1. Cơ sở lý luận về vấn đề nghiên cứu
1.2. Những nghiên cứu về hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp ở trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới
Để đáp ứng nhu cầu trước mắt và lâu dài đối với việc nâng cao hiệu quả đất nông nghiệp là vấn đề quan trọng thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Các nhà khoa hoc đã tập trung nghiên cứu vào việc đánh giá hiệu quả đối với từng loại cây trồng trên mỗi loại đất, để từ đó bố trí, sắp xếp lại cơ cấu cây trồng phù hợp nhằm khai thác, sử dụng đất đai một cách có hiệu quả nhất.
Đặc biệt vùng đồi núi, việc mất sức sản xuất của đất gò đồi do xói mòn và thoái hóa đất là một trong những vấn đề nghiêm trọng nhất do con người gây ra. Mất rừng, hiệu ứng nhà kính, lũ lụt gia tăng, thiếu nước tưới và sinh hoạt, hiệu quả sử dụng đất dốc giảm đang là tiêu điểm cho những nghiên cứu hiện nay về nông nghiệp bảo tồn và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Nông nghiệp bảo tồn đòi hỏi phải bảo vệ và nuôi dưỡng đất thông qua một số biện pháp nông nghiệp sinh thái, giảm dần liều lượng phân vô cơ và thuốc bảo vệ thực vật. Theo báo cáo của Lal R. (1997), che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ giảm xói mòn đất từ 236,2 tấn/ha xuống còn 0,2 tấn/ha và
giảm dòng chảy bề mặt từ 42,1% xuống còn 2,4%. Anija và Alain đã nghiên cứu vấn đề bảo vệ đất và nước thông qua luân canh với họ đậu (cây cốt khí và cây súc sắc) ở Kenya. Kết quả cho thấy lượng đất bị xói mòn giảm từ 70% đến 90% trên đất thịt và 45% đến 65% trên đất cát pha (Nguyễn Thị Thoan, 2018).
Trong 3 thập kỷ qua, nhiều nước tiên tiến trên thế giới đã tập trung nghiên cứu phương thức tiếp cận sinh thái (hay nông nghiệp bảo tồn - Conservation Agriculture) trong sử dụng đất dốc để phát triển bền vững sản xuất nông nghiệp.
Những nội dung cơ bản của cách tiếp cận này là không làm đất hoặc làm đất tối thiểu, luôn duy trì lớp che phủ đất bằng vật liệu hữu cơ (che phủ bằng xác thực vật, bằng lớp thực vật sống, luân canh và xen canh) và gieo thẳng trên nền đất được che phủ không thông qua làm đất. Những kỹ thuật này đã giúp tăng năng suất cây trồng, đa dạng hóa thu nhập, tăng độ phì đất và bảo vệ đất khỏi xói mòn.
Những kết quả nghiên cứu của Trung tâm hợp tác quốc tế về nghiên cứu nông nghiệp vì sự phát triển (CIRAD) của Pháp trong lĩnh vực này, đứng đầu là Lucien Seguy, Francis Forest… đã được triển khai áp dụng trên phạm vi toàn cầu, đi đầu là các nước Mỹ la tinh và Bắc Mỹ, tiếp sau là các nước châu Phi và châu Á. Ở châu Á, Ấn Độ là nước đi đầu với diện tích áp dụng 1,8 triệu ha. Theo Rolf Derpsch (2005), các kỹ thuật canh tác bảo tồn đã được áp dụng có diện tích 95 triệu ha trên toàn thế giới, đứng đầu là Mỹ (25 triệu ha), tiếp đến là Brazil (24 triệu ha), Argentina (18 triệu ha), Canada (12 triệu ha), Úc (9 triệu ha) và Paraguay (1,9 triệu ha). Theo các nhà nghiên cứu của Úc (Landers Clay et al., 2005), trong ba năm khô hạn 2000 đến 2002, nhờ áp dụng nông nghiệp bảo tồn mà sản lượng cây trồng đã tăng được 12 triệu tấn (3 triệu tấn năm 2000, 5 triệu tấn năm 2001 và 4 triệu tấn năm 2002), tức đã tăng sản lượng lên 20-30%. Ngoài ra, các biện pháp này đã hạn chế tối đa lượng đất bị mất đi do xói mòn và tăng đáng kể hàm lượng hữu cơ trong đất, giảm công làm đất, giảm đầu tư phân bón và thuốc bảo vệ thực vật (Nguyễn Thị Thoan, 2018).
Một trong những thành công cần được đề cập tới đó là mô hình kỹ thuật canh tác đất dốc SALT (Slopping Agricultural Land Technology) đã được các nhà khoa học của Trung tâm phát triển nông thôn Bapstit Mindanao Philippines tổng hợp và 23
phát triển từ những năm 1970 đến nay. Trải qua một thời gian dài nghiên cứu và hoàn thiện, đến năm 1992 các nhà khoa học đã cho ra đời 4 mô hình tổng hợp về kỹ thuật canh tác nông nghiệp bền vững trên đất dốc và được các tổ chức quốc tế ghi nhận (FAO and IIRR, 1990), đó là:
- Mô hình SALT 1 (Slopping Agricultural Land Technology): kỹ thuật canh tác nông nghiệp trên đất dốc. Đây là mô hình sử dụng đất tổng hợp đơn giản dựa trên cơ sở phối hợp tốt các biện pháp bảo vệ đất với sản xuất lương thực. Với cơ cấu cây trồng được sử dụng để đảm bảo được sự ổn định và có hiệu quả nhất là 25% cây lâm nghiệp, 75% cây nông nghiệp (cây nông nghiệp hàng năm 50% và cây lâu năm 25%).
- Mô hình SALT 2 (Simple Agro-Livestock Technology): kỹ thuật nông - súc đơn giản. Đây là mô hình sử dụng đất tổng hợp dựa trên cơ sở phát triển mô hình SALT 1, có dành một phần đất trong mô hình để chăn nuôi theo phương thức nông - lâm - súc kết hợp. Cơ cấu sử dụng đất thích hợp ở đây là 40% diện tích dành cho nông nghiệp, 20% cho cây lâm nghiệp, 20% cho chăn nuôi, 20% làm nhà và chuồng trại.
- Mô hình SALT 3 (Sustainable Agro-Forest Land Technology): kỹ thuật canh tác nông - lâm kết hợp bền vững. Đây là mô hình sử dụng đất tổng hợp dựa trên cơ sở kết hợp trồng rừng quy mô nhỏ với việc sản xuất lương thực, thực phẩm. Cơ cấu sử dụng đất thích hợp ở mô hình này là 40% diện tích dành cho nông nghiệp, 60% dành cho cây lâm nghiệp. Mô hình này đòi hỏi đầu tư cao cả về nguồn lực và vốn cũng như sự hiểu biết của người thực hiện.
- Mô hình SALT 4 (Small Agro-Fruit Livehood Technology): kỹ thuật sản xuất nông lâm nghiệp với cây ăn quả kết hợp với quy mô nhỏ. Đây là mô hình sử dụng đất tổng hợp được xây dựng trên cơ sở hoàn thiện những mô hình nói trên. Cơ cấu sử dụng đất dành cho lâm nghiệp 60%, dành cho nông nghiệp 15% và dành cho cây ăn quả là 25% diện tích. Đây là mô hình đòi hỏi đầu tư cao về nguồn lực, vốn, kiến thức và kinh nghiệm (Nguyễn Thị Thoan, 2018).
Nhiều nước trên thế giới đã áp dụng rất thành công các mô hình SALT trong phát triển nông nghiệp bền vững. Ấn Độ nổi tiếng thế giới về cuộc “Cách mạng xanh”
trong nông nghiệp, trong đó hệ canh tác vườn gia đình, vườn rừng được áp dụng phổ biến. Trong số các cây trồng ở Ấn Độ, dừa là cây được trồng nhiều nhất, 24 người ta
gọi nó là cây của Chúa trời hoặc cây bách dụng. Ngoài dừa, hồ tiêu cũng là loài cây được chú ý, nó được trồng kết hợp trong vườn của các hộ gia đình. Ca cao, cà phê, cao su cũng được trồng với hồ tiêu, mít và cây ăn quả khác. Tếch, mít rừng và phi lao thường được trồng kết hợp với tre tạo thành các đai bảo vệ cũng là một mô hình phổ biến. Ở Malaysia, kết hợp chăn nuôi gà và cừu dưới rừng cao su và cây họ dầu đã tăng thêm nguồn thu nhập từ thịt, mỡ và tăng lượng phân bón cho đất, giảm công làm cỏ.
Hàng năm viện nghiên cứu nông nghiệp các nước trên thế giới đều nghiên cứu và đưa ra được một số giống cây trồng mới giúp cho việc tạo ra được một số loại hình sử dụng đất mới ngày càng có hiệu quả hơn. Viện lúa quốc tế IRRI đã có nhiều thành tựu về lĩnh vực giống lúa và hệ thống cây trồng trên đất canh tác.
Nhà khoa học Otak Tanakad của Nhật Bản đã nêu những vấn đề cơ bản về sự hình thành của sinh thái đồng ruộng và từ đó cho rằng yếu tố quyết định của hệ thống nông nghiệp là sự thay đổi về kỹ thuật, kinh tế, xã hội.
Các nhà khoa học Nhật Bản đã hệ thống tiêu chuẩn hiệu quả sử dụng đất thông qua hệ thống cây trồng trên đất canh tác là sự phối hợp giữa các cây trồng và gia súc, các phương pháp trồng trọt và chăn nuôi, cường độ lao động, vốn đầu tư, tổ chức sản xuất, sản phẩm làm ra, tính chất hàng hoá của sản phẩm. Các nhà khoa học trên thế giới đều cho rằng: đối với các vùng nhiệt đới có thể thực hiện các công thức luân canh cây trồng hàng năm, có thể chuyển từ chế độ canh tác cũ sang chế độ canh tác mới tiến bộ hơn mang lại hiệu quả cao hơn.