2. TỔNG QUAN VỀ VẦN đỀ NGHIÊN CỨU
2.2.6. Mối quan hệ giữa cây trồng với ựiều kiện môi trường
Trong quá trình sinh trưởng phát triển cây trồng luôn chịu tác ựộng của ựiều kiện ngoại cảnh như: khắ hậu thời tiết, ựất ựai, ựiều kiện kinh tế xã hộị..Cho nên, chúng ta phải có những nghiên cứu cụ thể giữa cây trồng với các yếu tố ựó nhằm tìm ra ựược hệ thống cây trồng phù hợp nhất với ựiều kiện ựó ựể nâng cao hiệu quả sử dụng ựất canh tác, nâng cao thu nhập cho nông dân.
2.2.6.1. Mối quan hệ giữa khắ hậu với cây trồng
Khắ hậu là một thành phần rất quan trọng của hệ sinh thái ựồng ruộng bao gồm: ánh sáng, nhiệt ựộ, ẩm ựộ, lượng mưa, oxị..Khắ hậu cung cấp năng lượng chủ yếu trong quá trình hình thành chất hữu cơ tạo năng suất cây trồng. Có từ 90 - 95% chất hữu cơ của cây là do sản phẩm của quá trình quang hợp với sự cung cấp năng lượng của ánh sáng mặt trờị Một hệ thống cây trồng tận dụng cao nhất ựiều kiện khắ hậu sẽ cho tổng sản phẩm cao nhất và hiệu quả nhất. Vì vậy, có thể nói khắ hậu là yếu tố quan trọng bậc nhất, hàng ựầu cho việc xác ựịnh hệ thống cây trồng. Tuy nhiên, yếu tố khắ hậu cũng gây ra những rủi ro bất lợi như: bão lụt, ngập úng, hạn hán...hệ thống cây trồng hợp lý phải né tránh ựược tác hại của hiện tượng ựó.
+ Nhiệt ựộ: Nhiệt ựộ ảnh hưởng rất lớn ựến mọi quá trình sinh trưởng
của sinh vật. Nhiệt ựộ làm thay ựổi tốc ựộ phát dục của câỵ Thời gian sinh trưởng và phát dục bị rút ngắn khi nhiệt ựộ cao, nhiệt ựộ làm thay ựổi cường ựộ quang hợp, hô hấp và ảnh hưởng ựến quá trình thụ phấn, thụ tinh của cây trồng. Song nhiệt ựộ lại có sự thay ựổi theo các tháng trong năm. để bố trắ hệ thống cây trồng phù hợp với nhiệt ựộ, đào Thế Tuấn, 1977[29]. ựã nêu ra: Cần phân biệt cây ưa nóng và cây ưa lạnh, phân loại cây theo yêu cầu nhiệt ựộ có thể lấy mốc ở 200C ựể phân biệt cây ưa nóng và cây ưa lạnh. Cây ưa nóng là những cây sinh trưởng tốt ở nhiệt ựộ trên 200C, cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng, phát triển, ra hoa, kết quả tốt ở nhiệt ựộ dưới 200C. Những cây trung gian là cây yêu cầu nhiệt ựộ trên dưới 200C một ắt ựể sinh trưởng ra hoa kết quả.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 22
Còn dựa vào tổng tắch ôn hữu hiệu của một giống cây trồng ựể từ ựó bố trắ mùa vụ gieo trồng trong năm cho thắch hợp với từng vùng, từng vụ. Căn cứ vào tổng tắch ôn nhiệt ựộ bình quân ngày trong năm ựể bố trắ lịch gieo trồng tránh ựược ảnh hưởng xấu của nhiệt ựộ.
+ Lượng mưa và ựộ ẩm: Lượng mưa là một trong những yếu tố khắ
tượng có tắnh chất quyết ựịnh ựến các mùa vụ gieo trồng, mưa cung cấp nước cho cây trồng và làm thay ựổi ựộ ẩm của ựất và không khắ ựồng thời ẩm ựộ không khắ giữ vai trò cân bằng cho các hoạt ựộng sinh học trong câỵ
+ Ánh sáng: ánh sáng cung cấp năng lượng, là chất xúc tác cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của câỵ Chất lượng ánh sáng là yếu tố biến ựộng và làm ảnh hưởng ựến năng suất. Cần phân biệt cây trồng theo yêu cầu về cường ựộ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời gian trong năm ựể bố trắ cơ cấu cây trồng cho phù hợp. Cây trồng chỉ sử dụng 0,5 - 1% năng lượng ánh sáng mặt trờị Chúng ta có thể bố trắ cơ cấu cây trồng, mùa vụ và luân xen canh, trồng nhiều loại cây trồng tạo ra nhiều tầng quang hợp ựể sử dụng nguồn tài nguyên ánh sáng hiệu quả hơn.
