ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN MINH TUẤN
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ, KHẢ NĂNG
BẢO VỆ ĐẤT VÀ TIỀM NĂNG GIẢM PHÁT THẢI CỦA
MÔ HÌNH TRỒNG XEN CÂY HỌ ĐẬU VỚI CÂY CÀ PHÊ
TẠI HUYỆN MƯỜNG ẢNG, TỈNH ĐIỆN BIÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
THÁI NGUYÊN, 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN MINH TUẤN
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ, KHẢ NĂNG
BẢO VỆ ĐẤT VÀ TIỀM NĂNG GIẢM PHÁT THẢI CỦA
MÔ HÌNH TRỒNG XEN CÂY HỌ ĐẬU VỚI CÂY CÀ PHÊ
TẠI HUYỆN MƯỜNG ẢNG, TỈNH ĐIỆN BIÊN
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60 62 01 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN
THÁI NGUYÊN, 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên
cứu của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên
cứu và khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của
GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN.
Các số liệu, và những kết quả trong luận văn là trung thực, chưa từng
được công bố dưới bất kỳ hình thức nào.
Một lần nữa tôi xin khẳng định sự trung thực của lời cam kết trên.
Người viết cam đoan
Trần Minh Tuấn
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
Thầy giáo GS.TS. TRẦN NGỌC NGOẠN, đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ
hoàn thành trong suốt quá trình viết luận văn tốt nghiệp.
Tác giả chân thành cảm ơn thầy, cô chuyên viên trong phòng QLĐT
Sau Đại học, quý thầy cô khoa Nông Học - Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 2 năm học tập. Với vốn kiến
thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình
nghiên cứu luận văn mà còn là hành trang quý báu để tôi tiếp tục sự nghiệp
học tập và nghiên cứu khoa học sau này.
Tôi xin cảm ơn tổ chức FAO (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp
Liên Hiệp Quốc) đã hỗ trợ tôi về mặt kinh phí cũng như phương pháp để tôi
có cơ hội tham gia nghiên cứu và hoàn thành luận án một cách tốt nhất.
Xin chân thành cảm ơn các cơ quan: Sở NN - PTNT, Ủy ban nhân dân
huyện Mường Ảng tỉnh Điện Biên đã cho phép thu thập thông tin, số liệu để
phục vụ cho quá trình nghiên cứu. Trân trọng cảm ơn bà con nông dân đã
nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp các số liệu thực tiễn trong quá trình sản xuất của
hộ giúp cho quá trình nghiên cứu được củng cố thêm các dữ liệu thực tiễn.
Trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, năm 2014
TÁC GIẢ
Trần Minh Tuấn
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix
DANH MỤC CÁC HÌNH x
MỞ ĐẦU 1
1. Đặt vấn đề 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
4. Ý nghĩa khoa học của Luận văn 3
5. Bố cục Luận văn 4
Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5
1.1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 5
1.1.1.1. Những nghiên cứu và kinh nghiệm canh tác đất dốc bền vững trên thế
giới 6
1.1.1.2. Nghiên cứu về canh tác trên đất dốc ở Việt Nam 9
1.1.2. Cơ sở lý luận về hiệu quả kinh tế 16
1.1.2.1. Quan điểm về hiệu quả kinh tế 16
1.1.2.2. Hiệu quả kinh tế và tiêu chuẩn đánh giá 18
1.1.2.3. Phân loại hiệu quả kinh tế 19
1.1.3. Cở sở thực tiễn về phát triển sản xuất cà phê 22
1.1.3.1. Tình hình sản xuất tiêu thụ cà phê trên thế giới 22
1.1.3.2. Tình hình sản xuất tiêu thụ cà phê tại Việt Nam 22
1.2. Nhận định và đánh giá chung về tổng quan nghiên cứu 27
1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu 28
1.3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 28
1.3.1.1. Vị trí địa lý 28
iv
1.3.1.2. Địa hình 29
1.3.2. Đặc điểm tài nguyên 29
1.3.3. Khí hậu, thủy văn 32
1.3.4. Đặc điểm dân sinh, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 35
1.3.4.1. Dân số và nguồn lao động 35
1.3.4.2. Điều kiện về sản xuất 36
1.3.4.3. Về Giáo dục - y tế 36
1.3.4.4. Về đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội trên địa bàn nông
thôn 37
1.3.5. Nhận xét đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu 38
1.3.5.1. Thuận lợi 38
1.3.5.2. Hạn chế 38
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39
2.1. Nội dung nghiên cứu 39
2.2. Phương pháp nghiên cứu 39
2.2.1. Vấn đề nghiên cứu 39
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 40
2.2.2.1. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp 40
2.2.2.2. Phương pháp thu thập thông tin sơ cấp 40
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm (Để xác định khả năng tích lũy
Carbon của mô hình) 41
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu 45
2.2.4.1. Số liệu sơ cấp và thứ cấp 45
2.2.4.2. Xác định sinh khối của cây cà phê và thảm mục, vật rơi rụng 45
2.2.4.3. Lượng Carbon tích lũy trong đất 47
2.2.5. Phương pháp phân tích số liệu 48
2.2.5.1. Phương pháp so sánh 48
2.2.5.2. Phương pháp thống kê kinh tế 48
2.2.6. Hệ thống chỉ tiêu nghiên cứu 48
2.2.6.1. Nội dung nhóm các chỉ tiêu đánh giá kết quả sản xuất 48
v
2.2.6.2. Nội dung của các nhóm chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế 49
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51
3.1. Điều tra, đánh giá hiện trạng phát triển của các mô hình trồng xen tại huyện
Mường Ảng 51
3.1.1. Tình hình cơ bản của các mô hình trồng xen tại huyện Mường Ảng 51
3.1.2. Sơ lược về các mô hình trồng xen với cây Cà phê trên địa bàn huyện
Mường Ảng 52
3.2. Tình hình sản xuất, chế biến, hiệu quả kinh tế của mô hình trồng xen trên địa
bàn huyện Mường Ảng tỉnh Điện Biên 53
3.2.1. Tình hình sản xuất kinh doanh cà phê tại huyện Mường Ảng 53
3.2.2. Tình hình sản xuất, chế biến, tiêu thụ cà phê của các hộ nghiên cứu 55
3.2.2.1. Đặc điểm chung của hộ nghiên cứu 55
3.2.2.2. Tình hình sản xuất của các hộ trồng xen cây đậu tương và đậu đen 57
3.2.2.3. Phân tích hiệu quả kinh tế mô hình trồng xen cây họ đậu của hộ
nghiên cứu 63
3.3. Khả năng bảo vệ đất và tích lũy carbon của mô hình trồng xen cây họ đậu với
cây cà phê tại huyện Mường Ảng 72
3.3.1. Khả năng bảo vệ đất của mô hình trồng xen cây họ đậu cây cà phê tại
huyện Mường Ảng 73
3.3.2. Khả năng tích lũy carbon của mô hình trồng xen cây họ đậu với cây cà phê
tại huyện Mường Ảng 78
3.3.2.1. Lượng tích lũy carbon ở cây cà phê trong mô hình trồng xen và trồng
thuần cà phê tại huyện Mường Ảng 78
3.3.2.2. Lượng carbon tích lũy trong tầng thảm mục của mô hình trồng cây cà
phê tại huyện Mường Ảng 79
3.3.2.3. Lượng tích lũy carbon trong đất của mô hình trồng cây cà phê tại
huyện Mường Ảng 81
3.4. Phân tích, đánh giá hiệu quả của mô hình trồng xen cây cà phê với cây họ đậu
tại huyện Mường Ảng 68
vi
3.4.1. Đánh giá vai trò của mô hình trồng xen cây họ đậu với cây cà phê trong
thích ứng với BĐKH 68
3.4.2. Hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất 70
3.4.3. Đánh giá hiệu quả xã hội 70
3.4.4. Hiệu quả môi trường 71
3.4.5. Đánh giá chung 72
3.5. Đánh giá tiềm năng, đề xuất các giải pháp, khắc phục những hạn chế và nhân
rộng các mô hình trồng xen cây họ đậu với cây cà phê 84
3.5.1. Tiềm năng nhân rộng mô hình 84
3.5.1.1. Mục tiêu 84
3.5.1.2. Căn cứ thực tiễn 84
3.5.1.3. Khó khăn 85
3.5.2. Đề xuất các giải pháp, khắc phục được những hạn chế phát triển mô hình
trồng xen cây họ Đậu với Cà phê 87
3.5.2.1. Giải pháp về điều kiện tự nhiên 87
3.5.2.2. Giải pháp về cơ chế chính sách 88
3.5.2.3. Giải pháp về vốn đầu tư 89
3.5.2.4. Giải pháp áp dụng khoa học, kỹ thuật vào sản xuất 89
3.5.2.5. Giải pháp về thị trường tiêu thụ 90
3.5.2.6. Giải pháp về cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực 91
3.5.2.7. Giải pháp về bảo vệ môi trường 92
3.5.2.8. Nhóm giải pháp cụ thể trước mắt đối với hộ nông dân 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
PHIẾU ĐIỀU TRA 101
vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
XDCB : Xây dựng cơ bản
FAO : Food and Agriculture Organization of the United
Nations - Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên
Hiệp Quốc
OTC : Ô tiêu chuẩn
P
VRR
: Sinh khối tươi, khô vật rơi rụng (tấn/ha)
SK
khô
: Sinh khối khô
SK
tươi
: Sinh khối tươi
VRR : Vật rơi rụng
H
vn
: chiều cao vút ngọn cây
C : Carbon
C
gốc
: chu vi gốc
D
tán
: Đường kính tán
M
MH
(i) : Khối lượng của các chất dinh dưỡng có trong chất i của
mô hình (tấn/ha)
m
i
: Khối lượng mẫu tươi bộ phận i của cây cá thể (kg)
M
k i
: Khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy ở 105
0
C
P
CBTT/ha
: Sinh khối tươi, khô cây bụi, thảm tươi (tấn/ha)
P
i-L
: Sinh khối tươi hoặc khô của lá cây (kg)
P
i-R
: Sinh khối tươi hoặc khô của rễ cây (kg)
P
i-T
: Sinh khối tươi hoặc khô của thân cây (kg)
P
ki
: Sinh khối bộ phận i cây cá thể (thân, cành, lá, rễ) (kg)
P
MH
: Sinh khối tươi, khô toàn mô hình (tấn/ha)
P
t i
: Sinh khối tươi bộ phận của cây cá thể (kg)
ICRAF : Word Agroforestry Centre - Trung tâm Nông Lâm Thế giới
viii
IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change - Ủy ban
Quốc tế về Biến đổi khí hậu
CP : Chính phủ
KHKT : Khoa học kỹ thuật
HQKT : Hiệu quả kinh tế
NNBQ : Nông nghiệp bình quân
