Tài liệu Nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng phục vụ chương trình xây dựng nông thôn mới ở vùng ngoại thị của thị xã sơn tây hà nội

MỤC LỤC Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục bảng vii Danh mục các từ và thuật ngữ viết tắt ix I. MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục đích nghiên cứu 1 1.3. Các yêu cầu của đề tài 2 1.4. Giới hạn của đề tài 2 1.5. Những điểm mới của luận văn 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 Cơ sở lý luận của đề tài 3 1.1. 1.1.1. Một số khái niệm 3 1.1.2. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu 7 1.1.3. Mối quan hệ tương tác giữa các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội và hệ thống cây trồng 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài. 8 16 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 16 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước 22 1.3 Xây dựng nông thôn mới ở thị xã Sơn Tây CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 32 2.1. Đối tượng và thời gian nghiên cứu 32 2.2. Nội dung nghiên cứu 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1. Phương pháp thu thập thông tin 32 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv 2.3.2. Điều tra trực tiếp 32 2.3.3. Các thí nghiệm 33 2.4. 34 Phương pháp phân tích số liệu 2.4.1. Phân tích mối quan hệ giữa khí hậu thời tiết và mùa vụ trồng lúa 34 2.4.2. Phân tích mối quan hệ giữa địa hình, đất đai và hệ thống sử dụng đất 34 2.4.3. Phân tích hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của các hệ thống luân canh cây trồng 34 2.4.4. Phân tích kết quả thí nghiệm 35 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1. Môi trường tự nhiên kinh tế, xã hội chi phối sự hình thành hệ thống cây trồng 36 3.1.1. Vị trí địa lý và khả năng phát triển kinh tế 36 3.1.2. Đặc điểm khí hậu, đất đai và sự hình thành hệ thống sử dụng đất 36 3.1.3. Đặc điểm kinh tế, xã hội chi phối sự hình thành hệ thống cây trồng ở thị xã Sơn Tây 41 3.1.4. Thực trạng kinh tế và tổ chức sản xuất chi phối sự hình thành hệ thống cây trồng 45 3.1.5. Đánh giá tiềm năng phát triển của Thị xã Sơn Tây 50 3.2. 52 Thực trạng hệ thống cây trồng 3.2.1. Về loại cây trồng 52 3.2.2. Về giống cây trồng 52 3.2.3. Hệ thống luân canh cây trồng trên đất ruộng ở thị xã Sơn Tây 54 Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng ở thị xã Sơn Tây 62 3.3.1. Nghiên cứu mối quan hệ giữa đặc điểm khí hậu và mùa vụ trồng trọt 62 3.3.2. Lựa chọn công thức luân canh cây trồng ở thị xã Sơn Tây 66 3.3.3. Cải tiến giống cây trồng ở thị xã Sơn Tây 75 3.3. 3.4. Tái cơ cấu hệ thống cây trồng phục vụ chương trình xây dựng nông thôn mới ở thị xã Sơn Tây Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 78 Page v 3.4.1. Tái cơ cấu khoa học công nghệ 78 3.4.2. Tái cơ cấu về tổ chức sản xuất 80 3.4.3. Sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên 81 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83 1. Kết luận 83 2. Đề nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 85 Page vi DANH MỤC BẢNG Tên bảng Nội dung Trang Bảng 3.1. Một số yếu tố khí hậu nông nghiệp tại thị xã Sơn Tây 37 Bảng 3.2. Hiện trạng các loại hình sử dụng đất năm 2014 40 Bảng 3.3. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2014 40 Bảng 3.4. Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp, trồng cây hàng năm ở thị xã Sơn Tây (phân theo địa hình) 41 Bảng 3.5. Năng suất cây màu trên đất bãi 54 Bảng 3.6. Sản xuất rau vụ đông trên đất bãi 55 Bảng 3.7. Sản xuất rau vụ xuân trên đất bãi 56 Bảng 3.8. Các công thức trồng trọt rau màu trên đất cao trong đồng 56 Bảng 3.9. Các công thức trồng trọt trên đất 2 màu 1 lúa 57 Bảng 3.10. Các công thức trồng trọt trên đất trũng vàn ở trong đồng 58 Bảng 3.11. Các công thức trồng trọt trên đất thấp ở trong đồng 59 Bảng 3.12: Năng suất và hiệu quả kinh tế của sản xuất lúa ở thị xã Sơn Tây 63 Bảng 3.13. Hiệu quả kinh tế của các công thức trồng trọt chuyên màu ở trên đất bãi 66 Bảng 3.14. Hiệu quả xã hội của các công thức trồng trọt chuyên