Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống nông nghiệp trong hệ sinh thái trong trũng đồng bằng sông hồng

Luận văn

; BỘ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HOC NÔNG NGHIỆP I Hà NỘI

TRẦN ĐỨC VIÊN

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG NÔNG NGHIỆP

TRONG HỆ SINH THÁI VÙNG TRŨNG

DONG BANG SONG HONG

CHUYEN NGANH: TRONG TROT

MÃ SỐ: 4 - 01 - 08

LA 138/98 LUAN AN TIEN SY NONG NGHIEP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HOC

1 GIAO SU, PHO TIEN SI CAO LIEM

2 GIAO SU, TIEN SI CU XUAN DAN

3 PHO GIAO SU, PHO TIEN Si PHAM CHÍ THÀNH

HA NOI-1998

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học

của riêng tôi Các số liệu trong luận án là trung thực và

chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác

Hà nội, ngày 19 tháng 12 năm 1997

Tác giả luận án

// a Trần Đức Viên

Phát triển bền vững, Phát triển lâu bền

Mạng lưới nghiên cứu Hệ sinh thái nông nghiệp các trường

Đại học Đông Nam Á Trường Đại học Tổng hợp California tại Berkeley Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc

Xã hội chủ nghĩa

MUC LUC

PHAN MO ĐẦU

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

CHUONG 2 VAT LIEU, NOI DUNG VA PHUONG PHAP NGHIEN CUU

Các công trình đã công bố của nghiên cứu sinh 153

dụng hợp lý tài nguyên và Bảo vệ Môi trường (mã số 52D-02) giai đoạn 1986-1990,

và sau đó là Chương trình KT-02, giải đoạn 1991-1995, Gs giao cho tôi phụ trách tiểu để mục Xây dựng các mô hình sử dụng hợp lý tài nguyên đất đất trũng đồng

bang song Hong Ca hai dé tài trên đều được Hội đồng nghiệm thu khoa học cấp

Nhà nước đánh giá xuất sắc

Trong quá trình nghiên cứu hơn 10 năm qua, và nhất là trong thời sian tổng hợp các kết quả nghiên cứu và xây dựng bản luận văn, tôi đã nhận dược sự hướng dân cặn kẽ và tận tình của Gs,Ts Cù Xuân Dân, nguyên Chủ nhiệm Chương trình Nghiên cứu Hệ thống canh tác; của PGs, PTs Phạm Chí Thành, cán bộ giảng dạy Hệ thống nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp I Tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ có hiệu quả cả về tỉnh thần và vật chất của PGs, PTs Lê Trọng Cúc, Giám đốc Trung tâm Tài nguyên-Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội; của Ts A.Terry Rambo, nguyên Giám đốc Chương trình Môi trường của Trung tam Đông-Tây (Mỹ)

Để hoàn thành bản luận văn, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ và các ý kiến đóng góp quý báu của các thày, các cô và các bạn đồng nghiệp công tác tại Bộ môn Sinh thái - Môi trường và Khoa Nông học Công trình nghiên cứu này chắc chắn đã không thể có kết quả như hiện nay nếu không có được sự cộng tác chặt chẽ

của các bạn đồng nghiệp, của các đồng chí lãnh đạo và bà con nông dân ở các địa

điểm mà tôi đã đến học tập và triển khai nghiên cứu, nhất là ở hai huyện Hoa Lư

(Ninh Bình) và Quế Võ (Bắc Ninh)

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất của tôi vẻ sự hướng dẫn,

cộng tác và giúp đỡ vô cùng quý báu và đây hiệu quả của các Giáo sư, các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp và bà con nông dân vùng đồng bằng sông Hồng-nơi tôi đã

thực hiện và hoàn thành luận án này

Tôi cũng muốn tỏ lòng biết ơn đến người vợ hiền rất mực thương yêu của tôi

Lê Hải Lý, đã luân động viên và gánh chịu mọi công việc gia đình, tạo mọi điều

kiện để tôi có thể hoàn thành luận án tốt nhất; đến con trai tôi Trần Nam Anh, con gái tôi Trần Lê Anh đã luân ngoan và học giỏi-nguồn cổ vũ to lớn và niềm hạnh phúc lớn lao giúp tôi hoàn thành công trình nghiên cứu của mình

Hà Nội, Noel 1996

PHAN MO DAU

1 TINH CAP THIET CUA DE TAI

Theo Cao Liém va cong su (1991)[26], dat tring ở vùng đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) có mặt ở hầu khắp các tỉnh thuộc châu thổ này, nhưng tập trung nhiều nhất ở

khu vực Hà Nam Ninh, trong đó Ninh Bình được coi là tỉnh điển hình của đất trũng

đồng bằng Bắc Bộ

Tổng kết số liệu nhiều năm của Tổng cục Thống kê về năng suất cây trồng thì

thấy năng suất lúa (và cả năng suất một số cây trồng khác) của vùng trũng - mà Ninh Bình ở đây là đại diện - thấp hơn khá rõ so với nâng suất bình quân chung vùng ĐBSH, tính ổn định cũng kém hơn mức lương thực bình quân đầu người thấp hơn so

với nhiều tỉnh khác của châu thổ (Nguyễn Sinh Cúc, 1995)[10]

Hình 1 Năng suất lúa của Ninh Bình và đồng bang song Hong

Những tồn tại trên có nhiều nguyên nhân, trong đó có vấn đề tồn tại về sử dụng hợp lý tài nguyên nông nghiệp (NN) Nếu giải quyết được những tồn tại này sẽ góp phần quan trọng vào phát triển nền kinh tế chung cho cả vùng đồng bằng

Trong nhiều năm vừa qua, NN các nước châu Á đã có những bước tiến nhẩy vọt nhờ cách mạng xanh Sự ra đời của giống lúa zhẩn kỳ IR8 vào nam 1966 đã gây

chấn động trong các nước trồng lúa Tiếp theo là hàng loạt các giống cây trồng ngắn

ngày (trước hết là cây lương thực) có năng suất cao được tạo ra, cùng với việc áp dụng

các kỹ thuật canh tác mới, dựa chủ yếu vào sử dụng các loại thuốc trừ sâu, phân hoá

học, hệ thống tưới tiêu, đã tạo ra nãng suất cây trồng cao vào các năm thuộc thập kỷ

60 và 70, nhờ đó nhiều nước trong vùng không những đã tự túc được lương thực mà còn có lương thực dự trữ hoặc xuất khẩu (UCB, 1995)109].

Do mai mé voi nhiing gidng moi nang suat cao, có một thời ngừơi ta đã lãng quên vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên (Elsevier,1990)(80] Từ những năm cuối thập

kỷ 70, cuộc cách mạng xanh bắt đầu thể hiện mặt trái của nó: các loại dịch hại cây trồng như ray nau (Nilaparvata lugens Stal), sau cuén la nho (Cnaphalocroris medinalis Guénee), đạo ôn hại lúa (Piricularia oryzae), v.v xuất hiện ở nhiều vùng trồng lúa với quy mô lớn đất canh tác bị suy thoái nhanh chóng, giá phân hoá học,

thuốc trừ sâu và máy NN tầng nhanh, sản xuất NN ở nhiều nước bắt đầu mất ổn định (Aran P và cộng sự, 1996) [74] Các nước đang phát triển đã chuyển từ sự phụ thuộc

nước ngoài về lương thực sang phụ thuộc nước ngoài về vật tư NN và công cụ sản xuất (Peter Timmer,1991){104] Cách mạng xanh rõ ràng là đã có công lao rất to lớn trong việc giúp nhân loại đẩy lùi được nạn đói, nhưng đáng tiếc là nó mới chỉ đổi cho

các nước nghèo sự phụ thuộc này bằng sự phụ thuộc khác Chưa ai xác định được sự phụ thuộc nào đất giá hơn cho các nước thuộc Thế giới thứ ba (Gale J.D., 1973)[87] Một số tác giả khác có cái nhìn ziêw cực hơn còn cho rằng dường như nạn suy dinh

dưỡng không vì các thành tựu của cách mạng xanh mà được giảm thiểu đi (Oscar Z.,

1992)[103}]

Vì tương lai của nền NN phát triển lâu bền, một số chiến lược phát triển NN mới đã hình thành và bắt đầu phát huy tác dụng ở nhiều nước NN châu Á Chương

trinh nghién cttu hé thong canh tac (Farming Systems Research) lấy công việc đồng

áng của người nông dân làm đối tượng nghiên cứu, nhằm đưa các tiến bộ khoa học và

kỹ thuật canh tác mới đến người lao động, phục vụ cho mục tiêu chiến lược phát triển

NN theo quy m6 trang dp nho (FAO, 1994[85]; Norman D.W., 1980[102]) Người ta cho rang, các hệ thống nông nghiệp hiện đại phải là các hệ thống canh tác hỏn hợp

(mixed farming), có nhiều phương án lựa chọn khác nhau phù hợp với nguồn lực của

người nông dân và thích ứng được với hoàn cảnh sản xuất hiện thời (xem hình 5.2

trang 95 trong ấn phẩm của Altieri M.A., 1995[101])

Chương trình phát triển nông thôn toàn diện (Inegrated Rural Development)

với chiến lược phát triển một nền NN toàn diện, cùng với phát triển cây lương thực

còn phát triển nghề cá, nghẻ rừng, nghẻ thủ công và các công việc nông nhàn khác, đồng thời với phát triển y tế, giáo dục và các loại dịch vụ cong cong (FAO, 198982];

Janet D., 1992(92])

Hướng chiến lược thứ ba là phân tích và phát triển hệ sinh thái NN (Agroecosystems Analysis and Developmemt) Với quan điểm sinh thái mới, coi hệ

sinh thái NN (HSTNN) là một hệ thống phức hợp nông nghiệp-kinh tế-xã hội và sinh

thai ty nhién (Conway, G.R, 1985,1986) [77],[78], va dùng bốn đặc điểm chính của HSTNN là: (1) năng suất; (2) tính ổn định; (3) sức chịu đựng; và (4) tính công bằng,

làm tiêu chuẩn phân tích và đánh giá HSTNN, tìm ra những vấn đẻ cơ bản (key issuies) giữa phát triển NN và bảo vệ môi trường, xác định những tồn tại chủ yếu cần

khắc phục trong quá trình phát triển của HSTNN Hướng chiến lược này đang được

ứng dụng có hiệu quả ở nhiều nước như Philippines, Tháilan, Indonêsia và mở ra

triển vọng mới cho việc phát triển nền NN năng suất cao, ổn định, bằng cách giải

quyết các mâu thuẫn cơ bản giữa NN thâm canh và môi trường trên cơ sở sinh thái học và kiến thức tổng hợp của các ngành khoa học xã hội, kinh tế và khoa học tự nhiên, trong đó có khoa học-kỹ thuật NN

Cách mạng xanh đã góp phần to lớn vào việc phát triển nền kinh tế NN nước

ta, đồng thời với việc tiếp thu được những thành tựu của cách mạng xanh, chúng ta còn học hỏi được một số kinh nghiệm về phát triển NN bên vững, nên đã hạn chế một phần những mặt trái của nó Tuy vậy, không phải sản xuất NN nước ta không có những mâu thuẫn với vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường; mà ngược lai, trong quá trình phát triển NN cũng đã và đang nẩy sinh nhiều vấn đề về sinh thái

cần được nghiên cứu làm cơ sở cho một chiến lược phát triển NN năng suất cao và ồn

định (Lê Trọng Cúc và cộng sự, 1996 [99]) Đề tài ghiên cứu xây dựng mô hình hệ

thống nông nghiệp trong hệ sinh thái vùng trăng đồng bằng sông Hồng nhằm góp

phần xây dựng ở nước ta nẻn NN phát triển lâu bẻn

2 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỀN

e Phan tích có hệ thống đặc điểm tự nhiên, kinh tế-xã hội và sự hình thành các điều

kiện sinh thái của đất trũng ĐBSH làm cơ sở cho những đề xuất các giải pháp góp phần nâng cao năng suất và tính ổn định của sản xuất NN

© Nghiên cứu và đưa ra một số giải pháp để khắc phục các yếu tố bất lợi đối với hệ sinh thái nông nghiệp đất trũng ĐBSH

¢ Lua chon, dé xuat va t6 chtic trién khai hệ thống canh tác (HTCT) trên dat trũng

các huyện Hoa Lư, Quế Võ, và Nam Ninh Từ những mô hình đại điện này sẽ nd

rộng ra các vùng có điều kiện sinh thái tương tự; đồng thời làm cơ sở cho việc đưa ra những định hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế NN giai đoạn 1996-2000 và 2010, theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá NN và nông thôn

3 Từ những mặt hạn chế dược phát hiện, tiến hành các thí nghiệm đồng ruộng

nhằm góp phần đề xuất biện pháp nâng cao năng suất và tính ổn định của các hệ sinh

thái nông nghiệp vùng trũng lấy sản xuất lúa gạo làm nền

4 Xây dựng một số mô hình hệ thống canh tác tiến bộ, đánh giá hiệu quả kinh

tế và tác động đến môi trường ở từng tiểu vùng sinh thái Trên cơ sở đó khuyến cáo phát triển các hệ thống canh tác tiến bộ trong sản xuất diện rộng

4 GIỚI HẠN CỦA LUẬN ÁN

4.1 Giới hạn vẻ không gian

Để nghiên cứu HTCT phù hợp với điều kiện sinh thái vùng trũng ĐBSH, chúng

tôi tiến hành khảo sát chung điều kiện môi trường tự nhiên toàn vùng, chọn điểm

nghiên cứu đại diện là huyện Hoa Lư tỉnh Ninh Bình, nơi có các đặc điểm sinh thái

khá điển hình cho vùng trũng Tại khu vực đại diện, tiến hành nghiên cứu sâu hơn về môi trường tự nhiên, kinh tế, xã hội Qua đấy, phát hiện ra nhữnh hạn chế và thiết kế

HTCT mới

4.2 Giới hạn vẻ bước đi

Quá trình nghiên cưú tiến hành qua các bước sau:

Bước 1 Chọn khu vực nghiên cứu mô tả khu vực

Bước 2 Nghiên cứu phát hiện các mật hạn chế, thiết kế hệ thống canh tác cải tiến

(hoàn thiện HTCT trên cơ sở các kết quả thí nghiệm đồng ruộng do cán bộ khoa học

và nông dân cùng làm trên đồng ruộng của nông dân)

Bước 3 Thử nghiệm mô hình HTCT cải tiến

Bước 4 Phát triển hệ thống canh tác trên sản xuất diện rộng

Trong luận văn này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu theo sơ đồ sau:

| Dat dai {Khé hau | Các hệ thống canh | Điều kiện Ï Điêu kiện

- Nam trong ving king té nang dong - Dân có mức sống thấp hơn tiểu vùng

- Mot do dan s6 thấp hơn các tiểu vùng khác| _ | Địa hình thấp trũng, đất có độ phì

- Nhân dân có trình độ văn hóa khá nhiêu thực tế thấp

- Đất có độ phì tiềm tàng khá, nhiều nơi đã -Mưa lớn và tập trung, quanh năm có

dược cải tạo gió hại

- Khí hậu nhiệt đới có mùa đông lạnh

I- Chuyển dịch cơ cấu mùa vụ

- Chuyển đổi hệ thống canh tác '- Định hứơng phát triển nông nghiệp theo

lhướng nông - lâm kết hợp

PHAN NOI DUNG

CHUONG 1

TONG QUAN TINH HINH NGHIEN CUU Nghiên cứu các giải pháp góp phần nâng cao năng suất và tính ồn định của hệ sinh thái nông nghiệp vùng trũng ĐBSH, phải được bắt đầu từ những hiểu biết vẻ HSTNN, về lịch sử phát triển NN, về tình hình nghiên cứu hệ thống canh tác trên vùng đất thấp ở nước ngoài, ở Việt Nam và những chủ trương của Đảng, của Nhà nước trong phát triển kinh tế-xã hội của vùng trong giai đoạn 1996-2000 và 2010 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN

1.1.1 Một số khái niệm

Tiép can hé thong (Systems Approach)

Lý thuyết hệ thống được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học để phân tích, đánh gía và giải thích các mối quan hệ tương hỏ Trong thời

gian gần đây cách tiếp cận này được áp dụng và phát triển cả trong nghiên cứu khoa

học-kỹ thuật nông nghiệp cũng như trong nghiên cứu quản lý tài nguyên (Rambo

A.T., 1983[107])

Hệ thống là một tổng thể có trật tự của các yếu tố khác nhau có quan hệ và tác

động qua lại Một hệ thống có thể xác định như một tập hợp các đối tượng hoặc các thuộc tính được liên kết tạo thành một chỉnh thể và nhờ đó hệ thống có đặc tính mới

gọi là tính trồi (emergence) Như vậy, hệ thống không phải là phép cộng đơn giản của các yếu tố, các đối tượng mà là sự kết hợp hữu cơ giữa các yếu tố, các đối tượng Mỗi

hệ thống bao gồm nhiều hệ thống nhỏ hợp thành, đến lượt mình nó lại là bộ phận cấu thành của hệ thống lớn hơn (dẫn theo Cao Liêm và cộng sự, 1990 [27]

Các yếu tố bên ngoài hệ thống nhưng có tác động tương tác với hệ thống gọi là yếu tố môi rường Những yếu tố môi trường tác động lên hệ thống gọi là yếu tố đứu vào, còn những yếu tố môi trường chịu sự tác động trở lại của hệ thống gọi là yếu tố ddu ra Theo Hoang Tuy, 1987[65], phép biến đổi của hệ thống là khả năng thực tế khách quan của hệ thống trong việc biến đổi đầu vào thành đầu ra Thực trạng của hệ

thống là khả năng kết hợp giữa đầu vào và đầu ra của hệ thống tại một thời điểm nhất định Trong hệ thống cây trồng, khả năng kết hợp đó ở một thời điểm nào đấy gọi là

thực trạng của hệ thống cay trồng Mục tiêu là trạng thái mà hệ thống mong muốn và cần đạt tới Hành vi của hệ thống là tập hợp các đầu ra của hệ thống có thể có được trên cơ sở các giải pháp thích hợp, đem lại hiệu qủa cao cho cả hè thống Cuối cùng là

cơ cấu của hệ thống bao gồm sự sáp xếp các phần tử, các yếu tố trong hệ thống

cùng các mối quan hệ tác động và ràng buộc giữa chúng

Trong thiên nhiên có hai loại hệ thống cơ bản: Hệ thống kín, các yếu tố tương tác với nhau trong phạm vi hệ thống; Hệ thống mở, ở đó các yếu tố tương tác với nhau giữa các yếu tố đầu vào và đầu ra, giữa yếu tố bên trong và bên ngòai hệ thống

Sự phản hồi của hệ thống xuất hiện khi có sự thay đổi một trong các thành

phần của hệ thống và sau đó kéo theo sự thay đổi trong các thành phần khác và cuối cùng phản hỏi trở lại thành phần ban đầu Rambo, 1982[106] cho rằng phản hồi tiêu cực là trường hợp xẩy ra tương dối pho biến và là cơ chế để có thể đạt tới và duy trì trạng thái cân bằng của hệ thống Phản hỏi tích cực là sự thay đổi trong thành phần hệ thống gây ra một loạt thay đổi trong hệ thống và cuối cùng dẫn đến việc gia tăng tốc

độ thay đổi ban đầu

Trong thực tiễn nghiên cứu hệ thống có hai phương pháp cơ bản: (1) Nghiên cứu hoàn thiện hoặc cải tiến một hệ thống đã có sản Điều đó có nghĩa là dùng

phương pháp phân tích hệ thống nhằm tìm ra điển hẹp hay chỗ :hát lại của hệ thống,

cần được sửa chữa, khai thông để cho hệ thống hoàn thiện hơn, hoạt động có hiệu qủa hơn; (2) Nghiên cứu xây dựng hệ thống mới phương pháp này mang tính chất vĩ mô,

đòi hỏi phải có sự tính toán, cân nhắc kỹ càng Còn trong phân tích hệ thống, người ta thường dùng hai công cụ là kỹ thuật mô hình hoá và phương pháp phân tích thống kê

Đề tài Vghiên cứu xảy dựng mô hình hệ thống nông nghiệp trong hệ sinh

thái vùng trũng đồng bằng sông Hồng sẽ thực hiện theo phương pháp thứ nhất, nghĩa là dùng phương pháp hệ thống để tìm hiểu chỗ thd Iai cha hệ thống, tức là tìm

những yếu tố hạn chế ảnh hưởng đến hệ thống cây trồng, từ đó tìm biện pháp tác động tạo ra /ứnh rồi thúc đẩy hệ thống phát triển với các nội dung phân tích mục tiêu, nguồn lực đầu vào, cấu trúc hệ thống và yếu tố đầu ra

Hệ thống nông nghiệp và hệ sinh thái nông nghiệp

Theo FAO, 1989 [82], khái niệm Hệ thống nông trại (Farming Systems) di cd

từ thế kỷ thứ 19 do nhà nông học Đức Vonwalfen đề xuất Khái niệm hệ thống nông

nghiép (Agricultural Systems) dau tién được các nhà địa lý sử dụng để phân kiểu NN

trên thế giới và nghiên cứu sự tiến hóa của chúng (Grigg, 1977)(dẫn theo Đào Thế

Tuan, 1984[58]) Dé đi đến một khái niệm về hệ thống nông nghiệp (HTNN) phải trải

qua một qúa trình triển khai thực nghiệm, từng bước đúc rút và bổ sung Phạm Chí

Thành và cộng sự, 1996{47] cho biết đến nay đã có các định nghĩa sau vẻ hệ thống nông nghiệp:

e HTNN là sự biểu hiện không gian của sự phối hợp các ngành sản xuất và kỹ thuật

do một xã hội thực hiện để thỏa mãn các nhu cầu Nó biểu hiện sự tác động qua lại giữa hệ thống sinh học-sinh thái mà môi trường tự nhiên là đại diện và hệ thống xã

hội-văn hóa, qua các hoạt động xuất phát từ những thành quả kỹ thuật (Vissac, 1979)

e© HTNN trước hết là một phương thức khai thác môi trường được hình thành và phát

triển trong lịch sử, một hệ thống sản xuất thích ứng với các điều kiện sinh thái khí hậu

của một không gian nhất định, đáp ứng với các điều kiện và nhu cầu của thời điểm ấy

(Mozoyer, 1986)

e HTNN thích ứng với các phương thức khai thác NN của không gian nhất định do một xã hội tiến hành là kết qủa sự phối hợp của các nhân tố tự nhiên, xã hội - văn hóa, kinh tế và kỹ thuật (Touve, 1988)

Theo Đào Thế Tuấn,1989(61],[(63], hệ thống nông nghiệp vẻ thực chất là sự thống nhất của hai hệ thống: (1) Hệ sinh thái NN là một bộ phận của hệ sinh thái tự

nhiên, bao gồm các vật sống (cây trồng, vật nuôi) trao đổi năng lương, vật chất và thông tin với ngọai cảnh, tạo nên năng suất sơ cấp (trồng trọt) và thứ cấp (chăn nuôi)

của hệ sinh thái; và (2) Hệ kinh tế - xã hội, chủ yếu là sự họat động của con người trong sản xuất để tạo ra của cải vật chất cho toàn xã hội

Nhu vay, HTNN khác với hệ sinh thái nông nghiệp ở chỗ ngoài các yếu tố ngoại cảnh và sinh học còn có các yếu tố kinh tế - xã hội Nói cách khác, HTNN là sự kết hợp giữa các quy luật sinh học với các quy luật về kinh tế và xã hội trong một

hoàn cảnh cụ thể nào đó

Hé thong cay trong

Để hiểu rõ về hệ thống cây trồng, cản lần lượt di từ các khái niệm vẻ hệ thống canh tác, hệ thốnh trồng trọt Hiện nay có một vài cách hiểu vẻ hệ thống canh tác

