Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM




NGUYỄN PHI HÙNG


NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC
HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN
IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY,
TỈNH KON TUM





LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP





HÀ NỘI - 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



NGUYỄN PHI HÙNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH CANH TÁC
HIỆU QUẢ TRÊN ĐẤT BÁN NGẬP THỦY ĐIỆN
IALY VÀ PLEIKRÔNG HUYỆN SA THẦY,
TỈNH KON TUM
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 62 62 01 01


LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
GS. TS. Trần An Phong
TS. Hoàng Minh Tâm


HÀ NỘI - 2013
i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình “Nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác
hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy, tỉnh
Kon Tum” đã đƣợc tập thể tác giả đồng ý cho phép nghiên cứu sinh sử dụng
bảo vệ luận án tiến sĩ. Số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án trung thực và
chƣa sử dụng bảo vệ một học vị nào. Các trích dẫn đúng theo tài liệu tham khảo.

Kon Tum, ngày tháng năm 2013
Tác giả luận án


Nguyễn Phi Hùng

ii

LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới các đơn vị và cá nhân:
- Lãnh đạo, cán bộ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; Ban Đào tạo
sau đại học, Ban Khoa học & Hợp tác quốc tế, Viện Khoa học kỹ thuật Nông
nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam;
- Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum; Ủy ban nhân dân huyện Sa Thầy; Phòng
Nông nghiệp & Phát triển nông thôn huyện Sa Thầy; Ủy ban nhân dân xã Sa
Bình, Ủy ban nhân dân xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy;
- Lãnh đạo Đại học Đà Nẵng, Phân hiệu Đại học Đà Nẵng tại Kon Tum;
- Trung tâm Dự báo Khí tƣợng Thủy văn tỉnh Kon Tum;
- Thầy hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Trần An Phong, TS. Hoàng Minh
Tâm;
- Quý Thầy Cô, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ,
động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu.
Xin đƣợc tri ân và ghi nhận tất cả sự giúp đỡ quý báu trên.
Xin chân thành cám ơn!

iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CÁM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC HÌNH xii
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu của đề tài 2
2.1. Mục tiêu chung 2
2.2. Mục tiêu cụ thể 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
3.1. Ý nghĩa khoa học 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
4.1. Đối tƣợng 3
4.2. Phạm vi nghiên cứu 4
4.3. Thời gian nghiên cứu. 4
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
5
1. Cơ sở lý luận về cơ cấu cây trồng 5
1.1. Cơ cấu cây trồng là bộ phận chủ yếu của hệ thống trồng trọt 5
1.2. Điều kiện tự nhiên với cơ cấu cây trồng 6
1.3. Hệ sinh thái với cơ cấu cây trồng 8
1.4. Hộ nông dân với cơ cấu cây trồng 10
1.5. Luân canh, tăng vụ, xen canh với cơ cấu cây trồng hợp lý 11
2. Kết quả nghiên cứu về đất ngập nước, đất bán ngập và cơ cấu, công thức

luân canh, xen canh cây trồng ……………………………………………………………………………18
2.1. Kết quả nghiên cứu ở nƣớc ngoài …………18
2.2. Kết quả nghiên cứu trong nƣớc 25
iv

3. Phương pháp tiếp cận hệ thống để nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác
hiệu quả 33
4. Những đúc kết từ tổng quan nghiên cứu tài liệu 37
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
40
1. Vật liệu nghiên cứu 40
2. Nội dung nghiên cứu 41
2.1. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bán ngập thủy
điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41
2.2. Điều tra, nghiên cứu đánh giá hiện trạng cây trồng trên đất bán ngập
thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41
2.3. Nghiên cứu xác định một số giống cây trồng ngắn ngày thích hợp trên
đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41
2.4. Nghiên cứu xây dựng công thức luân canh, xen canh cây trồng hợp lý
trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy 41
2.5. Xây dựng mô hình sản xuất trong điều kiện chủ động nƣớc tƣới và
không chủ động nƣớc tƣới 41
3. Phương pháp nghiên cứu 41
3.1. Điều tra hiện trạng 41
3.2. Thí nghiệm đồng ruộng 45
3.3. Phƣơng pháp phân tích hiệu quả kinh tế 52
3.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu 52
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53
1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 53
1.1. Điều kiện tự nhiên 53

1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 67
2. Hiện trạng sản xuất trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông 72
2.1. Hiện trạng sử dụng đất, mùa vụ và cơ cấu cây trồng 72
2.2. Giống gieo trồng 74
2.3. Đầu tƣ phân bón, thuốc bảo vệ thực vật 76
2.4. Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy
và PleiKrông huyện Sa Thầy 78
v

3. Kết quả nghiên cứu xác định một số cây trồng thích hợp trên đất bán ngập
thủy điện Ialy và PleiKrông 81
3.1. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống lúa thích hợp cho vụ hè thu 81
3.2. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống đậu đỗ ăn hạt thích hợp với vụ
xuân hè trong điều kiện không chủ động tƣới 96
3.3. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống bí đỏ thích hợp với vụ xuân hè
trong điều kiện chủ động nƣớc tƣới 109
3.4. Kết quả nghiên cứu xác định bộ giống sắn 117
4. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh cây trồng 128
4.1. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh cây trồng trên chân
đất chủ động nƣớc 128
4.2. Kết quả nghiên cứu xác định công thức luân canh, xen canh trên chân
đất không chủ động nƣớc 132
5. Kết quả xây dựng mô hình 136
5.1. Trên chân đất không chủ động nƣớc tƣới 136
5.2. Trên chân đất chủ động nƣớc tƣới 137
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 145
1. Kết luận 145
2. Đề nghị 146
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN 147

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148
PHỤ LỤC…………………………………………………………………… 156







vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
TT
Từ, cụm từ viết tắt
Nghĩa từ, cụm từ
1
CCCL
Chiều cao cây lúa
2
DEM (Digital elevation map)
Mô hình số hóa độ cao
3
ĐBN
Đất bán ngập
4
ĐC
Đối chứng
5
ĐDGĐTB
Độ dài giai đoạn trỗ bông

6
ĐNN
Đất ngập nƣớc
7
ĐTCBTB
Độ thoát cổ bông trung bình
8
ĐTL
Độ tàn lá
9
FAO (Food and Agriculture
Oganization)
Tổ chức lƣơng nông quốc tế
10
HH
Hữu hiệu
11
NSLT
Năng suất lý thuyết
12
NSTT
Năng suất thực thu
13
MNC
Mực nƣớc chết
14
MNDBT
Mực nƣớc dâng bình thƣờng
15
MNDTB

Mực nƣớc dâng trung bình
16
PL
Phụ lục
17
PTNT
Phát triển nông thôn
18
SSCM
Sức sống của mạ
19
TB
Trung bình
20
TĐC
Tái định cƣ
21
TGST
Thời gian sinh trƣởng
22
TT
Thực thu
vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
3.1
Tổng hợp diện tích các loại đất huyện Sa Thầy (ha)

58
3.2
Diện tích đất bán ngập thủy điện Ialy (ha)
59
3.3
Diện tích đất bán ngập thủy điện PleiKrông (ha)
60
3.4
Đặc điểm nông hóa đất khu vực nghiên cứu
61
3.5
Khung thời gian hở đất theo hồ và cao trình vùng đất bán ngập
Ialy và PleiKrông
61
3.6
Hiện trạng sử dụng đất và cơ cấu cây trồng trên đất bán ngập
thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)
73
3.7
Hiện trạng các giống cây trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy
và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)
75
3.8
Tình hình sử dụng phân bón, thuốc BVTV trên đất bán ngập
thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)
77
3.9
Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy
điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)
78

3.10
Đặc điểm sinh trƣởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy
điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010
82
3.11
Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập
thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010
84
3.12
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán
ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và
2010
87
3.13
Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy
điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ hè thu năm 2009 và 2010
88
3.14
Đặc điểm sinh trƣởng của các giống lúa trên đất bán ngập thủy
điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và
2010
89
3.15
Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống lúa trên đất bán ngập
thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm
2009 và 2010
91
viii

3.16

Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống lúa trên đất bán
ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu
năm 2009 và 2010
93
3.17
Năng suất trung bình của các giống lúa trên đất bán ngập thủy
điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ hè thu năm 2009 và
2010
94
3.18
Đặc điểm sinh trƣởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán
ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009
và 2010
97
3.19
Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất
bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm
2009 và 2010
99
3.20
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên
đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè
năm 2009 và 2010
101
3.21
Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán
ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009
và 2010
102
3.22

Đặc điểm sinh trƣởng của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán
ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè
năm 2009 và 2010
104
3.23
Mức độ nhiễm sâu, bệnh của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất
bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân
hè năm 2009 và 2010
105
3.24
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống đậu đỗ ăn hạt trên
đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ
xuân hè 2009 và 2010
107
3.25
Năng suất trung bình của các giống đậu đỗ ăn hạt trên đất bán
ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè
2009 và 2010
108
ix

3.26
Đặc điểm sinh trƣởng và mức độ nhiễm sâu, bệnh của các
giống bí đỏ trên đất bán ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình
trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010
110
3.27
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống bí đỏ trên đất bán
ngập thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009
và 2010

111
3.28
Năng suất trung bình của các giống bí đỏ trên đất bán ngập
thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong vụ xuân hè năm 2009 và
2010
113
3.29
Đặc điểm sinh trƣởng và mức độ nhiễm sâu, bệnh của các
giống bí đỏ trên đất bán ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ
Moong trong vụ xuân hè năm 2009 và 2010
114
3.30
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống bí đỏ trên đất bán
ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè
năm 2009 và 2010
115
3.31
Năng suất trung bình của các giống bí đỏ trên đất bán ngập
thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong vụ xuân hè năm
2009 và 2010
116
3.32
Đặc điểm sinh trƣởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy
điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010
119
3.33
Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các giống sắn trên đất bán ngập
thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010
120
3.34

Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán
ngập lòng hồ thủy điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và
2010
121
3.35
Năng suất trung bình của các giống sắn trên đất bán ngập thủy
điện Ialy tại xã Sa Bình trong năm 2009 và 2010
122
3.36
Đặc điểm sinh trƣởng của các giống sắn trên đất bán ngập thủy
điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010

124
x

3.37
Một số chỉ tiêu chất lƣợng của các giống sắn trên đất bán ngập
thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010
125
3.38
Yếu tố cấu thành và năng suất của các giống sắn trên đất bán
ngập thủy điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và
2010
126
3.39
Năng suất trung bình của các giống sắn trên đất bán ngập thủy
điện PleiKrông tại xã Hơ Moong trong năm 2009 và 2010
127
3.40
Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất chủ động

nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy
129
3.41
Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất chủ động
nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy
131
3.42
Hiệu quả kinh tế của các cơ cấu cây trồng trên đất không chủ
động nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy
133
3.43
Hiệu quả kinh tế của cơ cấu cây trồng trên đất không chủ động
nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy
135
3.44
Thời gian sinh trƣởng và năng suất đậu tƣơng, lúa trong mô
hình Đậu tƣơng (xuân hè) – Lúa (hè thu) trên đất chủ động
nƣớc năm 2011
137
3.45
Thời gian sinh trƣởng và năng suất đậu tƣơng, ngô trong mô
hình Đậu tƣơng (xuân hè) – Ngô (hè thu) trên đất chủ động
nƣớc năm 2011
138
3.46
Thời gian sinh trƣởng và năng suất của đậu đen, ngô trong mô
hình Đậu đen (xuân hè) – Ngô (hè thu) trên đất không chủ động
nƣớc năm 2011
138
3.47

Thời gian sinh trƣởng và năng suất của sắn, đậu đen trong mô
hình Sắn xen Đậu đen trên đất không chủ động nƣớc năm 2011
139
3.48
Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Sa Bình, huyện Sa
Thầy năm 2011
141
3.49
Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Hơ Moong, huyện Sa
Thầy năm 2011
143
xi

2.1-PL
Nguồn gốc, đặc điểm vật liệu nghiên cứu
157
2.2-PL
Mẫu phiếu điều tra hiện trạng sản xuất trên đất bán ngập thủy
điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy
162
3.1-PL
Bảng tổng hợp độ dốc theo xã và cao trình của lòng hồ thủy
điện Ialy
169
3.2-PL
Bảng tổng hợp độ dốc theo xã và cao trình của lòng hồ thủy
điện PleiKrông
170
3.3-PL
Tổng số giờ nắng tại khu vực nghiên cứu (giờ)

171
3.4-PL
Tổng tích ôn tại khu vực nghiên cứu (
o
C)
171
3.5-PL
Nhiệt độ không khí trung bình tại khu vực nghiên cứu (
o
C)
171
3.6-PL
Nhiệt độ không khí cao nhất TB tại khu vực nghiên cứu (
o
C)
172
3.7-PL
Nhiệt độ không khí thấp nhất TB tại khu vực nghiên cứu (
o
C)
172
3.8-PL
Biên độ dao động ngày đêm TB của nhiệt độ không khí (
o
C)
172
3.9-PL
Lƣợng mƣa trung bình tháng tại khu vực nghiên cứu (mm)
173
3.10-PL

Số ngày có mƣa trung bình tại khu vực nghiên cứu (ngày)
173
3.11-PL
Độ ẩm không khí trung bình tại khu vực nghiên cứu (%)
173
3.12-PL
Tổng lƣợng bốc hơi tại khu vực nghiên cứu (mm)
174
3.13-PL
Tốc độ gió trung bình tại khu vực nghiên cứu (m/s)
174


xii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình
Tên hình
Trang
2.1
Ảnh DEM độ phân giải 30 m vùng lòng hồ Ialy
42
2.2
Ảnh DEM độ phân giải 30 m vùng lòng hồ PleiKrông
42
2.3
Ảnh vệ tinh SPOT-5 độ phân giải 2,5 m vùng lòng hồ Ialy
43
2.4
Ảnh vệ tinh SPOT-5 độ phân giải 2,5 m vùng lòng hồ

PleiKrông
43
2.5
Mô hình độ cao vùng lòng hồ Ialy
44
2.6
Mô hình độ cao vùng lòng hồ PleiKrông
44
2.7
Phân loại theo cao trình lòng hồ Ialy
44
2.8
Phân loại theo cao trình lòng hồ PleiKrông
44
3.1
Bản đồ phân vùng khí hậu tỉnh Kon Tum
62
3.2
Diễn biến khí hậu huyện Sa Thầy năm 2009
66
3.3
Diễn biến khí hậu huyện Sa Thầy năm 2010
66
3.4
Hiệu quả kinh tế của một số cây trồng trên đất bán ngập thủy
điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy (năm 2008)
79
3.5
Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên
đất chủ động nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa Thầy

130
xiii

Hình
Tên hình
Trang
3.6
Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên
đất chủ động nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện Sa Thầy
132
3.7
Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây
trồng trên đất không chủ động nƣớc tại xã Sa Bình, huyện Sa
Thầy
134
3.8
Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, xen canh cây
trồng trên đất không chủ động nƣớc tại xã Hơ Moong, huyện
Sa Thầy
136
3.9
Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Sa Bình, huyện Sa
Thầy tính theo lãi thuần
142
3.10
Hiệu quả kinh tế của các mô hình tại xã Hơ Moong, huyện Sa
Thầy tính theo lãi thuần
144
2.1-PL
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống lúa

175
2.2-PL
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống đậu đỗ ăn hạt
181
2.3-PL
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống bí đỏ
189
2.4-PL
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định giống sắn
194


1

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Kon Tum nằm ở cực Bắc Tây Nguyên, địa hình đồi núi cao, chia cắt
mạnh, mạng lƣới sông suối khá dày, nhiều thác ghềnh rất thuận lợi để phát triển
thủy điện. Trong những năm qua, các công trình thủy điện Ialy (780 MW), Sê
San 3 (260 MW), Sê San 3A (108 MW), Sê San 4 (360 MW), PleiKrông (100
MW) đƣa vào vận hành đã đóng góp đáng kể cho sự nghiệp phát triển kinh tế
- xã hội của cả nƣớc nói chung và tỉnh Kon Tum nói riêng.
Nét đặc thù của hầu hết các công trình thủy điện ở Việt Nam là ngoài mục
đích sản xuất điện còn sử dụng để chống hạn trong mùa khô và cắt lũ trong mùa
mƣa bão cho vùng hạ du. Chế độ vận hành theo chu kỳ của các nhà máy thủy
điện đƣợc tính toán cụ thể cho từng thời điểm trong năm. Hồ chứa nƣớc đƣợc
điều tiết theo quy luật tích nƣớc vào cuối mùa mƣa và xả nƣớc vào đầu mùa khô
tạo nên vùng đất bán ngập nƣớc có diện tích khá lớn.
Tại Kon Tum, hai công trình thủy điện Ialy và PleiKrông thời kỳ tích

nƣớc đã gây ngập, bán ngập hơn 6.000 ha đất nông nghiệp trên địa bàn các
huyện Sa Thầy, Đăk Tô, Đăk Hà và thành phố Kon Tum. Mặc dù công tác tái
định cƣ ở vùng ngập lòng hồ đã đƣợc thực hiện, song thực tế cho thấy việc giải
quyết đất sản xuất cho ngƣời dân gặp nhiều khó khăn do quỹ đất hạn chế.
Thời gian qua, đồng bào sống quanh vùng hồ Ialy và PleiKrông cũng đã
đƣa một số giống lúa, ngô, đậu đỗ vào sản xuất trên đất bán ngập nhƣng do
quy trình tích nƣớc các hồ chứa chƣa ổn định, chƣa xác định đƣợc loại giống,
thời điểm gieo trồng, kỹ thuật canh tác phù hợp nên chỉ sản xuất một vụ/năm,
hiệu quả mang lại còn rất hạn chế. Nhiều diện tích gieo trồng chƣa đến lúc thu
hoạch đã bị ngập trong lòng hồ. Chính vì thế, việc phá rừng lấy đất sản xuất đã
diễn ra nghiêm trọng làm hủy hoại tài nguyên rừng, đa dạng sinh học, thoái hóa
đất đai, bồi lắng lòng hồ các công trình thủy điện, thủy lợi.
2


Theo kết quả điều tra của Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
huyện Sa Thầy và cam kết giữa nhà máy thủy điện Ialy với Ủy ban nhân dân
huyện Sa Thầy, thời gian hở đất của vùng bán ngập thƣờng từ đầu tháng 2 đến
cuối tháng 10 hàng năm (khoảng 210 - 270 ngày/năm). Tháng 5/2011, Thủ
tƣớng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 686/QĐ-TTg về Quy trình vận
hành liên hồ chứa các hồ PleiKrông, Ialy, Sê San 4 và Sê San 4A trong mùa lũ
hàng năm. Đây là cơ sở để nghiên cứu sản xuất 2 vụ/năm tại vùng đất bán ngập
các công trình thủy điện trên địa bàn huyện Sa Thầy.
Từ yêu cầu thực tiễn, việc xác định công thức luân canh cây trồng, mùa
vụ phù hợp trên đất bán ngập các công trình thuỷ điện PleiKrông, Ialy tại huyện
Sa Thầy là việc làm cấp thiết nhằm tận dụng hiệu quả vùng đất bán ngập để
trồng trọt, góp phần giảm áp lực thiếu đất sản xuất do ngập lòng hồ, tăng thu
nhập, ổn định cuộc sống, đảm bảo an sinh xã hội cho đồng bào sinh sống ven
các công trình thủy điện, nhất là đối với đồng bào dân tộc thiểu số. Đây cũng
chính là lý do để nghiên cứu sinh chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình

canh tác hiệu quả trên đất bán ngập thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa
Thầy, tỉnh Kon Tum” làm luận án Tiến sĩ.
2. Mục tiêu của đề tài
2.1. Mục tiêu chung
Xác định đƣợc công thức luân canh cây trồng, mùa vụ phù hợp trên đất
bán ngập các công trình thủy điện Ialy, PleiKrông huyện Sa Thầy để tăng năng
suất cây trồng, nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng thu nhập cho các nông hộ.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đƣợc điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bán ngập hồ
thủy điện Ialy và PleiKrông huyện Sa Thầy.
- Xác định đƣợc 2 - 3 công thức luân canh cây trồng sản xuất 2 vụ/năm.
- Xác định đƣợc bộ giống cây trồng (lúa, đậu đỗ ăn hạt, bí đỏ, sắn) để
nghiên cứu xây dựng công thức luân canh cây trồng phù hợp.
3


- Xây dựng đƣợc mô hình cây trồng ngắn ngày 2 vụ/năm hiệu quả kinh tế
cao để khuyến cáo nhân rộng trong sản xuất.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Hệ thống hóa và góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc bố trí mùa
vụ, xác định công thức luân canh cây trồng hợp lý trên đất bán ngập tại các vùng
có công trình thủy điện ở tỉnh Kon Tum.
- Đúc rút kinh nghiệm trong thực tiễn canh tác trên đất bán ngập nhằm tăng
hệ số sử dụng đất, hiệu quả kinh tế, phát triển nông nghiệp bền vững.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Qua nghiên cứu chỉ ra đƣợc tính phù hợp về mùa vụ, cơ cấu giống, cây
trồng trên đất bán ngập thủy điện Ialy, PleiKrông tại huyện Sa Thầy.
- Khai thác hợp lý, hiệu quả tiềm năng đất bán ngập để trồng trọt, giải quyết
tình trạng bức xúc do thiếu đất sản xuất của đồng bào sinh sống ven khu vực

lòng hồ các công trình thủy điện chƣa đƣợc xử lý triệt để trong nhiều năm qua,
đáp ứng yêu cầu nâng cao đời sống, đảm bảo an sinh xã hội cho cộng đồng các
dân tộc trên địa bàn huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum.
- Kết quả nghiên cứu sẽ đƣợc nhân rộng tại huyện Sa Thầy, Đăk Hà, Đăk
Tô, thành phố Kon Tum và những khu vực có điều kiện sinh thái tƣơng tự.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng
- Đất bán ngập vùng hồ thủy điện Ialy và PleiKrông trên địa bàn huyện Sa
Thầy, tỉnh Kon Tum.
- Một số cây trồng ngắn ngày (lúa, ngô, đậu đỗ, bí đỏ, sắn) tại vùng nghiên
cứu.
4


4.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài đƣợc thực hiện tại vùng đất bán ngập xã Sa Bình (thủy điện Ialy) và
xã Hơ Moong (thủy điện PleiKrông) thuộc huyện Sa Thầy, tỉnh Kon Tum trong
giới hạn cây trồng nông nghiệp.
4.3. Thời gian nghiên cứu: Từ 1/2009 - 6/2012.


5

CHƢƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận về cơ cấu cây trồng
Theo học thuyết cấu trúc (structuralism) và học thuyết tổ chức hữu cơ
(organism) thì cơ cấu có thể hiểu nhƣ “một cơ thể” đƣợc hình thành trong điều
kiện môi trƣờng nhất định (hiểu theo nghĩa rộng), trong đó các bộ phận hay các
yếu tố của nó đƣợc lắp ráp, phối hợp có tính quy luật và hệ thống theo một kích

cỡ và tỷ lệ thích ứng (FAO, 1995) [14].
Nội dung cốt lõi của cơ cấu biểu hiện ở vị trí, vai trò của từng bộ phận
và mối quan hệ tƣơng tác lẫn nhau giữa chúng trong tổng thể. Một cơ cấu
không thể bất biến mà nó đƣợc thay đổi để phù hợp với điều kiện khách quan,
điều kiện lịch sử và xã hội nhất định. Tính ổn định tƣơng đối luôn tác động lẫn
nhau, vận động và biến đổi không ngừng theo hƣớng ngày càng hoàn thiện hơn
và sự vận động biến đổi ấy là một quá trình khách quan chịu sự tác động của
nhiều yếu tố khác nhau, trong đó có tác động của con ngƣời (Phạm Chí Thành
và cs., 1996) [39].
Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp, cụ thể hơn
là hệ sinh thái đồng ruộng. Nội dung của việc bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý là
chọn loại cây trồng nào để tận dụng đƣợc tốt nhất các điều kiện khí hậu, đất đai
cũng nhƣ các nguồn lợi tự nhiên. Nhiệm vụ của nông nghiệp là phải sử dụng
nguồn lợi đó một cách tốt nhất, nghĩa là dành cho chúng các điều kiện để có thể
sinh trƣởng, phát triển thuận lợi nhất (Lý Nhạc và cs., 1987) [28].
1.1. Cơ cấu cây trồng là bộ phận chủ yếu của hệ thống trồng trọt
- Cây trồng là trung tâm của hệ thống trồng trọt. Nghiên cứu bố trí cơ cấu
cây trồng hợp lý là một trong những biện pháp kinh tế - kỹ thuật nhằm sử dụng
hiệu quả đất đai và các nguồn tài nguyên, nâng cao năng suất cây trồng, chất
lƣợng sản phẩm trong sản xuất nông nghiệp (Hà Ban, 2008; Nguyễn Duy Tính,
1995; Caragal W.R,1987) [2],[44], [69].
6


- Theo Zandstra. H.G, cơ cấu cây trồng (CCCT) là sự kết hợp các loại cây
trồng theo không gian và thời gian trên một mảnh đất và các biện pháp canh tác
đƣợc dùng để sản xuất ra chúng (Zandstra. H.G, 1981) [83].
- Tác giả Đào Thế Tuấn đƣa ra khái niệm: cơ cấu cây trồng là thành phần,
tỷ lệ các loại và giống cây trồng đƣợc bố trí theo không gian và thời gian trong
một vùng hay một nông trại (Đào Thế Tuấn, 1994) [46].

Nhƣ vậy, cơ cấu cây trồng đƣợc hiểu là các loại cây trồng có mối quan hệ
tƣơng hỗ với nhau chịu sự tác động của các nhân tố vũ trụ, độ phì nhiêu tự
nhiên, thích ứng với một năng suất kinh tế tối đa đƣợc bố trí hợp lý trên cùng
một không gian, dƣới tác động của các biện pháp kỹ thuật để đạt lợi nhuận cao
nhất. Cơ cấu cây trồng có thể thay đổi theo không gian và thời gian tùy theo lợi
nhuận mà ngƣời sản xuất tính toán sau khi đã rút kinh nghiệm trong quá trình
sản xuất. Tính bền vững của cơ cấu cây trồng đƣợc đánh giá thông qua tính thích
ứng của nó đối với môi trƣờng, lợi nhuận mang lại, tính đa dạng sinh học và khả
năng tái tạo tài nguyên
Xu hƣớng chung trên thế giới về cải tiến, chuyển đổi cơ cấu cây trồng là
nhập thêm, chọn tạo những cây trồng mới có năng suất, chất lƣợng cao, ngắn
ngày cùng với cải tiến kỹ thuật canh tác theo hƣớng thâm canh, nhất là xen
canh, tăng vụ và thay đổi cơ cấu mùa vụ nhằm tạo nhiều sản phẩm trên một đơn
vị diện tích.
1.2. Điều kiện tự nhiên với cơ cấu cây trồng
Cơ cấu cây trồng phụ thuộc rất lớn, rất nghiêm ngặt vào điều kiện tự
nhiên, các nguồn tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội. Việc duy trì hay thay
đổi cơ cấu không phải là mục tiêu mà là phƣơng tiện phát triển sản xuất. Cơ cấu
cây trồng còn là tiền đề bố trí chế độ luân canh cây trồng, thay đổi theo những
tiến bộ của khoa học kỹ thuật, giải quyết vấn đề mà thực tiễn sản xuất đòi hỏi và
cũng đặt ra cho kỹ thuật trồng trọt những đòi hỏi cần thiết (Lê Song Dự, 1990;
Trần An Phong và cs., 1986, 1993, 1995) [10], [31], [32], [33].
7


Trong quá trình sinh trƣởng phát triển, cây trồng huy động một lƣợng lớn
dinh dƣỡng từ đất. Phần dinh dƣỡng do cây lấy đi nằm trong sản phẩm thu
hoạch hoặc trong tàn dƣ hữu cơ. Để có thể duy trì độ phì nhiêu đất và đáp ứng
yêu cầu dinh dƣỡng của cây cần thiết phải bù đắp lƣợng dinh dƣỡng đã mất. Con
đƣờng để đảm bảo các yếu tố đó là quản lý tốt nguồn dinh dƣỡng sẵn có trong

đất và dinh dƣỡng bổ sung qua phân bón (Đào Thế Anh và cs., 2006) [67].
Hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong đất chủ yếu quyết định đến năng
suất cây trồng hơn là quyết định đến tính thích ứng. Tuy vậy, trong các loại cây
trồng cũng có cây đòi hỏi phải trồng ở đất tốt, có cây chịu đƣợc đất xấu. Có thể
thay đổi hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong đất bằng cách bón thêm phân và
canh tác hợp lý. Phần lớn các loại đất tốt đƣợc trồng các loại cây có phản ứng
mạnh với độ màu mỡ của đất và có giá trị kinh tế cao. Nói cách khác, sử dụng
hợp lý đất và nƣớc chính là một bộ phận hình thành khái niệm “nông sinh thái”.
Trong mối quan hệ giữa hệ thống nhỏ với hệ thống lớn này vừa là mục tiêu vừa
là phƣơng tiện để phục vụ cho nền nông nghiệp theo quan điểm sinh thái và phát
triển bền vững không thể tách rời chiến lƣợc sử dụng hợp lý đất và nƣớc (Trần
An Phong, 1995; Bùi Huy Thủy và cs.,1998) [33], [51].
Khác với khí hậu và đất đai là các yếu tố mà con ngƣời ít có khả năng
thay đổi, đối với cây trồng con ngƣời có thể thay đổi trong một phạm vi nhất
định nhƣ lựa chọn, di thực chúng từ nơi này đến nơi khác. Với trình độ phát
triển của sinh học hiện đại, con ngƣời có khả năng thay đổi bản chất của chúng
theo hƣớng mà mình mong muốn bằng các biện pháp nhƣ lai tạo, chọn lọc, gây
đột biến gen, đột biến nhiễm sắc thể…(Võ Hùng, 1992; Trần Đình Long và cs.,
1998) [19], [24].
Nghiên cứu hệ thống nông nghiệp bắt đầu từ nghiên cứu cơ cấu cây trồng
do yêu cầu của trồng xen, trồng gối, chuyển vụ và đƣa các giống cây ngắn ngày
vào hệ thống canh tác cho phép có thể làm nhiều vụ trong năm trên một thửa
ruộng. Xác định các công thức chuyển vụ, tăng vụ tốt nhất phụ thuộc vào các
8


điều kiện sinh thái của thửa ruộng (Phạm Quang Khánh, 1991; Trần An Phong
và cs.,1986, 1993) [20], [31], [32].
Phát triển nông nghiệp của nhiều nƣớc có xu hƣớng chung là lúc trình độ
canh tác còn thấp đều tập trung vào sản xuất lƣơng thực. Sau đó, song song với

việc nâng cao mức sống, công nghiệp phát triển đòi hỏi các sản phẩm cây trồng
cao cấp hơn nhƣ cây giàu đạm, cây có dầu, rau và các loại cây ăn quả. Cải tiến
cơ cấu cây trồng theo hƣớng phát triển sản xuất hàng hoá cần có chất lƣợng
giống cây trồng tốt, kỹ thuật thâm canh đồng bộ, công nghệ sinh học tiên tiến
để tạo ra các sản phẩm có chất lƣợng. Những nƣớc đất ít ngƣời đông, nhu cầu
giải quyết việc làm và tăng thu nhập đã thúc đẩy các hoạt động phi nông
nghiệp ở nông thôn nhƣ chế biến nông sản và dịch vụ (Nguyễn Hữu Tiến và
cs., 1994) [43].
1.3. Hệ sinh thái với cơ cấu cây trồng
Đánh giá hệ thống canh tác ngô và những vấn đề đáng quan tâm, tác giả
Đào Thế Anh và cộng sự cho rằng cây ngô lai đã góp phần cải thiện thu nhập
cho nông dân nghèo vùng sâu, vùng xa ở Sơn La, nhất là đồng bào dân tộc thiểu
số. Tuy nhiên, đồng thời với việc tăng sản phẩm ngô, hệ thống cây trồng này
phải đối mặt với rủi ro của thị trƣờng và vấn đề môi trƣờng sinh thái (Đào Thế
Anh và cs., 2006) [67].
Xây dựng cơ cấu cây trồng là xây dựng hệ sinh thái nhân tạo, đó là hệ
sinh thái nông nghiệp. Nhƣ vậy, ngoài thành phần chính là cây trồng, hệ sinh
thái này còn có các thành phần sống khác nhƣ cỏ dại, sâu bệnh, vi sinh vật, động
vật, côn trùng có ích…Các thành phần sống ấy cùng với cây trồng tạo nên một
quần thể sinh vật, chúng chi phối lẫn nhau, tạo nên các mối tác động qua lại rất
phức tạp. Vấn đề là làm sao để tạo dựng và duy trì mối quan hệ cân bằng sinh
học trong hệ sinh thái theo hƣớng hạn chế đƣợc các mặt có hại, phát huy các mặt
có lợi đối với lợi ích của con ngƣời. Việc này vô cùng khó khăn và đòi hỏi phải
có hiểu biết sâu rộng để điều khiển sự cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trƣờng trên
9


cơ sở khoa học trong quá trình cải tiến cơ cấu cây trồng (Lý Nhạc và cs., 1987;
Đào Thế Tuấn, 1994) [28], [46].
Chính vì thế, khi bố trí cơ cấu cây trồng cần chú ý đến các mối quan hệ

giữa các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái nông nghiệp dựa theo các nguyên
tắc sau:
- Lợi dụng mối quan hệ tốt giữa các sinh vật với cây trồng.
- Khắc phục, phòng tránh hoặc tiêu diệt mầm mống tác hại đối với cây
trồng cũng nhƣ đối với lợi ích của con ngƣời.
Những tác động trên cần hết sức thận trọng, trên cơ sở khoa học và biết
dừng lại đúng lúc ở ngƣỡng cần thiết, nếu không sẽ làm mất cân bằng sinh thái
dẫn đến dịch hại phát sinh, bùng nổ gây hậu quả nghiêm trọng.
Quan hệ giữa sinh vật và cây trồng trong hệ sinh thái đƣợc biểu hiện qua
các yếu tố nhƣ cạnh tranh, cộng sinh, ký sinh và ăn nhau theo nguyên tắc hình
tháp số lƣợng trong mạng lƣới thức ăn. Vì vậy, khi cải tiến cơ cấu cây trồng cần
chú ý đến các mặt sau:
- Bố trí cây trồng theo thời vụ tốt nhất để tránh thời tiết bất thuận, tránh độc
canh; sử dụng giống kháng, giống chống chịu sâu bệnh hợp lý sẽ đảm bảo tăng
năng suất, sản lƣợng, chất lƣợng cây trồng, hạn chế đƣợc tác hại của cỏ dại, sâu
bệnh và thời tiết khắc nghiệt gây ra.
- Trồng xen nhiều loại cây trong cùng một ruộng hợp lý có thể làm giảm sự
gây hại của cỏ dại, sâu bệnh, đồng thời làm tăng hiệu quả sản xuất. Trồng cây họ
đậu trong cơ cấu cây trồng làm tăng tập đoàn vi khuẩn cố định đạm, làm giàu
nguồn đạm cho đất. Theo nhiều tác giả thì trồng cây họ đậu lƣợng đạm do vi
khuẩn cố định đạm tích lũy đƣợc từ 20 - 120 kg N/ha/năm (Lê Song Dự, 1990;
Cao Liêm và cs., 1995; Trần Đình Long, Lê Khả Tƣờng, 1998) [10], [23], [24].
10


1.4. Hộ nông dân với cơ cấu cây trồng
Theo Nghị quyết 10 của Bộ Chính trị (1988) về “Đổi mới quản lý kinh tế
nông nghiệp”, hộ nông dân đã trở thành đơn vị kinh tế tự chủ và đã góp phần to
lớn vào sự phát triển nông nghiệp nƣớc ta trong những năm qua.
Theo Đào Thế Tuấn, khái niệm hộ nông dân đƣợc hiểu nhƣ sau: Nông dân

là các nông hộ, thu hoạch các phƣơng tiện sống từ ruộng đất, sử dụng chủ yếu
lao động gia đình trong sản xuất nông trại, nằm trong một hệ thống kinh tế
rộng hơn, nhƣng về cơ bản đƣợc đặc trƣng bằng việc tham gia một phần trong
thị trƣờng hoạt động với một trình độ hoàn chỉnh không cao (Đào Thế
Tuấn,1997) [47].
Các hộ nông dân ngoài hoạt động nông nghiệp còn tham gia vào hoạt
động phi nông nghiệp với mức độ khác nhau, dẫn đến khó phân định giới hạn
thế nào là một hộ nông dân.
Hộ nông dân là đối tƣợng nghiên cứu chủ yếu của khoa học nông nghiệp
và phát triển nông thôn. Tất cả các hoạt động nông nghiệp và phi nông nghiệp ở
nông thôn chủ yếu đƣợc thực hiện qua hoạt động của hộ nông dân. Do vậy, quá
trình cải tiến cơ cấu cây trồng thực chất là sự cải tiến sản xuất nông nghiệp của
các hộ nông dân.
Hộ nông dân tái sản xuất giản đơn nhờ vào ruộng đất thông qua quá trình
cải tiến cơ cấu cây trồng, nhờ đó mà tái sản xuất mở rộng trong nông nghiệp
phục vụ lợi ích chung của xã hội nên cần phải có chính sách đầu tƣ thích hợp
cho lĩnh vực này.
Nhƣ vậy, cơ cấu cây trồng tối ƣu 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 lao động, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, sức
khỏe của nông dân và chiều hƣớng của rủi ro (David Connor, 2003) [71].
Mặc dù điểm xuất phát của mỗi nƣớc ở trình độ rất khác nhau, thế giới
ngày nay đã bƣớc sang một thời đại mới, thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa.