Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa

Luận án nghiên cứu hiện trạng và cải tiến hệ thống cây trồng ven biển tỉnh Thanh Hóa, góp phần phát triển bền vững nông nghiệp địa phương.

• Trường học: Trường Đại Học Nông Nghiệp
• Chuyên ngành: Nông Nghiệp
• Đề tài: Cải Tiến Hệ Thống Cây Trồng Ven Biển Tỉnh Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận Án
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• 1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Mục tiêu tổng quát
• 1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.3. Địa điểm nghiên cứu
• 3. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
• 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 4.1. Ý nghĩa khoa học
• 4.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 5. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 5.1. CÂY TRỒNG VÀ HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
• 5.1.1. Cây trồng trong hệ thống cây trồng
• 5.1.2. Cơ cấu cây trồng và chế độ luân canh
• 5.1.3. Hệ thống cây trồng ứng phó với biến đổi khí hậu

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Tỉnh Thanh Hóa có sự đa dạng về tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên, thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp. Sản xuất nông nghiệp đóng vai trò quan trọng, đóng góp 22,6% GDP và 10,4% vốn đầu tư. Ngành trồng trọt chiếm 65,3% giá trị sản xuất nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực và giải quyết việc làm cho lao động nông thôn. Tuy nhiên, sản xuất hiện tại chủ yếu dựa vào tài nguyên thiên nhiên, hiệu quả thấp và tăng trưởng thiếu ổn định. Cây lúa chiếm tỉ lệ lớn nhưng có giá trị kinh tế thấp, trong khi các cây màu ít được quan tâm. Độc canh lúa làm giảm năng suất và tăng ô nhiễm. Chuyển dịch cơ cấu cây trồng là cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất và tăng sức cạnh tranh. Ngành trồng trọt đang đối mặt với nhiều thách thức như chi phí sản xuất tăng và biến đổi khí hậu. Cải tiến hệ thống cây trồng là giải pháp quan trọng để xây dựng một hệ thống cây trồng hiệu quả, phù hợp với xu thế và khai thác lợi thế của tỉnh.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội

Vùng ven biển Thanh Hóa có tổng diện tích đất tự nhiên 118.010ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm 40,3%. Cư dân vùng ven biển đã gắn bó lâu đời với nông nghiệp và ngư nghiệp. Tuy nhiên, đất nông nghiệp đang bị suy thoái do thâm canh hóa học và chuyển mục đích sử dụng. Biến đổi khí hậu cũng ảnh hưởng tiêu cực đến sinh kế và môi trường. Cây lúa vẫn là cây trồng chính, nhưng cần đa dạng hóa cây trồng để tăng giá trị sản xuất. Cải tiến hệ thống cây trồng cần dựa trên điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội để đạt hiệu quả cao hơn.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát là đánh giá thực trạng và định hướng cải tiến hệ thống cây trồng trên vùng đất ven biển Thanh Hóa. Mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, và hiện trạng sử dụng đất trong trồng trọt. Đánh giá thực trạng hệ thống cây trồng và những khó khăn trong sản xuất. Tuyển chọn các giống cây trồng hàng năm thích hợp và đánh giá hiệu quả kinh tế của giống cây trồng tuyển chọn. Đề xuất hệ thống cây trồng trong thời gian tới nhằm nâng cao năng suất và giá trị sản xuất.

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hệ thống cây trồng và các giống cây trồng. Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2014 đến 2020 tại 4 huyện ven biển: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương. Mục tiêu là xác định các yếu tố tồn tại, hạn chế và đề xuất hệ thống cây trồng cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

III. Những đóng góp mới của đề tài

Đề tài đã đánh giá hiện trạng sử dụng tài nguyên đất và hệ thống cây trồng, xác định các yếu tố tồn tại và đề xuất hệ thống cây trồng cải tiến. Cải tiến hệ thống cây trồng bao gồm mở rộng, thay thế giống cây trồng kém hiệu quả và tăng vụ. Phát triển vụ đông với sự đa dạng hóa cây trồng, tăng diện tích cây họ đậu để duy trì độ phì của đất. Kết quả cho thấy tăng giá trị sản xuất thông qua tăng vụ đông và thay thế giống mới trong luân canh. Điều này không chỉ nâng cao năng suất mà còn bảo vệ môi trường.

3.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý cây trồng và quy hoạch sử dụng đất. Định hướng hình thành hệ thống cây trồng mới có hiệu quả kinh tế cao hơn, góp phần nâng cao đời sống của nhân dân địa phương. Cải tiến hệ thống cây trồng không chỉ đáp ứng nhu cầu lương thực hiện tại mà còn có ý nghĩa lâu dài cho sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Thanh Hóa giữ vị trí trọng yếu trong cơ cấu kinh tế địa phương, đóng góp 22,6% GDP, 10,4% vốn đầu tư và trên 10% giá trị xuất khẩu toàn tỉnh (Cục Thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2019). Trong đó, ngành trồng trọt chiếm 65,3% giá trị sản xuất nông nghiệp (Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa, 2017). Tuy nhiên, phương thức canh tác hiện thời bộc lộ nhiều điểm bất cập: hiệu quả kinh tế thấp, tăng trưởng thiếu tính ổn định và phụ thuộc nhiều vào khai thác tài nguyên tự nhiên. Cây lúa chiếm tỷ trọng diện tích vượt trội (chiếm 58,9% đất sản xuất nông nghiệp và 70,3% đất trồng cây hàng năm) nhưng chỉ tạo ra 24,4% giá trị sản xuất trồng trọt. Tình trạng độc canh lúa kéo dài làm suy giảm tốc độ tăng năng suất, suy kiệt độ phì của đất, tăng chi phí và nhu cầu sử dụng nước tưới, đồng thời gia tăng ô nhiễm môi trường (Van Dis & cs.).

Tại vùng ven biển gồm 4 huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương (với 80 km bờ biển trên tổng số 102 km bờ biển của tỉnh, diện tích đất tự nhiên 118.010 ha, đất nông nghiệp 47.610 ha), sản xuất nông nghiệp đối mặt với áp lực thu hẹp diện tích đất canh tác do chuyển đổi mục đích sử dụng sang phi nông nghiệp, sự suy thoái đất do thâm canh hóa học và tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Lúa chiếm 65% diện tích gieo trồng của vùng ven biển và cung cấp gần 1/4 sản lượng lúa toàn tỉnh, trong khi nhóm cây màu và cây họ đậu chưa được bố trí tương xứng. Khoảng trống nghiên cứu đặt ra là xác định cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm cải tiến hệ thống cây trồng (HTCT) đa canh, thích ứng với biến đổi khí hậu, nâng cao giá trị gia tăng trên một đơn vị diện tích và duy trì sức khỏe của đất tại vùng ven biển Thanh Hóa.

Hệ thống câu hỏi nghiên cứu của luận án bao gồm:

1. Vùng đất ven biển Thanh Hóa có những loại đất chính nào? Các loại cây trồng nào thích hợp trên các loại đất đó?
2. Hiện trạng HTCT vùng đất ven biển Thanh Hóa gồm những cây trồng nào? HTCT hiện tại có những thuận lợi, khó khăn gì? Nguyên nhân và giải pháp nào để cải tiến HTCT trong thời gian tới?
3. Liệu tuyển chọn các giống cây trồng thích hợp có mang lại hiệu quả kinh tế?
4. Mô hình cải tiến mang lại kết quả như thế nào?

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của đề tài là đánh giá thực trạng và định hướng cải tiến hệ thống cây trồng trên vùng đất ven biển Thanh Hóa trong thời gian tới. Các mục tiêu cụ thể gồm:

• Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc biệt điều kiện đất đai, mức thích hợp của đất với các loại cây trồng và hiện trạng sử dụng đất trong trồng trọt ở vùng ven biển Thanh Hóa.
• Đánh giá thực trạng về hệ thống cây trồng và làm rõ những khó khăn, hạn chế trong sản xuất trồng trọt ở vùng ven biển.
• Tuyển chọn các giống cây trồng hàng năm thích hợp vùng đất ven biển.
• Đánh giá hiệu quả kinh tế giống cây trồng tuyển chọn, kiểm định hệ thống cây trồng cải tiến với các giống cây trồng tuyển chọn và đề xuất hệ thống cây trồng trong thời gian tới.

Đối tượng nghiên cứu của luận án bao gồm: điều kiện tự nhiên (khí hậu, nguồn nước, đất đai), điều kiện kinh tế - xã hội (khả năng đầu tư, tập quán canh tác, chiến lược phát triển trồng trọt), hệ thống cây trồng, các giống cây trồng được đánh giá, so sánh, tuyển chọn và các hộ nông dân thực hiện mô hình. Phạm vi không gian tập trung vào 4 huyện ven biển Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương thuộc tỉnh Thanh Hóa (thí nghiệm chuyên sâu tại xã Nga Hải - huyện Nga Sơn và xã Hoằng Đồng - huyện Hoằng Hóa). Phạm vi thời gian nghiên cứu thực hiện từ năm 2014 đến năm 2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng hợp hệ thống cơ sở lý luận và các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế về cây trồng, hệ thống cây trồng, chế độ luân canh, nông nghiệp thông minh theo khí hậu và quản lý dinh dưỡng đất:

