Nghiên cứu tiêu chí phân vùng thích nghi đất đai ứng dụng công nghệ cao cho sản xuất lúa và rau màu

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Nông nghiệp công nghệ cao bao gồm nhiều lĩnh vực như: nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất, ứng dụng vật liệu mới, công nghệ thông tin và công nghệ quản lý sản xuất vào các lĩnh vực sản xuất nông sản hàng hóa; xây dựng các vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (Lê Tất Khương và Trần Anh Tuấn, 2014); đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao; ươm tạo công nghệ và doanh nghiệp công nghệ cao; xúc tiến thương mại công nghệ cao; phát triển dịch vụ nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, kể cả dịch vụ du lịch, tham quan, nghỉ dưỡng, vui chơi, giải trí trong các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và trong các vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (Luật công nghệ cao, 2008). Tuy vậy, nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao được hiểu một cách đơn giản hơn là việc ứng dụng công nghệ và kỹ thuật tiên tiến mới vào quá trình sản xuất nông nghiệp nhằm tạo ra các sản phẩm hàng hóa có năng suất, chất lượng, hiệu quả, an toàn thực phẩm, có khả năng cạnh tranh cao và thân thiện với môi trường (Chính phủ, 2015; Dương Hoa Xô và Phạm Hữu Nhượng, 2006). Đây là xu hướng tất yếu nhằm tạo bước đột phá để nâng cao sức cạnh tranh của nền sản xuất nông nghiệp trong quá trình hội nhập quốc tế và là bước đi quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia trên thế giới. Trên thế giới việc ứng dụng công nghệ cao vào trong quá trình sản xuất nông nghiệp đã được nhân rộng ở các nước như Mỹ, Anh, Nhật Bản, Hà Lan, Israel, Đài Loan, Ấn Độ, Trung Quốc đã mang lại hiệu quả kinh tế cao (Phạm Văn Hiển, 2014). Ở Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất nông nghiệp chỉ mới xuất hiện chủ yếu tại Hà Nội, Quảng Ninh, Đà Lạt, Vũng Tàu, Thành phố Hồ Chí Minh bước đầu mang lại hiệu quả về kinh tế cao và tạo ra môi trường thân thiện. Từ đó cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp là nhu cầu cần thiết để phát triển kinh tế, tăng thu nhập góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân. Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp vừa là đòi hỏi bức thiết từ thực tiễn sản xuất, vừa là một trong các giải pháp quan trọng để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn (Phạm Văn Hiển, 2014). Trong những năm qua, An Giang đã thực hiện chủ trương ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất nông nghiệp với mục tiêu phát triển kinh tế và ứng dụng rộng rãi, có hiệu quả các công nghệ mới, công nghệ tiên tiến trong và ngoài nước như quy hoạch vùng sản phẩm, lựa chọn công nghệ, đào tạo và thu hút nguồn nhân lực và mở rộng thị trường tiêu thụ. Sản xuất hàng hóa phải đáp ứng với nhu cầu và tiêu chuẩn của thị trường có truy xuất nguồn gốc, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh (UBND tỉnh An Giang, 2017). Đảm bảo an ninh lương thực, hàng hóa xuất khẩu, tiêu dùng, bảo vệ tốt môi trường với mục tiêu cuối cùng là góp phần tăng thu nhập cho nông dân. Bên cạnh những thành tựu đã đạt được trong sản xuất nông nghiệp như thế, nhưng vẫn còn những hạn chế trong việc thực hiện ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp như về quy mô sản xuất nông nghiệp còn nhỏ lẽ, manh mún, thiếu quy hoạch, chưa hình thành các vùng sản xuất tập trung quy mô lớn (Đỗ Kim Chung, 2018; Nguyễn Tiến Dũng & Lê Khương Ninh, 2015); việc áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ vào sản xuất còn hạn chế, chưa mạnh dạng áp dụng các tiến bộ trong lựa chọn giống cây trồng vật nuôi, ứng dụng công nghệ sinh học nên năng suất cây trồng thấp, chất lượng sản phẩm không cao, khả năng cạnh tranh của sản phẩm thấp, vốn đầu tư cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao chiếm khá nhiều (Lê Tất Khương và Trần Anh Tuấn, 2014; Phạm Văn Hiển, 2014) và đặc biệt là tiêu chí làm cơ sở xây dựng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao vẫn chưa được hoàn thiện. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xây dựng tiêu chí phân vùng thích nghi đất đai ứng dụng công nghệ cao cho sản xuất lúa và rau màu (Nghiên cứu cụ thể trong điều kiện tỉnh An Giang)” là rất cần thiết được nghiên cứu, thực hiện trong giai đoạn hiện nay trên địa bàn tỉnh An Giang.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

PHAN CHÍ NGUYỆN

NGHIÊN CỨU TIÊU CHÍ PHÂN VÙNG THÍCH NGHI

ĐẤT ĐAI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAO

CHO SẢN XUẤT LÚA VÀ RAU MÀU

(Nghiên cứu cụ thể trong điều kiện tỉnh An Giang)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Quản lý Đất đai

Mã ngành: 98 05 01 03

MỤC LỤC

Lời tri ân i

Tóm lược ii

Abstract iii

Lời cam đoan iv

Mục lục v

Danh sách hình ix

Danh sách bảng xi

Danh sách từ viết tắt xiii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu chung 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 3

1.3.2 Đối tượng nghiên cứu 3

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu khoa học 3

1.5 Giả thuyết nghiên cứu 4

1.6 Câu hỏi nghiên cứu 4

1.7 Đóng góp mới của nghiên cứu 4

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

2.1 Tổng quan về nông nghiệp công nghệ cao 6

2.1.1 Khái niệm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 6

2.1.2 Sơ lược về các tiêu chí nông nghiệp công nghệ cao 7

2.1.3 Sự hình thành và phát triển nông nghiệp công nghệ cao 10

2.1.4 Thể chế và chính sách phát triển nông nghiệp công nghệ cao 14

2.1.5 Yêu cầu và đặc tính cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 16

2.2 Tổng quan về cây Lúa 18

2.2.1 Đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây Lúa 18

2.2.2 Đặc điểm sinh lý và sự ảnh hưởng của điều kiện khí hậu 19

2.2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ cao trong canh tác lúa tại Việt

Nam 24

2.3 Tổng quan về cây ngô 25

2.3.1 Đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây ngô 25

2.3.2 Ảnh hưởng của điều kiện đất đai và khí hậu đến cây ngô 27

2.3.3 Tình hình sản xuất ngô ứng dụng công nghệ cao tại Việt Nam 29

2.4 Phương pháp đánh giá đất đai 30

2.5 Nghiên cứu trong vào ngoài nước liên quan đến nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, thực trạng phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại Việt Nam và tỉnh An Giang 31

2.5.1 Nghiên cứu ngoài nước 31

2.5.2 Nghiên cứu trong nước 33

2.5.3 Thực trạng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại Việt Nam 34

2.5.4 Định hướng và thực trạng phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 36

2.6 Đặc điểm vùng nghiên cứu 41

2.6.1 Điều kiện tự nhiên 41

2.6.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 44

2.6.3 Điều kiện kỹ thuật canh tác, môi trường và chính sách đất đai trong phát triển nông nghiệp 46

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49

3.1 Phương tiện nghiên cứu 49

3.2 Phương pháp nghiên cứu 49

3.2.1 Nội dung 1: Đánh giá thực trạng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và hệ thống hóa cơ sở lý luận xây dựng các tiêu chí cho ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp 49

3.2.2 Nội dung 2: Xác định cơ sở và tiêu chí cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 51

3.2.3 Nội dung 3: Thành lập quy trình xây dựng bảng phân cấp yêu cầu cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao dạng sản xuất đại trà 53

3.2.4 Nội dung 4: Đề xuất các vùng có khả năng phát triển sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 54

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 60

4.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và các yếu tố tác động đến việc sản xuất nông nghiệp công nghệ cao 60

4.1.1 Hệ thống hóa cơ sở lý luận xây dựng các yêu cầu cho phát triển lúa và cây ngô ứng dụng công nghệ cao 60

4.1.2 Thực trạng sử dụng đất nông nghiệp và nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 65

4.2 Xác định yêu cầu cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 82

4.2.1 Yêu cầu cho phát triển lúa ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 83

4.2.2 Yêu cầu cho sản xuất ngô ứng dụng công nghệ cao 89

4.2.3 Xây dựng yêu cầu, yêu cầu chất lượng và tiêu chí chẩn đoán cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 94

4.2.4 Ứng dụng xây dựng bảng phân cấp yêu cầu cho phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 96

4.3 Quy trình xây dựng tiêu chí, yêu cầu và bảng phân cấp khả năng phù hợp cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 107

4.4 Phân vùng có khả năng phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao cho các loại cây trồng chủ lực cho tỉnh An Giang 109

4.4.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu và thành lập bản đồ đặc tính cho phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 109

4.4.2 Phân vùng thích nghi đất đai cho phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 127

4.4.3 Giải pháp cho phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 133

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 140

5.1 Kết luận 140

5.2 Đề xuất 141

Tài liệu tham khảo 142

Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án 154

Phụ lục 155

Phụ lục 1 Phiếu khảo sát nông hộ sản xuất lúa ứng dụng công nghệ

cao 155Phụ lục 2 Phiếu khảo sát nông hộ sản xuất Ngô ứng dụng công nghệ

cao 156Phụ lục 3 Phiếu khảo sát xác định các yêu cầu cho sản xuất lúa ứng

dụng công nghệ cao 157Phụ lục 4 Phiếu khảo sát xác định các yêu cầu cho sản xuất Ngô ứng

dụng công nghệ cao 158Phụ lục 5 Phiếu tham vấn chuyên gia về mức độ tác động của các

yêu cầu cho sản xuất Lúa ứng dụng công nghệ cao 159Phụ lục 6 Phiếu tham vấn chuyên gia về mức độ tác động của các

yêu cầu cho sản xuất Ngô ứng dụng công nghệ cao 161Phụ lục 7 Diện tích đơn tính đất phèn theo đơn vị hành chính cấp

huyện, tỉnh An Giang 163Phụ lục 8 Diện tích sa cấu đất theo đơn vị hành chính cấp huyện, tỉnh

An Giang 163Phụ lục 9 Diện tích các vùng ngập lũ theo đơn vị hành chính tỉnh An

Giang 163Phụ lục 10 Phân bố diện tích các vùng cần tưới nước bổ sung theo

đơn vị hành chính tỉnh An Giang 164Phụ lục 11 Đặc tính về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi

trường năm 2019 tỉnh An Giang 165Phụ lục 12 Khả năng phù hợp cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công

nghệ cao 169Phụ lục 13 Phân bố diện tích các vùng khả năng thích nghi cho sản

xuất lúa ứng dụng công nghệ cao theo đơn vị hành chính tỉnh

An Giang 173Phụ lục 14 Phân bố diện tích các vùng khả năng thích nghi cho sản

xuất ngô ứng dụng công nghệ cao theo đơn vị hành chính tỉnh

An Giang 173

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Các giai đoạn phát triển của cây Lúa 18

Hình 2.2 Sự phát triển của hạt lúa qua các giai đoạn sau khi trổ 19

Hình 2.3 Vị trí vùng nghiên cứu tại tỉnh An Giang 41

Hình 3.1 Thu thập dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp 50

Hình 3.2 Hội thảo tham vấn ý kiến người dân, nhà quản lý và nhà khoa học cho phát triển lúa và cây ngô ứng dụng công nghệ cao 52

Hình 3.3 Quy trình đánh giá phân vùng khả năng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 54

Hình 3.4 Thu thập đặc tính về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường tại các đơn vị hành chính thuộc vùng nghiên cứu 55

Hình 3.5 Khảo sát nông hộ tại tỉnh An Giang 56

Hình 3.6 Thực hiện tham vấn đối với người am hiểu (Key Informant Panel – KIP) 57

Hình 3.7 Sơ đồ thực hiện nghiên cứu 59

Hình 4.1 Sản xuất nông nghiệp truyền thống khâu làm đất (a) đến thu hoạch (b) 61

Hình 4.2 Sự phát triển công cụ lao động trong sản xuất nông nghiệp trước khi áp dụng công nghệ (a) và sau khi áp dụng công nghệ (b) 61

Hình 4.3 Sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao trong khâu làm đất (a) và thu hoạch (b) 62

Hình 4.4 Sự khác biệt của các yếu tố đầu vào và đầu ra trong sản xuất nông nghiệp truyền thống và sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 64

Hình 4.5 Bản đồ phân bố sử dụng đất nông nghiệp năm 2019 tỉnh An Giang 68

Hình 4.6 Biến động diện tích canh tác lúa giai đoạn 2001-2019 tỉnh An Giang 70

Hình 4.7 Cơ cấu các loại giống lúa chủ lực năm 2019 tại tỉnh An Giang 72

Hình 4.8 Bản đồ hiện trạng canh tác lúa năm 2019 tỉnh An Giang 74

Hình 4.9 Diện tích các loại rau màu năm 2019 tỉnh An Giang 76

Hình 4.10 Diện tích canh tác ngô giai đoạn 2010 đến 2019 tỉnh An Giang 76

Hình 4.11 Bản đồ phân bố diện tích canh tác rau màu năm 2019 tỉnh An Giang 77

Hình 4.12 Sử dụng hệ thống tưới tiết kiệm nước cho rau màu (a), nhà lưới (b) trên địa bàn huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang 79

