nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng hàng năm nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp tại huyện văn lâm, tỉnh hưng yên

Hoàn thiện hệ thống hoặc phát triển HTCT mới, trên thực tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng và giống cây trồng, đảm bảo các thành phần trong

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội

-

Nguyễn thị đảm

Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng hàng năm nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông ngiệp tại huyện Văn Lâm - tỉnh Hưng Yên

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và ch−a hề đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đ0

đ−ợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn đ0 đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Đảm

Lời cảm ơn

Trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đ0 nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của các cá nhân và tập thể

Trước tiên, tôi xin được bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đoàn Văn Điếm – Bộ môn Tài nguyên và môi trường - người đ0 tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Hệ thống nông nghiệp – Khoa Nông học - Trường Đại Học Nông nghiệp Hà Nội đ0 giúp

đỡ tôi hoàn thành luận văn của mình

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn, phòng Thống kê, kinh tế, dân số, cán bộ và nhân dân huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên đ0 giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn của mình

Để hoàn thành luận văn này tôi còn nhận được sự động viên, khích lệ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong cơ quan

Hà Nội, ngày tháng… năm 2010

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Đảm

Môc lôc

4.1 Ph©n tÝch ®iÒu kiÖn tù nhiªn, kinh tÕ, x0 héi cña huyÖn V¨n L©m 34

4.2.3 Đất ch−a sử dụng 48

4.3.3 Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng chính trong huyện 55 4.3.4 So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng

chính trên các chân đất khác nhau của huyện Văn Lâm 63 4.4 Đề xuất một số giải pháp góp phần cải tiến hệ thống cây trồng

4.5 Mô hình thử nghiệm một số giống cây trồng mới trên địa bàn

4.5.1 Mô hình thử nghiệm một số giống khoai tây mới trồng trong vụ

đông trong hệ thống cây trồng: D−a chuột xuân - lúa mùa – khoai

4.5.2 Mô hình thử nghiệm một số giống lúa mới trồng trong vụ xuân

trong công thức luân canh: Lúa xuân - lúa mùa – Cà chua đông 88

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t CCCT C¬ cÊu c©y trång

Danh mục bảng

4.1 Một số chỉ tiêu khí t−ợng huyện Văn Lâm từ năm 1995 - 2009 364.2 Cơ cấu kinh tế của huyện Văn Lâm từ năm 2007 – 2009 404.3 Hiện trạng sử dụng đất của huyện Văn Lâm năm 2009 47

4.13 Hiệu quả kinh tế trên 1ha của các công thức luân canh cây trồng

4.14 Hiệu quả kinh tế trên 1ha các công thức luân canh trên đất

4.19 HiÖu qu¶ kinh tÕ cña c¸c gièng khoai t©y trång thö nghiÖm trong

4.20 HiÖu qu¶ kinh tÕ trªn 1ha cña c¸c c«ng thøc lu©n canh ®−îc thö

4.21 N¨ng suÊt vµ c¸c yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt cña gièng lóa trång

4.20 HiÖu qu¶ kinh tÕ cña c¸c gièng lóa trång thö nghiÖm trong vô

4.21 HiÖu qu¶ kinh tÕ trªn 1ha cña c¸c c«ng thøc lu©n canh ®−îc thö

Danh mục hình

4.2 Một số chỉ tiêu khí t−ợng huyện Văn Lâm từ năm 1995 – 2009 37 4.3 Cơ cấu kinh tế của huyện Văn Lâm giai đoạn 2007 – 2009 40 4.4 Hiện trạng sử dụng đất của huyện Văn Lâm năm 2009 48

4.7 Năng suất của các giống khoai tây trồng ở vụ đông năm 2009 82 4.8 Năng suất các giống lúa trồng thử nghiệm vụ xuân năm 2009 89

1 Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Huyện Văn Lâm nằm ở phía Bắc của tỉnh Hưng Yên, thuộc vùng đồng bằng sông Hồng, phía Bắc giáp thành phố Hà Nội và tỉnh Bắc Ninh, phía Tây giáp huyện Văn Giang, phía Nam giáp huyện Yên Mỹ và huyện Mỹ Hào, phía

Đông giáp tỉnh Hải Dương Tổng diện tích tự nhiên của Văn Lâm là7443,25ha, trong đó đất nông nghiệp có 3970,27ha chiếm 53,34% tổng diện tích tự nhiên Dân số tính đến ngày 30/11/ 2009 trên 10 vạn người Hệ thống cây trồng trong huyện tương đối đa dạng, phong phú từ các cây ăn quả lâu năm như nh0n, cam, quýt ; các cây trồng ngắn ngày như rau, đậu các loại đến cây dược liệu và lúa nước là cây trồng chủ yếu Năng suất lúa của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên, bình quân đạt từ 61 - 62 tạ/ha/vụ.

Khí hậu của huyện Văn Lâm nói riêng và tỉnh Hưng Yên nói chung mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, được chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10) nóng ẩm, mưa nhiều và mùa khô (từ tháng 11

đến tháng 4 năm sau) thường lạnh Trong thời kỳ đầu của mùa khô khí hậu tương đối khô, nửa cuối thì ẩm ướt và có mưa phùn Nhiệt độ trung bình năm khoảng 24,250C, cao nhất là 380C - 390C và thấp nhất không dưới 60C, độ ẩm bình quân năm 85% Mùa mưa tập trung đến 80% lượng mưa cả năm, gây úng lụt ảnh hưởng xấu đến sản xuất, ngược lại mùa khô thường lạnh và có mưa phùn, thích hợp cho gieo trồng nhiều loại cây ôn đới ngắn ngày có giá trị kinh

tế cao, vì vậy vụ đông đ0 và đang trở thành vụ sản xuất chính của huyện Văn Lâm Bên cạnh đó, hệ thống thuỷ lợi nội đồng tương đối hoàn chỉnh, đáp ứng nhu cầu sản xuất nông nghiệp Toàn huyện có 205 trạm bơm tưới, tiêu Trong

đó, Công ty Khai thác công trình thuỷ lợi quản lý 11 trạm bơm Nhìn chung hệ thống thuỷ lợi nội đồng phần nào đ0 đảm bảo cho việc tưới tiêu nước kịp thời

phục vụ cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt

Hàng năm các x0 đều triển khai nạo vét hố hút, kênh dẫn nước đạt 89,2% kế hoạch, nạo vét được 5551m3 kênh tưới đạt 71,8%, kênh tiêu 9112m3đạt 50,3%, hố hút các trạm bơm là 2635m3 đạt 52,5%, thuỷ lợi nội

lộ 196 từ Mỹ Hào đến Cầu Gáy, huyện lộ 19, 198, 206, 196B, 207, 5B cùng

hệ thống giao thông liên thôn, x0 và đường nội đồng Đến nay toàn bộ hệ thống các trục đường chính đều được kiên cố hoá như: trải nhựa, bê tông hoặc

đá cội còn lại là đường đất chủ yếu là đường giao thông nội đồng

Từ sau khi có chỉ thị 100CT/TƯ và luật đất đai ra đời, nông dân cả nước nói chung và huyện Văn Lâm nói riêng đ0 được giao quyền sử dụng đất đai lâu dài và quyền chuyển nhượng đất, điều đó đ0 khích lệ họ yên tâm đầu tư vào sản xuất, chuyển đổi phương thức sản xuất và cơ cấu cây trồng Nhiều diện tích đất trước kia trồng cây hàng năm, nay đ0 chuyển sang trồng cây ăn quả lâu năm Việc trồng cây gì, nuôi con gì để có hiệu quả kinh tế cao còn tuỳ thuộc vào nhận thức và sự lựa chọn của mỗi chủ hộ Hợp tác x0 chỉ giữ vai trò làm công tác dịch vụ như: làm đất, tưới, tiêu, vật tư phân bón, con, cây giống mới, bảo vệ cây trồng, vật nuôi theo phương thức kinh doanh Do vậy, việc làm thế nào để phát huy nội lực của vùng đất giàu tiềm năng: lao động, đất

đai, tiền vốn, kinh nghiệm sản xuất của vùng đất sông Hồng có “nền văn minh lúa nước” lâu đời là nhiệm vụ không chỉ của các nhà l0nh đạo địa phương mà còn là nhiệm vụ của các nhà nông nghiệp

Đặc biệt, Văn Lâm là một huyện gần thủ đô Hà Nội - một trung tâm

kinh tế, chính trị, khoa học kỹ thuật, văn hoá x0 hội lớn của cả nước Vì vậy, không thể “độc canh cây lúa nước mà còn phải chú ý đến việc nuôi trồng thuỷ sản, gieo trồng các cây thực phẩm, cây ăn quả với quy mô lớn, cây dược liệu, cây công nghiệp ngắn ngày và các cây trồng có giá trị kinh tế cao”, vừa khai thác sử dụng hợp lý và có hiệu quả các tài nguyên đất, nước và lao động, vừa bảo vệ môi trường và ngăn ngừa sự thoái hoá đất

Qua phân tích ở trên, chúng tôi thấy Văn Lâm là vùng đất giàu tiềm năng về

đất đai, vị trí địa lý, giao thông, hệ thống tưới tiêu cũng như hình thức canh tác khá phong phú Tuy nhiên 10 năm trở về đây một phần lớn đất nông nghiệp chuyển sang xây dựng nhà xưởng phục vụ cho sản xuất công nghiệp dẫn đến không những

đất nông nghiệp bị thu hẹp lại mà những lao động chính trong sản xuất nông nghiệp cũng bị giảm nhiều do bị thu hút vào làm cho các khu công nghiệp, trong khi đó nhu cầu về lương thực, rau quả và thực phẩm của khu vực ngày càng tăng

do không những đáp ứng nhu cầu của dân địa phương mà còn cho cả khu công nghiệp Như Quỳnh, Phố Nối A, B và khu đô thị Phố Nối sau này Đứng trước thực trạng đó, được sự đồng ý của Bộ môn Hệ thống nông nghiệp, dưới sự hướng dẫn

của PGS.TS Đoàn Văn Điếm, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu

cải tiến hệ thống cây trồng hàng năm nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp tại huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên”

1.2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Đánh giá thực trạng hệ thống cây trồng hàng năm tại huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên và đề xuất một số giải pháp chủ yếu góp phần hoàn thiện hệ thống cây trồng hàng năm của huyện nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp

1.2.2 Yêu cầu

- Đánh giá những điều kiện sản xuất nông nghiệp (tự nhiên - kinh tế, x0 hội), ảnh hưởng của chúng đối với hệ thống cây trồng hàng năm tại huyện Văn

1.3.1 ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung phương pháp luận về

hệ thống cây trồng theo quan điểm nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp

- Từ cơ sở khoa học trên, định hướng cho việc phát triển hệ thống cây trồng hàng năm phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, x0 hội cấp huyện 1.3.2 ý nghĩa thực tiễn

Góp phần định hướng xây dựng hệ thống cây trồng hàng năm cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao phù hợp với điều kiện kinh tế, x0 hội, từ đó đẩy mạnh sản xuất, tăng thu nhập cho người dân huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên

2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Khái niệm về hệ thống cây trồng

Theo Zandstra và ctv, (1981)[48], HTCT là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại bao gồm tất cả các hợp phần cần có để sản xuất một tổ hợp các cây trồng và mối quan hệ giữa chúng với môi trường Các hợp phần này bao gồm tất cả các yếu tố vật lý, sinh học, kỹ thuật, lao động và quản lý Ngoài ra, HTCT còn là các hình thức đa canh bao gồm: trồng xen, trồng gối, trồng luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn hỗn hợp, Công thức luân canh là

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

Theo Đào Thế Tuấn, (1984)[34], HTCT là thành phần các giống và loài cây

được bố trí trong không gian và thời gian của hệ sinh thái nông nghiệp nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế, x0 hội Theo tác giả, cơ cấu cây trồng (CCCT) là nội dung chính của hệ thống cây trồng Bố trí cây trồng hợp lý là biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm sắp xếp lại hoạt động của hệ sinh thái Một CCCT hợp lý chỉ khi nó lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu và né tránh thiên tai, lợi dụng các đặc tính sinh học của cây trồng, tránh sâu bệnh, cỏ dại, đảm bảo sản lượng cao và tỷ lệ hàng hoá lớn, đảm bảo phát triển tốt chăn nuôi và các ngành kinh tế hỗ trợ, sử dụng hợp lý lao động, vật tư, phương tiện

Theo Nguyễn Duy Tính, (1995)[31], HTCT là một thể thống nhất trong mối quan hệ tương tác giữa các loài cây trồng, giống cây trồng được bố trí hợp

lý trong không gian và thời gian

Do đặc tính sinh học của cây trồng và môi trường luôn biến đổi nên HTCT mang đặc tính động Vì vậy nghiên cứu HTCT không thể dừng lại ở một không gian và thời gian rồi kết thúc mà là việc làm thường xuyên để tìm ra xu thế phát

triển, yếu tố hạn chế và những giải pháp khắc phục để chuyển đổi HTCT nhằm mục đích khai thác ngày càng có hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên, tăng hiệu quả kinh tế - x0 hội phục vụ cuộc sống con người (Đào Thế Tuấn, 1984)[34]

Các nghiên cứu trong việc hoàn thiện hệ thống canh tác, hệ thống cây trồng cần dùng phương pháp phân tích hệ thống để tìm ra điểm hẹp hay chỗ thắt lại của hệ thống Đó là chỗ có ảnh hưởng không tốt đến hoạt động của hệ thống cần được tác động sửa chữa, khai thông để hệ thống hoàn thiện hơn, có hiệu quả kinh tế cao hơn (Đào Châu Thu, 2004)[28]

Hoàn thiện hệ thống hoặc phát triển HTCT mới, trên thực tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng và giống cây trồng,

đảm bảo các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với nhau, thúc

đẩy lẫn nhau, nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về điều kiện đất đai, tạo cho hệ thống

có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1991)[29]

Nghiên cứu để xây dựng một hệ thống mới đòi hỏi một trình độ cao hơn, trong đó cần có sự tính toán cân đối kỹ càng, tổ chức sắp xếp sao cho mỗi

bộ phận của hệ thống dự kiến nằm đúng vị trí trong mối quan hệ tương tác của các phần tử trong hệ thống, có thứ tự ưu tiên để đạt được mục tiêu của hệ thống một cách tốt nhất (Đào Châu Thu, 2004)[28]

Để có kế hoạch sản xuất của một vùng hay một đơn vị sản xuất, việc

đầu tiên phải đề cập đến là loại cây, diện tích, loại giống, loại đất, số vụ trong năm, để cuối cùng có một tổng sản lượng cao nhất trong điều kiện tự nhiên và x0 hội nhất định có trước ( Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh, 1987)[18].

Những năm 60-70 của thế kỷ XX, Đào Thế Tuấn cùng các CTV ở Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đ0 tiến hành nghiên cứu về hệ thống cây trồng ở vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng và đ0 đưa ra những nhận định cần

đạt được của một hệ thống cây trồng thích hợp phải là:

1- Khai thác tốt nhất các điều kiện khí hậu và tránh hoặc giảm được những tác hại của thiên tai đối với cây trồng

2- Khai thác tốt nhất các điều kiện về đất đai, bảo vệ và bồi dưỡng độ phì của đất

3- Khai thác tốt nhất các đặc tính sinh học của cây trồng ( khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, ngắn ngày, thích ứng rộng, khả năng chống chịu cao) nhằm đạt được hiệu quả sản xuất cao nhất

4- Tránh được tác hại của sâu bệnh, cỏ dại và các tác nhân sinh học khác với phương pháp sử dụng ít nhất các biện pháp hoá học

5- Đảm bảo tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao, đảm bảo hiệu quả kinh tế cao 6- Đảm bảo hỗ trợ cho các ngành sản xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi thiên nhiên ( Đào Thế Tuấn, 1989) [37]

2.1.2 Những yếu tố chi phối sự lựa chọn hệ thống cây trồng

Hệ thống cây trồng là thành phần, tỷ lệ các loại và giống cây trồng được

bố trí theo không gian và thời gian trong một hệ thống sinh thái nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất nguồn lợi tự nhiên, kinh tế x0 hội của nó Bố trí cây trồng hợp lý là biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm sắp xếp lại các hoạt động của

hệ sinh thái khi nó lợi dụng tốt nhất điều kiện khí hậu nhưng lại né tránh được thiên tai Lợi dụng đặc tính sinh học của cây trồng, tránh sâu bệnh và cỏ dại,

đảm bảo sản lượng cao và tỷ lệ hàng hoá lớn ( Lê Hưng Quốc, 1994) [19]

Việc xác định hệ thống cây trồng cho một vùng, một khu vực sản xuất đảm bảo hiệu quả kinh tế ngoài việc giải quyết tốt mối quan hệ giữa hệ thống cây trồng với các điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác, còn có mối quan hệ chặt chẽ với phương hướng sản xuất ở vùng, khu vực đó

* Cây trồng và hệ thống cây trồng

Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ thống cây trồng Việc xây dựng

hệ thống cây trồng hợp lý là chọn loại cây và giống cây trồng để lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế x0 hội Việc tìm ra các giống cây trồng thích hợp có năng suất cao, có giá trị lớn chính là trực tiếp làm tăng tính hợp lý của hệ thống cây trồng Với các tiến bộ khoa học kỹ thuật chọn tạo và

nhập nội giống như hiện nay giúp chúng ta có những bộ cây giống, cây trồng quý với các đặc tính như năng suất cao, chất lượng tốt, phạm vi thích ứng rộng, chống chịu được nhiều loại sâu bệnh

Với cây trồng con người có thể thay đổi, song phải trên cơ sở hiểu biết cây trồng về đặc điểm sinh học, yêu cầu của cây trồng, khả năng thích ứng và khả năng chống chịu của chúng

* Quần thể sinh vật và hệ thống cây trồng

Trong hệ sinh thái nông nghiệp ngoài thành phần chính là cây trồng còn

có các thành phần khác như cỏ dại, sâu bệnh, các vi sinh vật, các động vật các thành phần chính này cùng với cây trồng tạo nên một quần thể sinh vật, chúng chi phối sự sinh trưởng, phát triển của cây trồng

Theo các tác giả Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh (1987) [18] thì khi xây dựng hệ thống cây trồng cần chú ý đến các mối quan hệ theo nguyên tắc:

- Lợi dụng mối quan hệ tốt giữa các sinh vật với cây trồng

- Khắc phục, phòng tránh hoặc tiêu diệt mầm mống tác hại đối với cây trồng do các vi sinh vật gây nên

Trong quần thể cây trồng, quần thể chủ đạo của hệ thống cây trồng có những đặc điểm chủ yếu sau:

- Mật độ của quần thể do con người quy định trước từ lúc gieo trồng

- Sự sinh sản, tử vong và phát tán không xảy ra một cách tự phát mà chịu sự điều khiển của con người

- Sự phân bố không gian tương đối đồng đều do con người điều khiển

- Độ tuổi của quần thể cũng đồng đều vì có sự tác động của con người Trong hệ thống cây trồng cũng xảy ra sự cạnh tranh cùng loài hoặc khác loài Khi gieo trồng một loại cây trồng thì vấn đề cạnh tranh cùng loài rất quan trọng Cần xác định mật độ gieo trồng và các biện pháp điều chỉnh quần thể để giảm sự cạnh tranh trong loài Sự cạnh tranh khác loài cũng xảy ra khi ta trồng xen hoặc giữa cây trồng với cỏ dại Vì vậy, khi xây dựng hệ thống cây trồng

đó, yếu tố khí hậu tác động mạnh mẽ nhất đến cây trồng và hệ thống cây trồng

là nhiệt độ và ẩm độ

- Nhiệt độ và hệ thống cây trồng:

Từng loại cây trồng, bộ phận của cây (rễ, thân, hoa, lá…), các quá trình sinh lý của cây (quang hợp, hút nước, hút khoáng…) sẽ phát triển tốt ở nhiệt độ thích hợp Nhiệt độ lại có sự thay đổi theo tháng trong năm Vì vậy, để bố trí cây trồng phù hợp với nhiệt độ Viện sĩ nông học Đào Thế Tuấn đ0 chia cây trồng ra làm ba loại: Cây ưa nóng là thường sinh trưởng, phát triển, ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ 200C như lạc, lúa, đay, mía Cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng tốt ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 200C như: Lúa mì, khoai tây, xu

hào cải bắp Những cây trung gian là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh

200C để sinh trưởng ra hoa kết quả (Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh, 1987) [18]

Để hoàn thành chu kỳ sinh trưởng, mỗi cây trồng cần đạt được tổng tích

ôn nhất định Tổng tích ôn này phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng và yêu cầu nhiệt độ cao hay thấp của mỗi cây

Trong bố trí hệ thống cây trồng để xác định cây trồng trong một năm có thể đưa ra nhiệt độ của vùng, tổng nhiệt độ một vụ của cây trồng Nếu tính cả thời gian làm đất một vụ cây ưa lạnh cần khoảng 1800 - 20000C Cây ưa nóng cần 30000C ở đồng bằng Bắc bộ một năm sản xuất hai vụ lúa - một vụ đông thì cần tổng tích ôn 78000C (Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh, 1987) [18]

- Độ ẩm không khí và cây trồng

Độ ẩm có liên quan đến sinh trưởng, năng suất cây trồng Độ ẩm quá cao

sự thoát hơi nước của cây trồng khó khăn, độ mở của khí khổng thu hẹp lại, lượng CO2 xâm nhập vào cây giảm xuống dẫn đến làm giảm cường độ, giảm chất khô tích lũy, do đó giảm năng suất cây trồng Độ ẩm không khí cao còn tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều nấm bệnh, sâu hại phát triển (Trần Đức Hạnh, Đoàn Văn Điếm, Nguyễn Văn Viết 1997) [11]

Tác hại của độ ẩm quá thấp kèm theo nhiệt độ cao làm cho cây trồng phải thoát hơi nước nhiều, hô hấp tăng gây tiêu phí chất khô, giảm năng suất sinh học của cây Độ ẩm không khí thấp còn làm giảm sức sống của hạt phấn, cản trở quá trình thụ phấn của cây, do đó làm giảm tỷ lệ hoa có ích, tăng tỷ lệ lép dẫn đến giảm sản lượng thu hoạch Đó là trường hợp những ngày có gió tây nam (gió Lào) ở các tỉnh miền Bắc Trung bộ và một phần đồng bằng sông Hồng (Trần Đức Hạnh, Đoàn Văn Điếm, Nguyễn Văn Viết 1997) [11]

Căn cứ vào diễn biến độ ẩm trong năm, tác giả Bùi Huy Đáp đ0 nghiên cứu và phân loại cây trồng phía Bắc thành 2 loại:

+ Loại nửa đầu đông - các cây trồng thích hợp với độ ẩm không khí thấp như khoai tây, cà chua, tỏi, đậu tương

+ Loại nửa cuối đông - các cây trồng thích hợp với độ ẩm không khí cao như cải bắp, su hào, rau xanh các loại

- ánh sáng và hệ thống cây trồng:

ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu cơ, năng suất cây trồng và sản lượng thu hoạch Trong hệ thống cây trồng

để tận dụng nguồn ánh sáng và cường độ ánh sáng trong các vùng cần tăng vụ

để cây trồng quang hợp quanh năm

ánh sáng giai đoạn cuối của chu kỳ sinh trưởng quyết định năng suất cây trồng

- Lượng mưa và hệ thống cây trồng:

Nước mưa cung cấp phần lớn lượng nước cần của cây, đặc biệt với những vùng khô hạn, cây sống chủ yếu bằng nước mưa Mưa còn ảnh hưởng

đến hệ thống canh tác như làm đất, bón phân, thu hoạch Vì vậy phải xây dựng

hệ thống cây trồng với mục đích:

+ Tận dụng lượng nước mưa

+ Tăng cường dự trữ nước mưa vào đất

+ Bố trí loại cây trồng, giống cây trồng chịu được điều kiện không thuận lợi về nước mưa như cây chống chịu hạn trong mùa khô, cây chống chịu úng trong mùa mưa

* Đất đai và hệ thống cây trồng

Đất đai là nguồn lợi tự nhiên cung cấp năng lượng và vật chất cho cây trồng và con người, đất đai là tư liệu sản xuất đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp Đất và khí hậu hợp thành phức hệ tác động vào cây trồng Do vậy, cần phải nắm được đặc điểm mối quan hệ giữa cây trồng và đất thì mới xác định

được cơ cấu cây trồng hợp lý

Điều kiện đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện khí hậu để bố trí hệ thống cây trồng Tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ dốc, chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới của đất để bố trí hệ thống cây trồng

hợp lý (Phạm Văn Chiêu, 1964) [2]; (Ngô Thế Dân, 1993) [3]; (Hoàng Văn

Đức, 1992) [9]; (Bùi Thị Xô, 1994) [44]

- Địa hình là yếu tố phức tạp ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác như đặc

điểm khí hậu thời tiết

Vùng đồng bằng địa hình ảnh hưởng đến chế độ nước của đất và tuỳ theo chế độ nước mà bố trí loại cây trồng hoặc giống cây trồng cho thích hợp

Vùng đất dốc thì độ dốc và hướng dốc là yếu tố quan trọng, chúng có quan hệ với chế độ nước và xói mòn đất Vì vậy, vùng đất dốc phải xây dựng

hệ thống cây trồng chống được xói mòn, bảo vệ đất

- Thành phần cơ giới đất: thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến chế độ nước, chế độ không khí, nhiệt và dinh dưỡng trong đất Đất nhẹ thoáng khí, dễ thoát nước nhưng giữ nước kém, dinh dưỡng thấp Đất nhẹ dễ làm đất, phù hợp với cây trồng cạn đặc biệt cây có củ như khoai lang, khoai tây, sắn, Đất có thành phần cơ giới nặng thoát nước chậm, hay bị úng, yếm khí nhưng hàm lượng dinh dưỡng cao Một số cây trồng thích hợp với loại đất này như lúa, bí, mướp

- Độ chua và độ mặn: độ chua mặn của đất ảnh hưởng rất mạnh đến sinh trưởng phát triển của cây Đa số các loại cây thích hợp đất trung tính, ít hoặc không mặn Năng suất ngô giảm 50% khi trồng trên đất có pH = 4,4 với độ no nhôm 2,5 lđl/100g đất Còn với đậu tương năng suất cũng giảm 50% khi trồng trên đất có pH = 5 với độ no nhôm 0,5 lđl/100g đất Một số cây trồng hoặc giống cây trồng có thể chịu được đất chua, chua mặn hoặc mặn

- Độ phì của đất: độ phì của đất càng cao thì năng suất cây trồng càng cao, song cũng có loại cây hoặc giống cây có thể gieo trồng trên đất xấu

* Phương thức canh tác và hệ thống cây trồng

Các biện pháp kỹ thuật như làm đất, tưới nước, bón phân, chăm sóc, cải tạo đất, trừ cỏ dại và sâu bệnh, chọn tạo ra giống cây trồng cho năng suất cao, luân canh thời vụ gieo trồng đều được coi là liên quan chặt chẽ đến hệ thống cây trồng

Luân canh là biện pháp kỹ thuật nông nghiệp hoàn chỉnh có tổ chức để hoàn thành mục tiêu sản xuất nông nghiệp ở một vùng, tiểu vùng, khu vực nhất định dựa trên cơ sở lợi dụng tốt nhất các điều kiện tự nhiên và x0 hội của vùng đó Các chế độ canh tác khác nhau như thuỷ lợi, phân bón, nước, đất, thuốc bảo vệ thực vật đều căn cứ vào loại giống cây trồng, trình tự luân phiên cây trồng trong hệ thống luân canh là cần xác định đúng chỗ đứng và khả năng thích nghi của các loại cây trồng

Mối quan hệ giữa các loại cây trồng trong luân canh là quan hệ cây trồng trước với cây trồng sau và ảnh hưởng của chúng trong một cơ cấu cây trồng ở vùng, tiểu vùng sinh thái Điều đó cho thấy trong việc bố trí cơ cấu cây trồng, việc xác định cây trồng trước và sau rất quan trọng, vừa đáp ứng được mức độ sản xuất vừa lợi dụng các điều kiện tốt của tự nhiên giúp cho cây trồng hoàn chỉnh hơn trong hệ thống luân canh

Cây trồng ở mỗi vùng có khả năng thích nghi dần với điều kiện ngoại cảnh và thường xuyên bị chi phối bởi các quy luật tự nhiên Điều kiện tự nhiên của từng tiểu vùng sinh thái đều có những nét đặc thù, do đó khi đưa ra một loại cây trồng mới vào để thay đổi cơ cấu cây trồng và cải tiến hệ thống cây trồng cần phải chú ý đến tính chất này

Như vậy, theo quan điểm sinh thái cây trồng, không có loại cây trồng nào có khả năng sử dụng hết tài nguyên thiên nhiên ở một vùng nông nghiệp

Đó là nhận thức khoa học rất cơ bản khi đánh giá về tiềm năng của từng vùng

và ngày càng được nhiều nhà khoa học nông nghiệp đi sâu nghiên cứu về hệ thống cây trồng Một trong những biện pháp kinh tế kỹ thuật nhằm tận dụng các nguồn lợi tự nhiên và kinh tế, x0 hội là bố trí hệ thống cây trồng hợp lý cho một vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp (Petrop, 1984; Đào Thế Tuấn, 1984) [6]; [35]

2.2 Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu

Tiếp cận hệ thống là cách thức nhìn nhận và giải quyết vấn đề dựa trên ý tưởng cho rằng cần thiết phải nhận biết và mô tả hệ thống mà chúng ta muốn hiểu dù là để cải tiến, sửa chữa hay sao chép lại hoặc so sánh nó với hệ thống khác để chọn hệ thống mà chúng ta mong muốn

Các phương pháp nghiên cứu trong hệ thống được đề cập đến rất sớm, một số phương pháp nghiên cứu phổ biến như phương pháp mô hình hoá, phân tích kinh tế, phương pháp chuyên khảo Tuy nhiên, bất kỳ một đề xuất nào về

đổi mới kỹ thuật nông nghiệp cần được xem xét dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn để người nông dân dễ sử dụng nhưng lại đạt hiệu quả cao

FAO, 1995 [3] đưa ra phương pháp phát triển hệ thống canh tác và cho

đây là một phương pháp tiếp cận nhằm phát triển các hệ thống nông nghiệp và cộng đồng nông thôn trên cơ sở bền vững Việc nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu sản xuất ngành trồng trọt phải được bắt đầu từ phân tích hệ thống canh tác hiện tại Những nghiên cứu phát triển hệ thống canh tác của FAO là nỗ lực nhằm bổ sung và hoàn thiện cho việc tiếp cận đơn lẻ Xuất phát điểm của hệ thống canh tác là nhìn nông trại như một hệ thống, phân tích những hạn chế và tiềm năng, xác định các nghiên cứu thích hợp theo thứ tự ưu tiên và những thay

đổi cần thiết được đưa vào chính sách, thử nghiệm trên thực tế đồng ruộng hoặc mô phỏng các hiệu ứng của nó bằng mô hình hoá trong trường hợp chính sách thay đổi Sau đó phân tích đánh giá hiệu quả và đề xuất hướng phát triển

Đào Thế Tuấn, 1984 [35] cũng đưa ra sơ đồ khái quát về mối quan hệ chặt chẽ giữa điều kiên tự nhiên (đất - nước - khí hậu) với sinh lý cá thể cây trồng trong quần thể và không thể tách rời với các yếu tố kinh tế - x0 hội:

Sơ đồ 1 Quan hệ giữa cây trồng và môi trường (Nguồn: Đào Thế Tuấn, 1984 [35])

1 Thu thập tài liệu về khí hậu, đánh giá thuận lợi và khó khăn vùng nghiên cứu

2 Thu thập tài liệu đất đai, đánh giá số lượng, chất lượng, hiện trạng sử dụng và khai thác, các mặt hạn chế của đất đai

3 Xem xét hệ thống thuỷ lợi, nước và các biện pháp quản lý khai thác nước

4 Xem xét bộ giống cây trồng được sử dụng dựa trên đặc tính của giống trong sản xuất để lựa chọn giống thích hợp cho vùng sinh thái

5 Xem xét tình hình sâu bệnh hại

6 Tìm hiểu các định hướng, mục tiêu phát triển sản xuất của cơ sở

7 Phân tích nguồn nhân lực, tư liệu sản xuất

Võ Tòng Xuân, 1993 [45] đ0 đưa ra sơ đồ (sơ đồ 2) tiếp cận hệ thống nhằm đạt đến một nền nông nghiệp đa dạng, tận dụng hợp lý nguồn tài nguyên, nâng cao thu nhập cho người dân

Sơ đồ 2 Thiết kế hệ thống cây trồng cho một môi trường chọn trước

(Nguồn: Võ Tòng Xuân, 1993 [45])

Chọn vị trí nghiên cứu

Mô tả điểm nghiên cứu

Hệ thống cây trồng hiện tại

Những phương án khả thi về sinh học

Những phương án khả thi về kinh tế

Những phương án có khả năng thành tựu kinh tế

Thử nghiệm hệ thống cây trồng

Sự thực hiện những cây trồng

có giá trị, có kỹ thuật thông qua Gradient môi trường

Phạm Chí Thành, Đào Châu Thu, Trần Đức Viên, Phạm Tiến Dũng,

1996 [24] đ0 đưa ra phương pháp rất cụ thể để điều tra, xử lý tổng hợp khi nghiên cứu hệ thống nông nghiệp:

1 Mô tả nhanh điểm nghiên cứu

2 Phương pháp thu thập thông tin từ nông dân bằng phương pháp KIP

3 Phương pháp thu thập, phân tích và đánh giá thông tin bằng phương pháp SWOT

4 Thu thập thông tin, xác định chẩn đoán những hạn chế, trở ngại theo phương pháp ABC và WEB

5 Xây dựng bản đồ lát cắt, mô tả hệ sinh thái nông nghiệp và mô tả hoạt động sản xuất của hộ nông dân

6 Xử lý số liệu và trình bày kết quả các cuộc điều tra khảo sát

Phạm Chí Thành (1996) và cs [24] và Mai Văn Quyền (1996) [20] đ0 có

đúc kết các phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu cơ cấu cây trồng bao gồm:

- Tiếp cận từ dưới lên trên (bottom - up) là dùng phương pháp quan sát phân tích tìm điểm ách tắc của hệ thống để xác định phương pháp can thiệp thích hợp và có hiệu quả Trước đây, thường dùng phương pháp tiếp cận từ trên xuống, phương pháp này tỏ ra không hiệu quả vì nhà nghiên cứu không thấy

được hết các điều kiện của nông dân, do đó giải pháp đề xuất thường không phù hợp và được thay thế bằng phương pháp đánh giá nông thôn có sự tham gia của nông dân (PRA)

- Tiếp cận theo quá trình phát triển lịch sử từ thấp lên cao: phương pháp này coi trọng phân tích động thái của sự phát triển cơ cấu cây trồng trong lịch

sử Vì qua đó, sẽ xác định được sự phát triển của hệ thống trong tương lai, đồng thời giúp cho việc giải quyết các trở ngại phù hợp với hướng phát triển đó Năm 1981, Zandstra H.G và cộng sự [7] đ0 đề xuất một phương pháp nghiên cứu cơ cấu cây trồng trên nông trại Các tác giả đ0 chỉ rõ: sản lượng

hàng năm trên một đơn vị diện tích đất có thể tăng lên bằng cách cải thiện năng suất cây trồng hoặc trồng tăng thêm các cây trồng khác trong năm Nghiên cứu cơ cấu cây trồng là tìm kiếm những giải pháp để tăng sản lượng bằng cả hai cách

Phương pháp nghiên cứu cơ cấu cây trồng này về sau được Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) và các chương trình nghiên cứu về cơ cấu cây trồng quốc gia trong mạng lưới Hệ thống Cây trồng Châu á (Asian Cropping System Network - ACSN) sử dụng và phát triển (Bùi Huy Hiền và ctv, 2001) [4] Quá trình nghiên cứu liên quan đến một loạt các hoạt động trong nông trại Tổ chức thực hiện theo các bước sau:

1 Chọn điểm: địa điểm nghiên cứu là một hoặc vài loại đất Tiêu chí để chọn điểm nghiên cứu là có tiềm năng năng suất, đại diện cho vùng rộng lớn, nông dân sẵn sàng hợp tác Sẽ rất thuận lợi nếu chọn điểm nghiên cứu được Chính phủ ưu tiên vì chương trình sản xuất sau này sẽ thực hiện dễ dàng hơn

2 Mô tả điểm: điểm nghiên cứu sau khi chọn sẽ được mô tả về đặc điểm

tự nhiên, kinh tế - x0 hội, hiện trạng cơ cấu cây trồng cần phải được đánh giá

3 Thiết kế cơ cấu cây trồng: các mô hình cây trồng được thiết kế trên những đặc điểm của điểm nghiên cứu, nhằm đạt được sản lượng, lợi nhuận cao, ổn định và bảo vệ môi trường sinh thái

4 Thử nghiệm cây trồng mới: cơ cấu cây trồng được thử nghiệm trên ruộng nông dân, nhằm xác định khả năng thích nghi và ổn định của chúng Chỉ tiêu theo dõi gồm năng suất nông học, hiệu quả sử dụng đất, yêu cầu về tài nguyên (lao động, vật tư và hiệu quả kinh tế)

5 Đánh giá sản xuất thử: những mô hình cây trồng có năng suất và hiệu quả được xác định dựa trên kết quả thử nghiệm, sau đó được đưa vào sản xuất thử nhằm đánh giá khả năng thích nghi trên diện rộng của mô hình triển vọng trước khi xây dựng những chương trình sản xuất ở qui mô lớn hơn

6 Chương trình sản xuất: sau khi xác định những cơ cấu cây trồng thích hợp nhất và những biện pháp kỹ thuật liên hoàn kèm theo, các tổ chức khuyến nông với sự giúp đỡ của chính quyền, xây dựng chương trình quảng bá, thực hiện chương trình sản xuất

2.3 Các nghiên cứu về hệ thống cây trồng

2.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Lịch sử phát triển nông nghiệp đ0 trải qua nhiều giai đoạn Markov (1972) cho rằng yếu tố quyết định sự phát triển nông nghiệp là công cụ lao

động mà trước hết là công cụ làm đất nên ông đ0 chia sự phát triển thành 5 giai đoạn: (1) Chọc lỗ bỏ hạt, điển hình là làm nương rẫy (2) Cái cuốc bằng

đá, đồng hoặc sắt Giai đoạn này xuất hiện ruộng cây trồng, năng suất lao

động cao hơn, năng suất cây trồng cũng cao hơn (3) Cày gỗ xuất hiện, đất

được làm tốt hơn, cây trồng được chăm sóc tốt hơn, quan hệ đồng ruộng được xác lập (4) Cày sắt xuất hiện, đồng ruộng ngày càng được chăm sóc tốt hơn, cây trồng được cải tiến, có chọn giống (5) Cày máy xuất hiện, năng suất lao

động đạt mức cao nhất

Grigg (1974) chia sự phát triển nông nghiệp thành các giai đoạn sau: (1) Làm rẫy; (2) Trồng lúa nước châu á; (3) Du mục; (4) Nền nông nghiệp địa trung hải; (5) Kinh doanh tổng hợp ở Tây Âu và Bắc Mỹ; (6) Nông nghiệp sản xuất sữa; (7) Sản xuất kiểu đơn điệu; (8) Nuôi gia súc thịt; (9) Sản xuất hạt ở quy mô hơn

Các tác giả Cao Liêm, Trần Đức Viên (1990) [15]; Đường Hồng Dật (1993) [4] chia phát triển nông nghiệp thành 3 giai đoạn: (1) Giai đoạn nông nghiệp thủ công: Bắt đầu từ khi con người biết làm ruộng, chăn nuôi vào thời

đại đồ đá giữa (Còn thời kỳ đồ đá cũ con người sống bằng săn bắt hái lượm) Thời kỳ này con người tác động vào thiên nhiên chủ yếu bằng lao động cơ bắp

đơn giản, vật tư kỹ thuật còn rất thấp Năng suất sản phẩm ít, năng suất lao

động thấp Kết thúc giai đoạn này vào thế kỷ 18 khi con người phát minh ra máy hơi nước; (2) Giai đoạn cơ giới hóa Bắt đầu từ thế kỷ 18 đến thập kỷ 70 của thế kỷ 20 Con người tạo ra nhiều sản phẩm vật chất bằng việc tiến hành 5 hóa trong nông nghiệp: Cơ giới hóa, thuỷ lợi hóa, hoá học hóa, điện khí hóa và sinh học hoá Tuy vậy, sự phát triển mạnh mẽ đ0 làm ảnh hưởng không tốt đến thiên nhiên, gây ô nhiễm môi trường; (3) Giai đoạn làm nông nghiệp bằng trí tuệ (Tối ưu hoá sản xuất trên cơ sở tư tưởng hệ thống) Con người sản xuất phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - x0 hội

Các nhà khoa học nông nghiệp trên thế giới đ0 và đang tập trung mọi nỗ lực nghiên cứu nhằm hoàn thiện hệ thống canh tác bằng việc sử dụng các nguồn lực sẵn có và áp dụng tiến bộ khoa học vào sản xuất nhằm tăng năng suất, sản lượng, phẩm chất và bền vững về mặt môi trường và các hệ sinh thái

Trên thế giới vào cuối thế kỷ 18 đầu thế kỷ 19 ở các nước Tây Âu bắt

đầu có sự thay đổi chế độ độc canh bằng việc luân canh với 4 khu luân chuyển trong 4 năm giữa ngũ cốc và cỏ 3 lá Theo Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh, (1987) [18], Bùi Huy Đáp (1974) [5] : Việc thay đổi HT cây trồng đ0 làm thay

đổi cơ cấu cây trồng, cây thức ăn gia súc, cây họ đậu vào công thức luân canh Nhờ đó năng suất cây trồng tăng lên đáng kể, đất đai được bồi dưỡng cải tạo Chế độ luân canh này bắt đầu được áp dụng rộng r0i đem lại nhiều thắng lợi ở nước Anh, sau đó lan dần sang Bỉ, Hà Lan, Đức, Pháp

Châu á được xem là cái nôi của lúa nước, chiếm tới 90% diện tích và sản lượng của thế giới Những nước Đông Nam á có năng suất lúa cao nhất cũng không vượt quá 35 tạ/ha ( Thái Lan 30,25 tạ/ha, Philippines 29,42 tạ/ha), trong khi đó Nhật Bản đạt 68,82 tạ/ha Nguyên nhân chính dẫn đến năng suất ở

Đông Nam á không cao là do kỹ thuật canh tác ít được cải tiến, đặc biệt là giống (Suichi, 1985 [22]) Vào những năm 60 của thế kỷ XX cùng với cuộc cách mạng xanh là việc tạo ra các giống lúa ngắn ngày, đầu tư cơ giới và năng

lượng hoá thạch dưới dạng nhiên liệu, phân hoá học, thuốc trừ sâu, thuỷ lợi đ0 tạo bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng cây trồng Tuy nhiên sau đó người

ta cũng nhận thấy những hậu quả tiêu cực của nó về ô nhiễm môi trường

ấn Độ đ0 tiến hành công trình nghiên cứu nông nghiệp từ năm 1962 -

1972, lấy thâm canh, tăng vụ chu kỳ 1 năm, 2 vụ ngũ cốc, 1 vụ đậu đỗ với 3 mục tiêu là: khai thác tối ưu tiềm năng của đất đai, nâng cao độ phì của đất và

đảm bảo tăng lợi ích cho nông dân Cũng ở ấn Độ đ0 đề cập tới vấn đề các biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý dựa vào điều kiện của từng vùng sinh thái khác nhau, chế độ chính sách và giá cả nông sản hàng hoá Do vậy trong giai

đoạn này hàng loạt các biện pháp kỹ thuật canh tác được khảo nghiệm trên diện rộng và cho năng suất cao

Zandstra H.G, 1982 [8] khẳng định xen canh gối vụ có tác dụng tăng tổng sản lượng của các cây trồng cạn, do tạo ra được chế độ che phủ đất tốt hơn, tận dụng được bức xạ mặt trời trong suốt thời gian sinh trưởng Các cơ cấu cây trồng được thực hiện: ngô + lúa; lúa + đậu xanh; lúa + lúa mì; lúa + rau; lúa + lúa; mì + ngô

Conway G.R, 1985 [2] cho rằng công thức lúa + lúa mì là hệ thống luân canh chính ở thung lũng Kangra cho năng suất ngũ cốc hàng năm không vượt

30 tạ/ha do khan hiếm phân bón Thí nghiệm bón 100 kg N/ha, cày vùi rơm rạ cho năng suất lúa và lúa mì đều tăng so với không bón (không cày vùi từ 31,57 tạ/ha lên 40,24 tạ/ha)

Theo Kolar JS, Grewal HS, 1989 [5] trên đất thịt pha cát của vùng Ludiana lượng phân bón cho lúa 13 kg P2O5/ha so với lượng bón 26 kg P2O5/ha thì không có hiệu lực sai khác nhau, nhưng bón 26 kg P2O5/ha thì còn để tồn dư lại vụ sau

Indonexia bằng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp như kết hợp trồng trọt, chăn nuôi gia súc và cá với các giống cây trồng có năng suất cao, trong vòng 9 năm (từ 1975 đến 1984) đ0 làm thay đổi đáng kể về kinh tế nông nghiệp [18]

Trung Quốc là một nước có nền nông nghiệp phát triển hàng đầu của khu vực, nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học vào sản xuất nhất là trong công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai, ngô, các loại cây ăn quả, giống rau đ0 làm tăng 43% sản lượng ngũ cốc Các biện pháp kỹ thuật như trồng xen canh ngô với lúa mì, sử dụng phân bón hợp lý đ0 nâng cao năng suất của các cánh

đồng lên 15 tấn/ha

Đài Loan có diện tích đất nông nghiệp rất thấp, nhưng áp dụng được các biện pháp khoa học kỹ thuật, thực hiện các chính sách khuyến khích sản xuất nên đ0 tạo cho nền nông nghiệp có những bước tiến vượt bậc, không những cung cấp đầy đủ lương thực mà còn chuyển vốn cho các ngành khác, đóng góp cho công nghiệp hoá và thúc đẩy kinh tế phát triển Đài Loan thực hiện rộng r0i và áp dụng kinh doanh cần nhiều sức lao động và kỹ thuật vi sinh để nâng cao sản lượng cây trồng, nâng cao khả năng canh tác của đất đai, nhập thêm nhiều giống có năng suất cao Để phát triển nông nghiệp nông thôn Đài Loan

đ0 tiến hành cải cách ruộng đất, cải tiến kỹ thuật, phát triển nông nghiệp, thúc

đẩy kiến thiết nông thôn

Nhật Bản là nước có điều kiện sản xuất nông nghiệp không thuân lợi vì thế đ0 nghiên cứu và đề ra chính sách quan trọng, xây dựng những chương trình với mục tiêu như: (1) an toàn về lương thực; (2) cải tạo ruộng đất; (3) ổn

định thị trường nông sản trong nước; (4) đẩy mạnh công tác khuyên nông; (5) một số giải pháp kỹ thuật trong sản xuất; (6) cải cách nông thôn Ngoài ra các nhà khoa học Nhật Bản đ0 đề ra 4 tiêu chuẩn khi xây dựng hệ thống nông nghiệp là: (1) phối hợp giữa cây trồng với vật nuôi; (2) phối hợp giữa kỹ thuật trồng trọt và kỹ thuật chăn nuôi gia súc; (3) tăng cường độ lao động, vốn đầu tư, tổ chức sản xuất và sản phẩm làm ra; (4) sản phẩm mang tính chất hàng hoá cao Nhờ vậy mà Nhật Bản trở thành một nước có nền nông nghiệp phát triển hàng đầu thế giới (dẫn theo Nguyễn Duy Tính, 1995 [31])

Theo CIP, 1992 [1] ở Ai Cập trong kỹ thuật trồng gối khoai tây với ngô

và hướng dương làm tỷ lệ nẩy mầm và năng suất khoai tây tăng 30 - 40%

Bangladet đ0 xây dựng hệ thống canh tác kết hợp nhiều loại cây trồng khác nhau được bố trí trên cùng một lô đất Lợi ích của việc trồng kết hợp làm tăng hiệu quả của sử dụng đất, sử dụng nước, ánh sáng, nguồn dinh dưỡng trong đất và phân bón tạo điều kiện sinh thái tốt cho cây trồng sinh trưởng, phát triển và hạn chế sâu bệnh phá hại

Trên thế giới có nhiều công trình, đề tài nghiên cứu về việc bón phân cho cây lúa và nêu lên những ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng phát triển và năng suất của cây lúa

Mitsui (1973) khi nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến hoạt động sinh lý của lúa đ0 kết luận: Sau khi bón đạm cường độ quang hợp, cường độ hô hấp và hàm lượng diệp lục tăng lên, nhịp độ quang hợp, hô hấp không khác nhau nhiều nhưng cường độ quang hợp tăng mạnh hơn cường độ hô hấp 10 lần vì thế đạm làm tăng tích luỹ chất khô (Trích theo Nguyễn Thị Lẫm, 1994 [61])

Tìm hiểu hiệu suất phân đạm đối với lúa Iruka (1963) thấy: Bón đạm với liều lượng cao thì hiệu suất cao nhất là bón vào lúc lúa đẻ nhánh, sau đó giảm dần, với liều lượng thấp thì bón vào lúc lúa đẻ và trước trỗ 10 ngày có hiệu quả cao (Suichi Yoshida, 1985 [22])

Năm 1973 Xiniura và Chiba đ0 thí nghiệm bón đạm theo 9 cách tương ứng với các giai đoạn sinh trưởng, phát triển và mỗi lần bón với 7 mức đạm khác nhau, hai tác giả trên đ0 có những kết luận:

- Hiệu suất của đạm (kể cả rơm, rạ và thóc) cao khi lượng đạm bón ít

- Có 2 đỉnh về hiệu suất, đỉnh thứ nhất xuất hiện ở giai đoạn lúa đẻ nhánh, đỉnh thứ hai xuất hiện ở 9 đến 19 ngày trước trỗ, nếu lượng đạm nhiều thì không có đỉnh thứ hai

Hai tác giả đ0 đề nghị: nếu lượng đạm ít sẽ bón vào 20 ngày trước trỗ, khi lượng đạm trung bình bón 2 lần: giai đoạn lúa con gái và 20 ngày trước trỗ bông, khi lượng đạm nhiều bón vào lúc lúa con gái

Như vậy việc nghiên cứu hệ thống canh tác, hệ thống cây trồng và các biện pháp kỹ thuật như: trồng xen, trồng gối, thâm canh tăng vụ, kỹ thuật bón phân, tưới nước…đ0 được các nhà khoa học đề cập từ lâu Những nghiên cứu này đ0

được ứng dụng có hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới góp phần vào sự phát triển nghiên cứu hệ thống nông nghiệp, góp phần tăng năng suất sản lượng, phẩm chất cây trồng, đảm bảo an ninh lương thực và tạo sự bền vững sinh thái

2.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Việt Nam là một nước nông nghiệp, nông dân có truyền thống trồng trọt, chăn nuôi từ lâu đời Ngay từ thời Hùng Vương, người dân đ0 di chuyển

từ vùng gò đồi xuống vùng đồng bằng ven biển để khai hoang, xây dựng đồng ruộng, sản xuất nông nghiệp và hình thành nên các thôn, bản Trong cuốn Vân

đài loại ngữ Lê Quý Đôn đ0 ghi chép nhiều về giống lúa tẻ, lúa nếp mà nông dân ta đ0 gieo cấy từ thời tiền Lê (960-1005) (Bùi Huy Đáp, 1974) [5]

Từ những năm 60 của thế kỷ 20, khi mà năng suất lúa chiêm bình quân toàn miền Bắc chỉ đạt 13,61 tạ/ha, các nhà khoa học đ0 dày công nghiên cứu

đưa vụ lúa xuân trở thành vụ sản xuất chính, thay thế dần cho vụ lúa chiêm Một hệ thống gieo cấy lúa xuân tương đối hoàn chỉnh đ0 được xây dựng từ vụ xuân 1968 ở huyện Hải Hậu - Nam Định với 100% diện tích lúa xuân Đến năm 1971, diện tích cấy lúa xuân ở đồng bằng Sông Hồng vượt lúa chiêm, đ0 tạo

ra năng suất bình quân 31,9 tạ/ha Vào năm 1985 tỉnh Thái Bình đạt 52 tạ/ha…

Sự nhảy vọt về năng suất là kết quả của vụ lúa xuân với các giống lúa năng suất cao… Cùng với vụ lúa xuân là sự ra đời của vụ đông với các giống cây trồng có nguồn gốc ôn đới như bắp cải, xu hào, khoai tây, cà chua…với công thức luân canh Lúa xuân - Lúa mùa - Cây vụ đông hoặc Màu xuân - Lúa mùa - Cây vụ

đông (Bùi Huy Đáp, 1977) [6]; (Bùi Huy Đáp, 1982) [7] Sự ra đời của các giống lúa cảm ôn ngắn ngày như CN2, CR203 thay thế dần các giống lúa cảm quang cấy trong vụ mùa, đ0 hình thành vụ đông với các cây trồng chịu lạnh như ngô,

đậu tương…đ0 góp phần tăng hiệu quả sử dụng đất như hiện nay Những vùng

đất trũng chỉ cấy được một vụ lúa đ0 hình thành mô hình lúa - cá hay lúa - cá - vịt (Phạm Chí Thành, 1994) (Dẫn theo Trần Đức Viên, 1998) [42]

Nhiều nghiên cứu cho thấy, trên đất 2 vụ lúa, đưa cơ cấu vụ lúa xuân với các giống lúa ngắn ngày tạo ra một khoảng thời gian trống giữa 2 vụ lúa, tạo

điều kiện để xây dựng một hệ thống cây trồng có hiệu quả cao nhất trên đất 2

vụ lúa Đồng thời đề xuất một số cơ cấu cây trồng cụ thể cho vùng Đồng bằng sông Hồng trên đất 2 vụ lúa chủ động nước:

+ Lúa xuân - lúa mùa - màu vụ đông (ngô, khoai tây, khoai lang)

+ Lúa xuân - lúa mùa - màu vụ đông (cà chua, su hào, bắp cải)

Trên đất 2 lúa thấp ngập nước:

+ Lúa xuân - lúa mùa - bèo dâu

+ Lúa xuân - điền thanh - lúa mùa - bèo dâu

Trên đất 2 lúa thấp ngập nước:

+ Lúa mùa - Bèo dâu - Lúa xuân

+ Lúa mùa - Bèo dâu - Lúa xuân - Điền thanh

Chế độ canh tác trên từng bước được mở rộng ở châu thổ sông Hồng và các vùng khác của cả nước, đ0 tạo chuyển biến rõ nét về sản xuất lương thực, thực phẩm ở nước ta (Đào Thế Tuấn,1987) [38]

Võ Minh Kha, TrầnThế Tục, Lê Thị Bích (1996) [13] đ0 đánh tiềm năng sản xuất 3 vụ trên đất phù sa sông Hồng, địa hình cao không được bồi đắp hàng năm có đủ điều kiện về tài nguyên đất, nhân lực có thể áp dụng hệ thống 3 - 4 vụ cây ngắn ngày một năm Đưa hệ số sử dụng đất từ 2,4 lên 2,49 hoặc 2,6 lần

Tạ Minh Sơn (1996) [21] đ0 điều tra đánh giá hệ thống cây trồng trên các nhóm đất khác nhau ở Đồng bằng sông Hồng kết luận: các hệ thống cây trồng 3 - 4 vụ/năm bằng các loại cây rau cao cấp đạt giá trị cao nhất (trên 60 triệu đồng/ha/năm) Hiện nay, những hệ thống cây trồng có giá trị thu nhập cao

là các hệ thống trên đất chuyên màu, đất 2 màu - 1 lúa và đất 2 lúa - 1 màu

Bùi Huy Đáp, (1977) [6] cho rằng: Hệ thống Màu đông - Màu xuân -

Lúa mùa là chế độ canh tác khai thác triệt để tiềm lực của các loại đất cao trồng lúa mùa nhờ nước trời Trên đất chuyên màu ở ven sông, hệ thống cây trồng có hiệu quả ngay sau khi nước rút là trồng ngô thu đông (hoặc rau đậu sớm) sau đó trồng ngô xuân hoặc đậu tương, đậu xanh

Lê Hưng Quốc, 1994 [19] đ0 xác định được hệ thống cây trồng thích hợp, tiến bộ, cần nhiều lao động, có hiệu quả cao gấp đôi hệ thống cũ, cơ sở cho việc làm giàu, làm sạch và bảo vệ môi trường sinh thái dựa trên 3 cơ sở: giống cây trồng; tăng vụ; đổi mới công nghệ sản xuất cũng như chế biến Tác giả cũng đ0 đề xuất các giải pháp sử dụng đất có hiệu quả và hoàn thiện cơ cấu cây trồng, cơ cấu sản xuất trong nông nghiệp

Theo tác giả Trần Đình Long (1997) [17] thì giống cây trồng là tư liệu sản xuất sống, có liên quan chặt chẽ với điều kiện ngoại cảnh, có vai trò quan trọng trong cải tiến cơ cấu cây trồng Để tăng năng suất cần tác động các biện pháp kỹ thuật thích hợp theo yêu cầu của giống Sử dụng giống tốt là một biện pháp để tăng năng suất, ít tốn kém

Điều kiện sản xuất nông nghiệp ở nước ta còn nhiều khó khăn, chịu nhiều rủi ro (b0o, lụt, hạn hán, sâu bệnh ) làm cho năng suất, sản lượng cây trồng thấp, không ổn định, bấp bênh Một số giống cây trồng địa phương có khả năng chống chịu khá tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, năng suất ổn

định nhưng lại thấp, không đáp ứng được nhu cầu của con người Do vậy, cần

có bộ giống tốt, năng suất cao, ổn định, phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng cụ thể theo nguyên tắc “đất nào cây ấy”

Mỗi một khu vực có điều kiện sinh thái, đất đai, khí hậu khác nhau, do vậy các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ở mỗi khu vực cho các kết quả khác nhau, cơ cấu cây trồng, hệ thống nông nghiệp được xây dựng ở mỗi vùng một khác

Một số tác giả đề xuất 3 loại hình luân canh tăng vụ ở nước ta là: luân canh giữa các cây trồng cạn với nhau; luân canh giữa cây trồng cạn với cây

trồng nước và luân canh giữa các cây trồng nước với nhau

Những năm gần đây, các nhà khoa học nước ta đ0 tạo ra nhiều giống cây trồng mới, thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cao, chống chịu khá với

điều kiện ngoại cảnh bất thuận, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí hệ thống cây trồng hợp lý

Bùi Thị Xô, 1994 [43] đ0 tiến hành xây dựng thử nghiệm mô hình đánh giá hiệu quả của một số công thức luân canh trên vùng đất khác nhau ở Hà Nội, kết quả thu được như sau:

- Vùng thâm canh: hiệu quả kinh tế đạt từ 115 - 339% so với mô hình cũ

- Vùng đất bạc màu: hiệu quả kinh tế đạt 130 - 167% so với mô hình cũ

- Vùng đất trũng: với công thức lúa xuân - cá giống, hiệu quả kinh tế thu được rất cao, tổng giá trị sản phẩm đạt 72 triệu đồng/ha/năm

Tác giả Trần Danh Thìn (2001) [26] khi nghiên cứu vai trò của cây đậu tương, cây lạc ở một số tỉnh trung du, miền núi phía Bắc đ0 đưa ra kết luận: sử dụng phân khoáng, phối hợp giữa đạm, lân và vôi trong thâm canh không những chỉ nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế của việc trồng lạc, đậu tương

mà còn có tác dụng tạo ra một khối lượng lớn chất xanh, làm tăng độ che phủ

đất và cung cấp nhiều chất hữu cơ cho đất qua các tàn dư thực vật Điều này rất có ý nghĩa đối với việc cải tạo vùng đất đồi thoái hoá, chua, nghèo chất hữu cơ ở trung du và miền núi Đây cũng là quan điểm sử dụng phân khoáng để nâng cao nhanh chóng hàm lượng chất hữu cơ cho đất trong chiến lược vừa sử dụng, vừa cải tạo đất vùng đồi

Những năm gần đây, khi nhận thấy mặt trái của cách mạng xanh và đặc biệt là vấn đề bức xúc về môi trường, các nhà khoa học Việt Nam đ0 chú ý đến

hệ thống cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái cụ thể Trần Đức Viên (1998) [42] cho rằng trên các vùng trũng đồng bằng Sông Hồng có điều kiện tưới tiêu, việc chọn ra các giống lúa thích hợp góp phần tăng năng suất lên 30% Trên đất trũng khó tiêu nước, biện pháp khai thác tối ưu là tập trung thâm canh

vụ lúa xuân và nuôi cá trong mô hình Lúa - Cá, thay cho mô hình 2 vụ lúa

Đối với vùng đất cát ven biển, cần thiết phải lập các dải rừng phòng hộ trên các bờ cát bao quanh Đồng thời phải có các biện pháp xen canh, gối vụ các cây trồng như lạc, đậu tương, vừng…trong đó quan trọng nhất là các cây

họ đậu để tạo nguồn hữu cơ bổ sung cho đất (Vũ Biệt Linh, Nguyễn Ngọc Bình 1995) [16]

3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Điều kiện sản xuất nông nghiệp bao gồm điều kiện tự nhiên, kinh tế, x0 hội của huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng yên

- Hệ thống cây trồng hàng năm (loại cây trồng, giống, các công thức luân canh và hệ thống các biện pháp kỹ thuật…) ở địa phương

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Do thời gian thực tập hạn chế nên đề tài này chỉ tập trung nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng hàng năm trên địa bàn huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên

- Đưa vào trồng thử nghiệm một số giống lúa lai và khoai tây mới có tiềm năng năng suất cao tại địa bàn của huyện

- Thời gian nghiên cứu từ tháng 8/2009 - 08/2010

3.2 Nội dung nghiên cứu

3.2.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế, xD hội của huyện Văn Lâm, tỉnh

Hưng Yên

3.2.2 Đánh giá thực trạng hệ thống cây trồng (loại cây trồng, giống, hệ

thống luân canh, các biện pháp kỹ thuật ) ở địa phương

3.2.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế của một số công thức luân canh cây trồng

để tìm kiếm hệ thống cây trồng hàng năm có hiệu quả cao

3.2.4 Đề xuất một số giải pháp cải tiến hệ thống cây trồng hàng năm và thử

nghiệm một số giống trong hệ thống cây trồng mới nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế tại huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Thu thập các thông tin thứ cấp của huyện Văn Lâm

- Vị trí địa lý

- Điều kiện thời tiết, khí hậu

- Đặc điểm đất đai, địa hình, nguồn nước và chế độ thuỷ văn

- Hiện trạng sử dụng đất, các hệ thống cây trồng

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

- Điều kiện kinh tế, x0 hội khác

3.3.2 Điều tra, khảo sát trực tiếp trên đồng ruộng:

- Hệ thống cây trồng hàng năm

- Năng suất các loại cây trồng

- Các biện pháp kỹ thuật canh tác

- Mức độ đầu tư trong sản xuất nông nghiệp

3.3.3 Điều tra, phỏng vấn nông hộ:

Trên cơ sở 3 tiểu vùng sinh thái của huyện, chọn 3 x0 là x0 Đình Dù đại diện vùng ven thị trấn, thị tứ; x0 Chỉ Đạo đại diện cho vùng giữa và x0 Minh Hải đại diện cho vùng xa đô thị

Sử dụng phiếu điều tra đ0 chuẩn bị sẵn (questionaire), tiến hành phỏng vấn các nông hộ theo phương pháp ngẫu nhiên Các thông tin thu thập gồm có:

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

+ Hệ thống cây trồng: chủng loại, giống, thời vụ, kỹ thuật chăm sóc, năng suất, chi phí sản xuất

3.3.4 Triển khai các mô hình thử nghiệm:

3.3.4.1 Mô hình thử nghiệm một số giống khoai tây mới vụ đông trong công

thức luân canh (Dưa chuột xuân - Lúa mùa sớm - khoai tây đông):

- Địa điểm thực hiện: X0 Đình Dù – huyện Văn Lâm – tỉnh Hưng Yên

- Các giống trồng thử nghiệm gồm có: Giống Solara, giống Diamant, giống KT3 và giống đối chứng là VT2

- Phương pháp bố trí: Mô hình bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy

đủ, 4 công thức với 3 lần nhắc lại Trên 3 thửa ruộng của hộ nông dân, mỗi thửa ruộng được chia làm 4 phần để trồng các giống khoai tây như trên Diện tích của mỗi thửa ruộng từ 360m2 – 500m2 Diện tích mỗi ô thí nghiệm theo dõi là 20 m2

+ Ngày thu hoạch: 25/01/2010

+ Lượng phân bón cho 1 ha: 10 tấn phân chuồng ủ mục + 130 kg N + 80

- Một số chỉ tiêu theo dõi:

+ Đặc điểm hình thái, sinh trưởng phát triển của cây khoai tây

+ Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất:

Số củ/khóm

Khối lượng TB củ (g/củ)