• Khái niệm và bản chất của hệ thống cây trồng: Luận án viện dẫn Từ điển Bách khoa Việt Nam (1995) và Füleky (2009) về vai trò của các loài thực vật chủ lực (lúa nước Oryza sativa, ngô Zea mays, lúa mì Triticum ssp., khoai tây Solanum tuberosum). Blanco & Lal (2010) xác định HTCT là sự sắp xếp các loài và giống cây trồng theo không gian và thời gian trong một hệ sinh thái nông nghiệp dựa trên công nghệ sẵn có nhằm khai thác nguồn lợi tự nhiên, kinh tế, xã hội. Connor (2003) phân tích mối quan hệ giữa tài nguyên, cơ cấu cây trồng, chi phí đầu vào và rủi ro sinh kế. Nguyễn Duy Tính (1995), Fermando & cs. (1982), Lê Thị Bích & Trần Thế Tục (1996) khẳng định cải tiến HTCT là phương thức phát triển hệ thống mới bằng tăng vụ, đa dạng hóa hoặc thay thế giống cây trồng để khai thác lợi thế so sánh sinh thái.
• Luân canh và sức khỏe đất: Karlen & cs. (1994, 2006) phân loại 3 kiểu luân canh (độc canh, luân canh ngắn 2 năm, luân canh mở rộng trên 2 năm) và chứng minh vai trò của luân canh đa dạng trong cải thiện chất lượng đất và quản lý dịch hại. Van Es & Karlen (2019), Barbieri & cs., Vukicevich & cs. nhấn mạnh khái niệm sức khỏe đất và hiệu quả của việc kết hợp cây C3, cây C4 với cây họ đậu cố định đạm khí quyển. Bakker (1990), Lemtiri (2014), McNeill & Unkovich (2007), Bünemann & cs., Singh & Sidhu (2014), Choudhury & cs. (2016a) phân tích vai trò của chất hữu cơ, giun đất, vi sinh vật và việc vùi tàn dư thực vật (rơm rạ) làm tăng kết cấu giữ nước ổn định (tăng 15,65% ở tầng 0-15 cm và 7,53% ở tầng 15-30 cm). Báo cáo của OECD (2015), Reckling & cs. (2014), Stagnari & cs. khẳng định việc bổ sung cây họ đậu giúp thay thế phân đạm hóa học, giảm nguy cơ phú dưỡng và cải tạo lý hóa tính của đất.
• Tác động của biến đổi khí hậu và Nông nghiệp thông minh theo khí hậu (NNTMTKH): Luận án trích dẫn FAO (2013), Hsiang & cs. (2017), Ray & cs., Debaeke & cs. (2020), Moradi & cs., Bradshaw & cs., Ceccarelli & cs., Lal & cs., Kates & cs. về các giải pháp thích ứng thông qua dịch chuyển thời vụ, chọn giống ngắn ngày thoát hạn, chịu nóng, chịu ngập và tăng cường tích lũy các-bon. Yếu tố khí tượng và tài nguyên được tổng thuật qua Koide & cs. (2013), Naylor & cs., Sawano & cs., Sakamoto & cs., Hansen & cs. (2011), Maxwel & Fitzpatrick (2012), Iizumi & cs. (2011), Dieudonnes & cs., Edwards (1989), Nguyễn Văn Tiễn & cs., Nguyễn Thị Nương (1997), Bùi Phúc Khánh (1995), Đặng Vũ Bình & Nguyễn Xuân Trạch (2002), Phạm Thanh Hải (1995), Jeffrey & cs., Joshua & cs.
• Kinh nghiệm quốc tế và trong nước:
  • Kinh nghiệm quốc tế: Cuộc cách mạng luân canh ngũ cốc - cây họ đậu tại Tây Âu (Phạm Chí Thành & cs.); Cách mạng xanh tại Châu Á (Nguyễn Ngọc Kính, 1995; Trần Đình Long & Lê Khả Tường, 1998); chuyển đổi cơ cấu và nhập nội giống giá trị cao tại Đài Loan; kỹ thuật trồng gối khoai tây sau ngô/hướng dương tại Ai Cập; đa dạng hóa cây trồng tại Bangladesh (Dao The Anh & cs.); chuyển đổi độc canh lúa sang công thức đậu tương - lúa mùa tại Thái Lan (Ratnadass & cs.; Nguyễn Duy Tính, 1995); điều chỉnh cơ cấu theo nguồn nước tưới (Wang & cs.; Sharma & cs.; Nawaz & cs., 2020; Prasad & cs.).
  • Nghiên cứu tại Việt Nam: Nguyễn Thị Lợi (2011) tại Đồng Hỷ - Thái Nguyên (thay giống mới giúp tăng thu nhập thuần 84-158%); Hoàng Ngọc Thuận & cs. (vùi phụ phẩm 4,8-5,5 tấn/ha giúp tăng năng suất 6-27%); Nguyễn Thị Xiêm & cs. (che phủ trấu cho đậu xanh); Tran Thi Thiem & cs. (mật độ trồng và làm cỏ cho ngô bao tử); Nguyễn Hữu Thành (2009) (kỹ thuật gieo vãi đậu tương đông trên đất phù sa glây tăng 41,9% thu nhập, các mô hình luân canh 3 vụ tăng thu nhập từ 2 đến 4,85 lần); Đinh Ngọc Lan (2013) (4 hướng chuyển đổi HTCT); Nguyễn Tấn Hinh (2005); Tạ Minh Sơn & cs. (2005); Ứng Xuân Thu (2009).
• Yếu tố kinh tế - xã hội và khung chính sách: Nguyễn Đức Truyến (2003), Đặng Kim Sơn (2006), Trần Đức Viên (1998); Quyết định số 899/QĐ-TTg năm 2013 của Thủ tướng Chính phủ; Quyết định số 2320/QĐ-UBND ngày 24/6/2015 của UBND tỉnh Thanh Hóa và Báo cáo điều chỉnh quy hoạch tổng thể kinh tế - xã hội tỉnh Thanh Hóa đến năm 2020, định hướng đến năm 2030.

Khoảng trống luận án tập trung giải quyết là thiếu các nghiên cứu hệ thống kết hợp giữa phân loại mức độ thích hợp đất đai, khảo nghiệm tuyển chọn bộ giống cây trồng hàng năm ngắn ngày có năng suất, chất lượng cao và kiểm định mô hình luân canh cải tiến (tăng vụ đông trên đất 2 vụ lúa và tối ưu hóa cơ cấu luân canh cây màu) trên địa bàn vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án dựa trên khung lý thuyết hệ sinh thái nông nghiệp, lý thuyết hệ thống cây trồng có mục đích (tập trung vào tính bền vững và sức sản xuất), khung phân tích nông nghiệp thông minh theo khí hậu (CSA) của FAO và lý thuyết kinh tế nông hộ trong chuyển dịch sản xuất hàng hóa.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa thu thập số liệu thứ cấp, điều tra khảo sát xã hội học nông thôn, ứng dụng GIS trong quản lý đất đai và thực nghiệm đồng ruộng:

• Thu thập và phân tích dữ liệu thứ cấp: Số liệu thống kê diện tích, năng suất, sản lượng từ Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 4 huyện ven biển và Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa; số liệu khí tượng thủy văn 10 năm (2006-2015) từ Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Thanh Hóa.
• Đánh giá đất đai và xây dựng cơ sở dữ liệu GIS: Dữ liệu đất đai tỷ lệ 1/25.000 được số hóa trên hệ thống thông tin địa lý (GIS) theo bảng phân loại đất Việt Nam và hệ thống phân loại đất quốc tế FAO - UNESCO gồm 3 cấp phân vị (Nhóm đất chính, đơn vị đất, đơn vị phụ đất).
• Đánh giá hiệu quả kinh tế và đa dạng hệ thống cây trồng:
  • Tổng thu = Tổng sản phẩm × Giá sản phẩm bình quân hiện hành (tính trên 1 ha).
  • Giá trị gia tăng (GTGT) = Tổng thu – Chi phí trung gian (CPTG) (CPTG gồm giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, thủy lợi phí, làm đất, vật tư khác; không tính công lao động gia đình).
  • Hiệu quả sử dụng vốn (tỉ suất lợi nhuận trên chi phí) = GTGT / CPTG.
  • Chỉ số đa dạng cây trồng Simpson ($DI$) của Bhat & Salam (2016): $$DI = 1 - \sum_{i=1}^{S} \left(\frac{n_i}{N}\right)^2$$ Trong đó: $S$ là số cây trồng trong huyện/vùng; $n_i$ là diện tích gieo trồng cây thứ $i$; $N$ là tổng diện tích gieo trồng của huyện/vùng ($DI = 0$ là độc canh; $DI$ tiến tới 1 phản ánh mức độ đa dạng cao).
  • Tỉ suất lợi nhuận biên (TSLNB) đánh giá khả năng thay thế giống theo CIMMYT (1988) và Evans (2005): $$TSLNB (%) = \frac{\text{Tổng thu giống thay thế} - \text{Tổng thu giống đại trà}}{\text{Tổng chi phí giống thay thế} - \text{Tổng chi phí giống đại trà}} \times 100$$ (Tổng chi phí bao gồm toàn bộ chi phí vật chất, dịch vụ và chi phí lao động; ngưỡng chấp nhận tối thiểu của nông dân từ 50% đến 100%).

