PHẦN THỨ HAI : CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.2. Tình hình nghiên cứu hệ thống cây trồng
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Việt Nam là một nước có nền nơng nghiệp lâu đời, cây trồng được gieo trồng ở nhiều vùng sinh thái, nhiều loại đất khác nhau. Nhóm cây trồng được canh tác trên đất ruộng được quan tâm nghiên cứu sớm và nhiều nhất. Trên đó các loại, giống cây trồng cùng với các cách thức canh tác đã được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, nhằm tận dụng tốt nhất về nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội ở mỗi vùng, khu vực khác nhau. Theo Bùi Huy Đáp (1977, 1987, 1994) [13], [14], [15] trên cơ sở tổng kết các nghiên cứu về vùng miền núi phía Bắc đã đưa ra chế độ canh tác thích hợp ở một số loại đất nông nghiệp miền núi. Ở các ruộng trong thung lũng và ruộng bậc thang thuộc vùng núi thấp, hệ thống cây trồng là lúa xuân-lúa mùa. Ở những nơi khơng có nước trong vụ đơng xn, thì hệ thống cây trồng là lúa mùa-khoai tây (hoặc đậu đỗ, cây phân xanh). Trên chân đất trước đây chỉ làm 1 vụ ngơ xn hay xn hè có thể đưa thêm đậu Hà Lan, đậu trắng (vụ đông) vào hệ thống cây trồng ngô-màu vụ đông. Theo Nguyễn Thế Lâm (1982) [27] nghiên cứu về cơ cấu giống lúa vụ mùa ở Hoà An, Cao bằng đã rút ra kết luận: trà lúa mùa sớm chiếm khoảng 30-35% diện tích, được bố trí tiếp chân thuốc lá đơng, khoai lang, rau đậu vụ đơng. Trà lúa mùa chính vụ chiếm khoảng 35-40% diện tích được bố trí tiếp chân thuốc lá xuân, ngô xuân, đậu đỗ vụ xuân. Trà lúa mùa muộn khoảng 25-30% diện tích được bố trí tiếp chân lúa xuân hoặc ruộng mạ mùa. Hệ thống cây lương thực ở trung du-miền núi khá phong phú, cây có hạt (lúa, ngô, kê, cao lương, mỳ mạch...); các loại cây có củ (sắn, khoai lang, khoai tây, củ mỡ...); các loại cây đậu đỗ (đậu tương, đậu xanh, đậu đen, đậu triều...) và nhiều loại cây lương thực, thực phẩm như lạc, vừng, rau.
Khi nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên địa bàn huyện Việt Yên, Hà Bắc tác giả Lê Thế Hoàng (1995) [20], đã đưa ra kết luận trên đất lúa với 4 công
thức luân canh như: Lúa xuân – Lúa mùa – Đậu cơ bơ; Lúa xuân – Lúa mùa – Khoai tây; Lúa xuân – Lúa mùa – Bí xanh; Lúa xuân – Lúa mùa – Khoai lang; Lúa xuân – Lúa mùa – Cà chua cho hiệu quả cao. Như vậy việc thay đổi các công thức luân canh ở đây thực chất là sự thay đổi bởi chính cây trồng vụ đơng. Nghiên cứu về mơ hình cải tiến ở huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội tác giả Phạm Văn My (1995) [33], cho thấy mơ hình 3 vụ/năm đã được cải tiến (lạc – lúa – ngô hoặc đậu tương – thuốc lá) đã mang lại hiệu quả kinh tế ở mức lợi nhuận 12.537.000 đ/ha/năm; các mơ hình 4 vụ/năm cho lợi nhuận ở mức 15.852.000 đ/ha/năm.
