HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP KIỂM SOÁT SÂU BỆNH VÀ CỎ DẠI
I. Hệ sinh thái nông nghiệp
1. Lịch sử hình thành và phát triển của hệ sinh thái nông nghiệp 1.1. Quá trình tiến hóa của sinh giới
Cùng với xuất hiện lao động và tiếng nói đã hình thành xã hội loài người trải qua khoảng 6000 năm trước đây. Cũng như mọi sinh vật, ngay từ buổi đầu xuất hiện, con người đã tác động vào môi trường thiên nhiên xung quanh để sống. Sự can thiệp của con người vào tự nhiên mô tả qua các giai đoạn sau:
Siêu công nghiệp hóa Săn bắt và
đánh cá
Chăn thả
Nông nghiệp
Công nghip
hóa Đô thị hóa Hái lượm
Qua quá trình phát triển, con người thích nghi dần với thiên nhiên. Theo thời gian, các hoạt động sống của con người ngày càng nâng lên ở trình độ cao hơn, khai thác, sản xuất các sản phẩm lương thực, thực phẩm ngày một nhiều hơn.
1.2. Ba giai đoạn phát triển lịch sử của nông nghiệp
Hệ sinh thái nông nghiệp được mô hình hóa bằng sơ đồ sau, dựa trên phương thức và công cụ để chia giai đoạn.
Con
người Thiên
nhiên Trí tuệ (III)
Vật tư, công cụ (II) Lao động sống (I)
Sơ đồ 1. Tác động của con người vào thiên nhiên trong hoạt động nông nghiệp
1.2.1. Giai đoạn nông nghiệp thủ công
Giai đoạn này bắt đầu từ khi con người biết làm ruộng và chăn thả (vào thời đại đồ đá giữa) tới cuối thế kỷ XVII. Đặc trưng của giai đoạn này là con người tác động tới thiên nhiên chủ yếu bằng sức lao động (lao động sống) cơ bắp đơn giản, vật tư kỹ thuật đơn giản, còn trí tuệ chủ yếu là kinh nghiệm. Do đó sản phẩm nông nghiệp chưa nhiều, dân cư thưa thớt, nhu cầu lương thực, thực phẩm chưa nhiều, bởi vậy sự tác động của con người vào thiên nhiên còn hạn chế.
1.2.2. Hoạt động nông nghiệp với vật tư kỹ thuật phát triển
Còn gọi là giai đoạn Nông nghiệp cơ giới hóa. Bắt đầu từ đầu thế kỷ 18 đến những năm 70 của thế kỷ 20. ở giai đoạn này đặc trưng nổi bật là nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng (hiện tượng “bùng nổ dân số”), thế giới trải qua những cuộc khủng hoảng thiếu trầm trọng nguyên liệu, nhiên liệu và lương thực. “Cuộc cách mạng xanh” và “5 hóa”
(cơ khí hóa, thủy lợi hóa, hóa học hóa, sinh học hóa và điện khí hóa) trong nông nghiệp đem lại những lợi ích to lớn, song bên cạnh đó là những hậu quả nghiêm trọng do ô nhiễm môi trường, hủy hoại sinh thái mà chúng đem lại không phải là nhỏ.
1.2.3. Phát triển nông nghiệp trên cơ sở khoa học
Còn gọi là giai đoạn sản xuất nông nghiệp trên cơ sở sinh thái học, tối ưu hóa sản xuất với tư tưởng hệ thống hay theo chiến lược tái sinh bền vững. Tức là làm nông nghiệp phù hợp
với các quy luật khách quan của tự nhiên, dựa vào trí tuệ của con người để điều khiển hoạt động hài hòa các hệ thống sản xuất nông nghiệp và KHKT lúc này thực sự trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp.
2. Vấn đề cung cấp lương thực, thực phẩm
2.1. Những lương thực thực phẩm chủ yếu
Ở các nước, thường người ta dùng chung một danh từ là thực phẩm để chỉ các loại sản phẩm đưa vào nuôi dưỡng con người, trong đó có thịt, cá, trứng, sữa, đậu, lạc, vừng, khoai, ...
Tất cả các sản phẩm này đều có các chất dinh dưỡng cần thiết, tuy nhiên ở mức độ và tỷ lệ khác nhau. Căn cứ vào mức độ trồng, nuôi nhiều hay ít, tùy tập quán dân tộc hay vùng địa lý ... mà người ta chia làm 2 loại chính các sản phẩm nông nghiệp: lương thực, thực phẩm song chỉ có tính ước lệ.
2.2. Lương thực
Thường gọi tất cả các sản phẩm nông nghiệp có nhiều glucid và nguồn cung cấp nhiệt lượng chủ yếu trong bữa ăn. Đó là lúa gạo, mì, ngô, ...
2.3. Thực phẩm và rau quả
Là các loại sản phẩm bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể mà trong ngũ cốc không có.