Hình 4.13 Chỉ số các yêu cầu chung cho phát triển lúa ứng dụng công nghệ cao theo các chủ thể khác nhau 83

Hình 4.14 Chỉ số các yêu cầu chung cho phát triển ngô ứng dụng công nghệ cao theo các chủ thể khác nhau 89

Hình 4.15 Quy trình xây dựng bảng phân cấp khả năng phù hợp cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 109

Hình 4.16 Bản đồ độ sâu xuất hiện tầng phèn và tầng sinh phèn năm 2019 tỉnh An Giang 111

Hình 4.17 Bản đồ phân bố sa cấu đất năm 2019 tỉnh An Giang 112

Hình 4.18 Bản đồ phân bố các vùng ngập lũ năm 2019 tỉnh An Giang 114 Hình 4.19 Bản đồ phân bố thời gian tưới bổ sung vào mùa khô năm 2019 tỉnh An

Giang 115 Hình 4.20 Bản đồ phân bố các đặc tính về kinh tế năm 2019 tỉnh An Giang 118 Hình 4.21 Bản đồ phân bố các đặc tính về xã hội năm 2019 tỉnh An Giang 122 Hình 4.22 Bản đồ phân bố các đặc tính về môi trường năm 2019 tỉnh An Giang 125 Hình 4.23 Bản đồ các đặc tính cho phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao

tỉnh An Giang 126 Hình 4.24 Sự phân bố diện tích các vùng khả năng phù hợp cho sản xuất lúa ứng

dụng công nghệ cao theo đơn vị hành chính tại tỉnh An Giang 127 Hình 4.25 Bản đồ phân vùng khả năng phù hợp cho sản xuất lúa ứng dụng công

nghệ cao tỉnh An Giang 129 Hình 4.26 Sự phân bố diện tích các vùng khả năng phù hợp cho sản xuất Ngô

ứng dụng công nghệ cao theo đơn vị hành chính tại tỉnh An Giang 130 Hình 4.27 Bản đồ phân vùng khả năng phù hợp cho sản xuất Ngô ứng dụng công

nghệ cao tỉnh An Giang 132

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Các yêu cầu cho phát triển vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 16

Bảng 2.2 Đáp ứng của cây lúa đối với nhiệt độ ở các giai đoạn sinh trưởng 21

Bảng 2.3 Các giai đoạn sinh dưỡng và sinh thực của cây ngô 25

Bảng 2.4 Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế 45

Bảng 3.1 Các tiêu chí cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao 51

Bảng 3.2 Phân bố phiếu khảo sát tại theo đơn vị hành chính tỉnh An Giang 57

Bảng 4.1 So sánh giữa sản xuất truyền thống và sản xuất ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp 63

Bảng 4.2 Các yêu cầu cần thiết cho phát triển sản xuất lúa và Ngô ứng dụng công nghệ cao 65

Bảng 4.3 Diện tích các kiểu sử dụng đất nông nghiệp năm 2019 tỉnh An Giang 66

Bảng 4.4 Diện tích canh tác lúa phân theo đơn vị hành chính năm 2019 69

Bảng 4.5 Loại hình áp dụng và đơn vị hành chính thực hiện phát triển lúa ứng dụng công nghệ cao trên địa bàn tỉnh An Giang 73

Bảng 4.6 Diện tích và cơ cấu sản xuất rau màu năm 2019 tỉnh An Giang 75

Bảng 4.7 Loại hình áp dụng phát triển rau màu ứng dụng công nghệ cao 79

Bảng 4.8 Những hạn chế trong sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 80

Bảng 4.9 Các yêu cầu chung và yêu cầu cụ thể cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao 82

Bảng 4.10 Chỉ số các yêu cầu cụ thể cho sản xuất lúa ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 84

Bảng 4.11 Chỉ số các yêu cầu cụ thể cho sản xuất ngô ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 90

Bảng 4.12 Yêu cầu chất lượng và tiêu chí sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao cho tỉnh An Giang 94

Bảng 4.13 Yêu cầu cho sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 95

Bảng 4.14 Phân cấp khả năng phù hợp cho sản xuất lúa ứng dụng công nghệ cao 101 Bảng 4.15 Phân cấp khả năng phù hợp cho sản xuất ngô ứng dụng công nghệ cao106 Bảng 4.16 Đặc tính và diện tích các vùng đất phèn tỉnh An Giang 110

Bảng 4.17 Diện tích sa cấu đất tại tỉnh An Giang 110

Bảng 4.18 Diện tích các vùng ngập lũ tỉnh An Giang 113

Bảng 4.19 Thời gian và diện tích các vùng cần tưới nước bổ sung tỉnh An Giang 113 Bảng 4.20 Các đặc tính về điều kiện kinh tế cho phát triển lúa và rau màu ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 116

Bảng 4.21 Các đặc tính về điều kiện xã hội cho phát triển lúa và rau màu ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 119

Bảng 4.22 Các đặc tính về điều kiện môi trường cho phát triển lúa và rau màu ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang 123

Bảng 4.23 Khả năng phù hợp và yếu tố hạn chế cho sản xuất Lúa ứng dụng công

nghệ cao tỉnh An Giang 127 Bảng 4.24 Khả năng phù hợp và yếu tố hạn chế cho sản xuất Ngô ứng dụng công

nghệ cao tỉnh An Giang 130 Bảng 4.25 Giải pháp cho phát triển canh tác Lúa và Ngô ứng dụng công nghệ

cao 133 Bảng 4.26 Giải pháp nâng cấp khả năng phù hợp cho các vùng canh tác lúa và

ngô ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang 136

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

AWD Alternate wetting and drying

FAO Food and agriculture

organization GAP Good Agricultural Practice

GDP Gross Domestic Product

GIS Geographic Information

System

IPM Intergated Pest Managenment

IRRI International Rice Research

Institute

thôn QĐ-BNN-KHCN Quyết định - Bộ nông nghiệp – khoa học công nghệ

Chương 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Nông nghiệp công nghệ cao bao gồm nhiều lĩnh vực như: nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất, ứng dụng vật liệu mới, công nghệ thông tin và công nghệ quản lý sản xuất vào các lĩnh vực sản xuất nông sản hàng hóa; xây dựng các vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (Lê Tất Khương và Trần Anh Tuấn, 2014); đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao; ươm tạo công nghệ và doanh nghiệp công nghệ cao; xúc tiến thương mại công nghệ cao; phát triển dịch vụ nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, kể cả dịch vụ du lịch, tham quan, nghỉ dưỡng, vui chơi, giải trí trong các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

và trong các vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (Luật công nghệ cao, 2008) Tuy vậy, nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao được hiểu một cách đơn giản hơn là việc ứng dụng công nghệ và kỹ thuật tiên tiến mới vào quá trình sản xuất nông nghiệp nhằm tạo ra các sản phẩm hàng hóa có năng suất, chất lượng, hiệu quả, an toàn thực phẩm, có khả năng cạnh tranh cao và thân thiện với môi trường (Chính phủ, 2015; Dương Hoa Xô và Phạm Hữu Nhượng, 2006) Đây là xu hướng tất yếu nhằm tạo bước đột phá để nâng cao sức cạnh tranh của nền sản xuất nông nghiệp trong quá trình hội nhập quốc tế và là bước đi quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia trên thế giới

Trên thế giới việc ứng dụng công nghệ cao vào trong quá trình sản xuất nông nghiệp đã được nhân rộng ở các nước như Mỹ, Anh, Nhật Bản, Hà Lan, Israel, Đài Loan, Ấn Độ, Trung Quốc đã mang lại hiệu quả kinh tế cao (Phạm Văn Hiển, 2014) Ở Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất nông nghiệp chỉ mới xuất hiện chủ yếu tại Hà Nội, Quảng Ninh, Đà Lạt, Vũng Tàu, Thành phố Hồ Chí Minh bước đầu mang lại hiệu quả về kinh tế cao

và tạo ra môi trường thân thiện Từ đó cho thấy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp là nhu cầu cần thiết để phát triển kinh tế, tăng thu nhập góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân

Hiện nay, việc ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất nông nghiệp vừa là đòi hỏi bức thiết từ thực tiễn sản xuất, vừa là một trong các giải pháp quan trọng để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn (Phạm Văn Hiển, 2014) Trong những năm qua, An Giang đã thực hiện chủ trương ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất nông nghiệp với mục tiêu phát triển kinh tế và ứng dụng rộng rãi, có hiệu quả các công nghệ mới, công

nghệ tiên tiến trong và ngoài nước như quy hoạch vùng sản phẩm, lựa chọn công nghệ, đào tạo và thu hút nguồn nhân lực và mở rộng thị trường tiêu thụ Sản xuất hàng hóa phải đáp ứng với nhu cầu và tiêu chuẩn của thị trường có truy xuất nguồn gốc, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh (UBND tỉnh An Giang, 2017) Đảm bảo an ninh lương thực, hàng hóa xuất khẩu, tiêu dùng, bảo vệ tốt môi trường với mục tiêu cuối cùng là góp phần tăng thu nhập cho nông dân Bên cạnh những thành tựu đã đạt được trong sản xuất nông nghiệp như thế, nhưng vẫn còn những hạn chế trong việc thực hiện ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp như về quy mô sản xuất nông nghiệp còn nhỏ lẽ, manh mún, thiếu quy hoạch, chưa hình thành các vùng sản xuất tập trung quy mô lớn (Đỗ Kim Chung, 2018; Nguyễn Tiến Dũng & Lê Khương Ninh, 2015); việc áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ vào sản xuất còn hạn chế, chưa mạnh dạng áp dụng các tiến bộ trong lựa chọn giống cây trồng vật nuôi, ứng dụng công nghệ sinh học nên năng suất cây trồng thấp, chất lượng sản phẩm không cao, khả năng cạnh tranh của sản phẩm thấp, vốn đầu

tư cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao chiếm khá nhiều (Lê Tất Khương và Trần Anh Tuấn, 2014; Phạm Văn Hiển, 2014) và đặc biệt là tiêu chí làm cơ sở xây dựng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao vẫn chưa được hoàn thiện

Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xây dựng tiêu chí phân vùng thích nghi

đất đai ứng dụng công nghệ cao cho sản xuất lúa và rau màu (Nghiên cứu

cụ thể trong điều kiện tỉnh An Giang)” là rất cần thiết được nghiên cứu,

thực hiện trong giai đoạn hiện nay trên địa bàn tỉnh An Giang

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Mục tiêu chung

Nghiên cứu xác định các cơ sở về điều kiện tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế -

xã hội, môi trường và chính sách đất đai nhằm phục vụ việc xây dựng các tiêu chí cho sản xuất lúa và rau màu ứng dụng công nghệ cao của tỉnh An Giang

- Xây dựng quy trình thực hiện phân cấp tiêu chí phù hợp cho đánh giá phân vùng khả năng thích nghi đất đai cho phát triển Lúa và Ngô ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang

- Ứng dụng phân vùng khả năng phát triển cho sản xuất lúa và rau màu ứng dụng công nghệ cao và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả thực hiện ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất lúa và ngô tại tỉnh An Giang

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3.1 Phạm vi nghiên cứu

An Giang là tỉnh có tiềm năng phát triển nông nghiệp, là một tỉnh sản xuất lúa đứng đầu của vùng Đồng bằng sông Cửu Long, cùng với đó là diện tích rau màu lớn, những vùng tập trung phát triển rau màu và có khả năng xuất khẩu Đồng thời tỉnh An Giang cũng có chủ trương và chính sách cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, chọn những vùng sản xuất có điều kiện phù hợp và cây trồng chủ lực nhằm phát triển kinh tế nông nghiệp của tỉnh Trên cơ sở đó nghiên cứu đã chọn tỉnh An Giang làm điểm nghiên cứu cụ thể, từ đó có thể triển khai sang các tỉnh lân cận ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long

Nghiên cứu thực hiện trên 11 đơn vị hành chính cấp huyện thuộc tỉnh An Giang: huyện Thoại Sơn, Tri Tôn, Tịnh Biên, An Phú, Chợ Mới, Châu Phú, Phú Tân, Châu Thành, TX Tân Châu, TP Châu Đốc và Long Xuyên

1.3.2 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở để xây dựng các tiêu chí ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp cho lúa và rau màu của tỉnh An Giang Trong nghiên cứu này đối tượng rau màu được chọn để đánh giá là cây ngô, đây là loại cây trồng chủ lực của địa phương, chiếm diện tích lớn trong diện tích rau màu của tỉnh Đồng thời cây ngô tại tỉnh An Giang có khả năng phù hợp với thổ nhưỡng và có năng suất cao Ngoài ra, để phát triển ứng dụng công nghệ cao thì cây ngô có điều kiện thuận lợi trong quá trình bảo quản sản phẩm và cung ứng cho thị trường trong và ngoài nước

