nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả kinh tế của một số công thức luân canh chủ yếu góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh thanh hóa

Việc phânđịnh 3 vùng rõ rệt dựa trên việc đánh giá về địa hình, các hệ sinh thái, với nhữngưu, nhược điểm khác nhau đã giúp cho tỉnh Thanh Hóa xác định và xây dựng đượcđịnh hướng chiến l

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

MAI TRỌNG THIÊN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA MỘT SỐ CÔNG THỨCLUÂN CANH CHỦ YẾU GÓP PHẦN CHUYỂN ĐỔI

CƠ CẤU CÂY TRỒNG TẠI TỈNH THANH HÓA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2024

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

MAI TRỌNG THIÊN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA MỘT SỐ CÔNG THỨCLUÂN CANH CHỦ YẾU GÓP PHẦN CHUYỂN ĐỔI

CƠ CẤU CÂY TRỒNG TẠI TỈNH THANH HÓA

Chuyên ngành: Khoa học cây trồngMã số: 9620110

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Nguyễn Huy Hoàng2 TS Phạm Văn Dân

HÀ NỘI - 2024

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quảnghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từngđược ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đượccảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Tác giả luận án

Mai Trọng Thiên

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới tập thể giáoviên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Huy Hoàng và TS Phạm Văn Dân là nhữngngười thầy hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, động viên, dìu dắt Nghiên cứusinh trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu và hoàn thành luận án này.

Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Nôngnghiệp Việt Nam, Ban Thông tin và Đào tạo - Viện Khoa học Nông nghiệp ViệtNam, các Thầy, Cô giáo đã nhiệt tình giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ Nghiên cứusinh trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.

Nghiên cứu sinh cũng xin bày tỏ lời cảm ơn đến lãnh đạo và các công chức,viên chức thuộc Trung Tâm Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, Tập thể cánbộ phòng Tư vấn, Chuyển giao công nghệ và Khuyến nông, Văn phòng trung tâmChuyển giao công nghệ và khuyến nông đã tạo điều kiện về mọi mặt cho Nghiêncứu sinh trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và bà con nhân dân các địa phương đã hỗtrợ triển khai, tạo điều kiện về đất đai, nhân lực để Nghiên cứu sinh thực hiện cácnội dung đảm bảo đúng yêu cầu của luận án.

Xin chân thành các nhà khoa học và bạn bè đã giúp đỡ, tạo điều kiện, độngviên và có nhiều ý kiến đóng góp cho việc thực hiện đề tài nghiên cứu và hoànthành luận án.

Sau cùng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, người thân, đồngnghiệp và bạn bè đã luôn động viên khích lệ, tạo điều kiện về thời gian, công sức vàkinh tế để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Tác giả luận án

Mai Trọng Thiên

2.1 Vật liệu nghiên cứu 402.1.1 Giống lúa chất lượng 402.1.2 Giống lạc chất lượng 41

2.1.3 Các loại phân bón và vật tư 42

2.2 Nội dung nghiên cứu 43

2.2.1 Nội dung 1 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạngchuyển đổi cơ cấu cây trồng tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 432.2.2 Nội dung 2 Nghiên cứu tuyển chọn một số giống cây trồng chính (lúa,lạc) để bố trí trong các công thức luân canh cây trồng chủ yếu (hợp lý) vùngđồng bằng tỉnh Thanh Hóa 43

2.2.3 Nội dung 3 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng trọt chính đốivới giống cây trồng tuyển chọn được 43

2.2.4 Nội dung 4: Nghiên cứu xác định hiệu quả kinh tế của các công thức luâncanh cây trồng chủ yếu (hợp lý) vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 432.2.5 Nội dung 5: Xây dựng mô hình áp dụng các biện pháp kỹ thuật thíchhợp đối với giống cây trồng tuyển chọn trong các công thức luân canh câytrồng chủ yếu (hợp lý) vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 43

2.3 Phương pháp nghiên cứu 432.3.1 Phương pháp điều tra 43

2.3.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 44

2.3.3 Thử nghiệm các công thức luân canh cây trồng lựa chọn 502.3.4 Phương pháp xây dựng mô hình 51

2.3.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 522.3.6 Phương pháp theo dõi 52

2.3.7 Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế 532.4 Phương pháp xử lý số liệu 53

2.5 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 552.5.1 Địa điểm nghiên cứu 55

2.5.2 Thời gian nghiên cứu 55

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng chuyển đổi cơ cấu câytrồng tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 56

3.1.1 Điều kiện tự nhiên của tỉnh Thanh Hóa 56

3.1.2 Hiện trạng chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Thanh Hóa 593.1.3 Thực trạng chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở một số huyện vùng đồng bằngcủa tỉnh Thanh Hóa 64

3.2 Kết quả nghiên cứu, tuyển chọn một số giống cây trồng mới phù hợp vớivùng đồng bằng của tỉnh Thanh Hóa 70

3.2.1 Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lúa chất lượng 703.2.2 Kết quả nghiên cứu tuyển chọn giống lạc 84

3.3 Kết quả xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho các giống câytrồng mới đươc tuyển chọn 94

3.3.1 Kết quả xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác đối với giống lúa

3.3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ và phân bón NPK Tiến Nôngđến giống lạc CNC1 trong vụ Xuân và vụ Thu Đông trên đất màu ven sônghuyện Thọ Xuân 106

3.4 Kết quả nghiên cứu xác định hiệu quả kinh tế của các công thức luân canhcây hợp lý vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 115

3.4.1 Nghiên cứu xác định công thức luân canh cây trồng trên chân đất lúa cótưới tại huyện Yên Định 115

3.4.2 Công thức luân canh ngô ngọt Sugar75 (vụ Hè) - Ngô sinh khối (vụĐông) - Lạc (vụ Xuân) trên chân đất màu ven sông huyện Thọ Xuân (Côngthức 3) 119

3.5 Kết quả xây dựng mô hình trình diễn các công thức luân canh cây trồnghợp lý tại vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 122

3.5.1 Mô hình luân canh cây trồng trên chân đất lúa có tưới tại huyện Yên Định122

3.5.2 Mô hình luân canh cây trồng trên chân đất màu ven sông huyện ThọXuân năm 2020 - 2021 126

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 129DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊNQUAN ĐẾN LUẬN ÁN 132TÀI LIỆU THAM KHẢO 133PHỤ LỤC P1

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ NN & PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thônNN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

HSTNN Hệ sinh thái nông nghiệp

HTCTr Hệ thống cây trồng

FAO Food and Agricultural Organization(Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc)KIP Nhóm những người am hiểu sự việc

TGST Thời gian sinh trưởng

UNESCO United Nation Educational, Scientific and culturalOrganization)- Tổ chức liên hiệp quốc về giáo dục, khoahọc và văn hóa

CCSDĐ Cơ cấu sử dụng đất

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Danh sách các giống lúa chất lượng được đưa vào nghiên cứu 40Bảng 2.2 Danh sách các giống lạc chất lượng được đưa vào nghiên cứu 41Bảng 3.1 Chuyển đổi cây trồng theo nhóm cây của tỉnh Thanh Hóa đến năm 2017

59Bảng 3.2 Diện tích sản lượng và giá trị cây vụ Đông qua các năm 62Bảng 3.3 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên chân

đất lúa có tưới của huyện Yên Định, năm 2017 66Bảng 3.4 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên chân

đất màu ven sông tại huyện Thọ Xuân, năm 2017 67Bảng 3.5 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng tại huyện

Thiệu Hóa, năm 2017 69Bảng 3.6 Một số đặc điểm nông sinh học của các giống lúa chất lượng thí

nghiệm tại huyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóatrong vụ Mùa 2018, vụ Xuân 2019 và vụ Mùa 2019 70Bảng 3.7 Tình hình sâu bệnh hại chính và khả năng chống đổ của các giống lúa

chất lượng thí nghiệm tại huyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnhThanh Hóa trong vụ Mùa 2018, vụ Xuân 2019 và vụ Mùa 2019 73Bảng 3.8 Một số yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa chất lượng thí

nghiệm tại huyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóatrong vụ Mùa 2018, vụ Xuân 2019 và vụ Mùa 2019 75Bảng 3.9 Năng suất thực thu của các giống lúa chất lượng thí nghiệm tại

huyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa trong vụMùa 2018, vụ Xuân 2019 và vụ Mùa 2019 77Bảng 3.10 Ước lượng năng suất của các giống lúa thí nghiệm theo hồi quy với

chỉ số môi trường trong các vụ tại các tiểu vùng sinh thái vùngĐồng bằng tỉnh Thanh Hoá 80Bảng 3.11 Tóm tắt các tham số để lựa chọn giống lúa ổn định về năng suất

cho vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa 81Bảng 3.12 Một số chỉ tiêu chất lượng dinh dưỡng của các giống lúa chất

lượng BT09 và VAAS16 (So với giống đối chứng Bắc Thịnh) 83

Bảng 3.13 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các giống lạc trong thí nghiệm tạihuyện Thọ Xuân huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa trong vụ Xuân2019 và vụ Thu Đông 2019 85Bảng 3.14 Mức độ nhiễm sâu bệnh của các giống lạc thí nghiệm tại huyện

Thọ Xuân và huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 87Bảng 3.15 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lạc thí

nghiệm tại huyện Thọ Xuân, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 89Bảng: 3.16 Năng suất thực thu của các giống lạc thí nghiệm trong Vụ Xuân và

Vụ Thu Đông năm 2019 tại huyện Thọ Xuân và huyện Hậu Lộc 90Bảng 3.17 Ước lượng năng suất của các giống lạc thí nghiệm theo hồi quy với

chỉ số môi trường trong vụ Xuân và vụ Thu Đông tại 2 điểm thínghiệm tỉnh Thanh Hóa 93Bảng 3.18 Tóm tắt các tham số để lựa chọn giống lạc ổn định về năng suất cho vụ

Xuân và vụ Thu Đông tại 2 điểm thí nghiệm của tỉnh Thanh Hóa 93Bảng 3.19 Ảnh hưởng của thời vụ gieo cấy đến một số chỉ tiêu sinh trưởng,

phát triển của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tại huyệnYên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 95Bảng 3.20 Ảnh hưởng của thời vụ gieo cấy đến mức độ nhiễm một số loại sâu

bệnh hại chính của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tạihuyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 95Bảng 3.21 Ảnh hưởng của thời vụ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tại huyện YênĐịnh và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 96Bảng 3.22 Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng đạm đến khả năng sinh

trưởng, phát triển của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tạihuyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 98Bảng 3.23 Ảnh hưởng của mật độ cấy và liều lượng đạm đến mức độ nhiễm

sâu bệnh hại của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tại huyệnYên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 100Bảng 3.24 Ảnh hưởng của giữa mật độ và liều lượng đạm đến các yếu tố cấu

thành năng suất của giống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tạihuyện Yên Định và huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 101

Bảng 3.25 Ảnh hưởng của giữa mật độ và liều lượng đạm đến năng suất củagiống lúa VAAS16 trong vụ Xuân 2020 tại huyện Yên Định vàhuyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 103Bảng 3.26 Lượng đạm bón tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế cho giống

lúa VAAS16 ở mật độ cấy 45 khóm/m2 106Bảng 3.27 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến sinh trưởng phát triển của

giống lạc CNC1 trong vụ Xuân và vụ Thu Đông 2020 tại huyện ThọXuân, tỉnh Thanh Hóa 106Bảng 3.28 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến một số chỉ tiêu chống chịu

sâu bệnh hại của giống lạc đen trong vụ Xuân, Thu Đông 2020 tạihuyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa 108Bảng 3.29 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến các yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của giống lạc đen CNC1 trong vụ Xuân, ThuĐông 2020 tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa 110Bảng 3.30 Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến năng suất của giống lạc đen

CNC1 trong vụ Xuân và vụ Thu Đông 2020 tại huyện Thọ Xuân,tỉnh Thanh Hóa 111Bảng 3.31 Một số đặc điểm sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh hại,

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của công thức luân canh câytrồng và công thức đối chứng trên chân đất lúa có tưới huyện YênĐịnh, tỉnh Thanh Hóa 115Bảng 3.32 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh 1 trên chân đất lúa có

tưới huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa 116Bảng 3.33 Một số đặc điểm sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh hại,

yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống cây trồngtrong công thức luân canh và công thức đối chứng trên chân đất lúacó tưới huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa, năm 2019 - 2020 117Bảng 3.34 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh:Lúa chất lượng BT09

(vụ Mùa 2019) - Dưa chuột Sakura (vụ Đông 2019) - Lúa chấtlượng nhân giống VASS16 (vụ Xuân 2020) trên chân đất lúa có tướihuyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa 118Bảng 3.35 Một số đặc điểm ST, khả năng chống chịu sâu bệnh hại, yếu tố cấu

thành NS và NS của các giống cây trồng trong CTLC và công thứcđối chứng trên chân đất màu ven sông tại huyện Thọ Xuân, tỉnhThanh Hóa, năm 2019 - 2020 119

