từ những năm 30 của thế kỷ trước, phương pháp này đã được áp dụng tại

Mỹ, sau đó là Brazil, New Zealand và Úc Đến nay nó đã được mở rộng và áp dụng cho hơn 70 quốc gia Theo số liệu thống kê, canh tác bảo tồn đã được thực hiện vào khoảng 169 triệu ha, chiếm 11 phần trăm của tổng số diện tích đất canh tác trên toàn thế giới Riêng nước Mỹ, đã có tới 38% diện tích đất canh tác thực hiện phương pháp canh tác bảo tồn [3]

Ở châu Á, Trung Quốc là nước đi đầu thực hiện phương pháp canh tác bảo tồn Trước những năm 1980, Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm theo phương pháp: không làm đất, cày không lật, che phủ rơm, v…v…

và đã đạt được thành công Trong những năm 1990, với kinh phí từ Bộ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Trung Quốc đã phối hợp với một số cơ quan của Úc, tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trong thời gian dài về canh tác bảo tồn ở tỉnh Sơn Tây Sau hơn 10 năm nghiên cứu thực nghiệm, hơn 10 loại máy phù hợp cỡ trung và cỡ nhỏ phục vụ canh tác bảo tồn đã được phát triển [6]

Trong năm 2002, trung tâm Tài chính của chính phủ Trung Quốc thiết lập quỹ đặc biệt để xúc tiến các thí nghiệm và mở rộng canh tác bảo tồn Với mục đích xây dựng hai vành đai canh tác bảo tồn xung quanh khu vực Bắc Kinh, Thiên Tân và vùng gió, cát phía tây bắc, Trung Quốc đã xây dựng các mô hình trình diễn canh tác bảo tồn tại 38 điểm thuộc Bắc Kinh, Thiên Tân, Hà Bắc, Nội Mông, Liêu Ninh, Sơn Tây, Cam Túc, và Thiểm Tây Kể từ năm 2003, chính phủ Trung Quốc đã chi khoảng 30 triệu Nhân dân tệ mỗi năm để hỗ trợ mở rộng

và áp dụng canh tác bảo tồn Đến cuối năm 2006, tổng cộng có 167 địa điểm trình diễn cấp quốc gia và 262 địa điểm trình diễn cấp tỉnh với tổng diện tích áp dụng phương pháp canh tác bảo tồn là1.360.000 ha [3]

b) Các phương pháp canh tác bảo tồn [3]

12

Phương pháp canh tác bảo tồn bao gồm: không cày, cày thành từng dải, cày thành luống cao, cày phủ…Mỗi phương pháp đòi hỏi các loại thiết bị khác nhau chuyên dùng hoặc chuyển đổi thiết bị có sẵn cho phù hợp

Các phương pháp canh tác bảo tồn:

+) Không cày và cày theo dải (No – till & Strip – till)): là phương pháp gieo trồng trực tiếp trên đất vừa thu hoạch cây trồng vụ trước, không cày xới toàn bộ diện tích, hoặc chỉ cày xới một dải hẹp

+) Đánh vồng (Ridge-till): Cây trồng vụ trước sau khi thu hoạch được lấp ngay xuống rãnh, vùi lấp cùng với phân bón Cây trồng vụ mới được gieo trồng ngay trên đỉnh của vồng mà không cần làm đất

+) Lớp phủ (Mulch- Till): Là hệ thống canh tác mà 1/3 diện tích bề mặt đất được phủ bởi tồn dư của các cây hoa mầu vụ trước

+) Làm đất khu vực: Tương tự như không làm đất

c) Lợi ích của phương pháp canh tác bảo tồn:

+) Lợi ích kinh tế:

– Máy kéo, máy nông nghiệp di chuyển ít trên đồng, tiết kiệm được thời gian, tiền của (giảm chi phí nhiên liệu, lao động, bảo trì sửa chữa máy…) Giảm tình trạng đất bị nén chặt, gây trở ngại cho sự phát triển bộ rễ của cây trồng

– Tối ưu hóa độ ẩm của đất, làm cho cây trồng tăng khả năng sinh trưởng, phát triển trong mùa khô cũng như trên đất khô hạn

Kết quả phối hợp nghiên cứu thực nghiệm hơn 10 năm của Trường Đại học nông nghiệp Trung Quốc và một số cơ quan Úc cho thấy lợi ích kinh tế của canh tác bảo tồn là rất đáng kể Nó từ bỏ cày lưỡi diệp, kết hợp các hoạt động trên đồng, do đó làm giảm 2-3 hoạt động trong một chu kỳ sản xuất cây trồng, giảm khoảng 20 % chi phí hoạt động và nâng cao hiệu quả lợi ích từ nông nghiệp Hơn nữa, canh tác bảo tồn đạt được ổn định và tăng năng suất cây trồng,

do đó nâng cao thu nhập của nông dân Theo số liệu thu thập từ 14 loại cây trồng trong 10 địa điểm giám sát của Bộ Nông nghiệp Trung Quốc, 13 loại cây trồng cho thấy tăng sản lượng trong canh tác bảo tồn Canh tác bảo tồn tăng năng suất

13

ngô 4,1%, lúa mì 7,3%, kê 11.2%, đậu 32% Trong vùng trồng cây hai vụ, canh tác bảo tồn đem lại lợi ích kinh tế hàng năm đạt 1.515 Nhân dân tệ/ ha, trong khi

ở vùng trồng cây một vụ, lợi ích đạt được là 652,5 Nhân dân tệ / ha

Thống kê năm 2006 cho thấy tổng số diện tích ứng dụng canh tác bảo tồn

ở Trung Quốc là trên 1,3 triệu ha, giảm mất đất vào khoảng 12.triệu -24triệu tấn; giảm phát thải khí CO2 bằng 3,2-3,6 triệu tấn; và giảm mất mát của các chất hữu

cơ trong đất SOM, N, P, K vào khoảng 76 nghìn -1,44 triệu tấn; nâng cao hiệu quả sử dụng nước bằng 12-16%; giảm sử dụng nhiên liệu diesel 40-60 nghìn tấn; tiết kiệm lao động bằng 80-100 triệu ngày công, chiếm khoảng 0,4 triệu lao động; giảm giá thành sản xuất vào khoảng 0,32-0,6 tỷ nhân dân tệ và tăng sản lượng ngũ cốc 0,4- 0.72 triệu Tấn; thu nhập nông dân tăng 0,72-1,32 tỷ Nhân dân tệ và tổng lợi ích kinh tế vào khoảng 1,04-1,92 tỷ Nhân dân tệ

+) Lợi ích về môi trường- sinh thái:

– Giảm xói mòn đất tới 60-90% tùy thuộc vào phương pháp canh tác bảo tồn Những phần tồn dư của cây trồng vụ trước sẽ chặn những hạt đất khỏi bị mưa gió cuốn trôi cho đến khi cây trồng mới tạo ra những tán cây che phủ bảo

vệ đất

– Cải thiện chất lượng đất và nước bằng cách tăng thêm chất hữu cơ do tàn dư cây trồng vụ trước phân hủy Điều này tạo nên một cấu trúc đất xốp, cho phép nước ngấm dễ dàng hơn, làm giảm dòng chảy

– Bảo tồn nước do giảm sự bốc hơi trên bề mặt đất

– Bảo tồn (tiết kiệm) năng lượng do máy kéo, máy nông nghiệp it phải di chuyển trên đồng

– Giảm ô nhiễm không khí do khí thải từ động cơ máy kéo, máy nông nghiệp thải ra

– Dư lượng cây trồng là nguồn cung cấp thực phẩm và che chở cho các động vật hoang dã

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm của Trung Quốc và một số cơ quan Úc cũng cho thấy lợi ích của canh tác bảo tồn đối với môi trường sinh thái được thể

Hà Bắc cho thấy độ che phủ rơm làm giảm vận chuyển bùn cát từ đất nông nghiệp khoảng 60%; 54,4%; 48% và nếu ứng dụng trong khu vực rộng lớn có thể kiểm soát một cách hiệu quả những trận bão bụi Hơn nữa, che phủ rơm rạ cũng có thể tăng dung lượng nước trong đất từ 16 – 19% và hiệu quả sử dụng nước tương ứng bằng 12-16 % Khi canh tác bảo tồn được áp dụng vào diện tích trồng cây hai vụ, có thể tiết kiệm nước tưới vào khoảng 15.000 m3 / ha cho sản xuất hai vụ trong một năm Ví dụ: nếu canh tác bảo tồn được áp dụng trong tất

cả 6,7 triệu ha đất trồng trọt tại Bắc Kinh, khoảng 100 triệu mét khối nước tưới

sẽ được tiết kiệm mỗi năm, gần tương đương với tổng lượng nước mà đầm Huairou (Hòai nhu) có thể giữ Che phủ rơm làm tăng độ phì của đất Các chất hữu cơ trong đất ruộng lúa mì có thể được tăng lên bằng 0.01- 0.03% mỗi năm

và các chất hữu cơ của đất trong cánh đồng trồng ngô có thể được tăng cường bằng 0,02-0,06 % mỗi năm Ngoài ra, rơm che phủ giảm phát thải CO2 và giảm nhẹ ảnh hưởng hiệu ứng nhà kính, do đó ngăn chặn có hiệu quả tình trạng ô nhiễm không khí do đốt rơm

+) Lợi ích xã hội

Từ những kết quả nghiên cứu thực nghiệm, các nhà khoa học Trung Quốc

đã rút ra kết luận là: canh tác bảo tồn còn đem lại lợi ích xã hội đáng kể Việc thực hiện đầy đủ canh tác bảo tồn thay đổi chế độ canh tác truyền thống, xây dựng ý thức của nông dân về khoa học nông nghiệp và bảo vệ môi trường Hơn nữa, canh tác bảo tồn phát huy các tiến bộ của khoa học kỹ thuật nông nghiệp, điều chỉnh cơ cấu và tối ưu hóa máy móc nông nghiệp Vì vậy một số máy nông nghiệp mới tiên tiến và thực tiễn, kinh tế và an toàn, tiết kiệm năng lượng và

15

thân thiện với môi trường đã được phát triển, mở rộng và áp dụng Điều này đã tăng cường công tác khuyến nông hiện đại ở nông thôn

d) Canh tác bảo tồn ở Việt Nam

Trong kỹ thuật canh tác truyền thống của nông dân nước ta, cũng có một

số biện pháp canh tác bảo tồn như: Gieo ngô trên đất dốc không làm đất bằng cách chọc lỗ, bỏ hạt; tận dụng tồn dư thực vật làm tăng độ phì nhiêu cho đất bằng cách cày vận rạ, sử dụng trấu, cỏ rác bón ruộng v…v…

Những năm gần đây, nông nghiệp nước ta cũng đã có một số đề tài nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật canh tác bảo tồn đối với một số cây trồng ở một số vùng,

cụ thể như sau:

+) Nghiên cứu canh tác bảo tồn trên đất dốc ở Miền Núi phía Bắc

Từ năm 1999, Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế vì sự phát triển (CIRAD) và Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI), nay là Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc (NOMAFSI) đã phối hợp thực hiện một dự án về các hệ thống nông nghiệp tại các tỉnh miền núi phía Bắc (dự án SAM tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn Những kỹ thuật chính

mà dự án phát triển đó là hệ thống gieo hạt trực tiếp trên lớp che phủ (DMC hoặc SCV) DMC giúp khôi phục lại những gì đã bị mất do thói quen đốt rừng làm nương rẫy Vai trò quan trọng nhất của lớp che phủ trên đất dốc đó là bảo vệ đất khỏi bị xói mòn Chỉ với 2,5 tấn/ha rơm là có thể che phủ 87% lớp mặt đất

và hoàn toàn có thể tránh được sự rửa trôi, xói mòn Qua nghiên cứu, cho thấy:

Áp dụng biện pháp DMC có thể giảm tới 90% lượng đất bị xói mòn và tăng năng suất cây trồng tối thiểu là 25%

+) Trồng khoai tây bằng phương pháp làm đất tối thiểu có phủ rơm rạ Ruộng lúa mùa, sau khi gặt, rạ được cắt và thu gom lại Đất không cần cày xới mà chỉ làm rãnh thoát nước rồi trồng khoai tây lên luống và phủ rơm, rạ Theo kết quả theo dõi của huyện Hải Hậu, Nam Định thì trồng khoai tây bằng phương pháp làm đất tối thiểu năng suất tăng 20%, lại tiết kiệm chi phí đầu tư,

16

giảm công lao động, hiệu quả kinh tế cao hơn 20-30 triệu đồng/ha so với phương pháp canh tác truyền thống

