nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng nông nghiệp tại huyện điện biên, tỉnh điện biên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HOÀNG CÔNG MỆNH

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN ðIỆN BIÊN, TỈNH ðIỆN BIÊN

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HÀ NỘI, NĂM 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HOÀNG CÔNG MỆNH

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN ðIỆN BIÊN,
TỈNH ðIỆN BIÊN

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 62 62 01 10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. PHẠM TIẾN DŨNG
2. TS. HOÀNG TUẤN HIỆP

HÀ NỘI, NĂM 2014

i


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu
trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng ñược tập thể, cá nhân công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ trong quá trình thực hiện luận án này ñã
ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2014

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Hoàng Công Mệnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page ii


LỜI CẢM ƠN
Luận án này ñược thực hiện và hoàn thành tại Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội.
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc nhất tới PGS.TS. Phạm Tiến Dũng - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội và TS. Hoàng
Tuấn Hiệp - Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp là những người hướng dẫn khoa học

ñã tận tình giúp ñỡ và ñịnh hướng giúp tôi trưởng thành trong công tác nghiên cứu và hoàn
thiện luận án.
Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự giúp ñỡ quý báu của tập thể các thầy, cô giáo Bộ môn
Phương pháp thí nghiệm và Thống kê sinh học - Khoa Nông học, Ban Quản lý ðào tạo,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tận tình giúp ñỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành luận án này.
Luận án này ñược thực hiện với sự hỗ trợ của Tập thể cán bộ Phòng Nông nghiệp và
PTNT, Trạm Khuyến nông, Chi cục Thống kê huyện ðiện Biên; Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh
ðiên Biên; cán bộ, công nhân viên Trại Giống Thanh An - Công ty Giống cây trồng tỉnh ðiện
Biên ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện, nghiên cứu ñề tài. Tôi xin
trân trọng cám ơn sự hỗ trợ quý báu ñó.
Trong thời gian học tập và nghiên cứu, tôi cũng ñã nhận ñược sự hỗ trợ và giúp ñỡ tận
tình từ Lãnh ñạo Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Trung tâm Quy hoạch và Hợp
tác Việt Lào và các ñồng nghiệp nơi tôi ñang công tác ñã tạo ñiều kiện thuận lợi về thời
gian, kinh phí và ñộng viên tinh thần giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận án. Tôi xin trân trọng cám ơn.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới bạn bè và người thân ñã luôn kịp thời ñộng
viên, chia sẻ và tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cám ơn sự giúp ñỡ của các cá nhân và tập thể ñã giúp
ñỡ tôi hoàn thành luận án này.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2014

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Hoàng Công Mệnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page iii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

ii

Lời cảm ơn

iii

Mục lục

iv

Danh mục các chữ viết tắt

vii

Danh mục các bảng biểu

viii

Danh mục hình

xii

MỞ ðẦU

1

1

Tính cấp thiết của ñề tài

1

2

Mục tiêu nghiên cứu

2

3

ðối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu

3

4

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài

3

5

ðiểm mới của luận án

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1

Cơ sở lý luận của ñề tài

4

1.1.1

Một số khái niệm về hệ thống

4

1.1.2

Hệ thống cây trồng

5

1.1.3

Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng

7

1.1.4

Phương pháp tiếp cận nghiên cứu

19

1.1.5

Phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng hàng hóa

23

1.1.6

Phát triển nông nghiệp bền vững

24

1.2

Cơ sở thực tiễn của ñề tài

27

1.2.1

Những nghiên cứu ở nước ngoài

27

1.2.2

Những nghiên cứu ở trong nước

31

1.3

Nhận xét chung về tổng quan tài liệu và ñịnh hướng thực hiện ñề tài

44

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

46

2.1

Nội dung nghiên cứu

46

2.1.1

ðánh giá ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội chi phối hệ thống cây trồng huyện
ðiện Biên

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

46

Page iv


2.1.2

ðánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp ngắn ngày của huyện ðiện
Biên

2.1.3

46

Nghiên cứu giải pháp phát triển hệ thống cây trồng nông nghiệp ngắn ngày trên
ñất ruộng huyện ðiện Biên

46

2.1.4

ðề xuất hệ thống cây trồng nông nghiệp mới trên ñất ruộng

47

2.2

Phương pháp nghiên cứu

47

2.2.1

Thu thập thông tin thứ cấp

47

2.2.2

Thu thập số liệu sơ cấp

47

2.2.3

Phương pháp thu thập, phân tích mẫu ñất và nông sản

48

2.2.4

Phương pháp xác ñịnh mối quan hệ giữa tính chất ñất và chất lượng gạo tại
huyện ðiện Biên

50

2.2.5

Thí nghiệm ñồng ruộng

51

2.2.6

Xây dựng mô hình sản xuất thử

59

2.2.7

Phương pháp phân tích kết qủa nghiên cứu

60

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1

62

ðánh giá ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng ñến hệ thống cây trồng
nông nghiệp huyện ðiện Biên

62

3.1.1

ðặc ñiểm tự nhiên

62

3.1.2

ðặc ñiểm kinh tế - xã hội

69

3.1.3

Lợi thế và hạn chế của ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng ñến hệ
thống cây trồng nông nghiệp huyện ðiện Biên

72

3.2

Thực trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp trên ñất ruộng huyện ðiện Biên

73

3.2.1

Cơ cấu cây trồng nông nghiệp huyện ðiện Biên

73

3.2.2

Hệ thống cây trồng trên ñất ruộng

74

3.2.3

Thực trạng sản xuất, tiêu thụ lúa và chất lượng gạo huyện ðiện Biên

77

3.2.4

Những lợi thế và hạn chế cần giải quyết của hệ thống cây trồng nông nghiệp
trên ñất ruộng huyện ðiện Biên

3.3
3.3.1

87

Nghiên cứu giải pháp phát triển hệ thống cây trồng trên ñất ruộng huyện ðiện
Biên

90

Cơ sở ñề xuất các giải pháp

90

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page v


3.3.2

Giải pháp nâng cao ñộ ñồng ñều chất lượng gạo tại cánh ñồng Mường Thanh

3.3.3

Tăng vụ trên ñất ruộng ở huyện ðiện Biên

116

3.4

ðề xuất hệ thống cây trồng nông nghiệp mới trên ñất ruộng

136

3.4.1

So sánh cơ cấu hệ thống cây trồng trên ñất ruộng mới ñề xuất với cơ cấu cây

3.4.2

91

trồng cũ

137

ðánh giá hiệu quả của cơ cấu cây trồng mới

139

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

141

1

Kết luận

141

2

Kiến nghị

142

Danh mục các công trình ñã công bố

143

Tài liệu tham khảo

144

Danh mục phụ lục

152

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
ABA

Tên ñầy ñủ tiếng Việt
Axít Abscisic
AFSIC
Trung tâm thông tin về Hệ thống Nông nghiệp (Agriculture for
system Information Center)
BðKH
Biến ñổi khí hậu
BT7
Giống lúa Bắc Thơm số 7
CAM
Trao ñổi chất axít Crassulacea (Crassulacean Acid Metabolism)
Ccb/ccth
Chiều cao bắp/chiều cao thân
CHDCND Lào Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào
CIP
Trung tâm Khoai tây Quốc tế (The Center of International Potato)
C/k
Chất khô

CNH - HðH
Công nghiệp hóa, hiện ñại hóa
ð/c
ðối chứng
FAO
Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (Food and Agriculture
Organization of the United Nations)
GIS
Hệ thống Thông tin ñịa lý (Geographic Information Systems)
GDP
Tổng sản phẩm Quốc nội (Gross Domestic Product)
HSTNN
Hệ sinh thái nông nghiệp
HTCTr
Hệ thống cây trồng
HTNN
Hệ thống nông nghiệp
HTX
Hợp tác xã
IRRI
Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research Institute)
IUCN
Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên
nhiên (International Union for Conservation of Nature and
Natural Resources)
KHKTNN
Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp
KT-XH
Kinh tế - xã hội
NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
NS
Năng suất
NSLT
Năng suất lý thuyết
NSTT
Năng suất thực thu
PRA
ðánh giá nông thôn có sự tham gia của nông dân (Participatory
Rural Appraisal)
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
SXHH
Sản xuất hàng hóa
SXNN
Sản xuất nông nghiệp
TCN
Tiêu chuẩn nghành
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TGST
Thời gian sinh trưởng
UBND
Ủy ban nhân dân
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page vii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