Bảng 3.36 Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh trên chân đất màuven sông tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa, năm 2019 - 2020 121Bảng 3.37 Một số đặc điểm sinh trưởng, sâu bệnh hại, yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của Mô hình luân canh Lúa chất lượng nhângiống (vụ Xuân) - Lúa thảo dược (vụ Mùa) - Ngô sinh khối (vụĐông) và đối chứng trên chân đất lúa có tưới huyện Yên Định, tỉnhThanh Hóa 122

Bảng 3.38 Hiệu quả kinh tế của mô hình luân canh mới: Lúa chất lượng (vụXuân) - Lúa thảo dược (vụ Mùa) - Ngô sinh khối (vụ Đông) trên chân

đất lúa có tưới huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa, năm 2020 - 2021 123Bảng 3.39 Một số đặc điểm sinh trưởng, sâu bệnh hại, yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của các giống cây trồng trong Mô hình luân canhLúa VH1 (vụ Xuân) - Lúa BT09 (vụ Mùa) - Dưa chuột Sakura (vụĐông) và đối chứng trên chân đất lúa có tưới huyện Yên Định, tỉnhThanh Hóa 124Bảng 3.40 Hiệu quả kinh tế của mô hình luân canh lúa chất lượng (vụ Mùa) -

Dưa chuột (vụ Đông) - Lúa chất lượng nhân giống (vụ Xuân) trênchân đất lúa có tưới huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa 125Bảng 3.41 Một số đặc điểm sinh trưởng, sâu bệnh hại, yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của mô hình luân canh và mô hình đối chứng trênchân đất màu ven sông tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa 126

Bảng 3.42 Hiệu quả kinh tế của mô hình luân canh: Lạc CNC1 (vụ Xuân) Ngô ngọt Sugar75 (vụ Hè) - Ngô sinh khối CP989 (vụ Đông) trên

-chân đất màu ven sông tại huyện Thọ Xuân, tỉnh Thanh Hóa 128

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Năng suất trung bình của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Mùa 2018 77

Hình 3.2 Năng suất trung bình của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Xuân 2019 78

Hình 3.3 Năng suất trung bình của các giống lúa thí nghiệm trong vụ Mùa 2019 78

Hình 3.4 So sánh năng suất của các giống lúa thí nghiệm trong 3 vụ 79

Hình 3.5 Năng suất trung bình của các giống lạc thí nghiệm trong vụ Xuân 2019 90

Hình 3.6 Năng suất trung bình của các giống lạc thí nghiệm trong vụ ThuĐông 2019 91

Hình 3.7 Năng suất trung bình của các giống lạc thí nghiệm trong vụ Xuân vàvụ Thu Đông 2019 91

Hình 3.8 Tương quan giữa lượng phân đạm bón với năng suất của giống lúaVAAS16 ở mật độ cấy 45 khóm/m2 tại huyện Thiệu Hóa 105

Hình 3.9 Tương quan giữa lượng phân đạm bón với năng suất của giống lúaVAAS16 ở mật độ cấy 45 khóm/m2 tại huyện Yên Định 105

Hình 3.10 Tương quan giữa năng suất giống lạc đen CNC1 và liều lượng phânbón NPK Tiến Nông 4:9:6 trong vụ Xuân 2020 tại huyện Thọ Xuân 113

Hình 3.11 Tương quan giữa năng suất giống lạc đen CNC1 và liều lượng phân bónNPK Tiến Nông 4:9:6 trong vụ Thu Đông 2020 tại huyện Thọ Xuân 114

MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài

Tỉnh Thanh Hóa có vị trí địa lý vô cùng quan trọng trong việc phát triển kinhtế của đất nước Với ưu thế diện tích đất đai lớn và dân số đông (diện tích đứng thứ5, dân số đứng thứ 3 cả nước) cùng với điều kiện tự nhiên khá thuận lợi đã tạo nênmột nền sản xuất nông nghiệp khá phong phú với chủng loại sản phẩm đa dạng Hệsinh thái của tỉnh Thanh Hóa được chia thành 3 vùng rõ rệt: vùng trung du, miềnnúi; vùng đồng bằng và vùng ven biển Điều này giúp nền nông nghiệp trong tỉnhphát triển đa dạng các loại cây trồng, vật nuôi, phong phú về sản phẩm Do mỗivùng đều có đặc điểm thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu riêng biệt, nên việc định hướngphát triển các sản phẩm nông nghiệp chủ lực, đặc trưng cho từng vùng là thực sựcần thiết, giúp phát huy tối đa tiềm năng, thế mạnh riêng của từng vùng Việc phânđịnh 3 vùng rõ rệt dựa trên việc đánh giá về địa hình, các hệ sinh thái, với nhữngưu, nhược điểm khác nhau đã giúp cho tỉnh Thanh Hóa xác định và xây dựng đượcđịnh hướng chiến lược phát triển nông nghiệp cho từng vùng.

Thực hiện Nghị quyết đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVIII về quy hoạch tổngthể phát triển nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa đến năm 2020 và định hướng đến năm2030; Đề án Tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa đến năm 2020, địnhhướng đến năm 2025 theo hướng nâng năng suất, chất lượng, hiệu quả khả năngcạnh tranh và phát triển bền vững; Chương trình phát triển nông nghiệp và xây dựngnông thôn mới giai đoạn 2021 - 2025, nhiều địa phương trên địa bàn tỉnh đã đạtđược những kết quả quan trọng, nhiều mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng(CCCTr) đạt hiệu quả kinh tế cao xuất hiện, góp phần đắc lực vào công cuộc Côngnghiệp hóa - Hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn.

Sản xuất nông nghiệp của các vùng trong tỉnh đã gắn với xây dựng nông thônmới và chuyển dịch theo hướng nâng cao giá trị gia tăng, ứng dụng công nghệ caovào sản xuất nông nghiệp; phát huy lợi thế, tiềm năng vùng, địa phương và ngàycàng thích ứng hơn với biến đổi khí hậu Quá trình thực hiện cơ cấu lại ngành nôngnghiệp đã tạo sự chuyển biến rõ nét về cơ cấu sản xuất, kinh tế nông nghiệp và nôngthôn; Khoa học công nghệ được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, góp phầnquan trọng vào việc nâng cao giá trị gia tăng của các sản phẩm nông nghiệp; Cónhiều chính sách khuyến khích phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao,nông nghiệp hữu cơ.

Trong những năm qua đã có khá nhiều các mô hình chuyển đổi cơ cấu câytrồng được các cơ quan và người dân nghiên cứu triển khai, nhiều mô hình mang lạihiệu quả kinh tế cao như: Quy hoạch vùng lúa thâm canh năng suất, chất lượng cao132.498 ha, tăng gấp 2,1 lần so với năm 2013; mô hình trồng cà chua chín sớm tạihuyện Thọ Xuân, lợi nhuận 120 đến 150 triệu đồng/ha/vụ; trồng cây dược liệu ởhuyện Triệu Sơn, lợi nhuận 200 triệu đồng/ha/năm Theo đánh giá của Sở Nôngnghiệp và Phát triển nông thôn, hầu hết diện tích sau khi chuyển đổi đều đạt hiệuquả kinh tế bình quân cao hơn 2,5 đến 4 lần so với trước khi chưa chuyển đổi.Trong đó có một số diện tích được chuyển sang trồng các cây rau màu có giá trịhoặc sản xuất công nghệ cao, đạt hiệu quả kinh tế cao tới 8 đến 10 lần.

Có thể thấy rằng, việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng đạt được hiệu quả một mặtdo việc thay đổi hệ thống cây trồng, công thức luân canh cây trồng và áp dụng cácgiải pháp kỹ thuật vào các cơ cấu cây trồng, công thức luân canh cây trồng hợp lý,phù hợp với từng chân đất, từng tiểu vùng sinh thái; mặt khác do người dân đổi mớihình thức tổ chức sản xuất, tăng cường áp dụng kỹ thuật, công nghệ vào sản xuất, sơchế, chế biến kết hợp với xây dựng liên kết theo chuỗi giá trị để tiêu thụ sản phẩm.

Mặc dù đã đạt được nhiều thành tựu, trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh vẫnnhiều số tồn tại như:

Sản xuất nông nghiệp ở một số nơi vẫn mang tính tự phát, dựa theo kinhnghiệm của người dân, chưa tạo ra được vùng chuyên canh, sản xuất nông sản hànghóa tập trung lớn.

Hệ thống cây trồng trong sản xuất nông nghiệp tại nhiều địa phương cònthiếu loại cây trồng mới, bộ giống cây trồng mới, cho năng suất, chất lượng và hiệuquả kinh tế cao.

Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại một số địa phương còn chậm và chưađồng bộ Sản xuất còn phân tán với chi phí đầu tư lớn, lợi nhuận thu được chưa cao.

Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cơ cấu luân canh cây trồng trong chuyển dịchkinh tế nông nghiệp là việc làm thường xuyên đối với vùng sản xuất; đóng góp hiệuquả trong chuyển dịch kinh tế nông nghiệp; trong đó bao gồm các hoạt động quantrọng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng, công thức luân canh câytrồng là: Thay thế cây trồng mới hiệu quả cao hơn cây trồng cũ; Xác định được cơcấu cây trồng, công thức luân canh cây trồng hợp lý và áp dụng các giải pháp kỹthuật như: tuyển chọn giống mới có năng suất, chất lượng cao và các biện pháp kỹ

thuật canh tác thích hợp để nâng cao hiệu quả của cơ cấu cây trồng, công thức luâncanh cây trồng hợp lý là việc làm mang tính cấp thiết Với lý do nêu trên đề tài:

"Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả kinh tế của một số công thức luâncanh chủ yếu góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Thanh Hóa" đã được

thực hiện, có ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn, góp phần chuyển đổi cơ cấu câytrồng vùng đồng bằng tỉnh Thanh Hóa.

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học nâng caohiệu quả kinh tế của công thức luân canh cây trồng hợp lý trong chuyển đổi cơ cấucây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã - hội của vùng đồng bằng tỉnhThanh Hóa và các vùng có điều kiện tương tự;

- Là tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ công tác nghiên cứu và đào tạochuyên ngành khoa học cây trồng

hơn nhờ giống mới và biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý, góp phần nâng cao đờisống của người sản xuất.

4 Phạm vi và giới hạn của đề tài

- Thí nghiệm tuyển chọn giống lúa và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tácthực hiện tại: xã Yên Phong, huyện Yên Định; Thị trấn Vạn Hà, huyện Thiệu Hóa;tuyển chọn giống lạc và xác định biện pháp kỹ thuật, xã Thọ Hải, huyện Thọ Xuân.

- Đề tài sử dụng 10 giống lúa chất lượng và 06 giống lạc chất lượng đểnghiên cứu tuyển chọn giống; nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác đối vớicác giống cây trồng tuyển chọn được.

- Thời gian thực hiện đề tài: từ năm 2017 đến 2021: Các thí nghiệm, thửnghiệm trong luận án được thực hiện trong 3 năm (2018, 2019 và 2020); xây dựngmô hình và đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình tại các huyện triển khai trongnăm 2020 và 2021.

5 Những đóng góp mới của luận án

5.1 Đã tuyển chọn được 2 giống lúa chất lượng VAAS16 và BT09; 01 giốnglạc đen chất lượng CNC1 bổ sung vào cơ cấu giống cây trồng vùng đồng bằng củatỉnh Thanh Hóa;

5.2 Xác định được một số biện pháp kỹ thuật chính cho giống lúa chất lượngVAAS16 (thời vụ gieo trồng trong vụ Xuân trong khoảng từ 10/1-15/1; mật độ cấy45 khóm/m2; lượng phân bón thích hợp: Phân chuồng hoai mục 8 tấn, 95 kg N +100 kg P2O5 + 80 kg K2O) và giống lạc chất lượng cao CNC1 (mật độ trồng 35 cây/m2, lượng phân bón: 1.000 kg phân HCVS Sông Gianh + 1.200 kg NPK 4-9-6).

5.3 Đã xác định được 03 công thức luân canh cây trồng chủ yếu (hợp lý) trên02 chân đất (đất lúa có tưới và đất màu ven sông của vùng đồng bằng Thanh Hóa):

Trên chân đất lúa có tưới 02 công thức: (1) Lúa thảo dược VH1 (vụ Mùa) Ngô sinh khối 989 (vụ Đông) - Lúa chất lượng VAAS16 (vụ Xuân) và (2) Lúa chấtlượng BT09 (vụ Mùa) - Dưa chuột Sakura (vụ Đông) - Lúa chất lượng VAAS16nhân giống (vụ Xuân).

Trên chân đất màu ven sông: Ngô ngọt Sugar75 (vụ Mùa) Ngô sinh khốiCP989 (vụ Đông) - Lạc CNC1 (vụ Xuân).

Các cơ cấu cây trồng đều cho hiệu quả kinh tế cao; MBCR đạt trên 2,0;khuyến cáo mở rộng sản xuất; góp phần phát triển một nền nông nghiệp hàng hóa

hiệu quả và bền vững tại tỉnh Thanh

1 Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI1.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Một số khái niệm chung

Nghiên cứu cơ sở khoa học để chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại Thanh Hóađược hiểu thông qua một số nhận thức sau:

Cơ cấu cây trồng (CCCTr) có thể hiểu như “một cơ thể” được hình thànhtrong điều kiện môi trường (hiểu theo nghĩa rộng) nhất định Trong đó, các bộ phậncủa nó được lắp ráp phối hợp cấu tạo có tính quy luật và hệ thống theo một kích cỡvà tỷ lệ thích ứng; vị trí, vai trò của từng bộ phận và mối quan hệ tương tác lẫn nhaugiữa chúng trong tổng thể.

Một cơ cấu không thể bất biến mà nó được thay đổi để phù hợp với điều kiệnkhách quan, điều kiện lịch sử và xã hội nhất định Tính ổn định tương đối luôn luôntác động lẫn nhau, vận động và biến đổi không ngừng theo hướng ngày càng hoànthiện hơn và sự vận động biến đổi ấy là một quá trình khách quan chịu sự tác độngcủa nhiều yếu tố khác nhau, trong đó có tác động của con người

Cơ cấu cây trồng lệ thuộc rất lớn, rất nghiêm ngặt vào điều kiện tự nhiên, cácnguồn tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội Việc duy trì thay đổi cơ cấu khôngphải là mục tiêu mà chỉ là phương tiện để đạt tăng trưởng và phát triển sản xuất

Cơ cấu cây trồng còn là tiền đề bố trí chế độ luân canh cây trồng, thay đổitheo những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, giải quyết vấn đề mà thực tiễn sản xuấtđòi hỏi và cũng đặt ra cho kỹ thuật trồng trọt những đòi hỏi cần thiết [20] Cơ cấucây trồng mới cần đạt được 2 yêu cầu: một là cơ cấu cây trồng phải đạt được hiệuquả kinh tế cao và hai là cơ cấu cây trồng phải hợp lý, ổn định và bền vững về mặtsinh thái Cơ cấu cây trồng hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồng trênđồng ruộng về số lượng, tỷ lệ, chủng loại, vị trí, thời điểm, nhằm tạo ra sự cộnghưởng các mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau để khai thác, sửdụng một cách tiết kiệm và hợp lý nhất các nguồn tài nguyên cho các mục tiêu pháttriển kinh tế - xã hội [41], [53].

Như vậy CCCTr hợp lý là cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội của vùng CCCTr hợp lý còn thể hiện tính hiệu quả mối quan hệgiữa cây trồng được bố trí trên đồng ruộng làm cho sản xuất ngành trồng trọt phát

-triển toàn diện, mạnh mẽ vững chắc theo hướng sản xuất thâm canh, gắn với đacanh, sản xuất hàng hoá và có hiệu quả kinh tế cao

CCCTr là một thực tế khách quan, được hình thành từ điều kiện tự nhiên,kinh tế - xã hội cụ thể và vận động theo thời gian [41], [70], [72].

CCCTr hợp lý là phát triển hệ thống cây trồng (HTCTr) mới trên cơ sở cảitiến CCCTr cũ hoặc phát triển HTCTr mới trên cơ sở tổ hợp lại các công thức luâncanh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng, giống cây trồng, nhằm đảm bảo các thànhphần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với nhau, thúc đẩy lẫn nhau, nhằmkhai thác tốt nhất lợi thế về điều kiện đất đai, tạo cho hệ thống có sức sản xuất caovà bảo vệ môi trường sinh thái [49], [68].

Ở góc độ sinh thái học, bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý là lựa chọn một cấutrúc cây trồng trong hệ sinh thái nhân tạo, nhằm đạt được năng suất sơ cấp cao nhất.Xét về mặt hiệu quả kinh tế thì CCCTr hợp lý cần thoả mãn sự thay đổi các hệthống canh tác theo các tiến bộ kỹ thuật đưa vào sao cho tiến bộ hơn và tiến tới hệthống bền vững hơn [53], [39].

Như vậy, cơ cấu cây trồng hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồngtrên đồng ruộng bao gồm cây trồng, vị trí cây trồng và tỷ lệ diện tích từng loại câytrồng cùng với mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau, có tính chấtxác định lẫn nhau trong cơ cấu để tạo thành hệ thống cây trồng cùng nhóm [60].

Hệ thống cây trồng có nội hàm gồm loại cây trồng, giống cây trồng và côngthức luân canh cây trồng Như vậy có thể thấy cơ cấu cây trồng là một khái niệm cóđặc trưng về số lượng, tỷ lệ, cách sắp xếp cây trồng ở một điều kiện sinh thái củamột vùng cụ thể [59], [79], [84].

Công thức luân canh là một số cây trồng được trồng luân phiên nhau trêncùng một chân đất với chu kỳ là một năm Các công thức luân canh được áp dụngcho một vùng nào đó sẽ thành chế độ luân canh [44].

Cơ cấu cây trồng hiện tại ở Việt Nam được hình thành từ nền nông nghiệpsản xuất hàng hóa nhỏ lấy hộ nông dân làm đơn vị sản xuất tự chủ với đặc điểmruộng đất ít, lại phân tán làm nhiều mảnh, manh mún, có điều kiện tự nhiên khácnhau, các hộ nông dân thường là ít vốn, trình độ khoa học công nghệ lại rất khácnhau, làm nông nghiệp có tính tự phát cao và kết quả là giá thành sản xuất cao, chấtlượng nông sản thấp và không đồng đều [24].

Cơ cấu cây trồng mới được xây dựng theo hướng sản xuất hàng hóa tập trungcó chất lượng cao nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao và phát triển bền vững [60].

1.1.2 Những yếu tố chi phối hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng

Người nông dân trồng loại cây gì, diện tích bao nhiêu vào lúc nào, ở đâu, kỹthuật áp dụng, luân canh cây trồng như thế nào là tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên(đất đai, khí hậu ), điều kiện kinh tế (giao thông, thủy lợi nhu cầu thị trường) vàđiều kiện xã hội (chính sách của nhà nước, phong tục tập quán ) Các nhóm yếu tốnày được xếp vào nhóm yếu tố bên ngoài chi phối các quyết định của người nôngdân Nông nghiệp Việt Nam hiện tại còn ở mức sản xuất hàng hóa nhỏ do các hộnông dân chủ động sản xuất trên diện tích canh tác của mình Vì vậy, việc lựa chọncơ cấu cây trồng còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của nông hộ như: đất đai, laođộng, vốn, kỹ năng, trình độ sản xuất, v.v… [58].

1.1.2.1 Một số yếu tố tự nhiên(1) Yếu tố khí hậu

Cây trồng có quan hệ qua lại và phức tạp với các điều kiện tự nhiên, trong đócó yếu tố khí hậu Diễn biến khí hậu thường được thể hiện bởi thời tiết, chúng lànhững nhân tố tác động mạnh mẽ đến cây trồng, được thể hiện qua năng suất (caohay thấp) và chất lượng nông sản (tốt hay xấu) Vì vậy, nghiên cứu CCCTr, điềucần quan tâm đầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khí hậu Nói đến vai trò củakhí hậu đối với sản xuất cây trồng, V I Vavilop cho rằng: "Biết được các yếu tốkhí hậu, chúng ta sẽ xác định được năng suất, sản lượng mùa màng, chúng mạnhhơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật" Những điều kiện khí hậu được xác định chonông nghiệp là ánh sáng, nhiệt độ và chế độ nước Đó là những yếu tố không thểthiếu và thay thế được đối với sự sống của cây trồng Ngoài ra, cũng phải thấy "khíhậu nào, đất nào, cây đó", cho nên khí hậu là yếu tố quyết định sự phân bố động,thực vật trên trái đất, ngay cả mạng lưới sông ngòi, độ màu mỡ của đất cũng là hệquả của khí hậu [106], [104].

* Ánh sáng

Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của cây.Ánh sáng là yếu tố biến động, ảnh hưởng đến năng suất, cần xác định yêu cầu củacây trồng về cường độ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời kỳ trongnăm để bố trí cây trồng hợp lý Mỗi cây trồng có yêu cầu ánh sáng khác nhau Mộtsố nghiên cứu về loại cây quang hợp theo C4 và cây CAM đã cho thấy chúng lànhững cây ưa sáng, đồng thời cũng là cây ưa nóng Các cây C3 yêu cầu ánh sángthấp hơn Khả năng cung cấp ánh sáng cho cây: Độ dài ngày dùng để xác định thờigian sinh trưởng của cây, muốn biết khả năng cung cấp ánh sáng cho cây, cần biếtbức xạ và số giờ nắng hàng tháng hoặc số giờ nắng bình quân ngày) Khi xem xét

vai trò của ánh sáng (độ dài ngày ngắn hay dài) đối với cây trồng phải xem xét độdài ngày theo mùa sinh trưởng của cây trồng [39], [104] Để bố trí HTCTr phù hợp,đạt năng suất cao và ổn định cần phải căn cứ vào nhu cầu của cây về nhiệt độ vàánh sáng ở giai đoạn cuối của quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng và tìnhhình nhiệt độ, ánh sáng từng tháng trong năm.

* Nhiệt độ

Nhiệt độ có ý nghĩa quyết định đến cơ cấu thời vụ gieo trồng khi các điềukiện khác được bảo đảm, vì theo Xelianinop G T thì "Cây trồng bắt đầu sinhtrưởng ở nhiệt độ nào thì kết thúc sinh trưởng ở nhiệt độ đó" Từng loại cây, giốngcây, các bộ phận của cây, các quá trình sinh lý của cây phát triển thích hợp và chỉan toàn trong khoảng nhiệt độ nhất định Cây ưa nóng là những cây trong 2 thángcuối yêu cầu nhiệt độ trên 20°C, cây ưa lạnh là những cây trong 2 tháng cuối yêucầu nhiệt độ dưới 20°C [24] Nếu không có nhiệt độ phù hợp với đặc tính ưa nhiệtcủa cây dẫn đến năng suất giảm Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây ưanóng, ưa lạnh hay ngày ngắn để bố trí HTCTr trong năm [104].

* Lượng mưa

Nước là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với cây trồng Cây trồng đòi hỏi mộtlượng nước lớn gấp nhiều lần khối lượng chất khô của chúng Lượng nước mà câytiêu thụ để hình thành một đơn vị chất khô của một số cây trồng (gọi là hệ số tiêuthụ nước) như ngô: 250 - 400 đơn vị nước cho 1 đơn vị chất khô, lúa: 500 - 800 đơnvị nước cho 1 đơn vị chất khô, tiếp đó bông: 300 - 600, rau: 300 - 500, cây gỗ: 400 -500, Hầu hết lượng nước được sử dụng cho nông nghiệp là nước mặt, các nguồnnày được cung cấp chủ yếu từ lượng mưa hàng năm Tuỳ theo lượng mưa hàngnăm, khả năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng cụ thể để xem xét lựachọn hệ thống cây trồng và bố trí cơ cấu cây trồng thích hợp.

(2) Đất đai và CCCTr

Đất đai là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất Bảo vệ, duy trìvà cải tiến nguồn tài nguyên này là tiêu chuẩn để tiếp tục duy trì chất lượng cuộcsống trên trái đất [12] Điều kiện đất đai và khí hậu mang tính chất quyết định để bốtrí cơ cấu và hệ thống cây trồng hợp lý Nó tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ dốc,chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới đất để bố trí một hoặc một số cây trồng phùhợp Hiểu được mối quan hệ giữa cây trồng với đất sẽ dễ dàng xác định đượcHTCTr và CCCTr hợp lý ở một vùng cụ thể.

Thành phần cơ giới của đất quy định tính chất của đất như chế độ nước, chế

độ không khí, nhiệt độ và dinh dưỡng Đất có thành phần cơ giới nhẹ thích hợp chotrồng cây lấy củ Đất có thành phần cơ giới nặng và có nước trên mặt phù hợp chocác cây ưa nước Các cây trồng cạn như ngô, lạc, đậu tương thường sinh trưởngtốt và cho năng suất cao trên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ [80] Bón phânvà canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu điều khiển dinh dưỡng đất Nghiên cứumối quan hệ giữa sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng ở vùng đất đồi núinhờ nước trời ở Indonexia cho thấy hạn chế chủ yếu để cây trồng tăng trưởng vàcho năng suất tốt là độ màu mỡ của đất thấp Phân bón, đặc biệt phân đạm và phânlân là yếu tố chính để giải quyết vấn đề này [104].