(HTCT) Ví dụ, một số nàh khoa học Mỹ cho rằng HTCT (hệ thống nông trại hệ thống nông nghiệp - farming systems) 1a su bố trí một cách thống nhất và ổn định các

ngành nghẻ trong nông trại, được quản lý bởi hộ gia đình trong môi trường tự nhiên,

sinh học và kinh tế-xã hội, phù hợp với mục tiêu, mong muốn và nguồn lực của hộ (Shamnor, Philipp và Schemahl, 1984) [110] Còn các tác giả của Viện Lúa Quốc tế

thì cho răng HTCT là sự tập hợp các đơn vị chức năng riêng biệt của hoạt động trồng

trọt, chan nuôi và tiếp thị Các đơn vị đó có mối quan hệ qua lại với nhau vì cùng dùng chung những nguồn lực nhận từ môi trường Khái niệm này thường được dùng

với những giới hạn vượt khỏi ranh giới cụ thể của từng nông trại, để nói lên những

đơn vị nông trại có hình thức tương tự (TRRI,1980)(dẫn theo Phạm Chí Thành và cộng

sự [#7]) Cũng có người cho rảng HTCT là hình thức tập hợp của một tổ hợp đặc thù

các tài nguyên trong nông trại ở một môi trường nhất định, bảng những phương pháp

công nghệ sản xuất ra những sản phẩm NN sơ cấp Định nghĩa này không bao gồm hoạt động chế biến vốn thường vượt qúa hình thức phổ biến của nông trại cho các sản phẩm chãn nuôi và trồng trọt riêng biệt Nhưng nó bao gồm những nguồn lực của nông trại được sử dụng cho việc tiếp thị những sản phẩm đó (IRRI, 1989) (dẫn theo

Phạm Chí Thành và cộng sự [47])

Ba cách hiểu trên cho chúng ta một khái niệm chung nhất về HTCT, đó là một

hệ thống bao gồm nhiều hệ thống: trồng trọt, chan nuôi, chế biến, tiếp thị, quản lý

kinh tế, được bố trí một cách có hệ thống và tương đối ồn dịnh, phù hợp với mụ: tiêu của từng nông trại hay từng tiểu vùng nông nghiệp

Còn vẻ hệ thống trồng trọt, Nguyễn Duy Tính, 1995[64] cho rằng, hệ thống trồng trọt là hệ phụ trung tâm của HTNN, cấu trúc của nó quyết định sự họat động của các hệ phụ khác, như: chan nuôi, chế biến, ngành nghề Với khái niệm vẻ HTCT

như trên thì hệ thống trồng trọt là một bộ phận chủ yếu của HTCT

Nói đến trồng trọt là nói đến cây trồng Cây trồng được trồng với các mục dích

khác nhau: để tiêu dùng, để bán, để che phủ đất, v.v Như vậy, cây trồng NN có

nhiều chức năng khác nhau: cung cấp lương thực, thực phẩm, che chở cho con người.

gia súc hay cây trồng khác, phục vụ mục dích giải trí, cải tạo dất, v.v Tuy nhiên những mục dích chủ yếu được định ra trước hết là để sản xuất ra lương thực, thực phẩm trực tiếp cho con ngừơi thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp

Nghiên cứu hệ thống trồng trọt là một vấn đề phức tạp, vì nó liên quan tới nhiều tài nguyên và môi trường như: tài nguyên đất, tài nguyên khí hậu, vấn đề sâu bệnh dịch

hại, mức đầu tư và trình độ khoa học - kỹ thuật NN, vấn đề hiệu ứng hệ thống của hệ thống cây trồng, v.v ( FAO, 1992 [§4]) Tuy nhiên tất cả các van dé nghiên cứu trên

đều nhằm mục đích sử dụng hợp lý và có hiệu qủa cao tài nguyên đất, khí hậu, nâng cao năng suất cây trồng,

Tương tự như vậy, cũng có một vài cách hiểu khác nhau về hệ thống cây trồng (Zandstra, 1981{73] và Dufumier, 1992[13]): Hệ thống cây trỏng là thành phần các giống và loài cây được bố trí trong không gian và thời gian của một hệ sinh thái NN,

nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế, xã hội Hay, hệ thống cây trồng là hoạt động sản xuất cây trong trong nông trại bao gồm tất cả các hợp phần cần

có để sản xuất một tổ hợp các cây trồng và mối quan hệ giữa chúng với môi trường,

các hợp phần này bao gồm tất cả các yếu tố vật lý và sinh học cũng như kỹ thuật, lao

động và quản lý Cũng có thể hiểu một cách ngắn gọn: Hệ thống cây trồng là các hình

thức đa canh, bao gồm: trồng xen, trồng gối, luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn hỗn hợp và như vậy, công thức luân canh là tổ hợp trong không gian

và thời gian của các cây trồng trên một mảnh đất và các biện pháp canh tác dùng để sản xuất chúng

Từ các khái niệm trên có thể thấy: Hệ thống cây trồng là một thể thống nhất

trong mối quan hệ tương tác giữa các loại cây trồng, giống cây trồng được bố trí hợp

lý trong không gian và thời gian, tức là mối quan hệ giữa các loại cây trồng, giống

cây trồng trong từng vụ và giữa các vụ khác nhau trên một mảnh dat, trong mot HST

Vì vậy đối tượng nghiên cứu hệ thống cây trồng là: (1) các công thức luân canh và hình thức đa canh; (2) cơ cấu cây trồng hay tỷ lệ diện tích dành cho mùa vụ cây trông nhất định; và (3) kỹ thuật canh tác cho cả hệ thống đó

Tuy nhiên không thể hiểu thuần túy là ở đây chỉ có mối quan hệ giữa cay trong

với nhau (tự nhiên, sinh học) mà mối quan hệ đó còn gắn với môi trường bên ngoài Môi trường bên ngoài là các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội như: lao động thị

10

trường, hình thức và trình độ quản lý, tập quán và kinh nghiệm sản xuất, v.v Nói

cách khác, với những điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khác nhau sẽ tồn tại những

nhiên đầu vào đầu ra

Hình 3 Mối quan hệ giữa hệ thống cây trồng và hệ thống NN

Nghiên cứu hệ thống cây trồng trong một HTNN nhằm bố trí lại hoặc chuyển đổi chúng để tăng hệ số sử dụng ruộng đất, sử dụng có hiệu qua tiềm năng đất dai, loi

thế so sánh của từng vùng sinh thái NN, cũng như sử dụng có hiệu qủa tiền vốn, cơ sở

vật chất, kỹ thuật và lao động để nâng cao năng suất, gía trị sản xuất, gía trị gia tăng

và lợi nhuận trên một đơn vị điện tích canh tác Tóm lại là nhằm xây dựng một HTNN

bền vững có hiệu qủa kinh tế cao (Nguyễn Duy Tính, 1995[64]) Nội dung chủ yếu trong nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng là mở rộng diện tích canh tác trên cơ

sở khai thác những vùng sinh thái không thuận lợi bằng những mô hình hệ thống cây

trồng thích ứng với các điều kiện sinh thái khó khăn (hạn hán, úng lụt, chua phèn, .) Tăng vụ ở các vùng thuận lợi và tương đối thuận lợi nếu xét thấy hệ số quay vòng của đất còn thấp Thực hiện thâm canh trên những vùng sinh thái có hệ số quay vòng

đã cao, cần nghiên cứu các giải pháp kinh tế-kỹ thuật thích hợp nhằm khai thác và sử

dụng có hiệu qủa hơn các tiểm năng còn có thể khai thác

Il

Tóm lại việc phát triển hệ thống cây trồng chủ yếu phải dựa vào hiệu ứng hệ

thống bằng việc bố trí lại hoặc chuyển đổi hệ thống cây trỏng thích ứng với các diều

kiện đất đai, chế độ khí hậu, chế độ nước, các nguồn lực tự nhiên, lao động, tiền

von, Cùng với qúa trình chuyển đổi hệ thống cây trồng cần có những giai pháp kinh

tế-kỹ thuật và quản lý cho toàn bộ hệ thống phù hợp với từng vùng sinh thái

1.1.2 Những luận cứ khoa học của nghiên cứu phát triển nòng nghiệp

s Muốn phát triển nòng nghiệp thì phải xem nông nghiệp là một hệ thống, để nhìn

nhận và tác động vào nó một cách đồng bộ

Hệ thống là một tập hợp các thành phẩn/yếu tố có quan hệ và tác động qua lai, tạo thành một thể thống nhất và luân vận động, mỗi hệ có một cấu trúc và chức năng nhất định quy định các đặc điểm riêng của chúng và ảnh hưởng qua lại với các hệ

thống khác Mỗi hệ thống đều là một bộ phận của hệ thống lớn hơn và bản thân nó lại bao gồm nhiều hệ thống nhỏ hơn hợp thành Như vậy, theo Conway 1986 [7§] thì có thể xem thế giới là một hệ thống, mỗi quốc gia là một hệ phụ (sưb-system) của thế giới, mỗi vùng là một hệ phụ của quốc gia, mỗi nông hộ là một hệ phụ của vùng

Cơ cấu sản xuất nông nghiệp là một tổng thể nhiều thứ hệ và những phân hệ trong nội bộ ngành trồng trọt và chăn nuôi, có mối quan hệ hữu cơ và tác động lẫn

nhau giữa các yếu tố, các bộ phận hợp thành tổng thể sản xuất nông nghiệp Theo

FAO, 1992 [84] các mối quan hệ này được xác định cả về mật số lượng và chất lượng

mang tính ổn định tương dối và hoàn thiện không ngừng

Cơ cấu kinh tế NN là một bộ phận của cơ cấu kinh tế quốc dân, nó vừa chịu sự chỉ phối chung của nền kinh tế quốc dân, vừa phản ánh một cách riêng biệt mang tính

đặc thù của một ngành mà đối tượng sản xuất là những cơ thể sống Cơ cấu sản xuất

NN là cốt lõi là nền tảng của cơ cấu NN (La Tiểu Bảng, 1991[2]) Cơ cấu sản xuất

NN xác định đối tượng sản xuất NN là trồng cây gì, nuôi con gì, số lượng bao nhiêu, phát triển như thế nào và để đảm bảo cho quá trình sản xuất NN hoạt động bình thường, tạo được mối quan hệ giữa các bộ phận, các yếu tố gắn bó tương hỏ, thúc đẩy

nhau phát triển phù hợp với hệ sinh thái theo cơ chế kinh tế thị trường (KKU,

1991[95])

® Phải xem quá trình phát triển nông nghiệp từ thấp lên cao là một quy luật, biết được quy luật để hành động phù hợp với quy luật và không nền làm trái quy luật

Lược đồ phát triển nông nghiệp của thế giới là: NN du canh du cư -> NN định canh—>

NN hỗn hop NN chuyén môn —> NN theo kiểu chuyên nghiệp Ngay trong nông

nghiệp hỗn hợp ở Việt Nam hiện nay đang tồn tại sự phát triển không đồng đều: đói - nghèo - đủ ăn - sản xuất hàng hoá Trong đó: người đói: không biết làm ăn, chỉ làm

những việc đơn giản; người nghèo: làm ăn khá hơn và đã làm nhiều việc; người di ăn: ham làm nhiều việc: người sản xuất hàng hoá: biết làm ăn, biết chọn việc để làm

Các kết quả nghiền cứu của nhóm tác giả đại học Khonkaen ở vùng Đông bác Thái Lan cho thấy, khó có thể đưa nhóm người đói lên sản xuất hàng hóa được ngay, mà

có thể từ đói lên nghèo, rồi từ nghèo đưa lên đủ ăn và từ đủ än đưa họ lên sản suất hàng hoá (KKU, 1982(93]) Những điều chỉ ra ở trên cho thấy để nghiên cứu phát triển hệ thống nông nghiệp hộ, chúng ta phải bắt đầu từ nghiên cứu phân loại hộ, xác

định chiến lược hoạt động sản xuất của hộ đại diện, chỉ đạo thực hiện trên hộ đại diện

và kết quả nghiên cứu từ điểm sẽ nhân ra toàn vùng

® Một trong số các nội dung chính của nghiên cứu phát triển hệ thống nông nghiệp là xác định hệ thống canh tác với nội dung: sản xuất cây/con gì, số lượng bao nhiêu và

phát triển như thể nào Hiện nay đang tồn tại hai quan điểm vẻ phát triển nông

nghiệp: (1) Phát triển NN theo quan điểm sinh thái, có nghĩa là đặt cây trồng, vật nuôi dung vi tri của nó trong môi trường (tự nhiên - kinh tế - xã hội) sao cho đạt năng suất

cao-phát triển ổn định-bảo vệ được môi trường (2) Phát triển NN theo quan điểm

kinh tế thị trường, có nghĩa là nông dân tự do sở hữu kinh doanh, họ lấy lợi ích kinh

tế làm mục tiêu chính, họ chỉ sản xuất những gì khách hàng cần, họ cạnh tranh trong sản xuất và tiền tệ hoá các quá trình sản xuất