Đặc biệt trong việc thâm canh đất ruộng để đảm bảo an ninh lương thực và cải thiện tài nguyên môi trường vùng cao, khi đầu tư thâm canh cây lúa trên đất ruộng đã làm tăng năng suất, sản lượng lúa gạo lên một cách đáng kể. Cụ thể như vụ lúa đông xuân ở huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La đạt năng suất 19,6 tạ/ha vào năm 1990 thì ở năm 2002 năng suất đã đạt lên tới 59 tạ/ha; Mường Thanh tỉnh Điện Biên; Mường Lò tỉnh Yên Bái năng suất lúa xuân đã đạt ở mức từ 7- 8 tấn/ha, vụ mùa đạt từ 5 – 6 tấn/ha. Việc tăng năng suất và sản lượng lúa gạo trên đất ruộng đã làm giảm áp lực khai thác tài nguyên rừng và diện tích canh tác trên đất đồi dốc cũng theo đó mà giảm xuống một cách đáng kể. Đồng thời khi người dân đã sản xuất đủ và thừa lương thực, họ bắt đầu quan tâm đến sản xuất hàng hóa thơng qua nâng cao chất lượng lúa gạo và trồng các loại cây có giá trị thương phẩm cao như lạc, đậu tương và rau quả. Đặc biệt là trên đất một vụ dần được chuyển sang làm hai vụ, diện tích gieo trồng vụ xuân dần được mở rộng (Lê Quốc Doanh và cs, 2005) [10].
Đất dốc cũng như các loại đất khác được hình thành dưới sự tác động của các yếu tố cơ bản đó là: khí hậu, sinh vật, địa hình, thời gian, đá mẹ và con người. Dưới sự tác động của các yếu tố trên, đất dốc đã được hình thành, phát triển tạo nên những đặc điểm đất đai và sử dụng ở nhiều mục đích khác nhau. Cùng với cuộc cách mạng xanh diễn ra ở một số nước nhiệt đới, công tác nghiên cứu về hệ thống cây trồng ở nước ta mới được thực sự chú ý và cũng bắt đầu trên đất dốc ở các tỉnh miền núi, đặc biệt đối với các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam trong những năm gần đây. Kết quả hội thảo định hướng phát triển nông nghiệp bền vững vùng cao về
giống cây trồng của tác giả Tống Khiêm cho thấy cần tập trung ưu tiên cho lúa lai, ngô lai, lúa cạn năng suất và chất lượng cao để giải quyết vấn đề lương thực tại chỗ. Đối với cây cơng nghiệp cần tập trung những cây có ưu thế của miền núi phía Bắc như cây chè (Tống Khiêm, 2003 tr 167) [23].
Một số cơng trình nghiên cứu về sử dụng, cải tạo đất dốc ở Tây Bắc Việt Nam của Bùi Quang Toản (1991) [55], Lê Thái Bạt (1991) [1] đã kế thừa các kết quả nghiên cứu của các tác giả và tổng kết về đặc điểm các loại đất chính của Tây Bắc và nhấn mạnh việc bố trí cơ câu cây trồng phù hợp với tổ hợp các điều kiện tự nhiên ở từng vùng và tiểu vùng sinh thái nông nghiệp. Trần An Phong (1972, 1995) [35], [36] và Nguyễn Đăng Khôi (1974) [25] đã nghiên cứu về sử dụng các nguồn phân xanh, phân hữu cơ và đưa tập đoàn cây phân xanh vào hệ thống cây trồng trên một số loại đất khác nhau ở các nông trường quốc doanh thuộc các tỉnh phía Bắc.
Nhiều cơng trình nghiên cứu tổng hợp và chuyên đề về HTCT, đặc biệt là HTCT ở vùng đồi núi (hệ thống canh tác trên đất dốc), đã được tiến hành ở nhiều nơi trong và ngồi nước đã có nhiều kết quả nhất định. Nhìn chung các tác giả nghiên cứu theo hướng chọn các hệ thống canh tác có các HTCT phù hợp trên đất dốc với các loại cây vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế vừa bảo đảm bảo vệ được độ màu mỡ của đất. Có thể thấy cơng trình nghiên cứu áp dụng các biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sử dụng đất ruộng một vụ vùng miền núi phía Bắc (Lê Quốc Doanh và cs, 2007) [11] cho thấy: bằng con đường chọn giống, che phủ đất có thể tăng vụ với 2 công thức: đậu tương xuân-lúa mùa giống ngắn ngày lợi nhuận đạt từ 16,8 triệu đồng/ha/năm nếu so sánh với làm 1 vụ lúa lợi nhuận chỉ đạt 8,0 triệu đồng/ha/năm. Công thức lạc xuân-lúa mùa giống ngắn ngày lợi nhuận đạt 21,2 triệu đồng/ha/năm cao hơn đối chứng làm 1 vụ lúa là 9,6 triệu đồng/ha/năm.
Kết quả nghiên cứu bước đầu về hệ thống cây trồng hợp lý cho sản xuất nông nghiệp lâu bền trên đất dốc ở Trung du miền núi Đông Bắc, (Nguyễn Văn Tiễn và cs, 1995) [53] cho thấy việc bố trí các cây trồng hàng năm (sắn, củ mỡ, đậu xanh, đậu đen, đậu tương, vừng,...) ở thời kỳ kiến thiết cơ bản của mơ hình cây ăn quả dài ngày (vải, nhãn, na) xen kẽ các cây ăn quả cho thu hoạch sớm (cam, chanh), khi
được trồng giữa các băng phân xanh là cây cốt khí, sau 2 năm thực hiện đã cho thu nhập từ 3,4 triệu đến 5,6 triệu đồng/ha/năm. Trong khi cây trồng chính là ăn quả bắt đầu cho quả bói. Khi nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên đất dốc và đất cạn đồi núi ở Chí Linh, Hải Dương (Nguyễn Văn Viết và cs, 1995) [70], cho thấy để xây dựng hệ sinh thái nông nghiệp bền vững, phát triển cần cải tiến hệ thống cây trồng hiện trạng. Cụ thể: Trên đất đồi dốc xây dựng các khu vườn đồi với các cây ăn quả phù hợp (vải, nhãn,...) theo định hướng bền vững, đảm bảo lấy ngắn nuôi dài; Trên đất cạn giữ nguyên cơ cấu nhưng cần cải tiến giống và biện pháp kỹ thuật; Trên đất vàn cần đẩy mạnh thâm canh 3 vụ/năm trong đó chú trọng vác cây màu (dưa hấu, khoai tây,...) để tạo sản phẩm hàng hóa có giá trị.
Nhiều tác giả đã quan tâm đến vấn đề canh tác trên đất dốc, đặc biệt là luân canh, xen canh trong hệ thống cây trồng và vấn đề NLKH. Phạm Chí Thành (1991) [44], cho rằng trồng xen giữa cây lương thực và cây trồng họ đậu đã cho sản lượng tổng hợp cao hơn và đóng góp to lớn vào việc cải thiện điều kiện đất đai. Trong hệ thống cây trồng sắn xen lạc, năng suất lạc đạt 500-820 kg/ha, sắn đạt 15-16 tấn/ha và lượng đất tổn thất 20 tấn/ha/năm (trong khi trồng sắn thuần, lượng đất tổn thất lên tới 120-140 tấn/ha/năm. Lạc trồng xen sắn, tạo cho cây có hàm lượng Chlorophyl, chất khô và cường độ quang hợp cao hơn so với nơi sắn trồng thuần, do đó sắn cho năng suất củ cao hơn. Trồng cây cốt khí xen cây sắn có tác dụng làm cho cây sinh trưởng tốt hơn rõ rệt, thậm chí tốt hơn cả trồng sắn xen lạc, trồng sắn xen đỗ tương (Lê Duy Thước, 1995) [52].
Biện pháp sử dụng đất dốc có hiệu quả là bố trí một chế độ canh tác hợp lý, triệt để lợi dụng nước trời, áp dụng các biện pháp canh tác (cày bừa, xới xáo, trồng xen, trồng gối, phủ xanh, phủ khô, làm ruộng bậc thang dần...), nhằm bảo vệ giữ gìn tối đa độ ẩm trong các lớp đất, đảm bảo cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nhất (Lê Duy Thước, 1992) [51]. Theo Nguyễn Ngọc Bình (1988) [4] đã đưa ra mơ hình trồng chè kết hợp trồng cây cốt khí, cây muồng lá nhọn (che bóng cho chè) và cây mỡ (giữ đất, bảo vệ nước). Theo mơ hình này trên 1 ha được trồng từ 16.000-19.000 cây chè, 5.600-6.000 cây cốt khí, 400 cây gỗ bóng mát và dưới chân đồi trồng bằng
cây mỡ rộng từ 5-10 m, mật độ trồng 2 m x 2 m. Kết quả sau 3 năm xây dựng mơ hình cho thấy tỷ lệ chè sống trên 90%, thủ tiêu được dòng chảy, tạo che phủ làm giảm lượng đất xói mịn chỉ cịn dưới 1 tấn/ha/năm, cây chè sinh trưởng tốt, năm thứ 3 đã cho năng suất 4 tấn búp tươi/ha, giữ được độ ẩm cao trong các tháng mùa khô.