Nước ta có khoảng 22 triệu ha đất đồi núi, chiếm 2/3 tổng diện tích tự nhiên,có độ dốc nhất định Gieo trồng cây ngắn ngày thường làm giảm hàm lượng hữu cơvà dự trữ mùn, đạm Để phục hồi đất đồi núi, cần bổ sung vào đất một lượng chấthữu cơ mới (phân chuồng, phân xanh, tàn dư cây trồng ) khoảng 10-15 tấn/ha/năm.Chuyển từ cơ cấu độc canh cây ngắn ngày sang đa canh sẽ tăng mạnh lượng hữu cơvà nhịp độ tuần hoàn hữu cơ trong đất Điều đó góp phần đảm bảo cho sử dụng đấtlâu bền [10].

(3) Cây trồng và cơ cấu cây trồng

Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp (hệ sinh tháiđồng ruộng) Bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý và phát triển bền vững là chọn loại câytrồng phù hợp, nhằm lợi dụng được tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai cũng nhưcác nguồn lợi tự nhiên Nhiệm vụ của nông nghiệp là phải sử dụng nguồn lợi đómột cách hiệu quả nhất, nghĩa là dành cho chúng các điều kiện để có thể sinhtrưởng, phát triển một cách thuận lợi nhất.

Khác với khí hậu và đất đai là các yếu tố mà con người ít có khả năng thayđổi, còn với cây trồng con người có thể thay đổi trong một phạm vi nhất định, cóthể lựa chọn, di thực chúng từ nơi này đến nơi khác Với trình độ phát triển củakhoa học sinh học hiện đại, con người có khả năng làm thay đổi bản chất của chúngtheo hướng mà mình mong muốn bằng các biện pháp như lai tạo, chọn lọc, gây độtbiến gen, đột biến nhiễm sắc thể

Nguồn lợi của cây trồng là vô cùng phong phú và đa dạng Trên trái đất cóhơn 500 nghìn loài cây trồng, khoảng 90 loài cho chúng ta lương thực, thực phẩm,thức ăn gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp Nguồn lợi cây trồng không phải chỉphong phú về số lượng loài mà cả về số dạng trong một loài Ví dụ như riêng lúa,

ngô, lúa mì… trên thế giới cũng đã đến hàng vạn giống khác nhau.

Để bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý với một vùng nào đó cần phải nắm vữngyêu cầu của loài, của các giống cây trồng, đối chiếu với các điều kiện ở vùng đó đểđưa ra những quyết định đúng đắn.

(4) Hệ sinh thái và cây trồng

Hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) hiện diện như là một hướng có tính khoahọc được sử dụng trong nghiên cứu, đối thoại và lựa chọn mục đích để quản lý giảmchi phí đầu vào của hệ sinh thái.

Làm sáng tỏ những vấn đề tính bền vững trong nông nghiệp là mục tiêu chủyếu của HSTNN Xây dựng HTCTr là xây dựng hệ sinh thái nhân tạo, đó là HSTNNmà trong đó, cây trồng là thành phần chủ yếu Do đó, cần duy trì yếu tố cần thiết củaHTCTr như đất nông nghiệp, đất rừng và bảo tồn duy trì đa dạng gen [38] TrongHTCTr nếu thiếu sự phù hợp của cây trồng được xác định là yếu tố cản trở việc ứngdụng thực hiện HSTNN ở một chừng mực nhất định của vùng nhiệt đới.

Vì vậy, việc xác định chủng loại và từng giống cây trồng phù hợp trong hệthống ở từng nơi là rất quan trọng Điều kiện để xác định, quyết định tính phù hợpcủa chúng tại một địa phương cụ thể là các yếu tố sinh thái Xây dựng CCCTr làxây dựng hệ sinh thái nhân tạo, hệ sinh thái nông nghiệp [24] Ngoài thành phầnchính là cây trồng, hệ sinh thái còn có các thành phần sống khác như cỏ dại, sâu,bệnh, vi sinh vật, các động vật, các côn trùng và những sinh vật có ích khác Cácthành phần sống ấy cùng với cây trồng tạo nên một quần thể sinh vật, chúng chiphối lẫn nhau, tạo nên các mối quan hệ rất phức tạp, tạo dựng và duy trì cân bằngsinh học trong hệ sinh thái theo hướng hạn chế các mặt có hại, phát huy mặt có lợiđối với con người là vấn đề cần quan tâm trong HSTNN Bố trí CCCTr và HTCTrcần chú ý đến các mối quan hệ giữa các thành phân sinh vật trong HSTNN, dựatheo các nguyên tắc là: (i) Lợi dụng mối quan hệ tốt giữa các sinh vật với cây trồng;(ii) khắc phục, phòng tránh hoặc tiêu diệt mầm mống có hại đối với cây trồng cũngnhư với lợi ích của con người Các mối quan hệ giữa sinh vật với cây trồng trong hệsinh thái được biểu hiện qua các mối quan hệ cạnh tranh, cộng sinh, ký sinh và ănnhau theo nguyên tắc hình tháp số lượng trong dây chuyền dinh dưỡng Vì vậy khicải tiến CCCTr cần chú ý:

- Xác định thành phần, tỷ lệ giống cây trồng thích hợp với điều kiện cụ thể

của cơ sở sản xuất.

- Bố trí cây trồng theo thời vụ tốt nhất để tránh thời tiết bất thuận, tránh độccanh, theo tỷ lệ các giống nhiễm, giống kháng, giống chống chịu sâu bệnh hợp lý sẽđảm bảo tăng năng suất, sản lượng, chất lượng cây trồng, hạn chế được tác hại củacỏ dại, sâu bệnh và thời tiết khắc nghiệt gây ra.

- Trồng xen nhiều loại cây trong cùng một ruộng một cách hợp lý nhằm giảmsự gây hại của cỏ dại, sâu bệnh, đồng thời làm tăng năng suất trên một đơn vị đất đai.Bố trí luân canh cây họ đậu trong cơ cấu cây trồng nhằm làm tăng vi khuẩn cố địnhđạm, làm giàu nguồn đạm cho đất Theo nhiều tác giả thì trồng cây họ đậu lượng đạmdo vi khuẩn cố định đạm mang lại từ 20 - 120 kg N/ha/năm [20], [39].

1.1.2.2 Những yếu tố kinh tế chi phối sự hình thành cơ cấu cây trồng(1) Cơ sở hạ tầng phục vụ nông nghiệp

Để cơ cấu cây trồng phát huy được tác dụng; trước hết đồng ruộng phải cónước, nguồn nước được giải quyết theo 2 cách là dựa vào nước trời (canh tác nhờmưa) và chủ động tưới nước nếu trên đồng ruộng thiếu nước, tiêu nước nếu đồngruộng thừa nước, thừa nước hay thiếu nước còn phụ thuộc vào loại cây trồng (câytrồng ưa nước như lúa, cây trồng sống trên cạn như ngô, khoai…) vì vậy con ngườichọn loại cây trồng gì phụ thuộc hoàn toàn vào lượng nước tưới và hệ thống tướitiêu nước được xây dựng Để đưa vật tư nông nghiệp tới đồng ruộng và đưa nôngsản từ đồng ruộng đến nơi tiêu thụ cần có đường giao thông [60].

(2) Thị trường tiêu thụ sản phẩm và CCCTr Thị trường và sự cải tiến CCCTr

có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Thị trường là động lực thúc đẩy cải tiến CCCTr,song nó có mặt hạn chế là nếu để cho phát triển một cách tự phát sẽ dẫn đến sự mấtcân đối ở một giai đoạn, một thời điểm nào đó Vì vậy, Nhà nước cần có nhữngchính sách điều tiết kinh tế vĩ mô để phát huy mặt tích cực và hạn chế mặt tiêu cựccủa thị trường [59].

Kinh tế hàng hoá là một hình thức tổ chức kinh tế, trong đó người ta sản xuấtra sản phẩm để mua bán, trao đổi trên thị trường, giá trị của sản phẩm hàng hoá phảithông qua thị trường và được thị trường chấp nhận Giá thành sản phẩm bị chi phốibởi các yếu tố như vốn, trình độ lao động, giá cả dịch vụ, phạm vi địa lý Vì vậy,khi đánh giá hiệu quả kinh tế của cây trồng cần phải xem xét một cách tống quát[101] Hiện nay, thị trường nông thôn đang phát triển với sự tham gia đắc lực củacác doanh nghiệp tư nhân, kể cả các mặt hàng xuất khẩu Các hộ nông dân ngàycàng phụ thuộc vào thị trường tự do, thiếu hoạt động của hợp tác xã chế biến và tiêu

thụ nông sản Nếu các hợp tác xã nắm được khoảng 30% khối lượng hàng hoá thì tưthương sẽ mất độc quyền trong buôn bán [97].

Trên thực tế thị trường nông sản ở nước ta là một thị trường chưa hoàn hảocó nhiều cản trở cần được nghiên cứu tháo gỡ nhằm đưa sản phẩm hàng hoá theođúng giá thị trường không bị ép cấp, ép giá, tránh độc quyền mua, làm cho giá hànghoá nông sản ở mức giá thấp hơn giá thịnh hành trong thị trường cạnh tranh.

Thị trường không phải chi do cạnh tranh điều khiển mà còn do sự hợp tác vàtương trợ lẫn nhau, tiếp tục nghiên cứu về thị trường, các nhà xã hội học và chính trịhọc cho rằng thị trường còn do các điều kiện xã hội và chính trị quyết định mà kinhtế học trước đó thường chưa đề cập [99] Thị trường là động lực thúc đẩy cải tiếnCCCTr hợp lý Theo cơ chế thị trường thì cơ cấu cây trồng phải làm rõ được cácvấn đề: Trồng cây gì, trồng như thế nào và sản phẩm của chúng cung cấp ở đâu, choai? Thông qua sự vận động của giá cả, thị trường có tác dụng định hướng cho ngườisản xuất nên trồng cây gì, với số lượng chi phí như thế nào để đáp ứng được nhucầu của xã hội và thu được kết quả cao Thông qua thị trường, người sản xuất điềuchỉnh quy mô sản xuất, cải tiến cơ cấu cây trồng thay đổi giống cây trồng, mùa vụcho phù hợp với thị trường Thị trường có tác dụng điều chỉnh CCCTr, chuyển dịchtheo hướng ngày càng đạt hiệu quả cao hơn Cải tiến CCCTr chính là điều kiện vàyêu cầu để mở rộng thị trường.

Thị trường có tác dụng điều chỉnh cơ cấu cây trồng chuyển dịch theo hướngngày càng đạt hiệu quả hơn Nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu cây trồng chính là điềukiện và yêu cầu để mở rộng thị trường, ở khu vực nông thôn thị trường cung cấpnông sản hàng hoá cho toàn xã hội, thị trường tiêu thụ sản phẩm cho ngành côngnghiệp, cung cấp nông sản cho ngành du lịch, dịch vụ và đó cũng là nơi cung cấplao động cho các ngành trong nền kinh tế quốc dân Do vậy, giữa thị trường vàchuyển đổi cơ cấu cây trồng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau

(3) Hiệu quả kinh tế

Hiệu quả kinh tế là một phạm trù phản ánh mặt chất lượng của các hoạt độngkinh tế Nâng cao chất lượng hoạt động kinh tế nghĩa là tăng cường trình độ lợidụng các nguồn lực sẵn có trong một hoạt động kinh tế Đây là đòi hỏi khách quancủa nền sản xuất xã hội do nhu cầu vật chất cuộc sống của con người ngày mộttăng Do yêu cầu của công tác quản lý kinh tế cần thiết phải phân tích các yếu tốảnh hưởng đến chất lượng của các hoạt động kinh tế và do đó đã làm xuất hiệnphạm trù hiệu quả kinh tế Vận dụng vào việc phát triển bền vững hệ thống cây

trồng cho thấy cần phải tận dụng triệt để điều kiện tự nhiên để bố trí cơ cấu câytrồng, chủng loại cây trồng sao cho hợp lý trên một đơn vị diện tích

Cơ cấu cây trồng mới phải đạt giá trị kinh tế cao hơn cơ cấu cây trồng cũ Đểphát triển bền vững giá trị sản xuất trên một đơn vị diện tích có thể tăng vụ, thay đổigiống cây trồng hoặc tăng đầu tư thâm canh vấn đề tăng vụ chỉ có thể giải quyếtđược một phần phạm vi nhất định và chịu sự chi phối lớn của điều kiện khí hậu,thời tiết, đất đai [37].