2.2.6.2. đất với cây trồng
đất là nguồn lực quan trọng nhất, không có ựất thì không thể tiến hành sản xuất nông nghiệp. đất vừa là nguồn lợi tự nhiên vừa là giá ựỡ và vừa cung cấp năng lượng vật chất cho câỵ Từ ựất con người tác ựộng, khai thác ựể mang lại sản phẩm. đất là môi trường ựể cho cây trồng sinh trưởng phát triển, mọi hoạt ựộng trao ựổi dinh dưỡng và nước của cây trồng ựược thực hiện chủ yếu thông qua ựất. Các loại ựất khác nhau ựã hình thành ra các kiểu canh tác và quyết ựịnh ựến hệ thống canh tác của các vùng là khác nhaụ đất và khắ hậu hợp thành một phức hệ (khắ hậu - ựất) tác ựộng vào cây, phải nắm vững mối quan hệ giữa cây trồng và ựặc ựiểm của ựất mới xác ựịnh ựược cơ cấu cây trồng hợp lý.
Wiliam thì cho rằng Ộ ựộ phì của ựất không ngừng tăng lên, không có ựất nào xấu mà chỉ có chế ựộ canh tác tồi mà thôiỢ.[14]
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 23
Quá trình sản xuất nông nghiệp trên ựất dốc ở bất cứ nơi nào cũng luôn luôn chịu sự tác ựộng của các nhân tố tự nhiên, kinh tế và xã hội lớn hơn so với các vùng ựồng bằng. Thêm vào ựó một số yếu tố tiêu cực (xói mòn ựất màu do mưa và tình trạng khô hạn) sẽ làm suy giảm tắnh bền vững của hệ canh tác trên ựất dốc dẫn ựến làm giảm sản lượng và giá trị sản phẩm thu ựược trên một ựơn vị diện tắch (Nguyễn đăng Khôi, 1974)[7].
2.2.6.3. Mối quan hệ giữa cây trồng với ựiều kiện kinh tế - xã hội
điều kiện kinh tế - xã hội như dân cư, trình ựộ dân trắ, khoa học kỹ thuật và cơ sở hạ tầng ựã chi phối tới các hệ thống cây trồng. Mỗi một hệ thống cây trồng chỉ phù hợp với ựiều kiện cụ thể về phong tục, tập quán của từng ựịa phương khác nhaụ Vì vậy, có những kiểu bố trắ cây trồng theo mùa vụ cũng khác nhaụ Các hệ thống cây trồng ựược tồn tại và phát triển trên cơ sở hệ thống cây trồng ựó phù hợp với tập quán của ựịa phương.
Như vậy, mối quan hệ giữa hệ thống cây trồng với ựiều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội là rất chặt chẽ. Muốn sử dụng hợp lý các ựiều kiện tự nhiên của một vùng thì việc phân vùng sinh thái là phải lựa chọn ựược các hệ thống cây trồng thắch hợp cho vùng sinh thái ựó. Do vậy, việc bố trắ hệ thống cây trồng hiện nay chủ yếu ựược tiến hành bằng phương pháp thực nghiệm, so sánh các công thức trồng trọt khác ựể chọn các công thức cho tổng sản lượng cao nhất, có hiệu quả nhất.
Theo Cao Liêm, Phạm Văn Phê, Nguyễn Thị Lan, 1995[9] cho rằng: khi xác ựịnh hệ thống cây trồng hợp lý cho các vùng sinh thái khác nhau phải ựạt ựược yêu cầu sau:
- Hệ thống cây trồng phải sử dụng tốt nhất nguồn lợi nhiệt. Nguồn lợi nhiệt ựược thể hiện bằng tổng số nhiệt ựộ. Bởi vì, mỗi loại cây trồng có yêu cầu nhất ựịnh về tổng nhiệt ựộ tuỳ theo thời gian sinh trưởng và sự phản ứng với nhiệt ựộ của nó. Có thể dựa vào tổng nhiệt ựộ ựể sắp xếp các công thức luân canh của từng vùng.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 24
- Hệ thống cây trồng phải sử dụng tốt nhất nguồn lợi bức xạ. Năng suất của cây trồng phải tương quan với lượng bức xạ vào thời kỳ cuối của sinh trưởng. Mặt khác bức xạ mặt trời phân bổ không ựều trong năm. Vì vậy, phải bố trắ cây trồng sao cho thời kỳ ra hoa và chắn trùng với thời gian có nguồn bức xạ cao nhất.
- Hệ thống cây trồng phải sử dụng tốt nhất nguồn lợi nước. Trong ựiều kiện không tưới, khả năng sinh trưởng của cây trồng phụ thuộc vào thời kỳ mưạ Mùa mưa thường ựược phân ra:
Thời kỳ ẩm trước mùa mưa, lúc ựộ ẩm trong ựất ựạt yêu cầu hạt nẩy mầm (gieo hạt ựược).
Thời kỳ sau mùa mưa cây trồng cỏ thể sử dụng ựược nước trong một thời gian nữạ
Trong ựiều kiện chủ ựộng tưới tiêu có thể mở rộng diện tắch và khả năng bố trắ cây trồng.
- Hệ thống cây trồng phải thắch hợp với ựiều kiện ựất và lợi dụng tốt nhất ựiều kiện ựất. Trên ựất trồng lúa có ựịa hình cao, vàn và trũng phải có công thức cây trồng khác nhaụ
- Hệ thống cây trồng phải né tránh ựược các rủi ro (hay bất lợi) do khắ hậu, ựất ựai và sâu bệnh gây rạ Phải chọn ựược những giống cây trồng chống chịu ựược các ựiều kiện bất lợi trên.
- Hệ thống cây trồng phải có tác dụng nhằm tăng ựộ phì nhiêu cho ựất tránh suy kiệt và xói mòn ựất.
- Hệ thống cây trồng phải ựảm bảo việc sử dụng lao ựộng hợp lý.
2.2.6.4. Mối quan hệ giữa cây trồng với phương thức canh tác và quần thể sinh vật
Các biện pháp kỹ thuật như làm ựất, tưới nước, bón phân, chăm sóc, cải tạo ựất, trừ cỏ dại và sâu bệnh, chọn tạo ra giống cây trồng năng suất cao, luân canh thời vụ gieo trồng... ựều ựược coi là liên quan chặt chẽ ựến hệ thống cây trồng. Trong các hệ sinh thái nhân tạo, quần thể sinh vật sống là các thành phần như cỏ dại, thực vật bậc thấp, ựộng vật nhỏ, côn trùng, vi sinh vật. Các thành
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
phần này có thể ảnh hưởng có lợi ắt, nhiều hoặc có hại cho sự sống của cây trồng. Do ựó, khi bố trắ hệ thống cây trồng cần chú ý ựến các mối quan hệ này ựể hệ thống cây trồng ựạt hiệu quả cao nhất (Nguyễn Vy, 1991)[37].
Luân canh là biện pháp kỹ thuật nông nghiệp hoàn chỉnh có tổ chức ựể hoàn thành mục tiêu sản xuất nông nghiệp ở một vùng, tiểu vùng, khu vực nhất ựịnh dựa trên cơ sở lợi dụng tốt nhất các ựiều kiện tự nhiên và xã hội ở vùng ựó. Các chế ựộ canh tác khác nhau như thuỷ lợi, phân bón, nước, ựất, bảo vệ thực vật... ựều căn cứ vào loại giống cây trồng, trình tự luân phiên cây trồng trong hệ thống luân canh, cần xác ựịnh ựúng chỗ ựứng và khả năng thắch 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 tháị điều ựó cho thấy trong bố trắ cơ cấu cây trồng, việc xác ựịnh cây trồng trước và sau rất quan trọng, vừa ựáp ứng ựược mục ựắch sản xuất vừa lợi dụng các ựiều 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 thắch nghi dần với ựiều 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 ựều có những nét ựặc thù do ựó khi ựưa một loại cây trồng mới vào ựể thay ựổi cơ cấu cây trồng và cải tiến hệ thống cây trồng cần phải chú ý ựến tắnh chất nàỵ Bố trắ cây trồng hoặc giống mới vào một ựịa bàn cụ thể thay cho một cơ cấu thắch hợp ựể nhằm ựạt ựược lợi ắch kinh tế cao cần thoả mãn ựược nhu cầu sinh thái của nó.
Như vậy, theo quan ựiểm sinh thái cây trồng, không có loại cây 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 ựánh giá về tiềm năng của từng vùng và ngày càng ựược nhiều nhà khoa học nông nghiệp ựi 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
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ 26
và kinh tế, xã hội là bố trắ hệ thống cây trồng hợp lý cho một vùng hay một ựơn vị sản xuất nông nghiệp (đào Thế Tuấn, 1984)[31].
Hệ thống cây trồng là một trong những nội dung của hệ thống biện pháp kỹ thuật gọi là chế ựộ canh tác. Hệ thống cây trồng là yếu tố cơ bản nhất của chế ựộ canh tác vì chắnh cây trồng quyết ựịnh nội dung của các biện pháp kỹ thuật khác (Lý Nhạc và cs, 1987)[14].
Trên cơ sở lý luận về hệ thống cây trồng và thực tế sản xuất nông nghiệp ở nước ta trong thời gian qua, Viện sĩ đào Thế Tuấn ựã nhận ựịnh: thời gian gần ựây ngành trồng trọt nước ta chỉ mới ựược phát triển mạnh ở các vùng thuận lợi, còn ựối với các vùng sinh thái khó khăn thì sự phát triển hoàn toàn không rõ rệt. Việc phát triển trồng trọt trong thời gian tới cần phải dựa vào ''hiệu ứng hệ thống'' bằng cách bố trắ lại hệ thống cây trồng thắch hợp với các ựiều kiện ựất ựai, khắ hậu và các chế ựộ canh tác. Phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khai thác cao nhất các nguồn lợi tự nhiện, lao ựộng và sử dụng có hiệu quả cao lực lượng lao ựộng hiện có. đa dạng hoá cây trồng về loại, giống... là một biện pháp nâng cao tắnh hiệu quả của hệ thống (đào Thế Tuấn, 1997)[34].
2.3. Các nghiên cứu trong nước và ngoài nước về cải tiến hệ thống trồng trọt