- Nghiên cứu thực hiện với loại hình sản xuất theo vùng, cách thức sản xuất ngoài đồng ruộng, sản xuất dạng đại trà nhằm khai thác và sử dụng tài nguyên đất đai hiệu quả

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu khoa học

- Xác định, nghiên cứu các cơ sở cho xây dựng tiêu chí ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả về năng suất và

chất lượng sản phẩm, thân thiện với môi trường, tạo điều kiện ổn định về thị trường tiêu thụ, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng đất cũng như nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân của tỉnh An Giang

- Xây dựng bảng phân cấp và các tiêu chí sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao để đánh giá khả năng phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang nói riêng và vùng Đồng bằng sông Cửu Long nói chung phù hợp với thực tiễn

- Góp phần phục vụ cho các công trình nghiên cứu khoa học, trong giáo dục cũng như góp phần xây dựng các điều kiện phục vụ cho sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao của toàn vùng ĐBSCL

1.5 Giả thuyết nghiên cứu

Để có cơ sở xây dựng các vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại tỉnh An Giang thì cần có những tiêu chí, yêu cầu nào để giúp nhà quản lý định hướng và đề xuất giải pháp nào giúp phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao mang tính đại trà mang tính hiệu quả Bên cạnh đó, việc xây dựng vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao để có sản phẩm có chất lượng tốt, giá trị tăng cao, đồng nhất, thân thiện với môi trường, đảm bảo được sản lượng nông sản nhằm ổn định thị trường, giảm chi phí đầu tư, tăng lợi nhuận

1.6 Câu hỏi nghiên cứu

- Để phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao dạng sản xuất vùng thì cần những yêu cầu nào? Từ những yêu cầu trên thì những tiêu chí nào được chọn cho phát triển sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

- Trong điều kiện cụ thể của tỉnh An Giang để phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thì cần những tiêu chí sản xuất nào cho phát triển lúa

1.7 Đóng góp mới của nghiên cứu

(1) Nghiên cứu đã tổng hợp và xây dựng được các tiêu chí cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao cho cây lúa và ngô trên địa bàn tỉnh An Giang; Từ kết quả tổng hợp và xây dựng các tiêu chí trên đã ứng dụng để phân vùng khả năng phát triển lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao cho tỉnh

(2) Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình thực hiện bảng phân cấp khả năng phù hợp cho việc xác định vùng có khả năng phát triển sản xuất lúa và ngô ứng dụng công nghệ cao

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về nông nghiệp công nghệ cao

2.1.1 Khái niệm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

Trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng có nhiều quan niệm về nông nghiệp công nghệ cao khác nhau Tại Ấn Độ, Nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao xuất hiện từ những năm 1999 cho rằng là việc ứng dụng các kỹ thuật công nghệ hiện đại, có nguồn vốn đầu tư cao và đảm bảo việc tăng năng suất, chất lượng nông sản Các kỹ thuật được áp dụng trong sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao như công nghệ biến đổi gen, công nghệ vi nhân giống, công nghệ tưới và bón phân nhỏ giọt, quản lý dịch hại tổng hợp, canh tác hữu cơ và các công nghệ cảnh báo dịch bệnh sớm (Dương Hoa Xô và Phạm Hữu Nhượng, 2006) Cùng quan điểm trên các quốc gia tại Tây Âu cũng cho rằng Nông nghiệp công nghệ cao là một nền nông nghiệp tiên tiến trong nền kinh tế và xã hội hiện đại hóa, cơ giới hóa, từ việc vận dụng những thành tựu nghiên cứu về công nghệ sinh học, sinh thái và môi trường, phát triển nông nghiệp theo hướng bền vững, an toàn và sản phẩm đầu ra phải đảm bảo chất lượng và số lượng đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của xã hội Tuy nhiên, tại Trung Quốc cho rằng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao là việc ứng dụng các công nghệ mới như công nghệ sinh học, công nghệ thông tin, công nghệ vũ trụ, tự động hóa, vật liệu mới, năng lượng mới và cả laser vào trong sản xuất nông nghiệp với mục tiêu làm ảnh hưởng đến tiến bộ khoa học công nghệ, kinh tế nông nghiệp

Từ những quan điểm trên, tại Việt Nam thuật ngữ nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao là nền nông nghiệp được áp dụng những công nghệ mới vào

sản xuất, bao gồm: công nghiệp hóa nông nghiệp (cơ giới hóa các khâu của quá trình sản xuất), tự động hóa, công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học và các giống cây trồng, giống vật nuôi có năng suất và chất lượng cao, đạt hiệu quả kinh tế cao trên một đơn vị diện tích và phát triển bền vững trên cơ sở canh tác hữu cơ (Vụ Khoa học Công nghệ, 2006) Bên cạnh đó, Nguyễn Văn Bộ (2007) lại cho rằng nông nghiệp công nghệ cao là

“nền nông nghiệp mà ở đó các loại hình công nghệ cao (cơ giới hóa, tự động hóa, công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới và công nghệ sinh học) được ứng dụng tổng hợp, theo một quy trình khép kín, hoàn chỉnh nhằm khai thác hiệu quả nhất tài nguyên đất đai và tiềm năng của giống để đạt năng suất và

chất lượng sản phẩm cao nhất một cách bền vững”

Khu nông nghiệp công nghệ cao: là khu công nghệ cao tập trung thực

hiện hoạt động ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển công nghệ cao vào lĩnh vực nông nghiệp để thực hiện các nhiệm vụ: chọn tạo, nhân giống cây trồng, giống vật nuôi cho năng suất, chất lượng cao; phòng, trừ dịch bệnh; trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu quả cao; tạo ra các loại vật tư, máy móc, thiết bị

sử dụng trong nông nghiệp; bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp; phát triển doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và phát triển dịch vụ công nghệ cao phục vụ nông nghiệp Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao có 5 chức năng cơ bản (1) nghiên cứu ứng dụng; (2) thử nghiệm; (3) trình diễn CNC; (4) đào tạo nguồn nhân lực; (5) sản xuất sản phẩm nông nghiệp công nghệ cao Trong đó 3 chức năng: sản xuất, thử nghiệm, trình diễn mang tính phổ biến, 2 chức năng còn lại tùy đặc điểm của từng khu (Luật công nghệ cao, 2008)

Vùng nông nghiệp công nghệ cao: là vùng sản xuất nông nghiệp tập

trung, ứng dụng thành tựu của nghiên cứu và phát triển công nghệ cao vào lĩnh vực nông nghiệp để thực hiện nhiệm vụ sản xuất một hoặc một vài nông sản hàng hóa và hàng hóa xuất khẩu chiến lược dựa trên các kết quả chọn tạo, nhân giống cây trồng, giống vật nuôi cho năng suất, chất lượng cao; phòng, trừ dịch bệnh; trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu quả cao; sử dụng các loại vật tư, máy móc, thiết bị hiện đại trong nông nghiệp; bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp và dịch vụ công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp (Chính phủ, 2015)

Doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao: là doanh nghiệp ứng dụng

công nghệ cao trong sản xuất sản phẩm nông nghiệp có chất lượng, năng suất, giá trị gia tăng cao (Luật công nghệ cao, 2008)

Đối với sản xuất nông nghiệp công nghệ cao các yếu tố được quan tâm khi sản xuất là điều kiện đất, nước và khí hậu phải phù hợp với sự phát triển của cây trồng Ngoài ra, cần áp dụng những biện pháp kỹ thuật mới vào trong sản xuất, đưa những thiết bị máy móc, công nghệ thay thế cho động vật, hệ thống cơ sở hạ tầng cần được hoàn chỉnh Bên cạnh đó, những yếu tố đầu vào như kiến thức người lao động, quy mô sản xuất và những chính sách cũng được quan tâm; đối với các yếu tố đầu ra ngoài việc quan tâm đến sự tăng năng suất cây trồng thì cần chú ý đến chất lượng sản phẩm, chế biến sau thu hoạch và cả sự ảnh hưởng tác động đến môi trường canh tác

2.1.2 Sơ lược về các tiêu chí nông nghiệp công nghệ cao

Theo Nguyễn Thơ (2012) trong điều kiện của nông nghiệp nước ta hiện nay công nghệ cao cần hội tụ đủ một số mặt như sau: (1) Trước tiên, công

nghệ đó phải có hàm lượng chất xám cao hơn so với mặt bằng sản xuất (SX) hiện tại; (2) Công nghệ đó phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, xã hội và trình

độ kỹ thuật của địa phương nơi áp dụng; (3) Sản phẩm của công nghệ đó phải

có chất lượng tốt, an toàn, có thị trường và hiệu quả kinh tế

Như vậy, tùy theo đối tượng sản xuất không nhất thiết lúc nào cũng phải sản xuất bằng công nghệ sinh học hiện đại, trồng cây trong nhà kính nhà lưới đắt tiền mới là công nghệ cao Nhiều khi cứ gò bó theo những công nghệ đó rất đắt tiền, không hiệu quả kinh tế, không có sức lan tỏa, chỉ nặng về hình thức Có thể có những công nghệ đối với các nước tiên tiến chỉ là sản xuất bình thường, nhưng đối với nước ta là công nghệ cao Theo kinh nghiệm của một số đơn vị sản xuất, trước khi chọn một công nghệ sản xuất phải điều tra nghiên cứu trước thị trường, đối tượng nhu cầu sản phẩm là ai, ở đâu, có hiệu quả kinh tế hay không để quyết định phương án đầu tư

Ban Quản lý khu nông nghiệp công nghệ cao TP Hồ Chí Minh (2008) xây dựng bộ tiêu chí công nghệ cao ứng dụng trong nông nghiệp, trong đó có các yêu cầu đối với tiêu chí bao gồm: (1) Công nghệ cao phải liên tục nghiên cứu đổi mới cho phù hợp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, có thể ứng dụng và mở rộng trong điều kiện Việt Nam; (2) Công nghệ cao phải mang lại hiệu quả kinh tế; Sản phẩm phải đáp ứng được yêu cầu về tiêu chuẩn chất lượng (Việt Nam hoặc Quốc tế); (3) Phải là công nghệ tiên tiến tại thời điểm đầu tư

Trong quá trình thực hiện, tiêu chí này có thể được điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với tình hình thực tế Những công nghệ trong lĩnh vực trồng trọt sau đây được xác định là công nghệ cao bao gồm:

1 Công nghệ sinh học trong nông nghiệp bao gồm: (a) Ứng dụng sinh học phân tử trong giám định bệnh hại cây trồng; Công nghệ sản xuất và ứng dụng các bộ KIT chẩn đoán nhanh bệnh hại cây trồng và vật nuôi: Thuốc thử, que thử (test strip), đoạn mồi (primers), kháng thể (antibody); (b) Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất các chế phẩm sinh học phục vụ nông nghiệp và môi trường (Vi sinh, tảo, thực vật, nấm…) Cụ thể là tạo ra các sản phẩm đầu vào cho các ngành sản xuất phân hữu cơ, thuốc BVTV, sản xuất nấm (nấm ăn, dược liệu), sản xuất các chế phẩm xử lý môi trường

2 Công nghệ sản xuất giống cây giống gồm: (a) Công nghệ nhân giống truyền thống có cải tiến (Nuôi cấy mô hom; vi ghép…); (b) Công nghệ nuôi nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào thực vật (tissue culture, anther culture); (c) Chọn tạo giống mới bằng cách gây đột biến gen (sử dụng kỹ thuật phóng

xạ hạt nhân, hóa chất…); (d) Công nghệ lai tạo giống có ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử

3 Kỹ thuật canh tác cây trồng gồm: (a) Kỹ thuật canh tác không dùng đất: Thủy canh (hydrobonic), màng dinh dưỡng (deeppend and flooting board technology), khí canh, trồng cây trên giá thể; (b) Sử dụng hệ thống tưới phun, tưới nhỏ giọt có hệ thống điều khiển tự động hoặc bán tự động; (c) Sử dụng hệ thống nhà kính, nhà lưới, nhà màng PE (polyethylene) có hệ thống điều khiển

tự động hoặc bán tự động;

4 Ứng dụng công nghệ mới trong bảo quản và chế biến nông sản

5 Công nghệ sản xuất vật liệu mới và ứng dụng để sản xuất giá thể, khay ươm cây giống, màng phủ nông nghiệp, màng bao trái, chất bảo quản nông sản, sản xuất các vật liệu cho hệ thống nhà màng, hệ thống tưới

6 Ứng dụng công nghệ thông tin (computer), tự động hóa trong canh tác chăm sóc cây trồng như điều tiết nhiệt độ, độ ẩm, cường độ và thời gian chiếu sáng, tưới tiêu nước, sử dụng phân bón, phòng trừ sinh vật hại, thu hoạch nông sản

Theo Quyết định số 66/2015/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ (2015) cho rằng vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đáp ứng các tiêu chí về