Đặc điểm của sản xuất nông nghiệp là phải sản xuất đa dạng, ngoài cây trồngchủ yếu cần bố trí những cây trồng bổ sung để tận dụng các nguồn lợi thiên nhiêncủa vùng và cơ sở sản xuất, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế [29].

CCCTr cần thỏa mãn các điều kiện: (i) Đảm bảo yêu cầu chuyên canh và tỷlệ sản phẩm hàng hoá cao; (ii) đảm bảo việc hỗ trợ cho ngành sản xuất chính vàphát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi tự nhiên; (iii) đảm bảo thu hút lao độngvà vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế; (iv) đảm bảo chất lượng và giá trị hàng hoácao hơn CCCTr cũ; (v) khi đánh giá hiệu quả kinh tế của CCCTr có thể dựa vàomột số chỉ tiêu: năng suất, tổng sản lượng, giá thành, thu nhập và mức lãi của cácsản phẩm hàng hoá Việc đánh giá này rất phức tạp do giá cả sản phẩm luôn biếnđộng theo thị trường [59].

Khi đánh giá hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng, cũng cần phải chú ý đếncác yếu tố khác ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm như vốn, vị trí địa lý, trình độlao động, giá cả các loại dịch vụ (dẫn theo [55]).

Để đánh giá hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng người ta thường sử dụngtỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên (Marginal Benefit Cost Ratio - MBCR)(CIMMYT, 1988) (dẫn theo [28]):

MBCR =

Tổng thu nhập CCCTr mới - Tổng thu nhập CCCTr cũ

Tổng chi phí CCCTr mới - Tổng chi phí CCCTr cũ

Tiêu chí đánh giá: MBCR <1,5: lợi nhuận thấp, không nên áp dụng; MBCRtừ 1,5 - 2,0: lợi nhuận trung bình, có thể chấp nhận được; MBCR > 2,0: lợi nhuậncao (có hiệu quả kinh tế), chấp nhận cho phát triển

1.1.2.3 Nhóm yếu tố xã hội

(1) Nông nghiệp Việt Nam những năm gần đây đã trải qua các thời kỳ từ hợp

tác xã chuyển sang khoán 10, khoán 100 ruộng đất đã về tay các hộ nông dân với hộnông dân sản xuất tự chủ.

Ở nước ta trong thời kỳ đổi mới, các chính sách mới một lần nữa xác lập vịtrí số một của kinh tế hộ nông dân ở nông thôn Trong nông thôn có 3 nhóm hộ

chính là: (i) Nhóm hộ sản xuất hàng hoá (chiếm khoảng 30%); (ii) nhóm hộ bướcđầu đi vào sản xuất hàng hoá nhưng còn ít, quy mô nhỏ (chiếm gần 55%); (iii)nhóm hộ nghèo (chiếm dưới 15%) Nông hộ là đơn vị kinh tế tự chủ và đã góp phầnto lớn vào sự phát triển sản xuất nông nghiệp của nước ta trong những năm qua Tấtcả những hoạt động nông nghiệp và phi nông nghiệp ở nông thôn chủ yếu được thựchiện thông qua nông hộ [74] Khi nghiên cứu về kinh tế hộ gia đình và các quan hệxã hội ở nông thôn trong thời kỳ đổi mới cho rằng, nông dân ở đồng bằng sôngHồng được hình thành trên một diện tích đất nông nghiệp nhất định Tất cả các hoạtđộng nông nghiệp và phi nông nghiệp ở nông thôn chủ yếu được thực hiện thôngqua nông hộ Do vậy, quá trình chuyển đổi CCCTr thực chất là sự cải tiến sản xuấtnông nghiệp ở các hộ nông dân Vì vậy, nông hộ là đối tượng nghiên cứu chủ yếucủa khoa học NN & PTNT.

Hộ nông dân không phải là một hình thái sản xuất đồng nhất mà là tập hợpcác kiểu nông hộ khác nhau, có mục tiêu và cơ chế hoạt động khác nhau Căn cứvào mục tiêu và cơ chế hoạt động của nông hộ để phân biệt các kiểu hộ nông dân:(i) Kiểu hộ hoàn toàn tự cấp, trong điều kiện này người nông dân ít có phản ứng vớithị trường, nhất là thị trường lao động và vật tư; (ii) kiểu nông hộ chủ yếu tự cấp, cóbán một phần nông sản đổi lấy hàng tiêu dùng, có phản ứng ít nhiều với giá cả (chủyếu giá vật tư); (iii) kiểu hộ bán phần lớn nông sản, có phản ứng nhiều với thịtrường; (iv) kiểu hộ hoàn toàn sản xuất hàng hoá, có mục tiêu kiếm lợi nhuận như làmột xí nghiệp tư bản chủ nghĩa [67].

Mục tiêu sản xuất của các hộ quyết định sự lựa chọn sản phẩm kinh doanh,cơ cấu cây trồng, quyết định mức đầu tư, phản ứng với giá cả vật tư, lao động vàsản phẩm của thị trường Quá trình phát triển của các hộ nông dân trải qua các giaiđoạn từ thu nhập thấp đến thu nhập cao Giai đoạn nông nghiệp tự cấp: Nông dântrồng một hay một vài cây lương thực chính, năng suất thấp, kỹ thuật thô sơ, rủi rolớn Do sợ rủi ro nên việc tiếp thu kỹ thuật bị hạn chế và thị trường nông thôn là thịtrường chưa hoàn chỉnh Giai đoạn kinh doanh tổng hợp và đa dạng: Lúc mớichuyển sang sản xuất hàng hoá, nông dân bắt đầu trồng thêm các cây hàng hoá, đacanh để giảm bớt rủi ro Nhờ có thêm thu nhập nên có thể đầu tư để cải tiến kỹ thuậtvà thâm canh, nếu lao động thừa nhiều có thể phát triển ngành nghề phi nôngnghiệp [80] Theo đó, nông hộ chuyển dần sang hình thức canh tác kiểu trang trạiđáp ứng nhu cầu tiêu thụ của thị trường Ở những nước công nghiệp phát triển như

nước Anh thì hình thức sản xuất có lợi nhất của các nông hộ không phải là hìnhthành các xí nghiệp nông nghiệp quy mô lớn mà các nông hộ canh tác kiểu trangtrại gia đình dùng lao động làm thuê Trang trại là một hình thức tổ chức kinh tếtrong nông - lâm - ngư nghiệp phổ biến được hình thành trên cơ sở kinh tế hộ nôngdân nhưng mang tính sản xuất hàng hoá [88].

Quá trình đa dạng hoá cây trồng là do sự phát triển của kinh tế hộ quyết địnhvà còn tuỳ vào từng vùng, nhưng yếu tố khó khăn về vốn mang tính quyết địnhnhất Các hộ nghèo kinh doanh rất đa dạng, chỉ khi họ giàu lên thì mới tập trung vàomột số ngành nhất định Như vậy, chuyên môn hoá chỉ có thể xảy ra khi trình độsản xuất hàng hoá đã phát triển đến mức cao Hộ nông dân phát triển từ tự cấp sangsản xuất hàng hoá ở các mức độ khác nhau và quá trình cải tiến cơ cấu cây trồnggắn với thị trường được thực hiện ngày càng hoàn thiện hơn [73], [74] Kinh tế hộnông thôn ở nước ta trong những năm qua đã có bước phát triển mạnh mẽ, nhưngcũng còn những tồn tại không nhỏ, đó là: (i) Tỷ lệ hộ nông nghiệp còn cao; (ii) bìnhquân ruộng đất nông nghiệp một hộ rất thấp; (iii) trang bị kỹ thuật còn ở mức thấp;(iv) thu nhập của nông hộ chưa ở mức cao; (v) trình độ dân trí vẫn còn ở mức thấp,nhiều nơi còn rất lạc hậu, tỷ lệ người mù chữ vùng cao, vùng sâu ở mức cao (hơn50%) Những tồn tại trên của nông hộ là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến pháttriển CCCTr, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiến bộ, khắc phục những tồn tại trênnhằm mục tiêu hướng tới phát triển CCCTr theo hướng bền vững [86].

Vấn đề chuyển giao kỹ thuật cho hộ nông dân, làm thế nào để đạt hiệu quả hơnđấy là vấn đề hiện nay đang được nhiều người quan tâm cả trong nước và quốc tế.

Sự phân hoá của hộ nông dân và trình độ sản xuất của các kiểu hộ có ảnhhưởng rất lớn đến cải tiến cơ cấu cây trồng Các kiểu hộ nông dân khác nhau có trìnhđộ tiếp thu và áp dụng kỹ thuật ở các mức độ khác nhau Kỹ thuật là yếu tố quantrọng trong sự cải tiến cơ cấu cây trồng của các hộ nông dân Ở giai đoạn đầu sảnxuất hàng hoá, khi kỹ thuật áp dụng chưa phải cần nhiều vốn thì việc đa dạng hoá sảnxuất là một xu thế cần cho sự phát triển Tuy nhiên, do trồng lúa đòi hỏi đầu tư ít hơnso với các cây trồng khác, nên kỹ thuật trồng lúa dễ được nông dân tiếp thu.

(2) Chính sách

Nhà kinh tế học người Anh Franks Ellis cho rằng không có một định nghĩa“duy nhất” về thuật ngữ chính sách Các nhà kinh tế thường nghĩ chính sách là mụctiêu và phương pháp mà Chính phủ đưa ra nhằm tác động vào mức độ của biếnđộng kinh tế như giá, thu nhập, thu nhập quốc dân, tỷ giá hối đoái và từ đó ông

cho rằng chính sách được xác định như là đường lối hành động mà Chính phủ lựachọn đối với một lĩnh vực của nền kinh tế, kể cả các mục tiêu mà Chính phủ tìmkiếm và sự lựa chọn các phương pháp để theo đuổi các mục tiêu đó.

Muốn quá trình chuyển đổi CCCTr có hiệu quả phải thúc đẩy tất cả các kiểuhộ nông dân phát triển một cách đồng bộ chứ không thể chỉ thúc đẩy các hộ sảnxuất giỏi Quá trình phát triển kinh tế sẽ phân hoá giàu nghèo, có sự chênh lệnh vềthu nhập giữa nông thôn và thành thị, cần thiết phải rút lao động ra khỏi nôngnghiệp bằng cách phát triển công nghiệp nông thôn và thâm canh tăng vụ để sảnxuất hàng hoá.

Một khó khăn khác làm cho nông dân ngần ngại không dám đầu tư vào sảnxuất và cải tiến CCCTr là do thiếu thị trường cho nông sản Để giải quyết vấn đề thịtrường, Nhà nước cần tạo môi trường lành mạnh cho thị trường phát triển và xâydựng cơ sở hạ tầng như: giao thông, thủy lợi, thông tin

Để thúc đẩy quá trình chuyển đổi CCCTr có căn cứ và kịp thời, thì Nhà nướccần có chính sách về khoa học - công nghệ thông qua nghiên cứu, nhằm thiết lậpngay trên đồng ruộng của người nông dân những mô hình chuyển đổi cây trồng cóhiệu quả và chuyến giao kỹ thuật thích ứng cho nông dân.

(3) Khoa học và công nghệ

Tiến bộ kỹ thuật: Bao gồm các quy trình, công nghệ, biện pháp kỹ thuật cụthể và quản lý sử dụng đất, sản xuất, chăm sóc, thu hoạch, bảo vệ các loại sản phẩmnông nghiệp Tiến bộ kỹ thuật trong trồng trọt là các kỹ thuật mang lại hiệu quả cụthể trong việc chọn tạo giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, chăm sóc, bón phân, cảitạo và sử dụng đất, bảo vệ thực vật [60].

Các yếu tố: điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của mỗi vùng có khác nhauvới yêu cầu giống cây khác nhau đòi hỏi phải có kỹ thuật canh tác khác nhau Trongnông nghiệp, tập quán canh tác, kỹ thuật canh tác của từng vùng, từng địa phươngcó ảnh hưởng trực tiếp đến CCCTr Thí dụ vùng có trình độ kỹ thuật canh tác cao,như hệ thống cây trồng hoa, rau cao cấp như vùng Tây Tựu huyện Từ Liêm, VânNội huyện Đông Anh - TP Hà Nội, TP Đà Lạt - tỉnh Lâm Đồng,… [59].

Các tiến bộ khoa học và công nghệ: Nhờ có công nghệ mà các yếu tố sảnxuất như đất đai, sinh vật, khí hậu, máy móc, lao động và kinh tế kết hợp với nhauđế tạo ra sản phẩm nông nghiệp Trong thực tế sản xuất, những hộ tiếp cận với tiếnbộ khoa học, công nghệ sản xuất, hiểu biết thị trường sẽ ảnh hưởng tới CCCTr.

Vùng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao có CCCTr chuyên sản xuất sản phẩmhàng hóa, sản xuất điều khiển theo thị hiếu của thị trường, kinh tế giảm dần tácđộng của yếu tố tự nhiên.

Tóm lại cơ cấu cây trồng chịu tác động của nhiều yếu tố (tự nhiên, kinh tế

-xã hội) Các yếu tố đó không tác động riêng lẻ, biệt lập mà luôn có sự đan xenphức tạp với cây trồng, phát hiện ra những vấn đề trở ngại để có những giải pháp

phù hợp dự báo phương hướng phát triển làm cơ sở khoa học của đề tài

1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.2.1 Tình hình nghiên cứu cơ cấu cây trồng ở ngoài nước

1.2.1.1 Các nghiên cứu về chuyển đổi cơ cấu, tăng năng suất cây trồng

Việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng và thay đổi công thức trồng trọt đượcquan tâm ở nhiều quốc gia trên thế giới Ở các nước châu Á, đặc biệt ở các nướcĐông Nam Á Sau cuộc “Cách mạng xanh” giữa thế kỷ XX, các nhà khoa học đã laitạo ra nhiều giống cây trồng ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt Nhờ vậy đãgóp phần thành công trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cơ cấu mùa vụ nênHTCTr ngày càng phong phú.

Từ thập niên 60 của thế kỷ XX, các viện nghiên cứu nông nghiệp trên thếgiới đã lai tạo, tuyển chọn được nhiều loại giống cây trồng mới, đề xuất nhiều côngthức luân canh, quy trình kỹ thuật tiến bộ, đề xuất cơ cấu cây trồng thích hợp chotừng vùng sinh thái, nhằm tăng năng suất, sản lượng và giá trị sản lượng/đơn vị diệntích canh tác, trong đó Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) đã góp nhiều thành tựuđáng kể Trong thời gian này, các nhà nghiên cứu của IRRI đã nhận thức rằng cácgiống lúa mới thấp cây, đứng lá, tiềm năng sản lượng cao nhưng chỉ có thể giảiquyết vấn đề lương thực trong phạm vi hạn chế Do đó, vào những năm đầu củathập kỷ 70 các nhà khoa học của các nước châu Á đã đi sâu nghiên cứu toàn bộHTCTr trên đất lúa theo hướng lấy cây lúa làm nền, tăng cường phát triển các loạicây hoa màu trồng cạn, các chế độ xen canh, trồng gối ngày càng được chú ý nghiêncứu Theo hướng này ở châu Á đã hình thành “Mạng lưới Hệ thống Cây trồng châuÁ”, một tổ chức hợp tác nghiên cứu giữa IRRI và nhiều quốc gia khác.

Mạng lưới nghiên cứu Hệ thống Cây trồng châu Á được hình thành từ năm1975 với 4 nước thành viên, đến thập kỷ 80 đã mở rộng ra phạm vi 16 nước, trongđó có Việt Nam khi tổ chức hội nghị ở Thái Lan vào năm 1981 Các nhà khoa họccủa các nước thành viên đã thống nhất một số giải pháp phát triển cây trồng như: (i)Tăng vụ, bằng các giống lúa ngắn ngày, thu hoạch trước mùa lũ; (ii) thử nghiệmtăng vụ cây màu bằng các cây trồng mới, xen canh, luân canh, thâm canh, tăng vụ ;

(iii) xác định hiệu quả các công thức luân canh, tìm và khắc phục các yếu tố hạn chếđể phát triển công thức đạt hiệu quả cao.

Ở Ấn Độ, thông qua các chương trình phối hợp nghiên cứu từ năm 1960 đếnnăm 1972 lấy hệ thống luân canh tăng vụ chu kỳ 1 năm làm hướng chiến lược pháttriển nông nghiệp, các nhà khoa học đã đưa ra kết luận: Hệ thống luân canh ưu tiêncây lương thực chu kỳ 1 năm 2 vụ ngũ cốc (2 vụ lúa nước, hoặc 1 vụ lúa và 1 vụ lúamì), đưa thêm 1 vụ đậu đỗ đã đáp ứng được 3 mục tiêu là: (i) khai thác tối ưu tiềmnăng của đất đai, (ii) ảnh hưởng tích cực đến độ phì nhiêu của đất trồng và (iii) đảmbảo lợi ích của người nông dân Nhờ việc phát triển nhiều giống cây trồng cùng vớiviệc bố trí lại cơ cấu cây trồng hợp lý đã đưa Ấn Độ từ một nước thường xuyênthiếu lương thực trở thành một nước đủ ăn và dư thừa để xuất khẩu, một cườngquốc về nông nghiệp.

Châu Á được xem là cái nôi của lúa nước, chiếm tới 90% diện tích và sảnlượng lúa thế giới Nhưng trước năm 1985, những nước vùng Đông Nam Á có năngsuất lúa cao nhất không vượt quá 35 tạ/ha (Thái Lan 30,25 tạ/ha, Philippin 29,42 tạ/ha), trong khi đó Nhật Bản năng suất lúa đã đạt 68,82 tạ/ha Nguyên nhân dẫn đếnnăng suất lúa ở Đông Nam Á không cao là do kỹ thuật canh tác ít được cải tiến, đặcbiệt là giống (dẫn theo [12]) Gần đây, ở một số nước khu vực Đông Nam Á đã cónhiều công trình nghiên cứu về HTNN, HTCTr, cơ cấu cây trồng Kết quả nghiên cứuđã góp phần nâng cao năng suất, sản lượng và giá trị sản xuất của cây trồng ỞIndonexia, bằng các biện pháp kỹ thuật tổng họp như kết hợp trồng trọt, chăn nuôi giasúc và cá với các giống cây trồng năng suất cao, trong vòng 9 năm (1975-1984) đãlàm thay đổi đáng kể nền kinh tế nông nghiệp Từ năm 1975 đến năm 1976, nước nàyđã thử nghiệm các mô hình tăng vụ và đa dạng hoá cây trồng trên các loại đất có tưới10 tháng, 7 tháng và 5 tháng Những mô hình thử nghiệm có 3 vụ lúa, 2 vụ lúa, 2 vụlúa - 1 vụ màu, 1 vụ lúa - 1 vụ màu được áp dụng và nhân ra diện rộng, các cây màuchủ yếu là cây họ đậu, các loại rau, ngô (dẫn theo [17]).

Tóm lại, những kết quả nghiên cứu cải tiến cơ cấu cây trồng và hệ thống câytrồng trong những điều kiện cụ thể ở các nước đã thu được nhiều kết quả khả quan.Những nghiên cứu triển khai này cần được tham khảo, chọn lọc vận dụng vào địabàn nghiên cứu cụ thể.

1.2.1.2 Các nghiên cứu về luân canh, tăng vụ, tăng hiệu quả kinh tế và cải thiện môi trường

Ở châu Á các chế độ xen canh, gối vụ truyền thống cũng đã được chú ýnghiên cứu và phát triển Năm 1960, Hàn Quốc đã đạt chỉ số thâm canh, tăng vụ là

1,5 lần, Đài Loan đạt 1,8 lần [45].

Ở Ấn Độ với chương trình nghiên cứu nông nghiệp toàn Ấn 1960 - 1972, đãxác định hệ thống luân canh, tăng vụ trong chu kỳ 1 năm làm hướng chiến lược pháttriển nông nghiệp Ở Thái Lan, nơi các vùng thiếu nước chỉ cấy 2 vụ lúa sẽ chonăng suất thấp, chi phí sản xuất lớn và làm đất thoái hoá Do vậy không nên cấy lúaxuân mà chuyển sang trồng đậu tương để nâng cao giá trị sản phẩm sản xuất, cóhiệu quả kinh tế cao và cải tạo được đất Việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật nhưlàm đường đồng mức, trồng cỏ thành băng, hạn chế làm đất đến mức tối thiểu đãgóp phần phát triển nông nghiệp ổn định trên đất dốc ở vùng Đông Bắc Thái Lan.

Trung Quốc là một nước có nền nông nghiệp phát triển, do vậy đã rất quantâm đến xác định hệ thống cây trồng hợp lý trên loại đất 2 vụ lúa, 2 vụ lúa - 1 vụ mìhoặc khoai tây, đậu Hà Lan, rau cải Trên các loại đất 1 vụ lúa thường sử dụng côngthức 1 vụ lúa - 1 vụ cây trồng cạn (dẫn theo [67]).

Chương trình SALT (Sloping Agricultural Land Technology) của Philippinđã khảo nghiệm thành công hệ thống cây trồng và biện pháp canh tác Hệ số kinh tếthu nhập từ hệ thống cây trồng này cao hơn 3 lần so với hệ thống độc canh cổtruyền Mô hình này cũng được áp dụng ở Nigeria - gọi là canh tác theo bang [90].

Các tác giả Ernst Mutert và Thomas Faihurst khi nghiên cứu về quản lý dinhdưỡng trên đất dốc nhiệt đới vùng Đông Nam châu Á đã nhấn mạnh vai trò của việcbón bổ sung phân khoáng, đặc biệt là lân và vôi cho cây họ đậu trên đất dốc nghèodinh dưỡng nhằm giúp bộ rễ cây phát triển, hạn chế xói mòn, tăng độ che phủ đất vàlượng sinh khối trả lại cho đất Đó là phương pháp “hữu cơ hoá các chất vô cơ” đểcải tạo độ phì nhiêu đất

Rất nhiều kết quả nghiên cứu ở các nước Châu Á - Thái Bình Dương đã điđến kết luận: trên đất dốc của các vùng đồi núi, nếu phải sử dụng vào mục đích sảnxuất lương thực thì nên trồng các loại cây có củ như sắn, khoai lang, khoai sọ Cácloại cây này không đòi hỏi phải đầu tư cao và phần lớn đều có thể chịu được xóimòn, hạn hán và cỏ dại hơn các loại cây ngũ cốc khác Đồng thời kết hợp trồng cáccây họ đậu theo băng, đường đồng mức để chống xói mòn và tăng độ màu mỡ chođất Hệ thống trồng xen cây họ đậu và cây lương thực đã làm tăng năng suất câytrồng và tăng nguồn phân xanh tại chỗ, đa dạng hoá sản phẩm nông nghiệp, gópphần tăng thu nhập cho nông dân.

1.2.2 Tình hình nghiên cứu cơ cấu cây trồng ở trong nước

Lịch sử phát triển của nước ta gắn liền với hoạt động sản xuất nông nghiệp.Hàng loạt các giống cây trồng và biện pháp kỹ thuật canh tác về các cây: lúa, lạc,đậu đỗ, ngô, rau màu ra đời đã góp phần đáng kể vào việc nâng cao năng suất vàsản lượng Do nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng tăng nên việc nghiêncứu giống cây trồng cùng với các biện pháp kỹ thuật được các nhà khoa học nôngnghiệp nước ta quan tâm.

Cơ cấu cây trồng (CCCTr) ở nước ta đã được các nhà khoa học nghiên cứutừ những năm 60 của thế kỷ trước, khi năng suất lúa chiếm bình quân toàn miềnBắc chỉ đạt 13,61 tạ/ha, các nhà khoa học đã dày công nghiên cứu đưa vụ lúa Xuântrở thành vụ sản xuất chính, thay thế dần vụ lúa Chiêm Một hệ thống gieo cấy lúaXuân tương đối hoàn chỉnh đã được xây dựng từ vụ Xuân 1968 ở huyện Hải Hậu -Nam Định với 100% diện tích lúa xuân Đến năm 1971, diện tích lúa Xuân ở đồngbằng sông Hồng vượt lúa Chiêm, đã cho năng suất bình quân 31,9 tạ/ha Sự nhảyvọt về năng suất là kết quả của vụ lúa Xuân với các giống lúa năng suất cao Ngoàira cùng với vụ lúa Xuân là sự ra đời của vụ Đông với các giống cây trồng có nguồngốc ôn đới Từ đó đã đưa ra công thức luân canh lúa Xuân - lúa Mùa - vụ Đônghoặc màu Xuân - lúa Mùa - vụ Đông đạt hiệu quả cao Nước ta đã có tập đoàn giốngcây trồng khá phong phú là cơ sở để phát triển hệ thống cây trồng, cơ cấu cây trồnggóp phần tăng thu nhập cho người nông dân [23].

Sử dụng nguồn tài nguyên đất và khí hậu hợp lý làm tăng sản lượng trên đơnvị sản xuất Tác giả cho rằng phát triển cây vụ Đông là tận dụng giai đoạn “đấtnghỉ” và đặc biệt là giai đoạn khí hậu mùa Đông, các vùng có thể trồng các cây cónguồn gốc ôn đới Trong hệ thống luân canh trên đất bạc màu ở miền Bắc ViệtNam, cây vụ Đông có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất, nhờ vụ Đông mà đấttrồng được che phủ trong suốt thời kỳ khí hậu khô hạn (trong điều kiện khô hạn, đấtmàu bị thoái hoá nhanh nhất, đồng thời các chất hữu cơ phân huỷ mạnh) Cây vụĐông đã làm tăng độ ẩm của đất 30-50% so với không trồng cây vụ Đông Đất bạcmàu có trồng cây vụ Đông, vụ Xuân đều làm tăng năng suất cây trồng vụ sau mộtcách rõ rệt [23].

Ở nước ta, vào mùa Hè xuất hiện gió Tây Nam khô nóng, xảy ra hiện tượng"phơn", đặc biệt là ở các tỉnh Tây Bắc Gió thường bắt đầu từ tháng 3, kết thúc vàotháng 6 Gió Tây Nam khô nóng gây hậu quả xấu làm tăng cường bốc hơi nước, tạonên sự khô hạn trong vụ Xuân, làm đất thiếu nước, cây cối khô héo, giảm năng suất,

tích luỹ sắt nhôm, pH giảm gây thoái hoá đất [60] Trên đất không có thực vật chephủ, cường độ bốc hơi vật lý nhiều hay ít tùy thuộc vào tốc độ gió và độ ẩm trongkhông khí, bốc hơi nước vật lý gây ra sự di chuyển chất độc ở trong đất (gây chua,mặn ) từ tầng đất dưới lên tầng đất mặt, làm cho đất bị nhiễm độc Đất bị mấtnước, độ ẩm trong đất giảm, tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ xảy ra nhanh, hạn chếquá trình hình thành mùn (bạc màu đất), đất mất dần khả năng giữ nước, giữ dinhdưỡng Muốn đất giảm thoát hơi nước cần che phủ bằng thực vật tươi hoặc bằng vậtche phủ khô để hạn chế bốc hơi nước vật lý của đất, hạn chế rửa trôi phân bón,nhằm làm chậm quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, hạn chế quá trình suy thoái đất.Biện pháp tốt nhất để cải tạo và giữ gìn chất lượng đất là các biện pháp luân canh,tái sử dụng tàn dư cây trồng và phân hữu cơ nguồn gốc động vật, giảm sử dụng hóahọc, tăng cường sử dụng các loài cây che phủ, nhất là cây họ đậu Để chống xóimòn đất, cần tăng cường hoạt động sinh học nhằm tăng cường các quá trình tái tạodinh dưỡng, tái tạo các tính chất cơ bản của đất như cấu tượng đất, hàm lượng hữucơ, độ xốp, hoạt tính sinh học, tăng độ pH đất, giảm độ độc nhôm, sắt Các cationbazơ sẽ trung hòa pH, còn các phần tử mùn sẽ liên kết với nhôm và sắt để giảm độđộc trong đất Tất cả những nỗ lực trên đều nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho sinhtrưởng và phát triển của cây trồng [40], [87].

Xu hướng trong nghiên cứu của các nhà khoa học nông nghiệp hiện nay làtập trung nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng trên các vùngđất bằng cách đưa thêm một số loại cây trồng mới vào hệ canh tác nhằm tăng sảnlượng nông sản/1 đơn vị diện tích canh tác/1 năm với mục đích xây dựng nền nôngnghiệp sinh thái phát triển bền vững [68].

Điều kiện sản xuất nông nghiệp ở nước ta còn nhiều khó khăn, chịu nhiều rủiro (bão, lụt, hạn hán, sâu bệnh ) làm cho năng suất, chất lượng cây trồng thấp vàkhông ổn định, ảnh hưởng lớn đến thị trường hàng nông sản của nước ta Do vậy,cần có những cơ cấu giống cho phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng cụ thểtheo nguyên tắc “đất nào cây ấy”.

Để cải tiến CCCTr và HTCTr cần nghiên cứu bố trí lại hệ thống cây trồng,cơ cấu cây trồng thích họp với điều kiện đất đai và chế độ nước khác nhau, phải ápdụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khai thác hiệu quả cao nhất các nguồnlợi tự nhiên, lao động và sử dụng có hiệu quả các nguồn vốn đầu tư Cũng theo tácgiả, giống cây trồng là tư liệu sản xuất sống, có liên quan chặt chẽ với điều kiệnngoại cảnh và đóng vai trò quan trọng trong cải tiến cơ cấu cây trồng Tác giả nhấn

mạnh để tăng năng suất cây trồng cần có sự tác động của các biện pháp kỹ thuậtthích hợp theo yêu cầu từng giống khác nhau Sử dụng giống tốt là biện pháp đểtăng năng suất cây trồng và ít tốn kém trong sản xuất.

Khi nghiên cứu, chọn tạo giống lúa cho các vùng khô hạn, ngập úng, chuaphèn đã nhận xét: so với các vùng thâm canh, các vùng khó khăn còn có yêu cầuthêm về giống mới thích hợp, hơn nữa các tiêu chuẩn giống chống chịu cũng cầnđược xác định chuẩn xác hơn Đối với các vùng khó khăn, công tác cải tạo đất vànguồn nước tưới luôn luôn cần kết hợp giữa giống với các biện pháp kỹ thuật thíchhợp để tăng khả năng thương mại hoá hàng nông sản.

Các giống lúa cảm ôn ngắn ngày như CN2, CR203 thay thế dần các giốnglúa cảm quang cấy trong vụ Mùa, đã hình thành một vụ cây trồng mới, vụ Đông vớicác cây trồng chịu lạnh như rau vụ Đông, ngô, đậu tương, khoai tây đã góp phầntăng hiệu quả sử dụng đất như hiện nay Thêm vào đó những vùng đất trũng chỉ cấyđược một vụ lúa nay đã chuyển dịch hình thành mô hình lúa - cá hay lúa - cá - vịtlàm tăng hiệu quả sản xuất rất lớn [64].

Đối với hệ thống canh tác chuyên lúa tại các tỉnh miền Bắc trên các vùng cóđiều kiện thâm canh thay thế các giống cũ đã được sử dụng nhiều năm, khả năngchống chịu kém bằng các giống có TGST trung bình, chịu thâm canh, năng suất caonhư giống lúa MT163, năng suất đạt 65 - 75 tạ/ha, thậm chí trên 80 tạ/ha Còn trong hệthống 2 lúa - 1 màu, việc đưa giống ĐB1 (giống lúa thuần ngắn ngày có tiềm năng năngsuất cao) và các giống lúa khác thay thế giống Khang Dân 18, năng suất trung bình 62,4tạ/ha, đã tăng 5-12 tạ/ha, đồng thời đảm bảo thời vụ gieo trồng vụ Đông trong khung thờivụ tốt nhất Biện pháp kỹ thuật làm ngô bầu là kỹ thuật được các tổ chức nông nghiệptrên thế giới đánh giá rất cao Biện pháp kỹ thuật này đã rút ngắn thời gian sinh trưởngcủa cây ngô trên đất ruộng trong cơ cấu mùa vụ, làm tăng năng suất ngô, thuận tiện bốtrí mùa vụ cho các cây trồng vụ Xuân và vụ Hè Thu [67].

Nghiên cứu nông nghiệp Bắc Ninh cho thấy: sản xuất các loại cây trồng chủlực của tỉnh là lúa, khoai tây, đậu tương và các loại rau là phù hợp với điều kiện tựnhiên, kinh tế của tỉnh nhưng chưa có vùng sản xuất hàng hóa lớn Cơ cấu cây trồngchủ yếu sử dụng các giống có năng suất cao, nhưng chất lượng chưa cao Một sốloại cây khoai tây, lạc, đậu tương, ngô chủ yếu vẫn dùng giống cũ, áp dụng biệnpháp kỹ thuật truyền thống nên năng suất, hiệu quả kinh tế không cao, bón phânchưa cân đối dẫn đến cây trồng bị sâu bệnh nhiều Tác giả đã đề xuất biện pháp kỹthuật trồng khoai tây vụ Đông bằng nhập nội giống Atlantic nguyên chủng, nhân

giống trong vụ Xuân, sau đó bảo quản trong kho lạnh để trồng vụ Đông đã cho hiệuquả cao nhất Trồng lạc L14 với mật độ 40 cây/m2, mỗi hốc 2 hạt cho năng suất vàhiệu quả kinh tế cao hơn so với mật độ 33 cây/m2 Trên đất phù sa glây, kỹ thuậttrồng đậu tương Đông cải tiến bằng phương pháp gieo vãi hoặc gieo trực tiếp vàogốc rạ đúng thời vụ, dùng giống DT84 đã làm tăng thu nhập so với canh tác cũ41,9% Hệ thống luân canh lúa Xuân muộn - lúa Mùa trung - khoai tây Đông cảitiến cho thu nhập cao hơn hệ thống cũ trồng 2 vụ lúa 3,1 lần Trên đất phù sa khôngđược bồi, hệ thống luân canh 2 vụ màu - một vụ lúa (lạc xuân - lúa nếp - khoai tâyhoặc rau Đông) cho thu nhập gấp 2 lần so với hệ thống canh tác cũ Trên đất bạcmàu, mô hình cải tiến: Lạc Xuân (giống LI4) - lúa Mùa trung (N46) - khoai tâyĐông (Atlantic) cho thu nhập cao hơn hệ thống cũ trồng 2 vụ lúa 4,85 lần [61].

Nghiên cứu cải thiện hệ thống cây trồng ở tỉnh Hà Nam theo hướng sảnxuất hàng hóa, phát triển bền vững đã cho rằng: ở Hà Nam hiện có đủ điều kiện đểmở rộng trà lúa Xuân muộn có năng suất cao, tiết kiệm nước tưới đầu vụ, đượcngười nông dân chấp nhận thay thế dần trà lúa Xuân chính vụ Trên đất lúa thiếunước tưới trong vụ Xuân chuyển sang trồng lạc Mở rộng diện tích cây trồng vụĐông trên đất 2 vụ lúa với cây trồng chủ lực là khoai tây, rau các loại và bí xanh.Kết quả nghiên cứu cũng đó xác định được 4 hệ thống cây trồng cho thu nhập cao,bồi dục đất gồm: (1) Lúa Xuân (HT6) - lúa Mùa (BM216) - khoai tây Đông(Atlantíc); (2) Lúa Xuân (HT6) - lúa Mùa (BM216) - rau Đông trên đất chủ độngnước tưới; (3) Lạc Xuân (QĐ12) - lúa Mùa (BM216) - khoai tây Đông (Atlantíc) và(4) lạc Xuân (QĐ12) - lúa Mùa (BM216) - rau Đông trên đất vụ Xuân không cónước tưới Trên đất trũng năng suất lúa không ổn định do vụ Mùa bị ngập úng thựchiện hệ thống canh tác: Lúa Xuân (Phi Ưu 188) - cá Hè Đông + Cây ăn quả cho lợinhuận từ 25,5 đến 38,2 triệu đồng/ha, so với canh tác 2 vụ lúa lợi nhuận chỉ đạt từ4,1 đến 5,7 triệu đồng/ha Trên đất chuyên màu hệ thống chuyên rau có thu nhập đạt43,6 triệu đồng/ha, cao hơn công thức: Lạc Xuân - đậu tương Hè - khoai tây Đônglà 167,7% và công thức: Lạc Xuân - đậu tương Hè - ngô Đông là 212,7% Trên đấttrồng màu ven sông Hồng, sông Châu Giang có 3 cây ăn quả đặc sản là hồng NhânHậu cho thu nhập 72,0 triệu đồng/ha cao gấp 3 đến 7 lần so với các cây hoa màukhác Chuối Ngự Đại Hoàng cho lãi thuần 62,0 triệu đồng/ha so với các công thứctrồng màu khác chỉ đạt từ 8,2 đến 20,1 triệu đồng/ha Quýt Hương Văn Lý có lãithuần 74,9 triệu đồng/ha so với các cây trồng khác thì chỉ đạt từ 17,8 đến 21,2 triệu

đồng/ha [67].

Khi nghiên cứu hệ thống cây trồng ở tỉnh Bắc Giang đã chỉ ra rằng: Đất ởBắc Giang nghèo dinh dưỡng, đang biến đổi theo xu hướng nghèo kiệt dần Diệntích đất sản xuất 1 - 2 vụ chiếm tỷ lệ lớn nên hệ số sử dụng đất thấp (chỉ từ 1,25 - 1,31lần ở tiểu vùng gò đồi và 2,42 - 2,48 lần ở tiểu vùng đất bằng) Tác giả đã đề xuất côngthức trồng xen cây họ đậu - sắn trên đất gò đồi, độ che phủ cao nhất đạt 92,8% (đối vớitrồng xen đậu đen) và 98,0% (với trồng xen lạc), làm tăng độ ẩm đất từ 4,1-7,2% Lượngsinh khối sau mỗi vụ để lại từ 4,8-5,2 tấn/ha, cho lãi thuần cao hơn 1,45- 5,85 triệu đồng/ha so với đối chứng trồng sắn thuần Trên đất vàn cao, việc chuyển đổi công thức luâncanh 2 vụ: lạc Xuân - lúa Mùa chính vụ sang công thức 3 vụ: lạc Xuân - lúa Mùa sớm -đậu tương Đông cho lãi thuần cao hơn 11,1 triệu đồng Trên đất vàn, công thức luâncanh mới: Lúa Xuân muộn (áp dụng SRI) - đậu tương Hè - khoai tây Đông (giống vàmức phân bón mới) cho lãi thuần cao hơn 7,26 triệu đồng/ha so với công thức cũ (lúaXuân muộn - đậu tương Hè - khoai tây Đông) [45].

Nghiên cứu hiện trạng cơ cấu cây trồng trên đất ruộng theo hướng sản xuấthang hóa tại thành phố Lạng Sơn cho thấy: Hệ thống cây trồng tương đối phongphú, tuy nhiên hiệu quả kinh tế cho một mô hình luân canh chưa cao, lợi nhuận thuđược biến động từ 19,07 triệu đồng/năm đến 44,79 triệu đồng/năm tùy thuộc vàogiống cây trồng cũng như công thức luân canh Công thức luân canh phổ biến trênđất ruộng 2 vụ là Lúa Xuân - Lúa Mùa sớm - rau vụ Đông (hoặc Khoai tây) vàLúa Xuân - Lúa Mùa chính vụ Công thức luân canh phổ biến trên đất ruộng 1 vụlà ngô Xuân - Lúa Mùa - rau vụ Đông (khoai tây) hoặc ngô Xuân - Lúa Mùa - bỏhóa Trên cơ sở hiện trạng tác giả đã định hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng trênđất ruộng của TP Lạng Sơn theo 4 hướng chính: (1) Tăng thêm 1 vụ cây trồng mớitrong vụ Đông trên những diện tích đất thuận lợi của các khu vực đất hiện đang bỏhóa vụ Đông; (2) Chuyển đổi loại cây trồng sang những loại cây trồng mang tínhsản xuất hàng hoá; (3) Thay giống cây trồng mới và (4) Đưa thêm một số cây trồngmới vào công thức luân canh hiện có để đa dạng hoá cây trồng Công thức luâncanh chủ đạo: Rau Xuân - lúa Mùa sớm - rau Đông; Lúa Xuân - lúa Mùa sớm - rauĐông; Màu Xuân - lúa Mùa sớm - rau Đông; Ngoài ra còn có thể đưa thêm 1 sốchủng loại hoa vào trong cơ cấu vụ Đông ở những chân đất thuận lợi, ví dụ như hoalily; vì hiệu quả kinh tế của mô hình có trồng hoa cao hơn rất nhiều so với các câytrồng hàng năm khác Các loại rau được khuyến cáo trồng trong các công thức trên

là: cà chua, cải làn, su hào, cải bắp, súp lơ, cải ngọt, cải mơ, bí xanh [36]…

1.2.3 Một số nghiên cứu về chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng tại Thanh Hóa

Ngành nông nghiệp Thanh Hoá đang định hướng cho các địa phương và bàcon nông dân đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu cây trồng (CĐCCCT) theo hướng phùhợp với thị trường Việc CĐCCCT trong giai đoạn mới sẽ tập trung phát triển cácđối tượng cây trồng có thị trường tiêu thụ, có lợi thế cạnh tranh và đạt hiệu quả kinhtế cao, vừa thích ứng với biến đổi khí hậu, phát triển bền vững, vừa bảo đảm anninh lương thực quốc gia và góp phần xóa đói, giảm nghèo CĐCCCTgắn với tíchtụ, tập trung đất đai, từ đó tổ chức lại sản xuất nông nghiệp ở một số vùng, khu vực,tăng khối lượng sản phẩm hàng hóa, tạo ra được những vùng sản xuất nông nghiệp

tập trung, quy mô lớn, theo chuỗi giá trị [2] Từ năm 2016 đến hết tháng 3-2021,

toàn tỉnh Thanh Hoá đã chuyển đổi linh hoạt được hơn 45.000 ha đất trồng lúa, míavà sắn kém hiệu quả sang trồng các loại cây trồng khác đạt hiệu quả kinh tế caohơn Trong đó, chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên đất trồng lúa khoảng 30.000 ha, đấttrồng mía 10.000 ha, đất trồng sắn 5.000 ha Trong quá trình chuyển đổi, xuất hiệnnhiều mô hình chuyển đổi đạt hiệu quả kinh tế vượt trội, như: mô hình trồng càchua chín sớm tại huyện Thọ Xuân, lợi nhuận 120 đến 150 triệu đồng/ha/vụ; trồngcây dược liệu ở huyện Triệu Sơn, lợi nhuận 200 triệu đồng/ha/năm; trồng thuốc làoở huyện Quảng Xương, lợi nhuận từ 200 đến 250 triệu đồng/ha/vụ; trồng hoa ở cáchuyện Đông Sơn, Quảng Xương và TP Thanh Hóa, lợi nhuận 200 đến 350 triệuđồng/ha/năm [3].

Tại Thanh Hoá cũng đã có nhiều nghiên cứu có liên quan đến chuyển đổi cơcấu cây trồng hợp lý và theo hướng sản xuất hàng hoá.

Kết quả đề tài "Nghiên cứu cơ sở khoa học của sự hình thành hệ thống câytrồng mới ở các huyện vùng ven biển Thanh Hoá",đã góp phần quan trọng trongviệc định hướng và phát triển các hệ thống luân canh cây trồng tại các vùng đất cátven biển [1]

Kết quả nghiên cứu hệ thống cây trồng nông nghiệp của vùng đất ven biểntỉnh Thanh Hoá đã xác định được 2 hệ thống cây trồng nông nghiệp phù hợp chovùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa Trên chân đất chuyên 2 vụ lúa và tăng thêm vụđậu tương Đông với cơ cấu: Vụ Xuân (Lúa Thái Xuyên 111) - vụ Mùa (Lúa HT9) -vụ Đông (Đậu tương NAS-S1); Trên chân đất chuyên màu bố trí cơ cấu: Vụ Xuân(Lạc L26) - vụ Mùa (Đậu xanh ĐX208) - vụ Đông (Lạc giống L26) [13].

Kết quả nghiên cứu cơ sở khoa học chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướngsản xuất hàng hoá tại Thành phố Thanh Hoá giai đoạn 2012 - 2015 đã xác địnhđược 4 loại đất có thể đưa vào chuyển đổi theo hướng sản xuất hàng hóa Bên cạnhđó, đề tài cũng tuyển chọn được giống lúa HT1 và giống đậu tương ĐT26 phục vụchuyển đổi cùng 6 giải pháp cụ thể để đảm bảo thực hiện thắng lợi việc chuyển đổicơ cấu cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa hiệu quả cao và bền vững tại thànhphố Thanh Hóa [34].

Kết quả nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xác định hệ thống cây trồng thíchhợp ở huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa” đã xác định được bộ giống cây trồng

mới phù hợp để thực hiện chuyển đổi hệ thống cây trồng tại huyện Thạch Thành,tỉnh Thanh Hóa: giống lúa Hồng Đức 9, Gia Lộc 102, giống ngô NK 4300, giốnglạc L 26 và giống đậu tương ĐT26 Bên cạnh đó, đề tài đã xác định được hệ thốngcây trồng thích hợp cho các chân đất khác nhau của huyện Thạch Thành, tỉnh ThanhHóa như: lúa Xuân - lúa Mùa - đậu tương Đông; mía xen lạc/đậu tương; cao su xenlạc/đậu tương và mô hình canh tác lúa - cá - vịt trên chân đất trũng nâng cao hiệuquả kinh tế, xã hội và môi trường [54].

1.2.4 Một số định hướng định hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên địa bàntỉnh Thanh Hóa

1 Trong định hướng tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh Thanh Hóa địnhhướng tiếp tục đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi theo hướng nâng

cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững Thực hiện chuyển đổi cơ cấu giống, cơcấu mùa vụ, cơ cấu cây trồng; chuyển đổi 17.350 ha đất lúa và 3.375 ha đất mía

kém hiệu quả sang trồng các loại cây trồng có giá trị cao hơn; tập trung phát triển 07

cây trồng có lợi thế: lúa thâm canh năng suất, chất lượng cao; ngô thâm canh; rau

an toàn; mía thâm canh, cây ăn quả; hoa, cây cảnh; cây làm thức ăn chăn nuôi Đẩymạnh phát triển mạnh khoa học công nghệ, tập trung phát triển nông nghiệp ứngdụng công nghệ cao, nông nghiệp an toàn, nông nghiệp tinh hoa để tạo lợi thế cạnhtranh cho sản phẩm.

2 Tiếp tục định hướng phát triển nông nghiệp tại các vùng: (1) Vùng trungdu miền núi phát triển mạnh lĩnh vực lâm nghiệp, cây ăn quả, các loại cây nguyênliệu gắn với chế biến; phát triển chăn nuôi, nhất là chăn nuôi đại gia súc, các con

nuôi đặc sản; đẩy mạnh nuôi thủy sản tại các hồ thủy điện, thủy lợi; (2) Vùng đồngbằng định hướng sản xuất nông nghiệp quy mô lớn, công nghệ cao, vùng sản xuất

nông nghiệp sạch, nông nghiệp hữu cơ; phát triển các vùng sản xuất chuyên canhtập trung; Phát triển chăn nuôi theo hướng tập trung, nuôi trồng thủy sản nướcngọt theo hướng thâm canh, đa dạng hóa các đối tượng nuôi ; (3) Vùng ven biển

phát triển toàn diện khai thác, nuôi trồng và dịch vụ hậu cần thủy sản trên cơ sở đẩymạnh chuyển đổi cơ cấu nuôi trồng thủy sản, xây dựng và nhân rộng mô hình nuôihiệu quả, bền vững; đẩy mạnh khai thác hải sản xa bờ gắn với bảo vệ chủ quyềnbiển đảo; Hình thành các vùng sản xuất lúa gạo, rau, quả chất lượng, phát triển hoa,cây cảnh phục vụ đô thị và du lịch; ổn định diện tích đầu tư thâm canh cây cói phụcvụ phát triển ngành nghề nông thôn và xuất khẩu

1.2.5 Tình hình nghiên cứu về cây lúa

1.2.5.1 Nghiên cứu chọn tạo giống lúa

a) Nghiên cứu chọn tạo và tuyển chọn giống lúa chất lượng trên thế giới

Bằng các phương pháp chọn tạo giống khác nhau, các nhà khoa học trong vàngoài nước đã tạo ra được hàng loạt giống lúa chất lượng mới trong những nămqua Thành tựu này góp phần làm phong phú thêm bộ giống lúa, tăng năng suất vàsản lượng lúa trên thế giới

Tại Trung Quốc, Hàn Quốc, Philippin và Srilanka, trên 90% diện tích trồnglúa là các giống lúa cải tiến Ở Ấn Độ, Indonesia, Pakistan, Malayxia diện tích trồnglúa cải tiến chiếm tới 60% Các nước: Ấn Độ, Bangladesh và Pakistan là nơi cónguồn gen lúa chất lượng phong phú, đáng chú ý nhất là giống lúa Basmati 370.Hiện nay, các nước này đang tích cực thực hiện chương trình cải tiến giống lúa, tạora những giống lúa thuần và lúa lai mới có năng suất, chất lượng cao và mang genchất lượng của giống Basmati [104].

Bằng phương pháp chiếu xạ, giống chất lượng đột biến Khooshboo 95 đượcchọn tạo có năng suất cao và chiều cao cây thấp hơn 22% so với giống Jajai 77 ỞThái Lan, Rani N S và cộng sự (2006) cho biết giống RD15 được tạo bằng kỹthuật đột biến từ giống Khao Dawk Mali 105 có thời gian sinh trưởng ngắn hơnKhao Dawk Mali 105 từ 7 đến 10 ngày mà vẫn giữ được phẩm chất tốt của KhaoDawk Mali 105 Năm 2013, nhóm nghiên cứu Boonsirichai K đã xử lý đột biếnkhông cảm ứng quang chu kỳ và thu được 3 dòng lúa số 1, 4 và 16 từ Khao DawkMali 105 [105].

Theo phương pháp lai và chọn lọc quần thể phân ly, giống lúa lai thơm PusaBasmati-1 có dạng hình thấp, năng suất cao, mất tính cảm quang đã được chọn tạotừ tổ hợp lai giữa giống dòng mẹ CMS thơm với dòng bố Basmati 370 Kết quả