Nhóm thí nghiệm	Địa điểm thí nghiệm	Loại đất	Bộ giống khảo nghiệm (Đối chứng: ĐC)	Quy chuẩn kỹ thuật áp dụng	Mật độ canh tác	Lượng phân bón/ha
Lúa chất lượng vụ xuân	Thôn Nam Lộc (Nga Hải) & Thôn 6 (Hoằng Đồng)	Đất vàn chuyên lúa	Thái xuyên 111, Kinh sở ưu 1558, TH7-2 (ĐC), Nhị ưu 986, TBR225	QCVN 01-55:2011/BNNPTNT	30 khóm/m² (1 dảnh/khóm)	8 tấn phân chuồng + 150 kg N + 40 kg P₂O₅ + 120 kg K₂O + 500 kg vôi bột
Lúa thuần vụ mùa	Thôn Nam Lộc (Nga Hải) & Thôn 6 (Hoằng Đồng)	Đất vàn chuyên lúa	Trân châu hương, HT9, Thuần Việt 1 (ĐC), DQ11, Thiên ưu 8	10TCN 558-2002 & QCVN 01-55:2011/BNNPTNT	30 khóm/m² (2-3 dảnh/khóm)	8 tấn phân chuồng + 150 kg N + 40 kg P₂O₅ + 120 kg K₂O + 500 kg vôi bột
Đậu tương vụ thu - đông	Thôn Nam Lộc (Nga Hải) & Thôn 6 (Hoằng Đồng)	Đất chuyên lúa sau lúa mùa sớm	DT84 (ĐC), ĐT51, NAS-S1, DT96, DT2001	QCVN 01-58:2011/BNNPTNT	42 cây/m²	5 tấn phân chuồng + 30 kg N + 60 kg P₂O₅ + 40 kg K₂O + 200 kg vôi bột
Lạc vụ xuân	Thôn Nam Lộc (Nga Hải) & Thôn 8 (Hoằng Đồng)	Đất cát pha chuyên màu	L14 (ĐC), L18, L26, L27, L08	QCVN 01-57:2011/BNNPTNT	30 cây/m²	5 tấn phân chuồng + 40 kg N + 80 kg P₂O₅ + 60 kg K₂O + 300 kg vôi bột
Đậu xanh vụ hè	Thôn Nam Lộc (Nga Hải) & Thôn 8 (Hoằng Đồng)	Đất cát pha chuyên màu	ĐX11, ĐX14, ĐX16, ĐX208, Đậu tằm địa phương (ĐC)	QCVN 01-62:2011/BNNPTNT	42 cây/m² (tỉa 2 cây/hốc)	5 tấn phân chuồng + 30 kg N + 60 kg P₂O₅ + 40 kg K₂O + 200 kg vôi bột

Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần lặp lại, diện tích ô thí nghiệm 24 m² (khoảng cách ô 30 cm, khoảng cách lần nhắc 50 cm), thực hiện trong 3 vụ liên tiếp (2015-2017). Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel 2016 và phân tích phương sai (ANOVA), so sánh sai biệt trung bình bằng tiêu chuẩn LSD ở mức ý nghĩa 5% qua phần mềm IRRISTAT version 5. Mô hình kiểm chứng trên đồng ruộng nông dân năm 2017 có quy mô 0,5 ha/mô hình/vụ/điểm.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 4: Điều kiện tự nhiên, lao động, cơ sở hạ tầng và tài nguyên liên quan đến hệ thống cây trồng ở vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa

Chương 4 tập trung phân tích toàn diện các yếu tố sinh thái nông nghiệp, nguồn lực kinh tế - xã hội và tài nguyên đất nước ảnh hưởng trực tiếp đến việc bố trí cơ cấu cây trồng tại 4 huyện ven biển Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương.

Về vị trí địa lý, vùng nghiên cứu nằm trong tọa độ 19°18' - 20°30' vĩ độ Bắc và 105°30' - 107°30' kinh độ Đông, có đường bờ biển dài 80 km, mạng lưới giao thông kết nối với các tuyến huyết mạch như Quốc lộ 1A, Quốc lộ 10, Quốc lộ 45, Quốc lộ 47A, Tỉnh lộ 217, đường sắt Thống Nhất và các cảng Lạch Sung, Lạch Trường, Lạch Hới, Lạch Ghép, Đò Lèn.

Về đặc điểm khí tượng thủy văn, số liệu trung bình giai đoạn 2006-2015 ghi nhận nền nhiệt trung bình năm đạt 23-24°C, tổng tích ôn xấp xỉ 8.000°C/năm. Trong năm có 4 tháng nhiệt độ trung bình dưới 20°C (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau), tạo điều kiện cho phát triển các loại cây trồng ưa lạnh vụ đông. Tổng số giờ nắng trung bình đạt 1.604 giờ/năm (277 ngày nắng/năm). Tổng lượng mưa bình quân đạt 1.691 mm/năm nhưng phân bố không đều: 6 tháng mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) chiếm 83% tổng lượng mưa, trong khi các tháng mùa khô (tháng 1 và tháng 2) lượng mưa chỉ đạt 16-18 mm/tháng. Độ ẩm không khí trung bình đạt 85%. Chế độ gió chịu chi phối của gió mùa đông bắc lạnh khô vào mùa đông, gió đông nam và gió phơn tây nam khô nóng vào đầu mùa hè.

Tháng	Nhiệt độ cao nhất (°C)	Nhiệt độ thấp nhất (°C)	Nhiệt độ TB (°C)	Giờ nắng (giờ)	Ngày nắng (ngày)	Lượng mưa TB (mm)	Lượng mưa cao nhất (mm)	Ẩm độ cao nhất (%)	Ẩm độ thấp nhất (%)	Ẩm độ TB (%)
1	29,0	8,7	16,9	79,2	16,6	16,5	16,7	99	55	86
2	33,5	6,6	17,3	54,9	13,8	18,7	24,0	100	62	88
3	35,5	10,2	19,7	57,8	14,5	53,3	73,7	99	55	91
4	38,3	13,0	23,3	112,6	22,9	68,0	112,5	99	67	91
5	39,1	18,3	27,2	184,0	27,8	188,6	215,5	97	62	86
6	39,5	21,8	28,8	191,7	27,3	149,9	182,8	96	54	81
7	38,9	22,2	29,2	188,3	26,9	203,3	219,4	98	58	82
8	38,1	22,3	27,8	181,7	27,1	345,0	389,1	97	65	85
9	36,9	17,3	27,0	161,2	24,9	310,5	369,9	98	62	86
10	34,4	14,8	24,4	152,7	25,9	209,5	290,6	98	54	83
11	33,4	11,6	21,3	134,5	22,4	93,1	118,0	98	45	81
12	28,9	6,0	18,4	105,5	20,9	33,5	94,8	98	52	82
Cả năm	-	-	-	1.604,0	277,0	1.691,0	-	-	-	85,0

Về nguồn nhân lực nông nghiệp, kết quả khảo sát cho thấy quy mô lao động nông nghiệp trên mỗi hộ ở mức trung bình thấp: Hậu Lộc đạt 1,8 lao động/hộ; Hoằng Hóa 2,1 lao động/hộ; Nga Sơn 2,2 lao động/hộ và Quảng Xương 2,5 lao động/hộ. Độ tuổi lao động tập trung chủ yếu ở nhóm trên 40 tuổi (chiếm từ 77,8% đến 83,3% tổng số lao động), độ tuổi dưới 40 tuổi chỉ chiếm tỷ lệ 16,7-22,2%, phản ánh sự già hóa và thiếu hụt lao động trẻ chất lượng cao cho phát triển cây vụ đông hàng hóa.

Huyện	Số lao động nông nghiệp TB/hộ	Số lao động cao nhất/hộ	Số lao động thấp nhất/hộ	Độ tuổi trung bình (tuổi)	Lao động < 40 tuổi (%)	Lao động 40-50 tuổi (%)	Lao động > 50 tuổi (%)
Nga Sơn	2,2	4	1	48,6	16,7	50,0	33,3
Hậu Lộc	1,8	2	1	44,6	21,4	50,0	28,6
Hoằng Hóa	2,1	4	1	45,7	22,2	55,6	22,2
Quảng Xương	2,5	4	2	48,7	20,0	40,0	40,0

Về cơ sở hạ tầng thủy lợi và giao thông, vùng ven biển sở hữu 445,3 km đê kè ven biển và ven sông. Các công trình tiêu biểu như trạm bơm Hoằng Khánh (nhiệm vụ tưới thiết kế 18.077 ha đất canh tác) bảo đảm năng lực cấp thoát nước. Tỷ lệ diện tích tưới chủ động tại Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa đạt từ 95,0% đến 98,0%, Quảng Xương đạt 75,0%; tỷ lệ diện tích tiêu chủ động đạt 89,8-98,3% tại Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và 79,9% tại Quảng Xương.

Huyện	Diện tích điều tra (ha)	Tỷ lệ diện tích tưới chủ động (%)	Tỷ lệ diện tích tưới khó khăn (%)	Tỷ lệ diện tích tiêu chủ động (%)	Tỷ lệ diện tích tiêu khó khăn (%)
Nga Sơn	900	97,9	2,1	98,3	1,7
Hậu Lộc	1.100	98,0	2,0	97,4	2,6
Hoằng Hóa	1.200	95,0	5,0	89,8	10,2
Quảng Xương	1.050	75,0	25,0	79,9	20,1

Về tài nguyên nước, mật độ sông ngòi đạt bình quân 0,24 km/km², gồm các trục sông chính: sông Mã (512 km, có các phụ lưu sông Chu 352 km, sông Bưởi 130 km, sông Cầu Chày 87,5 km, đổ ra cửa Lạch Hới), sông Yên (89 km, hợp lưu từ sông Nhơm, sông Hoàng, sông Mực, sông Thị Long, đổ ra cửa Lạch Ghép) và sông Hoạt (55 km, đổ ra cửa Báo Văn và sông Càn). Nguồn nước ngầm tại Hậu Lộc và Hoằng Hóa có chất lượng tốt, khai thác ở tầng sâu 70-80 m. Về tài nguyên đất, địa hình phân hóa thành 3 tiểu vùng: vùng đồi, vùng đồng bằng và vùng ven biển, độ dốc thấp dần từ tây sang đông và từ tây bắc xuống đông nam, tạo điều kiện thuận lợi cho bố trí các công thức luân canh chuyên lúa và chuyên màu tập trung.

Kết quả và những đóng góp mới

Đề tài luận án đã hệ thống hóa và làm rõ cơ sở thực tiễn và sinh thái của hệ thống cây trồng tại 4 huyện ven biển Thanh Hóa, đề xuất các giải pháp cải tiến đồng bộ:

• Đóng góp về mặt lý luận và khoa học: Luận án cung cấp cơ sở khoa học để tái cơ cấu hệ thống cây trồng theo hướng đa canh, nâng cao hệ số sử dụng đất và thích ứng với biến đổi khí hậu tại vùng đất ven biển; chứng minh vai trò của việc tích hợp cây họ đậu (đậu tương, lạc, đậu xanh) và luân canh tăng vụ nhằm cải thiện độ phì, duy trì chất hữu cơ và sức khỏe của đất nông nghiệp.
• Đóng góp về mặt thực tiễn và mô hình canh tác cải tiến:
  • Xác định và tuyển chọn thành công các giống cây trồng triển vọng thay thế giống đại trà: giống lúa lai Thái xuyên 111 (cho vụ xuân), giống lúa thuần HT9 (cho vụ mùa), giống đậu tương NAS-S1 (cho vụ đông trên nền đất lúa), giống lạc L26 (cho vụ xuân và thu đông trên đất màu), giống đậu xanh ĐX16 (cho vụ hè trên đất màu).
  • Kiểm định thành công hai mô hình luân canh cải tiến đạt hiệu quả kinh tế vượt trội:
    • Trên đất chuyên lúa: Chuyển đổi từ công thức 2 vụ lúa truyền thống [Lúa xuân (BC15) - Lúa mùa (BC15) - Bỏ hóa vụ đông] sang công thức 3 vụ [Lúa xuân (Thái xuyên 111) - Lúa mùa (HT9) - Đậu tương đông (NAS-S1 áp dụng kỹ thuật gieo vãi không làm đất)].
    • Trên đất chuyên màu: Cải tiến công thức luân canh [Lạc xuân (L14) - Đậu xanh (Đậu tằm) - Ngô thu đông] sang mô hình mới [Lạc xuân (L26) - Đậu xanh hè (ĐX16) - Lạc thu đông (L26)].
• Kiến nghị và giải pháp đề xuất: Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây trồng theo 3 hướng: (1) thay thế giống cũ bằng giống mới ngắn ngày, năng suất và phẩm chất cao; (2) mở rộng vụ đông trên đất 2 vụ lúa tận dụng đất bỏ hóa; (3) đưa cây họ đậu vào cơ cấu luân canh, kết hợp các biện pháp trả lại tàn dư thực vật để bồi dưỡng đất và hoàn thiện liên kết sản xuất hàng hóa nông hộ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của nghiên cứu: Phạm vi khảo nghiệm và xây dựng mô hình thực nghiệm tập trung chủ yếu tại 2 xã đại diện (xã Nga Hải thuộc huyện Nga Sơn và xã Hoằng Đồng thuộc huyện Hoằng Hóa) trong giai đoạn 2014-2020; các số liệu điều tra kinh tế nông hộ và cơ sở hạ tầng thủy lợi dựa trên các báo cáo thống kê và mẫu điều tra điển hình tại 4 huyện ven biển.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục theo dõi, đánh giá diễn biến tích lũy dinh dưỡng và sức khỏe của đất qua nhiều chu kỳ luân canh liên tục; mở rộng khảo nghiệm các mô hình cải tiến trên các tiểu vùng sinh thái đất mặn, đất phèn và đất cát ven biển khác; hoàn thiện quy trình cơ giới hóa khâu thu hoạch và liên kết chuỗi giá trị tiêu thụ sản phẩm hàng hóa cho nông hộ.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo chuyên khảo cho:

• Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Quản lý đất đai và Kinh tế nông nghiệp trong việc tham khảo phương pháp khảo nghiệm giống theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN), phương pháp tính toán chỉ số đa dạng Simpson ($DI$) và phân tích hiệu quả kinh tế biên ($TSLNB$).
• Cơ quan quản lý nhà nước, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa, Phòng Nông nghiệp các huyện ven biển và các nhà hoạch định chính sách trong việc xây dựng quy hoạch nông nghiệp, chuyển đổi cơ cấu cây trồng và thực hiện Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

1. Chỉ số đa dạng cây trồng Simpson ($DI$) trong luận án được tính toán dựa trên công thức nào và có ý nghĩa gì?
Chỉ số đa dạng Simpson được tính theo công thức $DI = 1 - \sum_{i=1}^{S} (n_i / N)^2$, trong đó $S$ là số loại cây trồng, $n_i$ là diện tích của cây trồng thứ $i$, và $N$ là tổng diện tích gieo trồng của huyện/vùng. Nếu $DI = 0$, hệ thống hoàn toàn độc canh; khi số lượng cây trồng càng nhiều và diện tích phân bổ đồng đều, $DI$ sẽ tiến dần tới 1, biểu thị mức độ đa dạng hóa cao của hệ sinh thái nông nghiệp.

2. Tiêu chí xác định cây trồng vụ đông ưa lạnh và tiềm năng nhiệt độ tại vùng ven biển Thanh Hóa như thế nào?
Cây ưa lạnh được định nghĩa là những cây yêu cầu nhiệt độ trong 2 tháng cuối dưới 20°C (Dieudonnes & cs.). Tại vùng ven biển Thanh Hóa, trung bình 10 năm ghi nhận có 4 tháng (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau) có nhiệt độ trung bình dưới 20°C (tháng 1 thấp nhất đạt 16,9°C), kết hợp với tổng tích ôn cả năm khoảng 8.000°C, cho phép bố trí 2 vụ cây ưa nóng xen kẽ 1 đến 2 vụ cây ưa mát/lạnh ngắn ngày trong một năm.

3. Bộ giống cây trồng nào đã được luận án đưa vào so sánh, tuyển chọn trong các thí nghiệm thực địa?
Các bộ giống gồm: vụ xuân đất lúa (Thái xuyên 111, Kinh sở ưu 1558, TH7-2 [đối chứng], Nhị ưu 986, TBR225); vụ mùa đất lúa (Trân châu hương, HT9, Thuần Việt 1 [đối chứng], DQ11, Thiên ưu 8); vụ thu - đông đất lúa (DT84 [đối chứng], ĐT51, NAS-S1, DT96, DT2001); vụ xuân đất màu (L14 [đối chứng], L18, L26, L27, L08); vụ hè đất màu (ĐX11, ĐX14, ĐX16, ĐX208, Đậu tằm địa phương [đối chứng]).

4. Mô hình hệ thống cây trồng cải tiến trên đất chuyên lúa được luận án xác lập gồm những thành phần cây trồng nào?
Mô hình cải tiến trên đất chuyên lúa gồm: Lúa xuân (giống Thái xuyên 111) – Lúa mùa (giống HT9) – Đậu tương đông (giống NAS-S1 gieo vãi không làm đất), thay thế cho hệ thống truyền thống của nông dân là Lúa xuân (BC15) – Lúa mùa (BC15) – Bỏ hóa vụ đông.