màu trên đất bãi 67 Bảng 3.15. Hiệu quả môi trường của các công thức trồng trọt chuyên mầu trên đất bãi 67 Bảng 3.16. Hiệu quả kinh tế sản xuất rau vụ đông trên đất bãi của thị xã Sơn Tây 68 Bảng 3.17. Hiệu quả kinh tế sản xuất rau vụ xuân trên đất bãi ở thị xã Sơn Tây 69 Bảng 3.18. Hiệu quả kinh tế của các công thức trồng trọt rau màu trên đất cao ở trong đồng 70 Bảng 3.19. Hiệu quả môi trường của các công thức trồng trọt rau màu trên đất cao ở trong đồng 71 Bảng 3.20. Hiệu quả môi trường của các công thức trồng trọt rau màu trên đất cao ở trong đồng Bảng 3.21. Hiệu quả kinh tế của các công thức trồng trọt 1 lúa 2 màu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 71 72 Page vii Bảng 3.22. So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức trồng trọt trên đất vàn 73 Bảng 3.23. So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức sử dụng đất trên đất trũng 74 Bảng 3.24. Kết quả lựa chọn từ thực tế sản xuất 75 Bảng 3.25. Đặc điểm giống lúa lai lựa chọn trong vụ xuân năm 2015 76 Bảng 3.26. Đặc điểm giống lúa thuần lựa chọn trong vụ xuân 2015 77 Bảng 3.27. Các công thức trồng trọt lựa chọn phục vụ chương trình xây dựng nông thôn mới 79 Bảng 3.28. Một số cây trồng hàng hóa có ở thị xã Sơn Tây trong những năm tới 79 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1 2 3 CCCT CNH - HĐH DT Cơ cấu cây trồng Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa Diện tích 4 DV Dịch vụ 5 DVNN Dịch vụ nông nghiệp 6 GT Giá trị 7 GTSX Giá trị sản xuất 8 HTCT Hệ thống cây trồng 9 HTNN Hệ thống nông nghiệp 10 HTTT Hệ thống trồng trọt 11 LĐ Lao động 12 LM Lúa mùa 13 LX Lúa xuân 14 NN Nông nghiệp 15 NNTS Nông nghiệp thủy sản 16 NS Năng suất 17 18 NTM PTNT Nông thôn mới Phát triển nông thôn 19 SL Sản lượng 20 TNHH Trách nhiệm hữu hạn 21 Tr.đ Triệu đồng 22 TS Thủy sản 23 XD Xây dựng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ix I. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Thị xã Sơn Tây là một đơn vị hành chính của Hà Nội, ở đây có 2 khối cư dân: cư dân đô thị và cư dân nông thôn nên đề tài nghiên cứu được giới hạn trong nhóm cư dân nông thôn (vùng ngoại ô). Nông nghiệp ở vùng ngoại ô được hình thành từ kinh tế hộ nông dân với đặc điểm là ruộng đất ít lại phân tán nên rất khó cơ giới và tổ chức sản xuất; hậu quả là giá thành sản xuất cao. Quỹ đất sản xuất, nguồn lao động, nguồn vốn và kỹ năng nghề nghiệp của các hộ là rất khác nhau; sản xuất của nhiều hộ thường áp dụng cách làm theo, sản xuất không có kế hoạch, vì vậy thường gặp hiện tượng những năm mất mùa thì được giá, những năm được mùa thì mất giá; kết quả của sản xuất không bền vững. Hiện nay thị xã Sơn Tây cùng với cả nước xây dựng nông thôn mới, hệ thống cây trồng trong nông thôn mới được xây dựng từ sự liên kết giữa 4 nhà; các nhà nông liên kết với nhau về ruộng đất, lao động, vốn và kỹ năng sản xuất để hình thành cánh đồng mẫu lớn. Nhà nông liên kết với nhà khoa học để chọn lựa các hệ thống kỹ thuật, trong đó có hệ thống cây trồng. Nhà nông liên kết với các doanh nghiệp để được cung cấp các vật tư phục vụ sản xuất chế biến và tiêu thụ nông sản. Nhà nông liên kết với Nhà nước để được vay vốn và đảm bảo về pháp lý trong mối liên kết. Trong thời gian thực tập tôi lựa chọn đề tài: "Nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng phục vụ chương trình xây dựng nông thôn mới ở vùng ngoại thị của thị xã Sơn Tây" để viết luận văn thạc sĩ. 1.2. Mục đích nghiên cứu Góp phần làm rõ thêm nội hàm của hệ thống cây trồng trong xây dựng nông thôn mới. Về chọn loại cây trồng, giống cây trồng và hệ thống ử dụng đất ở từng điều kiện sinh thái theo hướng tăng thu nhập bền vững cho nhân dân thị xã Sơn Tây. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 1 1.3. Yêu cầu của đề tài - Xác định rõ các môi trường sinh thái thuộc vùng sản xuất nông nghiệp của cả thị xã Sơn Tây. - Đánh giá chi tiết thực trạng hệ thống cây trồng ở các điều kiện sinh thái, tìm ra những biện pháp có hiệu quả để kế thừa những biện pháp không hiệu quả để loại bỏ. - Kết quả nghiên cứu bổ sung vào hệ thống cây trồng hiện tại. - Đề xuất được hệ thống cây trồng mới cho vùng ngoại thị của thị xã Sơn Tây. 1.4. Giới hạn của đề tài - Thị xã Sơn Tây có 2 dạng địa hình: Địa hình bán sơn địa và địa hình đất bằng. Trong luận văn chúng tôi xin được giới hạn phạm vi nghiên cứu là hệ thống cây trồng trên đất ruộng địa hình bằng phẳng. - Để cho hệ thống cây trồng đạt hiệu quả cao nhà nghiên cứu không chỉ chú ý tới loại cây trồng, giống cây trồng, công thức luân canh cây trồng mà còn phải chú ý tới các biện pháp canh tác khác như kỹ thuật trồng trọt, bón phân, bảo vệ thực vật,… nhưng do giới hạn về thời gian nghiên cứu và yêu cầu của đề tài chúng tôi xin được giới hạn vào một số nội dung như loại cây trồng, giống cây trồng và công thức luân canh để viết trong luận văn này. 1.5. Những điểm mới của luận văn Về lý luận: Góp phần làm rõ thêm phương pháp luận trong nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng trong xây dựng nông thôn mới. Về thực tiễn: Lựa chọn được một số loại cây trồng, công thức trồng trọt phù hợp với một số điều kiện địa hình đất đai hiện tại ở thị xã Sơn Tây. Chọn lựa được một số giống lúa phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội hiện nay ở thị xã Sơn Tây. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài 1.1.1. Một số khái niệm 1.1.1.1. Hệ thống cây trồng Theo Phạm Chí Thành (1988) thì hệ thống cây trồng có nội hàm gồm loại cây trồng, giống cây trồng và công thức luân canh cây trồng trong năm trên một mảnh đất cụ thể. Theo Phạm Chí Thành và Trần Đức Viên (2012) xây dựng nông thôn mới có nội hàm gồm xây dựng hệ hống biện pháp kỹ thuật, xây dựng hệ thống tổ chức sản xuất và xây dựng hệ thống sử dụng nguồn tài nguyên. Những năm trước đây, hệ thống cây trồng được xây dựng phục vụ cho nền nông nghiệp lấy hộ nông dân làm đơn vị sản xuất cơ sở. Người nông dân trồng trọt loại cây trồng gì, giống gì và công thức luân canh nào trên mảnh ruộng của họ là tùy thuộc vào các yếu tố bên ngoài gồm các yếu tố tự nhiên, các yếu tố kinh tế xã hội của vùng, các yếu tổ bên trong như đất đai, lao động, tiền vốn và kỹ năng nghề nghiệp của nông hộ (Phạm Chí Thành và cộng sự 1996). Hiện nay Việt Nam đang xây dựng nông thôn mới theo hướng sản xuất hàng hóa tập trung. Người nông dân trồng trọt như thế nào là tùy thuộc vào các yếu tố bên ngoài như điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội, còn các yếu tố bên trong không còn phụ thuộc nhiều vào nông hộ nữa. Người quyết định hệ thống cây trồng là hiệp hội sản xuất (Phạm Chí Thành và Trần Đức Viên, 2012). Hiệp hội sản xuất là sự liên kết giữa các hộ nông dân với nhau, liên kết giữa người nông dân với các nhà khoa học, liên kết giữa nông dân với ngân hàng và những người làm thương mại dịch vụ. 1.1.1.2. Khái niệm về nông thôn Các quốc gia trên thế giới trong quá trình phát triển đều phân các vùng lãnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3 thổ của mình thành 2 khu vực là thành thị và nông thôn. Hiện nay trên thế giới vẫn chưa có định nghĩa chuẩn xác về nông thôn, còn nhiều quan điểm khác nhau. Có quan điểm cho rằng cần dựa vào chỉ tiêu trình độ phát triển của cơ sở hạ tầng. Quan điểm khác lại cho rằng nên dựa vào chỉ tiêu trình độ tiếp cận thị trường phát triển hàng hóa để xác định vùng nông thôn. Đến nay, khái niệm nông thôn được thống nhất với quy định tại Thông tư số 54/2009/TT-BNNPTNT ngày 21-8-2009 của Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn hướng đẫn thực hiện Bộ tiêu chí quốc gia về nông thôn mới, cụ thể: “Nông thôn là phần lãnh thổ không thuộc nội thành, nội thị các thành phố, thị xạ, thị trấn được quản lý bởi cấp hành chính cơ sở là Ủy ban nhân dân xã”. Nông thôn Việt Nam hiện có khoảng 70% dân số sinh sống. Việt Nam vẫn là nước nông nghiệp, vì vậy nông thôn có vai trò quan trọng: - Sản xuất ra sản phẩm thiết yếu như lương thực, thực phẩm và sản xuất nguyên liệu cho công nghiệp. - Nông thôn Việt Nam có 54 dân tộc sinh sống, ảnh hưởng mạnh mẽ đến tình hình kinh tế, an ninh quốc phòng. - Chiếm đại đa số tài