+) Gieo đỗ tương (đỗ nành) trên đất còn gốc rạ

Khi thu hoạch lúa, để lại gốc rạ dài 30-40 cm, tạo lớp vật liệu che phủ giữ

ẩm, giúp hạt đậu tương thuận lợi trong quá trình nảy mầm, phát triển và hạn chế

cỏ dại Trước hoặc sau gieo vãi phải làm rãnh thoát nước để tiêu thoát nước kịp thời Làm băng gieo đậu rộng từ 5-10m tùy theo diện tích và độ bằng phẳng của ruộng để thuận lợi cho việc tưới tiêu Sau khi gieo có thể dùng máy kéo lắp bánh lồng chạy đè rạ lấp kín hạt hoặc cắt rạ phủ kín đều trên mặt ruộng vừa có tác dụng giữ ẩm cho đất không bị gí chặt, hạn chế được cỏ dại, tránh chim chuột hại, tăng mùn, xốp cho đất tạo điều kiện cho cây sinh trưởng phát triển tốt

+) Trồng ngô đông trên đất lúa theo phương pháp làm đất tối thiểu

Khi thu hoạch lúa, yêu cầu cắt sát gốc rạ, rạ để lại tại ruộng (sau dùng để phủ gốc ngô), ruộng yêu câu có độ ẩm 85-90% (độ ẩm đi lún chân), ruộng khô cần đưa nước tưới cho ruộng ẩm sau đó tiến hành trồng ngô bầu (cây ngô được gieo trên đất bùn khi mọc 3-3,5 lá thì đưa ra trồng)

Kết quả thử nghiệm ở Hải Dương cho thấy: Trồng ngô không cần làm đất

có những thuận lợi như: Giảm được chi phí trong khâu làm đất; kịp thời vụ gieo trồng; tiết kiệm được nước tưới Khi tưới nước chỉ cần láng một lần mặt ruộng; phủ rạ sau khi trồng làm cỏ không mọc, giảm lượng phân, rạ mục làm phân cho

vụ sau…

+) Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị phục canh tác bảo tồn

Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật canh tác bảo tồn, các nhà cơ khí cũng đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo được một số thiết bị như:

– Hệ thống máy làm đất tối thiểu: Cày đĩa xới sâu CĐXS -3-30 của Viện

Cơ điện và CNSTH

– Máy gieo đỗ tương trên ruộng còn gốc rạ của KS Nguyễn Hữu Tùy, Ứng Hòa, Hà Tây

2.2.2 Nông nghiệp bảo tồn

2.2.2.1 Nguyên tắc và sự vận hành của các hệ sinh thái trồng trọt với kỹ thuật

gieo thẳng trên lớp phủ thực vật thường xuyên

Trong một hệ sinh thái tự nhiên kiểu như rừng, đất không bao giờ bị xáo trộn và thường xuyên được bảo vệ bằng một lớp phủ thực vật rất đa dạng, lớp phủ này tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt tính sinh học cao (độ ẩm, thoáng khí, nhiệt độ, nền tảng dinh dưỡng, v.v.)

Cây cối và các sinh vật rất đa dạng của đất cộng sinh và tương tác lẫn nhau, đảm bảo một sản lượng sinh khối cao và thực hiện các chức năng sinh thái

hệ như:

- Sản xuất chất hữu cơ (nhờ quang hợp) từ nước và khí cacbonic;

- Bảo vệ đất và giảm dòng chảy nhờ lớp phủ thực vật thường xuyên;

- Tuần hoàn các chất dinh dưỡng và nước nhờ các rễ ăn sâu;

- Cố định đạm trong không khí nhờ các vi khuẩn cộng sinh với cây cối (trong các nốt sần của rễ ở các loài thuộc họ đậu hoặc trong vùng rễ);

- Khoáng hóa và hòa tan các chất dinh dưỡng nhờ các sinh vật sống, điều này cho phép cung cấp đều đặn dinh dưỡng cho cây cối;

- Làm giàu chất hữu cơ ổn định cho đất và lưu giữ cacbon;

- Làm thoáng khí cho đất nhờ các hệ thống rễ khỏe;

- Điều tiết nhiệt độ của đất; và đảm bảo toàn bộ các quá trình hình thành đất với việc:

18

- Phân hủy đá mẹ thành các hạt sét (diễn ra nhanh hay chậm tùy theo khí hậu và dạng đá mẹ) nhờ các hệ thống rễ khỏe và dịch rễ, nấm, vi sinh vật của đất, v.v

- Phân hủy dần các thân cành cây lớn (để hệ vi thực vật có thể hấp thụ) nhờ sự can thiệp của các loài sâu bọ và côn trùng vốn rất phong phú, v.v

- Mùn hóa dưới sự hoạt động của các vi khuẩn, tốc độ và chất lượng sản phẩm của quá trình mùn hóa này phụ thuộc vào thảm thực vật, khí hậu và hệ vi thực vật;

- Hòa trộn sinh học (chức năng không thể thiếu cho sự hình thành đất, đây

là sự hòa trộn các chất vô cơ với các chất hữu cơ để tạo thành hợp thể sét-mùn

và tạo tiền đề cho các quá trình kết tụ của đất) nhờ hệ động vật của đất: giun, kiến, mối, ấu trùng của sâu bọ cánh cứng, v.v

- Kết tụ và ổn định các hợp thể nhờ hệ động vật (hòa trộn sinh học, sự hoạt hóa của hệ vi thực vật), nấm (bởi các sợi nấm), vi khuẩn, dịch rễ, polisaca- rit, v.v

Được thực hiện bởi hệ thực vật và các sinh vật sống trong đất, các chức năng đa dạng này cho phép đảm bảo sự hình thành đất liên tục, và duy trì quá trình luôn tái tạo của đất Sự quay vòng nhanh của chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng, và các chất dinh dưỡng không bị mất do thấm xuống tầng sâu, cho phép duy trì bền vững một sản lượng sinh khối cao, kể cả trên đất có độ phì kém Lượng sinh khối này cho phép duy trì liên tục sự hình thành đất

2.2.2.2 Một số nghiên cứu về Nông nghiệp bảo tồn tại Sơn La

Nguyễn Hoàng Phương (2011) [11] Đã nghiên cứu và đưa ra kết luận rằng:

“Cây đậu tương sinh trưởng, phát triển tốt tuy nhiên do không bấm ngọn nên số cành cấp 1 trên cây khá ít trung bình là 0,2 cành/ 1 cây Trong quá trình

ra hoa cây bị ban Miêu gây hại nhiều một phần cũng làm ảnh hưởng tới năng suất quả sau này.Giống Đậu tương trong thí nghiệm có thời gian sinh trưởng trong nằm khoảng 91-92 ngày.”

19

Vào năm 2011, Tác giả Nguyễn Hoàng Phương [11] nhận định rằng: Việc trồng xen với ngô đem lại hiệu quả kinh tế khá cao từ 18,231 - 24,565 triệu VNĐ đồng Tất cả các công thức đều cao hơn đối chứng trong đó công thức trồng ngô có che phủ đất kết hợp làm đất tối thiểu có hiệu quả cao nhất đạt 135% so với đối chứng, công thức trồng ngô theo cách thông thường và có che phủ chỉ đạt 125% so với đối chứng

Canh tác ngô trên đất dốc với biện pháp tạo tiểu bậc thang kết hợp che phủ chết có tác dụng tích cực trong tăng năng suất ngô Sử dụng các biện pháp

này đã tăng năng suất từ 5,15% đến 8,91% so với đối chứng Trồng xen đậu nho

nhe là biện pháp canh tác trên đất dốc hiệu quả, tăng thu nhập cho người dân từ 19,56 - 25,13 triệu đồng/ha [11]

Năm 2012, tác giả Nguyễn Hoàng Phương [12] khi tiến hành trồng xen cây Đậu Nho nhe với ngô đã kết luận rằng:

- Khả năng sinh trưởng và phát triển của các công thức thử nghiệm không

có sự khác biệt rõ rệt với công thức đối chứng về chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và thời gian sinh trưởng

- Tỉ lệ nảy mầm của ngô ở các công thức có che phủ cao hơn công thức không che phủ từ 5 - 11% Công thức trồng xen không cao hơn công thức đối chứng

- Công thức trồng ngô kiểu dồn hàng có hiệu quả rõ rệt ở cả 2 thí nghiệm Năng suất ngô ở công thức trồng dồn hàng cao hơn đối chứng

- Tất cả các công thức thí nghiệm đều không có sự sai khác có ý nghĩa về năng suất ngô so với công thức đối chứng Năng suất ngô từ 7,5 - 8,63 tấn bắp tươi/ha trong đó công thức 1 có năng suất cao nhất Tất cả các công thức thí nghiệm năng suất ngô bắp tươi đều cao hơn đối chứng

- Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm khi tính cả công lao động của các công thức 1 và 2 cao hơn đối chứng từ 17 - 20%, công thức 3 chỉ bằng 97% công thức đối chứng

- Hiệu quả kinh tế khi không tính công lao động các công thức cao hơn từ

20

23 - 28%, trong đó công thức 1 cho hiệu quả kinh tế cao nhất

Theo kết quả nghiên cứu của Viện KHKT Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc [3] cho thấy: Trồng xen cây họ đậu với ngô làm giảm 37,3 - 40% lượng cỏ dại, tăng khả năng bao phủ bề mặt đất, tạo sinh khối lớn nên khả năng hạn chế xói mòn tăng từ 35,2 - 38,3% so với các công thức đối chứng Các công thức trồng xen đậu đen và công thức trồng xen lạc cho năng suất ngô cao hơn các công thức còn lại và cao hơn đối chứng, tăng từ 17,4 - 28,4% so với đối chứng Cây họ đậu được trồng xen trong các công thức khác nhau có tính chất tạo vật liệu phủ sống giúp bảo vệ đất, hạn chế xói mòn, cung cấp thêm một phần chất dinh dưỡng cho cây ngô nhờ khả năng cố định đạm và sinh khối khô, do đó năng suất thực thu của cây họ đậu ở các công thức này tương đối thấp, thấp hơn

ở công thức dồn hàng (2 hàng ngô hẹp - 2 hàng đậu đỗ)

21

PHẦN 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian, địa điểm và đối tượng

Thử nghiệm được thực hiện trong vụ Hè Thu năm 2016 tại khu thực nghiệm Trường Đại học Tây Bắc

Đối tượng nghiên cứu là các mô hình canh tác ngô theo kỹ thuật Nông nghiệp bảo tồn

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Số lượng cá thể cỏ dại trong các thử nghiệm

- Sinh trưởng của cây trồng chính và cây trồng xen trong các thử nghiệm

- Thành phần và mức độ sâu bệnh hại trong các thử nghiệm

- Năng suất của ngô và cây trồng xen ở các thử nghiệm

- Hiệu quả kinh tế của các thử nghiệm

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp thiết kế thử nghiệm

Thử nghiệm được thực hiện trên 3 giống ngô có thời gian sinh trưởng khác nhau và trồng xen với các loài cây họ đậu khác nhau Diện tích 1 ô thử nghiệm là 48 m2

(6 x 8 m), tổng diện tích thí nghiệm là 1000 m2 Sơ đồ bố trí như sau:

3.3.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

a) Số lượng loài cỏ dại

Mỗi ô thử nghiệm lấy 1 điểm chính giữa, diện tích 2 m2

(1.4 x 1.4 m) để xác định các chỉ tiêu sau:

b) Sinh trưởng, phát triển của ngô trong các thử nghiệm

- Chiều cao cây ngô (Cm): Mỗi ô thử nghiệm chọn ngẫu nhiên 30 cây đo chiều cao từ gốc sát mặt đất đến đỉnh bông cờ Đo ở giai đoạn cây con và giai đoạn tung phấn, phun râu

- Số lá cây ngô (Lá): Đếm số lá có trên các cây ngô đo chiều cao

c) Thành phần và mức độ sâu bệnh hại trong các thử nghiệm

Điều tra thành phần các loài sâu bệnh hại chính trên ngô vào các giai đoạn mẫn cảm của cây, mỗi ô điều tra 5 điểm chéo góc, mỗi điểm 1 m2

sau đó xác định tỉ lệ hại theo công thức:

TLH (%) = (Số cây bị hại/số cây điều tra) % x 100

d) Năng suất thực thu (tấn/ ha) Phương pháp: Tính theo công thức:

NSTT = (NSOTN (kg)/Diện tích OTN) x 10

e) Hiệu quả kinh tế của các thử nghiệm

Hiệu quả kinh tế được xác định theo công thức:

HQKT = Tổng thu – Tổng chi (VNĐ)

3.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Số liệu thu thập được xử lý theo phương pháp thống kê sinh hoc và phân tích phương sai bằng phần mềm Microsoft Excel 2010

3.5 Quy trình kỹ thuật canh tác