Nghiên cứu góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm theo hướng sử dụng hợp lí tài nguyên

Nghiên cứu góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm theo hướng sử dụng hợp lí tài nguyên

1 Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Huyện Khoái Châu nằm ở phía Tây của tỉnh Hng Yên, thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, phía Bắc giáp huyện Văn Giang và Yên Mỹ, phía Đông giáp huyện Ân Thi, phía Nam giáp huyện Kim Động và phía Tây là sông Hồng Huyện Khoái Châu đợc tái lập từ ngày 1/9/1999 gồm 25 đơn vị hành chính, trong đó có 1 thị trấn và 24 xã Tổng diện tích tự nhiên của Khoái Châu là 13091,55 ha, trong đó đất nông nghiệp có 8622,81 ha (chiếm 65,87 % tổng diện tích tự nhiên) Dân số tính đến tháng 10 năm 2008 trên 19 vạn ngời

Khí hậu của huyện Khoái Châu mang đặc trng nhiệt đới gió mùa, một năm chia làm

2 mùa rõ rệt: mùa ma (từ tháng 5 đến tháng 10) nóng ẩm, ma nhiều và mùa khô (từ tháng

11 đến tháng 4 năm sau) thờng lạnh Nhiệt độ trung bình năm khoảng 24,30C, độ ẩm bình quân năm 85% Mùa ma tập trung đến 80% lợng ma cả năm, gây úng lụt ảnh hởng xấu

đến sản xuất, ngợc lại mùa khô có nhiệt độ thấp, và có ma phùn, thích hợp cho gieo trồng nhiều loại cây ôn đới ngắn ngày có giá trị kinh tế cao Bên cạnh đó, hệ thống thuỷ lợi khá phát triển với công trình Bắc - Hng - Hải đã giúp cho Khoái Châu chủ động tới và tiêu nớc cũng nh mở rộng diện tích cây vụ đông, nâng cao hệ số sử dụng đất

Trên địa bàn huyện Khoái Châu hiện có các hệ thống giao thông khá đồng bộ gồm Quốc lộ 39A, các tỉnh lộ 199, 204, 205, 206, 209, tuyến đê sông Hồng, các huyện lộ và đ-ờng liên thôn, liên xã, cùng tuyến đờng thủy sông Hồng tạo thành mạng lới giao thông thuận lợi cho việc phát triển giao lu hàng hoá từ Khoái Châu đến các vùng phụ cận và ngợc lại

Cây trồng và hệ thống cây trồng trong huyện tơng đối đa dạng, phong phú từ các cây ăn quả lâu năm nh nhãn, cam, quýt ; các cây trồng ngắn ngày nh rau, đậu đến cây d-

ợc liệu Trong đó lúa nớc là cây trồng chủ yếu Năng suất lúa của huyện luôn dẫn đầu tỉnh Hng Yên, năm 2009 năng suất lúa bình quân đạt từ 64 - 65,25 tạ/ha

Trong sản xuất nông nghiệp, khó khăn thờng gặp là điều kiện thời tiết, khí hậu Khí hậu nhiệt đới, gió mùa ở nớc ta có tính biến động rất lớn, mùa khí hậu thờng dao động rất mạnh cả về cờng độ và độ dài mùa Vì thế, trong cuộc cách mạng về giống, nhiều giống cây trồng mới cha thích ứng với thời vụ, điều kiện khí hậu có thể làm cho cơ cấu mùa vụ bị

đảo lộn Hiệu quả của hệ thống cây trồng bị thay đổi, những năm gặp điều kiện thời tiết thuận lợi thì các công thức luân canh triển khai hợp lý, năng suất cây trồng cao, ngợc lại thì năng suất cây trồng thấp, nhiều khi bị thất thu hoàn toàn Để nâng cao hiệu quả hệ thống cây trồng, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên khí hậu, cần phải đánh giá cơ cấu mùa

vụ cây trồng, đề ra các biện pháp né tránh thiên tai, hạn chế đến mức thấp nhất tác hại do thời tiết, khí hậu gây nên

Để phục vụ cho quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá, phơng hớng phát triển kinh tế của huyện Khoái Châu là: đẩy mạnh thâm canh tăng năng suất cây trồng, khai thác tiềm năng sinh thái để tăng vụ, tăng diện tích những loại cây trồng chất lợng cao, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến, các thành tựu kinh tế kỹ thuật, phát triển cơ sở hạ tầng, công nghiệp chế biến, dịch vụ nông nghiệp nhằm thúc đẩy nông nghiệp phát triển

