Nền nông nghiệp n−ớc ta từ những thời kỳ xa x−a cũng đã có một hệ thống cây trồng khá phong phú và đ−ợc phát sinh từ rất sớm với lịch sử dân tộc. Cùng với lúa n−ớc là loại cây l−ơng thực chủ yếu, trong cơ cấy cây trồng đã có thêm rất nhiều loại cây khác, bao gồm cả cây nhiệt đới, ánhiệt đới và một số rau ôn đới. Những giống cây trồng di thực từ ph−ơng Bắc xuống hoặc từ ph−ơng Nam lên, đặc biệt là từ khi chủ nghĩa t− bản Châu Âu bắt đầu bành tr−ớng và xâm l−ợc vào các n−ớc ph−ơng Đông, thì số l−ợng các loại cây trồng mới từ các lục địa khác đem vào n−ớc ta ngày càng nhiều và đã làm cho hệ thống cây trồng ở một số vùng thay đổi đáng kể ( Bùi Huy đáp, 1996) [5].
Lịch sử đã ghi lại, từ thời Hùng V−ơng dân ta đã 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”, tác giả Lê Quý Đôn - một học giả nổi tiếng của Việt Nam đã ghi chép nhiều về giống lúa tẻ, lúa nếp mà dân ta th−ờng gieo cấy từ thời tiền Lê (980 - 1005) (Bùi Huy Đáp, 1985)[5].
Thời Nam bắc phân tranh (1533 - 1788) và tiếp sau là thời các vua triều Nguyễn (1802 - 1945) có những bậc “thần hoàng” nổi tiến nh− Nguyễn Lộ, Nguyễn Tri Ph−ơng, Nguyễn Công Trứ đã đ−a dân đi khai khẩn đất đai ở các vùng đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long, xây dựng các công trình thuỷ lợi t−ới tiêu và cải tạo đất, lựa chọn hệ thống cây trồng, bố trí mùa vụ
sản xuất, quy hoạch sử dụng đất lâu bền.
D−ới thời thuộc Pháp (1867 - 1945), nhiều giống cây trồng mới đã đ−ợc tuyển chọn trong n−ớc hoặc du nhập từ n−ớc ngoài vào sản xuất trong n−ớc ở các đồn điền nh− cà phê, cam, quýt, chè…, đặc bệt là cao su; cây cao su đã đ−ợc trồng với quy mô rộng lớn và đ−ợc mở rộng ra đến tận Thanh Hoá. Tuy nhiên, dù thời nào đi nữa thì ở n−ớc ta cây lúa n−ớc vẫn là cây trồng chính. Năm 1880, Việt Nam đã xuất khẩu 300.000 tấn gạo cho các n−ớc thuộc địa của Pháp.
Do yêu cầu của việc tăng năng suất, sản l−ợng cây trồng để đáp ứng nhu cầu l−ơng thực, thực phẩm của con ng−ời nên các nghiên cứu về trồng xen, trồng gối, luân canh, tăng vụ đã đ−ợc nghiên cứu từ rất sớm và việc nghiên cứu hệ thống nông nghiệp đ−ợc bắt đầu từ nghiên cứu cơ cấu cây trồng.
Trong nghiên cứu về hệ thống canh tác phải đ−ợc bắt đầu bằng công tác kiểm kê các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, đánh giá đ−ợc hệ canh tác truyền thống. Việc cải tiến những hệ thống canh tác của nông dân đang đ−ợc các nhà khoa học nông nghiệp n−ớc ta quan tâm nghiên cứu và b−ớc đầu đạt đ−ợc nhiều kết quả tốt.
Công tác nghiên cứu về hệ thống cây trồng mới ở n−ớc ta đã đ−ợc các nhà khoa học thực sự chú ý vào đầu những năm 1960.
Tác giả Bùi Huy Đáp (1979)[4] khi nghiên cứu cơ cấu cây trồng trên đất canh tác chủ yếu nhờ n−ớc trời ở miền Bắc đã đề xuất cơ cấu cây trồng là 2 vụ màu đông và xuân rồi sản xuất lúa tiếp chân, trong vụ xuân trồng các loại cây màu có thời gian sinh tr−ởng dài, ngắn khác nhau tuỳ theo trồng lúa mùa sớm hay mùa chính vụ. Đây là chế độ canh tác có thể sử dụng triệt để tiềm năng của các loại đất cao hạn cấy 1 vụ lúa mùa trờ n−ớc trời. Trên chân đất chuyên màu của vùng đất bãi ven sông, hệ thống cây trồng đem lại hiệu
đậu các loại…). Ngay sau khi n−ớc rút tiến hành trồng ngô thu đông (hoặc rau đậu sớm), sau đó trồng ngô xuân (hoặc đậu t−ơng, rau đậu các loại).
Trong hệ thống luân canh trên đất bạc màu ở miền Bắc Việt Nam, cây vụ đông có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đất, nhờ vụ đông mà đất trồng đ−ợc che phủ trong suốt thời kỳ khí hậu khô hạn (trong điều kiện khô hạn, đất màu bị thoái hoá nhanh nhất, đồng thời các chất hữu cơ phân huỷ mạnh). Cây vụ đông đã làm tăng độ ẩm của đất từ 30 - 50% so với không trồng cây vụ đông. Đất bạc màu có trồng cây vụ đông đều làm tăng năng suất cây trồng vụ sau một cách rõ rệt (Bùi Huy Đáp, 1996)[4],
Cải tiến cơ cấu cây trồng trong thời gian tới cần nghiên cứu bố trí lại hệ thống cây trồng thích hợp với các điều kiện đất đai và chế độ n−ớc khác nhau, phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp nhằm khai thác cao nhất các nguồn lợi tự nhiên, lao động và sử dụng có hiệu quả các nguồn vốn đầu t−. Đa dạng giống cây trồng và loại cây trồng là biện pháp tích cực để nâng cao tính ổn định của hệ thống.
Cũng theo các tác giả thì giống cây trồng là t− 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 cấu của giống. Sử dụng giống tốt là một biện pháp để tăng năng suất, ít tốn kém.
Điều kiện sản xuất nông nghiệp ở n−ớc ta còn nhiều khó khăn, chịu nhiều rủi ro (bão, lụt, hạn hán, sâu bệnh…) làm cho năng suất, sản l−ợng cây trồng thấp và không ổn định, bấp bênh. Một số giống cây trồng địa ph−ơng có khả năng chống chịu khá với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, năng suất ổn định nh−ng lại thấp, không đáp ứng nhu đ−ợc nhu cầu của con ng−ời. 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”.
Nhiều tác giả đã nghiên cứu cho thấy khi nghiên cứu, chọn tạo giống lúa cho các vùng khô hạn, ngập úng, chua phèn đã nhận xét: so với các vùng thâm canh, các vùng khó khăn còn có yêu cầu thêm về giống mới thích hợp hơn nữa, các tiêu chuẩn giống chống chịu cũng cần đ−ợc xác định chuẩn xác hơn. Đối với các vùng khó khăn, công tác cải tạo đất và nguồn n−ớc t−ới luôn luôn cần kết hợp với giống và các biện pháp kỹ thuật thích hợp để tăng năng suất.
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 cây trồng, hệ thống nông nghiệp đ−ợc xây dựng ở mỗi vùng một khác.
- Vùng đồng bằng sông Hồng: Viện sỹ Đào Thế Tuấn khi nghiên cứu mô phỏng chiến l−ợc phát triển nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng đã khẳng định rằng để phát triển nông nghiệp vùng đồng sông Hồng bằng theo h−ớng sản xuất hàng hoá, bền vững và ổn định cần thực hiện theo các h−ớng sau:
+ Tăng sản xuất l−ơng thực.
+ Tăng sản xuất các sản phẩm xuất khẩu.
+ Tạo việc làm mới để ổn định đời sống nông dân.
Khi nghiên cứu vùng đất th−ờng xuyên ngập úng của huyện Hiệp Hoà, tỉnh Bắc Giang, tác giả Nguyễn Văn Hoàn cho biết nếu chỉ đơn thuần cấy 1 vụ lúa/năm thì lợi nhuận thu đ−ợc là 5,8 triệu đồng/năm/đơn vị diện tích canh tác (nơi nghiên cứu), còn nếu cấy lúa kết hợp nuôi cá thì lợi nhuận thu đ−ợc trên diện tích canh tác ấy sẽ là 13,7 triệu đồng/ha [14].
Bùi Thị Xô (1994) [39] đã tiến hành xây dựng mô hình thử nghiệm đánh giá hiệu quả kinh tế một số công thức luân canh trên các vùng đất khác nhau của Hà Nội, kết quả thu đ−ợc nh− sau:
+ 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 đ−ợc rất cao, tổng giá trị sản phẩm đạt 72 triệu đồng/ha/năm.
- Vùng đồng bằng sông Cửu Long: Tác giả Trần Anh Phong (1996)[23] cho rằng khả năng thâm canh, tăng vụ và đa dạng hoá cây trồng ở vùng phù sa chủ động n−ớc ven sông Tiền, sông Hậu cần phải đi đôi với việc đổi mới cơ cấu cây trồng. Còn tác giả Tào Quốc Tuấn (1994)[34] khi nghiên cứu xác định cơ cấu cây trồng hợp lý cho vùng phù sa ngọt ven sông Tiền và sông Hậu có nhân xét: các mô hình chuyên canh lúa đều sử dụng rất nhiều n−ớc vào mùa khô; trong khi đó các mô hình luân canh 1 vụ lúa - 1 vụ màu, cây ăn quả hay mía sử dụng tiết kiệm n−ớc hơn.
Những nhóm hộ nông dân khác nhau có những mục tiêu chiến l−ợc khác nhau nên có những trở ngại khác nhau. Tỷ lệ nông dân sản xuất lúa gạo để bán ở đồng bằng sông Cửu Long cao hơn đồng bằng sông Hồng. Hơn 605 số hộ nông dân ở đồng bằng sông Hồng lúa gạo để tự cấp (Đào Thế Tuấn, 1996)[33].
Cũng về vấn đề đánh giá nông hộ, các tác giả Phạm Chí Thành, Trần Đức Viên, Phạm Tiến Dũng (1993)[26] đã chia hộ nông dân thành các nhóm theo đất và vốn nh− sau: nhiều vốn - nhiều đất; nhiều đất - ít vốn; ít đất - ít vốn, ít đất - nhiều vốn; đồng thời các tác giả cũng chỉ ra rằng các nhóm này nên có các cơ cấu sản xuất khác nhau.
Đào Thế Tuấn đã nêu các vấn đề tồn tại của hệ thống nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng và nguyên nhân cuả sự tồn tại đó nh− tốc độ tăng sản l−ợng l−ơng thực không cao ( 1,9% năm), diện tích thâm canh ít, ch−a có những tiến bộ kỹ thuật cho vùng khó khăn. Không ổn định sản l−ợng ( biến động 6,9%) do thiên tai, sâu bệnh, tỷ lệ nông sản xuất khẩu thấp, lao động nông nghiệp tăng nhanh ( 2,7% năm), ngành nghề kém phát
triển. Từ đó ông đã đề xuất ph−ơng h−ớng cho sự phát triển của hệ thống nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng là:
- Lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu và tránh đ−ợc những tác hại của thiên tai.
- Lợi dụng tốt nhất các điều kiện đất đai, đồng thời có biện pháp bảo vệ, bồi d−ỡng trở lại cho đất độ phì nhiêu.
- Lợi dụng tốt nhất các đặc tính sinh học của cây trồng ( nh− khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, ngắn ngày, thích ứng rộng, chống chịu đ−ợc với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận).
- Tránh đ−ợc sự phá hoại của sâu bệnh, cỏ dại với việc sử dụng ít nhất các biện pháp hoá học.
- Đảm bảo tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao, có hiệu quả kinh tế.
- Đảm bảo hỗ trợ cho ngành sản xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng đ−ợc các nguồn lợi thiên nhiên ( Đào Thế Tuấn, 1962, 1996) [44], [46].
Một số tác giả khi nghiên cứu về bố trí cơ cấu cây trồng ở đồng bằng sông Hồng đã đi đến kết luận: '' Trên đất hai vụ lúa, đ−a cơ cấu vụ lúa xuân bằng các giống lúa ngắn ngày đã để lại một khoảng thời gian trống giữa hai vụ lúa ( từ sau thu hoạch lúa mùa đến khi cấy lúa xuân) nên đã tạo điều kiện để xây dựng một hệ thống cây trồng có hiệu quả cao trên đất 2 vụ lúa''. Đồng thời các tác giả cũng đã đ−a ra những mô hình hệ thống cây trồng cụ thể cho vùng đồng bằng sông Hồng là:
- Trên đất hai vụ lúa chủ động n−ớc t−ới, tiêu:
+ Lúa xuân - lúa mùa - cây vụ đông (khoai tây, khoai lang, ngô, rau vụ đông).
Theo (Bùi Huy Đáp, 1993) [13] sắp xếp lại cách sản xuất, bố trí lại các chế độ luân canh, sử dụng đất đai hợp lý hơn và phù hợp với điều kiện tự nhiên của mỗi địa ph−ơng thì có thể đ−a vụ đông thành một vụ cây trồng chính. Diện tích cấy lúa 2 vụ khi cấy lúa xuân đã tạo điều kiện cho việc gieo trồng một loại cây vụ đông. Trên những chân ruộng vàn hay cao nếu cấy lúa Mùa sớm cũng có thể làm một vụ màu đông với những loại cây chịu lạnh khá, hoặc ở các chân ruộng thấp hơn có thể trồng rau mùa rét.
Những diện tích chỉ cấy một vụ lúa còn vụ đông xuân th−ờng trồng màu ( phần lớn là các giống màu dài ngày 5 - 6 tháng). Thay đổi cơ cấu trà lúa mùa, tăng mùa sớm và chính vụ, hạn chế mùa muộn, và thay đổi cơ cấu các giống màu, sử dụng nhiều giống màu ở vụ xuân ngắn ngày hơn sẽ có thể sắp xếp đ−ợc thời gian cho gieo trồng một vụ màu đông.
Các chân bãi ven sông th−ờng trồng một vụ màu đông xuân dài ngày và một vụ lúa mùa không chắc có thể chuyển thành chế độ một vụ màu xuân có trồng xen, trồng gối và một vụ màu đông thì cả hai vụ đều chắc chắn, có hiệu quả kinh tế. ở vùng bán sơn địa, đồi núi, trung du, diện tích đất chỉ cấy một vụ lúa mùa, vụ Đông xuân là vụ sản xuất cho phép sử dụng các loại đất này một cách có lợi nhất với một hệ cơ cấu cây trồng có kết quả nhất`.
ở các chân đất quanh năm không ngập n−ớc, thành phần cơ giới nhẹ, dễ thoát n−ớc th−ờng luân canh tăng vụ với cây họ đậu (đậu t−ơng, lạc, đậu côve, đậu xanh...). Ngoài luân canh tăng vụ với cây l−ơng thực, cây công nghiệp, cây thức ăn gia súc còn có những hệ thống cây trồng luân canh giữa cây d−ợc liệu với cây l−ơng thực hoặc cây công nghiệp ngắn ngày .
N−ớc ta cũng nh− nhiều n−ớc đang phát triển khác đã áp dụng một chiến l−ợc phát triển chủ yếu dựa vào các thành t−ụ của ''cách mạng xanh'' nhằm tập
trung sản xuất một số sản phẩm nông nghiệp quan trọng nh− lúa n−ớc, lúa mì, ngô, đậu đỗ... Bằng cách tập trung đầu t− vào một số nhân tố quan trọng nhất và cũng dễ cải tiến nhất nh− ứng dụng các giống có năng suất cao, thuỷ lợi, phân bón hoá học và thuốc trừ dịch hại ( Phạm Chí Thành, 1993) [36].
Vũ Tuyên Hoàng trong nghiên vứu về sản xuất l−ơng thực ở trung du và miền núi đã nhận xét: Các loại cây l−ơng thực cần đ−ợc sắp xếp theo các hệ thống cây trồng hợp lý, trên cơ sở thâm canh, tăng vụ. Trong hệ thống cây trồng, cần xác định cây chủ lực (có thể là lúa, ngô hoặc cây khác tuỳ điều kiện của nơi sản xuất). Hệ thống cây l−ơng thực ở trung du - miền núi khá phong phú: cây có hạt (lúa, ngô, cao l−ơng, mì mạch...). Các loại cây có củ (sắn, khoai lang, củ mỡ..). Các loại đậu đỗ (đậu t−ơng, đậu xanh, đậu đen...) và nhiều loại cây l−ơng thực, thực phẩm nh− lạc, vừng, rau...Tác giả cũng cho rằng: '' Vấn đề lớn hiện nay là chọn lựa những cây l−ơng thực thích hợp và cho năng suất cao, đáp ứng đ−ợc nhu cầu của từng dân tộc'' .` `
Nghiên cứu của Nguyễn Văn Thuận về sử dụng đất một vụ lúa mùa và vụ lúa đông xuân bỏ hoá ở một số tỉnh phía Bắc đã rút ra kết luận: Hệ thống lúa mùa - ngô xuân (với các giống ngô mới, năng suất cao) là hệ thống cây trồng mới trong những năm gần đây nh−ng thực sự có hiệu quả trong kinh tế nông nghiệp. Ngoài sản l−ợng lúa Mùa có phần tăng lên nhờ thay đổi cơ cấu cây trồng thì hệ thống này làm tăng thêm sản l−ợng ngô 30 - 40 tạ/ha. Vấn đề đặt ra đối với hệ thống này là chọn thời vụ thích hợp để ngô tránh đ−ợc rét, tận dụng ẩm độ đất và khi thu hoạch không ảnh h−ởng đến gieo cấy vụ Mùa và bảo quản tốt sản phẩm.
Ph−ơng thức kiến thiết đồng ruộng thành n−ơng bậc thang thấp dần, trồng chủ yếu cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả có tán che mặt đất, xen với cây ngắn ngày (lúa, màu, đậu đỗ, cây phân xanh) và với các băng cây lá rộng, bãi cỏ chăn nuôi tạo nên nhiều tầng sinh thái (nông nghiệp sinh thái
theo ph−ơng thức nông - lâm kết hợp). Hệ thống cây trồng theo kiểu v−ờn rừng ở các tỉnh trung du miền núi là hệ thống cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, làm tăng thu nhập cho các hộ gia đình, tạo ra hiệu quả xã hội lớn và cải thiện đ−ợc môi tr−ờng sinh thái .