Sự thay ủổi HTCTr trong hệ canh tỏc cú ý nghĩa to lớn trong việc tăng sản lượng lương thực, thực phẩm và nõng cao ủộ phỡ nhiờu của ủất. Nghiờn cứu nhằm hoàn thiện HTCTr luụn là ủộng lực thỳc ủẩy phỏt triển sản xuất.
Nghiờn cứu ủặc tớnh sinh học, giống, thời vụ, cụng thức luõn canh, cơ cấu diện tớch… luụn là mục tiờu ủược cỏc nhà khoa học quan tõm nhằm tỡm ra những ưu ủiểm, hạn chế và ủưa ra cỏc giải phỏp, phỏt huy cỏc tiềm năng, ưu thế và khắc phục những nhược ủiểm.
Chế ủộ luõn canh 4 năm và 4 khu (Nordfolk) với HTCTr gồm một số cõy chăm sóc giữa hàng như khoai tây, cây củ qủa, ngũ cốc mùa Xuân, cây cỏ ba lá và ngũ cốc mùa đông, ựồng thời tăng cường các biện pháp kỹ thuật như làm ủất, bún phõn và cõy cỏ ba lỏ cú tỏc dụng bồi dưỡng cải tạo ủất tốt (Kuan.
C.Y, 1982) [66]. Chớnh vĩ lẽ ủú ủó làm cho năng suất ngũ cốc tăng gấp 2 lần (ủạt 16 - 17 tạ/ha) và sản phẩm lương thực, thực phẩm trờn 1 ha ủất canh tỏc tăng lờn gấp 4 lần so với chế ủộ luận canh cũ (do khoai tõy, củ, quả ủược ủưa thờm vào HTCTr và do năng suất ngũ cốc tăng). Chế ủộ Nordfolk bắt ủầu ủược ỏp dụng rộng rói và ủem lại nhiều thắng lợi ở Anh và sau ủú ủó lan tràn sang các nước khác ở Tây Âu. Vùng Bắc nước Pháp áp dụng hệ thống 5 năm hay 5 khu: củ quả, ngũ cốc mùa Xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, ủậu Hà Lan, yến mạch. ðan Mạch thực hiện hệ thống 8 khu: củ quả, ngũ cốc mùa Xuân, cây phân xanh, ngũ cốc mùa đông, khoai tây ựể nghỉ mùa đông (Bùi Huy đáp, (1974, 1983) [6,9]; FAO, (1989,1994) [63,64].
Châu Á là khu vực trồng lúa chủ yếu. Khoảng 90% sản lượng lúa trên thế giới ủược sản xuất ở chõu Á. ðất trồng lỳa của chõu Á chỉ cú 1 phần nhỏ ủược tưới, cũn 70% diện tớch là trồng lỳa nhờ nước trời. Trước ủõy trờn ủất lỳa cú
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………28 tưới thường ủược trồng 2 vụ lỳa trong năm và trờn ủất lỳa nước trời, thường ựược trồng 1 vụ lúa trong mùa mưa.( dẫn theo Bùi Huy đáp, 1978) [8].
Vào những năm 1960, các nhà sinh lý thực vật phát hiện rằng không một cây nào có khả năng sử dụng toàn thể tài nguyên thiên nhiên ở một vùng và cũng thời gian này cỏc nhà nghiờn cứu Viện lỳa quốc tế (IRRI) ủó nhận thức rằng cỏc giống lỳa mới thấp cõy, ủứng lỏ, tiềm năng sản lượng cao chỉ cú thể thớch ứng trong một phạm vi hạn chế. Do ủú từ những năm ủầu của thập kỷ 70 cỏc nhà khoa học của cỏc nước Chõu Á ủó ủi sõu nghiờn cứu toàn bộ HTCTr trờn ủất lỳa theo hướng lấy lỳa làm nền, tăng cường phỏt triển cỏc loại cõy hoa màu trồng cạn. Cỏc chế ủộ trồng xen, trồng gối, trồng nối tiếp ngày càng ủược chỳ ý nghiờn cứu. Theo hướng này, ủó hỡnh thành "Mạng lưới hệ canh tác châu Á", một tổ chức hợp tác nghiên cứu giữa Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) và nhiều quốc gia trong vùng. Từ ngày 21 - 24/9/1976, IRRI ủó tổ chức cuộc hội thảo về nghiờn cứu và phỏt triển hệ canh tỏc cho nụng dõn trồng lỳa Chõu Á với gần 70 nhà khoa học, nghiờn cứu viờn ủó tham gia thảo luận (dẫn theo Hoàng Văn ðức, 1982) [12].
