Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận của đề tài Hệ thống cây trồng (Cropping systems) là một hệ thống quan trọng và là trung tâm của hệ thống nông nghiệp cho một vùng, vì vậy muốn cho nông nghiệp của vùng phát triển, trước hết cần nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng. Để nghiên cứu hệ thống cây trồng được tốt phải đứng trên quan điểm phân tích hệ thống và áp dụng các phương pháp phân tích hệ thống. Một số khái niệm về hệ thống 1.
Lý thuyết hệ thống Lý thuyết hệ thống được nhiều tác giả nghiên cứu và áp dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học, giúp cho sự hiểu biết, giải thích các mối quan hệ tương hỗ. Theo Phạm Văn Hiền và Trần Danh Thìn (2009), cơ sở lý thuyết hệ thống do L. Vonbertanlanty đề xướng vào đầu thế kỷ XX đã được sử dụng như một cơ sở để giải quyết các vấn đề phức tạp, các vấn đề tổng hợp. Trong những năm gần đây quan điểm về hệ thống phát triển mạnh, áp dụng khá phổ biến trong lĩnh vực sinh học và nông nghiệp.
[11] Theo Phạm Chí Thành và cs. (1996) hệ thống (Systems) là một tổng thể có trật tự các yếu tố khác nhau, có quan hệ và tác động qua lại. Một hệ thống có thể xác định như một tập hợp các đối tượng hoặc các thuộc tính được liên kết bằng nhiều mối tương tác. Quan điểm hệ thống là sự khám phá đặc điểm của hệ thống đối tượng bằng cách nghiên cứu bản chất và đặc tính của các mối tác động qua lại giữa các yếu tố.
Hệ thống trồng trọt Sản xuất trồng trọt là một hoạt động quan trọng trong hệ thống nông nghiệp (HTNN), bởi nó có vai trò quyết định đến các hoạt động khác của hệ thống. Hoạt động sản xuất trồng trọt trong HTNN tạo ra hệ thống cây trồng tương ứng. Nguyễn Duy Tính (1995) cho rằng, hệ trồng trọt là hệ phụ trung tâm của HTNN, cấu trúc của nó quyết định sự hoạt động của các hệ phụ như: chăn nuôi, chế biến. Vậy hệ thống trồng trọt là gì? [26] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Lý thuyết về hệ thống trồng trọt dựa trên những yếu tố về điều kiện tự nhiên (khí hậu, đất đai), kinh tế - xã hội, thị trường của vùng.
Hay hệ thống trồng trọt là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại, bao gồm tất cả các hợp phần cần có để sản xuất một tổ hợp các cây trồng và mối quan hệ giữa chúng với môi trường. Các hợp phần này bao gồm tất cả các yếu tố vật lý và sinh học cũng như kỹ thuật, lao động và quản lý sản xuất (Zandstra et al., 1981; Nguyễn Duy Tính, 1995). [26] Nghiên cứu hệ thống trồng trọt là một vấn đề phức tạp, vì nó liên quan đến nhiều tài nguyên và môi trường như: tài nguyên đất, khí hậu, cây trồng, vấn đề sâu bệnh, dịch hại, mức đầu tư và trình độ khoa học kỹ thuật nông nghiệp. Mục đích của các vấn đề nghiên cứu là nhằm sử dụng hợp lý và có hiệu quả các nguồn tài nguyên đất, khí hậu và nâng cao năng suất cây trồng.
Theo Phạm Chí Thành và cs. Hệ thống cây trồng 1. Khái niệm về hệ thống cây trồng (HTCTr) HTCTr là tổng thể các loại cây trồng trong mối quan hệ tương tác lẫn nhau, được bố trí hợp lý trong không gian và thời gian. Chuyển đổi hay hoàn thiện HTCTr là phát triển HTCTr mới trên cơ sở cải tiến HTCTr cũ hoặc phát triển HTCTr mới bằng tăng vụ, tăng cây hoặc thay thế cây trồng để khai thác có hiệu quả hơn tiềm năng đất đai, con người và lợi thế so sánh trên vùng sinh thái (Nguyễn Duy Tính, 1995).
[26] Theo Phạm Văn Hiền và Trần Danh Thìn (2009), nói đến HTCTr đa canh là nói đến: trồng xen, trồng gối, luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn hỗn hợp, v.v… Trong đó, hệ thống luân canh cây trồng có vai trò rất lớn, nó góp phần tăng hiệu quả sản xuất trên một đơn vị diện tích cũng như khai thác tối đa điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Ngoài ra, đây là một trong những biện pháp sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên đất, nước một cách có hiệu quả. [11] HTCTr tối ưu không chỉ phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên mà còn phụ thuộc vào quy mô và phần trả lại của sản phẩm cây trồng, giá của chi phí đầu vào bao gồm cả lao động, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, khả năng đầu tư của LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 nông dân và chiều hướng của rủi ro. Quá trình nghiên cứu thực hiện hoàn thiện hệ thống cây trồng cần chỉ rõ những yếu tố, nguyên nhân cản trở sự phát triển sản xuất, tìm ra các giải pháp khắc phục, đồng thời dự báo những vấn đề tác động kèm theo khi thực hiện về môi trường tự nhiên, kinh tế - xã hội của vùng.
Hệ thống cây trồng hợp lý Theo Trần Danh Thìn và Nguyễn Huy Trí (2008), một HTCTr được coi là hợp lý nếu đáp ứng các yêu cầu sau: (i) Đạt tổng sản lượng cao và ổn định qua các mùa vụ. Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá HTCTr hợp lý; (ii) khai thác triệt để và có hiệu quả điều kiện khí hậu, đất đai trong vùng và hạn chế đến mức thấp nhất những thiệt hại do khí hậu và đất đai gây ra đối với cây trồng; lựa chọn giống và loài cây trồng để bố trí cho phù hợp với khí hậu và đất đai, không những tận dụng được các lợi thế mà còn có tác dụng hạn chế những trở ngại do đất đai và khí hậu gây ra; (iii) lợi dụng tốt nhất các đặc tính sinh học của cây trồng, tránh được tác hại của sâu bệnh và cỏ dại; (iv) thúc đẩy phát triển chăn nuôi và các ngành nghề phụ khác; (v) khai thác triệt để và có hiệu quả các điều kiện kinh tế, xã hội sẵn có để phát triển bền vững; (vi) phù hợp nguồn lực nông hộ và được nông dân chấp nhận [33]. Theo Phạm Văn Phê và Nguyễn Thị Lan (2001) những nguyên tắc cần được áp dụng trong việc xác định hệ thống cây trồng hợp lý cho các vùng sinh thái khác nhau là: (i) Hệ thống cây trồng phải sử dụng tốt nhất nguồn nhiệt, bức xạ. Có thể dựa vào tổng nhiệt của từng loại cây trồng để sắp xếp các công thức cây trồng của từng vùng; (ii) sử dụng tốt nhất nguồn nước.
Trong điều kiện không tưới, cây trồng phụ thuộc vào thời gian mưa. Bố trí cây trồng cần được dựa vào lượng nước mưa theo thời gian. Trong điều kiện có tưới, khả năng chủ động tưới cho phép mở rộng diện tích gieo trồng; (iii) thích hợp và sử dụng tốt nhất điều kiện đất; (iv) tránh thiệt hại do các điều kiện khó khăn về khí hậu, đất đai, sâu bệnh gây ra; (v) bồi dưỡng độ màu mỡ của đất, tránh thoái hóa đất; (vi) đảm bảo việc sử dụng lao động hợp lý. Đặc điểm hệ thống cây trồng (a) Hệ thống cây trồng được hiểu là: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ trồng trọt, hệ thống công thức luân canh cây trồng ở những điều kiện sinh thái cụ thể.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 (b) Đặc trưng của hệ thống cây trồng là yếu tố động: + Động theo thời gian (hệ thống cây trồng ở nền nông nghiệp tự cung tự cấp khác với hệ thống cây trồng làm hàng hóa); + Động theo không gian, điều kiện sinh thái cụ thể khác nhau thì hệ thống cây trồng khác nhau (như chân ruộng cao, ruộng trũng, ruộng vàn, ruộng thấp; vùng sinh thái đồng bằng, trung du, miền núi, ven biển.); + Động theo tiến bộ kỹ thuật (như giống cây trồng, kỹ thuật trồng trọt mới…) và động theo nhu cầu tiêu dùng của xã hội khác nhau. Tại một vùng cụ thể, cây trồng là yếu tố động. Chính vì vậy, chúng ta cần thường xuyên nghiên cứu sự thay đổi của hệ thống cây trồng để đáp ứng với thời gian, sự thay đổi điều kiện kinh tế - xã hội. Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng Theo Phạm Chí Thành (2012) người nông dân trồng trọt loại cây gì, kỹ thuật áp dụng, luân canh cây trồng như thế nào là tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên (đất đai, khí hậu.
Các nhóm yếu tố này được xếp vào nhóm yếu tố bên ngoài chi phối các quyết định của người nông dân. Nông nghiệp Việt Nam hiện tại còn ở mức sản xuất hàng hóa nhỏ do các hộ nông dân chủ động sản xuất trên diện tích canh tác của mình. Vì vậy, việc lựa chọn HTCTr còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của nông hộ như: đất đai, lao động, vốn, kỹ năng, trình độ sản xuất. [32] Điều kiện kinh tế của hộ rất khác nhau đã dẫn đến chất lượng nông sản không đồng đều, hiệu quả sản xuất thấp.
Hiện nay ở Việt Nam đang xây dựng hệ thống sản xuất hàng hóa tập trung (trong xây dựng nông thôn mới). Đặc điểm của sản xuất tập trung (cánh đồng mẫu lớn) sẽ tạo hàng hóa chất lượng cao hơn, nông dân thu lãi nhiều hơn. Dưới đây là một số căn cứ để bố trí HTCTr: 1. Khí hậu Nông nghiệp có quan hệ qua lại phức tạp với các điều kiện tự nhiên, trong đó có yếu tố khí hậu.
Diễn biến khí hậu thường được thể hiện bởi thời tiết, chúng là những nhân tố tác động mạnh mẽ nhất đến sản xuất nông nghiệp, được thể hiện qua LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 năng suất (cao hay thấp) và chất lượng nông sản (tốt hay xấu). Vì vậy, trong nghiên cứu HTCTr, điều cần quan tâm đầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khí hậu. Nói đến vai trò của khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp, viện sĩ V. Vavilop cho rằng: "Biết được các yếu tố khí hậu, chúng ta sẽ xác định được năng suất, sản lượng mùa màng, chúng mạnh hơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật".
Những điều kiện khí hậu được xác định cho nông nghiệp là ánh sáng, nhiệt độ và nước. Ngoài ra, cũng phải thấy "khí hậu nào, đất nào, cây đó", cho nên khí hậu là yếu tố quyết định sự phân bố động, thực vật trên trái đất, ngay cả mạng lưới sông ngòi, độ màu mỡ của đất cũng là hệ quả của khí hậu (Dẫn theo Nguyễn Văn Viết, 2009). [38] * Ánh sáng Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của cây. Ánh sáng là yếu tố biến động, ảnh hưởng đến năng suất.