2. TỔNG QUAN CÁC VẤN đỀ NGHIÊN CỨU
2.2.1.Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Từ thế kỷ thứ VIII ựến thế kỷ XVIII, trong suốt 1.000 năm chế ựộ luân canh phổ biến trong nông nghiệp châu Âu là chế ựộ luân canh 3 khu và luân chuyển trong 3 năm, với hệ thống canh tác: ngũ cốc - ngũ cốc và bỏ hóa. Năng suất ngũ cốc trong suốt thời kỳ này chỉ ựạt 5-6 tạ/ha và ựến thế kỷ thứ XVIII năng suất mới ựạt 7 - 8 tạ/ha. Sau khi tìm ra châu Mỹ, một số cây trồng ựược di thực từ châu Mỹ vào châu Âu như khoai tây, ngôẦ Cùng với việc phát triển môt số cây họ ựậu (cỏ 3 lá), ựã tạo ựiều kiện cho việc hình thành hệ canh tác mới. đó là chế ựộ luân canh 4 vụ, 4 năm. Chế ựộ luân canh này ựánh dấu một bước ngoặt lịch sử trong quá trình phát triển nông nghiệp của châu Âu, năng suất ngũ cốc ựã tăng gấp 2 lần so với chế ựộ luân canh cũ. Sản phẩm lương thực, thực phẩm trên 1 ha ựất canh tác tăng gấp 4 lần do khoai tây, củ, quả ựược ựưa thêm vào hệ thống cây trồng. Chế ựộ luân canh mới này bắt ựầu ựược áp dung rộng rãi và ựem lại nhiều thắng lợi ở nước Anh và sau ựó lan rộng ra các nước Bỉ, Hà Lan, đức, Pháp, các nước khác ở Tây Âu (Lý Nhạc và cộng sự, 1987) [12].
Nghiên cứu hệ thống nông nghiệp ở các nước nhiệt ựới và Á nhiệt ựới ựược bắt ựầu từ nghiên cứu các chế ựộ xen canh, trồng gối truyền thống ngày càng phát triển. Những tiến bộ kỹ thuật về giống, canh tác, trị thủy, công cụ sản xuất và nhu cầu tăng lên không ngừng về nông sản ựã hình thành những vụ mới, ựưa các giống cây ngắn ngày vào hệ thống canh tác, cho phép có thể làm nhiều vụ trong một thửa ruộng. Do ựó các nhà nông học trên thế giới ựã tập trung nghiên cứu và cải tiến cơ cấu cây trồng.
Thái Lan là một quốc gia khá thành công trong lĩnh vực chuyển ựổi cơ cấu cây trồng dựa trên cơ sở ựánh giá thắch nghi ựất ựai. Các công thức ựộc canh lúa xuân - lúa mùa hiệu quả thấp vì chi phắ tiền nước quá lớn, mặt khác do ựộc canh lúa ựã làm ảnh hưởng tới xấu tới ựộ phì của ựất ựược thay thế
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 22 bằng công thức ựậu tương - lúa mùa ựã làm cho tổng giá trị sản phẩm tăng gấp ựôi và ựộ phì nhiêu ựất cũng ựược cải thiện rõ rệt. Kết quả là mang lại thành tựu mới trong chuyển ựổi cơ cấu cây trồng. Một số mô hình sử dụng ựất dốc ở Thái Lan ựã ựem lại hiệu quả kinh tế cao bằng việc trồng cây họ ựậu thành từng băng theo ựường ựồng mức ựể chống xói mòn, tăng năng suất cây trồng, tạo nguồn chất xanh và vi sinh vật góp phần cải tạo ựất. Bình quân lương thực trong 10 năm (1977 - 1987) tăng 3%, trong ựó lúa gạo tăng 2,4%, ngô tăng 6,1%. Nhờ phát triển nông nghiệp theo hướng ựa canh gắn liền với xuất khẩu, cho nên giá trị xuất khẩu nông sản của Thái Lan chiếm tỷ trọng lớn trong tổng kim ngạch. Gạo luôn ổn ựịnh sản lượng 5 triệu tấn, xuất bán cho trên 100 nước, chiếm 40% khối lượng gạo xuất khẩu của thế giới. Giống lúa Jasmine ựã làm giàu cho ựất nước Thái Lan, với diện tắch gieo trồng mỗi năm trên 9 triệu ha, ựạt 19 triệu tấn thóc (Nguyễn Duy Tắnh, 1995) [23].
Những năm ựầu của thập kỷ 70, các nhà khoa học của các nước châu Á ựã ựi sâu nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên ựất lúa theo hướng lấy cây lúa làm nền, tăng cường phát triển các loại cây hoa màu, các chế ựộ xen canh, trồng gối ngày càng ựược chú ý nghiên cứu. Theo hướng này, ựã hình thành ỘMạng lưới hệ canh tác châu ÁỢ một tổ chức hợp tác nghiên cứu giữa Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và nhiều quốc gia trong vùng. Nhìn chung các nghiên cứu hệ thống cây trồng mới giải quyết các vấn ựề:
- Tăng vụ bằng cây trồng ngắn ngày ựể thu hoạch trước mùa mưa lũ. - Thử nghiệm tăng vụ màu bằng cây trồng mới, xen canh, luân canh.
- Xác ựịnh hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, tìm và khôi phục các yếu tố hạn chế ựể phát triển công thức ựạt hiệu quả cao.
Kinh tế đài Loan thuộc loại hình kinh tế hải ựảo, ựất chật người ựông, tài nguyên hạn chế. Sau ựại chiến thế giới lần thứ hai kết thúc, nông nghiệp nước này ở trong tình trạng sa sút, sức sản xuất thấp kém. Từ năm 1953, nông nghiệp là chủ ựạo của nền kinh tế đài Loan, thông qua nhiều biện pháp cải
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 23 tiến kỹ thuật, thực hiện các chắnh sách khuyến khắch, tạo cho nông nghiệp có bước phát triển nhanh, hiện ựại hóa nông nghiệp, nông thôn; đặc biệt ưu tiên các chương trình nghiên cứu, chọn tạo giống, phát triển công nghệ sinh học. Hệ thống nhiều biện pháp ựó ựã giúp đài Loan từ chỗ tự cung, tự cấp nông sản phẩm, chuyển sang sản xuất nông sản hàng hóa và xuất khẩu hàng loạt nông sản chế biến. đài Loan ựã thành công trong việc ựưa một số giống cây màu chịu bóng vào trồng xen trong ruộng mắa và bố trắ hợp lý những giống màu chịu hạn trong mùa khô ựể tăng vụ, nhờ vậy ựã làm tăng ựáng kể tổng sản phẩm thu nhập trên một ựơn vị diện tắch. để phát triển nông nghiệp, xây dựng nông thôn, đài Loan ựã tiến hành cải cách ruộng ựất, thúc ựẩy kiến thiết nông thôn. Cơ cấu sản xuất nông nghiệp chuyển dịch theo hướng phù hợp với yêu cầu công nghiệp hóa, giảm tỷ trọng sản lượng trồng trọt từ 71,9% (1952) xuống 47,1% (1981), tăng giá trị sản lượng công nghiệp từ 15,6% lên 29,5% (Trần đình đằng, 1994) [4].
Nông nghiệp châu Á gắn liền với cây lúa (Oryza Sativa) từ xưa ựã giữ màu sắc ựộc canh, ựến năm 1960 năng suất lúa ở các nước châu Á thấp hơn rất nhiều so với Nhật Bản là một nước có kỹ thuật canh tác lúa nước cao nhất lúc bấy giờ. Nguyên nhân năng suất lúa của các nước còn thấp chủ yếu là kỹ thuật canh tác chưa ựược cải tiến, ựặc biệt là giống. Trong khi ở Nhật Bản thời gian này có rất nhiều giống lúa mới cho năng suất cao ựược ựưa vào sản xuất: IR8 và IR5 (Viện nghiên cứu lúa quốc tế), ựạt năng suất từ 6 - 9 tấn/ha trong vụ chiêm xuân và 5 - 7 tấn/ha trong vụ mùa. Giống IR8 ựược tạo ra năm 1965 gọi là (Miracle Rice) giống lúa kỳ diệu (Zandstra, 1981) [34].
Trong ỘCách mạng xanhỢ với sự ựầu tư cơ giới và thâm canh phân hóa học, thuốc trừ sâu, giống cây trồng cho năng suất cao ựã tạo bước nhảy vọt về năng suất và sản lượng cây trồng. Tuy nhiên, trong cách mạng xanh việc lạm dụng phân hóa học, thuốc trừ sâu nhiều nên ảnh hưởng ựến môi trường.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 24 có tiềm năng năng suất cao. Với việc ựầu tư theo yêu cầu sinh học của cây trồng, tại Trung Quốc tạo ra giống lúa lai TG1, TG4, TG5 ựã ựạt năng suất từ 10 - 15 tấn/ha. Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) có trên 30 tổ hợp lai năng suất lúa cao hơn 20 - 70% năng suất các giống lúa thường. Các giống ngô lai có nguồn gốc từ Ấn độ, Thái Lan, Mỹ như CP888, CP999, Bioseed 9698, NK54, G49Ầ cho năng suất từ 8 - 10 tấn/ha/vụ.
Công tác xây dựng cơ sở khoa học chuyển ựổi cơ cấu cây trồng nhằm tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp ựược ựề nghị từ năm 1950 tại Hội nghị của các nhà khoa học ựất thế giới ở Amsterdam (Hà Lan). Vào những năm 1960, tổ chức Nông Lương Thế Giới (FAO) ựã tập hợp lực lượng gồm các chuyên gia hàng ựầu trên thế giới ựể xây dựng phương pháp ựiều tra ựánh giá tài nguyên ựất (soil) và khả năng sử dụng ựất ựai (land) toàn cầu. Các phương pháp ựánh giá ựất phục vụ bố trắ cây trồng hợp lý ựã dần dần phát triển thành lĩnh vực nghiên cứu liên ngành mang tắnh hệ thống (tự nhiên - kinh tế - xã hội) nhằm kết hợp các kiến thức khoa học về tài nguyên ựất và sử dụng ựất (đào Châu Thu, Nguyễn Khang, 1997) [22].
Chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn Ấn độ từ năm 1960 - 1972, lấy hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ một năm làm hướng chiến lược phát triển sản xuất nông nghiệp ựã kết luận, hệ canh tác giành ưu tiên cho cây lương thực chu kỳ 1 năm 2 vụ ngũ cốc (2 vụ lúa nước hoặc 1 vụ lúa nước - 1 vụ lúa mì) ựưa thêm 1 vụ ựậu ựỗ ựã ựáp ứng ựược 3 mục tiêu: khai thác tối ưu tiềm năng ựất ựai, ảnh hưởng tốt tới ựộ phì nhiêu của ựất và ựảm bảo lợi ắch của người dân. Vào cuối năm 1973, Ấn độ ựã nhập hàng loạt các giống lúa mì mới của Mêhicô và xử lý giống Sonora 64 bằng phóng xạ tạo ra giống Shapati Sonora năng suất và chất lượng cao. đồng thời bố trắ lại cơ cấu cây trồng hợp lý ựã ựưa nước này từ một nước có nạn ựói triền miên thành một nước ựủ ăn và dư thừa ựể xuất khẩu, tổng sản lượng lương thực ựạt 60 triệu tấn/năm. đánh giá hiệu quả của các công thức luân canh trên ựất lúa ựược
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 25 nhiều nhà khoa học quan tâm. Ở Ấn độ và Pakistan, các tác giả ựã ựề cập ựến cơ cấu luân canh cây trồng hợp lý, phụ thuộc vào ựiều kiện canh tác, các chắnh sách và giá cả nông sản hàng hóa. Vì vậy, hàng loạt các công thức khác nhau cho các vùng, các tiểu vùng sinh thái ựược khảo nghiệm và triển khai trên diện rộng, cho năng suất cao (dẫn theo Nguyễn Thị Nương, 1998) [13].
Tại tỉnh Jambi, Indonesia - Santoso và cộng sự (1995) [33] ựã nghiên cứu các biện pháp canh tác cho hệ thống cây trồng trên ựất dốc: lúa ựồi, lạc và ựậu xanh cho thấy phương thức canh tác theo truyền thống của nông dân là trồng dọc theo hướng dốc, làm ựất tối thiểu, không bón phân và ựốt tàn dư cây trồng sau mỗi vụ thu hoạch thì năng suất cây trồng thu ựược hàng năm rất thấp, ựộ phì nhiêu ựất bị giảm sút và mức ựộ xói mòn ựất diễn ra rất mạnh. Trong khi ựó sử dụng biện pháp trồng cây theo băng ngang dốc kết hợp trồng xen hàng rào cây phân xanh, dùng tàn dư cây trồng phủ ựất, làm ựất bình thường và có bón phân cho cây trồng thì năng suất cây trồng thu ựược hàng năm, hiệu quả kinh tế cao hơn, ựộ phì nhiêu ựất ựược bảo vệ và mức ựộ xói mòn ựất giảm xuống rõ rệt.
Theo phương pháp của FAO, các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội, nhu cầu dinh dưỡng cây trồng, khả năng ựầu tư thâm canh, hiệu quả kinh tế các loại hình sử dụng ựất, mức ựộ ảnh hưởng của môi trường...ựược phân tắch, ựánh giá một cách khoa học và khách quan. Với kỹ thuật tin học tiên tiến, hiện nay người ta ựã ứng dụng các phần mềm chuyên dụng giúp cho việc chồng xếp các bản ựồ ựơn tắnh thông qua hệ thống thông tin ựịa lý (GIS) ựể xử lý thông tin, ựưa ra ựược các thông số cần thiết và chắnh xác nhằm xây dựng các loại bản ựồ về sử dụng ựất và bố trắ cây trồng hợp lý.
Lịch sử phát triển nông nghiệp của nhiều nước trên thế giới từ trước ựến nay ựã cho thấy việc chuyển biến một nền nông nghiệp từ trình ựộ tự cấp, tự túc sang trình ựộ nông nghiệp hàng hóa, ựã gắn liền với những biến ựổi sâu sắc trong hệ thống cây trồng. Nông nghiệp thế giới ựã chuyển từ trình ựộ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26 phong kiến lên trình ựộ nông nghiệp hàng hóa. Quá trình hình thành nền nông nghiệp tư bản chủ nghĩa cũng bắt ựầu dẫn tới việc thay ựổi chế ựộ canh tác cũ với năng suất thấp bằng chế ựộ canh tác mới có năng suất, hiệu quả cao hơn. Mặt khác quá trình chuyên môn hóa sản xuất nhằm vận dụng và khai thác có lợi hơn những ựiều kiện tự nhiên, kinh tế của từng vùng. Tạo ra nhiều nông sản hàng hóa có phẩm chất và quy cách phù hợp với thị trường.
Sự cải tiến về hệ thống cây trồng theo hướng kết hợp hiệu quả kinh tế - xã hội với bảo vệ môi trường tự nhiên nhằm xây dựng nền nông nghiệp sinh thái phát triển bền vững. Những kinh nghiệp rút ra từ các nước là bài học quý báu ựể chúng ta tham khảo và vận dụng trong quá trình cải thiện hệ thống mà ựề tài nghiên cứu.