Tài liệu đánh giá hiệu quả của một số hệ thống nông lâm kết hợp tại huyện võ nhai tỉnh thái nguyên

I BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐÀM VĂN VINH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ HỆ THỐNG NÔNG LÂM KẾT HỢP TẠI HUYỆN VÕ NHAI TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2011 III LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu sử dụng trong luận án có nguồn gốc rõ ràng. Kết quả nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa có ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Thái nguyên, tháng 02 năm 2011 ĐÀM VĂN VINH V MỤC LỤC PHỤ BÌA....................................................................................................... I LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................II LỜI CẢM ƠN ............................................................................................ III MỤC LỤC.................................................................................................. IV Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt....................................................... VI Danh mục các bảng biểu .........................................................................VIII Danh mục các hình......................................................................................X MỞ ĐẦU...................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1 2. Mục đích của đề tài ................................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.............................................................. 3 4. Ý nghĩa và điểm mới của đề tài ................................................................. 4 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................. 5 1.1. Những nghiên cứu về hệ thống cây trồng và hệ thống canh tác .............. 5 1.1.1. Cơ sở khoa học của nghiên cứu hệ thống cây trồng và hệ thống canh tác.. 5 1.1.2. Cây trồng và hệ thống canh tác trên quan điểm sử dụng đất bền vững .. 7 1.2. Sự hình thành và phát triển của NLKH................................................... 8 1.2.1. Nhu cầu và thách thức đối với phát triển bền vững nông thôn miền núi 8 1.2.2. Các nhân tố làm tiền đề cho sự phát triển NLKH trên phạm vi toàn cầu......... 9 1.3. Lợi ích và vai trò của các hệ thống NLKH ........................................... 11 1.3.1. Đặc điểm của hệ thống nông lâm kết hợp phù hợp ............................. 11 1.3.2. Lợi ích của các hệ thống NLKH................................................................... 12 1.4. Những nghiên cứu về Nông- Lâm kết hợp trên Thế giới và ở Việt Nam 13 1.4.1. Những nghiên cứu về Nông- Lâm kết hợp trên Thế giới..................... 13 1.4.2. Những nghiên cứu về Nông - lâm kết hợp ở Việt Nam...................... 18 1.5. Những nghiên cứu về vai trò của thành phần cây trồng trong HT NLKH đến việc bảo vệ đất dốc trên thế giới và ở Việt Nam............................ 26 VI 1.5.1. Vai trò của thành phần cây trồng trong hệ thống NLKH đến việc bảo vệ đất dốc trên Thế giới ................................................................................... 26 1.5.2. Vai trò của thành phần cây trồng trong hệ thống NLKH đến việc bảo vệ đất dốc ở Việt Nam ...................................................................................... 27 1.5.3. Các biện pháp bảo vệ đất đất dốc trong canh tác NLKH trên Thế giới và ở Việt Nam .............................................................................................. 28 1.6. Một số phương pháp đánh giá và kết quả nghiên cứu về hiệu quả kinh tế trong NLKH ở vùng Đông Bắc nước ta .................................................... 33 1.6.1. Một số phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế trong nông lâm kết hợp33 1.6.2. Hiệu quả kinh tế một số hệ thống sử dụng đất dốc vùng Đông Bắc nước ta 34 CHƯƠNG II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 36 2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 36 2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 36 2.2.1. Phương pháp mô tả điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và phân chia khu vực sinh thái của địa bàn nghiên cứu .................................................... 36 2.2.2. Phương pháp đánh giá thực trạng phát triển nông lâm kết hợp tại địa bàn nghiên cứu ....................................................................................... 37 2.2.3. Phương pháp đánh giá hiệu quả của một số hệ thống NLKH tại địa bàn nghiên cứu................................................................................................... 38 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp cải tiến, thử nghiệm và đề xuất giải pháp góp phần phát triển NLKH tại địa phương ........................ 44 CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............... 46 3.1. Tìm hiểu đặc điểm tự nhiên – kinh tế xã hội tới phát triển SX Nông lâm nghiệp huyện Võ Nhai....................................................................... 46 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................. 46 3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội...................................................................... 49 3.2. Thực trạng phát triển NLKH trên địa bàn nghiên cứu............................ 52 3.2.1. Kết quả thống kê, phân loại các hệ thống NLKH huyện Võ Nhai ....... 52 3.2.2. Thành phần loài cây trồng, vật nuôi trong các hệ thống NLKH .......... 54 VII 3.2.3. Sự phối hợp giữa các thành phần trong các hệ thống NLKH .............. 55 3.3. Hiệu quả của các hệ thống NLKH trên địa bàn huyện Võ Nhai ............. 56 3.3.1. Hiệu quả kinh tế ................................................................................. 56 3.3.2. Hiệu quả môi trường của các hệ thống nông lâm kết hợp ................... 81 3.3.3. Một số tác động về mặt xã hội từ các hệ thống nông lâm kết hợp ....... 86 3.3.4. Đánh giá tính bền vững của các hệ thống tại Võ Nhai ........................ 88 3.4. Biện pháp cải tiến thử nghiệm và một số giải pháp chủ yếu góp phần phát triển NLKH huyện Võ Nhai.................................................................. 92 3.4.1. Những thuận lợi, khó khăn trở ngại trong phát triển NLKH tại Võ Nhai.... 92 3.4.2. Một số giải pháp chủ yếu góp phần phát triển NLKH huỵện Võ Nhai ...... 95 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................... 107 1. Kết luận................................................................................................. 107 2. Đề nghị.................................................................................................. 110 CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN...................... 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 112 PHỤ LỤC ............................................................................... VIII DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết Chữ đầy đủ tắt BVTV Bảo vệ thực vật CAQ Cây ăn quả CPBĐ Chi phí biến đổi CPCĐ Chi phí cố định CPSX Chi phí sản xuất Cs Cộng sự dt dẫn theo đ Đồng D1.3 Đường kính thân cây ở vị trí độ cao 1,3m (cm) FC Fixed costs (Chi phí cố định) GM Gross margin (Tổng thu nhập) GO Gross output (Giá trị sản xuất/n¨m) GTSX Giá trị sản xuất HVN Chiều cao vút ngọn cây (m) HT Hệ thống KHCN Khoa học công nghệ KV1 Khu vực 1 KV2 Khu vực 2 KV3 Khu vực 3 LNXH Lâm nghiệp xã hội LĐ Lao động NLN Nông lâm nghiệp NLKH Nông lâm kết hợp NN Nông nghiệp NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn IX NXB Nhà xuất bản NFI Net farm income (Thu nhập thuần) RVAC Rừng - vườn - ao - chuồng RRg Rừng-ruộng RchèRg Rừng-chè-ruộng RTN Rừng tự nhiên RVACRg Rừng- vườn - ao - chuồng - ruộng RVCRg Rừng- vườn - chuồng - ruộng RVAC Rừng- vườn - ao - chuồng SALT Sloping AgricultAre land technology (Kỹ thuật canh tác trên đất dốc) SX Sản xuất TT Thứ tự TB Trung bình VAC Vườn - ao - chuồng X DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1. Ảnh hưởng của các loại cây trồng đến xói mòn đất canh tác.................. 28 1.2. Hiệu quả kinh tế của một số hệ thống sử dụng đất dốc tại khu vực Tam Đảo ...34 3.1. Cơ cấu sử dụng đất huyện Võ Nhai năm 2006....................................... 47 3.2. Tỷ lệ đất đai theo độ dốc của huyện....................................................... 52 3.3. Kết quả thống kê, phân loại các dạng hệ thống NLKH trong huyện....... 53 3.4. Phân bố các hệ thống NLKH các khu vực trong huyện......................... 53 3.5. Phân bố các hệ thống điều tra theo mức thu nhập/ha/năm...................... 56 3.6. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống RVACRg................... 60 3.7. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống RVAC ....................... 63 3.8. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống VAC......................... 66 3.9. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống RCheRg..................... 68 3.10. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống RRg ......................... 71 3.11. Hiệu quả kinh tế của các công thức SX hệ thống RVCRg.................... 73 3.12. Tổng hợp hiệu quả kinh tế của các công thức SX bình quân/ha/năm theo từng hệ thống ............................................................................................... 74 3.13. Hiệu quả kinh tế của các thành phần trong hệ thống NLKH ................ 76 3.14. Người dân tham gia đánh giá hiệu quả, kinh tế của các HT NLKH ...... 78 3.15. So sánh hiệu quả kinh tế một số cây trồng nông nghiệp chính trồng độc canh và trồng xen trong HT NLKH ...................................................... 79 3.16. So sánh sinh trưởng của một số cây lâm nghiệp trồng thuần và trồng xen trong hệ thống NLKH........................................................................... 80 3.17. Lượng đất xói mòn của các hệ thống cây trồng theo độ dốc ................. 81 3.18. Tương quan hồi quy giữa độ dốc và lượng đất xói mòn ở các hệ thống cây trồng ............................................................................................82 3.19. Lượng đất xói mòn của một số hệ thống NLKH ................................... 83 XI 3.20. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hoá tính của đất trong các hệ thống NLKH và HT thuần nông điểm nghiên cứu ......................................... 84 3.21. Người dân đánh giá hiệu quả môi trường của các hệ thống NLKH và vai trò của các HT cây nông nghiệp trong HT NLKH ................................ 85 3.22. Số công lao động/ha/năm của các HT NLKH ...................................... 86 3.23. Đánh giá tính bền vững của các HT NLKH có sự tham gia .................. 90 3.24. Đánh giá sức sản xuất của đất đai trong các HT NLKH qua 3 năm ...... 91 3.25. Những khó khăn, cản trở chính của các dạng HT NLKH.................... 94 3.26. Xác định tỷ lệ mỗi HT NLKH tại Võ Nhai .......................................... 96 3.27. Ảnh hưởng của độ dốc đến năng suất một số HT cây trồng chính trong HT NLKH ............................................................................... 101 3.28. Hàm tương quan giữa độ dốc và năng suất một số cây trồng ............. 102 3.29. Một số giải pháp đề xuất góp phần phát triển NLKH cho 3 khu vực sinh thái Huyện Võ Nhai............................................................................ 104 3.30. Giải pháp chủ yếu cho mỗi hệ thống góp phần phát triển NLKH Huyện Võ Nhai.......................................................................... 105 XII DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên hình Trang 3.1. Biểu đồ phân bố các mô hình theo mức thu nhập/năm/ha của 3 khu vực điều tra đại diện cho 3 vùng sinh thái huyện Võ Nhai............................. 57 3.2. Sơ đồ lát cắt hệ thống Rừng - vườn- ao- chuồng - ruộng điển hình ...... 58 3.3. Sơ đồ lát cắt hệ thống Rừng - vườn- ao- chuồng điển hình ................... 61 3.4. Sơ đồ lát cắt hệ thống Vườn- ao- chuồng điển hình .............................. 64 3.5. Sơ đồ lát cắt hệ thống Rừng - chè - ruộng điển hình ............................. 67 3.6. Sơ đồ lát cắt hệ thống Rừng - ruộng điển hình....................................... 69 3.7. Sơ đồ lát cắt hệ thống Rừng - vườn- chuồng - ruộng điển hình............. 72 3.8. Sơ đồ phân tích SWOT trong phát triển sản xuất NLKH đối với 3 khu vực sinh thái huyện Võ Nhai ................................................................ 93 1 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam với tổng diện tích tự nhiên trên 33 triệu ha, trong đó đất đồi núi chiếm 3/4 diện tích, tập trung chủ yếu ở khu vực Trung Du - Miền núi phía Bắc, miền Trung và Tây nguyên, do vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu, địa hình, cấu tạo địa chất, phân bố thực vật và hoạt động sản xuất của con người nên tài nguyên rừng và đất đai rất đa dạng và phong phú. Đặc điểm chủ yếu của vùng đồi núi là đất đai có độ dốc cao, cùng với đặc điểm của khí hậu Việt Nam mưa lớn tập trung theo mùa và nạn chặt phá rừng bừa bãi đã làm cho đất đai bị xói mòn rửa trôi nghiêm trọng. Sự thoái hoá đất canh tác đang diễn ra theo chiều hướng ngày càng trầm trọng, trong khi đó dân số không ngừng tăng lên [53], [97]. Vì vậy con đường để đáp ứng nhu cầu lương thực - thực phẩm là phải tăng diện tích canh tác và tăng năng suất cây trồng, vật nuôi. Song việc tăng diện tích canh tác nông nghiệp bằng con đường chặt phá rừng ở nước ta trong thời gian qua đã để lại hậu quả khôn lường. Đất đai bị thoái hoá, môi trường sinh thái không đảm bảo an toàn trong khu vực vì vậy hạn hán, lũ lụt ngày nhiều hơn. Một trong những nguyên nhân làm cho xói mòn đất thêm trầm trọng là sản xuất nông nghiệp độc canh trên đất dốc, vì vậy năng suất cây trồng ngày càng giảm, đất đai và môi trường ngày càng suy thoái trầm trọng kéo theo đời sống của người dân càng gặp khó khăn hơn. Vấn đề này đã được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đề cập tới [10], [13], [79], [23], [31], [32]. Như vậy ở Việt Nam nói riêng và các nước đang phát triển nói chung đang phải đối mặt với mâu thuẫn gay gắt là đáp ứng nhu cầu về lương thực - thực phẩm cho người dân đồng thời phải giữ gìn môi trường sinh thái đảm bảo tính bền vững ổn định sản xuất. Phương thức canh tác NLKH là một hướng giải quyết hiệu quả mâu thuẫn trên, thông qua đó đảm bảo an ninh lương thực miền núi đồng thời phát triển bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên [21], [37], [72], [112]. Việc phát triển NLKH muốn đạt hiệu quả thì cần khai thác triệt để những kiến thức, kinh nghiệm và phải xuất phát từ nguyện vọng của người dân địa phương 2 bởi hơn ai hết họ là những người trực tiếp sản xuất và hưởng lợi trên diện tích đất đai của mình. Vì vậy nghiên cứu NLKH không những cần có sự tham gia của các nhà khoa học mà vai trò tham gia của người dân là một nhân tố không thể thiếu để có thể kết hợp giữa những kiến thức kinh nghiệm truyền thống với kiến thức khoa học tiên tiến [1], [3], [11], [68], [71]. Phương thức sản xuất NLKH phù hợp với canh tác đất đai của các vùng đồi núi đặc biệt là các vùng có tiềm năng đất đai và nhân lực. Trong hệ thống NLKH có sự phối hợp giữa nhiều thành phần của Nông - Lâm - Ngư nghiệp, trong đó cây trồng thường được bố trí với kết cấu về mặt không gian và thời gian khá hợp lý nên tận dụng được tiềm năng đất đai một cách tương đối triệt để, vì thế sản xuất NLKH không những đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân vùng núi mà còn tạo công ăn việc làm, đồng thời còn có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái, góp phần sử dụng đất theo hướng bền vững, không ngừng ổn định kinh tế xã hội vùng nông thôn miền núi [85], [60], [128]. Võ Nhai là một huyện vùng núi cao của tỉnh Thái Nguyên có địa hình phức tạp chủ yếu là núi đá vôi, núi đất và thung lũng đan xen nhau. Toàn huyện có tổng diện tích đất đai là: 84.510,41 ha. Trong đó đất nông nghiệp là: 6.325,0 ha chiếm tỷ lệ 7,48%; đất lâm nghiệp là: 55.469,41 ha chiếm tỷ lệ 65,64% [57]. Kể từ năm 1991 trở lại đây nhờ có sự đầu tư của Chính phủ thông qua các dự án 327, 661...sự phối hợp tư vấn kỹ thuật của các tổ chức, cơ quan nghiên cứu và khuyến nông người dân Võ Nhai đã nhận thức được vai trò của việc canh tác đất dốc. Đặc biệt là việc xây dựng hệ thống Nông lâm kết hợp (NLKH) trên đất dốc đã giúp nhiều hộ trong vùng vươn lên trở thành những hộ làm kinh tế giỏi góp phần cải thiện bộ mặt nông thôn. Tuy nhiên sản xuất theo phương thức NLKH trên địa bàn huyện hiện vẫn còn manh mún vì vậy mà năng suất cây trồng, vật nuôi nhìn chung còn thấp dẫn đến hiệu quả kinh tế chưa cao [96]. Để giúp người dân địa phương có những giải pháp phát triển sản xuất Nông lâm nghiệp nói chung và NLKH nói riêng theo hướng sử dụng tài nguyên lâu bền và hiệu quả chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: "Đánh giá hiệu quả của một số hệ thống Nông lâm kết hợp tại huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên". 3 2. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu chung Đánh giá hiệu quả của một số hệ thống NLKH điển hình, góp phần phát triển hệ thống NLKH bền vững trên đất dốc, nâng cao đời sống người dân và bảo vệ môi trường sinh thái vùng trung du, miền núi nói chung và huyện Võ Nhai - Thái Nguyên nói riêng. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá thực trạng phát triển và hiệu quả của một số hệ thống Nông lâm kết hợp tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả của một số hệ thống Nông lâm kết hợp tại địa phương, góp phần sử dụng đất bền vững. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là các hệ thống Nông lâm kết hợp chính, các phương thức sản xuất Nông lâm kết hợp phổ biến đang được người dân địa phương huyện Võ Nhai - Thái Nguyên áp dụng. Phạm vi nghiên cứu Về không gian: - Nghiên cứu các diện tích đang sản xuất Nông lâm kết hợp - Khảo sát, điều tra, phân loại các hệ thống Nông lâm kết hợp trên toàn huyện Võ Nhai. Số liệu điều tra chi tiết lấy ở một số xã đại diện cho 3 khu vực sinh thái của huyện: Khu vực 1 gồm các xã Lâu Thượng, La Hiên; Khu vực 2 gồm các xã Cúc Đường, Vũ Chấn. Khu vực 3 gồm các xã Bình Long, Dân Tiến, Liên Minh, Tràng Xá. Đây là những xã mà có nhiều hệ thống NLKH phổ biến hơn cả trong huyện. Về thời gian: - Các thông tin và số liệu về tổng quan tài liệu nghiên cứu trong lĩnh vực NLKH được tổng hợp từ năm 2005 và bổ xung trong quá trình nghiên cứu. - Các kết quả điều tra, khảo sát phân loại các hệ thống NLKH, tài liệu về đặc điểm dân sinh kinh tế xã hội và đánh giá chung về hiệu quả kinh tế của các 4 hệ thống ở 3 khu vực trong huyện được tổng hợp chủ yếu từ năm 2005 - 2006. - Kết quả điều tra chi tiết đánh giá hiệu quả kinh tế, môi trường và tác động về mặt xã hội được tổng hợp từ năm 2006 - 2008. - Phân tích những khó khăn, thuận lợi và đề xuất giải pháp chủ yếu được tổng hợp từ năm 2007- 2008. Về nội dung: - Do điều kiện thời gian và nhân lực có hạn nên đề tài tập trung vào nghiên cứu đánh giá hiệu quả về mặt kinh tế, hiệu quả bảo vệ đất và bước đầu đánh giá tác động về mặt xã hội của các hệ thống NLKH điển hình. - Chọn ra một số hệ thống NLKH điển hình ở một số xã trong huyện để điều tra, theo dõi, đánh giá và thử nghiệm một số biện pháp kỹ thuật điển hình trong hệ thống NLKH. Trên cơ sở đó đề xuất một số giải pháp góp phần phát triển NLKH cho huyện Võ Nhai trong thời gian tới. 4. Ý NGHĨA VÀ ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI Ý nghĩa khoa học - Bổ sung phương pháp tiếp cận và nghiên cứu trong nghiên cứu đánh giá các hệ thống Nông lâm kết hợp: hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường, xã hội và tính bền vững - Kết quả nghiên cứu của luận án bổ sung cơ sở cho việc qui hoạch phát triển kinh tế vùng trung du Bắc bộ nói chung và Huyện Võ Nhai nói riêng. Ý nghĩa thực tiễn Các giải pháp mà luận án đề xuất sẽ được ứng dụng vào thực tiễn sản xuất để góp phần phát triển các hệ thống NLKH theo hướng sử dụng đất bền vững, cho hiệu quả kinh tế cao, ổn định đời sống người dân vùng nông thôn miền núi. Điểm mới của đề tài - Là công trình nghiên cứu tương đối đầy đủ, hệ thống về NLKH cho một huyện cụ thể. - Định lượng được giá trị hiệu quả của 6 hệ thống NLKH điển hình cho 3 vùng sinh thái của huyện Võ Nhai mà trước đây trong vùng nghiên cứu chưa có, như hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội, hiệu quả môi trường và tính bễn vững. - Đề xuất được một số giải pháp phát triển các hệ thống NLKH phù hợp với địa bàn nghiên cứu. 5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG CÂY TRỒNG VÀ HỆ THỐNG CANH TÁC 1.1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu hệ thống cây trồng và hệ thống canh tác Trong việc xác định hệ thống cây trồng cho một vùng, một khu vực sản xuất muốn đảm bảo hiệu quả kinh tế thì ngoài việc chọn giống cần phải giải quyết tốt mối liên hệ giữa hệ thống cây trồng với các điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác và phương hướng sản xuất ở vùng, khu vực đó. Vì vậy nghiên cứu hệ thống cây trồng một cách khoa học sẽ có ý nghĩa quan trọng giúp cho các hộ nông dân, các nhà quản lý có cơ sở để định hướng sản xuất nông lâm nghiệp một cách đúng đắn và toàn diện. Khi nghiên cứu về hệ thống cây trồng cho một vùng sinh thái, các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu các vấn đề về: Khí hậu, nguồn nước, đất đai, cây trồng, đặc điểm kinh tế - xã hội, điều kiện thị trường [52], [35], [99]. 