4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
1.2.3. Đặc điểm hệ thống canh tác vùng nhiệt đới và những vấn đề cần nghiên cứu ở vùng
cứu ở vùng đất ven sông Hồng
1.2.3.1. Đặc điểm hệ thống canh tác ở vùng nhiệt đới ẩm
- Vùng nhiệt đới có tiềm năng quang hợp cao
Nguyên lý cơ bản của sản xuất Nông nghiệp là biến năng lợng ánh sáng mặt trời thành lơng thực và các sản phẩm khác. Tuy vậy tiềm năng của ánh sáng chỉ có thể phát huy đợc khi có đủ nớc và dinh dỡng.
ở vùng Nhiệt đới năng lợng ánh sáng đạt đợc 130 - 220 Kcal/cm3/năm, trong khi ở các nớc Ôn đới chỉ có 80 - 120 Kcal/cm3/năm. Nhng những điều kiện khác ngoài ánh sáng thì ở các nớc Nhiệt đới lại không đủ: Trong mùa khô năng lợng ánh sáng nhiều nhng lại thiếu ẩm, ngợc lại vào mùa ma lại ít ánh sáng (Kassan - 1973), (Chang - 1968).
ở vùng Nhiệt đới có thể trồng trọt quanh năm nhng mới chỉ sử dụng đợc 80% mùa sinh trởng. Trong khi ở Đài Loan nhờ biện pháp tăng vụ đã sử dụng đ- ợc 93% mùa sinh trởng (Holliday - 1976). Mùa cây trồng sinh trởng đợc xác định bằng chiều dài mùa ma. Nh vậy ở vùng Nhiệt đới mùa ma thờng kéo dài hơn ở vùng Ôn đới, chính vì vậy ở những vùng Nhiệt đới ẩm cây trồng hầu nh có bộ lá xanh quanh năm. Nếu trồng các loại cây theo chu trình C4 (Chu trình axit dicacboxylic) nh Ngô, Mía, Cao lơng sẽ có khả năng đồng hoá năng lợng ánh sáng mặt trời cao hơn những cây trồng có quang hợp theo chu trình C3 (Chu trình calvin) nh Lúa, Lúa mì, Đậu tơng (Holliday - 1976).
Coopor - 1970, đã đa ra minh chứng về khả năng sản xuất chất khô của thảm thực vật tự nhiên ở vùng Nhiệt đới ẩm là 146 tấn/ha trong khi ở vùng Ôn đới là 20 - 25 tấn/ha/năm.
Khả năng biến đổi năng lợng ánh sáng mặt trời thành chất khô của cây trồng Nhiệt đới thờng cao gấp 2 đến 3 lần cây trồng ở vùng Ôn đới. Nh Mía ở Hawai có 10 - 15 tấn đờng/ha/năm, Cọ dầu ở Malaysia có từ 5 - 6 tấn dầu/ha/năm, Lúa ở ấn Độ (cấy 3 vụ đợc 15 tấn/ha/năm).
Theo Holliday - 1976 cho thấy: tỷ lệ biến đổi năng lợng ánh sáng mặt trời của cây hàng năm đạt kỷ lục cao nhất với Cỏ voi ở Puerto Rico 110,6 tấn/ha chất
khô và hiệu suất sử dụng năng lợng ánh sáng mặt trời hữu hiệu là 5,3%. Hai vụ Ngô ở Uganda cho năng suất 38,2 tấn chất khô/ha, hệ số sử dụng năng lợng ánh sáng mặt trời là 4,7%. Cao hơn, hiệu suất sử dụng năng lợng ánh sáng mặt trời của quần thể Tảo ở Nhật với năng suất 53,1 tấn chất khô/ha và hệ số sử dụng năng lợng mặt trời là 4,3%.
- Những khó khăn về tự nhiên ở vùng Nhiệt đới
Tiềm năng to lớn của vùng Nhiệt đới không đợc phản ánh đầy đủ trong thực tế sản xuất . Theo Holliday - 1976 thì canh tác thâm canh ở vùng Ôn đới đạt đợc hệ số sử dụng ánh sáng là 2% của năng lợng ánh sáng, trong khi đó ở vùng Nhiệt đới không vợt quá 0,2%.
ở vùng á nhiệt đới sử dụng giống mới hệ số kinh tế đạt từ 30 - 56% trong khi đó ở các nớc Nhiệt đới chỉ đạt từ 5 - 35%. Vậy yếu tố hạn chế ở đây là gì?. * Những khó khăn về khí hậu
Để tận dụng đợc năng lợng mặt trời, cây trồng cần độ ẩm đầy đủ, để đảm bảo điều kiện này phải dựa vào nớc trời hoặc tới. ở hầu hết các nớc Nhiệt đới ma phân bố theo mùa. Do đặc điểm của đất nhiệt đới là khả năng giữ ẩm kém vì vậy khả năng sử dụng độ ẩm đợc dự trữ trong đất là rất thấp. Một đặc điểm đáng chú ý là lợng ma và thời gian xuất hiện ma ít ổn định do đấy việc quyết định thời vụ trồng trọt là khó có thể đạt đợc độ chính xác cao. Vào mùa ma, lợng ma lớn do đó rất dễ rửa trôi, xói mòn đất đặc biệt là vùng đất dốc.
