Hệ thống là một vấn đề được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu. Các phương pháp nghiên cứu hệ thống đề được đề cập đến từ rất sớm, một số phương pháp nghiên cứu phổ biến như phương pháp mô hình hoá, phương pháp chuyên khảo, phương pháp phân tích kinh tế,…, sau đây là một số quan điểm, phương pháp của các nhà khoa học khi nghiên cứu về hệ thống.
Phương pháp nghiên cứu hệ thống bằng mô hình hoá là một phương pháp thông dụng, dễ sử dụng, nhất là trong việc xây dựng một hệ thống cũng như mô tả, phân tích hệ thống đó. Tuỳ thuộc nội dung và quy mô hệ thống, cấu trúc hệ thống và kỹ năng của người phân tích hệ thống mà các hệ thống được mô hình hóa rất khác nhau (Đào Châu Thu, 2004).
Để phát triển hệ thống canh tác cần xác định toàn bộ các trở ngại chủ yếu đến sự phát triển của hệ thống, định rõ được những giải pháp thử nghiệm khả thi, cả về kỹ thuật và thể chế. Những giải pháp này sẽ bao gồm các yếu tố thích hợp để cải tiến toàn bộ hệ thống canh tác (chuyển đổi hệ thống cây trồng). Phát triển hệ thống còn phải xác định được các mối liên kết và hiệu ứng của cải tiến từng bộ phận trong hệ thống.
Bất kỳ một đề xuất nào về đổi mới kỹ thuật cần được xem xét các lý lẽ mà người nông dân sử dụng với quyết định của họ. Các phương pháp phân tích hệ thống đã được phát triển như một công cụ chính cho quá trình nghiên cứu, triển khai
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 22 vào sản xuất của hộ nông dân. Những hướng dẫn trên rất gần gũi với các phương pháp nghiên cứu về hệ thống cây trồng.
Champer (1989) đã đề xuất hướng nghiên cứu bắt đầu từ nông dân theo mô hình “nông dân - trở lại - nông dân”. Điểm xuất phát vấn đề bắt đầu từ sự lựa chọn của nông dân, nông dân trực tiếp tham gia thực hiện công tác nghiên cứu cùng với nhà khoa học và phổ biến, chuyển giao kiến thức, kỹ thuật, kinh nghiệm sản xuất cho nông dân khác trong vùng. Một số cách trong hướng nghiên cứu này là nghiên cứu có định hướng tới nông dân nghèo; coi trọng kiến thức của nông dân nghèo; đặt người nông dân vào việc kiểm tra và có vai trò đảo ngược tình thế.
Theo Carangal W.R. (1987) thì hệ thống canh tác phụ thuộc vào môi trường tự nhiên, kinh tế xã hội. Hệ thống canh tác biểu thị tính đặc thù cao của môi trường, vì vậy phải nghiên cứu hệ thống canh tác ở nhiều môi trường khác nhau (dẫn theo Nguyễn Văn Lạng, 2002).
Zandstra H.G. (1981) đã đề xuất phương pháp nghiên cứu hệ thống cây trồng đã được Viện lúa quốc tế IRRI và các chương trình nghiên cứu hệ thống cây trồng châu á ứng dụng và tiếp tục phát triển.
FAO (1992) 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 truyền thống.
Những nghiên cứu phát triển hệ thống canh tác của FAO là một nỗ lực nhằm bổ sung và hoàn thiện cho các tiếp cận đơn lẻ. Xuất phát điểm của hệ thống canh tác là nhìn nhận cả nông trại như một hệ thống; phân tích toàn bộ hạn chế và tiềm năng; xác định các nghiên cứu thích hợp theo thứ tự ưu tiên và những thay đổi cần thiết được thể chế vào chính sách; thử nghiệm trên thực tế đồng ruộng, hoặc mô phỏng các hiệu ứng của nó bằng các mô hình hoá trong trường hợp chính sách thay đổi. Sau đó tiến hành phân tích, đánh giá hiệu quả hiện tại trên quy mô toàn nông trại và đề xuất hướng cải tiến phát triển của nông trại trong thời gian tới.
Spedding (1979) đã đưa ra 2 phương pháp cơ bản trong nghiên cứu hệ thống cây trồng:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23 - Nghiên cứu 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).
- Nghiên cứu xây dựng hệ thống mới: Phương pháp này đòi hỏi phải có đầu tư, tính toán và cân nhắc kỹ lưỡng, cách nghiên cứu này cần có trình độ cao hơn để tổ chức, xắp đặt các bộ phận trong hệ thống dự kiến, đúng vị trí trong các mối quan hệ giữa các phần tửđểđạt được mục tiêu của hệ thống tốt nhất.
Viện sĩĐào Thế Tuấn (1984) đã dựa trên các mối quan hệ giữa hệ thống cây trồng và các yếu tố khác để đề xuất bố trí hệ thống cây trồng ở một cơ sở sản xuất theo trình tự sau:
- Thu thập tài liệu về khí hậu, xem xét, đánh giá những thuận lợi và khó khăn. - Thu thập các tài liệu về đất đai, đánh giá số lượng, chất lượng, khả năng khai thác và sử dụng, các mặt hạn chế của đất đai.
- Xem xét tổng hợp về nước, hệ thống thuỷ lợi và các biện pháp quản lý khai thác nước.
- Xem xét bộ giống cây trồng đã được sử dụng; đặc tính tốt, xấu của từng giống trong quá trình sản xuất. Từđó định hình hướng lựa chọn các giống cây trồng thích hợp cho hệ thống cây trồng dựđịnh tiếp tục phát triển.
- Xem xét tình hình sâu bệnh.
- Tìm hiểu các định hướng, mục tiêu phát triển sản xuất của cơ sở. - Phân tích, đánh giá nguồn nhân lực, tư liệu sản xuất.
Bằng các bước tiến hành trên, cho phép chủ cơ sở sản xuất, chủ hộ chọn ra các công thức luân canh cây trồng có hiệu quả cao nhất từđó triển khai nhân rộng ra toàn vùng.
Còn tác giả Phạm Chí Thành và cộng sự (1996) lại đề xuất phương pháp điều tra, mô tả hệ thống nông nghiệp theo các bước sau:
- Mô tả nhanh điểm nghiên cứu, bao gồm phương pháp không dùng phiếu điều tra và phương pháp có dùng phiếu điều tra.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 24 - Phương pháp thu thập, phân tích và đánh giá thông tin (SWOT).
- Thu thập thông tin, xác định, chuẩn đoán những hạn chế, trở ngại (phương pháp ABC và phương pháp WEB).
- Xây dựng bản đồ mặt cắt, mô tả hệ sinh thái nông nghiệp và mô tả hoạt động sản xuất nông hộ.
- Xử lý, phân tích số liệu và trình bày kết quả các cuộc điều tra, khảo sát (xử lý số liệu, chọn hệ thống phân tích, trình bày kết quả).
Phương pháp nghiên cứu hệ thống cây trồng này về sau được Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và các chương trình nghiên cứu về hệ thống 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 Hiển và CTV, 2001). Quá trình nghiên cứu liên quan đến một loạt các hoạt động trong nông trại. Tổ chức thực hiện theo các bước sau:
(i) 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.
(ii) Mô tả điểm: điểm nghiên cứu sau khi chọn sẽđược mô tả về đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng hệ thống cây trồng cần phải được đánh giá.
(iii) Thiết kế hệ thống 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.
(iv) Thử nghiệm cây trồng mới: hệ thống 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).
(v) 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.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 25 (vi) Chương trình sản xuất: sau khi xác định những hệ thống 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.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước