Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 20
luân canh phổ biến trong nông nghiệp châu Âu là chế ựộ luân canh 3 khu và luân chuyển trong 3 năm, với hệ thống canh tác: Ngũ cốc - ngũ cốc và bỏ hoá. Năng suất ngũ cốc trong suốt thời kỳ này chỉ ựạt 5 - 6 tạ/ha và ựến thế kỷ thứ XVIII năng suất chỉ ựạt 7 - 8 tạ/ha. Sau khi tìm ra châu Mỹ, một số cây trồng ựược di thực từ châu Mỹ vào châu Âu như khoai tây, ngô... cùng với việc phát triển một số cây họ ựậu ựã tạo ựiều kiện cho việc hình thành hệ canh tác mới. đó là chế ựộ luân canh 4 vụ, 4 năm. Chế ựộ luân canh này ựánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong quá trình phát triển nông nghiệp của châu Âu, năng suất ngũ cốc tăng gấp 2 lần so với chế ựộ luân canh cũ và sản lượng lương thực, thực phẩm trên một ha canh tác tăng gấp 4 lần (do cây có củ, cây có quả ựược ựưa thêm vào hệ thống cây trồng). Chế ựộ luân canh mới bắt ựầu ựược áp dụng rộng rãi và ựem lại nhiều thắng lợi ở nước Anh và sau ựó lan rộng ra các nước Bỉ, Hà Lan, đức, Pháp và các nước Tây Âu (dẫn theo Lý Nhạc và CS, 1987) [19], (Bùi Huy đáp 1996) [8].Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp, loài người ựã chọn ra những giống cây trồng phù hợp cho từng vùng sinh thái khác nhau. Lịch sử phát triển nông nghiệp Thế giới cũng ựã chỉ rõ việc chuyển biến mọi nền sản xuất nông nghiệp từ trình ựộ tự cấp, tự túc sang trình ựộ có tắnh chất hàng hoá gắn liền với những biến ựổi sâu sắc trong cơ cấu cây trồng.
Từ cuối thế kỷ 18 ựầu thế kỷ 19, cuộc cách mạng hệ thống cây trồng bắt ựầu ở một số nước Tây Âu, chế ựộ ựộc canh trong sản xuất nông nghiệp ựược thay thế bằng các chế ựộ luân canh cây ngũ cốc và ựồng cỏ, ựồng thời sử dụng các loại cây họ ựậu làm thức ăn gia súc kết hợp với nông cụ cải tiến và phân bón ựã thực sự nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp (Phạm Chắ Thành, 1996 và CS) [24]. Các chế ựộ luân canh này ựánh dấu một bước ngoặt trong quá trình phát triển nông nghiệp ở châu Âu. Theo chế ựộ luân canh này, hệ thống cây trồng gồm một số cây chăm sóc giữa hàng khoai tây, cây lấy củ, ngũ cốc, cỏ 3 lá và ngũ cốc mùa hè. Chế ựộ luân canh này cũng ựồng thời với
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 21
việc tăng cường các biện pháp kỹ thuật như làm ựất, bón phân... Chắnh vì vậy năng suất ngũ cốc ựược tăng lên gấp 2 lần so với chế ựộ luân canh cũ và sản phẩm lương thực, thực phẩm ựược tăng lên gấp 4 lần trên cùng một hecta ựất canh tác (như các loại cây có củ, quả ựược ựưa thêm vào hệ thống cây trồng và năng suất của chắnh cây ngũ cốc cũng ựược tăng lên). Chế ựộ luân canh mới này ựã tạo ra những ựiểm ựột phá thắng lợi ở Anh, Bỉ, Hà Lan, Pháp và tiếp theo là các nước châu Âu khác (dẫn theo Bùi Huy đáp 1996) [7].
Tại đài Loan ựể nâng cao hiệu quả sử dụng ựất, người ta ựã nghiên cứu ra giống cây hoa mầu chịu bóng ựể trồng xen với cây mắa và giống cây chịu hạn trồng mùa khô sau khi thu hoạch lúa mùa.
Ở Thái Lan, bằng việc chuyển vụ lúa xuân sang trồng ựậu tương trong hệ thống lúa xuân - lúa mùa hiệu quả thấp do ựộc canh và thiếu nước tưới ựã làm tăng hiệu quả kinh tế lên gấp ựôi, ựồng thời ựộ phì cũng ựược tăng lên (Dẫn theo Nguyễn Hữu Tề, 2003) [26]. Mô hình sử dụng hợp lý ựất dốc ựã trồng cây họ ựậu thành băng theo ựường ựồng mức ựể chống xói mòn. Hệ thống cây trồng xen cây họ ựậu với cây lương thực trên ựất dốc làm tăng năng suất cây trồng, ựất ựược cải tạo nhờ ựược tăng cường thêm chất hữu cơ tại chỗ và tăng nguồn vi sinh vật có ắch trong ựất. Mô hình canh tác hỗn hợp ở vùng trũng bao gồm cả trồng trọt, chăn nuôi, nghề cá, nghề phụ ựã làm ựa dạng hoá nguồn thu nhập. đó là cách tốt nhất giúp người nghèo tránh ựược rủi ro, tăng nguồn thu tiền mặt hàng ngày nên mô hình lúa - cá - gia cầm - rau ựược gọi là ngân hàng sống (Living bank) của nhân dân sản xuất nhỏ (theo Janet) (Dẫn theo Trần đức Viên, 1998) [37].
Theo tài liệu của Trung tâm Môi trường và Phát triển bền vững (1999), hiện nay có khoảng 25% diện tắch ựất canh tác trên thế giới ựang bị sa mạc hoá, mỗi năm có 8,5 triệu ha ựất bị mất do xói mòn.
đặc biệt việc sử dụng nhiều phân ựạm vô cơ trong sản xuất nông nghiệp ựã làm cho hàm lượng NO-3 tăng lên ựáng kể, làm ô nhiễm nguồn
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 22
nước ngầm và chất lượng nông sản phẩm.
Theo tài liệu của FAO (1992), [45], trên thế giới hàng năm có khoảng 15% ựất bị suy thoái vì các lý do nhân tạo, trong ựó suy thoái vì xói mòn do nước chiếm 55,7%, do gió 28%, mất dinh dưỡng do rửa trôi 12,2%. ở Mỹ mỗi năm ựất bị mất khoảng 18 tỷ USD chất dinh dưỡng do bị rửa trôi, xói mòn, tương ựương 22 triệu tấn ựất bị mất hàng năm.
Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp lâu dài, loài người ựã lựa chọn ra nhiều giống cây trồng phù hợp với ựiều kiện tự nhiên của từng vùng sinh thái và con người ựã thiết lập nên các hệ thống cây trồng cho phù hợp với từng vùng sinh thái khác nhau.
Các nhà nông nghiệp trên thế giới ựã và ựang tập trung mọi nỗ lực nghiên cứu cải tiến hoàn thiện hệ thống cây trồng bằng cách ựưa thêm một số loại cây trồng và hệ thống canh tác nhằm tăng sản lượng lương thực, thực phẩm trên một ựơn vị diện tắch.
Vào những năm 60 của thế kỷ XX, các nhà sinh lý thực vật ựã phát hiện: Trong tự nhiên không có loại cây nào có thể sử dụng toàn thể tài nguyên thiên nhiên ở một vùng, ựặc biệt là vùng nhiệt ựới. Do vậy, trên ựất ựang sản xuất nông nghiệp, ánh sáng, ựất ựai, nguồn nước còn chưa ựược sử dụng ựúng mực, còn nhiều khả năng tăng vụ, phát triển sản xuất. Các nhà nghiên cứu của IRRI ựã nhận thức rằng giống lúa mới thấp cây, lá ựứng tiềm năng cho năng suất cao chỉ có thể giải quyết vấn ựề lương thực trong phạm vi hạn chế. Từ những năm ựầu thập kỷ 70 của thế kỷ trước các nhà khoa học ở châu á ựã ựi sâu nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên ựất lúa theo hướng lấy lúa làm nền và tăng cường phát triển các loại cây hoa mầu trồng cạn.
Như vậy, các hệ thống cây trồng mới rất ựa dạng và tập trung giải quyết các vấn ựề sau:
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 23
- Thử nghiệm tăng vụ màu bằng các cây trồng mới, trồng xen, luân canh, tăng vụ.
- Xác ựịnh hiệu quả các công thức luân canh, tìm và khắc phục các yếu tố hạn chế ựể phát triển công thức ựạt hiệu quả cao.
Gomez A.A, Zandstra H.G. (1982) [43] khẳng ựịnh xen canh gối vụ có tác dụng tăng tổng sản lượng của các cây trồng cạn, ựã tạo ra chế ựộ che phủ ựất tốt hơn, tận dụng ựược bức xạ mặt trời trong suốt thời gian sinh trưởng. Các hệ thống cây trồng ựã ựược thực hiện: ngô - lúa; lúa - ựậu xanh; lúa - lúa mì; lúa - rau; lúa - lúa mì - ngô.
Trung Quốc từ những năm 1980, ở khu vực phắa Nam ựã thắ nghiệm xây dựng nền nông nghiệp sinh thái. Ở Xiaoliang, một vùng ựồi cuả Quảng đông bị sa mạc hoá, xói mòn mạnh, nhiệt ựộ mặt ựất cao, trước ựây người ta trồng bạch ựàn nhưng ựều không thành công. Cuối cùng ựã chọn ựã hệ thống cây trồng theo hướng ựa dạng hoá và trồng nhiều tầng ựã thu ựược thành công.
Theo Triệu Kỳ Quốc, 1994, trên ựất lúa hai vụ thuộc vùng núi phắa Nam thường ựược canh tác 2 hoặc 3 vụ với hệ thống cây trồng là: lúa - lúa mì - khoai tây; lạc - ựậu tương - lúa mì. Trên ựất lúa một vụ thuộc vùng cao nguyên (gồm tỉnh Vân Nam, Quế Châu, Tứ Xuyên và Tây Tạng), thường canh tác với hệ thống cây trồng là lúa luân canh với cây trồng cạn (dẫn theo Nguyễn Thị Thuỷ, 2004) [32].
Ở Thái Lan trong ựiều kiện thiếu nước, một hệ thống cây trồng lúa xuân - lúa mùa ắt mang lại hiệu quả vì chi phắ tiền nước quá lớn, cộng thêm sự ựộc canh cây lúa làm ảnh hưởng xấu ựến chế ựộ ựất. Bằng việc dịch cây lúa xuân sang cây lạc làm cho giá trị tổng sản phẩm tăng lên ựáng kể, diện tắch tăng gấp ựôi, hiệu quả kinh tế tăng gấp rưỡi, ựộ phì ựất ựược tăng lên rõ rệt. đây là một thành công lớn trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng ở Thái Lan (Tejwani V.L. - Chun K.Lai Indonesia, 1992) [46].
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 24
Tại Banuma có mùa khô ngắn, mùa mưa (ẩm ướt) dài, hai ựỉnh thu hoạch lúa ựã chứng tỏ ựa số nông dân trồng 2 vụ lúa trên một diện tắch. Ngô thu hoạch vào ựỉnh mùa mưa (tháng 5), lạc thu hoạch quanh năm (dẫn theo Nguyễn điền , Trần đức, 1993, [12], Bùi Thị Xô, 1994, [38]).
Ở những khu vực ựất bằng, nông dân châu Á ựã sử dụng nhiều hệ canh tác. Những hệ canh tác này gồm các hệ thống cây trồng khác nhau (lúa, rau, khoai lang, ngô, ựậu...), nói chung hệ thống cây trồng luân canh giữa chế ựộ cây trồng nước và chế ựộ cây trồng cạn, giữa cây lương thực và cây họ ựậu, hệ thống luân canh giữa không gian và thời gian có hiệu quả cao (dẫn theo Hoàng Văn đức, 1992) [12].
Vấn ựề hiệu quả kinh tế các công thức luân canh trên ựất lúa cũng ựược nhiều nhà khoa học quan tâm, ựặc biệt ở ấn ựộ và Pakistan. Nghiên cứu vấn ựề này các tác giả ựã ựề cập ựến cơ cấu luân canh cây trồng hợp lý, phụ thuộc vào ựiều kiện canh tác và giá cả nông sản trên thị trường. Tại vùng Dandkadi, năm 1981 có 13 công thức luân canh khác nhau ựược áp dụng, năm 1982 có 18 công thức luân canh, năm 1983 có 16 công thức luân canh, trong ựó phổ biến nhất là cơ cấu 2 vụ. Tại vùng Mirrapur và Tangril có các công thức ựáng chú ý là lúa xuân - lúa hè, ựảm bảo nền cho việc tăng thêm vụ ựông trên một phần diện tắch với các cây trồng là lúa mì, cải cay, khoai tây, ớt, kê... công thức luân canh này ựược nông dân áp dụng rộng rãi vì nó ựảm bảo lương thực quanh năm và có hiệu quả kinh tế cao (dẫn theo Bùi Thị Xô, 1994) [38].
Chương trình SALT của Philippines ựã khảo nghiệm có kết quả với hệ thống cây trồng và biện pháp canh tác như sau: cây hàng năm và cây lâu năm ựược trồng thành băng xen kẽ rộng từ 4 - 5 m, các loại cây họ ựậu cố ựịnh ựạm ựược trồng thành hai hàng dày theo ựường ựồng mức ựể tạo thành hàng rào. Khi những cây hàng rào cao 1,5 - 2 m người ta ựốn ựể lại 40 cm gốc, cành lá dùng ựể rải lên băng tạo lớp che phủ và giữ ẩm, chống
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 25
xói mòn. Cây lâu năm thường là cây cà phê, cao su, cam... (dẫn theo Hoàng Văn đức, 1992) [12].