Tốc độ gió lớn ở vùng Nhiệt đới cũng là điều phải lu ý, gió lớn làm đổ gẫy cây trồng, làm tăng cờng khô hạn, gây xói mòn. Kết quả nghiên cứu cho thấy năm nào ít gió hại thì mùa màng đạt năng suất khá, năm nào gió hại nhiều thì dễ mất mùa.
Độ dài ngày biến đổi không nhiều, trong vòng một ngày cờng độ bức xạ mặt trời và nhiệt độ không khí thay đổi nhiều và nhanh, có lúc vợt quá mức chịu đựng của cây trồng và vật nuôi đã làm giảm năng suất. Nhiệt độ, độ ẩm cao gây khó khăn trong việc bảo quản nông sản.
* Những khó khăn về đất đai
Theo Williams và Josepb - 1973 thì tính thấm nớc của đất khi ma lớn đóng vai trò quan trọng vì nớc ma hoà tan các chất dinh dỡng ở tầng mặt và thấm xuống tầng đất phía dới. Vùng Nhiệt đới ẩm đất có độ phì tự nhiên thấp (thờng thiếu Lân và Đạm). Phần lớn dinh dỡng có giá trị nằm ở vùng rễ cây dới dạng hữu cơ. Do bị rửa trôi các chất khoáng di chuyển xuống phía dới đã tạo nên tầng đế cày vững chắc, ngăn cản việc tiêu nớc và sinh trởng của rễ.
Theo Spedding - 1975 ở điều kiện Nhiệt đới ẩm hầu hết các chất hữu cơ phân giải nhanh, ở vùng có mùa ma và mùa khô xen kẽ, quá trình này giải phóng chất hữu cơ nhanh vào đầu mùa ma.
Một đặc tính chung của đất Nhiệt đới là cấu trúc của đất kém và rất khó phục hồi dới điều kiện thâm canh, làm tăng khả năng xói mòn do gió và do nớc, đặc biệt khi không còn thảm thực vật che phủ đất.
* Những khó khăn về sinh học
ở điều kiện Nhiệt đới số lợng loài là rất phong phú và biến động mạnh. ở nơi đất đủ ẩm thì năng suất cây trồng cao nhng cũng có nhiều cỏ dại, nấm, kí sinh trùng mà những loài này là đối tợng cạnh tranh của cây trồng và gia súc. Côn trùng, bệnh hại không chỉ làm giảm năng suất nó còn gây hại trong quá trình bảo quản nông sản.
1.2.3.2. Những vấn đề có liên quan đến canh tác ở vùng Nhiệt đới
* Chi phí cao trong việc duy trì độ phì của đất
Hầu hết nông dân vùng Nhiệt đới đều coi việc bảo vệ độ phì của đất là quan trọng do đó hầu hết các hệ thống canh tác đều phải chú ý đến việc duy trì độ phì của đất. Vấn đề là làm thế nào cho lớp đất canh tác đủ chất dinh dỡng và đủ điều kiện để cây trồng hút dinh dỡng.
Dới điều kiện tự nhiên Nhiệt đới chất dinh dỡng bị mất đi do rửa trôi là phổ biến. Chúng ta cũng thấy nông dân vùng Nhiệt đới thờng lấy đi hầu hết các sản phẩm thực vật đợc tạo bởi cây trồng lấy chất dinh dỡng từ tầng đất sâu lên ra khỏi đồng ruộng, do vậy dinh dỡng trong đất ngày càng bị thiếu hụt. Trong nhiều trờng hợp chất hữu cơ và chất dinh dỡng khoáng này đợc trả lại vào trong đất dới dạng phân chuồng nhng thờng không đầy đủ.
"Nông dân vùng Nhiệt đới đã thay thế hệ thống canh tác tự nhiên bằng kiểu thâm canh theo hớng đầu t thêm phân hữu cơ và phân vô cơ với ý định có thu nhập cao nhng phải duy trì đợc độ màu mỡ của đất" (Ruthenberg - 1977).
