Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học nghiên cứu hệ thống cây trồng 1. Lý thuyết hệ thống nông nghiệp Lý thuyết hệ thống đã và đang được áp dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học. Có thể nói các ý tưởng ứng dụng lý thuyết hệ thống đã có từ xa xưa trong lịch sử triết học châu Âu.
Hệ thống là một tổng thể có trật tự các yếu tố khác nhau, có quan hệ và tác động qua lại. Nói cách khác đó là một tập hợp các đối tượng hoặc các thuộc tính được liên kết bằng nhiều mối tương tác. Mục đích của việc nghiên cứu hệ thống là nhằm điều khiển sự hoạt động của nó, thực chất của việc điều khiển các hệ sinh thái nông nghiệp (hay hệ thống nông nghiệp) là các biện pháp kinh tế, kỹ thuật nhằm phát triển nông nghiệp, nông thôn bền vững. Ngày nay, quan điểm về hệ thống nông nghiệp được nhìn từ nhiều góc độ khác nhau nhưng đều hướng tới khai thác có hiệu quả các điều kiện tự nhiên, môi trường xung quanh đồng thời đảm bảo tính bền vững và lâu dài trong việc khai thác.
Hệ thống nông nghiệp là một phương thức khai thác môi trường được hình thành và phát triển trong lịch sử, trong một hệ thống sản xuất thích ứng với các điều kiện sinh thái khí hậu của một không gian nhất định, đáp ứng các điều kiện và nhu cầu phát triển của con người trong giai đoạn lịch sử đó. Cũng theo Phạm Chí Thành. Xu thế phát triển hệ thống nông nghiệp hiện đại thừa nhận các khái niệm hệ thống nông nghiệp hay hệ thống sinh thái nông nghiệp (Agrecosystems) thực chất là đồng nghĩa với hệ thống nông trại. Đó là các mối quan hệ hữu cơ phức tạp giữa quá trình sinh học, môi trường sinh thái bên ngoài, bên trong và quá trình xã hội.
n 4 * Hệ thống nông nghiệp (HTNN) Hệ thống nông nghiệp là biểu hiện không gian của sự phối hợp các ngành sản xuất và kỹ thuật do một xã hội thực hiện để thỏa mãn các nhu cầu của con người. Nó biểu hiện sự tác động qua lại giữa các hệ thống sinh học – sinh thái và môi trường tự nhiên, là đại điện của một hệ thống xã hội – văn hóa các hoạt động sản xuất, xuất phát từ các thành quả kỹ thuật. Trong hệ thống nông nghiệp có hệ thống sinh học (Cây trồng, vật nuôi) hoạt động theo các quy luật sinh học (Trao đổi năng lượng, vật chất) và các hệ thống hoạt động theo các quy luật kinh tế - xã hội. Như vậy hệ thống nông nghiệp khác với hệ sinh thái nông nghiệp ở chỗ ngoài các yếu tố ngoại cảnh và sinh học còn các yếu tố kinh tế - xã hội.
Ứng dụng phân tích hệ thống trong nghiên cứu hệ thống nông nghiệp Hệ thống sinh thái nông nghiệp là một hệ thống phức tạp bao gồm các thành phần sinh học, các điều kiện lý hóa học cần thiết có vai trò tác động rất quan trọng đối với con người. Hệ thống sinh thái nông nghiệp có rất nhiều đặc tính quan trọng được ứng dụng trong phân tích nghiên cứu hệ thống nông nghiệp và phát triển nông thôn, trong đó có 4 tính chất cơ bản. - Tính sản xuất (Productivity): là giá trị thực của sản phẩm thu được trên đơn vị đầu tư (đất đai, lao động, năng lượng và tiền vốn) được đo bằng giá trị thu nhập thực tế hoặc năng suất trên một ha. - Tính ổn định (Stability): Là mức độ ổn định của năng suất trong điều kiện có các giao động nhỏ của môi trường (khí hậu, thời tiết, tình hình kinh tế…) đo được bằng hệ số của biến thiên năng suất.