Cả hai xu hướng phát triển trên đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng

Hợp lý hơn cả là phát triển nông nghiệp theo kinh tế thị trường kết hợp hài hoà với

nông nghiệp sinh thái theo định hướng Xã hội chủ nghĩa Để thực hiện hướng phát triển này, chúng ta phải giải quyết phan ving sinh thái theo 4 cấp: vùng sinh thái -

tiểu vùng sinh thái - nhóm các biến sinh thái - biến sinh thái Việc chọn cấp là tuỳ

thuộc vào tỷ lệ bản đồ sinh thái cản thiết lập, và việc chọn cấp nào để triển khai các

đề tài hay dự án nghiên cứu là tùy thuộc vào mục đích, nội dung và yêu cầu nghién cứu Nhìn chung, phân chia càng nhỏ tác dụng phục vụ càng lớn, càng chính xác Ứng với mỗi cấp phân vùng, lựa chọn hệ thống cây trồng, vật nuôi thích hợp sao cho vừa

đạt hiệu quả kinh tế cao vừa đảm bảo sử dụng hợp lý tài nguyên Vai trò của Nhà nước là điều chỉnh hoạt động của các hệ thống sản xuất bằng hệ thống chính sách phù hợp, trước hết là chính sách về giá, thuế, tạo môi trường thuận lợi cho nông dân phát

triển sản xuất, trong đó biện pháp tổ chức - quản lý phải đảm bảo quá trình sản xuất bình thường bang cách tổ chức hợp tác từng việc (liên kết dọc) giúp nông dân phát

triển sản xuất và cạnh tranh với tư thương Tổ chức sản xuất và hướng dẫn nông dân

thông qua mạng lưới khuyến nông và chuyển giao công nghệ, đảm bảo sự phát triển toàn diện cho từng nông hộ, từng vùng,

© Cơ cấu nông nghiệp là yếu tố động theo không gian, thí dụ cơ cấu nông nghiệp ở

vùng trũng khác vùng phù sa ven sông; cơ cấu nông nghiệp còn là yếu tố động theo thời gian, thí dụ cùng ở vùng trũng cơ cấu nông nghiệp thời kỳ này có thể khác với thời kỳ trước, v.v Vì vậy các nhà khoa học phải biết dự báo được vấn đề tương lai để

nghiên cứu, đồng thời phải nám vững được hiện trạng để tổ chức thực hiện

© Vé kinh tế hộ kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước cho thấy

sự phát triển kinh tế hộ nỏng dan bị ràng buộc bởi nhiều yếu tố (xem Lê Trọng Cúc

va Rambo A.T., 1993[98]) và có thé chia ra các nhóm chủ yếu sau: (1)Nhóm yếu tố bao quanh HTNN gồm: môi trường tự nhiên như đất đai, khí hậu, nguồn nước, tài

nguyên sinh học ; điều kiện kinh tế như đầu tư, dịch vụ, thị trường, tín dụng ; điều

kiện xã hội như thượng tầng kiến trúc, luật lệ, thể chế, tín ngưỡng (2) Nhóm yếu tố

nam trong nội bộ hệ thống bao gồm: vốn đầu tư, đất đai, lao động, kinh nghiệp quản

lý của nông hộ Người nông dân xuất phát từ hai yếu tố trên để quyết định trồng trọt, chan nuôi, phát triển nghành nghẻ như thế nào và bao nhiêu sản phẩm làm ra để

ăn, bao nhiêu sản phẩm để bán ra thị trường với mục đích tái sản xuất mở rộng

e Vé điều khiển hệ sinh thái nông nghiệp, người ta thấy, HSTNN dược đánh giá là

tốt khi có năng suất cao và bền vững Muốn vậy, các yếu tố của hệ như: địa hình, đất, sinh vật phải ổn định và phù hợp với nhau Tuy nhiên do khí hậu hay biến động và con người khó chỉ phối chúng nên điều khiển HSTNN thực chất là tác động chủ yếu

id

vào yếu tố sinh vật (M.A.Altieri, 1990(100J) Xu hướng chung trong nghiên cứu - phát triển hiện nay trên thế giới là thành lập các nhóm nghiên cứu đa ngành và liên

ngành (mwltidisciplinary and interdisciplinary) gồm các nhà khoa học về khí hậu, sinh thái, nông - lâm nghiệp, kinh tế, xã hội, v.v cùng phối hợp nghiên cứu điều khiển HSTNN theo các hướng như: (1) chọn lựa các cây trồng, vật nuôi và các hệ thống cây trồng, vật nuôi phù hợp với các vùng sinh thái; (2) chọn tạo các giống theo

hướng chống chịu, hoặc có khả năng thích ứng rộng; (3) đề xuất các biện pháp nông

nghiệp để tránh né các khó khăn của khí hậu, đất đai: (4) nâng cao khả năng hấp thụ

và đồng hoá năng lượng bức xạ mặt trời của cây trồng và hệ thống cây trồng; và (5) bảo vệ sự cân bảng của khí hậu và sinh vật

Tiêu chuẩn đánh giá HSTNN tiếp theo là phải bền vững Thông thường thì hai

tiêu chuẩn này hay mâu thuẫn nhau Hệ sinh thái tự nhiên có năng suất kinh tế thấp nhưng bền vững, HSTNN tuy năng suất kinh tế cao nhưng lại không bền vững Vì vậy

ta phải tìm cách để cho HSTNN vẫn giữ đực năng suất cao nhưng lại bẻn vững, Để

đạt được yêu cầu này HSTNN cần có những đặc tính sau: (1) Các yếu tố cấu tạo nên

HSTNN như khí hậu, địa hình, đất, sinh vật, v.v phải bền vững, ổn định, ít thay đổi;

(2) Giữ được cân bằng động giữa các yếu tố, bởi vì các yếu tố trong hệ bao giờ cũng

có quan hệ tác động qua lại Nhiệm vụ của các nhà khoa học là xác định được bản

chất của mối quan hệ, đâu là nguyên nhân, đâu là kết quả, đồng thời định lượng được bản chất của mối quan hệ này, khi đó mới có thể tiến tới điều khiển được; (3) Tính

thích nghi - bản thân mỗi hệ thống cũng phải tồn tại trong một môi trường luôn luôn biến đổi và tiến hoá Để tồn tại, hệ cũng phải thích nghị, tự biến đổi cho phù hợp với

điều kiện mới, nếu không thích nghi được thì hệ bị phá vỡ Mối quan hệ giữa khí hậu

và sinh vật là một ví dụ khá rõ, chính vì không thích ứng với điều kiện khí hậu mà

một loài bò sát khổng lồ thuộc đại Trung sinh đã bị tiêu diệt; (4) Tính đàn hồi -

HSTNN luôn luôn chịu nhiều sức ép bên ngoài cũng như bên trong của hệ thống Nếu

hệ thống thay đổi quá nhanh theo sự thay đổi của ngoại cảnh thì hệ sinh thái không

ổn định được Hệ phải tự điều chỉnh để giữ được thế ổn định, chỉ khi nào tác động

vượt qua giới hạn của tính đàn hỏi thì hệ mới thay đổi: (5) Tính đa dạng, da dạng ở

day có thể là đa dạng vẻ loài, về nguồn gen, da dạng về nơi ở Theo nguyên lý sinh

thái học, hệ càng đa dạng thì tính ổn định càng cao

Tuy nhiên để điều khiển được HSTNN chúng ta còn phải biết thêm trong các

yếu tố của hệ, yếu tố nào đễ biển dong, dé gay ra mất ổn dịnh cho hệ, yếu tố nào dễ

tác động để dựa vào đó con người có thể tạo ra sự thay đổi nào đó có ảnh hưởng dây

chuyền có lợi đến toàn bộ hệ thống:

Kha nang tac đông và tính biến đông của các vếu tố HSTNN

Yếu tố Kha nang tac dong Tinh biến đông

Có hai cặp yếu tố là khí hậu và sinh vật đều biến động nhiều do đó dễ làm cho

hệ thống thay đổi Nhưng con người không thể tác động trực tiếp vào khí hậu mà chỉ

có thể tác động trực tiếp vào sinh vật hoặc đất để từ đó làm cho HSTNN thay đổi theo

hướng có lợi cho con người

Để diều khiển HSTNN cho phù hợp với điều kiện khí hậu, các nhà khoa học

cũng như các nông dân giàu kinh nghiệm đã di theo các hướng:

(1) Chọn lựa các cây/con phù hợp với các điều kiện khí hậu để phân bố cây/con thích

hợp cho từng vùng Muốn làm việc này, các nhà nông học phải nghiên cứu, để xuất

được các yêu cầu về khí hậu của các loại cây/con bằng cách đối chiếu so sánh với các đặc trưng khí hậu từng vùng do các nhà khí tượng cung cấp, có thể xác định mức

độ thích hợp của từng loại cây/con cho từng vùng khí hậu Người ta thường đánh giá theo thang 4 bậc: rất thích hợp, thích hợp, ít thích hợp, và không thích hợp Từ thang này chúng ta có thể vẽ bản đồ thích hợp khí hậu cho từng loại cây trồng, vật nuôi

Cao hơn nữa, dựa vào mối quan hệ giữa sinh trưởng và năng suất của cây với số liệu

khí hậu, người ta xây dựng được một phương trình mô phỏng, từ đó chẩn đoán sơ bộ

sự sinh trương của cây đó trong một vùng khí hậu mới Đây là một việc làm rất cần thiết cho công tác qui hoạch phân vùng, khai hoang lập khu NN mới

(2) Chọn tạo giống theo phương hướng chống chịu hoặc có khả năng thích ứng rộng Mỗi giống cây/con đòi hỏi sống trong một điều kiện khí hậu nhất định, nếu khí hậu

thay đổi nó sẽ cho năng suất thấp hoặc chết Khí hậu là yếu tố khó tác động, cho nén

16

cần chọn tạo các giống cây trồng thích ứng được với khí hậu Công tác chon tao giống

tiến hành theo hai hướng: chọn tạo giống thích ứng riêng cho từng vùng khí hậu, và chọn tạo giống thích ứng rộng cho nhiều kiểu khí hậu khác nhau

Các giống thích ứng riêng cho từng yếu tố hoặc cho từng kiểu khí hậu trước

hết bao gồm nhiều giống cổ truyền, chúng hình thành do quá trình chọn lọc có ý thức

và vô ý thức lâu đời của con người Chúng chống chịu giỏi, tính ổn định cao nhưng năng suất thường thấp (lúa tép, di, ngoi, ), phẩm chất có khi cũng không cao Ngày

nay, nhiều giống mới được tạo ra bằng lai hữu tính, lai soma, đột biến, v.v vừa có năng suất cao lại có tính chống chịu tốt như các giống lúa xuân chịu rét giỏi (VN10,

DTI0 ); các giống chịu úng, chịu hạn, chống chịu sâu bệnh,v.v

Bên cạnh hướng này, cần coi trọng việc chọn giống có khả năng thích ứng rộng Các giống này có thể sinh trưởng tốt, cho năng suất khá trong nhiều điều kiện khí hậu khác nhau Giống lúa CR203 sở đĩ phát triển rộng rãi ở miền Bác vì nó thích ứng được với các điều kiện nóng, lạnh, úng hạn vừa phải, lại không có phản ứng ánh sáng ngày ngắn nên gieo trồng được quanh năm