Trong nhiều trờng hợp, nông dân đã canh tác theo kiểu "bóc lột" đất, thời kỳ đầu giá thành sản phẩm có thể hạ do sử dụng ít năng lợng bổ sung nhng sau đó năng suất sẽ giảm dần theo thời gian. Canh tác theo kiểu này, năng suất cây lấy hạt phổ biến từ 500 - 1000 kg/ha, nh vậy hiệu suất sử dụng năng lợng ánh sáng mặt trời thấp. ở khí hậu Ôn đới hầu hết các hệ thống canh tác tạo ra lợng chất khô tơng đơng lợng chất khô do thảm thực vật tự nhiên tạo ra (Sraydon - 1976). Trong sản xuất cổ truyền ở Nhiệt đới, lợng chất khô tạo ra trên 1 ha không vợt quá 20% lợng chất khô do thảm thực vật tự nhiên tạo ra. Nh vậy, sự khác nhau giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế ở các hệ thống canh tác Nhiệt đới cổ truyền lớn hơn nhiều so với hệ canh tác ở nông nghiệp Ôn đới cổ truyền. Nền nông nghiệp cân bằng thấp ít hiệu quả này nếu đợc bổ sung một phần năng lợng thì chắc chắn hiệu quả sẽ rất cao. Kết quả nghiên cứu của Leach cho thấy ở nền canh tác cổ truyền đầu t thấp có thể tạo ra 15 - 60 đơn vị năng l- ợng đầu ra trên một đơn vị năng lợng bổ sung.
Theo Elston - 1976, về mặt giá cả ở những nớc mà dân còn nghèo cần l- ơng thực rẻ mà chọn nông nghiệp thâm canh thì đây là cách làm quá đắt về lợi nhuận kinh tế. Nh vậy là mô hình canh tác sử dụng có hiệu quả năng lợng ánh sáng mặt trời thì lại lãng phí năng lợng bổ sung và ngợc lại mô hình canh tác sử dụng có hiệu quả nguồn năng lợng bổ sung thì lại lãng phí năng lợng ánh sáng mặt trời.
* Đơng đầu với rủi ro
Canh tác ở vùng Nhiệt đới còn ở mức công nghiệp thấp, mục đích chính của sản xuất là tự cung, tự cấp, do đó cần phải sản xuất nhiều loại sản phẩm với số lợng cần thiết. Canh tác ở vùng Nhiệt đới ngời nông dân không chỉ gặp những rủi ro khi khí hậu không ổn định mà còn chịu sự tác động của sâu bệnh trong quá trình sản xuất và cất giữ nông sản sau khi thu hoạch.
Với kinh nghiệm trong sản xuất nông nghiệp ở vùng Nhiệt đới, ngời nông dân tìm nhiều cách để hạn chế những rủi ro, đảm bảo có sản phẩm ổn định quanh năm. Vấn đề đa dạng hoá cây trồng không chỉ dừng lại ở nền nông nghiệp tự cung, tự cấp mà còn là biện pháp để hạn chế rủi ro, bên cạnh về đa dạng hoá cây trồng, nông dân vùng nông nghiệp còn phải đa dạng hoá mùa vụ, có trà sớm, trà trung, trà muộn …Vấn đề trồng xen cũng là giải pháp tạo ra sự đa dạng. Tuy năng suất không cao nhng đảm bảo ổn định.
Nh vậy, canh tác ở vùng Nhiệt đới mà loại bỏ đợc sự độc canh, chuyên canh có thể tạo ra một nền sản xuất có hiệu quả.
* Những vấn đề về thời vụ
Đặc điểm của sản xuất nông nghiệp là tính thời vụ rất chặt chẽ nên lao động nông nghiệp cũng mang tính thời vụ rất cao, có những lúc ngời sản xuất rất bận rộn phải lao động với thời gian nhiều hơn bình thờng trong một ngày, cờng độ lao động vào những thời điểm đó cũng rất cao nhng cũng nhiều lúc ngời lao động không có việc làm (nông nhàn). Con đờng tốt nhất để sử dụng lao động hợp lý là đa dạng công việc, đầu t cơ giới vào những việc phải hoàn thành nhanh kịp thời vụ, có làm đợc việc này mới giải quyết đợc việc tăng hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp ở vùng nhiệt đới.
- Những vấn đề nghiên cứu ở vùng đất ven sông Hồng
Vùng đất ven sông Hồng là vùng đồng bằng với địa hình tơng đối bằng phẳng, đất đai mầu mỡ, khí hậu đa dạng rất thuận lợi cho trồng cây nông nghiệp. Để tạo dựng một nền nông nghiệp phát triển ổn định, việc nghiên cứu hệ thống canh tác là một việc làm cần thiết ở vùng đất này.
Là vùng đồng bằng với quỹ đất lớn, vấn đề tăng vụ đợc đặt ra để có thể tận dụng nhiều hơn tiềm năng của tự nhiên nh năng lợng ánh sáng mặt trời. Để làm đợc việc này cần có sự đầu t phát triển cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất.
Đặc điểm đất canh tác ở vùng Nhiệt đới là tốc độ khoáng chất hữu cơ xẩy ra nhanh, đặc biệt là ở đất có thành phần cơ giới nhẹ, hiện tợng rửa trôi xảy ra nhanh. Vì vậy vấn đề bổ sung dinh dỡng hợp lý cho cây trồng phải đợc đặt ra, cần giải quyết hàng loạt vấn đề liên quan nh: cơ cấu cây trồng, mùa vụ, chất lợng cây con, trình độ của ngời lao động, vốn…
Việc nghiên cứu của đề tài góp phần nhỏ trong việc giải quyết vấn đề trên của vùng đất ven sông Hồng.
Chơng 2: Vật liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu