2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài
Để đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng của con người các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu hệ thống nông nghiệp bắt đầu từ nghiên cứu các giống cây trồng, chế độ luân canh, xen canh, gối vụ cây trồng để tăng năng suất và sản lượng, đặc biệt là ở nước nhiệt đới và á nhiệt đới, nơi có điều kiện sinh thái thuận lợi cho việc luân canh, tăng vụ.
Châu Á được coi là cái nôi của lúa gạo do chiếm tới 90% diện tích và sản lượng lúa gạo của thế giới, nơi đã diễn ra cuộc “Cách mạng xanh” giữa thế kỷ XX, ở đây đã lai tạo ra nhiều giống lúa nước ngắn ngày, năng suất cao, nhờ vậy đã góp phần thành công trong việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cơ cấu mùa vụ ở nhiều quốc gia.Các nghiên cứu về hệ thống nông nghiệp và thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng, cơ cấu mùa vụ cũng đã được tiến hành ở khu vực này khá mạnh mẽ.
Từ những thập niên 60, các nhà sinh lý thực vật đã nhận thấy rằng không một loại cây trồng nào có thể sử dụng hoàn toàn triệt để tài nguyên thiên nhiên của mỗi vùng. Các viện nghiên cứu nông nghiệp trên thế giới hàng năm đã lai tạo, tuyển chọn ra nhiều loại giống cây trồng mới, đưa ra nhiều công thức luân canh, quy trình kỹ thuật tiến bộ, đề xuất cơ cấu cây trồng thích hợp cho từng vùng sinh thái nhằm tăng năng suất, sản lượng và giá trị sản lượng/đơn vị diện tích canh tác. IRRI đã góp nhiều thành tựu về cơ cấu giống lúa (Dẫn theoTrần Đình Long, 1997) [12].
Nhật Bản là một nước có điều kiện tự nhiên không thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Do đó, các nhà khoa học nông nghiệp Nhật Bản đã tập trung nghiên cứu và đề ra các chính sách quan trọng, xây dựng những chương trình có mục tiêu như an toàn lương thực, cải cách ruộng đất, ổn định thị trường nông sản và đẩy mạnh công tác khuyến nông, nhằm đảm bảo an ninh, an toàn lương thực và thực hiện một số giải
pháp về kỹ thuật, cải cách nông thôn… nhờ vậy đến nay Nhật Bản đã trở thành một quốc gia có nền công nghiệp nông nghiệp (nền nông nghiệp hiện đại) hàng đầu của thế giới (Dẫn theo Trường Đại học Kinh tế Quốc dân, 1996) [24].
Các nhà khoa học Nhật Bản đã hệ thống hoá 4 tiêu chuẩn của hệ thống cây trồng là sự phối hợp giữa cây trồng và vật nuôi, các phương pháp trồng trọt và chăn nuôi, cường độ lao động, vốn đầu tư, tổ chức sản xuất và sản phẩm làm ra, tính chất hàng hoá của sản phẩm (Dẫn theo Nguyễn Duy Tính, 1995) [22].
Ở Thái Lan, trong điều kiện thiếu nước, từ hệ thống canh tác hai vụ lúa hiệu quả thấp vì chi phí nước quá lớn, công thức độc canh lúa ảnh hưởng đến đất đã được thay bằng cơ cấu đậu tương Xuân – lúa Mùa, hiệu quả kinh tế gấp đôi, độ phì đất tăng lên rõ rệt, kết quả là mang lại thành tựu mới trong chuyển đổi hệ thống cây trồng ở Thái Lan..
Từ năm 1975 đã hình thành mạng lưới nghiên cứu HTCT với 4 nước thành viên, đến thập kỷ 80 đã mở rộng phạm vi đến 16 nước và đã tổ chức hội nghị ở Thái Lan vào năm 1981. Các nhà khoa học của các nước thành viên đã thống nhất một số giải pháp trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng như sau:
- Tăng vụ lúa ngắn ngày, thu hoạch trước mùa lũ.
- Thử nghiệm tăng vụ cây màu bằng các cây trồng mới, xen canh, luân canh, thâm canh, tăng vụ…
- Xác định hiệu quả của các công thức luân canh, tìm và khắc phục các yếu tố hạn chế để phát triển công thức đạt hiệu quả cao (Theo Lý Nhạc và CS, 1987) [13].
Mô hình sử dụng đất dốc hợp lý của Thái Lan bằng cách trồng cây họ đậu thành băng theo đường đồng mức để chống xói mòn, tăng độ phì cho đất và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Hệ thống cây trồng kết hợp trồng xen cây họ đậu với cây lương thực trên đất dốc đã làm tăng năng suất cây trồng, tăng được chất xanh tại chỗ, tăng nguồn vi sinh vật có ích trong đất. Bình quân lương thực của Thái Lan trong 10 năm (1977 - 1987) đã tăng 3%, trong đó lúa gạo tăng 2,4%, ngô tăng 6,1%, ngoài ra các cây trồng có giá trị kinh tế cao như dừa, cao su, cà phê, chè cũng được chú ý phát triển… nhờ
sản xuất nông nghiệp theo hướng đa cây trồng, đa thời vụ gắn với thị trường nên giá trị nông sản đã chiếm tỷ trọng lớn trong tổng kim ngạch xuất khẩu.
Ở Philippin: Với nền nhiệt độ rất cao, không có tháng nào dưới 20 0C, từ trước tới nay nông dân vẫn có tập quán làm 2 vụ cây xứ nóng ở đất có nước tưới, nay nhờ có giống cây trồng ngắn ngày đã xác định có thể trồng 3 đến 4 vụ/năm. Đưa cây trồng cạn vào hệ thống luân canh như Lúa - Lúa - Đậu tương hoặc Lúa - Khoai tây - Đậu tương - Ngô đường, đều cho kết quả tốt.
Từ những mối liên hệ giữa cây trồng với môi trường và quản lý nông nghiệp, Bill Mollison (1994) [2] đã đề ra phương pháp nghiên cứu hệ thống công thức luân canh cây trồng mới với hệ canh tác đơn giản để thay thế hệ thống canh tác cũ, nhằm khắc phục tình trạng mất cân bằng sinh học, có tiềm lực về mặt kinh tế, có khả năng thoả mãn những nhu cầu của con người mà không bóc lột đất đai, ô nhiễm môi trường.
Một số nhà khoa học nông nghiệp cho rằng, quá trình phát triển của hệ thống cây trồng là sự phát triển đồng ruộng đi từ đất cao đến đất thấp. Có nghĩa là hệ thống cây trồng đã phát triển trên hệ thống đất cao trước, sau đó mới đến đất thấp, đây là quá trình hình thành của hệ sinh thái đồng ruộng.
Trung Quốc là một quốc gia có nền nông nghiệp phát triển hàng đầu của khu vực, nhờ áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất, nhất là công nghệ sản xuất hạt giống lúa lai, ngô lai nên đã làm tăng 43% sản lượng ngũ cốc. Các biện pháp kỹ thuật như xen canh ngô với lúa mì, sử dụng phân bón hợp lý đã làm tăng nhanh năng suất và sản lượng cây lương thực trong thập niên 90.
Ấn Độ đã tiến hành chương trình nghiên cứu nông nghiệp trên phạm vi cả nước từ năm 1960 - 1972 đã lấy hệ thống thâm canh, tăng vụ, chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp đã rút ra kết luận: Hệ canh tác ưu tiên cho cây lương thực chu kỳ 1 năm, 2 vụ ngũ cốc và 1 vụ Đậu đỗ đã đáp ứng được 3 mục tiêu là khai thác tối ưu tiềm năng đất đai, nâng cao độ phì của đất và đảm bảo lợi ích của người nông dân. Việc phát triển nhiều giống cây trồng cùng với việc bố trí lại cơ
cấu cây trồng hợp lý đã đưa Ấn Độ từ một nước thường xuyên thiếu lương thực trở thành một nước đủ ăn và có dư thừa để xuất khẩu.
Các nghiên cứu của Viện nghiên cứu cây lương thực Tây JAVA (Indonesia) cho thấy tình trạng độc canh lúa trên đất trũng với việc tăng cường sử dụng năng lượng hóa thạch, tất yếu sẽ dẫn đến những hậu quả khôn lường. Các nhà khoa học ở đây đã cùng nông dân đưa ra nhiều mô hình canh tác mới. Trong đó mô hình canh tác Lúa - Cá là hệ thống duy trì lâu bền sức sản xuất của đất, tăng thu nhập cải thiện đời sống dinh dưỡng cho người nông dân.
Cùng với sự phát triển nông nghiệp theo hướng công nghiệp hoá, sự đa dạng sinh học trong trong các hệ sinh thái nông nghiệp ngày càng kém đi. Thay vì cánh đồng nhiều loài cây với các giống địa phương đa dạng di truyền trước đây, là những cánh đồng chuyên canh với một giống cây trồng rất thuần về kiểu gen. Điều này đã dẫn tới sự bùng phát sâu bệnh thường xuyên xảy ra, làm giảm tính mềm dẻo của hệ thống cây trồng trước những biến động về khí hậu thời tiết và kinh tế thị trường, gây nên tình trạng bất ổn trong sản xuất nông nghiệp của nhiều khu vực, đặc biệt ở khu vực các nước nhiệt đới. Từ thực tế đó, nông nghiệp đa canh, với hệ thống cây trồng đa canh đã và đang trở thành xu hướng phát triển nông nghiệp bền vững ở nhiều nước trên thế giới
Hiện nay, xu hướng trong nghiên cứu của các nhà khoa học nông nghiệp là tập trung nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên các vùng đất bằng cách đưa thêm một số loại cây trồng mới vào hệ canh tác nhằm tăng sản lượng nông sản trên đơn vị diện tích canh tác. Cải tiến cơ cấu cây trồng theo hướng kết hợp hiệu quả kinh tế - xã hội với bảo vệ môi trường nhằm xây dựng nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững (Dẫn theo Nguyễn Duy Tính, 1995) [22].
Tóm lại: những cơ sở lý luận và thực tiễn trong nghiên cứu nêu trên đã cho thấy: Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng trọt theo quan điểm hệ thống là rất phù hợp trong sản xuất nông nghiệp. Đặt vấn đề nghiên cứu trong điều kiện cụ thể về tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội của vùng sinh thái, từ đó mới khai thác hợp lý nguồn tài
nguyên sẵn có của địa phương, tăng thu nhập cho người dân, bảo vệ môi trường bền vững. Đồng thời làm sáng tỏ vị trí, vai trò của các biện pháp trong nông nghiệp nói chung và ngành trồng trọt nói riêng.