Nếu mức độ biến thiên nhỏ tức là tính ổn định cao và ngược lại mức độ biến thiên cao thì tính ổn định nhỏ. n 5 - Tính bền vững (Sustainability): Là khả năng duy trì năng suất của hệ thống khi chịu ảnh hưởng hay những đảo lộn như thiên tai, bệnh dịch… Tính chống chịu được xem xét như khả năng duy trì năng suất, tính chống chịu kém thường dẫn tới sự bất ổn định về năng suất. - Tính công bằng (Equitability): Dùng để đánh giá sự phân phối sản phẩm của hệ thống càng công bằng thì sản phẩm của nó được phân phối càng công bằng. Người ta thường sử dụng các phương pháp kinh tế để đánh giá như phương pháp phân phối thống kê hay phương pháp hệ số Gini.
Muốn phân tích hệ thống sinh thái nông nghiệp phải dựa trên cơ sở các nguyên tắc của hệ sinh thái nông nghiệp và hệ sinh thái nhân văn, phân tích tài nguyên. Thời gian qua nước ta cũng như nhiều nước đang phát triển khác, ngành trồng trọt mới chỉ phát triển nhanh ở các vùng thuận lợi nhờ tập trung vào việc cải tiến giống cho năng suất cao, thủy lợi, phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật… còn những vùng có điều kiện sinh thái khó khăn và các vùng đất hạn, úng, đất chặt… các tiến bộ kỹ thuật chưa tỏ ra thích ứng. Vì vậy muốn đẩy nhanh phát triển nông nghiệp thì cần phải phát triển và huy động chủ yếu các nguồn lực bên trong hệ thống đó là: Phát triển đất đai theo chiều sâu (Thâm canh tăng vụ) sử dụng nguồn lợi lao động, vốn của dân và những tiến bộ thích ứng với các điều kiện sinh thái khó khăn, tốn ít vốn, sử dụng nhiều lao động, tiết kiệm năng lượng và sử dụng “Hiệu ứng hệ thống”, và “Tính trồng” của hệ thống. Đó là cơ sở của chiến lược phát triển nông nghiệp.
Việc phát triển trồng trọt chủ yếu dựa vào “Hiệu ứng hệ thống” bằng cách bố trí hệ thống cây trồng thích ứng với các điều kiện đất đai, chế độ, khí hậu, chế độ nước đồng thời đa dạng hóa sản xuất trồng trọt, áp dụng hệ thống tiến bộ kỹ thuật tổng hợp nhằm sử dụng hợp lý các nguồn lợi tự nhiên và lao n 6 động sử dụng có hiệu quả vốn đầu tư là hướng đi thích hợp. Cần đa dạng hóa cây trồng để nâng cao tính hiệu quả của hệ thống. Hệ thống cây trồng là một hợp phần quan trọng nhất của hệ thống nông nghiệp, là việc thực hiện mô hình canh tác cây trồng và sự liên quan giữa cây trồng với môi trường bên ngoài, thích nghi với điều kiện tự nhiên, lao động và cách quản lý để đạt hiệu quả kinh tế cao. Một trong những biện pháp kỹ thuật nhằm tận dụng các nguồn lợi tự nhiên và kinh tế - xã hội là bố trí cây trồng hợp lý trong một vùng hay một hệ sản xuất.
Đầu tiên cần đề cập đến loại cây, diện tích, loại giống, loại đất, số vụ trong năm, giống cây trồng các vụ để cuối cùng có một sản lượng và năng suất cao nhất trong điều kiện tự nhiên và xã hội nhất định sẵn có. Xác định hệ thống cây trồng cho một vùng, một khu vực sản xuất nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế, ngoài việc giải quyết tốt mối liên hệ giữa hệ thống cây trồng với điều kiện tự nhiên khí hậu, đất đai, quần thể sinh vật, tập quán canh tác, còn phải tính đến sự phù hợp với phương hướng sản xuất của các vùng hay của khu vực. Phương hướng sản xuất quyết định cơ cấu cây trồng, ngược lại cơ cấu cây trồng lại là cơ sở hợp lý nhất để xác định phương hướng sản xuất của vùng hay khu vực đó. Vì thế, nghiên cứu bố trí hệ thống cây trồng có cơ sở khoa học sẽ có ý nghĩa quan trọng giúp cho các nhà quản lý có cơ sở để xác định phương hướng sản xuất một cách đúng đắn.
Khái niệm về cơ cấu sản xuất, cơ cấu cây trồng 1. Một số lý luận về cơ cấu cây trồng Cơ cấu cây trồng là một trong những nội dung của một hệ thống biện pháp kỹ thuật gọi là chế độ canh tác. Ngoài cơ cấu cây trồng, chế độ canh tác còn bao gồm tất cả các chế độ luân canh, làm đất, bón phân, chăm sóc, phòng n 7 trừ sâu bênh và cỏ dại… Cơ cấu cây trồng là yếu tố cơ bản nhất của chế độ canh tác, vì chính nó quyết định nội dung của biện pháp kỹ thuật khác. Cơ cấu cây trồng mang tính lịch sử xã hội nhất định, trong hoàn cảnh xã hội cụ thể sẽ có cơ cấu cây trồng tối ưu cụ thể tại thời điểm đó.
Không có một cơ cấu cây trồng tối ưu cho mọi thời gian, mọi không gian và thời kỳ phát triển của lịch sử loài người. Cơ cấu cây trồng luôn luôn biến đổi theo hướng ngày càng hoàn thiện và phát triển thông qua sự chuyển hóa lẫn nhau, từ cũ chuyển sang mới nhờ được thay thế bằng các giống mới, cơ cấu mới, từ đơn điệu đến đa dạng, từ hiệu quả thấp đến hiệu quả cao, do yêu cầu tăng trưởng và phát triển của nhân loại cùng với sự phát triển của nền văn minh nhân loại. Chuyển dịch cơ cấu cây trồng là cả một quá trình lâu dài gắn liền với những tiến bộ về khoa học công nghệ. Không thể có một cơ cấu cây trồng sẵn có hoặc xuất hiện ngay lập tức đổi chỗ cho cơ cấu cây trồng cũ mà cần phải có quá trình thay đổi dần dần về lượng sau đó về chất nhanh hay chậm còn tùy thuộc vào trình độ hiểu biết của các chủ thể quản lý, các điều kiện kinh tế - xã hội.
Đối tượng cây trồng là sinh vật sống, chúng chịu sự tác động rất lớn của điều kiện sống như: đất đai, khí hậu…trình độ hiểu biết của người quản lý, điều kiện kinh tế - xã hội, khoa học công nghệ… Chính vì vây chuyển dịch cơ cấu cây trồng phải tiến hành từng bước và hoàn thiện dần cho phù hợp với sự phát triển của nhân loại. Cơ cấu cây trồng phù hợp phải khắc phục được các yếu tố hạn chế, đảm bảo khả năng sản xuất của đất đai, có độ an toàn cao nhất, xác xuất gặp rủi ro thấp nhất, phù hợp với tập quán của địa phương, đảm bảo an toàn cho hệ sinh thái, được nhân dân lựa chọn và phát triển rộng rãi, đem lại lợi ích cao nhất cho người sản xuất. Cơ cấu sản xuất nông nghiệp Điều cần thiết là phải xác định được đối tượng sản xuất, phản ánh sự phân công lao động trong ngành nông nghiệp phù hợp với điều kiện tự nhiên, n 8 kinh tế xã hội của mỗi nước, mỗi vùng nhằm cung cấp được nhiều nhất những sản phẩm nông nghiệp cần thiết cho con người. Nông nghiệp đem lại cho con người những sản phẩm thiết yếu mà trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ ngày nay chưa có một ngành nào có khả năng thay thế được.