2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI
2.3.1. Những kết quả nghiên cứu ởn ước ngoài
Lịch sử phát triển nông nghiệp ựã trải qua nhiều giai ựoạn. Markov (1972) cho rằng yếu tố quyết ựịnh sự phát triển nông nghiệp là công cụ lao ựộng mà trước hết là công cụ làm ựất nên ông ựã chia sự phát triển thành 5 giai ựoạn: (1) Chọc lỗ bỏ hạt, ựiển hình là làm nương rẫy; (2) cái cuốc bằng ựá, ựồng hoặc sắt. Giai ựoạn này xuất hiện ruộng cây trồng, năng suất lao ựộng cao hơn, năng suất cây trồng cũng cao hơn; (3) cày gỗ xuất hiện, ựất ựược làm tốt hơn, cây trồng ựược chăm sóc tốt hơn, quan hệ ựồng ruộng ựược xác lập; (4) cày sắt xuất hiện, ựồng ruộng ngày càng ựược chăm sóc tốt hơn, cây trồng ựược cải tiến, có chọn giống; (5) cày máy xuất hiện, năng suất lao ựộng ựạt mức cao nhất.
Grigg D. B (1974) chia sự phát triển nông nghiệp thành các giai ựoạn sau: (1) làm rẫy; (2) trồng lúa nước ở Châu Á; (3) du mục; (4) nền nông nghiệp địa Trung Hải; (5) kinh doanh tổng hợp ở Tây Âu và Bắc Mỹ; (6) nông nghiệp sản xuất sữa; (7) sản xuất kiểu ựơn ựiệu; (8) nuôi gia súc thịt; (9) sản xuất hạt ở quy mô hơn.
Các tác giả Cao Liêm, Trần đức Viên (1990), đường Hồng Dật (1993) chia phát triển nông nghiệp thành 3 giai ựoạn: (1) Giai ựoạn nông nghiệp thủ công: Bắt ựầu từ khi con người biết làm ruộng, chăn nuôi vào thời ựại ựồựá giữa (còn thời kỳựồ ựá cũ con người sống bằng săn bắt hái lượm). Thời kỳ này con người tác ựộng vào thiên nhiên chủ yếu bằng lao ựộng cơ bắp ựơn giản, vật tư kỹ thuật còn rất thấp. Năng suất sản phẩm ắt, năng suất lao ựộng thấp. Kết thúc giai ựoạn này vào thế kỷ 18 khi con người phát minh ra máy hơi nước; (2) giai ựoạn cơ giới hóa. Bắt ựầu từ thế kỷ 18 ựến thập kỷ 70 của thế kỷ 20. Con người tạo ra nhiều sản phẩm vật chất bằng việc tiến hành 5 hóa trong nông nghiệp: Cơ giới hóa, thuỷ lợi hóa, hoá học hóa, ựiện khắ hóa và sinh học hoá. Tuy vậy, sự phát triển mạnh mẽ ựã làm ảnh hưởng không tốt ựến thiên nhiên, gây ô nhiễm môi trường; (3) giai ựoạn làm nông nghiệp bằng trắ tuệ (Tối ưu hoá sản xuất trên
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 30 cơ sở tư tưởng hệ thống). Con người sản xuất phù hợp với ựiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội.
Các nhà khoa học nông nghiệp trên thế giới ựã và ựang tập trung mọi nỗ lực nghiên cứu nhằm hoàn thiện hệ thống canh tác bằng việc sử dụng các nguồn lực sẵn có và áp dụng tiến bộ khoa học vào sản xuất nhằm tăng năng suất, sản lượng, phẩm chất và bền vững về mặt môi trường và các hệ sinh thái.
Trên thế giới vào cuối thế kỷ 18 ựầu thế kỷ 19 ở các nước Tây Âu bắt ựầu có sự thay ựổi chếựộựộc canh bằng việc luân canh với 4 khu luân chuyển trong 4 năm giữa ngũ cốc và cỏ 3 lá. Theo Lý Nhạc và CS (1987), Bùi Huy đáp (1974): Việc thay ựổi HT cây trồng ựã làm thay ựổi cơ cấu cây trồng, cây thức ăn gia súc, cây họựậu vào công thức luân canh. Nhờựó năng suất cây trồng tăng lên ựáng kể, ựất ựai ựược bồi dưỡng cải tạo. Chếựộ luân canh này bắt ựầu ựược áp dụng rộng rãi ựem lại nhiều thắng lợi ở nước Anh, sau ựó lan dần sang Bỉ, Hà Lan, đức, Pháp ...
Châu Á ựược xem là cái nôi của lúa nước, chiếm tới 90% diện tắch và sản lượng của thế giới. Những nước đông Nam Á có năng suất lúa cao nhất cũng không vượt quá 35 tạ/ha (Thái Lan 30,25 tạ/ha, Philippin 29,42 tạ/ha), trong khi ựó Nhật Bản ựạt 68,82 tạ/ha. Nguyên nhân chắnh dẫn ựến năng suất ở đông Nam Á không cao là do kỹ thuật canh tác ắt ựược cải tiến, ựặc biệt là giống (Suichi Yoshida, 1985). Vào những năm 60 của thế kỷ XX cùng với cuộc cách mạng xanh là việc tạo ra các giống lúa ngắn ngày, ựầu tư cơ giới và năng lượng hoá thạch dưới dạng nhiên liệu, phân hoá học, thuốc trừ sâu, thuỷ lợi... ựã tạo bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng cây trồng. Tuy nhiên sau ựó người ta cũng nhận thấy những hậu quả tiêu cực của nó về ô nhiễm môi trường.
Ấn độựã tiến hành công trình nghiên cứu nông nghiệp năm 1962 - 1972, lấy thâm canh, tăng vụ chu kỳ 1 năm, 2 vụ ngũ cốc, 1 vụ ựậu ựỗ với 3 mục tiêu là: khai thác tối ưu tiềm năng của ựất ựai, nâng cao ựộ phì của ựất và ựảm bảo tăng lợi ắch cho nông dân. Cũng ở Ấn độựã ựề cập tới vấn ựề các biện pháp kỹ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 31 thuật canh tác hợp lý dựa vào ựiều kiện của từng vùng sinh thái khác nhau, chế ựộ chắnh sách và giá cả nông sản hàng hoá. Do vậy trong giai ựoạn này hàng loạt các biện pháp kỹ thuật canh tác ựược khảo nghiệm trên diện rộng và cho năng suất cao (Lý Nhạc và CS, 1987).
Zandstra H. G, 1982 khẳng ựịnh xen canh gối vụ có tác dụng tăng tổng sản lượng của các cây trồng cạn, do tạo ra ựược chếựộ che phủựất tốt hơn, tận dụng ựược bức xạ mặt trời trong suốt TGST. Các cơ cấu cây trồng ựược thực hiện: ngô + lúa; lúa + ựậu xanh; lúa + lúa mì; lúa + rau; lúa + lúa; mì + ngô.
Conway G.R, 1985 cho rằng công thức lúa + lúa mì là hệ thống luân canh chắnh ở thung lũng Kangra cho năng suất ngũ cốc hàng năm không vượt 30 tạ/ha do khan hiếm phân bón. Thắ nghiệm bón 100 kg N/ha, cày vùi rơm rạ cho năng suất lúa và lúa mì ựều tăng so với không bón (không cày vùi từ 31,57 tạ/ha lên 40,24 tạ/ha).
Theo Kolar, J. S, Grewal, H. S, 1989 trên ựất thịt pha cát của vùng Ludiana lượng phân bón cho lúa 13 kg P2O5/ha so với lượng bón 26 kg P2O5/ha thì không có hiệu lực sai khác nhau, nhưng bón 26 kg P2O5/ha thì còn ựể tồn dư lại vụ sau.
Indonexia bằng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp như kết hợp trồng trọt, chăn nuôi gia súc và cá với các giống cây trồng có năng suất cao, trong vòng 9 năm (từ 1975 ựến 1984) ựã làm thay ựổi ựáng kể về kinh tế nông nghiệp.