2.4. Nạn đói và thiếu thức ăn
Theo số liệu thông báo của FAO, tính đến năm 1989, thế giới có khoảng 5.200 triệu người và tính trung bình cứ 10 người có 1 người đói. Ngoài số người đói kinh niên, thường xuyên có 500 triệu người thiếu ăn, số người này tập trung chủ yếu ở các nước đang phát triển và chậm phát triển.
Trong thế giới hiện đại, nạn đói nghèo nguyên nhân do đâu ? Trả lời câu hỏi này không hoàn toàn đơn giản.
2.5. Nạn đói nghèo là hậu quả của sự gia tăng dân số
Người ta ước tính, với tỷ lệ tăng dân số hiện nay, thì dân số thế giới 1 phút tăng thêm 170 người, 1 ngày tăng thêm 240.000 người và hàng năm tăng thêm 90 triệu người. Sự gia tăng dân số quá nhanh so với tổng sản lượng lương thực. Ví dụ: tới cuối thế kỷ XX này dân số thế giới đạt 6 tỷ người, để nuôi sống thêm 1 tỷ người ở mức sống hiện nay, tổng sản lượng lương thực phải tăng 40% trong đó năng suất cây trồng phải tăng 20%. Song thực chất sự gia tăng sản lượng lương thực lại rất thấp 1,7% năm.
2.6. Chế độ chính trị - kinh tế xã hội
Chế độ chính trị - kinh tế xã hội là hàng rào cản trở sản xuất lương thực thực phẩm. Vài ví dụ sau phản ánh rõ nét vấn đề này:
− Nước Mỹ là 1 trong số các quốc gia giàu có nhất thế giới. Theo F.A.O, nước Mỹ hàng năm sản xuất 17% sản lượng lương thực thế giới và chiếm tới 42,9% lượng xuất khẩu lương thực. Song hàng nghìn người dân Mỹ vẫn lâm vào cảnh đói, thiếu ăn.
− Năm 1974, lũ lụt đã phá hủy hàng nghìn héc ta đất trồng lúa ở Bangladesh, hàng triệu người dân nghèo lâm vào cảnh đói nghèo, thiếu ăn và chết đói. Trong khi đó, cũng ở đất nước này, một số vùng lại bội thu, ở một số thành phố lớn có khoảng 4 triệu tấn gạo dự trữ trong kho. Người đói vẫn đói vì họ nghèo không đủ tiền để mua gạo.
− Năm 1978 một công ty lớn của Mỹ đã đấu thầu khoảng 2300 héc ta đất trồng cây lương thực của Guatemala dùng để trồng bông xuất khẩu. Người dân bản xứ không có đất để trồng trọt, họ phải vào làm thuê cho công ty với đồng lương rẻ mạt, không đủ tiền để mua lương thực và nạn đói đã xảy ra ở hàng vạn người dân nước này.
2.7. Sự mất cân bằng trong tiêu thụ
Trung bình 1 người dân Bắc Mỹ sử dụng 900 kg ngũ cốc/năm, nhưng chỉ có 90kg dùng làm lương thực, còn lại 810 kg họ dùng làm thức ăn cho súc vật để sản xuất thịt, trứng và sữa.
Tại Ấn độ, theo F.A.O (1989) trung bình 1 người dân chỉ có 180 kg/năm.
2.8. Thiên tai, dịch bệnh
Những thiệt hại lương thực thực phẩm do thiên tai, sâu hại và chuột phá hoại mùa màng. Số liệu của F.A.O, hàng năm trên thế giới sản phẩm nông nghiệp bị thiệt hại do chuột, sâu bọ ước tính khoảng 15-20%, riêng sản phẩm ngũ cốc mất đi có thể nuôi sống được khoảng 130 triệu người. Ngoài ra, người nông dân còn chịu cảnh lũ lụt, hạn hán mất mùa ...
2.9. Phá hoại sản xuất do chiến tranh
Theo tính toán của Hội nghị Quốc tế về giải trừ quân bị năm 1977, tổng chi phí tất cả quốc gia cho quân sự và vũ trang ước tính khoảng 1 tỷ đô la Mỹ/ngày. Nếu như số tiền đó đầu tư cho phân bón, thủy lợi thì hàng triệu người sẽ sống hạnh phúc và khỏe mạnh hơn. Điều này chưa tính tới những tàn phá do chiến tranh, những thiệt hại to lớn về người và của cải vật chất do chiến tranh gây ra.
3. Cuộc cách mạng xanh và vấn đề giải quyết lương thực thực phẩm trên thế giới 3.1. Cách mạng xanh trong nông nghiệp
Cùng với tiến bộ của KHKT, người ta nhận thấy nếu như cây trồng được chăm bón đầy đủ (nước, phân bón, phòng trừ sâu bệnh) cho năng suất cao hơn hẳn so với cây trồng mọc hoang dại hoặc so với cây trồng không được chăm bón đầy đủ. Các nhà khoa học nông nghiệp lựa chọn lai tạo những cây trồng, hạt giống tốt để nhân lên trên các cánh đồng cao sản, làm cho sản lượng lương thực tăng cao. Quá trình này được gọi là cuộc cách mạng xanh (Green Revolution).
- Nội dung của cuộc cách mạng xanh
Thời kỳ hưng thịnh của cách mạng xanh vào đầu những năm 60 của thế kỷ này. Cách mạng xanh có 2 nội dung quan trọng hỗ trợ và bổ xung cho nhau nhằm tới những kết quả vượt bậc trong năng suất nông nghiệp. Đó là:
+ Tạo ra những giống mới và năng suất cao chủ yếu là cây lương thực
+ Và sử dụng tổ hợp các biện pháp kỹ thuật để phát huy khả năng của các giống mới.
- Các thành tựu của cách mạng xanh
Cuộc cách mạng xanh được bắt đầu ở Mehico cùng với việc hình thành một tổ chức nghiên cứu quốc tế là: “Trung tâm quốc tế cải thiện giống ngô và mì” (CIMMYT) và Viện nghiên cứu quốc tế về lúa ở Philippine - IRRI và ở Ấn Độ - IARI. Về thành tựu của cách mạng xanh có lẽ không có ví dụ nào tốt hơn là những thành quả của ấn Độ, từ một nước luôn có nạn đói, không sao vượt qua ngưỡng 20 triệu tấn lương thực, thành một đất nước đủ ăn và còn dư để xuất khẩu với tổng sản lượng kỷ lục là 60 triệu tấn/năm. Năm 1963, do việc nhập một số những chủng mới của Mehico và xử lý chủng Sonora 64 bằng phóng xạ đã tạo ra Sharbati Sonora có hàm lượng protein và chất lượng tốt hơn cả chủng Mehico tuyển chọn.
Đây là một chủng lúa mì lùn, thời gian sinh trưởng ngắn. Đặc biệt, một số trang trại ở Punjab đạt năng suất trung bình tới 47 tạ/ha tức là gần bằng năng suất trung bình ở Hà Lan, nước có năng suất lúa mì cao nhất thế giới hồi đó. Ngoài ra, một số loại ngũ cốc khác nhờ tạo giống mới cũng đã đưa đến năng suất kỷ lục. Bajra, một chủng kê có năng suất ổn định 2500 kg/ha, ngô cao sản lượng năng suất 5000-7300 kg/ha. Lúa miến (Sorga) năng suất 6000-7000 kg/ha với những tính ưu việt như chín sớm hơn, chịu sâu bệnh tốt hơn hẳn với những chủng khác của địa phương. Đặc biệt lúa trồng trên diện tích rộng ở Ấn Độ (trên 35 triệu ha), nhưng năng suất trung bình chỉ đạt 1,1 tấn/ha. Với Cách mạng xanh, giống IR8 đã tạo ra năng suất 8-10 tấn/ha.
Một điều đáng lưu ý là cách mạng xanh ở Ấn Độ không những đem đến cho người dân những chủng cây lương thực có năng suất cao, mà còn cải thiện chất lượng dinh dưỡng của
chúng gấp nhiều lần. Ví dụ chủng Sharbati hạt vừa to, vừa chắc, chứa 16% protein, trong đó 3% là lizin. Do tiếp tục cải tiến và tuyển lựa giống nên có nơi chủng này đã cho 21% protein.
Khu vực Đông Nam Á trước đây thường xuyên thiếu 4-5 triệu tấn gạo và đội quân những người nghèo đói không ngừng gia tăng. Nhờ cách mạng xanh đã trở thành “tủ kính trưng bày những thành tựu và kinh nghiệm sản xuất nông nghiệp - lâm nghiệp mà nhiều nước phải học hỏi”.
Thật vậy, những giống cốc cao sản do những Viện Nghiên cứu về giống cây lương thực quốc tế IRRI, IARI, v.v. tạo ra đã được phổ biến ngày càng rộng, nhất là các nước đang phát triển. Một số số liệu ở Đông Nam á, châu Phi và Mỹ Latinh đã chứng minh điều này.
4. Những xu hướng giải quyết vấn đề lương thực - Tăng diện tích canh tác:
Dân số tăng, diện tích nông nghiệp thu hẹp do làm nhà ở, giao thông, nhà máy,... Tăng diện tích là tăng cường khai thác đất rừng, thảo nguyên, đầm lầy, sa mạc,... Khai thác nông nghiệp các vùng đất này chỉ có thể có được khi có đủ năng lượng và tiền.
- Khai thác thực phẩm ở biển:
Biển đã góp phần nuôi sống con người từ xa xưa và ngày nay tuy môi trường biển bị hủy hoại nghiêm trọng, người ta vẫn phải hướng ra biển, đại dương. Người ta dự tính dù có tăng cường các kỹ thuật đánh cá thì sản lượng biển tối đa cũng không vượt quá 15% nhu cầu protein của thế giới. Hơn nữa, ô nhiễm biển do đô thị hóa, chất thải công nghiệp, giao thông biển, khai thác dầu khí trên biển, ... làm thiệt hại lớn sản lượng cá trên thế giới.
5. Những đặc trưng của nền nông nghiệp hiện đại
− Phân bón hóa học
− Hệ thống thủy lợi
− Cơ giới hóa trong nông nghiệp