Kết luận

Luận án đã giải quyết bài toán khoa học và thực tiễn về cải tiến hệ thống cây trồng tại 4 huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa thông qua việc đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên đất nước và hiện trạng sản xuất nông hộ. Các thí nghiệm đồng ruộng giai đoạn 2015-2017 và mô hình kiểm chứng năm 2017 đã xác định được bộ giống cây trồng triển vọng gồm Thái xuyên 111, HT9, NAS-S1, L26 và ĐX16. Việc tích hợp các giống ngắn ngày vào công thức luân canh 3 vụ (tăng vụ đậu tương đông trên đất lúa và tối ưu hóa luân canh cây họ đậu trên đất màu) giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và duy trì độ phì nhiêu đất. Kết quả nghiên cứu cung cấp căn cứ khoa học trực tiếp cho công tác quy hoạch chuyển đổi cơ cấu cây trồng và phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tỉnh Thanh Hoá có sự đa dạng về tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên, thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp. Thực tế những năm qua và trong tương lai, sản xuất nông nghiệp vẫn đóng vai trò, vị trí quan trọng, đóng góp tương ứng 22,6% GDP, 10,4% vốn đầu tư và trên 10% giá trị xuất khẩu của tỉnh (Cục Thống kê tỉnh K T Thanh Hóa, 2019). Trong cơ cấu ngành nông nghiệp, ngành trồng trọt (xét phạm vi toàn tỉnh cũng như vùng ven biển) luôn chiếm vị trí quan trọng nhất, bảo đảm an ninh lương thực, thực phẩm, an sinh xã hội và giải quyết việc làm cho lao động nông thôn. Ngành trồng trọt chiếm 65,3% giá trị sản xuất nông nghiệp (Sở N N&P TN T tỉnh T Thanh Hóa, 2017), sản xuất các mặt hàng xuất khẩu (cói, lạc, mía, tinh bột sắn, rau, cao su), đảm bảo ổn định kinh tế - xã hội và là động lực tăng trưởng cho sản xuất nông nghiệp của tỉnh Thanh Hóa.

Tuy nhiên, sản xuất trồng trọt hiện tại chủ yếu dựa vào lợi thế về tài nguyên thiên nhiên, hiệu quả thấp, tăng trưởng thiếu ổn định. Cây lúa có giá trị, hiệu quả kinh tế thấp nhưng luôn chiếm tỉ lệ diện tích lớn, trong khi các cây màu ít được quan tâm, gieo trồng nhỏ lẻ theo nông hộ. Chẳng hạn, giá trị sản xuất lúa chỉ chiếm 24,4% nhưng chiếm tới 58,9% đất sản xuất nông nghiệp và 70,3% đất trồng cây hàng năm (Sở NN&P TN T tỉnh Thanh Hóa, 2017). Độc canh lúa hay T trồng lúa liên tục làm giảm tốc độ tăng năng suất, làm kiệt dinh dưỡng đất, tăng sử dụng nước, tăng ô nhiễm nước và không khí (Van Dis & cs.

Để quản lý và sử dụng đất hiệu quả và bền vững, chuyển dịch cơ cấu cây trồng là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm và tăng sức cạnh tranh của sản phẩm trồng trọt. Trước xu thế hội nhập, cạnh tranh và biến đổi khí hậu, ngành trồng trọt đang phải đối mặt với nhiều thách thức lớn như: chi phí sản xuất tăng, cạnh tranh về lao động, đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp, biến đổi khí hậu. Có thể nói, chuyển đổi hệ thống cây trồng (HTCT) của tỉnh Thanh Hóa nói chung và vùng ven biển nói riêng là một giải pháp quan trọng để xây dựng một hệ thống cây trồng hiệu quả, vừa phù hợp với xu thế, vừa khai thác lợi thế của tỉnh, làm nhẹ tác động của biến đổi khí hậu và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Vùng ven biển 4 huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương có chiều dài 80km kể cả thành phố Sầm Sơn (tổng chiều dài bờ biển của tỉnh là 102km).

Tổng diện tích đất tự nhiên 118.010ha, trong đó đất nông nghiệp 47.610ha, chiếm 40,3% diện tích đất tự nhiên (Cục Thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2019). Cư dân vùng K T ven biển đã gắn bó lâu đời với nông nghiệp và ngư nghiệp, trong đó nông nghiệp là 1 chủ yếu. Qua nhiều năm canh tác, thâm canh hóa học hướng vào tối đa hóa năng suất, đất nông nghiệp đã và đang bị suy thoái, ngoài ra diện tích đang giảm dần do chuyển mục đích sử dụng từ nông nghiệp sang phi nông nghiệp. Bên cạnh đó, sự biến đổi khí hậu và ấm lên toàn cầu cũng đang ảnh hưởng tiêu cực đến sinh kế, môi trường, cây trồng và vật nuôi.

Cây trồng chính và quan trọng nhất ở vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa vẫn là lúa, chiếm 65% diện tích sản xuất của vùng và chiếm gần 1/4 sản lượng lúa của cả tỉnh. Những cây màu khác là nguồn cung cấp nông sản hàng hóa cho thị trường và tạo ra giá trị tăng thêm cho ngành trồng trọt nhưng chưa được chú ý đúng mức trong cơ cấu cây trồng. Cơ cấu cây trồng không chỉ được quyết định bởi các điều kiện thời tiết và đất đai, mà còn bởi năng suất và lợi nhuận chúng mang lại. Tái định hướng từ nền canh tác tự cung, tự cấp sang canh tác hàng hóa/thương mại trong bối cảnh biến đổi khí hậu kéo theo sự thay đổi của cây lương thực chính cùng với việc đưa vào các cây trồng hàng năm, ngắn ngày có giá trị kinh tế cao (Mahesh, 1999).

