6 Những đóng góp của đề tài
1.2.1.1 Nghiên cứu về luân canh, xen canh, cải tiến giống cây
luân canh và xen canh
Theo Flach và cs (1989) [106] thì luân canh cây trồng là trình tự sắp xếp gieo trồng các loại cây trên cùng một mảnh đất theo mùa vụ của từng loại cây trồng đó. Luân canh cây trồng đ−ợc sử dụng quan trọng trong:
- Duy trì độ màu mỡ của đất.
- Ngăn chặn sự gia tăng số l−ợng của các loài bệnh hại, sâu hại, cỏ dại trong đất.
- Điều khiển, hạn chế xói mòn.
Nghiên cứu sâu về luân cânh cây trồng tác giả Geurts và cs (1989) [108] cho rằng do cải tiến phát minh của kỹ thuật công nghệ nh− sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ nên đ0 giảm phần nào sự cần thiết về luân canh cây trồng. Tuy nhiên, có một số l−ợng quan trọng gia tăng trong đất của các loài bệnh hại và những bệnh gây nên do tuyến trùng thì ở đó bắt buộc phải thực hiện ch−ơng trình luân canh cây trồng. Ví dụ: cây củ cải đ−ờng và cây lấy sợi, cây thuốc lá và cây khoai tây là đ−ợc trồng xen theo chu kỳ 3-4 năm. Một số quy định liên quan đến luân canh cây trồng:
+ Tiếp tục gieo trồng cây có hạt, cây đậu đỗ sẽ ngăn chặn đ−ợc nguy cơ nh− nói ở trên (ngoại trừ: vụ lúa khô và ẩm −ớt xảy ra sau đó, phần lớn đất phù sa đ−ợc bồi hàng năm).
+ Cây trồng họ đậu không đ−ợc gieo trồng trong trật tự sắp xếp nói trên cho dù cây họ đậu đ−ợc gieo bằng hạt hoặc hình thức khác để sử dụng làm thức ăn chăn nuôi.
+ Những cây trồng th−ờng hay bị bệnh ở rễ thì không nên gieo trồng vì sẽ không thành công. Ví dụ, cây thuốc lá không nên gieo trồng cùng cây khoai tây.
Theo Geurts và cs (1989) [108] khái niệm xen canh đ−ợc hiểu là: Trong thời kỳ gieo trồng cây lâu năm, nh− cây cọ dầu và cao su ng−ời nông dân th−ờng trồng xen cây trồng ngắn ngày (cây trồng thu hoa lợi hoặc cây trồng l−ơng thực) sao cho chúng theo khớp nhau. Những cây trồng đó sẽ cung cấp cho ng−ời nông dân nhiều thu nhập trong thời kỳ mà cây trồng lâu năm ch−a có sản l−ợng. Giai đoạn sau, thì những cây đ−ợc trồng xen phải đ−ợc sắp xếp lại vì tán của chúng đ0 bao phủ để duy trì độ màu mỡ của đất, ngăn chặn cỏ dại và quản lý xói mòn đất.
Nghiên cứu lịch sử phát triển nông nghiệp trong đó có sự hình thành và phát triển cơ cấu cây trồng theo các giai đoạn khác nhau, từ chọc lỗ bỏ hạt đến cày máy, làm đất ở mức hiện đại. Hình thức định canh đ−ợc xác định là yếu tố cơ bản và cần thiết để xuất hiện cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp. Hình thức định canh giai đoạn đầu đ0 xuất hiện cơ cấu cây trồng giản đơn. Thí dụ ở Châu Âu từ thế kỷ thứ VIII đến thế kỷ XVIII trong suốt 1.000 năm chế độ luân canh chu kỳ 3 năm với hệ thống cây trồng là ngũ cốc và bỏ hoá. Năng suất ngũ cốc trong thời kỳ này chỉ đạt 5-6 tạ/ha.
Sau khi một số cây trồng từ Châu Mỹ đ−ợc nhập vào Châu Âu nh− khoai tây, ngô... cùng với việc phát triển một số cây cỏ họ đậu (cỏ ba lá), đ0 tạo điều kiện cho việc hình thành hệ canh tác mới. Đó là chế độ luân canh chu kỳ 4 năm. Chế độ luân canh này đánh dấu một b−ớc ngoặc lịch sử trong quá trình phát triển nông nghiệp của Châu Âu. Chế độ luân canh 4 năm và 4 khu (Nordfolk) với hệ thống cây trồng gồm một số cây chăm sóc giữa hàng nh− khoai tây, cây củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây cỏ ba lá và ngũ cốc mùa đông. Do xuất hiện chế độ luân canh với hệ thống cây trồng nh− trên nên phải tăng c−ờng các biện pháp kỹ thuật nh− làm đất, bón phân và cây cỏ ba lá có tác dụng bồi d−ỡng cải tạo đất tốt, đ0 làm cho năng suất ngũ cốc tăng 2 lần so với chế độ luân canh cũ (năng suất ngũ cốc đạt 16-17 tạ/ha), sản phẩm l−ơng thực, thực phẩm trên 1 ha đất
canh tác tăng lên gấp 4 lần (do khoai tây, củ, quả đ−ợc đ−a thêm vào hệ thống cây trồng và do năng suất ngũ cốc tăng). Chế độ Nordfolk bắt đầu đ−ợc áp dụng rộng r0i và đem lại nhiều thắng lợi ở Anh và sau đó lan tràn sang các n−ớc Tây Âu khác. Vùng Bắc n−ớc Pháp áp dụng hệ thống 5 năm hay 5 khu: củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, đậu Hà Lan, yến mạch. Đan Mạch thực hiện hệ thống 8 khu: củ quả, ngũ cốc mùa xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, khoai tây, để nghỉ mùa đông (Phùng Đăng Chinh và cs, 1987) [10]; (Bùi Huy Đáp, 1994) [19].
Châu á là khu vực trồng lúa chủ yếu. Khoảng 90% lúa trên thế giới đ−ợc sản xuất ở Châu á. đất trồng lúa ở Châu á chỉ có một phần rất nhỏ đ−ợc t−ới, còn khoảng 70% diện tích là gieo trồng nhờ n−ớc trời. Tr−ớc đây trên đất lúa có t−ới th−ờng đ−ợc trồng 2 vụ lúa trong năm và trên đất lúa nhờ n−ớc trời, th−ờng đ−ợc trồng 1 vụ lúa trong mùa m−a. Vào những năm 1960, các nhà sinh lý thực vật nhận thấy rằng không có một loại giống cây trồng nào có khả năng sử dụng hết các lợi thế tài nguyên thiên nhiên ở một vùng và các nhà nghiên cứu Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) đ0 nhận thức rằng các giống lúa mới thấp cây, đứng lá, tiềm năng sản l−ợng cao chỉ có thể giải quyết vấn đề l−ơng thực trong một phạm vi hạn chế. Do đó từ những năm đầu của thập kỷ 70 các nhà khoa học của các n−ớc Châu á đ0 đi sâu nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên đất lúa theo h−ớng lấy lúa làm nền, tăng c−ờng phát triển các loại cây hoa màu trồng cạn. Các chế độ trồng xen, trồng gối, trồng nối tiếp ngày càng đ−ợc chú ý nghiên cứu.
Ch−ơng trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn ấn độ 1960-1972 lấy hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm h−ớng chiến l−ợc phát triển sản xuất nông nghiệp đ0 kết luận: “Hệ canh tác dành −u tiên cho cây l−ơng thực, chu kỳ 1 năm 2 vụ cốc (2 vụ lúa n−ớc, hoặc 1 vụ lúa và 1 vụ lúa mì), đ−a thêm vào 1 vụ đậu đỗ đ0 đáp ứng đ−ợc 3 mục tiêu: khai thác tối −u tiềm năng của đất đai, ảnh h−ởng tích cực đến độ phì nhiêu của đất trồng và đảm bảo lợi ích của ng−ời nông dân”. Đài Loan nghiên cứu giống cây hoa màu chịu rợp trồng xen
trong mía (cây công nghiệp chiếm diện tích lớn nhất ở Đài Loan), hoa màu chịu hạn trồng mùa khô để đ−a vào trồng sau khi thu hoạch lúa mùa. ở Trung Quốc trên các vùng đất lúa 2 vụ, hệ thống cây trồng phổ biến là 2 vụ lúa và 1 vụ lúa mì (hoặc đậu Hà Lan, cải, khoai lang). Trên các vùng đất lúa 1 vụ, HTCT th−ờng là 1 vụ lúa và 1 vụ cây trồng cạn.