nguyên đất đai, rừng, biển, động thực vật, ảnh hưởng đến bảo vệ môi trường sinh thái, phát triển bền vững. Do vậy phát triển nông thôn luôn là mục tiêu quan trọng trong phát triển đất nước. 1.1.1.3. Khái niệm về Nông thôn mới Hiện nay, chưa có một định nghĩa chính thức về nông thôn mới. Theo nhiều cán bộ địa phương cho rằng: “Nông thôn mới phải tập trung vào xây dựng cơ sở hạ tầng làm đòn bẩy phát triển các ngành nghề khác.” “Nông thôn mới đạt được bộ tiêu chí do Chính phủ ban hành (19 tiêu chí)”. “Nông thôn mới phải cải tạo được cảnh quan, bảo vệ môi trường phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. “Nông thôn mới phải áp dụng khoa học kĩ thuật mới, nâng cao thu nhập Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4 cho người dân”. Dựa trên các quan điểm của Phạm Chí Thành và Trần Đức Viên (2012) như sau: “Một vùng làng, xã được xem là nông thôn mới khi ở đó có sự kết hợp giữa khoa học công nghệ, tổ chức sản xuất và sử dụng họp lý nguồn tài nguyên để tạo ra môi trường sống trong lành, người dân có thu nhập cao và ổn định”. Theo Nghị quyết số 26 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa X) về nông nghiệp, nông dân, nông thôn, thì nông thôn mới là khu vực nông thôn có kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội từng bước hiện đại; cơ cấu kinh tế và các hình thức tổ chức sản xuất hợp lý, gắn nông nghiệp với phát triển nhanh công nghiệp, dịch vụ; gắn phát triển nông thôn với đô thị theo quy hoạch; xã hội nông thôn dân chủ, ổn định, giàu bản sắc văn hóa dân tộc; môi trường sinh thái được bảo vệ; an ninh trật tự được giữ vững; đời sống vật chất và tinh thần của người dân ngày càng được nâng cao; theo định hướng xã hội chủ nghĩa. Nghị quyết 26/NQTW ngày 28/05/2008 đã nêu một cách tổng quát về mục tiêu, nhiệm vụ cũng như phương thức tiến hành quá trình xây dựng nông thôn mới trong giai đoạn hiện nay, phù hợp với điều kiện thực tiễn phát triển của đất nước. Quan điểm đó của Đảng là sự kế thừa và phát huy những bài học kinh nghiệm lịch sử về phát huy sức mạnh toàn dân, huy động mọi nguồn lực để tạo ra sức mạnh tổng hợp xây dựng nông thôn mới. Thực hiện đường lối của Đảng, ngày 28/10/2008, Chính phủ đã ra Nghị quyết số 24/2008/NQ-CP ban hành một chương trình hành động của Chính phủ về xây dựng nông nghiệp, nông dân và nông thôn, thống nhất nhận thức, hành động về nông nghiệp, nông dân, nông thôn và Chương trình mục tiêu Quốc gia về xây dựng nông thôn mới. Nội dung chính của Chương trình mục tiêu Quốc gia về xây dựng nông thôn mới là: xây dựng, tổ chức cuộc sống của dân cư nông thôn theo hướng văn minh, hiện đại, giữ gìn bản sắc văn hóa và môi trường sinh thái gắn với Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 5 phát triển đô thị, thị trấn, thị tứ. Nghị quyết Đại hội lần thứ XI của Đảng đã nêu rõ phương hướng, nhiệm vụ của xây dựng nông thôn mới đến năm 2020 là: Tiếp tục triển khai chương trình xây dựng nông thôn mới phù hợp với đặc điểm từng vùng theo các bước đi cụ thể, vững chắc trong từng giai đoạn, giữ gìn và phát huy nét văn hóa bản sắc của nông thôn Việt Nam Bộ tiêu chí quốc gia về nông thôn mới là căn cứ để các địa phương chỉ đạo thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia xây dựng nông thôn mới; là cơ sở để đánh giá công nhận xã đạt chuẩn nông thôn mới. Chủ tịch Uỷ ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương căn cứ quy định của Trung ương để xác định mức đạt phù hợp với điều kiện thực tế đối với từng huyện, xã trên địa bàn nhưng vẫn đảm bảo đạt mức chung của tỉnh theo quy định của Bộ tiêu chí quốc gia. Đồng thời giao các Sở chuyên ngành chịu trách nhiệm hướng dẫn việc thực hiện, đánh giá, công nhận đạt tiêu chí hoặc chỉ tiêu thuộc phạm vi quản lý nhà nước của ngành trên cơ sở các văn bản hướng dẫn cụ thể của Bộ, ngành, Trung Ương. Mô hình nông thôn mới được quy định bởi các tính chất: đáp ứng yêu cầu phát triển, có sự đổi mới về tổ chức, vận hành và cảnh quan môi trường, đạt hiệu quả cao nhất trên tất cả các mặt kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội, tiến bộ hơn so với mô hình cũ, chứa đựng các đặc điểm chung, có thể phổ biến và vận dụng trên cả nước. 1.1.1.4. Xây dựng nông thôn mới Xây dựng nông thôn mới có nội hàm thực hiện bộ tiêu chí về xây dựng nông thôn: Ý nghĩa của Bộ tiêu chí quốc gia nông thôn mới: - Bộ tiêu chí là căn cứ để xây dựng nội dung Chương trình mục tiêu quốc gia về xây dựng nông thôn mới, là chuẩn mực để các xã lập kế hoạch phấn đấu đạt 19 tiêu chí nông thôn mới. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 6 - Là căn cứ để chỉ đạo và đánh giá kết quả thực hiện xây dựng NTM của các địa phương trong từng thời kỳ; đánh giá công nhận xã, huyện, tỉnh đạt nông thôn mới; đánh giá trách nhiệm của các cấp uỷ Đảng, chính quyền xã trong thực hiện nhiệm vụ xây dựng nông thôn mới. 1.1.1.5. Phân loại loại hình nông nghiệp (1) Nông nghiệp tự cung, tự cấp Theo Phạm Chí Thành và công sự (1996) thì tự cung, tự cấp là nền nông nghiệp sản xuất ra sản phẩm là để ăn. Họ sản xuất là để phục vụ cho gia đình họ sản phẩm dư thừa là để bán và mua những cái mà họ không sản xuất ra được. (2) Nông nghiệp hàng hóa Theo Phạm Chí Thành và cộng sự (1996) thì nông nghiệp hàng hóa là nền nông nghiệp sản xuất ra để bán, sản phẩm để bán được hình thành tùy thuộc vào lợi thế so sánh về điều kiện tự nhiên, nhu cầu của thị trường. Thị trường cần loại sản phẩm nào? Số lượng bao nhiêu? Chất lượng như thế nào? Và giá mà người mua có thể trả? Đề tài nghiên cứu nhằm phục vụ cho loại hình nông nghiệp sản xuất hàng hóa vì vậy phải căn cứ vào điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội cụ thể để chọn ra loại cây trồng, giống cây trồng, công thức trồng trọt có lợi thế về kinh tế xã hội và môi trường…(Vũ Đức Kính - 2014, 2015) 1.1.2. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu Phương pháp tiếp cận nghiên cứu trong thực hiện đề tài nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng phục vụ chương trình xây dựng nông thôn mới là tiếp cận hệ thống (Phạm Chí Thành và cộng sự, 1996). Tiếp cận hệ thống có nội hàm: - Khi nghiên cứu một hệ thống không thể nghiên cứu riêng lẻ các phần tử mà phải nghiên cứu trong mối quan hệ với các phần tử khác và phải đặc biệt chú ý đến các thuộc tính mới xuất hiện. Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 7 - Khi nghiên cứu một hệ thống trong môi trường của nó xem xét sự tương quan giữa hệ thống và môi trường mới có thể xác định rõ hơn hành vi và mục tiêu hoạt động của hệ thống cũng như các ràng buộc mà ngoại cảnh áp dụng đặt lên hệ thống. - Các hệ thống thực tế thường là các hệ thống có cấu trúc phân cấp, do đó phải xác định rõ mức cấu trúc. - Các hệ thống thường là các hệ thống hữu ích, tức là sự hoạt động của hệ thống có thể điều khiển được nhằm đạt được những mục tiêu đã định. Từ đó nảy sinh vấn đề cần phải kết hợp các mục tiêu. - Với mỗi hệ thống điều quan tâm chủ yếu là hành vi của nó, song hành vi lại phụ thuộc vào cấu trúc của hệ thống một cách tái định hoặc ngẫu nhiên. Do đó phải kết hợp cấu trúc với hành vi. - Các hệ thống thực tế thường là đa cấu trúc (chồng chất các cấu trúc). Vì vậy phải nghiên cứu theo nhiều giác độ rồi kết hợp lại. Người ta đi từ việc nghiên cứu cấu trúc hiện sang nghiên cứu cấu trúc mờ. 1.1.3. Mối quan hệ tương tác giữa các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội và hệ thống cây trồng 1.1.3.1. Quan hệ giữa khí hậu và hệ thống cây trồng Theo Trần Đức Hạnh và cộng sự (1997) thì: Khí hậu là một thành phần rất quan trọng của các hệ sinh thái, là tổng hợp các yếu tố thời tiết, là một trong những yếu tố quyết định hệ thống trồng trọt của mỗi vùng. Vì vậy xác định hệ thống cây trồng, điều quan tâm đầu tiên là các yếu tố cấu thành khí hậu. Khí hậu tạo năng lượng chủ yếu cho quá trình hình thành chất hữu cơ, tạo năng suất cây trồng. Hệ thống cây trồng tận dụng cao nhất điều kiện khí hậu sẽ có tổng giá trị sản phẩm và giá trị kinh tế cao nhất. Hệ thống cây trồng hợp lý là phải tránh được tác hại của các điều kiện bất lợi của khí hậu. Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý cho một vùng là phải tận dụng được sản phẩm có giá trị cao nhất trên cơ sở nắm bắt cụ thể các chế độ mưa, nắng trong năm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 8 trong mùa vụ ở từng khu vực. Hệ thống cây trồng và khí hậu có mối quan hệ chặt chẽ. Khi mà yếu tố khí hậu ổn định thì có một hệ thống cây trồng thích ứng và ổn định. Yếu tố khí hậu thay đổi phụ thuộc nhiều vào hoàn lưu khí quyển của vùng. Những yếu tố khí hậu quyết định đến hệ thống cây trồng là: Nhiệt độ (trung bình, tối cao, tối thấp, biên độ nhiệt độ), ánh sáng (bức xạ quang hợp, độ dài ngày) và nguồn nước (nước mặn, nước ngầm, lượng mưa/năm, thoát hơi nước). Các yếu tố này ảnh hưởng rất lớn đến sản xuất, chất lượng cây trồng, khi chúng ta tác động theo chiều hướng có lợi thì năng suất cây trồng cao. * Tài nguyên ánh sáng và bức xạ quang hợp - Độ dài ngày: ánh sáng bức xạ mặt trời nói chung và độ dài ngày nói riêng rất có ý nghĩa trong việc lựa chọn giống cây trồng để đưa vào vùng cần thiết, đặc biệt với cây trồng có độ phản ứng dài ngày. Độ dài ngày ở một vĩ độ không đổi nhưng thay đổi theo thời gian và theo mùa. Mùa sinh trưởng của cây trồng thay đổi theo mùa nhiệt và mùa mưa, ẩm. Do vậy, khi xem xét vai trò của ánh sáng đối với cây trồng phải xem xét độ dài ngày theo mùa sinh trưởng của cây trồng. - Bức xạ quang hợp: bức xạ mặt trời đặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp. Thứ nhất ánh sáng là nguồn năng lượng mà cây xanh chuyển thành năng lượng hóa học qua quá trình quang hợp; thứ hai, bức xạ là nguồn năng lượng chính trong quá trình bốc hơi, quyết định nhu cầu nước của cây trồng. Những sóng bức xạ tham gia vào quá trình quang hợp gọi là bức xạ hoạt động quang hợp. Tổng hợp bức xạ cao hay thấp gián tiếp cho ta biết năng suất tiềm năng của cây trồng cao hay thấp. - Số giờ nắng: số giờ nắng cũng là cơ sở để tính ra bức xạ quang hợp. số giờ nắng liên quan đến sinh trưởng của cây trồng, số giờ nắng tác động trực tiếp đến quá trình quang hợp, tổng hợp chất khô của cây trồng, số giờ nắng quyết định độ dài ngày và cường độ ánh sáng. Theo Đào Thế Tuấn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9 (1997): số giờ nắng/ngày và cường độ ánh sáng ở giai đoạn cuối vụ liên quan chặt chẽ đến năng suất cây trồng (đối với cây lúa là 45 ngày cuối vụ), số giờ nắng/ngày và số giờ nắng/vụ có ý nghĩa quan trọng đối với cây lúa: Nếu số giờ nắng/ngày dưới 3 giờ thì cây thiếu nắng, từ 3,1-6,0 giờ thì cây đủ nắng, trên 6 giờ là điều kiện tối ưu. * Tài nguyên nhiệt - Tích nhiệt: là đơn vị biểu hiện thời gian cần thiết để thực hiện hoàn thành một giai đoạn hay cả một vòng sinh trưởng, phát triển. Thông qua tích nhiệt cả năm của một vùng nào đó có thể nắm bắt khả năng gieo trồng số vụ trong năm. - Biên độ ngày, đêm của nhiệt độ (chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất) được xem như là một chỉ tiêu phân loại khí hậu. Đối với sản xuất nông nghiệp, biên độ ngày, đêm có tác dụng lớn đối với quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, đặc biệt trong quá trình quang hợp tích lũy vật chất và quá trình hô hấp vào ban đêm. Do đó, đối với từng vùng thời gian có nhiệt độ ngày càng lớn chính là thời gian thích hợp và thuận lợi với quá trình ra hoa, tạo quả và làm hạt (củ) của nhiều loại cây trồng. Biên độ nhiệt độ chênh lệch càng cao thì năng suất càng cao do cường độ quang hợp ban ngày vẫn ổn định mà hô hấp lại giảm vào ban đêm, tạo nên năng suất cao, đặc biệt sẽ làm tăng chất lượng nông sản. * Lượng mưa, chế độ mưa: Mưa là một trong những yếu tố rất quan trọng của khí hậu nói chung và khí hậu nông nghiệp nói riêng. Lượng mưa trung bình hàng tháng hay hàng năm chỉ thể hiện đặc trưng chung của một vùng khí hậu nhất định. Nước mưa cung cấp phần lớn lượng nước mà cây yêu cầu, nhất là các vùng đất không có khả năng tưới tiêu theo hệ thống thủy lợi. Nước mưa ảnh hưởng đến quá trình canh tác và quy hoạch. Do vậy khi xác định hệ thống cây trồng cũng cần chú ý đến lượng mưa hàng năm, hàng vụ ở các tiểu vùng sinh thái (Lê