Ngoài ra việc chọn tạo các giống cây trồng ngắn ngày cũng rất quan trong, chúng giúp ta tăng vụ, tránh né được một số thời điểm khó khăn như lũ lụt, bão, nóng,

lạnh Chính nhờ một số giống cực ngắn mà vụ lúa hè thu có thể mở rộng ở miễn

Trung và tránh được lụt, bão tháng IX

(3) Các biện pháp NN để né tránh hoặc giảm bớt khó khăn của khí hậu-thời tiết Sau khi các nhà khí tượng cung cấp đầy đủ số liệu về khó khăn, thuân lợi của khí hậu, các nhà nông học có thể né tránh, khắc phục khó khăn, tận dụng thuận lợi bằng nhiều

phương pháp, như: Xác định thời vụ cho từng cây trồng sao cho các giai đoạn sinh

trưởng phát triển quan trọng nhất (nảy mầm, ra hoa, kết quả) tránh được thời tiết bất

lợi hoặc thu hoạch vào lúc thuận lợi nhất Hoặc thông qua các kỹ thuật tưới nước,

bón phân, làm đất, trồng xen, trồng gối, trồng bẩu cũng góp phần khấc phục hạn hán, thừa nước, sương muối Hay sử dụng các chất có hoạt tính cao như một số nguyên tố vi lượng và các chất điều hoà sinh trưởng (như Mg cần cho sự hình thành diệp lục, xúc tiến quang hợp mạnh hơn, Zn tăng tính chịu nóng và chịu hạn ) để

khắc phục phần nào ảnh hưởng bất lợi của thời tiết

(4) Nâng cao khả năng tiếp nhận, đồng hoá năng lượng bức xạ mặt trời của hệ Đi theo hướng này, các nhà nông học đã có nhiều thành tích trong chọn tạo giống, như các giống lúa mới có góc lá hẹp, lá đứng thẳng ít che khuất nhau nên nhân được nhiều

ánh sáng hơn và do đó có năng suất cao hơn hẳn

giống cũ, các giống có số lượng lục lạp và chất lượng điệp lục cao có hiệu suất quang hợp cao hơn ngay cả trong bóng

ram

Trong các mỏ hình nông lâm kết hợp người ta đã kết hợp giữa các cây ưa nắng

và các cây chịu bóng râm để tạo nên một HSTNN nhiều tầng cây, vừa tận dụng ánh sáng mặt trời vừa che chở cho nhau, giũ ẩm, chống xói mòn cho đất, duy tri su can

bằng giữa khí hậu và sinh vật trong HSTNN

Thế giới đã phải chịu nhiều tai hoạ to lớn về nạn hoang mạc hoá do phá rừng gây nên, chắc chắn 1/3 diện tích nước Việt Nam là đổi núi trọc đã ảnh hưởng không

nhỏ đến nạn lũ lụt triển miên ở nước ta Vào mùa gió tây khô nóng, ở Phủ Quy T° tren mat dat trống, chênh với dưới mặt dất có bóng cây che phủ từ 10 -15°C Bởi vậy các

nhà khí hậu, sinh thái, lâm nghiệp, nông nghiệp cần nghiên cứu và xác định cụ thể

một số vấn đề có liên quan không chỉ đến phát triển nông nghiệp bền vững, mà còn

có ý nghĩa to lớn đến sự phát triển chung của đất nước, như: tỷ lệ rừng che phủ cho

các lưu vực, các vùng hồ chứa nước; tỷ lệ rừng chắn gió trong các khu vực nông

nghiệp; tỷ lệ công viên và cây xanh trong các đô thị; tỷ lệ che bóng, phủ đất giũ ẩm,

chóng xói mòn cho đất dốc, v.v

e Vẻ nội dung xây dựng hệ thống canh tác, chúng tôi thấy có thể tiến hành đồng thời

hai nội dung sau: (1) Nghiên cứu hoàn thiện hoặc cải tiến một hệ thống đã có sản, tức

là dùng phương pháp phân tích hệ thống để tìm ra những điểm hẹp hay chỗ thát lại

của hệ thống, đó là những chỗ có ảnh hưởng không tốt (hạn chế) đến hoạt động của

hệ thống, cần được sửa chữa, khai thông (tác động vào) để cho hệ thống hoàn thiện hơn, hoạt động có hiệu quả cao hơn (2) Nghiên cứu xây dựng một hệ thống mới

Cách làm này cần có sự tính toán, cân đối kỹ càng, tổ chức sắp đặt sao cho các bộ

phận trong hệ thống nằm đúng vị trí trong mối quan hệ tương hỗ của các phần tử, có

thứ tự ưu tiên để đạt được mục tiêu của hệ thống tốt nhất Cách nghiên cứu này

thường tốn kém, và đòi hỏi trình độ cao hơn

® Về vấn đề tiếp cận phát triển nông nghiệp, những năm trước đây, công tác chuyển giao tiến bộ khoa học - kỹ thuật nông nghiệp thường là những biện pháp kỹ thuật đơn

lẻ và theo lối zừ rên xuống Thực tế thì không phải là như vay, người nông dan cin

phải áp dụng những biện pháp kỹ thuật tổng hợp và mỗi nhà có một hoàn cảnh riêng không thể nhất loạt làm theo một biện pháp của cấp trên đưa xuống (FAO, 1990

{83]) Trái với phương pháp cũ, trong nghiên cứu phát triển HTNN theo quan điểm hệ thống, người ta đi theo phương pháp tiếp cận /ừ dưới lên (đáp ứng những gì người dân cần) và đáp ứng không phải là biện pháp đơn lẻ mà là cả một hệ thống các biện pháp Cách tiếp cận từ dưới lên tỏ ra có nhiều ưu thế hơn cách làm cũ (Chamber 1979 [75]

va Daniel, 1984 [79])

1.1.3.Mot so van dé vé phuong phap luan trong xay dung nén NNBV ở Việt Nam

Để duy trì sự sống còn của con người, ngày nay nhân loại dang phải đương đầu

với nhiều vấn để hết sức phức tạp và khó khăn như: sự bùng nổ dân số, nan 6 nhiễm

và suy thoái mỏi trường, mất cân bằng sinh thái, v.v Nhiều nước trên thế giới đã xây

dựng và phát triển NN theo quan điểm NN bền vững (NNBV-Permaculture hay Sustainable agriculture)(xem Bill M va Reny MLS., 1994 [3])

NNBV là tiền để và điều kiện cho định cư lâu dài Nếu không thiết lập được hệ

thống sản xuất NN ổn định, tồn tại lâu dài đáp ứng nhu cầu mọi mặt của nông hộ như

thức ăn cho người và gia súc, nơi ở, mặc và một HST tốt lành làm môi trường sống tươi đẹp cho con người, thì nông dân sẽ bỏ mảnh đất ấy để di cư đến nơi khác Một trong những cơ sở quan trọng bậc nhất của NNBV là thiết lập được các hệ thống sử

dụng đất David và Malcolm đã đưa ra sơ đồ của hệ thống sử dụng đất lâu bền trên cơ

sở sự tác động đồng bộ của các bộ phận chức năng có liên quan (xem FAO, 1994 [86] phụ lục 14)

Altieri, 1990 va 1995 [96], [Ø7] nhác nhở mọi người là NNBV không loại trừ việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật và công nghệ cao, vấn đề là phải có sự hợp tác thật

sự giữa người nông dân với nhóm cán bộ khoa học liên ngành, ông gọi đó là sự phát

triển kỹ thuật c6 su tham gia cha ngudi dan va cong dong (participatory technology

development), và khuyến cáo quá trình áp dụng các tiến bộ kỹ thuật trẻn cơ sở sinh

thái học nên trải qua 6 bước: khởi động, cùng người dân tìm kiếm những vấn đẻ cần

19

thử nghiệm, thiết kế thí nghiệm, kiểm soát dau ra, chia sé kết quả, phản hỏi va tim ra cách thức để quá trình tiếp tục Ông và cộng sự là Susanna B.H chủ trương nền tảng của NNBV là chế độ đa canh cây trồng với các lợi thế cơ bản là: tăng sản lượng, tang hiệu quả sử dụng tài nguyên, giảm tác hại của sâu bệnh và cỏ đại, giảm nguy cơ rủi

ro Quan điểm đa canh và đa dạng hóa nhằm nâng cao sản lượng và tíng ồn định này

được Ngân hàng thế giới đặc biệt khuyến khích ở các nước nghèo (WB, 1992[112])

Cac nha khoa hoc nhu Bill Mollision, Reny Mia Slay (1991)(3] nêu lên những nguyên tắc chính trong việc xây dựng hệ thống NN bên vững là: (1) mỗi yếu tố thực hiện nhiều chức năng; (2) mỗi chức nãng quan trọng được nhiều yếu tố hỗ trợ; (3) ưu tiên sử dụng tài nguyên sinh học; (4) tái chu kỳ năng lượng tại chỗ; (5) đa canh và đa

dạng hoá các loài cây có lợi để tăng sản luợng và tăng mức độ tương tác trong hệ

thống; và (6) tìm cách sử dụng không gian và mô hình tự nhiên có lợi nhất

Phát triển NN bền vững sẽ vừa đáp ứng nhu cầu của hiện tại, vừa đảm bảo nhu cầu của các thế hệ tương lai ở nước ta những năm gần đây, nhiều nhà khoa học đã chú ý tới các vấn đề này để điều chỉnh hệ thống cây trồng Theo Võ Tòng Xuân,1991[30] Chương trình Nghiên cứu Hệ canh tác và Khuyến nông ở Việt Nam cần nắm vững mục tiêu về tác dụng lâu bền của từng mô hình, duy trì đa dạng sinh hoc (biodiversity)

Ở các vùng định canh lâu đời trên lãnh thổ nước ta, đặc biệt là các miền châu

thổ đồng bằng như ĐBSH, nông dân đã kiến tạo nên những hệ nông nghiệp bền vững trù phú, tồn tại qua nhiều thế kỉ (vào khoảng trên 10 thé ki), nuôi sống một mật độ dân số vào loại cao nhất thế giới (trên 1000 người/km”)(Lê Trọng Cúc và Rambo,

1993[98]) Người ta đã nhận thức được rằng vấn đề phát triển NN trong tương lai

phải có kế hoạch lâu dài, kết hợp phát triển sản xuất NN và bảo vệ tài nguyên thiên

nhiên để đảm bảo thật sự tính bền vững và phát triển (Lê Trọng Cúc và CTV 1991)[8]

Nhiều nhà khoa học cho rằng, cần phải tiến tới một chế độ canh tác hợp lý trên

đất dốc ở vùng đồi núi Việt Nam Vì hoạt động khai thác các tài nguyên thiên nhiên của con người mà thảm thực vật ngày càng bị thu hẹp nhanh, độ che phủ mặt đất bằng cây rừng, cây trồng ngày càng giảm sút, đất trống đồi núi trọc ngày càng nhiều, đất

đai bị rửa trôi, xói mòn nghiêm trọng Trên phần lãnh thổ đất liền của Việt Nam vào

nam 1945 cé trén 43% rừng che phủ, trong đó vùng Tây Bắc còn trên 90%, Tây

Nguyên còn trên 95% Đến năm 1990 độ che phủ mặt đất quanh năm bảng cây rừng

và cây trồng chỉ còn dưới 20% trong cả nước, trong đó Tây Bắc còn duới 10%, Tây

Nguyên còn duới 40% (HED/SIDA/FSI, 1991490])

Nhiệm vụ của ngành trồng trọt là phải tìm mọi biện pháp để bảo vệ và nâng

cao năng suất cây trồng, theo hai khả năng: (1) Thâm canh ở vùng sinh thái khó khăn,

chú trọng vấn đề giống thích hợp và chế độ phân bón; và (2) Tăng vụ ở vùng sinh thái

thuận lợi, nhất là cây vụ đông ở ĐBSH (Đào Thế Tuấn, 1987|60]) Biện pháp hữu

hiệu là bố trí lại cơ cấu cây trồng thích hợp với điều kiện đất, chế độ nước, thời vụ nhằm phát triển NN bền vững

Về nghiên cứu biện pháp xây dựng hệ thống NN bẻn vững ở Việt Nam, trong thời gian qua nhiều tác giả cho rằng vấn để canh tác trước hết là luân canh và xen canh, đã góp phần ồn định độ phì của đất (Lê Song Dự, 1991; Nguyễn Hữu Tẻ, Phạm Xuân Lạc, 1990) Các nghiên cứu về hoạt động quang hợp của sắn trồng xen với cây

họ đậu ở Vĩnh Phú cho thấy, hàm lượng điệp lục a,b, chất khô, cường độ quang hợp cao hơn hẳn so với trồng thuần Năng suất lạc từ 500-820 kg/ha, sắn 15-16 tấn/ha, lượng thân lá lạc để lại cho đất 8-10 tấn/ha (Vũ Công Quỳ, 1985) (dẫn theo Phạm Chí

và Phát triển Kỹ thuật Lâm nghiệp Phù Ninh (1987) cho rằng năng suất sắn ở vùng

nguyên liệu giấy là 400 kg/sào nếu quảng canh, 800 kg/sào nếu là NLKH (dẫn theo

Lê Trọng Cúc, 1992 [9])

Những năm gần dây khi nhận thấy giới hạn của cuộc cách mạng xanh và đặc biệt là vấn để bức xúc về môi trường, các nhà khoa học Việt Nam đã chú đến hệ thống canh tác phù hợp với điều kiện sinh thái cụ thể Theo Đào Thế Tuấn (1983)

[58] HSTNN 1a một bộ phận của hệ sinh thái tự nhiên, bao gồm các vật chất sống là

cây trồng va vat nudi, trao déi nang lượng và vật chất với ngoại cảnh tự nhién, tao nên năng suất sơ cấp (sản phẩm trồng trọt) và thứ cấp (sản phẩm chăn nuôi) của HST Đặc điểm của HSTNN khác với HST tu nhién la HSTNN chịu sự tác động nhiều hơn của con người Nội dung của việc điều khiển HSTNN thực chất là các biện pháp kinh tế

và kỹ thuật nhằm phát triển NN

Viện Khoa học Kỹ thuật NN, 198867] đưa ra quan điểm Nông nghiệp Sinh thái, đó là nền NN sử dụng tốt nhất các nguồn lợi và các mối quan hệ của HST với hiệu quả đầu tư năng lượng hoá thạch cao nhất, nhằm phát triển sản xuất Theo quan điểm này, các tác giả đã xây dựng HTCT cho các điều kiện sinh thái khó khăn như:

hệ canh tác vùng đất trũng, hệ canh tác vùng ven biển, hệ canh tác vùng đồi 8Ò, V.V

Cùng đồng nhất với quan điểm NN sinh thái trên, Phạm Chí Thành (1989) đã xây dựng HTCT cho 12 biến sinh thái của huyện Đan Phượng Nhiều tác giả đã tiến hành xây dựng HTCT ở các điều kiện sinh thái cụ thể như: HTCT 3-4 vụ/năm ở vùng ĐBSH (Dương Hữu Tuyền, 1990)(29]; khai thác và sử dụng hợp lý dat úng trũng (bộ môn Canh tác, đại học NN 1, 1990) [4]; nghiên cứu ứng dụng các biện pháp kỹ thuật

sử dụng hợp lý đất bạc màu (Nguyễn Ninh Thực, 1990) [29]; HTCT lúa-tép trên đất phèn tiềm tàng và đất phèn phát triển ở đồng bằng sông Cửu long (Võ Tòng Xuân, Dương Văn Ni-1990) [29]; cải thiện cơ cấu cây trồng vùng lúa nổi tứ giác Long

Xuyên (Đặng Kim Son, 1990) [29]; trồng xen ngô, đậu trong các hệ thống cây trồng

vùng đồng bằng Nam Bộ (Hoàng Kim, Mai Văn Quyền-1990) [29]; xây dựng HTCT

ở vùng trung du, miền núi phía Bắc (Nguyễn Đậu, 1991) [I5]; nghiên cứu hệ thống

luân canh phù hợp với điều kiện sinh thái đất bạc mầu miền Bắc Việt Nam (Đoàn Văn Điếm, Nguyễn Hữu Tẻ-1992) [33a], v.v

Về tiêu chuẩn phân vùng sinh thái NN, Cao Liêm và cộng sự (1990) [26], dựa

vào đặc điểm đất đai, nguồn gốc phát sinh dat, đã chia đồng bằng sông Hồng thành 8

vùng sinh thái với 18 tiểu vùng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VKHKTNNVN) dùng chỉ tiêu nhiệt độ trung bình trên và dưới 20°C làm giới hạn, trên giới hạn đó thì cây có nguồn gốc nhiệt đới sinh trưởng tốt và ngược lại Ngoài ra

nhiệt độ trung bình trên 28°C là giới hạn cây trồng bị hại do nhiệt độ cao Vẻ độ ẩm, dùng chỉ số P/E (mưa/bốc hơi) hàng tháng để xác định tháng khô và tháng ẩm: P/E < 0,5 là quá khô, P/E > 0,5 là ẩm ướt (Đào Thế Tuấn, 1977)(57]

22

Viện Khí tượng-Thuỷ văn, lấy giới hạn nhiệt độ 25°C và 20°C làm chỉ tiêu

phân vùng (nhiệt độ trên 25°C là mùa nóng, dưới 20°C là mùa lạnh), chia Việt Nam

thành 13 vùng khí hậu khác nhau Theo Võ Minh Kha (1990) [24], tiêu chuẩn để xây dựng bản đồ canh tác là chỉ tiẻu nông hoá như mùn, dinh dưỡng đất (NPK), pH

vi sinh vật chỉ tiêu thổ nhưỡng là địa hình, thành phản cơ giới Viện KHKTNNVN,199268] dựa vào hoá tính dất, thành phần cơ giới, địa hình để phân chia các biến sinh thái Để đánh giá thành phần hoá học đất, Phạm Chí Thành (1977) sử dụng ba chỉ tiêu là mùn, độ chua, và lân dễ tiêu,

Đào Thế Tuấn (1984) [Š§] cho rằng cơ cấu cây trồng là thành phan các

giống và loài cây được bố trí theo không gian và thời gian trong một hệ sinh thái

nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế“xã hội của

nó Ngoài ra, ông cũng có ý kiến bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý là biện pháp kỹ thuật

tong hop nham sắp xếp lại hoạt động của hệ sinh thái, và một cơ cấu cây trồng là

hợp lý khi nó lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai và né tránh thiên tai,

lợi dụng được các đặc tính sinh học của cây trồng né tránh tác hại của sâu bệnh và

cỏ dại, bảo đảm sản lượng cao, tỉ lệ sản phẩm hàng hoá lớn, đảm bảo phát trién chan nuôi và các ngành kinh tế hỗ trợ, sử dụng hợp lý lao động và vật tư

Nguyễn Văn Luật (1990) cho rằng, hệ thống canh tác là tổ hợp cây trồng bố

trí theo không gian và thời gian với hệ thống biện pháp kỹ thuật được thực hiện

nhằm đạt năng suất cây trồng cao và nâng cao độ phì của đất (dẫn theo Nguyễn Duy

Tính, 1995[64])

Khí hậu

Đặc điểm di truyền của cá thể cây trồng >

‡ Tác động của con người

Về mối quan hệ giữa cây trồng và môi trường, Đào Thế Tuấn (1984) [58] cũng

đã đưa ra một sơ đồ tổng quát (hình 4), trong đó tác giả đã nhãn mạnh đến mối quan

hệ chặt chẽ giữa điều kiện tự nhiên (đất - nước - khí hậu) với đặc điểm sinh lý của

từng cá thể cây trồng trong quan thé va không thể tách rời với các yếu tố kinh tế - xã

hội Phạm Chí Thành (1993) [32] cho rằng, việc xây dựng HTCT phải được làm cho từng biến sinh thái của từng vùng và HTCT phải được xây dựng theo quan điểm lịch

sử theo trật tự từ thấp đến cao Vì vậy nó là yếu tố động theo thời gian và không gian

Trong bài Hệ thống nóng nghiệp đồng bảng sông Hỏng, Đào Thế Tuấn, 1989 [60] đã nêu các vấn đề tồn tại của hệ thống và nguyên nhân của sự tồn tại đó như tốc

độ tăng sản lượng lương thực không cao (1,9%/năm); diện tích thâm canh ít; chưa có tiến bộ kỹ thuật thích hợp cho vùng khó khăn: sản lượng lương thực không ổn định (biến động 6,9%) do thiên tai, sâu bệnh; sản lượng hàng hoá không cao, tỷ lệ nông

sản xuất khẩu thấp; lao động nông nghiệp tăng nhanh (2,72/năm); ngành nghề kém phát triển, v.v Và ông đã đề ra mục tiêu cho sự phát triển của HTNN vùng đồng

bằng này là: (1) tăng nhanh sản lượng lương thực, nhất là lương thực hàng hoá, sản xuất màu kèm với chế biến; (2) tăng sản lượng thực phẩm cho xuất khẩu, phát triển nông sản khác nhưng không mâu thuẫn với lương thực, hỗ trợ cho chăn nuôi; (3) mở

rộng diện tích vụ đông, phát triển ngành nghẻ, nhất là ngành nghề chế biến; và (4) tang thu nhập bình quân đầu người Để đạt các mục tiêu trên, ông đã dự kiến các biện pháp: (1) mở rộng diện tích cây vụ đông; (2) phát triển chăn nuôi, ngành nghề để tận

dụng lao động; (3) huy động vốn từ dân, đẩy mạnh xuất khẩu; (4) bố trí hệ thống

trồng trọt phù hợp với các vùng sinh thái; (5) tổ chức hệ thống sản xuất/chế biến thức

ăn gia súc; và (6) phát triển giống lợn có tỷ lệ nạc cao Đào Thế Tuấn, 1989{62] cũng

đưa ra mô hình hệ thống nông nghiệp để mô phỏng chiến lược phát triển NN

Trong bài Về phương pháp luận trong xây dựng hệ thống canh tác ở miền Bắc Việt Nam, Phạm Chí Thành và cộng sự 1992[46]đã nêu chủ trương xây dựng chế độ canh tác theo các biến sinh thái với hệ thống phân cấp của Valenza (1982) thay thế cho cách làm hiện tại là xây dựng chế độ canh tác cho từng thửa ruộng cụ thể và chế

độ canh tác cho từng hợp tác xã Ông đã chia chế độ canh tác ra thành phần cứng và

phần mềm Phần cứng gồm các biện pháp bắt buộc phải làm vì nó phục vụ cho cái

chung của cả hệ thống, còn phần mẻm gồm các biện pháp kỹ thuật có thể thay đổi theo thị trường, theo điều kiện kinh tế, phong tục và kỹ năng lao động của người

nông dan

Trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bẻn, Bùi Quang Toản, 1994 [6] cho

rằng, nên chia ĐBSH ra ba tiểu vùng, mỗi tiểu vùng có một chiến lược phát triển

riêng: tiểu vùng gò đồi, thểm phù sa cổ - khôi phục và cải tạo; tiểu vùng trung tâm -

bổ sung và nâng cấp về nông nghiệp là đa dạng hóa cây trồng, chế biến công nghiệp;

tiểu vùng duyên hải, gồm các vùng cửa sông, bãi triều, bãi biển mới bồi, đã và đang

được cải tạo đưa vào sử dụng - phát triển tổng hợp

1.2 NGHIÊN CỨU Ở NƯỚC NGOÀI

12.1 Nghiên cứu về sinh thái học nông nghiệp

Thuật ngữ hệ sinh thái- ecosystem do nhà sinh thái học người Anh là Tansley dùng lần đầu tiên vào năm 1935 Trước đó, K Mobius (người Đức, 1877) đã mô tả

quần xã sinh vật là sinh vat quản lạc (dẫn theo Odum, 1979)[35], C.Forbes (ngừơi

Mỹ, 1897) thì coi hồ nước là vỉ vữ :rụ Các nhà sinh thái học Nga như V.V.Docutsaev, G.F.Morozov đã dùng khái niệm sinh vật quản lạc (dẫn theo Cao Liêm và cộng sự,

1990[27])

Hệ sinh thái (HST) là một khái niệm tương đối rộng với ý nghĩa khẳng định quan hệ tương hỗ, quan hệ phụ thuộc qua lại, quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường và giữa sinh vật với nhau Hay nói cách khác là tổ hợp các yếu tố theo chức năng thống nhất (Odum E 1979) [35] Như vậy HST có thể rất rộng (như cả sinh

quyển) hay rất hẹp (như một bể cá cảnh), đối với các nhà nông học thì ruộng lúa là

một hệ sinh thái quan trọng mà họ cần quan tâm Hai nhà sinh thái học P.Duvigneaud

và M.Tanghe, 1978[14] đã tổng kết các quan niệm về HST, theo các ông, HST là một

đơn vị cấu trúc và chức năng, bao gồm quần xã sinh vật và môi trường của nó Trong HST luôn diễn ra các quá trình trao đổi vật chất, nãng lượng và thông tin Việc hiểu

biết HST phải bao gồm việc nghiên cứu các chu trình lớn về sinh-địa-hoá diễn ra bên trong HST Mối quan hệ giữa môi truờng và sinh vật, giữa sinh vật với nhau thông qua

sự vận chuyển năng lượng, vật chất và thông tin từ nguồn đi qua hàng loạt cơ thể sinh vật tạo thành các chuối dinh dưỡng và mạng lưới thức ăn vô cùng phức tạp Chính các

mang lưới thức ăn chằng chịt và phức tạp này quy định mức độ bền vững của HST và

chúng chịu sự tác động của các yếu tố môi trường [3Š]

trường vật lý thay đổi nhưng lại bị quần xã sinh vật kiểm soát Sự phát triển đó có thể

téi mot gidi han cao dinh (Climax), khi đó HST ổn định, đạt trạng thái cân bằng đối

với điều kiện nơi ở (Cao Liêm và cộng sự, 1990)[27] Toàn bộ quá trình phát triển của HST gọi là diễn thế sinh thái Khi nghiên cứu HST, người ta đã tìm ra các đặc điểm khác nhau cơ bản giữa hệ sinh thái tự nhiên và HSTNN

Hệ sinh thái tự nhiên có mục dích kéo dài sự sống của cộng đồng sinh vật, có

khả năng tự phục hồi và phát triển nên thường phức tạp về thành phần loài Hệ sinh

thái tự nhiên có chu trình vật chất khép kín, nó trả lại hầu như toàn bộ khối lượng vật

chất hữu cơ và khoáng vô cơ cho đất Đó là hệ sinh thái già, rất 6n dinh (Conway G R,1985) [77] Khác với nó, HSTNN do con người tạo ra và duy trì trên cơ sở các quy

luật khách quan của các hệ sinh thái với mục dich thoả mãn nhu cầu về nhiều mặt và ngày càng tăng của mình Vì thế HSTNN có chu trình vật chất không khép kín Đó là HST thứ cấp, chịu sự tác động của con người như quá trình cung cấp năng lượng sống

và năng lượng quá khứ để hè sinh thái tăng trưởng mạnh và có năng suất cao HSTNN

có số lượng loài đơn giản, kém ổn định, dễ bị thiên tai, dich hoa pha hoai (Ota K., Janathka I., 1981)[36]; Conway, 1985; 1986) [57], [75]

Hé sinh thai — Hệ sinh thái nông nghiệp

(A.T Rambo và E.S Percy,1984)[108] Khái niệm này dựa trên quan điểm cho rằng

có mối quan hệ giữa xã hội loài người và HST Hệ thống xã hội loài người hình thành

từ các yếu tố là dân số, kỹ thuật, tín ngưỡng, chuẩn sae đạo đức, nhận thức, thể chế

và cơ cấu xã hội Tương tác giữa hệ xã hội và HST thể hiện ở các nội dung như sự trao đổi năng lượng, vật chất và thông tin, sự phản ứng và thích nghi của hệ xã hội trước những thay đổi của HST và ngược lại (Lê Trọng Cúc, K Gilogly, A.T Rambo, 1990) {97] Về vấn đề phân tích HSTNN, các tác giả của SUAN tập trung nghiên cứu các đặc tính của hệ như tính ổn định, tính năng suất, tính chống chịu, tính tự trị, tính công

bằng và tính hợp tác Khi phân tích các tính chất của HSTNN, Conway và một số tác

gia khác đã rất chú trọng đến tính thứ bậc (tổ chức) của HST Tùy thuộc vào mục

đích, nội dung, đối tượng nghiên cứu mà người ta chọn các mức độ tổ chức khác

Kết quả nghiên cứu của SUAN, EAPI, CRES (1990) cho thấy, HSTNN trung

du miền Bắc Việt Nam không đạt được mức độ cao ở mọi đặc tính, gắng đạt tối đa ở

đặc tính này thì lại kéo theo mức độ thấp hơn ở đặc tính kia [97] Các đặc tính của

HSTNN được quyết định bởi điều kiện hình thành và có thể thay đổi HST bảng cách thay đổi các điều kiện môi sinh, nghĩa là có thể cải tạo điều kiện sinh thái theo mong

muốn của con người (E.P.Odum, A.T Rambo) [33]: [105]

Cần phải nghiên cứu diều kiện tự nhiên của HST cơ sở thì mới có thể sử dụng hợp lý các điều kiện tự nhiên củng cố các đặc tính có lợi của HST Để phân chia điều

ldi nhuận ;ởi nhuận

Hình 8 Các tính chất của hệ sinh thái nông nghiệp

(Nguồn: Lê Trọng Cúc và A.T.Rambo, 1990) [97]

kiện sinh thái, tách biệt các HST cơ sở, Bertrant và J.Valenza (1982) đã đưa ra hệ phân vị gồm 4 cấp: ecoregion, ecofacies, ecotope và ecovariant (dẫn theo Cao Liêm,

1991) [26]) Cùng với quan điểm như vậy, nhiều tác giả khác đã đưa ra các hệ phân vị

là region ecologique, district ecologique, ecosystem, land system, type ecologique, phase ecologique, v.v

29

Quá trình biến đổi của các hệ thống nông nghiệp được bắt đầu từ khi con ngừơi biết khai thác thiên nhiên bằng các biện pháp canh tác, được thực hiện từ thời

đại đồ đá mới (FAO, 1992)[84] Và từ đó, ngành trồng trọt, chăn nuôi đã phát triển

lan ra khắp các lục địa nhằm giải quyết nhu cầu sống cơ bản của con người HTNN dot ray va du mục ở vùng Tiểu Á có từ cách day 7000 nam, ở lục địa Trung Hoa và

Trung Mỹ từ 3000 - 4000 năm, sau đó lan ra Địa Trung Hải và các lục địa châu Âu,

châu Á khác (Dufumier, 1992: Đào Thế Tuấn, 1984)[13];(57] Với hình thức này con

người trồng trọt hoa mầu, ngũ cốc trong 2-3 năm, sau đó bỏ hoá cho rừng tái sinh 10-

30 năm, đất được tái tạo lại độ phì, phương thức canh tác này đủ nuôi sống 20-30 người/km”

HTNN luân canh có cày xới bat đầu từ khi xã hội có khả năng sản xuất ra các phương tiện làm đất, phá vỡ các thảm cỏ, đào bới gốc rễ cây rừng Đó là thời kỳ đồ

sắt Thời gian quay vòng canh tác ngắn: 2-4 năm trồng hoa màu lương thực, sau đó bỏ

hóa để cỏ mọc 10-15 năm (Dufumier, 1992: Shanner và céng su, 1984)[13]; [110]

HTNN str dung stic kéo, két hợp giữa trồng trọt và chãn nuôi, trong đó chăn nuôi giữ vai trò cung cấp thực phẩm và sức kéo đã làm tăng năng suất lao động lên

gấp 2-3 lần Với hệ thống canh tác này, đất được khai thác và bồi dưỡng trở lại bằng

phân chuồng nên năng suất cây trồng tương đối khá (Hải Dat, 1991)[18]

Cuộc cách mạng đầu tiên trong NN diễn ra ở Tây Âu vào cuối thế ky 18 dau thế kỷ 19 là thay đổi chế độ độc canh bằng chế độ luôn canh với bốn khu luân chuyển

trong 4 năm giữa ngũ cốc và cỏ ba lá Trước đó, nông dân vùng này độc canh lúa mỳ

2 năm rồi bỏ hoá 1 năm Cuộc cách mạng về HTCT đã thay đổi cơ cấu cây trồng, đưa cây thức ăn gia súc và cây họ đậu vào công thức luân canh Cuộc cách mạng này lan

từ Anh sang Bỉ, Đức, Pháp và cả Nga, Nhờ đó nãng suất cây trồng tăng lên đáng kể, đất đai được bồi dưỡng, cải tạo (Phùng Đăng Chinh và cộng sự, 1987; Phạm Bình Quyền và cộng su, 1990)[7], [38] Giai đoạn 2 của NN gắn liên với công nghiệp, với

cơ giới hoá, hoá học hoá, thủy lợi hoá, đã tạo ra nhiều nông sản hàng hoá và cũng xuất hiện những mặt trái của nền NN theo hướng công nghiệp Giai đoạn 3 của cuộc

30

cách mạng trong NN theo hướng trí tuệ, con người sử dụng hợp lý tài nguyên, vừa dat năng suất cao vừa bảo vệ môi trường (Cao Liêm và cộng su, 1990)[27]

Do giới hạn của nội dung luận văn, chúng tôi xin phép giới thiệu những kết quả nghiên cứu chính của thế giới vẻ HTCT trên đất thấp Cho đến năm 1960, NN

châu á trên đất thấp gắn liễn với cây lúa, và ở một số nước đạt năng suất lúa cao nhất

cũng không vượt qua ngưỡng 35 tạ/ha (Thái lan 30,25 ta/ha, Philippin 29,42 ta/ha),

trong khi đó năng suất cao nhất ở Nhật Bản là 6§,§2 tạ/ha (Tanaka, 1981)(43] mà nguyên nhân chính là do ở những nước Đông nam Á kỹ thuật canh tác ít được cải tiến, đặc biệt là giống(Suichi, 1985)(41] Những năm cuối thập kỷ 60, Viện lúa quốc

tế đã tạo ra giống lúa zhẩn kỳ IR§, IRŠ thì năng suất lúa đã đạt tới 6-9 tấn/ha trong

mùa khô và 5-7 tấn/ha trong mùa mưa (Zandstra, 1981)[73] Trong NN, cách mạnh

xanh với sự đầu tư cơ giới và năng lượng hoá thạch dưới dạng nhiên liệu, phân hoá học, thuốc trừ sâu, giống cây trồng cho năng suất cao, thủy lợi, đã tạo ra bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng cây trồng Tuy nhiên, sau đó người ta cũng nhận thấy những hậu quả tiêu cực của cách mạng xanh như sự ô nhiễm môi trường sống, sự suy giảm tài nguyên sinh học (M.A.Altieri, 1990)(100] Vào cuối thập kỷ 60, các nhà khoa học IRRI nhận thức được rằng các giống lúa kiểu IR8 không còn là chìa khoá

giải quyết vấn đề lương thực của thế giới nữa, bởi vì nó không thích nghỉ với nhiều

vùng khó khăn về đất đai, khí hậu Nhận thức nông nghiệp về cơ bản là khoa học

của từng vùng ngày càng được chấp nhận, vaf nguwowif ta đã phát hiện ra nhân tố

hạn chế đến năng suất lúa châu Á là HTCT Zandstra H.G (1981)[73] cho rang co sé sản lượng của HTCT là sự phát triển của cây trồng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và công tác quản lý

Theo M Sectisarn (Đại học Chiang Mai, 1982)(40], HTCT là sản phẩm của

bốn nhóm biến số: môi trường vật lý, kỹ thuật sản xuất, chỉ phối của nguồn tài

nguyên và điều kiện kinh tế-xã hội Charles E Kellogs, nhà thổ nhưỡng Mỹ cho rằng,

điều quan trọng nhất không phải là đất mà chính là con người sống trên mảnh đất đó

Muốn thay đổi tiềm năng của một địa bàn NN, kỹ năng của người nông đân có tác dụng quyết định hơn độ phì nhiêu của đất

aT

Phát triển giống là vấn đẻ cốt yếu đối với các nhà khoa học nghiên cứu HTCT, người ta dựa vào đặc trưng của giống để lựa chọn HTCT (Hoàng Văn Đức, 1980){19]

ở các vùng châu thổ Thái Lan, Ấn Độ, Miến Điện, Bangladet, lúa trồng tháng V, tháng VI trước mùa mưa to, ngập nước, người ta dùng phổ biến các giống dài ngày, cảm ứng với chu kỳ chiếu sáng để tránh thu hoạch vào mùa mưa (Swaminathan,

1987) [42]

Các nhà khoa học thuộc Viện lúa quốc tế đã xây dựng chương trình đánh giá

và sử dụng nguồn gen (GEU) nhằm cung cấp cho mỗi khu vực các giống có chất

lượng cao, chống chịu sâu bệnh, chịu hạn, chịu nóng, chịu úng, chịu đất xấu, v.v và

còn đưa ra các giống lúa có yêu cầu đầu tư khác nhau nhu HIP (hight in put), LIP (low in put), ZIP (zero in put), v.v (dẫn theo Phùng Đăng Chỉnh và cong su, 1987)[7] Lautican R.M (Philippin) tìm kiếm các giống hoa mau trồng can dé tang vu trên đất lúa như giống đậu xanh Bhadi 1,18 tấn/ha, CES 1.4-1,6 tấn/ha, đậu tương

Multivar 80 đạt 1,37 tấn/ha các giống trên đều được trồng ở điều kiện làm đất tối thiểu (Lantican, 1982)(25]

Ở vùng đất trũng châu Á đã hình thành nhiều HTCT cải tiến theo hướng sử dụng hợp lý tài nguyên Mô hình lúa-ngao ở tỉnh Quirino, Philippin cho thâý mô hình này đã: làm giảm bệnh /ưzgro cho lúa; tăng thu nhập (1 ha lúa có thể bán được 226

kg ngao, thu về 1.800 pêsô/ha); tăng dinh dưỡng cho nông dân, cải thiện bữa ăn; hệ thống lúa-cá đã được mở rộng ở Trung Quốc với tỉ lệ cá thả 75-85% rô phi, 10-15%

cá chép, 5-10 % cá đáy, kết quả thấy rằng canh tác lúa ít phải sử dụng phân hoá học, thuốc trừ cỏ và làm tăng thu nhập; mô hình eá-vit-rau (Tinola garden) cũng được thử

nghiệm rất thành công ở Kalimantan (HRR, 1992)(91].; Mô hình lúa-vịt được mở

rộng cho các nông hộ nghèo ở Thái Lan và đã góp phân xoá đói giảm nghèo

(Johan&Meiderts, 1986)[22]

Với việc thâm canh đã được phát động từ giữa những năm 60, người nông dân Philippin đã đưa năng suất lúa vùng thấp lên 99 cavans/ha (1cavan=50kg) Cuộc cách mạng xanh ở đây chủ yếu tập trung vào: tăng diện tích cấy 2 vụ từ 19 lên 50%, giống mới chiếm 87% diện tích canh tác, tăng thêm lượng phân bón lên §Ukg/ha, lượng

thuốc trừ sâu tăng từ 31 lên 94%, thuốc trừ cỏ tăng từ 12 lên 74%, tang diện tích làm

tủ nN

dat bằng máy từ 0 lên 46% và cho đến cuối những năm 80, dé giải quyết vấn đề

lương thực, người ta vẫn cố gắng tâng nhanh diện tích cấy lúa trên vùng trũng Những

nỗ lực trong thâm canh này đã làm cho hầu hết các loài thực phẩm tự nhiên (tôm, cua,

ốc, ếch ) biến mất khỏi đồng ruộng, giá thành sản xuất tăng vọt, tỷ lệ mất mùa do sâu bệnh và các rủi ro khác tăng nhanh tất cả những điều đó đã đổ lên đầu người nông đân, trước hết và nặng nẻ nhất là lên đầu những người nông dân nghèo (Oscar Z 1992) [103] Đứng trước thực tế phũ phàng dy, Julian Gonsalves, một chuyên gia của Viện Tái thiết Nông thôn (IIRR) đã phải kêu gọi các nhà khoa học và các chuyên gia phát triển hãy tìm một giải pháp tổng thể để giúp nông dân nghèo, giải pháp này phải dự trên cơ sở đầu tư thấp, và lúa chỉ là một hợp phần của hệ thống canh tác nẻn

lúa (Julian G.,1992)81] IRR đã tích cực khuyến cáo cho hệ thống canh tác lúa-cá,

với các lợi thế: giảm sử dụng hóa chất (thuốc trừ sâu, phân hóa học ), tăng khả năng

dự trữ sinh học cho các loài thủy sinh, tăng khả năng an toàn lương thực cho nông hộ, tăng và ổn định năng suất Các thử nghiệm của Julian cho thấy, khi nuôi kết hợp cá rô

phi với cá chép, cá mè và cá ăn bùn đáy trong ruộng lúa, mặc dù trong vụ đầu tiên

không khống chế được nước tràn bờ, cá giống bị mất tới 60-70%, nhưng hệ thóng canh tác này vân làm tăng thu nhập cho nông hộ Còn Janet Durno và cộng sư,

1992[92] thi cho rằng hệ canh tác lúa-cá được coi như bước khởi đầu của việc người

nông dân Thái lan bước vào giai đoạn canh téc téng hop (integrated farming)(Janet

D., 1992)(92]

Để tăng thu nhập cho nông hộ, ít nhất là có hai cách: tăng sản phẩm và giảm

chi phí sản xuất Với người nghèo, cách thứ hai dễ chấp nhận hơn Một trong những giải pháp giúp người nghèo là giúp họ phát triển bèo dâu, với hai cái lợi: giảm chỉ phí mua phân hóa học và bèo dâu là thứ thức ăn ưa dùng của một số loại cá Các thử nghiệm của Janet ở Philippin cho thấy biện pháp này có thể chỉ cho thu hoạch 3,5-4,0 tấn thóc/ha nhưng vẫn cho lợi nhuận cao hơn năng suất 5,0 tấn/ha do không phải sử

dụng phân hóa học Ông cũng cho biết, người nghèo chỉ nên gột lợn nhỏ để bán giống

hơn là nuôi lợn to để bán thịt Trong mô hình lúa-nuôi trồng thủy sản với các giống lúa địa phương năng suất thấp, Janet cho thấy, các giống lúa này tuy có năng suất không cao bằng các giống hiện đại, nhưng lại có chất lượng cao hơn hẳn, nên có giá

bán cao hơn tới 30% so với giống mới Các giống này tuy có thời gian sinh trưởng dài hơn nhưng cũng chịu ngập tốt hơn nhiều Trong các mô hình canh tác, người ta thấy nông dân gieo cấy giống mới ngắn ngày năng suất cao trên các chân đất vàn, còn trên chân đất trăng là các giống lúa cổ truyền với cá (Janet D., 1992)[92]

_ Với mô hình lúa-vit-cá, nông dân nghèo Philippin thường chỉ nuôi 20 con

vit/ho, néu ho tang dan vit lén 50 con là bị quá tải với người nghèo do phải mua thêm

thức an bổ xung và việc quản lý cũng phức tạp hơn Mô hình này có ưu thế với các hộ

thiếu lao động do việc làm đất, làm cỏ và chăm sóc lúa đều giảm đáng kể

Theo Janet [92] thì mô hình canh tác hỗn hợp ở vùng trũng bao gồm cả trông trọt, chãn nuôi, nghề cá, nghẻ phụ đã làm đa dạng hóa sản phẩm, đa dạng hóa nguồn thu nhập, đó là cách tốt nhất giúp người nghèo tránh được các rủi ro (rủi ro về thời tiết, thị trường, thiên tai ), răng nguồn thu tiền mặt hàng ngày, nên mô hình lúa-cá-

gia cầm-rau được gọi là Ngân hàng sống (Hưng bank) của nông dân sản xuất nhỏ, và

phong trao LIRP (Low external Input Rice Production) duge cic small farmer nhiét tình hưởng ứng

Các nghiên cứu của Kyi Win về canh tác lúa-cá ở Myanmar cho thấy mô hình này đã làm năng suất lứa tăng lên 20% mặc dù 10% diện tích đất đã bị sử dụng làm mương rãng và bờ bao, hệ canh tác này còn làm giảm việc sử dụng phân hóa học và làm giảm cỏ dại cũng như côn trùng gây hại Cá cải thiện điều kiện dinh đưỡng gia

đình và làm tăng thu nhập thuần của nông dân nuôi cá trong ruộng lúa lên P

2.200/ha/vu(Kyi Win, 1992) [96]

Greg Chapman va John Sollows cho biét, nong dan châu á đã biết nuôi cá trên đồng ruộng từ cách đây trên 2.000 năm, các loại cá thả là cá tự nhjên Ngày nay cá tự nhiên ngày một giảm dần do sự gia tăng dân số, giảm nguồn nước do mất rừng, môi trường nước bị ô nhiễm do lạm dụng năng lượng hóa thạch và người ta thay dần

bằng cá đẻ nhà tạo Mô hình lúa-cá là mô hình canh tác bền vững trên vùng đất trũng,

là kỹ thuật đòi hỏi đầu tư ít, và một lý do hấp dẫn khác nữa là rủi ro ít Nông dân Thái lan thường thả cá ra ruộng sau cấy 1-2 tuần, khi cá giống dài khoảng 5cm Gia đình khá giả có thể bón bổ xung 0,3 kg phân gà, 0,5 kg phân trâu bò tươi/l mỉ” mặt nước, và

16-20kg Urea/ha (Greg C., John S 1992) [89] Mỏ hình này có ưu điểm là: đa dang

nguồn thu, mức an ninh lương thực cao, dự trữ nước cho mùa khô và cho vùng đất cao

xung quang, tăng năng suất lúa, giảm thiểu sử dụng phân hóa học và thuốc trừ sâu, giảm di cư theo mùa vào thành phố do tăng việc làm, nâng cao tính đa dạng của hệ sinh thái Nhưng nó cũng có một số hạn chế như: do được tiến hành ở vùng đất thấp nên để bị quá thiếu nước vào mùa khô và quá thừa nước vào mùa mưa, phải đầu tư nhiều lao động nếu thâm canh, cá con bị hao hụt nhiều do bị các loài ăn thịt bắt mồi, hay bị mất trộm, làm giảm diện tích cấy lúa, và thiếu cá giống đủ tiêu chuẩn

Các nhà khoa học công tác tại Viện nghiên cứu Hệ thống canh tác ở Ubon (Thái lan) cho thấy hạn chế lớn nhất để mở rộng mô hình lúa-cá là người dân phải thả các giống ngay khi lúa mới cấy, khi ấy cá có kích thước nhỏ (2-3 em đài) dễ làm mồi

cho các loài ăn thịt; thứ hai là thời gian thả ngắn nên tỷ lệ cá thương phẩm thấp Để

khắc phục nhược điểm này, người ta thường phải làm mương hay ao ươm cá giống trên cánh đồng sao cho cá đạt tiêu chuẩn thả ruộng khi lúa vừa mới cấy, cá có thời gian sinh trường dài hơn nên tỷ lệ thương phẩm cũng cao hơn Điều này còn tránh được con buôn cá giống ép giá khi nhu cầu cá giống tăng cao do mọi người đều mua

cá giống vào thời điểm sau cấy lúa (Ravandee P., 1990-dẫn theo Janet D.[92])

Ở làng Khaw khok, miền Đông bắc Thái, nông dân đã mất 30% diện tích cấy

lúa để làm bờ ngăn, mương, ao ươm cá cho mô hình canh tác lúa-cá; nhưng điều kỳ lạ

là, dù diện tích lúa giảm nhưng lại làm tăng năng suất lúa lên 20% cùng với 300kg cá Trong ruộng thí nghiệm đã thu được 2,5 tấn lúa/ 10 rai ở mo hình hông có cá, và 2,7

tấn lúa/7,5 rai trong mô hình lúa-cá (6,25 rai=1 ha)(Janet D.1992)(92])

Theo các công bố của Syansiah và cộng sự, Viện nghiên cứu Cây lương thực Tây Java (Indonesia), thì tình trạng độc canh lúa trên đất trũng với việc tăng cường sử dụng năng lượng hóa thạch tất yếu sẽ dẫn đến những hậu quả khôn lường Các nhà khoa học ở đây đã nỗ lực cùng nông dân dưa ra các mô hình canh tác mới, trong đó

mô hình lúa-cá là hệ thống canh tác duy trì lâu bẻn sức sản xuất cla dat, tang thu

nhập và cải thiện điều kiện dinh dưỡng cho người nông dân Theo Janet va Ilya, 1992 [92] thi G Indonesia có 4,92 tiệu ha đất lúa trên vùng trũng, và mặc dù chính phủ đã

có những nỗ lực to lớn để xây dựng các công trình thủy lợi nhằm tăng điện tích 2 lúa nhưng từ 1988 chính phủ đã phát động một chương trình lớn phát triển hệ thống lúa-