Thái Nguyên là một tỉnh miền núi, trung du Bắc Bộ, có tổng diện tích tự nhiên 354.110 ha, bao gồm: đất đồi núi chiếm gần 80% , có nguồn gốc hình thành do sự phong hóa trên các đá macma, đá biến chất, đá trầm tích, đất ruộng chiếm khoảng 12,4% diện tích tự nhiên, được hình thành do bồi tụ, dốc tụ và chịu ảnh hưởng trực tiếp từ đá mẹ. Vì vậy đất đai của Thái Ngun nhìn chung có thành phần cơ giới nhẹ, pha cát, nghèo dinh dưỡng. Để phát triển sản xuất nông nghiệp đạt hiệu quả kinh tế cao, trong những năm qua ngành Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã thực hiện nhiều đề tài nghiên cứu khoa học về khảo nghiệm, chuyển giao các giống mới. Từ đó đã tạo ra một bước chuyển dịch mạnh trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh trong những năm vừa qua. Cụ thể, các giống lúa mới có năng suất cao như Khang Dân 18, Kim cương 90, Bồi tạp mậu, Bồi tạp Sơn Thanh, Tạp giao I; các giống ngô mới như 9797, DK999, LVN10, LVN4. Cùng với việc chuyển giao áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, đã làm cho năng suất cây trồng tăng lên. Cụ thể năng suất lúa tăng từ 33,7 tạ/ha năm 1997 lên 38,71 tạ/ha năm 2000 và đạt 44,81 tạ/ha năm 2001. Trên đất gò đồi cây chè đã được chuyển giao một số giống có chất lượng tốt như giống PH1; TR1777; LDP1 vào sản suất, cùng với các tiến bộ khoa học được áp dụng đã làm cho năng suất chè tăng từ 31,48 tạ/ha năm 1997 lên 62,75 tạ/ha năm 2002. Đồng Hỷ là một huyện miền núi của tỉnh Thái Ngun, có điều kiện tự nhiên, khí hậu, đất đai đặc trưng của khu vực miền núi phía Đơng Bắc. Kinh tế của huyện được đánh giá cơ bản là kinh tế nơng nghiệp, vì vậy để phát huy thế mạnh của huyện, đồng thời đảm bảo an ninh lương thực và tăng thu nhập cho người dân thì cơng tác nghiên cứu để phát triển nền kinh tế nông nghiệp cần được quan tâm chú trọng. Đặc biệt đối với ngành trồng trọt, hệ thống cây trồng cần được nghiên cứu cải tiến cho phù hợp với điều kiện của địa phương và tình hình chung của khu vực, nhằm hướng đến xây dựng nền nông nghiệp phát triển và bền vững.
PHẦN THỨ BA
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phạm vi, đối tượng và địa bàn nghiên cứu
3.1.1. Phạm vi nghiên cứu
- Một số yếu tố của tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng nông nghiệp ở huyện Đồng Hỷ;
- Thực trạng cây trồng nông nghiệp thông qua một số đặc điểm về năng suất, sản lượng, mùa vụ, hiệu quả kinh tế của cây trồng hàng năm trên đất ruộng và cây trồng lâu năm trên đất gò đồi của huyện Đồng Hỷ;
- Tiến hành thí nghiệm các bộ giống cây trồng đối với cây trồng hàng năm trên đất ruộng ở các mùa vụ;
- Thí nghiệm xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác đối với cây chè ở thời kỳ kinh doanh;
- Xây dựng mơ hình nghiên cứu dựa vào kết quả thí nghiệm đã đạt được; - Đánh giá phân tích một số chỉ dinh dưỡng đất ở các mơ hình.
- Thời gian nghiên cứu từ năm 2005 – 2010.