Nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa tại huyện điện biên tỉnh điện biên

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học nông nghiệp I -w(v- Trần Văn Ngọc Nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa tại huyện Điện Biên tỉnh điện biên luận văn thạc sĩ nông nghiệp Chuyên ngành: Kỹ thuật trồng trọt Mã số: 4.01.01 Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Phạm Văn Phê Hà Nội - 2004 1. mở đầu 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây thực hiện đờng lối, chính sách của Đảng, ngành Nông nghiệp nớc ta đã đạt đợc nhiều thành tựu to lớn và quan trọng, góp phần ổn định và phát triển kinh tế xã hội của đất nớc. Với tốc độ tăng trởng tơng đối cao, liên tục và toàn diện trên nhiều lĩnh vực, nông nghiệp nớc ta đã từng bớc chuyển dần từ nền kinh tế tự cung, tự cấp sang nền kinh tế hàng hoá, hớng mạnh ra xuất khẩu. Đặc biệt là xuất khẩu lơng thực, đa nớc ta từ một nớc nhập khẩu trở thành nớc sản xuất đủ lơng thực, đáp ứng nhu cầu trong nớc, có dự trữ, mỗi năm xuất khẩu từ 2 - 4 triệu tấn lơng thực. Điện Biên là một huyện trọng điểm của tỉnh Điện Biên, nằm ở vùng Tây Bắc của tổ quốc có diện tích đất tự nhiên 164.898,5 ha, đất nông nghiệp là 13.904,5 ha, trong đó đất ruộng lúa là 5.167,7 ha. Địa hình của huyện bị chia cắt bởi con sông Nậm Rốm chảy qua vùng lòng chảo, xung quanh là núi bao bọc vì vậy hình thành nên một tiểu vùng khí hậu nóng ẩm ma nhiều. Cơ sở hạ tầng của huyện cha phát triển đồng bộ, dân số của huyện gồm nhiều dân tộc khác nhau trong đó chủ yếu là dân tộc Kinh, Thái, H Mông . Hơn nữa dân số ngày càng tăng, việc đô thị hoá tăng đã làm diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp, đất đai bị suy thoái dần. Bên cạnh đó thực trạng xã hội của huyện cho thấy, huyện Điện Biên là một huyện miền núi nơi có trình độ dân trí thấp, số hộ nghèo hiện nay so với các huyện ở miền xuôi còn quá cao, trình độ sản xuất và thâm canh của ngời dân còn thấp. Tại đây cha đa dạng hoá cây trồng, đặc điểm cơ bản của sản xuất nông nghiệp vẫn là độc canh cây lúa, cha khai thác hết nguồn lợi, tiềm năng mà thiên nhiên ban tặng cho vùng. 1 Để tăng sản lợng lơng thực, bằng cách mở rộng diện tích là rất hạn chế. Vì vậy thâm canh, tăng vụ đi đôi với việc cải tiến hệ thống cây trồng nhằm khai thác hợp lý, hiệu quả các nguồn lợi tự nhiên đang đợc coi trọng. Phát triển Nông nghiệp theo hớng bền vững, đồng thời với việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng trong sản xuất ở huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên là một yêu cầu bức xúc trong phơng hớng phát triển kinh tế xã hội của địa phơng. Để góp phần phát triển Nông nghiệp tại huyện Điện Biên, nâng cao đời sống của ngời dân, chúng tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa tại huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên". 1.2 Mục đích Trên cơ sở phân tích đánh giá hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa của huyện Điện Biên, xây dựng một hệ thống canh tác cải tiến, các công thức luân canh hợp lý nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế, cải thiện đời sống cho đồng bào các dân tộc miền núi ở Điện Biên. 1.