Duy Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 10 Thước, 1991; Bùi Quang Toản, 1993). Lượng mưa hay độ ẩm tác động rất rõ đến quá trình sinh trưởng, phát triển của hầu hết các loại cây trồng, đặc biệt là giai đoạn ra hoa. Thiếu nước trước hoặc sau khi ra hoa cây sẽ giảm năng suất rất nghiêm trọng, nhưng ngược lại vào thời kỳ này nếu mưa nhiều cũng gây tác hại rất lớn, cây khó có khả năng hấp thụ hoàn toàn, đất ngập úng bị thiếu không khí ảnh hưởng đến hoạt động của bộ rễ và sự sinh trưởng của cây. * Chế độ gió: Chế độ gió ảnh hưởng đến chế độ nhiệt và có sự phân bố rõ theo mùa. - Gió mùa Đông Bắc: về mùa đông do vùng ôn đới lạnh giá tạo nên các áp lực cao lục địa và di chuyển xuống phía Nam hoặc Đông Nam địa Trung Quốc, rìa phía Nam của nó lấn xuống miền Bắc nước ta gây nên gió mùa Đông Bắc. Gió mùa Đông Bắc ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến khí hậu các tỉnh miền Bắc từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau. Gió mùa Đông Bắc đột ngột làm giảm nhiệt độ 7-10°C so với bình quân nên thường gây hiệu quả xấu đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đối với sản xuất lúa xuân. - Gió Tây Nam khô nóng xuất phát từ áp thấp khô nóng Ấn Độ - Miến Điện hoặc từ vịnh Bengan, khi qua dải núi cao Trường Sơn phần nhiều hơi nước giữ lại ở phía Tây Nam, khi vào đến nước ta thì trở lên khô và nóng, nhưng chỉ xuất hiện từng đợt. Ở khu vực các tỉnh miền Bắc, gió Tây Nam khô nóng thường bắt đầu vào tháng 6 kết thúc vào tháng 8 và gây hậu quả xấu như: đất thiếu nước, cây cối khô héo, giảm năng suất, tăng tích lũy sắt, nhôm, pH giảm gây thoái hóa đất, Gió Tây Nam nóng xuất hiện làm tăng cường độ bốc hơi nước, nếu xuất hiện vào thời kỳ lúa xuân trổ bông, thụ phấn sẽ gây ảnh hưởng lớn đến năng suất. Khả năng bảo đảm nhiệt độ và độ ẩm cho các loại cây trồng ngắn là hai yếu tố chính để xem xét, bố trí hệ thống cây trồng. Từ đó các nhà nông học đã đưa ra các khái niệm về cây ưa nóng, cây ưa lạnh và cây trung gian với nhiệt Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 11 độ ở ranh giới 20°C. Cây ưa nóng là các loại cây có thể sinh trưởng tốt, ra hoa, kết quả tốt ở nhiệt độ trên 20°C như cây lúa, mía, lạc... Cây ưa lạnh là những loại cây sinh trưởng tốt, ra hoa, kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 20°C. Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý là cần nắm cụ thể các chế độ mưa, nắng trong năm, trong từng mùa vụ ở khu vực. Có thế mới tận dụng được tối ưu các điều kiện thời tiết vùng đó để nhằm tạo ra được một khối lượng sản phẩm có giá trị cao nhất. Việc bố trí hệ thống cây trồng, đặc biệt với cây hàng năm phụ thuộc rất nhiều vào tổng tích ôn hàng năm ở từng vùng, tiểu vùng sinh thái và nhiệt lượng cây cần để hoàn thành chu trình sinh trưởng và phát triển. 1.1.3.2. Quan hệ giữa đất đai và hệ thống cây trồng Đất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái, là nguồn cung cấp nước và dinh dưỡng cho cây trồng. Điều kiện đất đai là một trong những căn cứ quan trọng sau điều kiện khí hậu để bố trí hệ thống cây trồng. Tùy thuộc vào điều kiện địa hình, độ dốc, chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới của đất... để bố trí hệ thống cây trồng phù hợp (Phạm Văn Chiêu, 1964; Ngô Thế Dân và Trần An Phong, 1993; Bùi Thị Xô, 1994; Vũ Đức Kính, 2014; Nguyễn Thị Bông, 2014). Quá trình sản xuất nông nghiệp trên đất bằng ít chịu sự tác động của các nhân tố tự nhiên, kinh tế, xã hội so với các vùng đất dốc; tình trạng xói mòn đất và khô hạn cũng sẽ ít hơn nên tính bền vững của hệ canh tác trên đất bằng cao hơn; năng suất, sản lượng cây trồng và hiệu quả kinh tế thu được cũng cao và ổn định hơn. Một số nhà khoa học nông nghiệp cho rằng quá trình phát triển của hệ thống cây trồng là sự phát triển đồng ruộng đi từ cao đến thấp. Có nghĩa là hệ thống cây trồng đã phát triển trên hệ thống đất cao trước sau đó mới đến đất thấp. Đây là quá trình hình thành của hệ sinh thái đồng ruộng. 1.1.3.3. Quan hệ giữa loại cây trồng và hệ thống cây trồng Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp. Bố trí hệ Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 12 thống cây trồng là lựa chọn loại cây trồng nào lợi dụng tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai ở vùng đó hoặc tạo cho cây trồng phát huy nhiều nhất khả năng thích ứng của chúng với điều kiện của vùng (Nguyễn Vy, 1982). Khác với điều kiện khí hậu, đất đai là yếu tố mà con người ít có khả năng thay đổi bản chất theo mong muốn Các nhà canh tác học (Lý Nhạc và cộng sự, 1987) cho biết ở vùng khí hậu nhiệt đới có tài nguyên ánh sáng, nguồn nước, chất dinh dưỡng chưa được sử dụng đúng mức, còn có thể khai thác tăng vụ sản xuất lên hơn nữa. Điển hình nhất là cuộc cách mạng xanh ở các nước nhiệt đới đã du nhập và sản xuất thành công nhiều giống lúa nước ngắn ngày, năng suất cao có thể gieo trồng 2-3 vụ/năm. Các chế độ trồng xen, trồng gối liên tiếp nhau với các loại cây trồng khác nhau đã được chú ý nhiều ở hầu hết các nước có nền nông nghiệp phát triển, nhất là ở những nước ít có diện tích canh tác nhưng dân số đông. Cùng với sự phát triển của lực lượng sản xuất và tiến bộ khoa học, sự phân công trong nội bộ ngành nông nghiệp ngày càng có sự thay đổi về tỷ lệ và phát triển thêm nhiều nghề mới, xuất hiện nhiều phân hệ mang tính liên tục và không ngừng hoàn thiện, phù hợp với nhu cầu tiêu dùng của xã hội về các nông sản phẩm. Quá trình sản xuất và tiêu dùng là 2 quá trình đan xen mang tính lịch sử và xã hội, có tác động qua lại lẫn nhau. Sản xuất nông nghiệp ngày càng phát triển, phong phú và đa dạng thì càng đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng của xã hội ngày càng cao. Sự xuất hiện nhu cầu tiêu dùng mới là động lực thúc đẩy quá trình cải tiến cơ cấu sản xuất nông nghiệp, tạo ra nhiều sản phẩm mới. Quan hệ này tuân theo nguyên lý phát triển, được chuyển đổi từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp và ngày càng hoàn thiện hơn. 1.1.3.4. Quan hệ giữa phương thức canh tác, quần thể sinh vật với hệ thống cây trồng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 13 Các biện pháp kỹ thuật như làm đất, tưới nước, bón phân, chăm sóc, cải tạo đất, trừ cỏ dại, sâu bệnh, chọn tạo giống cây trồng năng suất cao, chất lượng tốt, luân canh cây trồng theo thời vụ... đều được coi là liên quan chặt chẽ đến hệ thống cây trồng. Trong các hệ thống sinh vật nhân tạo, các thành phần cỏ dại, thực vật bậc thấp, động vật nhỏ, côn trùng, vi sinh vật là những quần thể sinh vật sống. Do đó khi bố trí hệ thống cây trồng cần chú ý các mối quan hệ này để hệ thống cây trồng đạt hiệu quả kinh tế cao nhất (Nguyễn Vy, 1991). Các tiêu chuẩn cần có của hệ thống nông nghiệp là sự phối hợp giữa cây trồng và gia súc, phương pháp trồng trọt và chăn nuôi gia súc, cường độ lao động, vốn đầu tư, kiểu tổ chức sản xuất và tính chất hàng hóa, khả năng tiêu thụ sản phẩm. Luân canh là biện pháp kỹ thuật nông nghiệp hoàn chỉnh có tổ chức để hoàn thành mục tiêu sản xuất nông nghiệp ở một vùng, tiểu vùng khu vực nhất định dựa trên cơ sở lợi dụng tốt nhất các điều kiện tự nhiên và xã hội của vùng đó. Các chế độ canh tác khác nhau như thủy lợi, phân bón, nước, đất, bảo vệ thực vật... đều căn cứ vào loại cây trồng, giống cây trồng và trình tự luân canh trong hệ thống luân canh. Mối quan hệ giữa các loại cây trồng trong hệ thống luân canh là quan hệ giữa cây trồng trước với cây trồng sau và ảnh hưởng của chúng trong một cơ cấu cây trồng ở một vùng hay tiểu vùng sinh thái. Điều đó cho thấy trong bố trí cơ cấu cây trồng, việc xác định cây trồng trước và sau rất quan trọng, vừa đáp ứng được mục đích sản xuất, vừa lợi dụng được các điều kiện tốt nhất của tự nhiên giúp cây trồng hoàn chỉnh hơn trong hệ thống luân canh. Cây trồng ở mỗi vùng có khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh và thường xuyên bị chi phối bởi các quy luật tự nhiên. Điều kiện tự nhiên của từng tiểu vùng sinh thái đều có những nét đặc thù, do đó khi đưa cây trồng mới vào để thay đổi cơ cấu cây trồng và cải tiến Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14