Nghiên cứu một số giải pháp canh tác góp phần xây dựng hệ thống cây trồng thích ứng với khí hậu biến đổi ở huyện yên thế tỉnh bắc giang

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp hà nội











Trần văn hải

Nghiên cứu một số giải pháp canh tác
góp phần xây dựng hệ thống cây trồng
thích ứng với khí hậu biến đổi
ở huyện yên thế tỉnh bắc giang


Luận văn thạc sĩ nông nghiệp


Chuyên ngành: trồng trọt
Mã số: 60.62.01

Ngời hớng dẫn khoa học: pgs.ts. phạm chí thành

Hà Nội - 2012

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa ñược công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn


Trần Văn Hải
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến
PGS. TS Phạm Chí Thành người ñã hướng dẫn và chỉ bảo giúp ñỡ tôi trong
suốt quá trình thực hiện ñề tài
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến
Các thầy cô giáo ñã tham gia giảng dạy chương trình cao học.
Bộ môn Hệ thống Nông nghiệp – Khoa Nông học trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội
Phòng Nông nghiệp & Phát triển nông thôn huyện Yên Thế - Bắc
Giang.
Trạm Khuyến nông huyện Yên Thế - Bắc Giang.

Xin cảm ơn gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp và những người thân ñã tạo
mọi ñiều kiện và ñộng viên tôi hoàn thành bản luận văn này.

Tác giả luận văn


Trần Văn Hải
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
Phần I. MỞ ðẦU 1

1. Mục ñích 1

2. Yêu cầu của ñề tài 2

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 2

4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 2

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn 3

1.1.1. Một số khái niệm 3

1.1.2. Cơ sở khoa học của ñề tài 3

1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về hệ thống cây trồng 16

1.2.1. Ngoài nước 16

1.2.2. Trong nước 23

1.3. Biến ñổi khí hậu và cải tiến hệ thống cây trồng 31

1.4. ðịnh hướng các giải pháp giảm thiểu tác ñộng của khí hậu biến
ñổi trong nông nghiệp 37

Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1. Nội dung nghiên cứu 40

2.2. ðối tượng, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 40

2.3. Phương pháp nghiên cứu 40

2.3.1. Thu thập các số liệu thống kê hiện có ở huyện Yên Thế 40

2.3.2. ðiều tra tình hình trồng cây ăn quả lâu năm trong vườn nhà 41

2.3.3. Làm thí nghiệm 41

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv

2.4. Phân tích số liệu 43

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1. Một số nét tổng quát về huyện Yên Thế 44

3.1.1. Khí hậu và cây trồng 45

3.1.2. ðất ñai và sử dụng ñất 52

3.2. Khí hậu biến ñổi và giải pháp thích ứng 57

3.2.1. Khí hậu biến ñổi 57

3.2.2. Các giải pháp thích ứng với khí hậu biến ñổi ở Yên Thế phục vụ
chương trình xây dựng nông thôn mới 59

KẾT LUẬN 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
KẾT QUẢ XỬ LÝ THỐNG KÊ 84

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu nhiệt ñộ của cây trồng (
0
C) 10
Bảng 1.2. Giới hạn nhiệt ñộ dưới B
0
C của cây trồng 10
Bảng 1.3. Hệ số tiêu thụ nước của một số cây trồng 11
Bảng 1.4. Thiệt hại do hạn hán các năm 2003 - 2005 và 2010 36
Bảng 3.1. Chế ñộ nhiệt, mưa và bốc hơi nước ở huyện Yên Thế - Bắc
Giang 47
Bảng 3.2. ðất rừng và ñộ che phủ của rừng ở Yên Thế 54
Bảng 3.3. Diện tích và năng suất cây trồng hàng năm ở Yên Thế 55
Bảng 3.4. Một số chỉ tiêu thời tiết chính ở Yên Thế 57
Bảng 3.5. So sánh sự biến ñổi nhiệt ñộ và lượng mưa năm 2010 và
2011 với số liệu nhiều năm 58
Bảng 3.6. Cơ cấu diện tích và cơ cấu thu nhập của cây trồng hàng năm
ở Yên Thế (Tính theo bảng ñánh giá bình quân năm 2011) 60
Bảng 3.7. Diện tích, năng suất và cơ cấu cây lâu năm ở Yên Thế 60
Bảng 3.8. Hệ số biến ñộng về năng suất do yếu tố khí hậu tác ñộng ở
huyện Yên Thế 61
Bảng 3.9. Tình hình ruộng ngô lúc thu hoạch 62
Bảng 3.10. Tác dụng của che phủ ñất ñến năng suất ngô 63
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của che phủ ñất trồng ngô ñến sự thay ñổi tính
chất hoá học của ñất sau canh tác 3 năm 64
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của cây trồng xen ñến năng suất cây sắn 65
Bảng 3.13. Năng suất cây trồng xen trên nương sắn 66
Bảng 3.14. Hiệu quả kinh tế của cây trồng xen trên nương sắn 67

Bảng 3.15. Một số ñặc ñiểm chất lượng của một số giống cam quýt
phổ biến ở Yên Thế 68
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi

Bảng 3.16. Kết quả ñiều tra về lượng phân bón cho cam quýt ở
Yên Thế 70
Bảng 3.17. Thời vụ bón phân cho vườn cam quýt ñang có quả 71
Bảng 3.18. Hiệu quả kinh tế của trồng cam Sành ở Yên Thế. 72
Bảng 3.19. So sánh hiệu quả kinh tế cam quýt và trồng cây nông
nghiệp ngắn ngày ở quỹ ñất cao 73
Bảng 3.20. Hiệu quả kinh tế của trồng bưởi trên ñất ñồi ở Yên Thế 75
Bảng 3.21. Hiệu quả kinh tế của trồng vải thiều trên ñất ñồi ở
Yên Thế 76

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1

Phần I. MỞ ðẦU

Nhiều tài liệu công bố ñã cho thấy khí hậu của trái ñất nóng lên, nước
biển dâng cao, mưa nắng khô hạn không bình thường. Theo FAO thì Việt
Nam là một trong các nước chịu ảnh hưởng của khí hậu biến ñổi nhiều nhất.
Như ñã biết khi mà khí hậu biến ñổi thì hệ thống cây trồng cũng thay
ñổi theo. Tùy từng vùng, từng thời gian hậu quả của khí hậu biến ñổi có thể
gây bất lợi cho hệ thống cây trồng và cũng có thể là tích cực. Nhiệm vụ của
con người phải tìm ra hệ thống cây trồng thích ứng với ñiều kiện khí hậu
biến ñổi.

Nhà nước Việt Nam ñã ñưa ra một số giải pháp nhằm tạo dựng một nền
kinh tế - xã hội chung sống với khí hậu biến ñổi, các nhà khoa học ở các viện
nghiên cứu nông nghiệp ñang tập trung trong nghiên cứu chọn lọc những
giống cây trồng chịu mặn, chịu hạn, chịu ngập úng… Nghiên cứu các biện
pháp kỹ thuật trồng trọt thích ứng với môi trường khí hậu biến ñổi.
Các nhà khoa học của các tỉnh, huyện tùy thuộc vào ñiều kiện tự nhiên, kinh
tế và xã hội của ñịa phương mình ñã ñi theo hướng chọn loại cây trồng, giống
cây trồng, mùa vụ trồng trọt thích ứng với ñiệu kiện khí hậu biến ñổi cụ thể
của ñịa phương mình.
Vì lý do trên, trong thời gian làm luận văn thạc sỹ chúng tôi thực hiện
ñề tài “Nghiên cứu một số giải pháp canh tác góp phần xây dựng hệ thống
cây trồng thích ứng với khí hậu biến ñổi ở huyện Yên Thế tỉnh Bắc Giang”.
Mục ñích và yêu cầu của ñề tài là:
1. Mục ñích
Nhằm tìm ra hệ thống cây trồng thích ứng với ñiều kiện khí hậu biến
ñổi của những năm thuộc nửa ñầu của thế kỷ XXI, góp phần thực hiện nhiệm
vụ xây dựng nông thôn mới ở huyện Yên Thế.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2

2. Yêu cầu của ñề tài
ðánh giá ñúng thực trạng của khí hậu biến ñổi ảnh hưởng tới hệ thống
cây trồng ở huyện Yên Thế.
Xác ñịnh ñược hệ thống cây trồng thích ứng với ñiều kiện khí hậu biến
ñổi thuộc những năm nửa ñầu của thế kỷ XXI.
ðề xuất ñược những biện pháp kỹ thuật phù hợp góp phần phát huy tác
dụng tích cực của hệ thống cây trồng mới.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
- Ý nghĩa khoa học:

Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ góp phần làm rõ hơn mối quan hệ giữa
hệ thống cây trông, hệ thống sản xuất cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao
trên cơ sở bố trí cơ cấu cây trồng, mùa vụ hợp lý ñể tránh tác ñộng của khí
hậu biến ñổi phù hợp với ñiều kiện tự nhiên và xã hội của vùng nghiên cứu.
- Ý nghĩa thực tiễn:
Trên cơ sở xác ñịnh ñược hệ thống cây trồng thích ứng với ñiều kiện
khí hậu biến ñổi tạo ra thu nhập cao và bền vững cho nông dân phục vụ cho
chương trình xây dựng nông thôn mới ở Yên Thế .
4. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài
ðối tương nghiên cứu: là các loại cây trồng, cơ cấu cây trồng, hệ thống
cây trồng, tập quán canh tác và kỹ thuật của nông dân trên ñịa bàn huyện Yên
Thế, tỉnh Bắc Giang.
Phạm vi nghiên cứu: ðược tiến hành trong phạm vi hành chính của
huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang.
Các yếu tố khí hậu thì có nhiều nhưng giới hạn ñiều kiện nghiên cứu
chỉ tập trung vào hai chỉ tiêu nhiệt ñộ và lượng mưa vì ñây là hai yếu tố chính
chi phối các yếu tố khác và mục ñích nghiên cứu chỉ nhằm phát hiện ñược xu
thế biến ñổi của khí hậu phục vụ cho việc xây dựng hệ thống cây trồng.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn
1.1.1. Một số khái niệm
Theo Phạm Chí Thành (1998) [37] thì:
Hệ thống cây trồng:Là tập hợp các loại cây trồng, giống cây trồng, mùa vụ
trồng và các công thức luân canh ở một không gian và thời gian cụ thể [37].

Khí hậu biến ñổi: Là sự thay ñổi của khí hậu khác với quy luật chung,
biến ñổi khí hậu có thể xuất hiện ñột biến có thể xuất hiện từ từ. Trong phạm
vi ñề tài nghiên cứu này là sự biến ñổi từ từ, do tác ñộng của hoạt ñộng công
nghiệp không hợp lý (Sự gia tăng CO
2
) và nạn phá rừng làm mất ñi thế cân
bằng giữa CO
2
và O
2
, và hệ thống canh tác không hợp lý, [37].
Hệ thống cây trồng thích ứng: Là hệ thống cây trồng mới ñược cải tiến
từ hệ thống cây trồng cũ, ñể xem xét thích ứng người ta dựa vào năng suất cây
trồng. Một loại cây trồng, giống cây trồng, thời vụ trồng và công thức luân
canh năng suất ít biến ñộng theo thời gian thì ñối tượng nghiên cứu có tính
thích ứng và ngược lại, [37].
Nông thôn mới là ở ñây có sự kết hợp giữa khoa học công nghệ với tổ
chức sản xuất ñể sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên tạo ra môi trường sống
trong lành, thu nhập của người dân ngày càng ñược nâng cao.
1.1.2. Cơ sở khoa học của ñề tài
Theo Phạm Chí Thành (2011) [38] thì người nông dân trồng trọt cây
trồng gì, diện tích bao nhiêu và ở ñâu là tùy thuộc vào các yếu tố bên ngoài
như khí hậu, ñất ñai cơ sở hạ tầng phục vụ nông nghiệp, nhu cầu của thị
trường và phong tục tập quán của nông dân. Trong những năm vừa qua nông
nghiệp Việt Nam phát triển theo hướng sản xuất hàng hóa nhỏ, ñơn vị sản
xuất là hộ nông dân do vậy các yếu tố về nông hộ chi phối khá nhiều tới hoạt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4

ñộng sản xuất của hộ như ñất ñai, lao ñộng, vốn và kỹ năng nghề nghiệp.
Hiện nay Việt Nam ñang xây dựng nông thôn mới, sản xuất theo hướng tập
trung (Cánh ñồng mẫu lớn), người nông dân vẫn làm việc trên mảnh ruộng
của mình nhưng có sự hỗ trợ của Nhà nước về công cụ, vốn, kỹ thuật do vậy
sản xuất ñưa lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Như vậy việc bố trí hay xây dựng hệ thống cây trồng hợp lý là biện pháp
kỹ thuật tổng hợp nhằm sắp xếp lại các hoạt ñộng của hệ sinh thái, lợi dụng
tốt nhất ñiệu kiện khí hậu và ñặc tính sinh học của cây trồng nhưng lại né
tránh ñược thiên tai, hạn chế ñược sâu bệnh và cỏ dại, ñảm bảo sản lượng và
tỷ lệ hàng hóa cao. Việc xác ñịnh hệ thống cây trồng cho một vùng, một khu
vực sản xuất ñảm bảo hiệu quả kinh tế ngoài việc giải quyết tốt mối quan hệ
giữa hệ thống cây trồng với các ñiều kiện khí hậu, ñất ñai, quần thể sinh vật,
tập quán canh tác, còn có mối quan hệ chặt chẽ với ñịnh hướng sản xuất ở
vùng, khu vực ñó. ðịnh hướng sản xuất quyết ñịnh cơ cấu cây trồng, nhưng
ñồng thời cơ cấu cây trồng lại là cơ sở hợp lý nhất ñể xác ñịnh ñịnh hướng sản
xuất. Vì vậy nghiên cứu bố trí hệ thống cây trồng có cơ sở khoa học sẽ có ý
nghĩa quan trọng giúp cho các nhà quản lý xác ñịnh ñược hướng sản xuất một
cách ñúng ñắn (Phùng ðăng Chinh và Lý Nhạc (1987) [6], Phạm Chí Thành
(1998) [37]).
Những nghiên cứu mới ñây về hệ thống cây trồng của các tác giả ñã
chứng minh ñược mối quan hệ giữa cây trồng với các yếu tố tự nhiên.
1.1.2.1. Quan hệ giữa khí hậu và hệ thồng cây trồng
Theo Trần ðức Hạnh (1997) [21] thì:
Khí hậu là một thành phần rất quan trọng của các hệ sinh thái, là tổng
hợp của các yếu tố thời tiết, là một trong các yếu tố quyết ñịnh hệ thống trồng
trọt của một vùng. Vì vậy khi xác ñịnh hệ thống cây trồng, ñiều cần quan tâm
ñầu tiên là các yếu tố cấu thành khí hậu.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5

Khí hậu cung cấp năng lượng chủ yếu cho quá trình tạo thành chất hữu
cơ, tạo năng suất cho cây trồng. Hệ thống cây trồng tận dụng cao nhất ñiều
kiện khí hậu sẽ cho tổng sản phẩm và giá trị kinh tế cao nhất. Hệ thống cây
trồng hợp lý là phải tránh ñược những tác hại của các ñiều kiện bất lợi của khí
hậu. Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý cho một vùng là phải tận dụng ñược tối
ưu ñiều kiện thời tiết vùng ñó ñể nhằm tạo ra ñược khối lượng sản phẩm có
giá trị cao nhất trên cơ sở nắm bắt cụ thể các chế ñộ mưa, nắng trong năm,
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 ñịnh thì có một hệ thống cây trồng thích ứng và ổn ñịnh. Yếu tố
khí hậu thay ñổi phụ thuộc nhiều vào hoàn lưu khí quyển của vùng. Những
yếu tố khí hậu quyết ñịnh ñến hệ thống cây trồng là: Nhiệt ñộ (trung bình, tối
cao, tối thấp, biên ñộ nhiệt ñộ), ánh sáng (bức xạ quang hợp, ñộ dài ngày) và
nguồn nước (nước mặt, nước ngầm, lượng mưa/năm, thoát hơi nước). Các yếu
tố này ảnh hưởng rất lớn ñến năng suất, chất lượng cây trồng, khi chúng tác
ñộng theo chiều hướng có lợi thì năng suất cây trồng cao. Dưới ñây là một số
căn cứ:
Tài nguyên ánh sáng và bức xạ quang hợp:
+ ðộ dài ngày: Ánh sáng bức xạ mặt trời nói chung và ñộ dài ngày nói
riêng rất có ý nghĩa trong việc lựa chọn giống cây trồng ñể ñưa vào vùng cần
thiết, ñặc biệt ñối với cây trồng có phản ứng ñộ dài ngày. ðộ dài ngày ở một
vĩ ñộ không ñổi nhưng thay ñổi theo thời gian và theo mùa. Mùa sinh trưởng
của cây trồng thay ñổi theo mùa nhiệt và mùa mưa, ẩm. Do vậy khi xem xét
vai trò của ánh sáng với cây trồng phải xem xét ñộ dài ngày theo mùa sinh
trưởng của cây trồng.
+ Bức xạ quang hợp: Bức xạ mặt trời quan trọng trong sản xuất nông
nghiệp. Thứ nhất, ánh sáng là nguồn năng lượng cây xanh chuyển thành năng
lượng hóa học qua quá trình quang hợp; thứ hai, bức xạ là nguồn năng lượng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6

chính trong quá trình bốc hơi, quyết ñịnh nhu cầu nước của cây trồng. Những
sóng bức xạ tham gia vào quá trình quang hợp gọi là bức xạ hoạt ñộng quang
hợp. Tổng hợp bức xạ cao hay thấp gián tiếp cho ta biết năng suất tiềm năng
cây trồng cao hay thấp.
+ Số giờ nắng: Số giờ nắng cũng là cơ sở ñể tính ra bức xạ quang hợp.
Số giờ nắng có liên quan ñế sinh trưởng của cây trồng. Số giớ nắng tác ñộng
trực tiếp ñến quá trình quang hợp, tổng hợp chất khô của cây trồng, số giờ
nắng quyết ñịnh ñộ dài ngày và cường ñộ ánh sáng. Theo ðào Thế Tuấn
(1992) [50]: Số giờ nắng/ngày và cường ñộ ánh sáng ở giai ñoạn cuối vụ liên
quan chặt chẽ ñến nắng suất cây trồng (ñối với cây lúa là 45 ngày cuối vụ). Số
giờ nắng/ngày và cả vụ có ý nghĩa quan trọng ñối với cây lúa: nếu số giờ
nắng/ngày dưới 3 giờ thì cây thiếu nắng, từ 3,1 – 6,0 giờ thì cây ñủ nắng, trên
6,0 giờ là ñiều kiện tối ưu.
- Tài nguyên nhiệt:
+ Tích nhiệt: Tích nhiệt là ñơn vị biểu hiện thời gian cần thiết ñể thực
vật hoàn thành một giai ñoạn hay cả một vòng ñời sinh trưởng, phát triển.
Thông qua tích nhiệt cả năm của một vùng nào ñó có thể nắm khả năng gieo
trồng số vụ trong năm.
+ Biên ñộ ngày – ñêm của nhiệt ñộ (chênh lệch giữa nhiệt ñộ cao và
thấp nhất) ñược xem như là một chỉ tiêu ñể phân loại khí hậu. ðối với sản
xuất nông nghiệp, biên ñộ nhiệt ñộ ngày – ñêm có tác dụng lớn ñối với quá
trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ñặc biệt trong quá trình quang hợp
tích lũy vật chất do quá trình hô hấp vào ban ñêm thấp. Do ñó, ñối với từng
vùng thì thời gian có biên ñộ ngày lớn chính là thời gian thích hợp và thuận
lợi ñối với quá trình ra hoa, tạo quả và làm hạt (củ) của nhiều loại cây trồng.
Biên ñộ nhiệt ñộ chênh lệch càng cao thì năng suất càng cao, do cường ñộ
quang hợp ban ngày vẫn ổn ñịnh mà hô hấp lại giảm vào ban ñêm, tạo nên

năng suất cao, ñặc biệt sẽ làm tăng chất lượng nông sản.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7

- Lượng mưa, chế ñộ mưa:
Mưa là một trong các 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 hiện ñặc trưng chung của một vùng khí hậu nhất ñịnh.
Nước mưa cung cấp phần lớn lượng nước mùa cây yêu cầu, nhất là các
vùng ñất không có khả năng tưới tiêu theo hệ thống thủy lợi. Nước mưa
ảnh hưởng ñến quá trình canh tác và thu hoạch. Do vậy khi xác ñịnh hệ
thống cây trồng cũng cần chú ý ñến lượng mưa hàng năm, hàng vụ ở các
tiểu vùng và vùng sinh thái (Lê Duy Thước (1991) [39]; Bùi Quang
Toản, Nguyễn Văn Thuận (1993) [45]). Lượng mưa hay ñộ ẩm ñất tác
ñộng rất rõ ñến các quá trình sinh trưởng, phát triển của hầu hết các loại
cây trồng, ñặc biệt là giai ñoạn ra hoa. Thiếu nước trước hoặc sau khi ra
hoa cây sẽ giảm năng suất nghiêm trọng, nhưng ngược lại vào thời kỳ
này nếu mưa nhiều cũng gây tác hại lớn, cây có khả năng thụ phấn hoàn
toàn; ñất ngập úng bị thiếu không khí ảnh hưởng ñến hoạt ñộng của bộ rễ
và sinh trưởng của cây.
Nhiệt ñộ ñất và nhiệt ñộ không khí ñược quyết ñịnh bởi phần năng
lượng bức xạ mặt trời hấp thu trên mặt ñất. Vì thế, yếu tố nhiệt ñộ biến
ñộng rất nhiều phụ thuộc không những vào ñiều kiện vĩ ñộ ñịa lý, mùa
trong năm mà còn phụ thuộc vào ñặc ñiểm vật lý của vật chất hấp thu bức
xạ. Các ñặc trưng nhiệt lượng của ñất như: nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt,
lưu lượng nhiệt, màu sắc, ñộ xốp, ñộ ẩm ñất và các ñiểm tính truyền
nhiệt của không khí như truyền nhiệt phân tử, các dòng ñối lưu, loạn lưu,
mật ñộ và thành phần không khí cùng những yếu tố khác tạo thành chế
ñộ nhiệt.

Chế ñộ nhiệt có ảnh hưởng sâu sắc ñến ñời sống sinh vật vì nó là tác
nhân môi trường trực tiếp, ảnh hưởng tới nhịp ñiệu sống, tới các quá trình
sinh trưởng, phát triển của sinh vật.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8

Nhiệt ñộ còn ñóng vai trò quan trọng ñối với chu trình nước trong tự
nhiên và sự phân bố khí áp trên bề mặt trái ñất. Vì vậy, nhiệt ñộ biến ñổi cũng
là nguyên nhân gây ra mọi hiện tượng thời tiết phức tạp ở mỗi ñịa phương.
Các loại cây trồng và gia súc sống trong ñiều kiện nhiệt ñộ thích hợp sẽ
sinh trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao, phẩm chất tốt. Ngược lại,
ñiều kiện nhiệt ñộ quá thấp hoặc quá cao (về mùa ñông hoặc mùa hè) ñều có
ảnh hưởng xấu tới quá trình sống.
Các giống cây trồng, vật nuôi, tuỳ thuộc vào nguồn gốc và sức sống mà
sinh trưởng, phát triển tốt ở một giới hạn nhiệt ñộ cho phép.
Người ta chia ra những giới hạn về nhiệt ñộ sinh vật học.
- Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học: là nhiệt ñộ thấp nhất mà tại ñó cây
trồng ngừng sinh trưởng.
Trên thế giới, ở những vĩ ñộ cao có những loại thực vật và ñộng vật có
thể sống ñược ở nhiệt ñộ rất thấp. Ở vùng ôn ñới, các loại lúa mì mạch sống
ñược ở nhiệt ñộ - 8
0
C, ở vùng nhiệt ñới, nhiều loại cây trồng ñã bị chết khi
nhiệt ñộ không khí xuống 3 - 4
0
C. Kết qủa nghiên cứu của một số tác giả về
nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học ở Liên Xô (cũ) như sau:
Cây ngũ cốc: - 10
0

C (I.Trircôp).
Cây bông: 13 - 15
0
C (L.N.Babusôkin).
Nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học thay ñổi theo thời kỳ phát dục của cây
trồng. Hầu hết các loại cây trồng ñều có yêu cầu nhiệt ñộ tương ñối cao vào thời
kỳ gieo hạt và ra hoa kết quả, còn các thời kỳ khác yêu cầu ở mức thấp hơn.
Theo nhiều tác giả, nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học ñối với cây lúa ở miền Bắc
nước ta là 10 - 13
0
C, riêng giai ñoạn trỗ bông là 18 - 20
0
C. ðối với cây ngô: ở
giai ñoạn từ gieo ñến mọc 8 - 10
0
C; giai ñoạn trỗ cờ, phun râu là 15 - 17
0
C.
Nhiệt ñộ thấp làm cho hàm lượng nước trong nguyên sinh chất của tế
bào thực vật giảm ñi, nồng ñộ dịch bào tăng lên, quá trình vận chuyển nước
và dinh dưỡng trong cây bị cản trở, gây ra những ảnh hưởng xấu tới các quá
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

trình sinh lý khác. Nếu nhiệt ñộ không khí xuống dưới 0
0
C, nước trong gian
bào bị ñóng băng, gây nên hiện tượng co nguyên sinh và biến dạng tế bào
chất, cây có thể bị chết.

- Giới hạn nhiệt ñộ thích hợp của sinh vật: là khoảng nhiệt ñộ thuận lợi
nhất ñối với quá trình sinh trưởng và phát triển. Nhìn chung, khoảng nhiệt ñộ
lớn hơn nhiệt ñộ tối thấp sinh vật học và gần tới giới hạn tối cao sinh vật học
là nhiệt ñộ thích hợp.
Người ta nhận thấy rằng, trong giới hạn nhiệt ñộ thích hợp, quá trình
sinh trưởng của sinh vật theo nguyên tắc Vant-Hoff tương tự các phản ứng
hoá học. Hệ số Q
10
từ 1 ñến 2 tức là khi nhiệt ñộ tăng lên 10
0
C thì quá trình
sinh trưởng cũng tăng lên từ 1 - 2 lần. Ngoài giới hạn tối thích của nhiệt ñộ,
quy tắc Vant-Hoff không còn ñúng nữa.
- Nhiệt ñộ tối cao sinh vật học: Là nhiệt ñộ mà tại ñó các hoạt ñộng
sống của sinh vật bị ngừng lại.
Hầu hết ở các loại cây trồng, nhiệt ñộ tối cao sinh vật là ở khoảng 35 -
40
0
C. Tuy nhiên, cũng có một số loài sống ñược ở nhiệt ñộ rất cao của vùng
sa mạc hoặc vùng có gió mùa khô nóng lên tới 45 - 50
0
C.
Dưới ảnh hưởng lâu dài của nhiệt ñộ cao, thời gian sinh trưởng của cây
trồng bị rút ngắn lại, quá trình phát dục không bình thường làm giảm năng suất và
chất lượng.
Nhiệt ñộ cao làm tăng quá trình thoát hơi nước qua bề mặt lá, nếu trong
ñiều kiện ñất khô hạn sẽ làm cây trồng thiếu nước, bị khô héo mà chết.
Nhiệt ñộ cao làm tăng quá trình hô hấp của ñộng thực vật, tiêu hao các chất
dinh dưỡng tích luỹ trong cơ thể, dẫn ñến giảm mức sống, dễ bị sâu bệnh.
Nhiệt ñộ quá cao còn làm suy yếu mức nảy mầm của hạt và hạt phấn, gây

nên hiện tượng lép của cây ngũ cốc.
Những căn cứ ñể lựa chọn cây trồng thích hợp ở huyện Yên Thế, dựa theo
kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học nông nghiệp trên thế giới ñã ñưa ra các
giới hạn về chế ñộ nhiệt, ẩm phù hợp với yêu cầu về ñiều kiện sinh thái của một số
loại cây trồng (xem bảng 1.1, 1.2, 1.3).
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10

Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu nhiệt ñộ của cây trồng (
0
C)
(FAO, Rome, 1991) [32]
Cây trồng
t
0
nảy
mầm
t
0
tối
cao
t
0
ra
hoa
Tỏi 15 - 25 18 14 - 16
Cây dứa 18 - 26 30 24
Lạc 15 - 34 35 18
Ớt 20 - 24 27 18

Cà phê chè 18 - 25 31 18 - 22
Cà phê vối 18 - 20 30 22 - 26
Các loại dưa (dưa chuột, dưa bở ) 18 35 20 - 32
ðậu tương 18 - 35 35 24
Bông 20 - 30 40 30
Cà chua 18 - 20 35 18 - 15
Sắn 18 - 30 25 - 35 18 - 20
Chuối 27 40 38
Lúa 15 35 22 - 30

Bảng 1.2. Giới hạn nhiệt ñộ dưới B
0
C của cây trồng
(FAO, Rome, 1991) [32]
Loại cây B
0
C Loại cây B
0
C
Chanh -4 + -5 Chuối, ñu ñủ +5
Mơ, ñào -2 + -3 Cà phê vối +5
Cam, quýt -2 + -3 Cà phê chè +1
Mận, táo, lê -1 Hồ tiêu +9
Quế, trầu -8 + -10 Cao su +15
Chè Shane - 5 Lúa +13
Dứa 0 Bông +14
Chè Ấn ðộ 0 + -2 Khoai lang +14
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11

Trong suốt thời gian sinh trưởng, cây cần rất nhiều nước. Nước hoà tan
các chất dinh dưỡng khoáng trong ñất ñể những chất này dễ dàng xâm nhập
qua rễ và các mạch dẫn nuôi dưỡng các bộ phận của cây.
Nước thoát hơi qua bề mặt lá có tác dụng ñiều hoà nhiệt ñộ trong cơ
thể ñồng thời là ñộng lực của các dòng nước và dinh dưỡng tuần hoàn
trong cây.
Nước là nguyên liệu của qúa trình quang hợp ñể tạo ra các chất hữu cơ
cấu tạo nên cơ thể và các sản phẩm thu hoạch. Do nguồn gốc tiến hoá của
thực vật trên cạn bắt ñầu từ dưới nước nên thực vật ngày nay, mặc dù ñã khác
xa tổ tiên của chúng, vẫn rất cần nước. Nước là môi trường ñể thực hiện các
phản ứng sinh hoá và các hoạt ñộng sinh lý của cây.
Hàm lượng nước trong mô thực vật ñạt ñến 70 - 90% trọng lượng và
như là một thành phần quan trọng kiến trúc nên cơ thể thực vật.
Người ta ñã tính toán ñược nhu cầu nước của cây trồng. Nhìn chung
cây ñòi hỏi một lượng nước khổng lồ gấp nhiều lần trọng lượng vật chất khô
của chúng.
Hệ số tiêu thụ nước của cây trồng là số ñơn vị mức tiêu thụ ñể hình
thành một ñơn vị chất khô.
Bảng 1.3. Hệ số tiêu thụ nước của một số cây trồng
(FAO) 1991 [32]
Cây trồng Lượng nước Cây trồng Lượng nước
Lúa mì 300 - 600 ðay 600 - 800
Ngô 250 - 400 Hướng dương 500 - 600
Kê 200 - 250 Cỏ 500 - 700
Lúa 500 - 800 Khoai tây 300 - 600
Bông 300 - 600 Rau 300 - 500
ðậu 250 - 300 Cây gỗ 400 - 600
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12

Nhu cầu nước của cây trồng thay ñổi khá nhiều qua các giai ñoạn sinh
trưởng. Thời kỳ cần nước nhiều nhất là thời kỳ mà cây trồng hoạt ñộng sinh
trưởng, phát triển mạnh nhất.
Ví dụ:
ðối với lúa: giai ñoạn ñẻ nhánh, làm ñòng, trỗ bông và phơi màu.
ðối với ngô: giai ñoạn trỗ cờ, phun râu, chín sữa.
Chế ñộ gió: Chế ñộ gió ảnh hưởng tới chế ñộ nhiệt và có sự phân bố rõ
theo mùa.
+ Gió mùa ðông Bắc: về mùa ðông do vùng ôn ñới lạnh giá tạo lên các
áp lực cao lục và di chuyển xuống phía Nam hoặc ðông Nam lục ñịa Trung
Quốc, rìa phía Nam của nó lấn xuống miền Bắc nước ta gây nên gió mùa
ðông Bắc. Gió mùa ðông Bắc ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp ñến khí hậu
các tỉnh miền Bắc từ tháng 11 năm trước ñến tháng 3 năm sau. Gió mùa ðông
Bắc ñột ngột làm giảm nhiệt ñộ 7 – 10
o
C so với bình quân nên thường gây
hậu quả xấu ñến sản xuất nông nghiệp, ñặc biệt là ñối với sản xuất lúa xuân.
+ Gió Tây Nam khô nóng xuất phát từ áp thấp khô nóng Ấn ðộ - Miến
ðiện hoặc từ vịnh Benganm khi qua các dải núi cao Trường Sơn phần nhiều
hơi nước ñược giữ lại ở Tây Nam, khi vào ñến nước ta thì trở nên khô và
nóng, nhưng chỉ xuất hiện từng ñợt. Ở khu vực các tỉnh miền Bắc, gió Tây
Nam khô nóng thường bắt ñầu từ tháng 6, kết thúc vào tháng 8 và gây hậu
quả xấu như: ñất thiếu nước; cây cối khô héo, giảm năng suất, tăng tích lũy
sắt, nhôm, pH giảm gây thoái hóa ñất. Gió Tây khô nóng xuất hiện làm tăng
cường ñộ bốc hơi nước, nếu xuất hiện vào thời kỳ lúa xuân trỗ bông, thụ phấn
sẽ gây ảnh hưởng lớn tới năng suất.
Khả năng ñảm bảo nhiệt ñộ và ñộ ẩm cho các loại cây trồng ngắn ngày là
2 yếu tố chính ñể xem xét bố trí hệ thống cây trồng. Từ ñó các nhà nông học

ñã ñưa ta các khái niệm về cây ưa nóng, cây ưa lạnh và loại cây trung gian với
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13

nhiệt ñộ ranh giới 20
o
C như lúa, lạc, mía …, cây ưa lạnh là những loại cây
sinh trưởng, ra hoa, kết quả tốt ở nhiệt ñộ dưới 20
o
C.
Bố trí hệ thống cây trồng hợp lý là cần nắm cụ thể các chế ñộ mưa, nắng
trong năm, trong mùa vụ ở từng khu vực, có như thế mới tận dụng ñược tối ưu
ñiều kiện thời tiết vùng ñó ñể nhằm tạo ra ñược khối lượng sản phẩm có giá
trị cao nhất. Việc bố trí hệ thống cây trồng, ñặc biệt ñối với cây hàng năm phụ
thuộc rấ nhiều vào tổng tích ôn hàng năm có ở từng vùng, tiểu vùng sinh thái
và nhiệt lượng mà cây cần ñể hoàn thành chu trình sinh trưởng và phát triển.
Sản xuất nông nghiệp của Việt Nam ñang trong ñiều kiện biến ñổi khí
hậu, vì vậy càng cần phải xem xét hiện trạng của yếu tố khí hậu làm căn cứ ñể
nghiên cứu về hệ thống cây trồng.
1.1.2.2. Quan hệ giữa ñất ñai và HTCT
ðất là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái, là nguồn cung cấp
nước và dinh dưỡng cho cây trồng. ðiều kiện ñất ñai là một trong nhưng căn
cứ quan trọng sau ñiều kiện khí hậu ñể bố trí hệ thống cây trồng. Tùy thuộc
vào ñiều kiện ñịa hình, ñộ dốc, chế ñộ nước ngầm, thánh phần cơ giới của
ñất…. ñể bố trí hệ thống cây trồng phù hợp (Phạm Văn Chiêu (1964)[5]; Ngô
Thế Dân, Trần An Phong (1993)[8] Bùi Thị Xô (1994)[55].
Quá trình sản xuất nông nghiệp trên ñất bằng ít chịu sự tác ñộng của các
nhân tố tự nhiên, kinh tế và xã hội hơn so với các vùng ñất dốc; tình trạng xói
mòn ñất và khô hạn cũng sẽ ít hơn nên tính bền vững của hệ canh tác trên ñất

bằng cao hơn; năng suất, sản lượng cây trồng và hiệu quả kinh tế thu ñược
cũng cao và ổn ñịnh hơn. Một số nhà khoa học nông nghiệp cho rằng, quá
trình phát triển của hệ thống cây trồng là sự phát triển ñồng ruộng ñi từ ñất
cao ñến ñất thấp. Có nghĩa là hệ thống cây trồng ñã phát triển trên hệ thống
ñất cao trước, sau ñó mới ñến ñất thấp, ñây là quá trình hình thành của hệ sinh
thái ñồng ruộng.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

14

1.1.2.3. 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
thống cây trồng là lựa chọn loại cây trồng nào ñể lợi dụng tốt nhất các ñiều
kiện khí hậu ñất ñai vùng ñó, hoặc tạo cho cây trồng phát huy nhiều nhất khả
năng thích ứng của chúng với ñiều kiện của vùng (Nguyễn Vy (1982)[52].
Khác với khí hậu và ñất ñai là yếu tố mà con người ít có khả năng thay ñổi,
còn cây trồng thì có thể lựa chọn và di thực hoặc thay ñổi bản chất theo
hướng mà con người mong muốn.
Các nhà sinh lý học thực vật từ những năm 1960 ñã chứng minh rằng
không có loại cây trồng nào có khả năng sử dụng hết toàn bộ tài nguyên thiên
nhiên (bức xạ nhiệt, nước, dinh dưỡng trong ñất…) ở một vùng. Hơn thế nữa,
một số dẫn chứng cho thấy ở các vùng có khí hậu nhiệt ñới thì ánh sáng,
nguồn nước, chất dinh dưỡng chưa ñược sử dụng ñúng mức còn có thể khai
thác tăng vụ sản xuất lên hơn nữa. ðiển hình nhất là cuộc cách mạng xanh ở
các nước nhiệt ñới ñã du nhập và sản xuất thành công nhiều giống lúa nước
ngắn ngày, năng suất cao nên có thể gieo trồng từ 2 – 3 vụ/năm. Các chế ñộ
trồng xen, trồng gối liên tiếp nhau với các loại cây trồng khác nhau ñã ñược
chú ý nhiều ở hầu hết các nước có nền nông nghiệp phát triển, nhất là ở
những nước có ít diện tích ñất canh tác nông nghiệp nhưng dân số ñông.
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 ñổi 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, tiêu dùng là 2 quá trình ñan xen mang tính lịch sử
và xã hội, có tác ñộng qua lại với nhau. Sản xuất nông nghiệp càng phát triển,
phong phú và ña dạng thì càng ñáp ứng ñược nhu cầu tiêu dùng của xã hội
ngà càng cao. Sự xuất hiện nhu cầu tiêu dùng mới là ñộng lực thúc ñẩy quá
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

15

trình cải tiến cơ cấu sản xuất nông nghiệp, tạo ra nhiều sản phẩm mới. Quan
hệ này tuân theo nguyên lý phát triển, ñược chuyển ñổi từ thấp ñến cao, từ
ñơn giản ñến phức tạp và ngày càng hoàn thiện hơn.
1.1.2.4. Quan hệ giữa phương thức canh tác, quần thể sinh vật với HTCT
Các biện pháp kỹ thuật như làm ñất, tưới nước, bón phân, chăm sóc, cải
tạo ñất, trừ cỏ dại và sâu bệnh, chọn tạo giống cây trồng năng suất cao, chất
lượng tốt, luân canh cây trồng theo thời vụ ….ñều ñược coi là liên quan chặt
chẽ ñến hệ thống cây trồng. Trong các hệ sinh thái nhân tạo, các thành phần
như cỏ dại, thực vật bậc thấp, ñộng vật nhỏ, côn trùng, vi sinh vật là những
quần thể sinh vật sống. Do ñó khi bố trí hệ thống cây trồng cần chú ý ñến các
mối quan hệ này ñể hệ thống cây trồng ñạt hiệu quả và kinh tế cao nhất
(Nguyễn Vy (1991)[53].
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 ñộ lao
ñộng, vốn ñầu tư, kiểu tổ chức sản xuất và tính chất hàng hóa, khả năng tiêu
thụ của sản phẩm.
Luân canh là biện pháp kỹ thuật nông nghiệp hoàn chỉnh có tổ chức ñể
hoàn thành mục tiêu sản xuất nông nghiệp ở một vùng, tiểu vùng, khu vực

nhất ñịnh dựa trên cơ sở lợi dụng tốt nhất các ñiều kiện tự nhiên và xã hội ở
vùng ñó. Các chế ñộ canh tác khác nhau như thủy lợi, phân bón, nước, ñất,
bảo vệ thực vật…ñều căn cứ vào loại cây trồng, giống cây trồng và trình tự
luân canh cây trồng 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. ðiều ñó cho thấy trong bố
trí cơ cấu cây trồng, việc xác ñịnh cây trồng trước và sau rất quan trọng, vừa
ñáp ứng ñược mục ñích sản xuất, vừa lợi dụng ñược các ñiều kiện tốt của tự
nhiên giúp cho cây trồng hoàn chỉnh hơn trong hệ thống luân canh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

16

Cây trồng ở mỗi vùng có khả năng thích nghi dần với ñiều kiện ngoại
cảnh và thường xuyên bị chi phối bởi các quy luật tự nhiên. ðiều kiện tự
nhiên của từng vùng sinh thái ñều có những nét ñặc thù, do ñó khi ñưa một
loại cây trồng mới vào ñể thay ñổi cơ cấu cây trồng và cải tiến hệ thống cây
trồng cần phải chú ý ñến tính chất này. Bố trí cây trồng hoặc giống mới vào
một ñịa bàn cụ thể nhằm ñạt ñược lợi ích kinh tế cao hơn cần chú ý ñáp ứng
thỏa mãn các nhu cầu sinh thái của nó.
Theo quan ñiểm sinh thái cây trồng, không có loại cây nào có khả năng
sử dụng hết nguồn tài nguyên thiên nhiên ở một vùng nông nghiệp. Một trong
những biện pháp kinh tế - kỹ thuật nhằm tận dụng tối ña các nguồn lợi tự
nhiên và kinh tế, xã hội là bố trí hệ thống cây trồng hợp lý cho một vùng hay
một ñơn vị sản xuất nông nghiệp. Hệ thống cây trồng là một trong những nội
dung của hệ thống biện pháp kỹ thuật gọi là chế ñộ canh tác. Hệ thống cây
trồng là yếu tố cơ bản nhất của chế ñộ canh tác vì chính cây trồng quyết ñịnh
nội dung của các biện pháp kỹ thuật khác (Phùng ðăng Chinh, Lý Nhạc
(1987)[6]).

Trên cơ sở lý luận về hệ thống cây trồng và thực tế sản xuất nông
nghiệp ở nước ta trong thời gian qua, Viện sĩ ðào Thế Tuấn (1987)[48] ñã
nhận ñịnh: Việc phát triển trồng trọt trong thời gian tới cần phải dựa vào “
Hiệu ứng hệ thống” bằng cách bố trí lại hệ thống cây trồng thích hợp với các
ñiều kiện ñất ñai, khí hậu và các chế ñộ khác. Phải áp dụng các biện pháp kỹ
thuật tổng hợp nhằm khai thác, sử dụng cao nhất các nguồn lợi tự nhiên, lao
ñộng. ða dạng hóa cây trồng về chủng loại, giống…là một biện pháp nâng
cao tính hiệu quả của hệ thống.
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về hệ thống cây trồng
1.2.1. Ngoài nước
Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp lâu dài, ở những ñiều kiện sinh
thái và xã hội khác nhau, ở nhiều nơi trên trái ñất vào những thời ñiểm nhất
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

17

ñịnh của lịch sử ñã hình thành những trung tâm cây trồng chủ yếu của nhân
loại, bao gồm cả cây dại và cây trồng. Lịch sử nông nghiệp thế giới cũng chỉ
rõ việc chuyển ñổi sản xuất nông nghiệp từ trình ñộ tự cấp, tự túc sang sản
xuất nông nghiệp hàng hóa gắn liền với biến ñổi sâu sắc hệ thống cây trồng.
- Từ cuối thế kỷ 18, ñầu thế kỷ 19, cuộc cách mạng hệ thống cây trồng
ñược bắt ñầu ở một số nước Tây Âu, chế ñộ ñộc canh trong sản xuất nông
nghiệp ñược thay thế bằng các chế ñộ luân canh cây ngũ cốc và ñồng cỏ, ñồng
thời sử dụng các loại cây họ ñậu làm thức ăn gia súc kết hợp với nông cụ cải
tiến và phân bón ñã thực sự nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp (Phạm
Chí Thành (1996)[37]. Các chế ñộ luân canh này ñánh dấu một bước ngoặt
trong quá trình phát triển nông nghiệp của châu Âu. Theo chế ñộ luân canh
này, hệ thống cây trồng gồm một số cây chăm sóc giữa hàng như khoai tây,
cây lấy củ, ngũ cốc, cỏ ba lá và ngũ cốc mùa hè. Chế ñộ luân canh này cũng
ñồng thời với việc tăng cường các biện pháp kỹ thuật như làm ñất, bón

phân… Chính vì lẽ ñó, năng suất ngũ cốc ñược tăng lên gấp 2 lần so với chế
ñộ luân canh cũ và sản phẩm lương thực, thực phẩm ñược tăng lên gấp 4 lần
trên cùng 1 ha ñất canh tác (như các loại cây có củ, quả ñược ñưa thêm vào hệ
thống cây trồng và năng suất của chính cây ngũ cốc cũng ñược tăng lên). Chế
ñộ luân canh mới này ñã tạo ra nhưng ñiểm ñột phá thắng lợi ở Anh, Bỉ, Hà
Lan, Pháp và tiếp theo là các nước Châu Âu khác (Bùi Huy ðáp, Nguyễn
ðiền) (1996)[16].
- Từ những thập niên 60, các nhà sinh lý thực vật ñã nhận thấy rằng
không một loại cây trồng nào có thể sử dụng hoàn thiện triệt ñể tài nguyên
thiên nhiên của mỗi vùng. … Căn cứ vào các mối liên hệ giữa cây trồng với
môi trường và công tác quản lý nông nghiệp, ñề ra phương pháp nghiên cứu
hệ thống công thức luân canh cây trồng mới, với hệ canh tác ñơn giản ñể thay
thế hệ thống canh tác cũ, khắc phục tình trạng mất cân bằng sinh học, có hiệu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

18

quả kinh tế cao hơn và có khả năng thỏa mãn những nhu cầu của con người
mà không bóc lột ñất ñai, không gây ô nhiễm môi trường.
- Các viện nghiên cứu nông nghiệp trên thế giới hàng năm ñã lai tạo,
tuyển chọn ra nhiều loại giống cây trồng mới, ñưa ra nhiều công thức luân
canh, quy trình kỹ thuật tiến bộ, ñề xuất cơ cấu cây trồng thích hợp cho từng
vùng sinh thái nhằm tăng năng suất, sản lượng và giá trị sản lượng trên ñơn vị
diện tích canh tác. ðặc biệt là Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế IRRI ñã ñóng
góp nhiều thành tựu về cơ cấu giống luá (Vũ Tuyên Hoàng (1995)[24], Trần
ðình Long (1997)[27].
- Ở Châu Á các chế ñộ xen canh, gối vụ truyền thống cũng ñạt ñược
chú ý nghiên cứu và phát triển. Năm 1960, Hàn Quốc, ðài Loan ñã ñạt chỉ số
thâm canh tăng vụ 1,5 và 1,8 lần. Cũng thời kỳ này, các nhà nghiên cứu của
Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI ñã nhận thức ñược rằng các giống lúa mới

thấp cây, ñứng lá, tiềm năng năng suất cao cũng chỉ có thể giải quyết vấn ñề
lương thực trong phạm vi hạn chế. Do ñó từ những năm ñầu thập kỷ 70 họ ñã
ñi sâu nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên ñất lúa theo hướng lấy cây
lúa làm cây chủ ñạo và tăng cường phát triển các loại cây hoa màu trồng cạn.
Các chế ñộ trồng xen, trồng gối, trồng nối tiếp ngày càng ñược chú ý nghiên
cứu. Ở châu Á ñã hình thành một “mạng lưới hệ canh tác” ñó là một tổ chức
hợp tác nghiên cứu giữa Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) và nhiều quốc
gia trong vùng. Hệ thống cây trồng trong mạng lưới này rất ña dạng và phong
phú với một số mục tiêu rất cụ thể như: Thử nghiệm tăng vụ bằng các cây
trồng mới ngắn ngày ñể thu hoạch trước mùa mưa lũ hoặc xen canh, luân
canh tăng vụ; xác ñịnh hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh và khắc
phục các yếu tố hạn chế ñể ñạt ñược hiệu quả cao.
- Chương trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn Ấn ðộ từ 1960 -
1972 lấy hệ thâm canh tăng vụ chu kỳ 1 năm làm hướng chiến lược phát triển
sản xuất nông nghiệp ñã kết luận: "Hệ canh tác dành ưu tiên cho cây lương