+ Tại Thỏi Lan ủó thử nghiệm thành cụng việc tăng vụ lỳa ngắn ngày ngay trước mựa lũ, phỏt triển diện tớch cõy màu xen canh, tăng vụ. Trong ủiều kiện thiếu nước, từ công thức luân canh: lúa xuân + lúa mùa cho hiệu quả thấp vì chi phớ nước tưới quỏ lớn và sản xuất ủộc canh ủó chuyển sang cơ cấu: ủậu tương xuõn + lỳa mựa cho hiệu quả kinh tế gần gấp ủụi và tăng ủộ phỡ cho ủất (Dẫn theo Bùi Quang Toản, 1989)[43]. ở những vùng có thể trồng lúa nước, mô hình lỳa - cỏ phỏng từ tự nhiờn là bước khởi ủầu cho nụng dõn học tập và phỏt triển kiểu canh tác tổng hợp (Integrated Farming). Theo Sectian.M (1987) [32] và Suan.A, 1988, [71], mụ hỡnh lỳa - cỏ tuỳ thuộc chõn ủất, trờn chõn ủất vàn, dựng giống mới năng suất cao cũn trờn ủất trũng là giống lỳa cổ truyền với cỏ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………29 + Tại Philippin với tổng lượng nhiệt 98000C không có tháng nào dưới 200C thuộc nhiệt ủới, trước ủõy người dõn vẫn cú tập quỏn trồng 2 vụ ở ủất cú tưới, nay nhờ cú giống cõy ngắn ngày ủó xỏc ủịnh cú thể trồng 3-4 vụ/năm.
ðưa cây trồng cạn vào hệ thống luân canh như: Lúa – Lúa - ðậu tương hoặc Lỳa – Khoai tõy - ðậu tương – Ngụ ủường, ủều cho kết quả tốt. (dẫn theo Phạm Chí Thành, Trần ðức Viên, 1992) [37]
Cũng tại Philippin, mụ hỡnh lỳa - vịt - cỏ với mật ủộ 20 con vịt/ha ủó mang lại hiệu quả cao, mụ hỡnh này giảm ủược cụng làm ủất, làm cỏ và nõng cao năng suất lúa, cá. (Mandac, 1986)[68]
+ Tại Trung Quốc, ủó xỏc ủịnh ủược HTCTr hợp lý trờn cỏc ủất 2 vụ lỳa với HTCTr chủ yếu là 2 vụ lỳa và 1 vụ lỳa mỳ hoặc khoai tõy, cải, ủậu Hà Lan… Trờn cỏc vựng ủất lỳa 1 vụ HTCTr thường là 1 vụ lỳa và 1 vụ cõy trồng cạn (Kumar.MSM, 1987)[67].
+ Tại Ấn ðộ, Chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn ấn ðộ 1960 - 1972 lấy hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phỏt triển sản xuất nụng nghiệp ủó kết luận: Hệ canh tỏc dành ưu tiờn cho cõy lương thực, chu kỳ 1 năm 2 vụ cốc (2 vụ lúa nước, hoặc 1 vụ lúa nước và 1 vụ lỳa mỡ), ủưa thờm vào 1 vụ ủậu ủỗ ủó ủỏp ứng ủược ba mục tiờu: khai thỏc tối ưu tiềm năng của ủất ủai, ảnh hưởng tớch cực ủến ủộ phỡ nhiờu của ủất trồng và ủảm bảo lợi ớch của người nụng dõn.Ở Orissia (Ấn ðộ) thớ nghiệm trồng xen 3 giống Pigeorepas và 2 giống lỳa, kết quả thu ủược giống lỳa Anmala và giống ủậu T7 trồng xen với nhau cho năng suất cao nhất (Dẫn theo Bựi Huy đáp, 1985)[10].
+ Tại ðài Loan, hệ thống canh tỏc ủược thực hiện trờn cơ sở hệ thống canh tác thâm canh ngắn, xen giữa lúa và sau lúa, với công thức luân canh:
Lúa - Lúa - Rau hoặc ðậu tương; Lúa - Rau - Lúa hoặc ðậu tương; Lúa - Dưa gang - Lanh hoặc Cải dầu. Một nghiên cứu khác về giống cây hoa màu chịu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………30 rợp trồng xen trong mắa (cây công nghiệp chiếm diện tắch lớn nhất ở đài Loan), hoa màu chịu hạn trồng mựa khụ ủể ủưa vào trồng sau khi thu hoạch lỳa mựa ủó mang lại kết quả khả quan.
+ Cỏc nghiờn cứu ở Indonesia 1975 -1976 ủó thớ nghiệm thành cụng cỏc mụ hỡnh tăng vụ và ủa dạng hoỏ cõy trồng ở ủất cú tưới 10 thỏng, 7 thỏng và 5 tháng. Các mô hình chọn thử nghiệm như: 3 vụ lúa, 2 vụ lúa, 1 vụ lúa – 1 vụ màu, 2 vụ lỳa – 1 vụ màu (màu chủ yếu là ủậu ủỗ, rau và ngụ).