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu Đề tài đợc tiến hành: năm 2004. Địa điểm: Nghiên cứu đợc tiến hành trong phạm vi hành chính huyện Điện Biên - tỉnh Điện Biên. 1.4 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tợng nghiên cứu: Các hệ thống canh tác trên đất lúa nớc. - Phạm vi nghiên cứu: Trên diện tích đất trồng lúa bao gồm: đất cao, đất vàn cao, đất vàn, đất vàn thấp. 2 2. Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1 Một số khái niệm * Hệ sinh thái nông nghiệp Hệ sinh thái nông nghiệp do con ngời tạo ra, và duy trì trên cơ sở các qui luật khách quan của các hệ sinh thái và mục đích thoả mãn nhu cầu nhiều mặt ngày càng tăng của con ngời. Hệ sinh thái Nông nghiệp có chu trình vật chất không khép kín. Đó là hệ sinh thái thứ cấp và hệ sinh thái trẻ, chịu sự tác động của con ngời nh quá trình cung cấp năng lợng sống và năng lợng quá khứ để hệ sinh thái cho năng suất cao. Hệ sinh thái nông nghiệp có số lợng ban đầu giảm, kém ổn định, dễ bị thiên tai dịch hoạ phá hoại (Trần Đức Viên, Phạm Văn Phê, Ngô Thế Ân, 2003) [31]. * Nông nghiệp Nông nghiệp là sự kết hợp logic giữa sinh học, kinh tế, xã hội cùng vận động trong môi trờng tự nhiên. Nghiên cứu hệ thống canh tác trên bình diện một vùng nông nghiệp nhỏ hay trang trại của nông hộ cũng không ngoài những qui luật trên (Phạm Chí Thành và cộng sự, 1996) [25]. * Lý thuyết hệ thống Hệ thống là một tập hợp tơng tác giữa các thành phần tơng hỗ bên trong một giới hạn xác định. (Phạm Chí Thành 1993) [24], định nghĩa hệ thống là một tập hợp các phần tử có quan hệ với nhau tạo nên một chỉnh thể thống nhất và vận động, nhờ đó xuất hiện những thuộc tính mới, thuộc tính mới gọi là tính trồi. Để hệ thống phát triển bền vững cần nghiên cứu bản chất và đặc tính của các mối tơng tác qua lại giữa các yếu tố trong thuộc tính đó, điều tiết các 3 mối tơng tác chính là điều khiển hệ thống một cách có qui luật Muốn chinh phục thiên tai phải tuân theo qui luật của nó. Về mặt thực tiễn cho thấy việc tác động vào sự vật một cách riêng lẻ, từng mặt, từng bộ phận của sự vật đã dẫn đến sự phiến diện và ít hiệu quả. áp dụng lý thuyết hệ thống để tác động vào sự vật một cách toàn diện, tổng hợp mang lại hiệu quả cao và sự vật bền vững hơn. Do nông nghiệp là một hệ thống đa dạng và phức hợp, để sản xuất nông nghiệp ở một vùng lãnh thổ cần tìm ra các mối quan hệ tác động qua lại của các bộ phận trong hệ thống và điều tiết mối tơng tác đó phục vụ cho mục đích của con ngời nằm trong hệ thống quản lý hệ thống đó. * Hệ thống nông nghiệp Hệ thống nông nghiệp theo Phạm Chí Thành, (1993) [24] là một phức hợp của đất đai, nguồn nớc, cây trồng, vật nuôi, lao động, các nguồn lợi và đặc trng khác trong một ngoại cảnh mà nông hộ quản lý tuỳ theo sở thích, khả năng và kỹ thuật có thể có. Nhìn chung hệ thống nông nghiệp là một hệ thống hữu hạn trong đó con ngời đóng vai trò trung tâm, con ngời quản lý và điều khiển các hệ thống nhỏ trong đó theo những qui luật nhất định, nhằm mang lại hiệu quả cao nhất cho hệ thống nông nghiệp. Hệ thống nông nghiệp có ba đặc điểm đáng quan tâm sau: - Tiếp cận từ dới lên và xem hệ thống mắc ở điểm nào tìm cách can thiệp để giải quyết cản trở. - Coi trọng mối quan hệ xã hội nh những nhân tố của hệ thống. - Coi trọng phân tích động thái của sự phát triển. *Hệ thống canh tác Hệ thống canh tác (HTCT) là sản phẩm của bốn nhóm biến số: môi trờng vật lý, kỹ thuật sản xuất, chi phối của nguồn tài nguyên và điều kiện kinh tế xã hội (Braket, 1996) [34]. Trong HTCT vai trò của con ngời đặt ở vị 4 trí trung tâm của hệ thống và quan trọng hơn bất cứ nguồn tài nguyên nào kể cả đất canh tác. Nhà thổ nhỡng học ngời Mỹ đã chứng minh cho quan điểm này, ông cho rằng đất không phải là quan trọng nhất mà chính con ngời sống trên mảnh đất đó. Muốn phát triển một vùng nông nghiệp, kỹ năng của ngời nông dân có tác dụng hơn độ phì của đất (Cao Liêm, Trần Đức Viên, 1996) [14], (FAO,1993) [37] Nh vậy hệ thống canh tác là sự bố trí một cách thống nhất và ổn định các ngành nghề trong nông trại đợc quản lý bởi hộ gia đình trong môi trờng tự nhiên, sinh học và kinh tế xã hội, phù hợp với mục tiêu, sự mong muốn nguồn lực của nông hộ (Nguyễn Văn Luật, 1990) [15]. * Hệ thống trồng trọt Hệ thống trồng trọt là hoạt động sản xuất cây trồng trong một nông trại, nó bao gồm các hợp phần cần thiết để sản xuất một tổ hợp các cây trồng của nông trại và mối quan hệ của chúng với môi trờng. Hệ thống cây trồng là tổ hợp cây trồng bố trí theo không gian và thời gian với hệ thống biện pháp kỹ thuật đợc thực hiện nhằm đạt năng suất cây trồng cao và nâng cao độ phì của đất đai. Trong hệ thống cây trồng, cơ cấu cây trồng đóng vai trò quan trọng. Cơ cấu cây trồng là thành phần các loại cây trồng bố trí theo không gian và thời gian trong một cơ sở hay một vùng sản xuất nông nghiệp nhằm tận dụng hợp lý các nguồn tài nguyên và kinh tế xã hội sẵn có để tạo ra nhiều nông sản phẩm cung cấp cho xã hội (Đào Thế Tuấn, 1962) [21]. *Nông nghiệp bền vững Tại hội nghị thợng đỉnh Rio De Janeiro, Braxin năm 1992, tổ chức Uỷ ban thế giới về môi trờng và phát triển (WCED - World Commitec for Environment and Development) của Liên hợp quốc đa ra khái niệm của sự bền vững là: Việc quản lý và gìn giữ cơ sở của các nguồn tài nguyên thiên nhiên; sự định hớng thay đổi về công nghệ và thể chế, nhằm đạt đợc sự thoả mãn các nhu cầu cho con ngời của thế hệ ngày nay và cho cả thế hệ mai sau. 5 Phát triển bền vững, với các kỹ thuật phù hợp có ích lợi về mặt kinh tế và đợc xã hội chấp nhận cho phép giữ gìn đất, nớc, các nguồn tài nguyên di truyền thực vật, động vật giữ cho môi trờng không bị huỷ hoại. Trên quan điểm bền vững này (FAO, 1992) [36] đa ra một số nguyên tắc của Hệ thống sản xuất nông nghiệp bền vững nh sau: - Trong nông nghiệp phải đa dạng hoá các loại hình sản xuất nông nghiệp, các hệ thống cây, con, các chế độ canh tác và kỹ thuật đi kèm. - Kết hợp đợc nhiều ngành nghề nông, ng, chế biến trong một vùng nông nghiệp. - Dự đoán đợc biến động môi trờng, hạn chế rủi ro và nạn suy thoái, ô nhiễm môi trờng. - Sử dụng hiệu quả các loại cây bản địa, các nguồn gen động, thực vật hoang dã, quý hiếm, đa tác dụng. - Tài nguyên đất, nớc, năng lợng sinh học cần đợc sử dụng hợp lý không lạm dụng để mất đi khả năng tái sinh. 2.1.2 Những căn cứ làm cơ sở cho việc hình thành hệ thống canh tác hợp lý: * Khí hậu và hệ thống cây trồng Khí hậu là một thành phần rất quan trọng của các hệ sinh thái, là yếu tố đầu tiên phải chú ý khi xác định hệ thống cây trồng. Khí hậu cung cấp năng lợng chủ yếu của quá trình tạo thành chất hữu cơ, tạo năng suất cây trồng. Hệ thống cây trồng tận dụng cao nhất điều kiện khí hậu sẽ cho tổng sản phẩm và giá trị kinh tế cao nhất. Vì thế có thể nói yếu tố khí hậu là quan trọng nhất của việc xác định hệ thống canh tác. Tuy nhiên bên cạnh đó khí hậu cũng gây ra những hiện tợng bất lợi nh bão, lụt, úng . Hệ thống canh tác hợp lý là phải tránh đợc những tác hại của điều kiện bất lợi đó. - Các yếu tố khí hậu thời tiết là yếu tố quan trọng và khó điều khiển trong sản xuất, đó là các nhân tố: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, tổng tích ôn, lợng ma. Các hiện tợng thiên tai nh: hạn hán, bão lũ, lụt, úng, các yếu tố 6 này luôn có tác động đến cây trồng, chi phối đến sản xuất, sản lợng, và hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng, (Trần Đức Hạnh, 1997) [10]. Cần nắm chắc các yếu tố thời tiết trong năm, những qui luật chung nhất, xác định tiềm năng, lợi thế riêng biệt của vùng . Xác định khả năng thích hợp của nhóm cây trồng, từng cây trồng. * Đất đai và hệ thống cây trồng Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái, là nguồn cung cấp nớc và dinh dỡng cho cây trồng. Điều kiện đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện kiện khí hậu để bố trí hệ thống cây trồng. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ dốc, chế độ nớc ngầm, thành phần cơ giới của đất . để bố trí hệ thống cây trồng phù hợp. (Hoàng Văn Đức, 1992) [9]; Bùi Thị Xô, 1994) [33]. Các tác giả (Lê Thái Bạt, 1991) [2]; (Lê Văn Khoa, 1993)[12]; (Bùi Quang Toản, 1993) [28] cho rằng: đất đóng vai trò quan trọng nh một tác nhân tiếp nhận và tích luỹ các tài nguyên từ thành phần khác của một sinh thái. Đất là môi trờng cho sự ra rễ của cây trồng là nguồn cung cấp nớc và dinh dỡng khoáng để cho cây trồng sinh trởng và phát triển. Vì vậy đất có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng. Trong đó các yếu tố chi phối lớn nhất là địa hình và đất đai, tính chất đất. Địa hình đất đai gắn với độ cao thấp cùng với từng vùng, từng chân ruộng. Do vậy hệ thống cây trồng cũng khác nhau, địa hình thuần nhất thì hình thành cây trồng tơng đối thuần nhất, địa hình phức tạp thì hình thành cây trồng cũng đa dạng phong phú. Dinh dỡng của đất phụ thuộc vào độ phì của đất, đặc tính lý, hoá của đất. Mỗi loại đất có hàm lợng dinh dỡng khác nhau, do vậy việc bố trí các loại cây trồng và công thức luân canh phải thích hợp. Tuy nhiên cây trồng thờng lấy đi không hoàn lại các chất dinh dỡng nên làm nghèo tài nguyên đất. Chính vì vậy khi bố trí hệ thống cây trồng cần chú ý đến bồi dỡng đất và 7 cân đối dinh dỡng của nhóm cây trồng trong công thức luân canh nhằm sử dụng hợp lý nguồn phân bón và dinh dỡng trong đất. * Loại cây trồng và hệ thống cây trồng Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp. Bố trí cây trồng là lựa chọn loại cây trồng nào để lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu và đất đai ở vùng đó, hoặc tạo cho cây trồng phát huy nhiều nhất khả năng thích ứng của chúng với điều kiện của vùng (Nguyễn Văn Thuận, 1994),[29]. (Nguyễn Vi, 1992) [30]. Khác với khí hậu và đất đai là yếu tố mà con ngời ít có khả năng thay đổi, cây trồng có thể đợc lựa chọn và di thực hoặc thay đổi bản chất theo hớng mà con ngời mong muốn. Các nhà sinh lý học thực vật ở những năm 1960, đã chứng minh rằng không có loại cây trồng nào là có khả năng sử dụng hết toàn bộ tài nguyên thiên nhiên ở một vùng (bức xạ, nớc, dinh dỡng trong đất .). Hơn thế nữa, một số dẫn chứng cho thấy ở các vùng có khí hậu nhiệt đới thì ánh sáng, nguồn nớc và chất dinh dỡng cha đợc sử dụng đúng mức mà còn có thể khai thác tăng vụ sản xuất lên hơn nữa. Điển hình nhất là cuộc các mạng xanh ở các nớc nhiệt đới đã du nhập và sản xuất thành công giống lúa nớc IR8, ngắn ngày, năng suất cao và khả năng thích ứng rộng làm cho sản lợng lơng thực tăng nhanh và mở khả năng tăng vụ . Các chế độ trồng xen trồng gối liên tiếp nhau với các loại cây trồng khác nhau đã đợc chú ý nhiều ở hầu hết các nớc có ngành nông nghiệp phát triển, nhất là những nớc có diện tích canh tác đất nông nghiệp thấp nhng dân số đông. * Phơng thức canh tác và quần thể sinh vật với hệ thống canh tác Các biện pháp kỹ thuật nh làm đất, tới nớc, bón phân, chăm sóc, cải tạo đất, trừ cỏ dại và sâu bệnh, chọn tạo giống cây trồng năng suất cao và luân canh thời vụ gieo trồng . đều liên quan chặt chẽ đến hệ thống cây trồng. - Giống cây trồng: việc tìm ra đ ợc giống cây trồng nào thích hợp có khả năng cho năng suất và giá trị kinh tế cao cũng chính là trực tiếp làm tăng 8 tính thích ứng hợp lý của hệ thống cây trồng, tận dụng tốt nhất các điều kiện tự nhiên và kinh tế sẵn có, tận dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật. Hiện nay các tiến bộ kỹ thuật về chọn tạo giống cây trồng và nhập nội giống mới mang nhiều đặc tính quí cả về năng suất, chất lợng cũng nh khả năng thích ứng rộng đã thực sự làm thay đổi một hệ thống cây trồng truyền thống. Xu thế thâm canh, tăng vụ đòi hỏi có những giống cây trồng vừa có khả năng chịu đợc thâm canh để cho năng suất cao vừa có thời gian sinh trởng ngắn để đáp ứng cho cơ cấu gieo trồng tăng vụ. Trên những vùng sinh thái có điều kiện địa hình và đất đai khó khăn đòi hỏi giống cây trồng phải có đợc đặc điểm thích ứng và chống chịu với các điều kiện đặc thù đó. Kết quả của việc chọn tạo giống mới cũng vừa là đòi hỏi của hệ thống cây trồng hiện tại đồng thời cũng là điều kiện để xác lập hệ thống cây trồng mới. (Trần An Phong, 1995) [17]. - Thời vụ: theo các tác giả (Phùng Đăng Chính, Lý Nhạc, 1987) [4]; (Bùi Huy Đáp, 1972) [5]; (Võ Tòng Xuân, 1993) [32], thời vụ là yếu tố vừa có tính chất định tính, vừa có tính chất định lợng, để xác lập hệ thống cây trồng. Yếu tố thời vụ luôn gắn liền với đặc điểm của giống và điều kiện thời tiết, khí hậu nhằm bố trí mỗi loại cây trồng sinh trởng, phát triển trong những điều kiện tối u trong mối liên hệ với các cây trồng trớc và cây trồng sau để đạt đợc năng suất, hiệu quả và độ an toàn cao nhất. Cùng với tiến bộ về giống cây trồng, thời vụ gieo trồng cũng phải chuyển đổi cho phù 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 đợc dùng để sản xuất chúng (Zandstra, 1981) [39]. - Bố trí cây trồng thích hợp: là một biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm sắp xếp lại hoạt động của hệ sinh thái dới sự điều khiển, kiểm soát của con ngời. Biện pháp này không chỉ có tác dụng tạo ra một khối lợng các sản phẩm lớn có tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao mà còn tạo điều kiện cho các ngành nh: chăn nuôi, chế biến, dịch vụ phát triển. Mặt khác việc bố trí cây trồng 9 . nông nghiệp I -w(v- Trần Văn Ngọc Nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa tại huyện Điện Biên tỉnh điện biên luận văn thạc sĩ nông nghiệp. huyện Điện Biên, nâng cao đời sống của ngời dân, chúng tôi thực hiện đề tài: " ;Nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác trên đất ruộng lúa tại huyện Điện