Do đó, đối với cây trồng hàng năm, ngoài lúa các cây họ đậu, rau màu các loại có thể là những cây trồng tiềm năng trong cơ cấu cây trồng vùng đất ven biển cần được quan tâm phát triển. Cùng với sự tăng trưởng kinh tế, hệ thống sản xuất theo hướng thị trường, thay đổi cơ cấu bữa ăn dẫn đến giảm nhu cầu lương thực chính, chúng được thay thế bằng thịt và rau quả các loại. Đối với sản xuất trồng trọt, cải tiến hệ thống cây trồng hợp lý cho vùng theo hướng hiệu quả, bền vững là giải pháp quan trọng và cần thiết nhằm đáp ứng yêu cầu của thực tiễn sản xuất, góp phần cải thiện cả về năng suất, sản lượng, giá trị và thu nhập của người sản xuất. Tuy nhiên, cải tiến HTCT không chỉ đáp ứng nhu cầu về lương thực, thực phẩm ở hiện tại, mà còn có ý nghĩa lâu dài cho sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp dựa trên sự duy trì và bảo vệ hợp lý tài nguyên.

Vấn đề đặt ra là, liệu có thể cải tiến HTCT hiện tại để đẩy mạnh phát triển hệ thống cây trồng đa canh theo hướng nâng cao năng suất, hiệu quả, bền vững và bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp trong bối cảnh ứng phó với biến đổi khí hậu. Từ góc độ thực tiễn, cải tiến hệ thống cây trồng có thể thực hiện theo ba hướng cơ bản, đó là (i) cải tiến cơ cấu cây trồng hiện tại bằng cơ cấu cây trồng mới phù hợp hơn với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc biệt là đất đai của vùng; (ii) mở rộng/tăng vụ và đa dạng hóa cây trồng vụ đông; (iii) thay đổi cơ cấu giống kết hợp biện pháp kỹ thuật canh tác bảo đảm giống mới đưa vào cho năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao hơn các giống cũ. Giống cây trồng hàng năm, ngắn ngày, chống chịu tốt đưa vào HTCT có cơ hội tránh được những tác động xấu của biến đổi khí hậu. Để cải tiến hệ thống cây trồng vùng đất ven biển Thanh Hóa theo các hướng trên cần trả lời những câu hỏi sau: 2 1) Vùng đất ven biển Thanh Hóa có những loại đất chính nào? Các loại cây trồng nào thích hợp trên các loại đất đó? 2) Hiện trạng HTCT vùng đất ven biển Thanh Hóa gồm những cây trồng nào? HTCT hiện tại có những thuận lợi, khó khăn gì? Nguyên nhân và giải pháp nào để cải tiến HTCT trong thời gian tới? 3) Liệu tuyển chọn các giống cây trồng thích hợp có mang lại hiệu quả kinh tế? 4) Mô hình cải tiến mang lại kết quả như thế nào? Luận án tập trung cứu vào 4 huyện ven biển điển hình về nông nghiệp, gồm Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương.

Nội dung chính gồm đánh giá mức độ thích hợp cây trồng của đất nông nghiệp, hiện trạng sử dụng đất, hệ thống cây trồng hiện tại, sử dụng cây hàng năm trong hệ thống cây trồng và khả năng thay thế, mở rộng các cây hàng năm/giống cây hàng năm có năng suất cao và thích nghi tốt như đậu tương, lạc, đậu xanh và lúa trong hệ thống. Trong một số trường hợp nhất định, các số liệu của 2 huyện đại diện được sử dụng để minh họa cụ thể. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Mục tiêu tổng quát Đánh giá thực trạng và định hướng cải tiến hệ thống cây trồng trên vùng đất ven biển Thanh Hóa trong thời gian tới.

Mục tiêu cụ thể i) Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc biệt điều kiện đất đai, mức thích hợp của đất với các loại cây trồng và hiện trạng sử dụng đất trong trồng trọt ở vùng ven biển Thanh Hóa; ii) Đánh giá thực trạng về hệ thống cây trồng và làm rõ những khó khăn, hạn chế trong sản xuất trồng trọt ở vùng ven biển; iii) Tuyển chọn các giống cây trồng hàng năm thích hợp vùng đất ven biển; iv) Đánh giá hiệu quả kinh tế giống cây trồng tuyển chọn, kiểm định hệ thống cây trồng cải tiến với các giống cây trồng tuyển chọn và đề xuất hệ thống cây trồng trong thời gian tới. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu Điều kiện tự nhiên (khí hậu, nguồn nước, đất đai), điều kiện kinh tế - xã hội (khả năng đầu tư, tập quán canh tác, chiến lược phát triển trồng trọt), hệ thống cây 3 trồng, các giống cây trồng được đánh giá, so sánh, tuyển chọn và các hộ nông dân thực hiện mô hình. Thời gian nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2020.

Địa điểm nghiên cứu Đề tài nghiên cứu được tiến hành trên vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa, tập trung vào 4 huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Quảng Xương. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI Đề tài luận án đã đánh giá, phân tích hiện trạng sử dụng tài nguyên đất, hệ thống cây trồng và xác định những yếu tố tồn tại, hạn chế và đề xuất hệ thống cây trồng cải tiến ở vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa. Với sự kết hợp 3 giải pháp, HTCT cải tiến gồm mở rộng, thay thế các giống hàng năm hiện có bằng các giống cây trồng hàng năm phù hợp, giảm diện tích cây trồng kém hiệu quả, đặc biệt là lúa bằng các loại cây trồng hiệu quả hơn và tăng vụ. Phát triển vụ đông với sự đa dạng hóa cây trồng, tăng diện tích cây họ đậu trong cơ cấu luân canh để duy trì và cải thiện độ phì, tăng sức khỏe của đất.

Tăng vụ đông là khả thi vì quỹ đất sau hai vụ lúa còn tiềm năng khá lớn. Tăng giá trị sản xuất được khẳng định sơ bộ thông qua tăng vụ đông trên nền canh tác lúa (đất chuyên lúa): lúa xuân (Thái xuyên 111) - lúa mùa (HT9) - đậu tương đông (NAS-S1); và thay thế giống mới trong công thức luân canh hiện tại trên đất chuyên màu: lạc xuân (L26) - đậu xanh hè (ĐX16) - lạc đông (L26). Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Ý nghĩa khoa học Dựa vào điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tài nguyên đất hiện có, hiệu quả kinh tế của các loại cây trồng và công thức luân canh, luận án làm rõ cơ sở để cải tiến hệ thống cây trồng theo hướng hiệu quả, bền vững, thích ứng, giảm nhẹ tác động bất lợi của biến đổi khí hậu.