BVTV : Bảo vệ thực vật
BĐKH : Biến đổi khí hậu
HTX : Hợp tác xã
NLKH : Nông lâm kết hợp
ODA : Official Development Assistance - Hỗ trợ phát triển
chính thức
PRA : Participatory Rural Appraisal - Đánh giá nông thôn có
sự tham gia của người dân
RACSA : Rapid Apraisal Carbon Stock for Agroforestry - Đánh giá
nhanh khả năng tích lũy carbon trong Nông lâm kết hợp
SALT : Sloping Agricult Are land technology - Kỹ thuật canh tác
trên đất dốc
TB : Trung bình
TT : Thứ tự
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng cà phê trên thế giới giai đoạn 2007 -
2012 22
Bảng 1.2: Diện tích, năng suất, sản lượng cà phê Việt Nam giai đoạn 2005-
2012 23
Bảng 1.3: Tình hình đất đai của huyện Mường Ảng năm 2011 - 2013 31
Bảng 2: Tính toán tổng lượng carbon tích lũy của các ô 48
Bảng 3.1: Các dạng mô hình trồng xen với cây cà phê tại huyện Mường Ảng 52
Bảng 3.2 Diện tích, năng suất, sản lượng cà phê huyện Mường Ảng giai đoạn
2009 - 2012 54
Bảng 3.3: Tổng hợp đặc điểm chung của các hộ nghiên cứu 55
Bảng 3.4: Diện tích đất cây cà phê trồng thuần và cà phê 57
trồng xen với cây họ đậu của các hộ nghiên cứu 57
Bảng 3.5: Cơ cấu diện tích đất trồng thuần và trồng xen của các hộ nghiên cứu 58
Bảng 3.6: Tình hình sản xuất trồng xen cây họ đậu với cà phê của hộ 59
Bảng 3.7: So sánh chi phí đầu vào bình quân cho 1 ha trồng xen cây họ đậu 61
Bảng 3.8: Chi phí lao động bình quân cho 1 ha trồng xen cây họ đậu của hộ 62
Bảng 3.9: Hiệu quả kinh tế mô hình trồng xen cây họ đậu với cây cà phê 64
Bảng 3.10: Hiệu quả kinh tế qua các chỉ tiêu 65
Bảng 3.11: Chi phí đầu vào cho một ha cà phê trồng thuần 67
Bảng 3.12: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất của 2 mô hình trồng xen
và trồng thuần cà phê 74
Bảng 3.13: Trữ lượng carbon tích lũy trong cây của 2 mô hình trồng cây cà phê
tuổi 3 78
Bảng 3.14: Lượng carbon tích lũy trong tầng thảm mục của mô hình trồng cà
phê tuổi 3 80
Bảng 3.15: Trữ lượng carbon tích lũy trong đất ở 2 mô hình trồng cây cà phê 81
Bảng 3.16: Tổng lượng carbon tích lũy toàn mô hình trồng xen cây họ đậu với
cây cà phê và mô hình trồng thuần 82
x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Biểu đồ biến đổi nhiệt độ huyện Mường Ảng trong 30 năm 34
Hình 1.2. Biểu đồ nhiệt độ, lượng mưa trung bình của huyện Mường Ảng trong 30
năm 35
Hình 3.1. Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng cà phê huyện Mường Ảng giai
đoạn 2009 - 201 54
Hình 3.2: Biểu đồ chỉ tiêu đánh giá kết quả sản xuất trồng xen cây họ đậu của các
hộ nghiên cứu 65
Hình 3.3: Biểu đồ chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế của hộ nghiên cứu 66
Hình 3.4: Biểu đồ lượng Carbon tích lũy trong cây Cà phê của mô hình trồng xen và
trồng thuần 79
Hình 3.5: Biểu đồ lượng carbon tích lũy trong thảm mục của 2 mô hình 81
Hình 3.6: Biểu đồ trữ lượng carbon tích lũy trong đất của 2 mô hình 82
Hình 3.7: Biểu đồ trữ lượng carbon tích lũy toàn mô hình trồng xen và trồng thuần
cà phê 83
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới với hai phần ba lãnh thổ là diện
tích đất đồi núi. Hiện nay, theo như nhận định của một số nghiên cứu, Việt Nam
là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu,
đặc biệt trong bối cảnh nếu mực nước biển tiếp tục dâng cao như các kịch bản đã
dự đoán. Những tác động lớn đó sẽ gây ra những hệ lụy tồi tệ đối với xã hội
cũng như người dân, tiềm ẩn những nguy cơ suy thoái và bất ổn xã hội.
Vùng Tây Bắc là vùng rất quan trọng cho sự phát triển kinh tế, quốc
phòng an ninh và cân bằng sinh thái cho Việt Nam. Cho nên ngoài vấn đề phát
triển kinh tế cũng như cải thiện đời sống cho người dân ở khu vực Tây Bắc thì
vấn đề về bảo vệ môi trường hiện nay cũng rất được chú trọng ở nơi đây.
Do bất lợi của điều kiện tự nhiên như vậy, buộc người dân sống ở vùng
núi đã khai thác lợi dụng tài nguyên đất dốc, xây dựng các mô hình canh tác
áp dụng thích hợp trên nhiều loại đất, địa hình, tập quán canh tác và nhu cầu
thị trường của từng khu vực gò đồi khác nhau của tỉnh. Hiện có ba mô hình
canh tác đã được thử nghiệm và áp dụng thành công trên 6 tỉnh ở Tây Bắc đó
là: Mô hình canh tác chuyên màu, cây công nghiệp ngắn và dài ngày, mô hình
canh tác cây ăn quả xen các loại cây hoa màu ngắn ngày và mô hình canh tác
nông lâm kết hợp. Tính hiệu quả của các loại mô hình được phân tích, đánh
giá cả về hiệu quả môi trường, kinh tế, xã hội. Tuy nhiên hiệu quả kinh tế của
các mô hình này vẫn còn thấp, và thiếu tính bền vững.
Trong các tỉnh vùng Tây Bắc, tỉnh Điện Biên có những lợi thế đối với
phát triển cây Cà phê. Mùa đông ở tỉnh thường nhiệt độ cao hơn các tỉnh lân
cận và ít ảnh hưởng đến cây trồng này. Thực tế cây Cà phê đã trở thành cây
công nghiệp hàng hoá của tỉnh, hiện nay diện tích cây Cà phê của tỉnh đã đạt
2
trên 4000 ha. Theo kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của huyện Mường Ảng
nơi tập trung trồng nhiều cà phê nhất của tỉnh, từ nay đến năm 2015 mỗi năm
huyện sẽ trồng thêm 100 ha. Trong giai đoạn 3 năm đầu của chu kỳ sinh
trưởng là giai đoạn kiến thiết cơ bản người dân có tập quán trồng xen đậu đen,
đậu tương ở vùng đất thấp ít dốc. Để tăng cường bảo vệ đất, nâng cao độ che
phủ, độ phì của đất tạo tiền đề cho sinh trưởng của cây Cà phê. Tăng thêm thu
nhập và giảm phát thải cần phải đánh giá thực trạng về canh tác cây Cà phê,
trong đó tập trung nghiên cứu các mô hình về trồng xen cây họ Đậu và triển
khai các thực nghiệm cung cấp cơ sở dữ liệu phục vụ phát triển bền vững cây
Cà Phê tại tỉnh Điện Biên là rất cần thiết. Những thách thức chính đối với
phát triển bền vững cây Cà phê là: Đất đai bị xói mòn, giai đoạn 3 năm đầu
tiên là giai đoạn kiến thiết cơ bản cây Cà phê chưa khép tán đất đai rất dễ bị
xói mòn và mất dinh dưỡng do sự khoáng hoá trong điều kiện nhiệt độ và
mưa lớn. Nâng cao thu nhập và hiệu quả kinh tế của sản xuất Cà phê là một
thách thức. Mô hình canh tác nào có hiệu quả và được người dân tiếp nhận áp
dụng là vấn đề cần được nghiên cứu.
Vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá hiệu quả kinh tế, khả năng bảo vệ
đất và tiềm năng giảm phát thải của mô hình trồng xen cây họ Đậu với Cà
phê tại huyện Mường Ảng, tỉnh Điện Biên”
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
Đánh giá hiệu quả bảo vệ, nâng cao độ phì của đất, đồng thời nâng
cao năng suất và hiệu quả kinh tế của các mô hình trồng xen cây họ đậu với
cây cà phê tại huyện Mường Ảng, tỉnh Điện Biên, góp phần xây dựng, phát
triển các mô hình canh tác Cà phê bền vững, mang lại hiệu quả, thích ứng
với biến đổi khí hậu, qua đó nâng cao đời sống người dân và bảo vệ môi
trường sinh thái.
3
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá được hiệu quả kinh tế của mô hình trồng xen cây họ đậu
ngắn ngày với cây cà phê tại huyện Mường Ảng, tỉnh Điện Biên.
- Đánh giá được khả năng bảo vệ đất và tích lũy carbon của mô hình
trồng cà phê tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá được tiềm năng, đề xuất các giải pháp để khắc phục được
những hạn chế và nhân rộng các mô hình trồng xen cây họ Đậu ngắn ngày với
cây Cà phê.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các mô hình trồng xen cây họ đậu
ngắn ngày với cây cà phê tuổi 3 tại huyện Mường Ảng, tỉnh Điện Biên.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi về không gian: Đề tài được thực hiện tại huyện Mường Ảng
tỉnh Điện Biên.
- Phạm vi về thời gian: Số liệu sử dụng trong đề tài được tính từ năm
2011- 2013 và số liệu điều tra năm 2013, 2014.
- Phạm vi về nội dung: Đề tài tập trung đánh giá hiệu quả kinh tế khả
năng bảo vệ đất và tiềm năng giảm phát thải của các mô hình trồng xen cây
họ đậu với cây cà phê tuổi 3 trên địa bàn nghiên cứu, từ đó đề xuất một số giải
pháp chủ yếu nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, khả năng nhân rộng mô hình
trồng xen tại tỉnh Điện Biên.
4. Ý nghĩa khoa học của Luận văn
Ý nghĩa khoa học: Bổ sung phương pháp tiếp cận và nghiên cứu trong
nghiên cứu đánh giá các hệ thống của mô hình trồng xen: Hiệu quả kinh tế,
khả năng bảo vệ đất, khả năng tích lũy carbon cũng như khả năng giảm phát
thải của mô hình. Kết quả nghiên cứu của luận văn bổ sung cơ sở cho việc qui
4
hoạch, định hướng phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc nói chung và Điện
Biên nói riêng.
Ý nghĩa thực tiễn: Các giải pháp mà luận văn đề xuất sẽ được ứng
dụng vào thực tiễn sản xuất để góp phần phát triển các mô hình trồng xen theo
hướng sử dụng bền vững, cho hiệu quả kinh tế cao, ổn định đời sống người
dân vùng Tây Bắc.
5. Bố cục Luận văn
Luận văn ngoài phần mở đầu và phần kết luận gồm có 3 chương:
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
5
Chương 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
* Khái niệm: Trồng xen là trồng từ hai loài cây khác nhau trở lên
đồng thời trên cùng một diện tích. Tùy theo cách sắp xếp các loài cây
khác nhau trong trồng xen mà có thể trồng xen theo băng, theo hàng hoặc
trồng hỗn hợp không theo hàng hoặc băng.
* Nguyên tắc của việc trồng xen:
- Chọn các loài cây phải có các yêu cầu khác nhau về điều kiện sống
như: ánh sáng, nước, dinh dưỡng… phân bố theo không gian và thời gian.
- Các loài cây phải có sự khác nhau về thời gian sinh trưởng, để có sự
khác nhau về thời gian hấp thu, sử dụng các điều kiện môi trường.
* Lợi ích của việc trồng xen.
- Trồng xen cho năng suất tổng số cao hơn so với trồng thường
- Sử dụng tối ưu về ánh sáng
- Sử dụng hiệu quả dinh dưỡng khoáng và nước do các loài cây trồng
có nhu hấp thu khác nhau.
- Hạn chế sự phát triển của sâu bệnh hại. [19]
* Một số mô hình trồng xen phổ biến trên đất dốc [20]
- Ngô xuân hè xen đậu tương
- Đỗ đen, lạc xuân - Ngô hè thu - Xen băng cốt khí
- Ngô xuân hè - Đậu tương đông
- Đậu tương đông xuân hè - Ngô hè thu
- Sắn xen lạc
- Lạc xuân - Ngô xen đậu tương
6
* Quan điểm xây dựng phương thức canh tác đất dốc có hiệu quả và
bền vững
+ Các biện pháp canh tác phải thích hợp với điều kiện tự nhiên và sinh
thái vùng đồi núi, phát huy được tiềm năng vùng đất dốc: đất rộng, đa dạng
sinh học; đồng thời khắc phục được những trở ngại khó khăn: địa hình cao,
dốc, phụ thuộc vào nước trời, điều kiện, tập quán canh tác còn khó khăn, lạc
hậu, đời sống người dân nghèo nàn, dân trí thấp.
+ Kết hợp chặt chẽ giữa sản xuất và phục hồi, bảo vệ độ phì nhiêu của
đất để bảo vệ một nền canh tác lâu bền (phối hợp các biện pháp canh tác hiệu
quả: biện pháp công, biện pháp sinh học/hữu cơ, biện pháp thâm canh - giống,
chế độ phân bón, tưới tiêu).
+ Đầu tư xây dựng hạ tầng cơ sở (đường giao thông, công trình thủy
lợi, nhà xưởng kho tàng, chế biến) để tổ chức sản xuất hàng hóa có giá trị
nông sản và kinh tế cao vì đây là vùng đất thích hợp với các loại cây công
nghiệp và cây ăn quả với quy mô lớn.
+ Phát huy nguồn lực nội lực: đào tạo cán bộ quản lý và cán bộ kỹ thuật
tại chỗ, nâng cao trình độ nhận thức của người dân để họ tự tiếp thu và áp
dụng các tiến bộ kỹ thuật mới, thay dần các tập tục sản xuất lạc hậu trong các
hoạt động canh tác nhằm nâng cao năng suất cây trồng, năng suất lao động,
tăng thu nhập, cải thiện đời sống.
+ Các cơ quan Nhà nước, các dự án quốc gia và quốc tế chuyển giao
tiến bộ kỹ thuật mới về canh tác đất dốc hiệu quả thông qua các mô hình canh
tác sản xuất.
1.1.1.1. Những nghiên cứu và kinh nghiệm canh tác đất dốc bền vững trên thế giới
Hiện nay tài nguyên đất trên thế giới có khoảng 13.500 triệu ha trong đó
có khoảng 100 triệu ha là đất đồi núi có khả năng sản xuất nông lâm nghiệp.
Đó là một nguồn tài nguyên vô cùng to lớn mang tính chiến lược quốc gia của
nhiều nước vì những giá trị sản phẩm nông nghiệp to lớn mà nó mang lại, đó
còn là những vùng đất nuôi sống hàng trăm triệu người trên thế giới. [22]
7
Garrity D.P. (1993) cho rằng có nhiều nguyên nhân làm cho sản xuất
trên đất dốc bị hạn chế và kém ổn định nhưng nguyên nhân cơ bản nhất là sự
thoái hoá nhanh của đất. Sự thoái hoá đó bao gồm nhiều mặt như lý, hoá tính,
sinh học đất. [24]
Uexkull H.R and Mutert E. (1995) đã chỉ ra những biểu hiện chính của
đất thoái hoá như sau: Độ pH thấp (đất chua), dung tích hấp thu thấp, nghèo
các chất dinh dưỡng cả tổng số và dễ tiêu, độ no bazơ thấp, độc tố nhôm, sắt
nhiều, mức cố định lân cao, hoạt động sinh vật và vi sinh vật thấp, thành phần
sét chứa nhiều các khoáng kém hoạt động bề mặt, đất chai cứng và bị nén
chặt, khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng kém. [27]
Đất đồi núi nói chung có độ màu mỡ cao nếu mới được khai thác hoặc
sử dụng hợp lý. Tuy nhiên độ màu mỡ của đất đồi núi phụ thuộc vào nhiều
yếu tố: Như nguồn gốc hình thành, phương thức canh tác, thảm thực vật che
phủ. Để bảo vệ đất dốc nhiều nước trên thế giới đã sử dung cây cỏ ba lá vào
hệ thống cây trồng, hoặc đưa cây đậu tương trồng xen với ngô hoặc trồng theo
đường đồng mức.
Từ những năm thập kỷ 80- 90 hệ thống nông lâm kết hợp và đa dạng
hóa cây trồng trên đất đồi núi đã được thử nghiệm và lan rộng khắp nơi bởi
tính ưu việt về sử dụng đất hiệu quả và bền vững của hệ thống này. Bên
cạnh những nghiên cứu về sử dụng đất hiệu quả, bảo vệ chống suy thoái đất
dốc. Ngày nay sử dụng đất đồi núi bền vững còn đặc biệt chú trọng đến
khía cạnh phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường vùng đồi núi nhằm
đảm bảo tính bền vững của hệ thống sử dụng đất. Nhóm công tác về khung
đánh giá đất dốc bền vững đã nêu lên quan điểm “quản lý bền vững đất đai
bao gồm tổ hợp công nghệ chính sách và các hoạt động nhằm liên hợp các
nguyên lý kinh tế xã hội với các mối quan tâm về môi trường để đồng thời
duy trì nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm rủi ro sản xuất, bảo vệ tiềm năng
nguồn lực tự nhiên, ngăn ngừa thoái hóa đất nước, có hiệu quả lâu dài,
được xã hội chấp nhận.[15]
8
* Kinh ngiệm của một số nước trong khu vực Đông Nam Á
Diện tích đất đồi núi được phân bố rộng khắp các nước trong khu vực.
trong đó nhiều nhất là Việt Nam với 75% diện tích toàn quốc, Lào chiếm 73%
diện tích toàn quốc. Phần lớn diện tích được sử dụng cho lâm nghiệp cũng như
trồng các loại cây công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả. Một phần nhỏ diện tích
đất đồi núi dạng thung lũng, dốc thấp, bình nguyên, cao nguyên thuận lợi cho
canh tác thì được sử dụng để trồng hoa màu, lương thực. Đất dốc nhiệt đới ở
Đông Nam Á nói chung có độ phì nhiêu thấp và thường chứa một tổ hợp các yếu
tố hạn chế như: Độc nhôm, sắt; thiếu lân, canxi, kali, manhê. Ngoài sự thiếu hụt
các yếu tố dinh dưỡng, sức sản xuất của nhiều loại đất thấp do các yếu tố vật lý
bất thuận như: Sức giữ nước kém, dễ đóng váng, dễ bị rửa trôi và bị nén chặt.
Intosh J.L.MC (1990) đã chỉ ra những nhân tố kiềm chế sự phát triển
của hoa màu trên đất dốc. Đất dốc Đông Nam Á khác nhau rất nhiều về địa
hình, độ phì tự nhiên, tính chất lý hóa sinh học, sự mất độ phì nhanh chóng là
một biểu hiện rõ nhất, đất sau khai hoang khoảng 2-3 năm là mất độ phì vốn
có và khả năng sản xuất, nguyên nhân là sau khi thảm thực vật bị phá bỏ, đất
bị sới sáo, cày bừa làm cho các chất hữu cơ bị ô xi hóa nhanh, quá trình xói
mòn, rửa trôi diễn ra mạnh. Trên đất dó, đất dốc có thành phần sét cao thì giữ
được độ phì tốt hơn trên đất cát. Do đó trong quá trình canh tác trên đất dốc
bảo vệ độ phì và nâng cao độ phì bằng dùng phân chuồng phân xanh, đặc biệt
là dùng cây họ đậu để trồng xen với cây màu cải thiện tính chất đất là có ý
nghĩa quan trọng quyết định năng suất cây trồng. [25]
Ở Indonesia trên đất dốc có độ dốc dưới 22
0
được trồng cây hàng năm
với các biện pháp chống xói mòn như đắp bờ, trồng cây theo đường đồng
mức, trồng băng phân xanh hay cỏ lâu năm. Trên đất dốc 22 - 30
0
trồng cây
lâu năm và cây ăn quả, kết hợp trồng xen các băng xanh và các loài cây họ
đậu để hạn chế xói mòn và cải tạo đất đồng thời nâng cao năng suất cây trồng,
tăng thêm thu nhập cho người dân.
9
Nhiều nghiên cứu của Sumfujiska (1996 ) cho thấy làm ruộng bậc
thang rất hiệu quả trong giảm thiểu xói mòn rửa trôi tuy nhiên phương pháp
này rất tốn công. Vì vậy họ đã tiến hành những nghiên cứu các biện pháp
khác dựa trên sự kết hợp hài hòa các loài cây trồng với nhau, đa dạng hóa cây
trồng, luân canh, xen canh kết hợp với kỹ thuật canh tác như làm đất tối thiểu,
nhằm tìm ra biện pháp, mô hình canh tác hiệu quả, bền vững trên đất dốc.[26]
Ở Trung Quốc đã thực hiện trên vùng đất có độ dốc 30 - 40 %, độ cao
600m so với mặt biển, trồng cây theo băng và tạo các băng chắn hỗn hợp giữa
Cốt khí coronilla, Nông lâm kết hợp trồng cây lương thực xen với các dải
rừng bạch đàn. Biện pháp Nông nghiệp gồm các biện pháp canh tác theo
đường đồng mức, cày bừa ngang dốc, bố trí thời vụ cây trồng làm cỏ bón
phân, luân canh, xen canh tạo độ che phủ trên mặt đất, không cày bừa xới
xáo, thu hoạch trong vụ mưa… biện pháp này có tác dụng tổng hợp chống xói
mòn, bảo vệ đất giữ độ ẩm, chống cỏ dại và làm tăng năng suất cây trồng từ
30 - 40 %, rất dễ áp dụng vào sản xuất.[2]
1.1.1.2. Nghiên cứu về canh tác trên đất dốc ở Việt Nam
Diện tích đất đồi núi nước ta chiếm gần 3/4 diện tích toàn quốc, khoảng
23,9 triệu ha, do vậy sử dụng đất đồi núi sản xuất nông lâm nghiệp chiếm một
vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế.
Canh tác trên đất dốc với hình thức canh tác nương rẫy là một hình
thức sản xuất nông nghiệp nguyên thuỷ của vùng nhiệt đới, giữ vị trí quan
trọng trong đời sống vật chất và tâm linh của con người, là biểu hiện của mối
quan hệ gắn bó giữa con người và thiên nhiên.
Do canh tác nương rẫy vẫn còn là hình thức canh tác phổ biến và quan
trọng của nhiều nhóm dân tộc sinh sống ở vùng cao, nơi mà cuộc sống ở đó còn
nhiều khó khăn, an toàn lương thực vẫn còn là vấn đề khó giải quyết; sản xuất
nông nghiệp ít được đầu tư, chưa được quan tâm và còn phụ thuộc nhiều tự nhiên.
10
Tình hình đất canh tác nương rẫy có nhiều biến động theo các thời
kỳ phát triển của đất nước. Giai đoạn 1943 đến 1960 rừng Việt Nam vẫn
còn nhiều (tỷ lệ che phủ đạt 43,8%), rừng chưa được quản lý. Đây là giai
đoạn ổn định nhất của nền nông nghiệp du canh thế kỷ 20. Người dân tự
do phát rừng làm rẫy nên đời sống đồng bào no đủ. Giai đoạn sau 1960, dân
số tăng nhanh nên đời sống của người dân miền núi gặp nhiều khó khăn.
Thiếu lương thực, đồng bào bắt đầu gia tăng việc phát rừng, đốt nương làm
rẫy và nạn phá rừng trở nên trầm trọng.
Đến năm 1990 thì diện tích đất trống đồi núi trọc của nước ta lên đến
đỉnh điểm là 11,768 triệu ha (35,7% đất tự nhiên), do thiếu đất canh tác nên
thời gian bỏ hóa bị rút ngắn và hiện tượng du canh vẫn tiếp tục xảy ra. Giai
đoạn sau 1990, nhờ có sự đầu tư tái trồng rừng của Chính phủ và việc áp dụng
rộng rãi các kỹ thuật tiến bộ trong thâm canh đất thung lũng và đất ruộng bậc
thang nên sức ép khai thác đất dốc đã giảm, độ che phủ rừng dần được phục
hồi. Năm 2003, theo số liệu của tổng cục thống kê thì diện tích đất có rừng đã
đạt 12,05 triệu ha (36,5% đất tự nhiên). Tuy nhiên, ở nhiều nơi, do không có
đất bằng nên nông dân miền núi vẫn phải dựa vào đất dốc để sản xuất lương
thực và vẫn mang đậm phương thức canh tác nương rẫy truyền thống. [5]
Theo Lê Quốc Doanh, Nguyễn Văn Bộ, Hà Đình Tuấn (2003) thì đất
dốc cũng có rất nhiều tiềm năng như:[7]
- Mở rộng đất canh tác: Đất dốc là một bộ phận quan trọng trong sản
xuất nông nghiệp chiếm khoảng 973 triệu ha (66%) trong 1.500 triệu ha đất
sản xuất nông nghiệp trên thế giới. Ở Việt Nam, đất dốc chiếm khoảng 76%
đất tự nhiên. Trong diện tích 9,4 triệu ha đất nông nghiệp chỉ có 4,06 triệu ha
là đất lúa, còn trên 5 triệu ha là đất dốc, trong đó đất nương rẫy trồng lúa
khoảng 640 ngàn ha, diện tích còn lại là đất rừng và đất chưa sử dụng. Do đất
bằng được sử dụng khá triệt để nên đất dốc là nơi duy nhất còn tiềm năng mở
rộng đất canh tác.
11
- Sản xuất cây hàng hoá và đa dạng sản phẩm: Cơ cấu cây trồng ở miền
núi rất đa dạng về giống và loại cây, đối với miền xuôi hầu hết đất bằng dành cho
sản xuất lương thực thì miền núi là nơi có đủ điều kiện và tiềm năng đất đai để
trồng cây ăn quả, cây công nghiệp có giá trị cao, cây đặc sản và rau quả ôn đới.
- Phát triển lâm nghiệp: Rừng có nhiều nguồn lợi tự nhiên vô cùng quí
giá về kinh tế, xã hội và đóng vai trò rất quan trọng trong bảo vệ sản xuất và
môi trường, lưu giữ nguồn nước sinh hoạt và nước sản xuất nông công
nghiệp, cung cấp ôxi và điều hoà khí hậu. Ở Việt Nam rừng chỉ tồn tại nhiều
trên đất dốc và chỉ có miền núi mới có tiềm năng phát triển lâm nghiệp và các
sản phẩm liên quan trực tiếp hay gián tiếp.
- Xói mòn và rửa trôi: Xói mòn và rửa trôi là mối đe doạ thường xuyên
đối với đất dốc vùng nhiệt đới ẩm, làm mất các chất dinh dưỡng và độ phì
tầng đất mặt. Tác động này càng nặng nề nếu đất dốc không được che phủ
thường xuyên, hoặc đất bị xới xáo gieo trồng ngay trước mùa mưa và có độ
dốc lớn. Canh tác không hợp lý gây lượng đất bị xói mòn lớn như loại đất có
thành phần cơ giới nhẹ ở Tây Phi, sau phát nương làm rẫy nếu đất không
được che phủ thì lượng đất mất đến 115 tấn/ha/năm.
Nguyễn Văn Dung, và Cộng tác viên (2005), xói mòn ở Việt Nam do
việc phát nương làm rẫy trên đất dốc đã làm tăng dòng chảy trên bề mặt. Đây là
nguyên nhân chính gây nên xói mòn trên đất dốc. Lượng nước chảy mặt trên
đất canh tác nương rẫy tăng gấp 1,35 lần (765 mm) so với rừng tái sinh.[9]
Hậu quả của việc chặt phá rừng và các phương pháp canh tác lạc hậu ở
nhiều vùng đất rộng lớn đã bị thoái hóa đất thành đất trống đồi núi trọc. Khi
rừng bị chặt phá để trồng cây lương thực thì phần lớn đất dốc ở Châu Á bị
chua hóa và bị cỏ tranh xâm lấn. Chỉ sau vài năm trồng cây lương thực nông
dân lại bỏ hoá những khu đất này để sang chặt phá rừng nơi khác làm nương
mới. Cứ như thế độ che phủ chung của toàn vùng bị suy giảm, đất bị thoái hóa
và gây ảnh hưởng rất xấu đến môi trường sinh thái như hạn hán, lũ lụt và lũ
quét ở vùng cao.[16]
12
* Những nghiên cứu về một số mô hình sử dụng đất dốc mang tính
bền vững
Trong 40 năm qua thế giới đã mất đi 1/5 lớp đất màu mỡ ở các vùng
nông nghiệp do canh tác không hợp lí, thiếu hiểu biết về kỹ thuật, thiếu vốn
đầu tư cùng trang thiết bị. Trung bình hàng năm có khoảng 6 đến 7 triệu ha
đất bị mất đi và làm giảm độ phì nhiêu cũng như giảm sức sản xuất của đất.
Theo một số nghiên cứu: Sau 5 năm trồng chè còn 2,5%; trồng sắn còn 0,9%.
Trồng chè tuy là cây lâu năm chống khả năng giữ đất tốt nhưng vẫn mất 1%
mùn; trồng sắn mất tới 2,6%. Nhiều chỉ tiêu khác về độ màu mỡ của đất cũng
diễn biến theo chiều hướng xấu đi, như khả năng giữ chất dinh dưỡng trong
đất giảm, kết cấu kém đi.[13]
Nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả đã đưa ra các biện pháp canh tác
nông lâm nghiệp bền vững, có hiệu quả ở nhiều vùng đất dốc ở các địa
phương trong cả nước. Các kết quả nghiên cứu đã đóng góp nhiều về mặt lý
luận và thực tế sản xuất. Theo Nguyễn Thế Đặng và Cộng tác viên, (2003),
hiện nay có rất nhiều các chương trình nghiên cứu về sử dụng đất đồi núi đã
được triển khai. Phần lớn các mô hình canh tác đất dốc bền vững cho lợi
nhuận bằng và cao hơn so với sản xuất truyền thống.[11]
* Mô hình luân canh:
Theo tài liệu hướng dẫn của FAO (1970) cho thấy luân canh có 4 lợi ích:
Các loại cây trồng khác nhau có nhu cầu khác nhau, hấp thu lượng khác nhau
chất dinh dưỡng từ đất; Chúng có bộ rễ khác nhau nên hấp thu chất khoáng trong
đất ở độ sâu khác nhau; Cây trồng tận dụng chất khoáng trong đất; Cây trồng
được cung cấp chất dinh dưỡng tốt hơn, đất đỡ nghèo dinh dưỡng hơn.
Luân canh giữa các cây lương thực: lúa nương, ngô, sắn khá phổ biến ở
Đông Nam Á.
13
* Mô hình trồng xen: cây trồng chính - cây phủ đất
Cây phủ đất mọc sát quanh cây trồng chính, che phủ, bảo vệ đất giữa các
cây lưu niên, cây bán lưu niên hoặc khoảng cách giữa các vụ. Cây phủ đất có thể
là các loại cây cỏ, cây họ đậu, loại cây hàng năm hoặc lưu niên tuỳ theo yêu cầu.
Theo Nguyễn Công Vinh trên đất phiến thạch vùng đồi cơ cấu xen canh
sắn - đậu hoặc sắn lạc có khả năng phát triển tốt ở những diện tích chưa có
điều kiện đưa vào sản xuất cây dài ngày có hiệu quả kinh tế cao. Ngoài phủ
đất bằng phụ phẩm và cây cốt khí có tác dụng vừa hạn chế mất dinh dưỡng,
vừa hoàn trả lại một phần dinh dưỡng cho đất, có ảnh hưởng tích cực đến cân
bằng dinh dưỡng trong đất.
* Mô hình trồng xen: cây lưu niên - cây hàng năm.
Có nhiều công thức khác nhau. Trong hệ thống có công thức cây trồng
chính là cây lưu niên, có công thức cây trồng chính là cây hàng năm. Có hệ
thống chuyển tiếp mà trong đó các cây hàng năm chỉ trồng khi các cây lưu
niên ở giai đoạn kiến thiết cơ bản (lúa, lạc, sắn xen với cà phê, chè ). Có hệ
thống cố định, trong đó cây lưu niên sống chung cùng các cây hàng năm.[3]
Theo Thái Phiên, Nguyễn Huệ, 2003, trồng các hàng rào cây xanh trên
các nương rẫy trồng sắn là biện pháp canh tác đơn giản, dễ làm, chi phí ít
nhưng hiệu quả cao trên các mặt: giảm đất trôi từ 10 - 25% tại các địa bàn của
Phú Thọ và 25 - 50% ở đồng bằng tuỳ thuộc vào loại cây, độ dốc, đặc tính
đất. Tuy có mất một phần diện tích cho băng chắn nhưng năng suất cây trồng
đã ổn định lại sau vài năm đầu và tăng dần vào những năm sau đó. Trong các
cây tạo băng thì cốt khí là cây được nông dân đánh giá cao nhất và đang phát
triển trên diện rộng. [17]
* Các mô hình tổng hợp canh tác trên đất dốc
Lê Quốc Doanh (1994) cho rằng biện pháp sử dụng đất dốc có hiệu quả
là bố trí một chế độ canh tác hợp lý, triệt để lợi dụng nước trời, áp dụng các
biện pháp canh tác (cày bừa, xới xáo, trồng xen, trồng gối, phủ xanh, phủ
