Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu * Khái niệm: Trồng xen là trồng từ hai loài cây khác nhau trở lên đồng thời trên cùng một diện tích. Tùy theo cách sắp xếp các loài cây khác nhau trong trồng xen mà có thể trồng xen theo băng, theo hàng hoặc trồng hỗn hợp không theo hàng hoặc băng.
* Nguyên tắc của việc trồng xen: - Chọn các loài cây phải có các yêu cầu khác nhau về điều kiện sống như: ánh sáng, nước, dinh dưỡng… phân bố theo không gian và thời gian. - Các loài cây phải có sự khác nhau về thời gian sinh trưởng, để có sự khác nhau về thời gian hấp thu, sử dụng các điều kiện môi trường. * Lợi ích của việc trồng xen. - Trồng xen cho năng suất tổng số cao hơn so với trồng thường - Sử dụng tối ưu về ánh sáng - Sử dụng hiệu quả dinh dưỡng khoáng và nước do các loài cây trồng có nhu hấp thu khác nhau.
- Hạn chế sự phát triển của sâu bệnh hại. [19] * Một số mô hình trồng xen phổ biến trên đất dốc [20] - Ngô xuân hè xen đậu tương - Đỗ đen, lạc xuân - Ngô hè thu - Xen băng cốt khí - Ngô xuân hè - Đậu tương đông - Đậu tương đông xuân hè - Ngô hè thu - Sắn xen lạc - Lạc xuân - Ngô xen đậu tương 6 * Quan điểm xây dựng phương thức canh tác đất dốc có hiệu quả và bền vững + Các biện pháp canh tác phải thích hợp với điều kiện tự nhiên và sinh thái vùng đồi núi, phát huy được tiềm năng vùng đất dốc: đất rộng, đa dạng sinh học; đồng thời khắc phục được những trở ngại khó khăn: địa hình cao, dốc, phụ thuộc vào nước trời, điều kiện, tập quán canh tác còn khó khăn, lạc hậu, đời sống người dân nghèo nàn, dân trí thấp. + Kết hợp chặt chẽ giữa sản xuất và phục hồi, bảo vệ độ phì nhiêu của đất để bảo vệ một nền canh tác lâu bền (phối hợp các biện pháp canh tác hiệu quả: biện pháp công, biện pháp sinh học/hữu cơ, biện pháp thâm canh - giống, chế độ phân bón, tưới tiêu). + Đầu tư xây dựng hạ tầng cơ sở (đường giao thông, công trình thủy lợi, nhà xưởng kho tàng, chế biến) để tổ chức sản xuất hàng hóa có giá trị nông sản và kinh tế cao vì đây là vùng đất thích hợp với các loại cây công nghiệp và cây ăn quả với quy mô lớn.
+ Phát huy nguồn lực nội lực: đào tạo cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật tại chỗ, nâng cao trình độ nhận thức của người dân để họ tự tiếp thu và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới, thay dần các tập tục sản xuất lạc hậu trong các hoạt động canh tác nhằm nâng cao năng suất cây trồng, năng suất lao động, tăng thu nhập, cải thiện đời sống. + Các cơ quan Nhà nước, các dự án quốc gia và quốc tế chuyển giao tiến bộ kỹ thuật mới về canh tác đất dốc hiệu quả thông qua các mô hình canh tác sản xuất. Những nghiên cứu và kinh nghiệm canh tác đất dốc bền vững trên thế giới Hiện nay tài nguyên đất trên thế giới có khoảng 13.500 triệu ha trong đó có khoảng 100 triệu ha là đất đồi núi có khả năng sản xuất nông lâm nghiệp. Đó là một nguồn tài nguyên vô cùng to lớn mang tính chiến lược quốc gia của nhiều nước vì những giá trị sản phẩm nông nghiệp to lớn mà nó mang lại, đó còn là những vùng đất nuôi sống hàng trăm triệu người trên thế giới.
(1993) cho rằng có nhiều nguyên nhân làm cho sản xuất trên đất dốc bị hạn chế và kém ổn định nhưng nguyên nhân cơ bản nhất là sự thoái hoá nhanh của đất. Sự thoái hoá đó bao gồm nhiều mặt như lý, hoá tính, sinh học đất. (1995) đã chỉ ra những biểu hiện chính của đất thoái hoá như sau: Độ pH thấp (đất chua), dung tích hấp thu thấp, nghèo các chất dinh dưỡng cả tổng số và dễ tiêu, độ no bazơ thấp, độc tố nhôm, sắt nhiều, mức cố định lân cao, hoạt động sinh vật và vi sinh vật thấp, thành phần sét chứa nhiều các khoáng kém hoạt động bề mặt, đất chai cứng và bị nén chặt, khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng kém. [27] Đất đồi núi nói chung có độ màu mỡ cao nếu mới được khai thác hoặc sử dụng hợp lý.
Tuy nhiên độ màu mỡ của đất đồi núi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Như nguồn gốc hình thành, phương thức canh tác, thảm thực vật che phủ. Để bảo vệ đất dốc nhiều nước trên thế giới đã sử dung cây cỏ ba lá vào hệ thống cây trồng, hoặc đưa cây đậu tương trồng xen với ngô hoặc trồng theo đường đồng mức. Từ những năm thập kỷ 80- 90 hệ thống nông lâm kết hợp và đa dạng hóa cây trồng trên đất đồi núi đã được thử nghiệm và lan rộng khắp nơi bởi tính ưu việt về sử dụng đất hiệu quả và bền vững của hệ thống này. Bên cạnh những nghiên cứu về sử dụng đất hiệu quả, bảo vệ chống suy thoái đất dốc.
Ngày nay sử dụng đất đồi núi bền vững còn đặc biệt chú trọng đến khía cạnh phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường vùng đồi núi nhằm đảm bảo tính bền vững của hệ thống sử dụng đất. Nhóm công tác về khung đánh giá đất dốc bền vững đã nêu lên quan điểm “quản lý bền vững đất đai bao gồm tổ hợp công nghệ chính sách và các hoạt động nhằm liên hợp các nguyên lý kinh tế xã hội với các mối quan tâm về môi trường để đồng thời duy trì nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm rủi ro sản xuất, bảo vệ tiềm năng nguồn lực tự nhiên, ngăn ngừa thoái hóa đất nước, có hiệu quả lâu dài, được xã hội chấp nhận.[15] 8 * Kinh ngiệm của một số nước trong khu vực Đông Nam Á Diện tích đất đồi núi được phân bố rộng khắp các nước trong khu vực. trong đó nhiều nhất là Việt Nam với 75% diện tích toàn quốc, Lào chiếm 73% diện tích toàn quốc. Phần lớn diện tích được sử dụng cho lâm nghiệp cũng như trồng các loại cây công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả.
Một phần nhỏ diện tích đất đồi núi dạng thung lũng, dốc thấp, bình nguyên, cao nguyên thuận lợi cho canh tác thì được sử dụng để trồng hoa màu, lương thực. Đất dốc nhiệt đới ở Đông Nam Á nói chung có độ phì nhiêu thấp và thường chứa một tổ hợp các yếu tố hạn chế như: Độc nhôm, sắt; thiếu lân, canxi, kali, manhê. Ngoài sự thiếu hụt các yếu tố dinh dưỡng, sức sản xuất của nhiều loại đất thấp do các yếu tố vật lý bất thuận như: Sức giữ nước kém, dễ đóng váng, dễ bị rửa trôi và bị nén chặt.MC (1990) đã chỉ ra những nhân tố kiềm chế sự phát triển của hoa màu trên đất dốc. Đất dốc Đông Nam Á khác nhau rất nhiều về địa hình, độ phì tự nhiên, tính chất lý hóa sinh học, sự mất độ phì nhanh chóng là một biểu hiện rõ nhất, đất sau khai hoang khoảng 2-3 năm là mất độ phì vốn có và khả năng sản xuất, nguyên nhân là sau khi thảm thực vật bị phá bỏ, đất bị sới sáo, cày bừa làm cho các chất hữu cơ bị ô xi hóa nhanh, quá trình xói mòn, rửa trôi diễn ra mạnh.
Trên đất dó, đất dốc có thành phần sét cao thì giữ được độ phì tốt hơn trên đất cát. Do đó trong quá trình canh tác trên đất dốc bảo vệ độ phì và nâng cao độ phì bằng dùng phân chuồng phân xanh, đặc biệt là dùng cây họ đậu để trồng xen với cây màu cải thiện tính chất đất là có ý nghĩa quan trọng quyết định năng suất cây trồng. [25] Ở Indonesia trên đất dốc có độ dốc dưới 220 được trồng cây hàng năm với các biện pháp chống xói mòn như đắp bờ, trồng cây theo đường đồng mức, trồng băng phân xanh hay cỏ lâu năm. Trên đất dốc 22 - 300 trồng cây lâu năm và cây ăn quả, kết hợp trồng xen các băng xanh và các loài cây họ đậu để hạn chế xói mòn và cải tạo đất đồng thời nâng cao năng suất cây trồng, tăng thêm thu nhập cho người dân.
9 Nhiều nghiên cứu của Sumfujiska (1996 ) cho thấy làm ruộng bậc thang rất hiệu quả trong giảm thiểu xói mòn rửa trôi tuy nhiên phương pháp này rất tốn công. Vì vậy họ đã tiến hành những nghiên cứu các biện pháp khác dựa trên sự kết hợp hài hòa các loài cây trồng với nhau, đa dạng hóa cây trồng, luân canh, xen canh kết hợp với kỹ thuật canh tác như làm đất tối thiểu, nhằm tìm ra biện pháp, mô hình canh tác hiệu quả, bền vững trên đất dốc.[26] Ở Trung Quốc đã thực hiện trên vùng đất có độ dốc 30 - 40 %, độ cao 600m so với mặt biển, trồng cây theo băng và tạo các băng chắn hỗn hợp giữa Cốt khí coronilla, Nông lâm kết hợp trồng cây lương thực xen với các dải rừng bạch đàn. Biện pháp Nông nghiệp gồm các biện pháp canh tác theo đường đồng mức, cày bừa ngang dốc, bố trí thời vụ cây trồng làm cỏ bón phân, luân canh, xen canh tạo độ che phủ trên mặt đất, không cày bừa xới xáo, thu hoạch trong vụ mưa… biện pháp này có tác dụng tổng hợp chống xói mòn, bảo vệ đất giữ độ ẩm, chống cỏ dại và làm tăng năng suất cây trồng từ 30 - 40 %, rất dễ áp dụng vào sản xuất. Nghiên cứu về canh tác trên đất dốc ở Việt Nam Diện tích đất đồi núi nước ta chiếm gần 3/4 diện tích toàn quốc, khoảng 23,9 triệu ha, do vậy sử dụng đất đồi núi sản xuất nông lâm nghiệp chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế.
Canh tác trên đất dốc với hình thức canh tác nương rẫy là một hình thức sản xuất nông nghiệp nguyên thuỷ của vùng nhiệt đới, giữ vị trí quan trọng trong đời sống vật chất và tâm linh của con người, là biểu hiện của mối quan hệ gắn bó giữa con người và thiên nhiên. Do canh tác nương rẫy vẫn còn là hình thức canh tác phổ biến và quan trọng của nhiều nhóm dân tộc sinh sống ở vùng cao, nơi mà cuộc sống ở đó còn nhiều khó khăn, an toàn lương thực vẫn còn là vấn đề khó giải quyết; sản xuất nông nghiệp ít được đầu tư, chưa được quan tâm và còn phụ thuộc nhiều tự nhiên. 10 Tình hình đất canh tác nương rẫy có nhiều biến động theo các thời kỳ phát triển của đất nước.