Xuất phát từ những lý do trên, đợc sự đồng ý của bộ môn Hệ thống nông nghiệp và

sự hớng dẫn của PGS.TS Đoàn Văn Điếm, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:“Nghiên cứu góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm theo hớng sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu tại huyện Khoái Châu - tỉnh Hng Yên”

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Điều tra, đánh giá điều kiện khí hậu và hệ thống cây trồng hàng năm trên địa bàn huyện Khoái Châu, đề xuất một số giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu, góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm, nâng cao hiệu quả sản xuất

1.2.2 Yêu cầu

- Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, phát hiện tiềm năng và những hạn chế

đối với hệ thống cây trồng hàng năm tại huyện Khoái Châu, tỉnh Hng Yên

- Phân tích thực trạng hệ thống cây trồng hàng năm tại huyện Khoái Châu - tỉnh

H-ng Yên, tác độH-ng của điều kiện khí hậu đối với chúH-ng

- Đánh giá hiệu quả kinh tế hệ thống cây trồng hàng năm của huyện Khoái Châu - Hng Yên

- Thử nghiệm một số giống cây trồng mới và đề xuất một số giải pháp góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm theo hớng sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu,

1.3 ý nghĩa của đề tài

1.3.1 ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung phơng pháp luận về hệ thống cây trồng, cơ cấu mùa vụ cây trồng hàng năm, hiệu quả sử dụng tài nguyên thiên nhiên và định hớng xây dựng hệ thống cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu của huyện Khoái Châu

1.3.2 ý nghĩa thực tiễn

- Làm cơ sở khoa học để định hớng quy hoạch cơ cấu mùa vụ cây trồng hàng năm phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của huyện Khoái Châu - Hng Yên

- Làm tài liệu tham khảo cho các nhà hoạch định, quản lý, kỹ thuật chỉ đạo sản xuất

bố trí cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu mang lại hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo sản xuất nông nghiệp bền vững

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần xây dựng đợc cơ cấu cây trồng hàng năm cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao phù hợp với điều kiện khí hậu của địa phơng Từ đó

đẩy mạnh sản xuất, tăng thu nhập cho ngời dân huyện Khoái Châu - Hng Yên

1.4 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tợng nghiên cứu

- Các tài liệu thứ cấp về điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế, xã hội của huyện Khoái Châu, tỉnh Hng Yên

- Các công thức luân canh và lịch thời vụ đối với cây lúa và ngô tại huyện

- Các giống cây trồng, thời vụ và công thức luân canh làm thử nghiệm

- Các phơng thức canh tác của các hộ nông dân trong vùng nghiên cứu

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Đề tài tập trung nghiên cứu, phân tích một số yếu tố về điều kiện khí hậu, đất đai, nguồn nớc, kinh tế xã hội và hệ thống cây trồng hàng năm trên địa bàn huyện Khoái Châu, tỉnh Hng Yên

- Đề tài tập trung phân tích những biến động về tình hình khí hậu của các thời vụ sản xuất lúa và ngô ở huyện Khoái Châu thông qua các số liệu khí tợng thống kê của Trung tâm Khí tợng Thuỷ văn Hng Yên.

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 08/2009 đến tháng 06/2010

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Lý thuyết hệ thống cây trồng

2.1.1 Các lý thuyết về hệ thống

- Hệ thống nông nghiệp

2.2 Tình hình nghiên cứu về hệ thống cây trồng trong nớc và ngoài nớc

2.2.1 Tình hình nghiên cứu ở nớc ngoài

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nớc

2.3 Phơng pháp đánh giá điều kiện khí hậu

2.3.1 Phơng pháp đánh giá điều kiện khí hậu trên thế giới

2.3.2 Phơng pháp đánh giá điều kiện khí hậu ở Việt Nam

2.4 Phơng pháp phân tích hiệu quả hệ thống cây trồng

2.5 Sản xuất nông nghiệp bền vững

3 Néi dung vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu

3.1 Néi dung nghiªn cøu

3.1.1 §¸nh gi¸ ®iÒu kiÖn tù nhiªn, kinh tÕ x· héi cña huyÖn Kho¸i Ch©u

3.1.2 Thực trạng hệ thống cây trồng hàng năm của huyện Khoái Châu

3.1.3 Đánh giá điều kiện khí hậu nông nghiệp theo thời vụ sản xuất lúa và ngô ở huyện Khoái Châu

3.1.4 Thử nghiệm một số giống cây trồng mới ở huyện Khoái Châu

3.1.5 Đề xuất một số giải pháp góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm ở huyện Khoái Châu theo hớng sử dụng hợp lý tài nguyên khí hậu

3.2 phơng pháp nghiên cứu

3.2.1 Thu thập các thông tin thứ cấp hiện có của huyện Khoái Châu

- Vị trí địa lý

- Các đặc trng về thời tiết

- Điều kiện đất đai, địa hình, nguồn nớc

- Hiện trạng sử dụng đất

- Tình hình dân số, lao động, cơ sở hạ tầng

- Điều kiện kinh tế chung, các tổ chức xã hội

3.2.2 Điều tra hoạt động sản xuất nông hộ bằng phiếu câu hỏi

- Chọn 3 xã đặc trng đại diện cho 3 vùng sinh thái trong huyện là Hồng Tiến, Tân Dân, Đại Tập

- Sử dụng phiếu điều tra

Sử dụng 90 phiếu điều tra Mỗi xã chọn 3 thôn, chọn các hộ điều tra theo phơng pháp ngẫu nhiên, một số thông tin sau:

+ Hệ thống cây trồng hàng năm

+ Đất đai: diện tích, thành phần cơ giới đất, địa hình (chân đất)

+ Cây trồng: giống, thời vụ, kỹ thuật chăm sóc, năng suất, chi phí

3.2.3 Triển khai các mô hình thử nghiệm

3.2.3.1 Mô hình thử nghiệm một số giống ngô mới trồng vụ đông trong công thức luân canh: Đậu tơng - Lúa mùa - Ngô đông.

* Giống ngô đợc trồng thử nghiệm: 30N34, C919 là giống ngô lai của Mỹ sản xuất, giống LVN61 là giống ngô lai của Viện Nghiên cứu ngô và giống ngô đối chứng là LVN99.

* Địa điểm thực hiện: tại xã Tân Dân - huyện Khoái Châu

* Phơng pháp bố trí: Mô hình đợc bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), 4 giống và 3 lần nhắc lại trên 4 thửa ruộng của 4 hộ nông dân, cứ 1 thửa ruộng của một hộ nông dân đợc chia làm 3 phần và trồng một giống ngô, mỗi một phần là một lần nhắc lại Diện tích mỗi thửa ruộng khoảng 360 - 500 m2

* Các biện pháp kỹ thuật:

- Làm đất: Sau khi thu hoạch lúa mùa, cầy lật luống và đặt ngô bầu để tranh thủ thời

vụ, khi đặt bầu xoay lá ngô để tận dụng ánh sáng quang hợp, đảm bảo mật độ trên ruộng

+ Bón lót: Sau khi đặt bầu ngô bón toàn bộ phân chuồng + phân lân vào xung quanh

bầu ngô (cách bầu 2 - 3 cm) rồi xúc đất vun kín gốc

Thúc lần 3 (khi cây ngô xoắn nõn): bón 1/3 lợng phân đạm còn lại bằng cách hoà tan phân đều trong nớc tới xung quanh gốc, bón phân theo rạch cách gốc 15 - 20 cm, xới xáo và vun gốc.

Sau khi trồng thờng xuyên thăm đồng, tiến hành dặm tỉa kịp thời vào những nơi cây chết, đảm bảo độ ẩm thích hợp, bổ sung nớc tới khi hạn và tiêu nớc kịp thời khi gặp ma úng,

đồng thời thờng xuyên thăm đồng để phát hiện sâu bệnh và phòng trừ kịp thời

* Các chỉ tiêu theo dõi:

Khi ngô chín vàng (trên 95% số bắp chuyển vàng) thì tiến hành lấy mẫu Mỗi ruộng thử nghiệm lấy 15 cây, lấy mẫu theo 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc lại lấy ngẫu nhiên

5 cây, đo đếm các chỉ tiêu sinh trởng và phát triển, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất:

- Các chỉ tiêu về sinh trởng và phát triển

+ Thời gian sinh trởng (ngày): Đợc tính từ khi làm bầu đến khi thu hoạch

+ Chiều cao cây (cm/cây): Đo từ gốc đến điểm đầu tiên phân nhánh cờ Chiều cao cây của mỗi giống đợc tính bằng chiều cao trung bình của 15 cây

+ Số hạt/hàng: Tổng số hạt/tổng số hàng trên bắp

+ P1000 hạt (gam): Trộn số hạt của một giống lại, sau khi đã phơi khô ta xác định đợc khối lợng 1000 hạt bằng cách: đếm 2 lần, mỗi lần 500 hạt , cân khối lợng của 500 hạt đợc P1, tiếp tục cân khối lợng của 500 hạt tiếp theo đợc khối lợng P2 Nếu khối lợng P1 và P2 chênh lệch nhau không quá 5% thì khối lợng của 1000 hạt là P = P1 + P2 Nếu khối lợng P1

và P2 chênh lêch nhau trên 5% thì phải cân tiếp 500 hạt lần 3 và tính toán nh trên

Số bắp hữu hiệu/cây x Số hàng hạt/bắp x Số hạt/hàng x P1000 hạt + Năng suất cá thể (g/cây) =

1000

+ Năng suất lý thuyết (tạ/ha)

Năng suất cá thể x số cây/m2NSLT (tạ/ha) = 10.000 x

100.000

+ Năng suất thực thu (tạ/ha)

3.2.3.2 Mô hình thử nghiệm một số giống lúa mới ở vụ xuân trong công thức luân canh: Lúa xuân - Lúa mùa - Ngô đông.

* Địa điểm thực hiện: tại xã Hồng Tiến

* Giống thử nghiệm: 3 giống lúa lai 3 dòng của Trung Quốc là Thục Hng 6, Dơng Quang 18 và N.u 69, Q5 là giống đối chứng

* Phơng pháp bố trí: mô hình bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), 4 giống với

3 lần nhắc lại trên 4 thửa ruộng của các hộ nông dân, cứ 1 thửa ruộng đợc chia làm 4 phần, 1/4 thửa ruộng trồng giống lúa lai 3 dòng Thục Hng 6, 1/4 thửa ruộng trồng giống lúa lai 3 dòng Dơng Quang 18, 1/4 thửa ruộng trồng giống lúa lai 3 dòng N.u 69 và 1/4 thửa ruộng trồng giống Q5 Diện tích mỗi thử ruộng khoảng 360 - 500 m2

* Quy trình kỹ thuật:

- Lợng giống: 27kg/ha

- Ngày cấy: 20/02/2010, cấy khi mạ đợc 2,5 - 3 lá

- Làm đất: cày ải, trớc khi cấy bừa kỹ và nhuyễn

- Lợng phân bón cho 1 ha: 8,5 tấn phân chuồng ủ mục + 130 kg N + 90 kg P2O5 +

Bón thúc lần 2 (khi lúa đứng cái làm đòng): 10% lợng đạm + 50% lợng kali còn lại.

* Các chỉ tiêu theo dõi:

Khi lúa chín vàng (trên 95% số hạt chắc chuyển vàng) thì tiến hành lấy mẫu Mỗi mỗi lần lặp lại lấy 15 khóm, lấy mẫu theo 5 điểm đờng chéo, mỗi điểm lấy ngẫu nhiên 3 khóm, thu cả rễ rửa sạch đo đếm các chỉ tiêu về sinh trởng và phát triển, năng suất và cấu thành năng suất:

- Chỉ tiêu về sinh trởng và phát triển:

+ Thời gian sinh trởng(ngày)

+ Chiều cao cây(cm/cây)

Trong đó: R tổng lợng ma (mm)

PET: Bốc thoát hơi nớc tiềm năng (mm)

Chỉ số ẩm MI (Moisture Index) là đại lợng biểu thị khả năng đáp ứng nớc để duy trì độ ẩm cho cây trồng trong giai đoạn khí hậu khô hạn Các giới hạn chỉ số ẩm (MI) đánh giá theo các cấp tơng ứng với đặc điểm khí hậu:

Phơng pháp xác định bốc thoát hơi nớc tiềm năng (PET):

Bốc thoát hơi nớc tiềm năng (Potential Evapo-Transpiration - PET) đợc xác định thông qua bức xạ tổng cộng và nhiệt độ trung bình giai đoạn theo phơng pháp của Monteith J.L đã đợc FAO ứng dụng khi lập phần mềm CROPWAT (1990)

PET đợc tính theo công thức:

Qs(0,025ts + 0,08)PET = - 59

Trong đó: Qs là bức xạ tổng cộng trong tuần (cal/cm2/tuần); ts là nhiệt độ trung bình tuần (0C)

* Phơng pháp tính bức xạ quang hợp (Photosynthesis Active Radiation - PAR)

Bức xạ quang hợp đợc xác định thông qua số giờ nắng/ngày Tơng quan giữa nắng

và bức xạ quang hợp ở Đồng bằng Bắc bộ qua các tháng nh sau:

Tháng Phơng trình hồi quy Hệ số tơng quan

* Dùng chơng trình Excel và đánh giá thực nghiệm bằng IRRISTAT 5.0

* Tính hiệu quả kinh tế:

- Tổng thu nhập (GR) = năng suất x giá bán

- Tính tổng chi phí lu động (TVC) = Chi phí vật chất + chi phí lao động

- Chi phí vật chất nh chi phí vật t + giống + thuốc BVTV + nớc tới (không tính công lao động)

- Thu nhập = Tổng thu - Tổng chi phí vật chất

- So sánh hiệu quả của hai hệ thống cũ và mới, áp dụng công thức tính tỷ trọng chênh lệch thu nhập trên chênh lệch chi phí (MBCR):

MBCR = GR(mới) - GR(cũ)

TVC(mới) - TVC(cũ)

Điều kiện áp dụng hệ thống cây trồng mới là:

TVCmới - TVCcũ > 0; MBCR ≥ 2

4 Các kết quả đã làm đợc

4.1 Đặc điểm chung về huyện Khoái Châu

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

* Vị trí địa lý: Khoái Châu là huyện thuộc vùng đồng bằng sông Hồng nằm ở phía tây của tỉnh Hng Yên, trung tâm huyện là thị trấn Khoái Châu Huyện Khoái Châu có ranh giới tiếp giáp nh sau:

- Phía Bắc giáp huyện Văn Giang và Yên Mỹ

- Phía Đông giáp huyện Ân Thi

- Phía Nam giáp huyện Kim Động

- Phía Tây giáp Hà Tây (nay là Hà Nội) và đợc ngăn cách bởi sông Hồng

* Tài nguyên khí hậu

Bảng 4.1 Một số chỉ tiêu khí tợng huyện Khoái Châu từ năm 1995 - 2009

Tháng

Nhiệt độ ( 0 C) Độ ẩm

(%)

Lợng ma (mm)

Số giờ nắng

Bốc hơi (mm)

Tèi cao Tèi thÊp

Trung b×nh

Nguån : Trung t©m KhÝ tîng Thuû v¨n Hng Yªn

4.1.2 §iÒu kiÖn kinh tÕ x· héi

* Sù t¨ng trëng kinh tÕ ë huyÖn Kho¸i Ch©u

B¶ng 4.2 C¬ cÊu kinh tÕ cña huyÖn Kho¸i Ch©u tõ n¨m 2007 - 2009

cÊu (%)

cÊu(%)

GTSX C¬

cÊu(%)

Nguồn: Phòng Thống kê huyện Khoái Châu

* Tình hình phát triển xã hội ở huyện Khoái Châu

- Dân số: tính đến tháng 10 năm 2008 toàn huyện có 195.309 ngời

- Giáo dục: toàn huyện có 89 trờng học các cấp Năm 2009 đã có 21 trờng chuẩn Quốc gia đạt 23,59%

- Y tế: mỗi xã trong huyện có một trạm y tế, năm 2009 có 20/25 xã đạt chuẩn Quốc gia về y tế, đạt 80%

- Thông tin liên lạc: Khoái Châu có 01 bu điện tổng và 25 bu điện văn hóa xã đợc trang bị máy móc thiết bị tiên tiến và phủ sóng toàn huyện

- Cơ sở hạ tầng: Khoái Châu có 964,5 km đờng bộ, trong đó 53,3 km đờng tỉnh và quốc lộ; 19,3 km đờng tỉnh uỷ thác cho huyện quản lý; 34,9 km đờng huyện; 857 km đờng

do xã, thôn quản lý

4.2 Thực trạng sử dụng đất đai ở Khoái Châu năm 2009

Bảng 4.3 Hiện trạng sử dụng đất năm 2009 của huyện Khoái Châu

(ha)

Cơ cấu 1 (%)

Cơ cấu 2 (%)Tổng diện tích đất tự nhiên 13091,55 100,00 100,001.1 Đất sản xuất nông nghiệp 7767,09 59,33 65,87