(1) Tổ chức sản xuất và tiêu thụ sản phẩm liên kết theo chuỗi giá trị; có tổ

chức đầu mối của vùng là doanh nghiệp, hợp tác xã, liên hiệp hợp tác xã hoạt động trong vùng ký hợp đồng thực hiện liên kết theo chuỗi giá trị trong sản

xuất nông nghiệp của vùng; (2) Sản phẩm sản xuất trong vùng là sản phẩm

hàng hóa có lợi thế của vùng, tập trung vào các nhóm sản phẩm sau: a) Giống

cây trồng, vật nuôi, giống thủy sản có năng suất, chất lượng cao và khả năng chống chịu vượt trội; (b) Sản phẩm nông lâm thủy sản có giá trị gia tăng và hiệu quả kinh tế cao; chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế, khu vực

hoặc quốc gia (Viet GAP); (3) Công nghệ ứng dụng là các công nghệ tiên tiến,

công nghệ sinh học trong chọn tạo, nhân giống và phòng trừ dịch bệnh cho cây trồng, vật nuôi; công nghệ thâm canh, siêu thâm canh, chế biến sâu nâng cao giá trị gia tăng; công nghệ tự động hóa, bán tự động; công nghệ thông tin, viễn thám, thân thiện môi trường Công nghệ ứng dụng trên quy mô công nghiệp, nâng cao hiệu quả sản xuất, gia tăng giá trị của sản phẩm và tăng năng suất lao

động; (4) Vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao là vùng chuyên canh,

diện tích liền vùng, liền thửa trong địa giới hành chính một tỉnh, có điều kiện

tự nhiên thích hợp, có cơ sở hạ tầng kỹ thuật tương đối hoàn chỉnh về giao thông, thủy lợi, điện, thuận lợi cho sản xuất hàng hóa, phù hợp với quy hoạch

tổng thể phát triển sản xuất nông nghiệp của ngành và địa phương; và (5) Đối

tượng sản xuất và quy mô của vùng: (a) Sản xuất hoa diện tích tối thiểu là 50

ha; (b) Sản xuất rau an toàn diện tích tối thiểu là 100 ha; (c) Sản xuất giống lúa diện tích tối thiểu là 100 ha; (d) Nhân giống và sản xuất nấm ăn, nấm dược liệu diện tích tối thiểu là 5 ha; (đ) Cây ăn quả lâu năm diện tích tối thiểu là 300 ha; (e) Cây công nghiệp lâu năm (chè, cà phê, hồ tiêu) diện tích tối thiểu là

300 ha; (g) Thủy sản: Sản xuất giống diện tích tối thiểu là 20 ha; nuôi thương phẩm diện tích tối thiểu là 200 ha; (h) Chăn nuôi bò sữa số lượng tối thiểu là 10.000 con/năm; bò thịt tối thiểu 20.000 con/năm; (i) Chăn nuôi lợn thịt số lượng tối thiểu là 40.000 con/năm; lợn giống (lợn nái) tối thiểu 2.000 con/năm; (k) Chăn nuôi gia cầm số lượng tối thiểu là 50.000 con/lứa

Qua đó cho thấy công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp cũng đã tiếp cận được với những công nghệ mới và hướng đi mới từ Văn bản quy phạm pháp Luật đến các ban quản lý khu công nghiệp Tuy nhiên, sự hình thành theo các quy định của Văn bản quy phạm pháp Luật rất khó thực hiện những điều kiện, quy định không rõ ràng Ví dụ: Trong quyết định số 66/2015/QĐ-TTg quy định về tổ chức sản xuất và tiêu thụ sản phẩm thì việc có tổ chức đầu mối cho vùng là doanh nghiệp gặp rất nhiều khó khăn trong thực tế bởi sự liên kết chưa phù hợp Bên cạnh đó, quy định về đối tượng sản xuất và quy mô canh tác chưa phù hợp với điều kiện thực tế tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long bởi diện tích canh tác rau màu quy định diện tích tối thiểu là 100 ha là chưa phù hợp bởi diện tích canh tác manh mún Như vậy, cần xem xét và chọn lựa các công nghệ phù hợp cho từng loại cây trồng và xác định vùng có khả năng phát triển cho từng loại cây trồng để xác định đối tượng và quy mô diện tích cho vùng sản xuất ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp

2.1.3 Sự hình thành và phát triển nông nghiệp công nghệ cao

2.1.3.1 Nông nghiệp công nghệ cao trên thế giới

Khu nông nghiệp công nghệ cao xuất hiện đầu tiên ở Mỹ vào năm 1939, đến đầu những năm 1980 đã có đến hơn 100 khu, phân bố trên các bang của

Mỹ và đã ứng dụng những công nghệ mới trong sản xuất như tăng cường cơ giới hóa nhằm hạn chế lao động của con người Bên cạnh đó, ứng dụng những công nghệ mới trong bón phân và phun thuốc Ngoài ra, việc ứng dụng các biện pháp biến đổi gen nhằm tạo ra giống cây trồng mang tính đột phá hơn về năng suất và chất lượng sản phẩm và cả ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất; Ở Anh, năm 1961 đã xây dựng khu khoa học công nghệ (vườn khoa học Jian Qiao) và đến năm 1988 đã có 38 vườn khoa học với sự tham gia của hơn 800 doanh nghiệp Phần Lan và các nước Bắc Âu xây dựng khu nông nghiệp công nghệ cao vào năm 1981 và đến năm 1996 đã có 9 khu Đến năm

2002, Trung Quốc đã xây dựng hơn 400 khu kỹ thuật nông nghiệp hiện đại Tại Đức, từ cuối những năm 90 của thế kỷ XX, đã xây dựng mô hình ứng dụng các thành tựu khoa học và công nghệ tiên tiến trong một không gian khép kín từ trồng trọt, chăn nuôi đến chế biến tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao hơn Tuy nhiên, phần lớn các khu này đều phân bố tại nơi tập trung các trường đại học, viện, trung tâm nghiên cứu để nhanh chóng ứng dụng những thành tựu khoa học công nghệ mới và kết hợp với kinh nghiệm kinh doanh của các doanh nghiệp hình thành nên một khu khoa học công nghệ với các chức năng nghiên cứu ứng dụng, sản xuất, tiêu thụ và dịch vụ

Áp dụng công nghệ cao từ những năm 1950, Israel đã tạo ra những sản phẩm nông nghiệp có giá trị trên 7,0 tỷ USD/năm ở vùng đất sa mạc hóa, bằng các giải pháp công nghệ cao trong nông nghiệp như trồng cây trong nhà kính

và tự động hóa, Israel đã nâng năng suất cà chua 400 tấn/ha/năm Năm 1978, Đài Loan đã sử dụng công nghệ nhà lưới chống côn trùng và biện pháp thuỷ canh trên giá đỡ là xốp, đã canh tác cà chua quanh năm theo nhu cầu thị trường đạt năng suất trên 300 tấn/ha/năm Những năm 1990, tại Hồ Nam và một số tỉnh của Trung Quốc, công nghệ nhà lưới và điều tiết tiểu khí hậu theo hướng tự động trên máy tính cũng đã được ứng dụng trong sản xuất hoa cắt cành hoặc nguyên chậu mang lại hiệu quả kinh tế cao Tại Úc, năm 1994 đã áp dụng công nghệ tưới nước tiết kiệm và điều khiển quá trình ra hoa, đậu quả theo ý muốn, bọc quả chống côn trùng, nên năng suất xoài đã nâng lên trên 25 tấn/ha với chất lượng cao, đáp ứng thị trường người tiêu dùng Tại Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc công nghệ nuôi cấy mô và khí canh cũng đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất giống khoai tây sạch bệnh

Chính vì vậy, sản xuất nông nghiệp theo hướng ứng dụng công nghệ cao

và sự phát triển các khu nông nghiệp công nghệ cao đã và đang trở thành mẫu

hình cho nền nông nghiệp tri thức thế kỷ XXI Như vậy, kinh nghiệm của các

nước xây dựng các khu nông nghiệp công nghệ cao đã đặt ra các vấn đề cần nghiên cứu - thiết kế có chọn lọc đối với nội dung lập quy hoạch phát triển các khu nông nghiệp công nghệ cao như sau:

- Chiến lược phát triển khu nông nghiệp công nghệ cao phải được coi là

bộ phận cấu thành của tiến trình CNH - HĐH nông nghiệp - nông thôn

- Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao hình thành theo 02 nhóm:

(Nhóm 1) thành lập khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao ở gần các đô thị

hoặc liền kề với các trường đại học, viện nghiên cứu nhằm xây dựng các mô hình nông nghiệp sinh thái đô thị sử dụng ít đất Điều kiện xây dựng các khu nông nghiệp công nghệ cao được xác định là rất thuận lợi về cơ sở hạ tầng kỹ

thuật, tài nguyên đất, nước và điều kiện khí hậu cũng như thị trường tiêu thụ sản phẩm Nhưng, hiệu quả của nông nghiệp công nghệ cao thuộc nhóm 1 tạo

ra đột phá có giới hạn so với mô hình sản xuất nông nghiệp hiện tại; (Nhóm 2)

thành lập các khu nông nghiệp công nghệ cao ở nơi khó khăn về tài nguyên đất, nước và điều kiện khí hậu khắc nghiệt, song bằng công nghệ cao có kiểm soát xây dựng mô hình nông nghiệp công nghệ cao thành công sẽ tạo nên đột phá mới với hiệu quả rất cao (như mô hình ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao của Israel) Trên thực tế ở nơi nhiều khó khăn, nền nông nghiệp truyền thống ít mang lại kết quả và luôn gặp phải nhiều rủi ro

Các công nghệ được áp dụng trong cây trồng chủ yếu trên thế giới để ứng dụng công nghệ cao bao gồm công nghệ lai tạo giống, công nghệ nuôi cấy

mô thực vật In vitro, công nghệ trồng cây trong nhà kính, công nghệ cây trồng trong dung dịch (thủy canh), khí canh - trên giá thể và công nghệ tưới nhỏ giọt

+ Công nghệ lai tạo giống là công nghệ được ứng dụng phổ biến trong việc nghiên cứu và chọn tạo các giống cây trồng nhằm mục đích tạo ra giống mới có những tính chất ưu việt cho hiệu quả, năng suất cao, chất lượng sản phẩm hoặc có khả năng chống chịu cao đối với điều kiện ngoại cảnh tác động góp phần đẩy nhanh sự phát triển về mặt năng suất

+ Công nghệ nuôi cấy mô thực vật In vitro là công nghệ nuôi cấy mô được dùng để nhân nhanh hàng trăm triệu cây giống sạch bệnh

+ Công nghệ trồng cây trong nhà kính được áp dụng với các hình thức cơ bản là nhà màng và nhà lưới Trên thế giới, tùy thuộc vào điều kiện khác nhau của vùng, miền người ta sử dụng kiểu nhà khác nhau sao cho phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương như hệ thống tự động hay bán tự động nhằm đảm bảo được lợi ích về kỹ thuật và rủi ro xảy ra

+ Công nghệ trồng cây trong dung dịch (thủy canh), khí canh và trên giá thể là một kỹ thuật canh tác mới, dựa trên cơ sở cung cấp dinh dưỡng qua nước, đối với kỹ thuật khí canh thì dinh dưỡng được cung cấp cho cây dưới dạng phun sương mù và kỹ thuật trồng cây trên giá thể dinh dưỡng được cung cấp chủ yếu ở dạng lỏng qua giá thể trơ Kỹ thuật trồng cây trên giá thể (solid media culture) thực chất là biện pháp cải tiến của công nghệ trồng cây thủy canh bởi giá thể này được làm từ những vật liệu trơ và cung cấp dung dịch dinh dưỡng để nuôi cây

+ Công nghệ tưới nhỏ giọt là công nghệ phát triển rất mạnh mẽ ở các nước có nền nông nghiệp phát triển Đối với các nước có nguồn nước tưới đang trở nên là những vấn đề quan trọng chiến lược Thông thường hệ thống

tưới nhỏ giọt được gắn với bộ điều khiển lưu lượng và cung cấp phân bón cho từng loại cây trồng, nhờ đó tiết kiệm được nước và phân bón

2.1.3.2 Nông nghiệp công nghệ cao ở Việt Nam

Phát triển sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao được hiểu là việc ứng dụng công nghệ và kỹ thuật tiên tiến vào các khâu của quá trình sản xuất nông nghiệp nhằm tạo ra các sản phẩm hàng hóa có năng suất, chất lượng, hiệu quả, an toàn thực phẩm và có khả năng cạnh tranh cao hơn so với sản xuất truyền thống Đây là xu hướng tất yếu nhằm tạo bước đột phá để nâng cao sức cạnh tranh của nền sản xuất nông nghiệp trong quá trình hội nhập quốc tế và là bước đi quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia trên thế giới Nội dung của phát triển “nông nghiệp công nghệ cao” rất rộng, bao gồm nhiều lĩnh vực như: nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất, ứng dụng vật liệu mới, công nghệ thông tin và công nghệ quản

lý sản xuất vào các lĩnh vực sản xuất nông sản hàng hóa; xây dựng các vùng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao và các khu nông nghiệp công nghệ cao; đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao; ươm tạo công nghệ và doanh nghiệp công nghệ cao; xúc tiến thương mại công nghệ cao phát triển dịch vụ nông nghiệp công nghệ cao, kể cả dịch vụ du lịch, tham quan, nghỉ dưỡng, vui chơi, giải trí trong các khu nông nghiệp công nghệ cao và trong các vùng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao

Với tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nhằm thúc đẩy phát triển và xây dựng nền nông nghiệp theo hướng hiện đại, sản xuất hàng hóa lớn, có năng suất, chất lượng, hiệu quả và mang sức cạnh tranh cao với thị trường quốc tế Chính phủ đã ban hành nhiều văn bản quy phạm pháp Luật như Luật công nghệ cao (2008), kế đế là các quyết định thực hiện đề án phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao như quyết định số 176/2010/QĐ-TTg và quyết định số 1895/2012/QĐ-TTg nhằm phê duyệt chương trình phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thuộc Chương trình Quốc gia phát triển công nghệ cao đến năm 2020

Từ những văn bản quy phạm pháp luật về phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao của chính phủ, các tỉnh và thành phố đã tích cực triển khai

và thực hiện Cho đến nay cả nước đã phát triển được 34 khu nông nghiệp công nghệ cao, với các loại hình sản xuất khác nhau từ trồng trọt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản Trong 34 khu nông nghiệp công nghệ cao đã được thành lập thì có 3 khu nông nghiệp công nghệ cao tại tỉnh Bạc Liêu, Hậu Giang và Phú Yên được chính phủ phê duyệt Các khu công nghệ còn lại được thành lập dựa trên cở sở phát triển của Ủy ban nhân dân các tỉnh và được thực hiện

nhiệm vụ nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực công nghệ cao trong nông nghiệp, sản xuất và dịch vụ, ươm tạo doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

Việc thực hiện triển khai ứng dụng công nghệ cao trong các lĩnh vực như lúa (Hậu Giang), tôm (Bạc Liêu), hoa và rau (Lâm Đồng), vườn ươm cây giống (Bến Tre), hoa (Vĩnh Phúc), trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, lâm nghiệp

và dịch vụ (TP Hồ Chí Minh), rau, hoa, quả và nuôi thủy sản (Hà Nội), Rau (Nghệ An), giống lâm nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi (Bà Rịa - Vũng Tàu) Tuy nhiên, các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thực hiện còn gặp nhiều hạn chế về quy mô diện tích, công nghệ áp dụng chưa phù hợp, nguồn nhân lực vận hành cho sản xuất còn hạn chế, chưa có tác phong làm việc công nghiệp là những yếu tố tác động làm ảnh hưởng đến việc triển khai, thực hiện khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao từ đó dẫn đến sự chưa thành công của các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao khi đưa vào thực hiện

2.1.4 Thể chế và chính sách phát triển nông nghiệp công nghệ cao

- Thể chế và chính sách phát triển nông nghiệp công nghệ cao từ Trung ương khi luật công nghệ cao ra đời và đến nay

+ Luật Công nghệ cao đã được Quốc hội Nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khóa XII, kỳ họp thứ 4 thông qua ngày 13 tháng 11 năm 2008 + Quyết định số 1895/QĐ-TTg ngày 17/12/2012 của Thủ tướng Chính phủ về về việc phê duyệt chương trình phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thuộc chương trình quốc gia phát triển công nghệ cao đến năm 2020 + Nghị quyết số 46/NQ-CP ngày 29/3/2013 của Chính phủ về việc ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 20/TW ngày 1/11/2012 của Hội nghị lần thứ 6 BCHTW Đảng khóa XI về phát triển KH&CN phục vụ

sự nghiệp CNH-HĐH trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng XHCN và hội nhập quốc tế

+ Quyết định số 418/QĐ-TTg ngày 11/4/2012 của của Thủ tướng Chính Phủ về việc phê duyệt Chiến lược phát triển Khoa học và Công nghệ giai đoạn

2011 – 2020

+ Quyết định số 01/2012/QĐ-TTg ngày 9/1/2012 của Thủ tướng Chính phủ Về một số chính sách hỗ trợ việc áp dụng Quy trình thực hành sản xuất nông nghiệp tốt trong nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản

+ Quyết định số 53/2004/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ về một số chính sách khuyến khích đầu tư tại khu công nghệ cao

+ Quyết định số 176/QĐ-TTg ngày 29/01/2010 về việc phê duyệt Đề án phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đến năm 2020

+ Quyết định số 575/QĐ-TTg ngày 04/05/2015 của Thủ tướng Chính phủ về phê duyệt Quy hoạch tổng thể khu và vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đến năm 2020, định hướng đến năm 2030

+ Quyết định số 19/2015/QĐ-TTg ngày 15/06/2015 của Thủ tướng Chính phủ về Quy định chỉ tiêu xác định doanh nghiệp công nghệ cao

+ Quyết định số 66/2015/QĐ-TTg ngày 25/12/2015 của Thủ tướng chính phủ về quy định tiêu chí, thẩm quyền, trình tự, thủ tục công nhận vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

+ Quyết định số 738/QĐ-BNN-KHCN ngày 13/04/2017 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn về Tiêu chí xác định chương trình, dự án nông nghiệp sạch, danh mục công nghệ cao trong nông nghiệp

- Các thể chế chính sách phát triển nông nghiệp công nghệ cao của tỉnh

An Giang và Thành phố Hồ Chí Minh

+ Nghị quyết số 09-NQ/TU ngày 27/06/2012 của Ban chấp hành Đảng

bộ tỉnh về phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang giai đoạn 2012-2020 và tầm nhìn đến năm 2030

+ Quyết định số 2163/QĐ-UBND ngày 29/11/2012 của Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Ban hành kế hoạch phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang giai đoạn 2012-2020 và tầm nhìn đến năm 2030 + Quyết định số 494/QĐ-UBND ngày 08/04/2014 của Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Phê duyệt Quy hoạch vùng sản xuất chăn nuôi ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 + Quyết định số 1350/QĐ-UBND ngày 25/08/2014 của Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh An Giang đến 2020, định hướng đến năm 2030

+ Quyết định số 1351/QĐ-UBND ngày 25/08/2014 của Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Phê duyệt quy hoạch chi tiết phát triển các vùng sản xuất chuyên canh hàng hóa (lúa, rau màu, thủy sản) tỉnh An Giang đến năm 2020, định hướng đến năm 2030

+ Quyết định số 1433/QĐ-UBND ngày 22/07/2015 của Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Phê duyệt Kế hoạch triển khai thực hiện Quy

hoạch vùng sản xuất nấm ăn, nấm dược liệu ứng dụng công nghệ cao tỉnh An Giang giai đoạn 2015-2016

+ Quyết định số 929/QĐ-UBND ngày 02/06/2015 của Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về Phê duyệt đề án “Tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh An Giang đến năm 2020”

+ Quyết định số 1004/QĐ-UBND ngày 11/04/2016 của Chủ tịch Ủy ban Nhân dân tỉnh An Giang về phê duyệt chương trình “nghiên cứu chuyển dịch

cơ cấu cây trồng, vật nuôi và phát triển nông nghiệp bền vững tỉnh An Giang giai đoạn 2016 - 2020”

+ Quyết định số 6150/QĐ-UBND ngày 24/11/2016 của UBND Thành phố Hồ Chí Minh về Phê duyệt chương trình phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2016 - 2020, định hướng đến năm 2025

+ Quyết định số 25/2017/QĐ-UBND ngày 28/04/2017 của UBND Thành phố Hồ Chí Minh về việc hướng dẫn thực hiện quy định tiêu chí, thẩm quyền, trình tự, thủ tục công nhận vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

2.1.5 Yêu cầu và đặc tính cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

Trên cơ sở các văn bản pháp lý, chính sách phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao; các ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp công nghệ cao trong và ngoài nước; các nghiên cứu đã thực hiện trong quá trình hình thành

và phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tại Việt Nam và các nước trên thế giới Từ những cơ sở lý luận trên nghiên cứu xây dựng nên những yêu cầu chung cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và cho Việt Nam nói chung thể hiện cụ thể trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Các yêu cầu cho phát triển vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

STT Yêu cầu sản xuất nông nghiệp

ứng dụng công nghệ cao Đặc tính sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao

1 Yêu cầu tự nhiên

Đất Nước Khí hậu

2 Yêu cầu kinh tế

Thị trường tiêu thụ Nguồn vốn đầu tư Lợi nhuận

Hiệu quả đồng vốn

3 Yêu cầu kỹ thuật Kỹ thuật áp dụng

STT Yêu cầu sản xuất nông nghiệp

4 Yêu cầu xã hội

Cơ sở hạ tầng Nguồn lao động Trình độ lao động Chính sách đất đai Quy mô canh tác Phù hợp quy hoạch

Tổ chức sản xuất

5 Yêu cầu môi trường Thân thiện với môi trường

(Nguồn: Quyết định 66/2015/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, 2015) Các yêu cầu và đặc tính cho phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao phải đáp ứng được yêu cầu về điều kiện tự nhiên (phù hợp với điều kiện tự nhiên của vùng sản xuất), yêu cầu về điều kiện kinh tế (phải mang lại lợi nhuận cao hơn so với sản xuất nông nghiệp dạng truyền thống), đáp ứng được yêu cầu về điều kiện xã hội (áp dụng những công nghệ mới, tiên tiến; có trình

độ chất xám cao hơn so với sản xuất truyền thống; có sự liên kết trong sản xuất nhằm truy suất nguồn gốc sản phẩm), đáp ứng được kỹ thuật canh tác (áp dụng các kỹ thuật canh tác có chất lượng cao); và đặc biệt cần có yêu cầu về môi trường để giải quyết vấn đề sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao không gây ảnh hưởng đến môi trường

Nhìn chung, các văn bản quy phạm pháp luật về công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp còn mang tính chung chung như các yêu cầu về kỹ thuật, yêu cầu xã hội và yêu cầu về môi trường Trong đó, chỉ nêu công nghệ áp dụng mà không nêu rõ là công nghệ gì hay phải đảm bảo chất lượng sản phẩm

mà chưa quy định là chất lượng sản phẩm phải đảm bảo những tiêu chí như thế nào và chất lượng theo tiêu chuẩn gì là phù hợp Ngoài ra, yêu cầu khi thực hiện nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao phải phù hợp với quy hoạch, vậy việc triển khai với diện tích phân bố rộng và quy mô canh tác nhiều thì việc phải đảm bảo theo quy hoạch là việc hiển nhiên về sử dụng tài nguyên đất đai

đã được Luật đất đai quy định sẵn Bên cạnh đó, các tiêu chí về môi trường trong các văn bản quy phạm pháp luật như Bảng 2.1 cho thấy thân thiện với môi trường là một yêu cầu trong sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, tuy nhiên trong văn bản này chưa quy định rõ thân thiện với môi trường là như thế nào Ví dụ như không gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí hoặc không gây thoái hóa đất, không gây phát thải hiệu ứng khí nhà kính hoặc

những tiêu chí về môi trường quy định mà còn nhiều tính chất chung chung, khó thực hiện với điều kiện sản xuất đại trà và phát triển trên vùng nông nghiệp

2.2 Tổng quan về cây Lúa

2.2.1 Đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây Lúa

Theo Viện nghiên cứu lúa quốc tế - IRRI (1991), tùy theo giống và môi trường trồng cây lúa thường cần trung bình 3-6 tháng từ nảy mầm đến trưởng thành Trong thời gian này, cây lúa hoàn thành cơ bản hai giai đoạn sinh trưởng phân biệt kế tiếp nhau: Dinh dưỡng và sinh dục Giai đoạn sinh dục chia ra thời kỳ trước khi trổ và sau khi trổ Thời kỳ sau được biết rõ là thời kỳ chín

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa chín Có thể chia ra thành 3 giai đoạn chính bao gồm: giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục)

và giai đoạn chín Giai đoạn phát triển kéo dài từ sau nảy mầm đến khi mầm hoa bắt đầu hình thành, giai đoạn sinh sản được tính từ khi bắt đầu ra hoa đến lúc hoa nở hoàn toàn và giai đoạn chín là giai đoạn từ lúc hoa nở hoàn toàn đến lúc thu hoạch (Hình 2.1)

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Hình 2.1 Các giai đoạn phát triển của cây Lúa

- Giai đoạn tăng trưởng: Bắt đầu từ khi hạt nảy mầm đến khi cây bắt đầu

phân hóa đòng Giai đoạn này cây bắt đầu phát triển về thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới (nở bụi) Cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày càng lớn giúp cây lúa nhận nhiều ánh sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ dinh dưỡng, gia tăng chiều cao, nở bụi và chuẩn bị cho các giai đoạn sau Thời điểm có chồi tối đa có thể đạt được trước, cùng lúc hay sau thời kỳ bắt đầu phân hóa đòng tùy theo giống lúa Thời gian sinh trưởng của các giống lúa kéo dài hay ngắn khác nhau chủ yếu ở giai đoạn tăng trưởng này dài hay ngắn

- Giai đoạn sinh sản: Bắt đầu từ lúc phân hóa đồng đến khi lúa trổ bông

Giai đoạn này kéo dài khoảng 27-35 ngày, trung bình 30 ngày và giống lúa dài ngày hay ngắn ngày thường không khác nhau nhiều Lúc này, số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt do sự vươn dài của 5 lóng trên cùng Đòng lúa hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn, cuối cùng thoát ra khỏi

bẹ của lá cờ - lúa trổ bông

- Giai đoạn chín: Bắt đầu từ lúc trổ bông đến lúc thu hoạch Giai đoạn

này trung bình khoảng 30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới Tuy nhiên, nếu đất ruộng có nhiều nước, thiếu lân, thừa đạm, trời mưa ẩm, ít nắng trong thời gian này thì giai đoạn chín sẽ kéo dài hơn và ngược lại Giai đoạn này cây lúa trải qua bốn thời kỳ chính gồm: thời kỳ chín sữa (ngậm sữa); thời kỳ chín sáp; thời kỳ chín vàng; và thời kỳ chín hoàn toàn

Thời kỳ phơi màu Thời kỳ lúa chín

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Hình 2.2 Sự phát triển của hạt lúa qua các giai đoạn sau khi trổ

2.2.2 Đặc điểm sinh lý và sự ảnh hưởng của điều kiện khí hậu

2.2.2.1 Đặc điểm sinh lý của cây Lúa

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), cây lúa có 03 đặc điểm sinh lý gồm: tính miên trạng của hạt lúa; quang hợp và hô hấp; dinh dưỡng khoáng của cây lúa

- Tính miên trạng của hạt lúa: Là hiện tượng mà hạt còn sống vẫn không

nẩy mầm hoặc nẩy mầm rất chậm, ngay cả khi được đặt trong điều kiện nhiệt

độ, ẩm độ và oxygen thích hợp cho sự nẩy mầm Hiện tượng này thường gặp khi dùng hạt giống lúa mới gặt để gieo sạ Những giống lúa mới ngắn ngày thường có thời gian miên trạng khoảng 2-3 tuần lễ, các giống lúa địa phương càng dài ngày, thời gian miên trạng càng lâu, có khi đến trên 60 ngày như ở các giống Trái mây, Trắng lùn Trong thời gian miên trạng, hạt rất khó nẩy mầm hoặc nẩy mầm rất ít Nguyên nhân miên trạng chủ yếu là do vỏ hạt còn mới, dày, ít thấm nước và thấm khí Miên trạng cũng có thể xảy ra do phôi phát triển chưa đầy đủ hoặc có chất ngăn cản sự nẩy mầm ở trong hạt

- Quang hợp và hô hấp: quang hợp là hoạt động tổng hợp chất hữu cơ

của cây xanh từ CO2 và nước H2O nhờ năng lượng ánh sáng mặt trời Hiện tượng này xảy ra ở các phần có màu xanh của cây, chủ yếu là ở lá nên gọi là diệp lục Đây là quá trình hấp thụ và chuyển quang năng thành hóa năng tích

trữ trong các phân tử Carbohydrate; hô hấp là quá trình oxid hóa, phân giải

các chất hữu cơ để cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của cây trồng duy trì và phát triển Đây là quá trình sử dụng các chất hữu cơ tạo ra từ quang hợp

để cung cấp năng lượng và các hợp chất hữu cơ cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp các chất trong cây

- Dinh dưỡng khoáng của cây lúa: Đất ngập nước tạo ra một môi trường

đồng đều cho cây lúa sinh trưởng và hút chất dinh dưỡng Trong đất ngập nước, rễ lúa thường thiếu oxy và quá trình khử oxy xảy ra hàng loạt, việc trao đổi khí giữa đất và không khí bị cản trở

2.2.2.2 Ảnh hưởng của điều kiện đất đai và khí hậu đến cây Lúa

- Điều kiện đất đai: Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) đất trồng lúa cần

giàu dinh dưỡng, nhiều hữu cơ, tơi xốp, thoáng khí, khả năng giữ nước, giữ phân tốt, tầng canh tác dầy để bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và huy động nhiều dinh dưỡng nuôi cây Loại đất thịt hay đất thịt pha sét, ít chua hoặc trung tính (pH = 5,5-7,5) là thích hợp đối với cây lúa Tuy nhiên, muốn trồng lúa đạt năng suất cao, đất ruộng cần bằng phẳng và chủ động nước Trong thực tế, có những giống lúa có thể thích nghi được trong những điều kiện đất đai khắc nghiệt (như: phèn, mặn, khô hạn, ngập úng) rất tốt

- Điều kiện khí hậu: Theo Yoshida (1981) những yếu tố khí hậu ảnh

hưởng đến phát triển của cây lúa bao gồm: lượng mưa, độ ẩm tương đối, độ dài ngày, tốc độ gió, bức xạ mặt trời và nhiệt độ Ảnh hưởng của nhiệt độ lên

sự phát triển của cây lúa khác ở từng thời kỳ sinh trưởng Nhìn chung, ngưỡng nhiệt độ cho sự phát triển của cây lúa là từ 100C đến 350C Tương tự, bức xạ mặt trời cũng ảnh hưởng khác nhau đến từng thời kỳ của cây lúa Ảnh hưởng cao nhất của bức xạ mặt trời là vào giai đoạn bắt đầu thời kỳ sinh sản, tiếp theo là giai đoạn chín và cuối cùng là giai đoạn sinh dưỡng Ở vùng nhiệt đới, năng suất lúa trong mùa khô thường cao hơn so với vụ mùa mưa bởi bức xạ mặt trời cao hơn vào mùa khô

- Nhiệt độ: Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) nhiệt độ có tác dụng quyết

định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh hay chậm, tốt hay xấu Trong phạm vi giới hạn (200C-300C), nhiệt độ càng tăng cây lúa phát triển càng mạnh Nhiệt độ trên 400C hoặc dưới 170C, cây lúa tăng trưởng chậm lại Dưới

130C cây lúa ngừng sinh trưởng, nếu kéo dài 1 tuần lễ cây lúa sẽ chết Phạm vi

nhiệt độ mà cây lúa có thể chịu đựng được và nhiệt độ tối hảo thay đổi tùy theo giống lúa, giai đọan sinh trưởng, thời gian bị ảnh hưởng là tình trạng sinh

lý của cây lúa (Bảng 2.2) Nói chung, các giống lúa ôn đới chịu đựng nhiệt độ thấp giỏi hơn các giống lúa nhiệt đới và ngược lại Cây lúa già chịu đựng giỏi hơn cây lúa non, thời gian bị ảnh hưởng càng dài cây lúa càng suy yếu dẫn đến khả năng chịu đựng càng kém

Bảng 2.2 Đáp ứng của cây lúa đối với nhiệt độ ở các giai đoạn sinh trưởng

(Nguồn: Yoshida, 1981) Đối với lúa nước, cả nhiệt độ không khí và nước đều có ảnh hưởng đến

sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa Suốt từ đầu đến khi tượng khối sơ khởi, đỉnh sinh trưởng của lá, chồi và bông nằm trong nước nên ảnh hưởng của nhiệt độ là quan trọng Tuy nhiên, sự vươn dài của lá và sự phát triển chiều cao chịu ảnh hưởng của cả nhiệt độ nước và không khí Đến khi đòng lúa vươn ra khỏi nước vào khoảng giai đoạn phân bào giảm nhiễm ảnh hưởng của nhiệt độ không khí trở nên quan trọng hơn Do đó, có thể nói rằng nhiệt độ nước và không khí ảnh hưởng trên năng suất và các thành phần năng suất lúa thay đổi tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của cây Trong giai đọan sinh trưởng ban đầu, nhiệt độ nước ảnh hưởng đến năng suất thông qua việc ảnh hưởng lên số bông trên bụi Vào giai đoạn giữa, nhiệt độ nước ảnh hưởng lên

số hạt trên bông và phần trăm hạt chắc Đến giai đọan sau, nhiệt độ không khí

sẽ ảnh hưởng lên năng suất thông qua ảnh hưởng trên phần trăm hạt chắc và trọng lượng hạt Trong phạm vi nhiệt độ từ 22-310C tốc độ tăng trưởng của cây lúa hầu như gia tăng theo đường thẳng cùng với sự gia tăng nhiệt độ

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp: Thiệt hại do nhiệt độ thấp có thể xảy ra

ở nơi có vĩ độ cao và cả những vùng núi cao nhiệt đới trong mùa lạnh, khi nhiệt độ trung bình ngày xuống dưới 200C Nhiệt độ thấp làm giảm hoặc ngưng hẳn sự nảy mầm của hạt, làm mạ chậm phát triển, cây mạ ốm yếu, lùn lại, lá bị mất màu, trổ trễ, bông bị nghẹn, phần chót bông bị thoái hóa, sự thụ phấn bị đình trệ, khả năng bất thụ cao, hạt lép nhiều và chín kéo dài bất

Giai đoạn sinh trưởng Nhiệt độ (0C)

Tối thấp Tối cao Tối hảo

thường Các giống lúa khác nhau phản ứng với nhiệt độ thấp khác nhau Bón phân lân có thể làm giảm thiệt hại do nhiệt độ thấp

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ cao: Thiệt hại do nhiệt độ cao thường xảy ra ở

vùng nhiệt đới trong mùa nắng vào giữa trưa khi nhiệt độ vượt quá 350C và kéo dài hơn 1 giờ đồng hồ Ở nhiệt độ cao chót lá bị khô trắng, trên lá có những dãy và đốm bị mất màu, nở bụi kém, chiều cao giảm, số hạt trên bông giảm, bông lúa bị trắng, hạt thoái hóa nhiều, hạt bất thụ cao và số hạt chắc giảm

Nói chung, nhiệt độ thay đổi tùy theo cao độ, vĩ độ và theo mùa trong năm Càng lên phía Bắc nhiệt độ càng trở nên khắc khe, yếu tố nhiệt độ ảnh hưởng quan trọng đến việc trồng lúa Riêng ở ĐBSCL, nhiệt độ trung bình trong năm thay đổi rất ít, trung bình từ 260C đến 270C Ở hầu hết các nơi trong vùng tổng nhiệt độ năm lên tới 9.5000C đến 10.0000C, trong khi tổng tích ôn cần thiết của cây lúa trung bình là 3.5000C đến 4.5000C đối với các giống lúa trung mùa và khoảng 2.5000C-3.0000C đối với các giống lúa ngắn ngày Do

đó, ở ĐBSCL người ta có thể trồng lúa quanh năm và trồng được nhiều vụ 1 năm vẫn có khả năng cho năng suất cao miễn bảo đảm có đủ nước tưới Tuy nhiên, ở ĐBSCL biến động nhiệt độ giữa ngày và đêm (biên độ nhiệt) khá mạnh, nhất là vào những tháng mùa khô, biên độ nhiệt ngày và đêm có thể đạt tới 80C-100C tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tích lũy chất khô trong cây, giúp cây lúa phát triển tốt và cho năng suất cao Năng suất lúa vụ Đông Xuân thường cao hơn các vụ khác trong năm, ngoài các yếu tố độ phì của đất cao hơn (do được bổ sung trong mùa lũ) thì bức xạ mặt trời dồi dào hơn và biên

độ nhiệt ngày và đêm cao cũng là yếu tố quan trọng lý giải cho hiện tượng này

- Ánh sáng: Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, phát triển và

phát dục của cây lúa trên 2 phương diện: cường độ ánh sáng và độ dài chiếu sáng trong ngày (quang kỳ) Ở các nước nhiệt đới, độ ẩm không khí cao và mây che phủ nhiều nên làm hạn chế năng suất lúa (Nguyễn Ngọc Đệ , 2008)

+ Cường độ ánh sáng: Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự

quang hợp của cây lúa, thể hiện chủ yếu bằng năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu trên đơn vị diện tích đất (lượng bức xạ) Bức xạ mặt trời gồm: ánh sáng trực xạ (ánh sáng chiếu trực tiếp), ánh sáng phản xạ (ánh sáng phản chiếu), ánh sáng tán xạ (ánh sáng khuyếch tán) và ánh sáng thấu qua đều có tác dụng nhất định đối với quang hợp của quần thể ruộng lúa Thông thường, cây lúa chỉ sử dụng được khoảng 65% năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới ruộng

lúa Trong điều kiện bình thường, lượng bức xạ trung bình từ 250-300

cal/cm2/ngày thì cây lúa sinh trưởng tốt và trong phạm vi này khi lượng bức xạ càng cao thì quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh Bức xạ mặt trời ảnh hưởng lớn đến các giai đọan sinh trưởng khác nhau và năng suất lúa, đặc biệt

ở các giai đoạn sau:

- Giai đoạn lúa non: nếu thiếu ánh sáng cây lúa sẽ ốm yếu, màu lá từ xanh nhạt chuyển sang vàng, lúa không nở bụi được

- Thời kỳ phân hóa đòng: nếu thiếu ánh sáng thì bông lúa sẽ ngắn, ít hạt

và hạt nhỏ, hạt thoái hóa nhiều, dễ bị sâu bệnh phá hại

- Thời kỳ lúa trổ: thiếu ánh sáng thì sự thụ phấn bị trở ngại làm tăng số hạt lép, giảm số hạt chắc và hạt phát triển không đầy đủ (hạt lửng), đồng thời cây có khuynh hướng vươn lóng làm dễ bị đổ ngã