1.1.1.1. Môi trường khí hậu với hệ thống cây trồng Các loài cây trồng khi cùng chung sống với nhau trên một đơn vị diện tích nó sẽ chịu ảnh hưởng qua lại lẫn nhau (quần xã sinh vật) [36]. Khí hậu là thành phần quan trọng đối với hệ sinh thái, trong đó nhân tố ánh sáng là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng nhất đối với cây trồng cho quá trình tạo thành chất hữu cơ, tạo năng suất cây trồng. Trung bình cây xanh có khả năng tích luỹ được khoảng 1% năng lượng của ánh sáng mặt trời. Ở nước ta độ ẩm tương đối trong năm thường cao hơn 80%, lượng mưa trung bình năm đạt khoảng 1500 - 2000 mm/năm. Nguồn nhiệt trong năm biến động từ 7000 - 100000C tuỳ theo vùng đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại cây trồng và cây rừng. Trên cơ sở áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, chúng ta có thể sản xuất nhiều vụ trên năm với các công thức luân canh, trồng xen trồng gối, khai thác tài nguyên thiên nhiên trên nhiều tầng không gian. Xét theo yêu cầu ánh sáng của cây người ta đã phân thực vật thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây chịu bóng. Cây ưa sáng là những loài cây có nhu cầu về ánh sáng cao, cần trồng ở tầng tán trên trong hệ thống cây trồng nông lâm nghiệp như Keo, Mỡ, Bồ đề…, các cây chịu bóng như Dong riềng, Thảo quả, Hương nhu, 6 Chè…cần nhu cầu ánh sáng trực tiếp ít hơn có thể trồng ở dưới tán rừng [28], [36]. Như vậy căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của cây mà trong sản xuất NLKH người ta phối trí cây trồng theo không gian và thời gian hợp lý sao cho tận dụng tối đa không gian dinh dưỡng mà không làm tổn hại giữa các loài cây trồng. 1.1.1.2. Môi trường nước và hệ thống cây trồng Nước là thành phần quan trọng trong quá trình sống của cây, nước mưa là nguồn nước cung cấp chủ yếu cho cây trồng, đặc biệt là những vùng không có hệ thống tưới tiêu. Nước mưa cũng có ảnh hưởng đến quá trình canh tác như làm đất, thu hoạch, đồng thời mưa cũng gây ra lũ lụt, làm rửa trôi độ phì của đất. Nước ta có lượng mưa tương đối lớn 1600 - 2000mm/năm. Lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm và ở các vùng sinh thái khác nhau. Vào mùa mưa lượng mưa thường tập trung lớn, từ 80 - 85%, do đó dễ gây lũ lụt ở một số vùng, những tháng mùa khô lượng mưa ít, làm cho đất khô hạn. Đồng thời ngay cả trong mùa mưa có nơi cũng bị hạn hán nặng [8]. Vì vậy khi xác định hệ thống cây trồng cần phải chú ý đến lượng mưa để tránh được các hạn chế như úng lụt, hạn hán ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đặc biệt là ở những vùng đất dốc nước mưa đã gây xói mòn, rửa trôi rất mạnh. 1.1.1.3. Môi trường đất và hệ thống cây trồng Khi nghiên cứu hệ thống cây trồng trên đất dốc, các nhà khoa học cho rằng, các yếu tố làm suy giảm tính bền vững của hệ canh tác trên đất dốc là sử dụng đất không hợp lý, các chất hữu cơ dễ phân huỷ, bị rửa trôi theo dòng nước, vì thế đất rất dễ bị thoái hoá, tầng đất mặt bị xói mòn nghiêm trọng làm cho độ phì của đất giảm, cây trồng sinh trưởng kém, dẫn tới sản lượng thu được trên một đơn vị diện tích ngày càng giảm [53], [60]. Để hạn chế xói mòn đất, các nhà khoa học đã đưa ra các giải pháp như xây dựng các ruộng bậc thang, mương rãnh, bờ ngăn, luân canh, xen canh, trồng băng cây phân xanh cố định theo đường đồng mức, xây dựng hệ thống NLKH có tác dụng chống xói mòn [49], [97]. 1.1.1.4. Môi trường kinh tế - xã hội và hệ thống cây trồng Sản xuất nông lâm nghiệp là một bộ phận quan trọng trong nền kinh tế của đất nước. Điều kiện kinh tế xã hội ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất nông nghiệp ở miền núi đặc thù là địa hình phức tạp, cơ sở hạ tầng như đường giao thông liên thôn, liên xã..., đời sống nhân dân gặp nhiều khó khăn, trình độ dân trí thấp, 7 điều kiện giao lưu hàng hoá và nắm bắt thị trường còn rất khó khăn, việc phát triển kinh tế hàng hoá chưa phát triển; sản xuất lương thực chưa đủ tự cung, tự cấp [49], [66], [69], [97]. Do vậy việc phát triển hệ thống canh tác theo hướng đa dạng hoá cây trồng và áp dụng tiến bộ kỹ thuật phù hợp để xây dựng các hệ thống sản xuất theo hướng NLKH là điều rất quan trọng, đây là tiền đề cho việc mở rộng và phát triển hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hoá. 1.1.1.5. Điều kiện thị trường và hệ thống cây trồng Muốn phát triển sản xuất, chúng ta cần có chính sách đầu tư phát triển phù hợp với từng loại cây trồng, khuyến khích, phát huy hết mọi tiềm năng cho sản xuất. Sản phẩm của hệ thống canh tác nông lâm nghiệp phải phù hợp với nhu cầu thực tế và phải trở thành loại hàng hoá có tính quy mô, phải có kế hoạch phát triển thị trường sao cho đầu ra của các loại sản phẩm được ổn định, nhằm mang lại hiệu ích về cả kinh tế, môi trường và xã hội [43], [38]. 1.1.2. Cây trồng và hệ thống canh tác trên quan điểm sử dụng đất bền vững 1.1.2.1. Cây trồng: Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông lâm nghiệp. Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý là lựa chọn các loại cây trồng nào để lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu và đất đai. Trong hệ sinh thái nông nghiệp có các quần thể sống như cỏ dại, thực vật bậc thấp, các động vật nhỏ, côn trùng và vi sinh vật, các thành phần này có thể có lợi hoặc có hại cho sự sống của cây trồng nông nghiệp vì vậy trong kỹ thuật canh tác cần phải lợi dụng được mặt thuận lợi để bảo vệ cây trồng một cách có hiệu quả và kinh tế nhất [52], [84]. Trong thực tế các yếu tố quyết định hệ thống canh tác là sự thay đổi về kinh tế, kỹ thuật, giống cây trồng, gia súc, sự phối hợp giữa cây trồng với cây trồng và gia súc, biện pháp làm tăng cường độ lao động, sử dụng vốn đầu tư có lãi, tổ chức sản xuất, sản phẩm làm ra và tính hàng hoá của sản phẩm [72]. 1.1.2.2. Hệ thống canh tác: Hệ thống canh tác bao gồm các nguồn lực (đất, lao động, vốn) được sử dụng cho các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi, nghề phụ để sản xuất các nông sản (lương thực, nguyên liệu thô, tiền mặt) trong nông trại với điều kiện nhất định [100]. Hệ thống canh tác (Farming System) là sự bố trí một cách thống nhất và ổn định các ngành trong nông trại, được quản lý bởi các hộ gia đình trong môi trường tự nhiên, sinh học và kinh tế xã hội, phù hợp với mục tiêu mong muốn và nguồn lực của nông hộ [127]. 8 Hệ thống canh tác là một tập hợp các đơn vị chức năng riêng biệt trong các hoạt động trồng trọt, chăn nuôi và tiếp thị. Các đơn vị đó có mối quan hệ qua lại với nhau vì cùng dùng chung những nguồn nguyên liệu nhập từ môi trường [115]. Phạm chí Thành và Cs, 1994 [67] cho rằng hệ thống cây trồng gồm hệ thống không gian và thời gian với hệ thống biện pháp kỹ thuật được thực hiện nhằm đạt năng suất cây trồng cao và nâng cao độ phì nhiêu của đất đai. Trong các hệ canh tác thì luân canh cây trồng là biện pháp hữu hiệu nhất, các chế độ canh tác như bón phân, tưới nước, làm đất bao giờ cũng phải căn cứ vào hệ thống cây trồng. 1.1.2.3. Quan điểm sử dụng đất bền vững trong hệ thống canh tác Năm 1993, nhóm công tác Quốc tế đã kiến nghị một khung đánh giá hệ thống quản lý sử dụng đất bền vững và định nghĩa như sau:“Quản lý sử dụng đất bền vững” bao hàm các quy trình công nghệ, chính sách và hoạt động nhằm hội nhập những nguyên lý kinh tế xã hội với các mối quan tâm về môi trường sao cho có thể đồng thời: Duy trì nâng cao sản xuất và dịch vụ (sản xuất), giảm thiểu sự rủi ro cho sản xuất (an toàn), bảo vệ tiềm năng của các nguồn lợi tự nhiên và ngăn chặn sự thoái hoá chất lượng đất (bảo vệ), có khả năng thực thi được về mặt kinh tế (thực thi), có thể chấp nhận được về mặt xã hội [97], [112], [116], [117], [120]. Như vậy khái niệm bền vững được nhiều nhà khoa học trên thế giới đưa ra, chủ yếu hướng vào ba yêu cầu sau: - Bền vững về mặt kinh tế: Cây trồng cho hiệu quả kinh tế cao, được thị trường chấp nhận. - Bền vững về mặt môi trường: Loại hình sử dụng phải bảo vệ được đất đai, ngăn chặn được thoái hoá, bảo vệ được môi trường tự nhiên. - Bền vững về mặt xã hội nhân văn: Thu hút được lao động, đảm bảo đời sống xã hội. 1.2. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NÔNG LÂM KẾT HỢP 1.2.1. Nhu cầu và thách thức đối với phát triển bền vững nông thôn miền núi Xuất phát từ vấn đề khai khác nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tài nguyên rừng một cách quá mức làm cho đất đai ngày càng suy thoái, năng suất cây trồng, vật nuôi giảm mạnh do canh tác độc canh cây nông nghiệp, dẫn đến tình trạng đói nghèo ở các vùng nông thôn, đặc biệt là nông thôn miền núi ngày càng gia tăng. Vấn đề này đã được các nhà nghiên cứu nông lâm nghiệp đề cập tới trong các tài liệu [41], [53], [60]. Việc tàn phá tài nguyên rừng đã làm cho các hệ sinh thái 9 rừng trồng và hệ canh tác nông nghiệp trên đất dốc ở các vùng nông thôn thuộc các nước nhiệt đới trở nên thật mỏng manh do xói mòn rửa trôi mạnh mẽ. Đứng trước tình hình đó vấn đề đặt ra trên phạm vi toàn cầu là cần phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững, quản lý và bảo tồn các nguồn tài nguyên thiên nhiên bằng định hướng thay đổi các kỹ thuật và định chế nhằm đảm bảo thoả mãn các nhu cầu của con người của các thế hệ hiện tại và tương lai. Đó là sự phát triển đảm bảo, bảo tồn đất, nước và các nguồn gen động, thực vật, chống xuống cấp về môi trường, phù hợp về kỹ thuật, khả thi về kinh tế và được xã hội chấp nhận [113]. Rõ ràng bối cảnh thay đổi trên đã cho thấy NLKH là một nhu cầu tất yếu và cũng là một thách thức lớn cho phát triển bền vững nông thôn miền núi. 1.2.2. Các nhân tố làm tiền đề cho sự phát triển NLKH trên phạm vi toàn cầu 1.2.2.1. Các thay đổi về chính sách hỗ trợ phát triển nông thôn Trong vòng 2 thập niên 60 và 70 của thế kỷ 20, dưới sự bảo trợ của nhóm tư vấn về nghiên cứu nông nghiệp Quốc tế (CGIAR), nhiều Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Quốc tế được thành lập ở nhiều khu vực trên thế giới nhằm nghiên cứu nâng cao năng suất của các loại cây trồng và vật nuôi chủ yếu ở vùng nhiệt đới. Việc phát triển các giống cây trồng ngũ cốc năng suất cao và các kỹ thuật thâm canh liên quan nhờ vào nỗ lực của một số Trung tâm và các chương trình quốc gia có liên quan đã tạo nên một sự thay đổi lớn về năng suất nông nghiệp mà thường được gọi là Cách mạng xanh (Green Revolution) [104]. Trong chương trình LNXH của WB trong những năm 1980 không chỉ chứa đựng nhiều yếu tố của NLKH mà còn thiết kế trợ giúp nông dân thông qua gia tăng sản xuất lương thực, thực phẩm, bảo vệ môi trường… Trong thời gian này, bên cạnh phát triển nông nghiệp, FAO đặc biệt chú trọng nhấn mạnh vai trò quan trọng của lâm nghiệp trong phát triển nông thôn, khuyến cáo nông dân và nhà nước nên chú trọng đặc biệt đến các ích lợi của rừng và cây thân gỗ đến sản xuất nông nghiệp, khuyến cáo các nhà quản lý, sử dụng đất kết hợp cả nông nghiệp và lâm nghiệp vào hệ thống canh tác của họ [116]. 1.2.2.2. Nạn phá rừng và tình trạng suy thoái môi trường Vào cuối thập niên 70 và các năm đầu thập niên 80, sự suy thoái tài nguyên môi trường toàn cầu diễn ra, nhất là nạn phá rừng, đã trở thành mối quan tâm lo lắng lớn của toàn xã hội. Sự phát triển của nông nghiệp nương rẫy đi kèm với áp lực dân số, sự phát triển nông nghiệp thâm canh hóa học, độc canh trên qui mô lớn và khai thác lâm sản là những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự mất rừng, suy thoái đất đai và đa dạng sinh học. Theo ước tính của FAO (1982) [113] du canh là nguyên nhân tạo ra 10 hơn 70% của tổng diện tích rừng nhiệt đới bị mất ở châu Phi; diện tích đất rừng bỏ hóa sau nương rẫy chiếm 26,5% diện tích rừng khép tán còn lại ở châu Phi, khoảng 16% ở châu Mỹ La tin và 22,7% ở khu vực nhiệt đới của châu Á. 1.2.2.3. Sự gia tăng các mối quan tâm về nghiên cứu các hệ thống canh tác tổng hợp và các hệ thống kỹ thuật truyền thống Đã có nhiều kết quả nghiên cứu ban đầu ở nhiều khu vực trên thế giới về tính hiệu quả cao trong việc sử dụng các tài nguyên tự nhiên (đất, nước và ánh sáng mặt trời) cũng như tính ổn định cao của các hệ thống xen canh, các hệ thống canh tác tổng hợp so với hệ thống nông nghiệp độc canh. Các nghiên cứu của các nhà nhân chủng học và khoa học xã hội về hệ thống sử dụng đất đã chỉ ra tầm quan trọng của các hệ thống canh tác tổng hợp bản địa/truyền thống và lưu ý cần xem xét chúng trong quá trình phát triển các tiếp cận mới [119]. 1.2.2.4. Sự hình thành Trung tâm Quốc tế về nghiên cứu NLKH (ICRAF) Vào tháng 7 năm 1977, được sự ủy nhiệm của Trung tâm Nghiên cứu, phát triển Quốc tế (IDRC) của CaNada, John Bene đã tiến hành dự án nghiên cứu với các mục tiêu: - Xác định các khoảng trống trong đào tạo và nghiên cứu lâm nghiệp thế giới. - Đánh giá sự phụ thuộc lẫn nhau giữa nông nghiệp và lâm nghiệp ở các quốc gia nhiệt đới có thu nhập thấp và đề xuất nghiên cứu nhằm tối ưu hóa sử dụng đất. - Xây dựng các chương trình nghiên cứu lâm nghiệp nhằm tạo ra các tác động kinh tế, xã hội có ý nghĩa cho các nước đang phát triển. - Đề xuất sắp xếp về tổ chức, thể chế để thực hiện các nghiên cứu trên một cách có hiệu quả và chuẩn bị kế hoạch hành động để có được ủng hộ của các nhà tài trợ Quốc tế. Mặc dù với mục đích ban đầu là xác định các ưu tiên nghiên cứu cho lâm nghiệp nhiệt đới, nhóm nghiên cứu của Bene đã đi đến kết luận rằng: để tối ưu hóa sử dụng đất nhiệt đới, ưu tiên số một nên là nghiên cứu và phát triển các hệ thống kết hợp giữa lâm nghiệp với nông nghiệp và chăn nuôi. Hay nói cách khác, đã có một sự chuyển dịch trọng tâm từ lâm nghiệp sang những khái niệm sử dụng đất rộng hơn, phù hợp hơn ở cả hai phương diện trực tiếp (trước mắt) và dài hạn [101]. Báo cáo dự án này của IDRC đã được các cơ quan Quốc tế xem xét và dẫn đến sự hình thành Hội đồng Quốc tế về nghiên cứu NLKH vào năm 1977, đến năm 1991 cơ quan này được đổi tên thành Trung tâm Quốc tế về nghiên cứu NLKH