Nghiên cứu về kỹ thuật canh tác trên ựất dốc theo mô hình SALT lần ựầu tiên áp dụng ở Philippin có kết quả với hệ thống cây trồng và các biện pháp canh tác như sau: các cây hàng năm và cây lâu năm ựược trồng thành băng xen kẽ rộng 4 - 5 m, các loại cây họ ựậu cố ựịnh ựạm ựược trồng thành 2 dãy theo ựường ựồng mức ựể tạo thành hàng rào, khi cây hàng rào cao 1,5 - 2 m ựốn ựể lại 40 cm gốc, cành lá dùng ựể rải lên băng tạo lớp che phủ và giữẩm, chống xói mòn.
Nhật Bản là nước có ựiều kiện sản xuất nông nghiệp không thuân lợi vì thếựã nghiên cứu và ựề ra chắnh sách quan trọng, xây dựng những chương trình
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 32 với mục tiêu như: (1) an toàn về lương thực; (2) cải tạo ruộng ựất; (3) ổn ựịnh thị trường nông sản trong nước; (4) ựẩy mạnh công tác khuyên nông; (5) một số giải pháp kỹ thuật trong sản xuất; (6) cải cách nông thôn. Ngoài ra các nhà khoa học Nhật Bản ựã ựề ra 4 tiêu chuẩn khi xây dựng hệ thống nông nghiệp là: (1) phối hợp giữa cây trồng với vật nuôi; (2) phối hợp giữa kỹ thuật trồng trọt và kỹ thuật chăn nuôi gia súc; (3) tăng cường ựộ lao ựộng, vốn ựầu tư, tổ chức sản xuất và sản phẩm làm ra; (4) sản phẩm mang tắnh chất hàng hoá cao. Nhờ vậy mà Nhật Bản trở thành một nước có nền nông nghiệp phát triển hàng ựầu thế giới (dẫn theo Nguyễn Duy Tắnh, 1995).
Theo CIP, 1992 ở Ai Cập trong kỹ thuật trồng gối khoai tây với ngô và hướng dương làm tỷ lệ nẩy mầm và năng suất khoai tây tăng 30 - 40%.
Bangladet ựã xây dựng hệ thống canh tác kết hợp nhiều loại cây trồng khác nhau ựược bố trắ trên cùng một lô ựất. Lợi ắch của việc trồng kết hợp làm tăng hiệu quả của sử dụng ựất, sử dụng nước, ánh sáng, nguồn dinh dưỡng trong ựất và phân bón tạo ựiều kiện sinh thái tốt cho cây trồng sinh trưởng, phát triển và hạn chế sâu bệnh phá hại.
- Thái Lan ựã thử nghiệm thành công việc tăng vụ lúa ngắn ngày ngay trước mùa lũ, phát triển diện tắch cây màu xen canh, tăng vụ. Trong ựiều kiện thiếu nước, từ công thức luân canh: lúa xuân + lúa mùa cho hiệu quả thấp vì chi phắ nước tưới quá lớn và sản xuất ựộc canh ựã chuyển sang cơ cấu: ựậu tương xuân + lúa mùa cho hiệu quả kinh tế gần gấp ựôi và tăng ựộ phì cho ựất (dẫn theo Bùi Quang Toản, 1989). Ở những vùng có thể trồng lúa nước, mô hình lúa Ờ cá phỏng từ tự nhiên là bước khởi ựầu cho nông dân học tập và phát triển kiểu canh tác tổng hợp (Integrated Farming). Theo Sectian M, (1987) và Suan A, 1988, mô hình lúa Ờ cá tùy thuộc chân ựất, trên chân ựất vàn, dùng giống mới năng suất cao còn trên ựất trũng là giống lúa cổ truyền với cá.
- Tại Philippin với tổng lượng nhiệt 98000C không có tháng nào dưới 200C thuộc nhiệt ựới, trước ựây người dân vẫn có tập quán trồng 2 vụ ở ựất có
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 33 tưới, nay nhờ có giống cây ngắn ngày ựã xác ựịnh có thể trồng 3 Ờ 4 vụ/năm. đưa cây trồng cạn vào hệ thống luân canh như: Lúa Ờ lúa Ờ ựậu tương hoặc lúa Ờ khoai tây Ờ ựậu tương Ờ ngô ựường, ựều cho kết quả tốt (dẫn theo Phạm Chắ Thành và CS, 1993).
Cũng tại Philippin, mô hình lúa Ờ vịt Ờ cá với mật ựộ 20 con vịt/ha ựã mang lại hiệu quả cao, mô hình này giảm ựược công làm ựất, làm cỏ và nâng cao năng suất lúa, cá (Mandac, 1986).
-Tại Trung Quốc, ựã xác ựịnh ựược HTCTr hợp lý trên các ựất 2 vụ lúa với HTCTr chủ yếu là 2 vụ lúa và 1 vụ lúa mì hoặc khoai tây, cải, ựậu Hà Lan, ... Trên các vùng ựất lúa 1 vụ HTCTr thường là 1 vụ lúa và 1 vụ cây trồng cạn (Kumar M. S. M, 1987).
-Tại Ấn độ, chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn Ấn độ 1960 Ờ 1972 lấy hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp ựã kết luân: Hệ canh tác dành ưu tiên cho cây lương thực, chu kỳ 1 năm 2 vụ cốc (2 vụ lúa nước, hoặc 1 vụ lúa nước và 1 vụ lúa mì), ựưa thêm vào 1 vụựậu ựỗựã ựáp ứng ựược ba mục tiêu: khai thác tối ưu tiềm năng của ựất ựai, ảnh hưởng tắch cực ựến ựộ phì nhiêu của ựất trồng và ựảm bảo lợi ắch của người nông dân. Ở Orissia (Ấn độ) thắ nghiệm trồng xen 3 giống Pigeorepas và 2 giống lúa, kết quả thu ựược giống lúa Anmala và giống ựậu T7 trồng xen với nhau cho năng suất cao nhất (dẫn theo Bùi Huy đáp, 1982).
-Tại đài Loan, hệ thống canh tác ựược thực hiện dựa trên cơ sở hệ thống canh tác thâm canh ngắn, xen giữa lúa và sau lúa, với công thức luân canh: Lúa Ờ lúa Ờ rau hoặc ựậu tương; lúa Ờ rau Ờ lúa hoặc ựậu tương; lúa Ờ dưa gang Ờ lanh hoặc cải dầu. Một nghiên cứu khác về giống cây hoa màu chịu rợp trồng xen trong mắa (cây công nghiệp chiếm diện tắch lớn nhất ở đài Loan), hoa màu chịu hạn trồng mùa khô ựểựưa vào trồng sau khi thu hoạch lúa mùa ựã mang lại kết quả khả quan.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 34 mô hình tăng vụ và ựa dạng hóa cây trồng ở ựất có tưới 10 tháng, 7 tháng và 5 tháng. Các mô hình chọn thử nghiệm như: 3 vụ lúa, 2 vụ lúa, 1 vụ lúa Ờ 1 vụ màu, 2 vụ lúa Ờ 1 vụ màu (màu chủ yếu là ựậu ựỗ, rau và ngô).
Như vậy việc nghiên cứu hệ thống canh tác, hệ thống cây trồng và các biện pháp kỹ thuật như: trồng xen, trồng gối, thâm canh tăng vụ, kỹ thuật bón phân, tưới nước Ầ ựã ựược các nhà khoa học ựề cập từ lâu. Những nghiên cứu này ựã ựược ứng dụng có hiệu quảở nhiều nước trên thế giới góp phần vào sự phát triển nghiên cứu hệ thống nông nghiệp, góp phần tăng năng suất sản lượng, phẩm chất cây trồng, ựảm bảo an ninh lương thực và tạo sự bền vững sinh thái.