- Giai đoạn lúa chín: nếu ruộng lúa khô nước, nhiệt độ không khí cao, ánh sáng mạnh thì lúa chín nhanh và tập trung hơn, ngược lại thời gian chín sẽ kéo dài Kết quả từ nhiều thí nghiệm trước đấy cho thấy, thời kỳ cần năng lượng mặt trời quan trọng đối với lúa là từ lúc phân hóa đòng đến khoảng 10 ngày trước khi lúa chín, vì sự tích lũy tinh bột trong lá và thân đã bắt đầu ngay

từ khoảng 10 ngày trước khi trổ và được chuyển vị vào hạt rất mạnh sau khi trổ

Ở ĐBSCL, lượng bức xạ hàng năm rất dồi dào và có thể đáp ứng đủ yêu cầu cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa gần như quanh năm Số giờ

nắng toàn năm trung bình lên tới 2.000-2.400 giờ Suốt các tháng mùa khô, số

giờ nắng vượt quá 200 giờ mỗi tháng, nhất là tháng 3, trung bình có 7-8 giờ nắng mỗi ngày Trong những tháng mùa mưa, lượng bức xạ tương đối thấp (7-

8 giờ nắng/ngày), nhất là vào tháng 6 và 9 Do đó, nếu bảo đảm được các yếu

tố khác nhất là nước tưới, thì trồng lúa trong mùa nắng (vụ Đông Xuân) sẽ có tiềm năng cho năng suất cao hơn mùa mưa (vụ Hè Thu và Thu Đông) Ngoài

ra, điều kiện canh tác, chế độ nước, dinh dưỡng, mật độ gieo cấy và kiểu hình cây lúa khác nhau có ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, sử dụng ánh sáng mặt trời của cây lúa rất nhiều

+ Quang kỳ (Sự cảm ứng ra hoa bởi ánh sáng): quang kỳ là khoảng thời

gian chiếu sáng trong ngày tính từ lúc bình minh đến lúc hoàng hôn Độ dài chiếu sáng ban ngày và bóng tối ban đêm có vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình hình thành hoa của thực vật Độ dài chiếu sáng tới hạn trong ngày có tác dụng điều tiết quá trình sinh trưởng phát triển của cây phụ thuộc vào các loại cây khác nhau gọi là hiện tượng quang chu kỳ Mỗi loài thực vật có thời gian chiếu sáng tới hạn nhất định làm mốc xác định để phân loại cây theo phản ứng quang chu kỳ Lúa là cây ngắn ngày, là thực vật ra hoa

khi có thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Nếu thời gian chiếu sáng vượt quá thời gian tới hạn thì cây chỉ ở trạng thái dinh dưỡng

- Lượng mưa: trong điều kiện thủy lợi chưa hoàn chỉnh, lượng mưa là

một trong những yếu tố khí hậu có tính chất quyết định đến việc hình thành các vùng trồng lúa và các vụ lúa trong năm Trong mùa mưa, lượng mưa cần

thiết cho cây lúa trung bình là 6-7 mm/ngày và 8-9 mm/ngày trong mùa khô

nếu không có nguồn nước khác bổ sung Nếu tính luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì trung bình cây lúa cần lượng mưa khoảng 200 mm/tháng

Ở ĐBSCL, lượng mưa hàng năm trung bình từ 1.200-2.000 mm nhưng

phân bố không đều, gây ngập úng vào mùa mưa ở nhiều nơi và mùa khô lại không đủ nước tưới Ngay trong mùa mưa, đôi khi lại có một khoảng thời gian nắng hạn kéo dài làm trở ngại cho sự sinh trưởng của cây lúa Hàng năm, mùa

mưa thường bắt đầu từ tháng 5-11 (dương lịch), cao nhất vào tháng 09-10 (dương lịch), lượng mưa có thể lên đến 300-400 mm/tháng và thường có trên

20 ngày mưa Nếu công tác thủy lợi được thực hiện tốt, ruộng lúa chủ động nước thì mưa không có lợi cho sự gia tăng năng suất lúa Ngược lại mưa nhiều, gió to, trời âm u, ít nắng, cây lúa phát triển không thuận lợi Mưa còn tạo điều kiện ẩm độ thích hợp cho sâu bệnh phát triển làm hại lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

2.2.3 Tình hình ứng dụng công nghệ cao trong canh tác lúa tại Việt Nam

Hiện nay trong sản xuất lúa đã áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật nhằm tăng năng suất và chất lượng sản phẩm để mang lại hiệu quả cho người sản xuất Trong quy trình sản xuất lúa tại Việt Nam có 8 khâu cơ bản bao gồm khâu làm đất, sử dụng hạt giống và làm mạ, gieo cấy, bón phân, trừ cỏ, quản

lý nước, bảo vệ thực vật, thu hoạch và tách gạo (Đào Thế Anh, 2018; Đào Thế Anh và Nguyễn Thị Hà, 2017) Cơ giới hóa trong sản xuất lúa hiện nay chủ yếu tập trung nhiều vào khâu làm đất và thu hoạch Khâu làm đất tiếp cận với các loại máy cày, xới và trong khâu gieo sạ hiện nay đã phát triển với các loại

cơ giới hóa như máy phun sạ, máy cấy, máy sạ kéo hàng và thực hiện máy phun phân, thuốc bảo vệ thực vật nhằm hạn chế công lao động Bên cạnh đó, việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật như công nghệ giống, sản xuất giống lúa xác nhận nhằm nâng cao hiệu quả năng suất và chất lượng sản phẩm Các tiến

bộ kỹ thuật trong canh tác lúa được ứng dụng rộng rãi hơn, như sạ hàng, bón đạm theo nhu cầu của cây lúa, ứng dụng IPM (Integrated Pest Management),

“3 giảm, 3 tăng” (Giảm giống, giảm phân, giảm thuốc bảo vệ thực vật; tăng

năng suất, tăng chất lượng và tăng lợi nhuận), 1 phải 5 giảm hay kỹ thuật tưới khô ngập xen kẽ nhằm sử dụng tiết kiệm nước Ngoài ra, những tiến bộ nổi bật nhất trong ngành trồng lúa ở ĐBSCL là công tác cải tiến giống (Nguyễn Ngọc

Đệ, 2008)

2.3 Tổng quan về cây ngô

Ngô có tên khoa học là Zea mays L, được Linnaeus đặt tên vào năm

1737 là loài duy nhất của giống Zea Theo Nguyễn Như Hà (2006) ngô là cây

trồng nhiệt đới, phổ biến trong khoảng vĩ độ 30-55o Bắc bán cầu và 0-30o Nam bán cầu Theo Trần Văn Dư và ctv., (2011) cây ngô có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, nhưng qua quá trình trồng trọt, chọn lọc và thuần hóa ngày nay ngô có thể trồng trên nhiều vùng khí hậu khác nhau Phần lớn ngô được trồng ở những miền ấm hơn của những vùng có khí hậu ôn đới và cận nhiệt đới ẩm, khó phát triển ở những vùng bán khô hạn

2.3.1 Đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây ngô

Theo Ngô Hữu Tình (2003) quá trình phát triển của cây ngô được chia thành các giai đoạn như sinh dưỡng (V) và sinh thực (R) (Aldrich S R., 1986; Ritchie S W and Hanway J J., 1989) Giai đoạn sinh trưởng đầu tiên là VE (mọc) và cuối cùng là VT (trổ cờ) Mỗi giai đoạn lá ngô được xác định theo lá trên cùng khi cổ bẹ lá của nó thấy rõ Phần đầu tiên của cổ lá thấy rõ là phần lưng xuất hiện như một đường nhạt mầu giữa lá và bẹ lá Lá đầu tiên có phiến

là hình oval riêng biệt là điểm xuất phát để tính lên đến lá có cổ lá thấy rõ Bắt đầu từ khoảng V6 sự tăng trưởng của thân và rễ đốt kết hợp xé rách những lá nhỏ dưới cùng của cây dẫn đến sự thoái hóa bà mất lá Để xác định giai đoạn

lá sau khu đã mất những lá gốc, hãy bổ phần thân dưới theo chiều dọc và xem xét kỹ sự kéo dài của lóng Đốt mà lóng được kéo dài đầu tiên thường là đốt của lá thứ năm Lóng đó thường dàu 1cm Đốt lá thứ năm này có thể dùng làm điểm xuất phát để tính số lá (Bảng 2.3)

Bảng 2.3 Các giai đoạn sinh dưỡng và sinh thực của cây ngô

Giai đoạn sinh dưỡng Giai đoạn sinh thực

- Giai đoạn nẩy mầm và cây con: Theo Trần Văn Dư và ctv (2011), giai

đoạn nẩy mầm tính từ lúc nẩy mầm, cây con phát triển đạt 3 lá Giai đoạn này

có đặc điểm là phụ thuộc vào lượng các chất dự trữ trong hạt Trước khi nẩy mầm hạt hút nước và trương lên do vậy nước luôn có sẵn cho hạt hấp thu Ở giai đoạn này bên trong hạt quá trình oxy hóa các chất dự trữ diễn ra mạnh qua quá trình sinh hóa phức tạp, những chất hữu cơ phức tạo sẽ chuyển thành các chất đơn giản dễ hòa tan Quá trình này xảy ra nhờ hoạt động của các loại men với điều kiện có đủ ẩm, nhiệt độ và thoáng khí Theo sau quá trình hút nước là

sự nẩy mầm và sinh trưởng cây con Ngay sau khi nẩy mầm, một sự thay đổi quan trọng xảy ra khi cây ngừng phụ thuộc vào lượng dinh dưỡng dự trữ trong hạt Trong giai đoạn này rễ phát triển hơn lá trên mặt đất Lượng nước cần thiết cho hạt ngô nảy mầm tương đối thấp (khoảng 45% trọng lượng khô tuyệt đối của hạt) Để đảm bảo đủ nước cho hạt nảy mầm, độ ẩm đất thích hợp trong khoảng 60 - 70% độ ẩm tương đối Để đảm bảo độ ẩm cho hạt ngô, khi gieo hạt cần làm đất giữ ẩm khi thời tiết khô hạn và chú ý tiêu nước vào mùa mưa ở các vùng đất thấp Ngô nảy mầm thích hợp ở nhiệt độ 25 - 300C, tối thấp 10 -

120C, tối cao 40 - 450C Nếu nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của mầm Lúc hạt nảy mầm tiếp tục cho đến khi ngô được 3

lá hạt hô hấp mạnh nên đất gieo hạt cần phải thoáng Do vậy cần có biện pháp làm đất, xới xáo thích hợp làm cho đất thoáng (độ thoáng của đất có quan hệ

tỷ lệ nghịch với độ ẩm đất)

- Giai đoạn cây con: Đây là pha đầu của giai đoạn 1, nó thường bắt đầu

khi ngô đạt 3 - 4 lá đến 7 - 9 lá Giai đoạn này cây chuyển từ trạng thái sống nhờ chất dự trữ trong hạt sang trạng thái hút chất dinh dưỡng của đất và quang hợp của bộ lá Tuy nhiên giai đoạn này thân lá trên mặt đất phát triển chậm Cây ngô bắt đầu phân hóa bước 2 - 4 của bông cờ Lóng thân bắt đầu được phân hóa Các lớp rễ đốt được hình thành và phát triển mạnh hơn thân lá Đây

là giai đoạn làm đốt, hình thành các lớp rễ đốt và bắt đầu chuyển sang hình thành các cơ quan sinh sản đực Nhiệt độ thích hợp là 20 - 300C, tối thích trong khoảng 25 - 280C Giai đoạn này cây ngô không cần nhiều nước Đây là giai đoạn cây ngô có khả năng chịu hạn tốt hơn trong suốt chu kỳ sinh trưởng

Độ ẩm thích hợp nằm trong khoảng 60 - 65% Đây là giai đoạn cây ngô cần ít nước nhưng lại yêu cầu đất tơi xốp và thông thoáng đảm bảo cung cấp đủ oxy cho rễ phát triển (Trần Văn Dư và ctv, 2011)

- Giai đoạn vươn cao và phân hóa cơ quan sinh sản (từ phân hóa hoa đến trổ cờ): Theo Trần Văn Dư và ctv (2011) đặc điểm ở giai đoạn này là cây

ngô sinh trưởng thân lá nhanh, bộ rễ phát triển mạnh, ăn sâu tỏa rộng Cơ quan sinh sản bao gồm bông cờ và ngô phân hóa mạnh: từ bước 4 - 8 của bông cờ,

bước 1 - 6 của ngô Giai đoạn này kết thúc khi nhị cái xuất hiện Có thể nói đây là giai đoạn quyết định số hoa đực và hoa cái, cũng như quyết định khối lượng chất dinh dưỡng dự trữ trong thân lá (là chu kỳ 2 của giai đoạn đầu) Điều kiện tốt trong giai đoạn này là: Đầy đủ chất dinh dưỡng, nước tưới với khoảng độ ẩm 70 - 75% độ ẩm tối đa đồng ruộng Nhiệt độ thích hợp trong khoảng 24 - 250C Nhiệt độ cao hay thấp quá đều ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng và phân hóa cơ quan sinh sản

- Giai đoạn nở hoa (trổ cờ, tung phấn, phun râu và thụ tinh): Giai đoạn

này diễn ra trong khoảng thời gian không dài, trung bình 10 - 15 ngày, tuy nhiên đây là giai đoạn quyết định năng suất (pha đầu của giai đoạn 2) Cuối giai đoạn này cây ngô gần như ngừng phát triển thân lá, nhưng vẫn tiếp tục hút các chất dinh dưỡng từ đất Các chất dinh dưỡng và các chất hữu cơ bắt đầu tập trung mạnh vào các bộ phận sinh sản Trong điều kiện tốt, đặc biệt là thời tiết thuận lợi quá trình thụ tinh tiến hành tốt ngô mới nhiều hạt Yêu cầu ngoại cảnh trong giai đoạn này hết sức khắt khe, nhiệt độ thích hợp của cây ngô khoảng 22 - 250C Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng xấu đến quá trình tung phấn, phun râu thụ tinh Nhiệt độ trên 350C hạt phấn dễ bị chết Ở giai đoạn này cây ngô cần nhiều nước, độ ẩm thích hợp 75 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng Độ

ẩm không khí khoảng 80%, trời lặng, gió nhẹ, ít mưa, nắng nhẹ (mưa to làm hạt phấn bị trôi) (Trần Văn Dư và ctv, 2011)

- Giai đoạn chín (từ thụ tinh đến chín): Đây là pha hai trong giai đoạn

sinh trưởng sinh thực Trọng lượng hạt tăng nhanh, phôi phát triển hoàn toàn Giai đoạn này kéo dài 35 - 40 ngày từ khi thụ phấn thụ tinh Chất dinh dưỡng

từ thân lá tập trung mạnh về hạt và trải qua những quá trình biến đổi sinh lý phức tạp (Trần Văn Dư và ctv, 2011)

2.3.2 Ảnh hưởng của điều kiện đất đai và khí hậu đến cây ngô

- Điều kiện đất đai: Cây ngô trồng được trên nhiều loại đất, tốt nhất là

đất thịt hay thịt pha cát, xốp, giàu hữu cơ, thoáng sâu và giữ nước tốt (Dương Minh, 1999) Theo Nguyễn Như Hà (2006) các loại sét nặng, kém phì nhiêu, mực nước ngầm cao và đất quá nhiều cát đều không thích hợp vì cây ngô dễ cho năng suất không ổn định Ngô có thể trồng được trên đất có pH từ 5-8, nhưng tốt nhất là pH từ 5,5 - 7 Ở đất chua (pH<5) cây bị lùn, lá cháy thành vệt dài giữa các gân, sau đó màu tím đỏ và cây bị chết, trường hợp nhẹ, chỉ bị ảnh hưởng ở cây con Cây ngô không kén đất nhưng thích hợp nhất trên đất tơi xốp, có pH từ ít chua tới trung tính (5,6 - 7) giàu mùn và dinh dưỡng (Nguyễn Xuân Trường và ctv, 2000)

- Nước: Nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với đời sống của cây

ngô, vì vậy nhu cầu nước đối với ngô là rất lớn Ở những vùng nóng, nơi có bốc hơi và thoát nước cao, nhu cầu nước của cây ngô lại càng cao Các nhà khoa học đã tính ra là một cây ngô có thể bốc thoát từ 2 - 4 lít nước/ngày Trong quá trình sinh trưởng và phát triển 1 ha ngô bốc thoát khoảng 1800 tấn nước tương đương với lượng nước mưa khoảng 175mm (Trần Văn Dư và ctv., 2011) Theo Dương Minh (1999) ngô là loại cây tương đối kháng hạn nhờ khả năng sử dụng nước một cách hiệu quả Nhờ hệ thống rễ phát triển mạnh, cây ngô cần tương đối ít nước Để kết thúc chu kỳ sinh trưởng, một cây ngô cần khoảng 100 lít nước Để sản xuất được 1 kg chất khô, cây ngô cần khoảng 370 lít nước Tùy giai đoạn sinh trưởng, nhu cầu nước của cây ngô khác nhau Cây ngô cần ít nước nhất trong giai đoạn cây con (từ sau nẩy mầm đến cây có 5 - 7 lá) và lúc gần thu hoạch, lượng nước chỉ cần đạt 50 - 60% độ thủy dung là đủ

Ở giai đoạn cây con, nếu ẩm độ đất hơi thấp sẽ kích thích hệ thống rễ phát triển mạnh và ăn sâu xuống đất, có lợi hơn là khi ẩm độ quá cao

- Điều kiện khí hậu:

+ Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho cây ngô phát triển là 21 - 270C, nhiệt

độ dưới 190C sẽ không thích hợp cho cây ngô phát triển Nhiệt độ không là yếu tố giới hạn cho ngô ở ĐBSCL Ngô là cây trồng khí hậu ấm, nhiệt độ yêu cầu từ khi trồng đến lúc ra hoa, suốt thời kỳ nảy mầm, thích hợp vào khoảng 18,30C; nhiệt độ dưới 12,80C dẫn đến giảm năng suất Nhiệt độ tối thiểu nằm giữa 9 - 100C (Trần Văn Dư và ctv, 2011) Theo Wallace and Bressman (1937), ở nhiệt độ bình quân giữa 15,5 - 18,30C thời gian từ gieo đến mọc thường từ 8 - 10 ngày Còn ở nhiệt độ từ 10 đến 12,80C quá trình nảy mầm kéo dài từ 18 - 20 ngày Nếu đất ẩm và ở nhiệt độ 21,10C quá trình nảy mầm có thể xảy ra trong 5 - 6 ngày Khí hậu lạnh ẩm bệnh sẽ phát triển mạnh Nhiều tác giả đã chỉ ra rằng những bệnh khác nhau có thể gây cho hạt và cây con bị hại ở điều kiện nhiệt độ thấp Sau khi nảy mầm cây ngô không thể chống chịu được nhiệt độ thấp dưới điểm đóng băng Hanna (1929) đã chứng minh ở -1,60C ngô

bị tổn thương và ở - 4,40C ngô bị chết

+ Ánh sáng: Cây ngô cần nhiều ánh sáng nhất vào giai đoạn lúc trổ cờ

và chín sáp Thiếu ánh sáng và dư N sẽ làm giảm năng suất Ngô cũng cần ánh sáng ở cường độ rất cao, nhất là giai đoạn cây con Hàng loạt các tác giả như Kuperman F M., Sav Razumov, ngô là cây ngày ngắn, ở quang kỳ <12 giờ/ngày sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây Quang kỳ cũng ảnh hưởng đến sự trổ cờ và phun râu Rút ngắn quang kỳ sẽ giúp quá trình tạo phát hoa cái thực hiện nhanh hơn Theo Sain (1959, 1964) và Kuperman (1956) không những chỉ thời gian chiếu sáng gây ảnh hưởng đến nhịp độ phát triển của cây

ngô mà còn cả chất lượng ánh sáng, những tia sáng có bước sóng dài (có trong ánh sáng buổi 37 sáng sớm và buổi chiều tối) đã kìm hãm sự sinh trưởng của cây; các tia sáng có bước sóng ngắn (vào những giờ giữa ngày) lại thúc đẩy sự phát triển

2.3.3 Tình hình sản xuất ngô ứng dụng công nghệ cao tại Việt Nam

Trên thế giới việc ứng dụng công nghệ trong sản xuất ngô được nhiều nước triển khai Điển hình như sản xuất ngô ở Mỹ, hiện nay đã thực hiện nhiều hoạt động điều khiển bằng phần mềm trên các thiết bị cơ giới hóa như máy cày hay sử dụng điều khiển hệ thống cảm biến để gieo hạt, tưới tiêu, không phải lao động trực tiếp ngoài ruộng Bên cạnh đó, công nghệ nhân giống và hạt giống được xử lý trong phòng thí nghiệm để chống chịu sâu bệnh

và hạn hán Ứng dụng các cảm biến và phần mềm máy tính nhằm đưa ra quyết định lượng phân bón hợp lý nhất, chỉ ở mức vừa đủ giúp cây tăng trưởng tốt, không để lại dư lượng trong đất hay ngấm theo mạch nước ngầm Sử dụng cảm biến bằng sensor trên máy tính để xem xét và phân tích các mẫu đất, đưa

ra những lời khuyên về lượng phân bón cần dùng Thêm vào đó, thiết bị kết nối vệ tinh cùng hệ thống cảm biến cung cấp thông tin được cập nhật từng phút tới chủ nông hộ thông qua hệ thống GPS Những thông số này giúp nông dân cài đặt chương trình tự lái cho máy cày, giúp cày bừa và gieo hạt chuẩn xác Ngoài ra, khi kết thúc mùa vụ, mọi thông số được lưu trữ lại làm cơ sở cho mùa vụ mới Nông dân sử dụng một hệ thống GPS giúp điều khiển công việc tra hạt, chính xác đến từng cm, một máy theo dõi có thể tính được số diện tích canh tác, chỗ nào đã làm đất, gieo hạt xong, chỗ nào chưa, một thiết bị kiểm soát tỷ lệ phân bón

Tại Việt Nam, việc ứng dụng các công nghệ trong sản xuất ngô hiện nay chủ yếu được thực hiện trong khâu cơ giới hóa, sử dụng máy làm đất và tạo ra giống mới có tính ưu việt, có sức chống chịu với điều kiện khô hạn, dịch bệnh nhằm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm Bên cạnh đó, công nghệ xử lý Nano trong canh tác ngô cũng mang lại nhiều hiệu quả cho các địa phương Bên cạnh đó, khâu cải tiến giống lúa được nhiều nhà nghiên cứu và ứng dụng thành công mang lại hiệu quả kinh tế cao cho từng vùng đất, chống chịu tốt với điều kiện khô hạn và biến đổi khí hậu Ngoài ra, hiện nay các biện pháp khoa học kỹ thuật nhằm sản xuất tiết kiệm nước cũng được thực hiện trên cây ngô như biện pháp tưới phun Tuy nhiên, các biện pháp tưới chỉ mới triển khai trên một số hộ gia đình mang tính chất trình diễn, chưa nhân rộng được bởi người kinh phí đầu tư cao

2.4 Phương pháp đánh giá đất đai

Phương pháp đánh giá đất của FAO được sử dụng để đánh giá thích nghi

tự nhiên của đất đai đối với các kiểu sử dụng đất Có nhiều thuận lợi do phương pháp này đã ứng dụng thành công ở nhiều nơi

Đánh giá phân hạng đất đai thực tế là đánh giá sử dụng đất đai và xem khả năng thích nghi của đất đai cho một loại sử dụng chuyên biệt (Beek., 1978) Tuy nhiên theo Lê Quang Trí (2010), phân hạng thích nghi đất đai là sự

so sánh giữa những chất lượng đất đai của một đơn vị bản đồ đất đai với những yêu cầu của kiểu sử dụng đất đai, đồng thời phải tìm ra nếu khả năng cải thiện đất đai ở quy mô nhỏ và như thế người nông dân có thể tự cải thiện trong khả năng của họ Phân hạng khả năng thích nghi đất đai theo FAO (1976) được phân thành 4 cấp: bộ, lớp, lớp phụ, đơn vị:

- Bộ thích nghi đất đai - phản ánh loại thích nghi bao gồm: S là thích nghi và N là không thích nghi Bộ thích nghi S bao hàm kiểu sử dụng đất đai cho năng suất có lợi, có thể điều chỉnh đầu tư mà không chấp nhận sự rủi ro, thiệt hại do nguồn tài nguyên

- Lớp thích nghi đất đai - phản ánh cấp độ thích nghi trong bộ bao gồm: S1: Thích nghi cao

S2: Thích nghi trung bình

S3: Thích nghi kém

N1: Không thích nghi hiện tại

N2: Không thích nghi vĩnh viễn

- Lớp phụ thích nghi đất đai - phản ánh loại giới hạn hay loại chính của tính toán cải tạo được yêu cầu trong lớp Số lượng lớp phụ thì tùy theo các giới hạn được chọn lựa và tùy thuộc vào mục tiêu mà có sự khác nhau trong phân loại

- Đơn vị thích nghi đất đai - phản ánh những sự khác nhau nhỏ trong yêu cầu của lớp phụ Ví dụ: lớp S2n-1, S2n-2 Những số này có thể bất kỳ tùy theo các cấp chia trong một lớp phụ

Tất cả các đơn vị thích nghi trong một lớp phụ thì có cùng cấp lớp thích nghi và có những giới hạn tương tự nhau ở cùng mức độ lớp phụ Nhưng những đơn vị này khác nhau do những đặc tính sản xuất hay các yêu cầu về quản lý Những sự khác biệt này là do sự thay đổi một ít trong các điều kiện về môi trường tự nhiên, ví dụ như với đặc tính sa cấu đất thì đòi hỏi nhiều cách quản lý khác nhau Ngoài ra, những sự khác nhau này cũng do những yếu tố