Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 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.
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? 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 4 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). 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. (1996) hệ thống trồng trọt bao gồm: (i) Hệ thống cây trồng; (ii) hệ thống công thức luân canh; (iii) hệ thống sử dụng phân bón; (iv) hệ thống tưới tiêu; (v) hệ thống bảo vệ thực vật; (vi) hệ thống quản lý… 1. Hệ thống cây trồng 1. Khái niệm về hệ thống cây trồng (HTCTr) Trên thế giới có rất nhiều cách hiểu khác nhau: Zandstra et al.
(1981) (Dẫn theo Phạm Chí Thành và cs., 1996) cho rằng, hệ thống cây trồng là thành phần các giống và loài cây được bố trí trong không gian và thời gian của một hệ sinh thái nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội. 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). 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. 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 nông dân và chiều hướng của rủi ro (David, 2003). 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 5 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 HTCTr hợp lý là phát triển HTCTr mới trên cơ sở cải tiến HTCTr cũ.
Trên thực tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, các thành phần cây trồng và giống cây trồng, đảm bảo các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với nhau, thúc đẩy lẫn nhau, nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về điều kiện đất đai, tạo cho hệ thống có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1991). Đứng về quan điểm sinh thái học, bố trí HTCTr hợp lý là chọn một cấu trúc cây trồng trong hệ sinh thái nhân tạo, làm thế nào để đạt năng suất sơ cấp cao nhất (Đào Thế Tuấn, 1989). Về mặt kinh tế, HTCTr hợp lý cần thỏa mãn yêu cầu chuyên canh và tỷ lệ sản phẩm hàng hóa cao, bảo đảm việc hỗ trợ cho ngành sản xuất chính, tận dụng nguồn lợi tự nhiên, ngoài ra còn phải đảm bảo việc đầu tư lao động và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao. Để xác định HTCTr hợp lý, ngoài việc giải quyết tốt mối liên hệ giữa cây trồng với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cần phải dựa trên phương hướng sản xuất của vùng.
Phương hướng sản xuất quyết định HTCTr, nhưng HTCTr hợp lý sẽ là cơ sở cho các nhà hoạch định chính sách xác định phương hướng sản xuất (Phạm Chí Thành và cs. 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. 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 6 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. (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.