STT

Tên bảng

Trang

3.1

ðặc ñiểm một số yếu tố khí hậu tại Trạm Khí tượng huyện ðiện Biên

65

3.2

Kết quả phân loại, diện tích và tỷ lệ các nhóm ñất huyện ðiện Biên

67

3.3

Tình hình sử dụng ñất ñai huyện ðiện Biên qua các năm

68

3.4

Hiện trạng sử dụng ñất trồng cây hàng năm huyện ðiện Biên năm 2010

73

3.5

Năng suất cây trồng ở một số công thức trồng trọt chính trên ñất ruộng
chủ ñộng nước tại huyện ðiện Biên năm 2010

3.6

75

Hiệu quả kinh tế của một số công thức trồng trọt chính trên ñất ruộng
75

chủ ñộng nước tại huyện ðiện Biên năm 2010
3.7

Năng suất cây trồng ở một số công thức trồng trọt chính trên ñất ruộng
không chủ ñộng nước tại huyện ðiện Biên năm 2010

3.8

76

Hiệu quả kinh tế một số công thức trồng trọt chính trên ñất ruộng
không chủ ñộng nước tại huyện ðiện Biên năm 2010

3.9

76

Diện tích, cơ cấu các giống lúa tại cánh ñồng Mường Thanh huyện

ðiện Biên

3.10

77

So sánh biến ñộng năng suất các giống lúa vùng cánh ñồng Mường
78

Thanh huyện ðiện Biên năm 2010
3.11

Tỷ lệ hộ sử dụng các loại phân bón cho lúa vùng cánh ñồng Mường
Thanh huyện ðiện Biên

3.12

80

Mức ñầu tư phân bón cho lúa vùng cánh ñồng Mường Thanh huyện
ðiện Biên năm 2010

80

3.13

Hiệu quả kinh tế sản xuất lúa của hộ nông dân năm 2010

82

3.14

Tỷ lệ hộ, sản lượng lúa chất lượng ñược bán tại cánh ñồng Mường Thanh

83

3.15

Kết quả phân tích các loại gạo chất lượng trồng trong vụ Mùa năm
2010 tại huyện ðiện Biên

3.16
3.17

85

Chất lượng gạo giống Bắc Thơm số 7 trên các loại ñất trồng lúa vụ
Mùa năm 2010 tại cánh ñồng Mường Thanh huyện ðiện Biên

86

Phân tích SWOT ñối với sản xuất lúa tại huyện ðiện Biên

87

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page viii

3.18

Một số ñặc trưng khí hậu chính ảnh hưởng tới thời kỳ làm ñòng ñến
chín của cây lúa tại huyện ðiện Biên (Số liệu năm 1971-2010)

3.19

93

Tổng hợp diện tích các loại ñất (ở ñộ cao < 600 m) vùng lòng chảo
ðiện Biên huyện ðiện Biên năm 2010

3.20

97

ðặc ñiểm tầng canh tác (0-20 cm) các loại ñất trồng lúa chính vùng
cánh ñồng Mường Thanh

3.21

98

Hệ số tương quan (r) giữa các tính chất ñất với chỉ tiêu chất lượng gạo
Bắc Thơm số 7 tại cánh ñồng Mường Thanh

3.22

100

ðặc tính (nhận biết) các loại ñất trồng lúa có chất lượng khác nhau tại
cánh ñồng Mường Thanh huyện ðiện Biên

3.23

103

Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng gạo Bắc Thơm số 7 vụ
Xuân năm 2012 tại cánh ñồng Mường Thanh

3.24

106

Tình hình sinh trưởng - phát triển và khả năng chống chịu sâu, bệnh các
giống lúa thí nghiệm vụ Xuân năm 2011

3.25

107

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ
108

Xuân năm 2011 và 2012
3.26

So sánh năng suất thực thu các giống lúa thí nghiệm vụ Xuân năm
2011 và 2012

3.27

108

Kết quả phân tích chất lượng các giống lúa thí nghiệm vụ Xuân năm
109

2012 (Chi tiết xem phụ lục)
3.28

Tình hình sinh trưởng - phát triển và mức ñộ nhiễm sâu, bệnh các
giống lúa thí nghiệm vụ Mùa năm 2011

3.29

111

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ
112

Mùa năm 2011 và 2012
3.30

So sánh năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ Mùa năm 2011 và 2012 112

3.31

Kết quả phân tích chất lượng các giống lúa tham gia thí nghiệm vụ
Mùa năm 2012 (Chi tiết xem phụ lục)

3.32

113

ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển các giống lạc thí nghiệm vụ Xuân
năm 2011 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

117

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

Page ix


3.33

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh các giống lạc thí nghiệm vụ Xuân năm 2011
trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.34

118

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lạc thí nghiệm vụ
Xuân năm 2011 và 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.35

119

Năng suất thực thu các giống lạc thí nghiệm trong vụ Xuân năm 2011
và 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.36

120

Ảnh hưởng của vật liệu che phủ ñến sinh trưởng giống lạc L20 thí
nghiệm vụ Xuân năm 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.37

120

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại giống lạc L20 khi dùng vật liệu che phủ
khác nhau trong vụ Xuân năm 2012

3.38

121

Ảnh hưởng của vật liệu che phủ ñến năng suất giống lạc L20 vụ Xuân
năm 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.39

122

Hiệu quả kinh tế của vật liệu che phủ ñất với giống lạc L20 trong vụ
Xuân năm 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.40

122

ðặc ñiểm sinh trưởng, chống ñổ của các giống ñậu tương thí nghiệm vụ
123

Xuân năm 2011
3.41

Mức ñộ nhiễm sâu, bệnh hại của các giống ñậu tương thí nghiệm vụ
Xuân năm 2011

3.42

123

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống ñậu tương thí nghiệm
124

vụ Xuân năm 2011 và 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước
3.43

Năng suất thực thu các giống ñậu tương thí nghiệm vụ Xuân năm
2011 và 2012 trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.44

125

Kết quả theo dõi hình thái và một số chỉ tiêu các giống ngô thí nghiệm
vụ Xuân năm 2011

126

3.45

Mức ñộ nhiễm sâu bệnh các giống ngô thí nghiệm vụ Xuân năm 2011

126

3.46

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống ngô thí nghiệm vụ
Xuân năm 2011 và 2012 trên ñất 1 vụ lúa

3.47

126

Năng suất thực thu các giống ngô trồng vụ Xuân năm 2011 và 2012
trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

127

Page x

3.48

Hiệu quả kinh tế các giống cây trồng thí nghiệm vụ Xuân năm 2011
trên ñất ruộng không chủ ñộng nước

3.49

128

Hiệu quả kinh tế mô hình tăng vụ Xuân trên ñất ruộng không chủ
ñộng nước trồng một vụ lúa mùa năm 2012 tại huyện ðiện Biên

3.50

129

Ảnh hưởng của tăng vụ Xuân ñến các tính chất ñất trồng 1 vụ lúa mùa
không chủ ñộng nước tại huyện ðiện Biên

3.51

130

Một số ñặc ñiểm sinh trưởng, hình thái các giống khoai tây thí nghiệm
vụ ðông năm 2011

3.52

131

Mức ñộ nhiễm một số sâu, bệnh hại các giống khoai tây thí nghiệm vụ
ðông năm 2011

3.53

131

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây thí nghiệm vụ ðông
năm 2011 và 2012 trên chân ñất 2 vụ lúa

3.54

132

Năng suất các giống khoai tây thí nghiệm trong vụ ðông trên ñất 2 vụ
lúa năm 2011 và 2012 tại huyện ðiện Biên

3.55

133

Hiệu quả kinh tế các giống khoai tây thí nghiệm vụ ðông năm 2011
trên ñất 2 vụ lúa

134

3.56

So sánh hiệu quả công thức luân canh ñề xuất với các công thức cũ

135

3.57

Hiệu quả kinh tế tăng vụ trên ñất ruộng chủ ñộng nước năm 2012 tại
huyện ðiện Biên

3.58

135

ðề xuất cơ cấu cây trồng mới so với cơ cấu cây trồng cũ trên ñất
ruộng tại huyện ðiện Biên

137

3.59

ðề xuất những giống cây trồng cho năng suất, chất lượng ưu thế

139

3.60

Công lao ñộng ñược gia tăng khi triển khai mô hình mới tăng vụ trên
ñất ruộng tại huyện ðiện Biên

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

140

Page xi


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

3.1

Sơ ñồ hành chính huyện ðiện Biên, tỉnh ðiện Biên

64

3.2a

Cơ cấu kinh tế huyện ðiện Biên năm 2005

70

3.2b

Cơ cấu kinh tế huyện ðiện Biên năm 2010

70

3.3

Chuỗi tiêu thụ sản phẩm lúa gạo tại ðiện Biên

85

3.4a

Mặt phẳng vùng cánh ñồng Mường Thanh - ðiện Biên

92

3.4b

Ảnh 3D vùng cánh ñồng Mường Thanh - ðiện Biên

92

3.5

So sánh biên ñộ nhiệt giữa Trạm Khí tượng ðiện Biên với một số trạm
vùng núi trung du và ñồng bằng Bắc Bộ (số liệu trung bình 1971-2010)

3.6

Tổng hợp một số chỉ tiêu của Trạm Khí tượng ðiện Biên huyện ðiện
Biên qua các tháng trong năm (số liệu trung bình 1971-2010)

3.7

95
95

Sơ ñồ vùng ñất sản xuất lúa chất lượng tại cánh ñồng Mường Thanh
huyện ðiện Biên

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

105

Page xii


MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Hiện nay, quỹ ñất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do chuyển ñổi mục ñích
sử dụng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Vì vậy, thâm canh tăng vụ ñi ñôi với
việc bố trí lại hệ thống cây trồng nhằm khai thác có hiệu quả các nguồn lợi tự nhiên,
cho hiệu quả cao là một vấn ñề cấp thiết.
Trong những năm gần ñây, chúng ta ñã tiến hành phát triển nhiều hệ thống cây
trồng trên các vùng ñất khác nhau, ñặc biệt ở vùng ñất trung du và miền núi, mang lại
hiệu quả nhất ñịnh, góp phần nâng cao thu nhập cho người nông dân.
Huyện ðiện Biên có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế của tỉnh ðiện
Biên. Huyện nằm ở phía Nam của tỉnh, diện tích tự nhiên 163.926 ha, với các lọa ñất
khá ña dạng (có ñất ñồi núi và ñất ñồng bằng). Huyện ðiện Biên nằm trong vùng
nhiệt ñới gió mùa núi cao trung bình, có hai mùa rõ rệt (mùa mưa và mùa khô) thích
hợp với nhiều loại cây trồng nhiệt ñới (lúa, ngô, rau, cây ăn quả nhiệt ñới,...), cây
trồng ôn ñới (cà chua, su hào, cải bắp,...), cây ăn quả ôn ñới (mận, mơ,...). Tài nguyên
thiên nhiên ở ñây cho phép phát triển hệ thống các cây trồng ña dạng, phong phú.
Trong những năm qua, sự tăng trưởng kinh tế của huyện nói chung, sản xuất

nông nghiệp nói riêng ñã phát triển mạnh theo hướng toàn diện hơn và từng bước
gắn với nhu cầu thị trường; sản xuất theo hướng hàng hóa ñã hình thành và phát
triển, trong ñó phải kể ñến sản phẩm gạo. “Gạo ðiện Biên” là ñặc sản nông nghiệp
nổi tiếng mà nhiều người tiêu dùng trong nước biết ñến.
Cánh ñồng Mường Thanh tỉnh ðiện Biên là cánh ñồng lớn nhất vùng Tây Bắc
(nhất Thanh, nhì Lò, tam Thang, tứ Tấc), ñất ñai màu mỡ, bằng phẳng, khí hậu thuận
lợi cho sản xuất lúa cho chất lượng cao. Với công trình ñại thuỷ nông Nậm Rốm ñã
ñược kiên cố hoá, ñảm bảo tưới chủ ñộng cho khoảng 3.500 ha ñất trồng 2 vụ lúa,
nên hiện nay sản lượng lúa sản xuất ở cánh ñồng Mường Thanh chiếm trên 80% sản
lượng lúa của huyện ðiện Biên và chiếm tới 53% sản lượng lúa của toàn tỉnh.
Ưu thế về vị trí ñịa lý: ñộ cao ñịa hình, ñất ñai, khí hậu ñã tạo ñiều kiện ñể
cây trồng, trong ñó có cây lúa của huyện ðiện Biên có năng suất cao, chất lượng tốt.
Tuy nhiên sản xuất nông nghiệp ở ñây cũng còn không ít những tồn tại, ñó là:
- Chất lượng nông sản chưa ñồng nhất, cơ chế quản lý sản phẩm chưa tốt ñã
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


dẫn ñến khó khăn trong phát triển nông sản hàng hóa bền vững.
- Canh tác cây trồng nông nghiệp ngắn ngày trên ñất ruộng không chủ ñộng
nước chỉ với 1 vụ lúa mùa/năm nên hiệu quả kinh tế còn thấp.
- Trong bối cảnh của biến ñổi khí hậu có yếu tố cực ñoan mưa nhiều hoặc hạn
hán; cả nước ñang có phong trào xây dựng nông thôn mới và thực hiện chủ trương tái
cơ cấu ngành nông nghiệp nên hệ thống cây trồng truyền thống ñang bị tác ñộng.
Trong chiến lược phát triển KT-XH của huyện, nhiệm vụ trọng tâm số 1 là
“Tập trung mọi nguồn lực, khai thác và phát huy có hiệu quả các tiềm năng, lợi thế
ñể quy hoạch và phát triển nhanh, bền vững các ngành kinh tế theo hướng sản xuất
hàng hóa“. Trong ñó, sản xuất nông, lâm nghiệp cần “Khai thác triệt ñể tiềm năng,
thế mạnh về ñất ñai, lao ñộng; ñẩy mạnh thâm canh tăng vụ, sản xuất các loại cây
trồng chất lượng cao theo hướng hàng hóa, nâng cao chất lượng sản phẩm; ñẩy
mạnh áp dụng khoa học kỹ thuật, cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp, bảo quản

và chế biến sau thu hoạch; phát triển trồng cây vụ 3 ở vùng lòng chảo ðiện Biên ñể
thực sự trở thành vụ sản xuất chính; phấn ñấu mỗi năm có 3.000 ha lúa có chất
lượng và thu nhập cao“ (ðảng bộ huyện ðiện Biên, 2010).
ðáp ứng yêu cầu thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu phát
triển hệ thống cây trồng nông nghiệp tại huyện ðiện Biên tỉnh ðiện Biên” nhằm
góp phần phát triển nền nông nghiệp và kinh tế - xã hội của huyện ñược bền vững.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Xây dựng hệ thống cây trồng nông nghiệp theo hướng hàng hóa bền vững
nhằm từng bước ñổi mới sản xuất, góp phần nâng cao ñời sống người nông dân, phù
hợp với chương trình phát triển kinh tế của huyện ðiện Biên.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- ðánh giá thực trạng hệ thống cây trồng vùng nghiên cứu; phát hiện ñược những
tồn tại ñể ñề xuất các biện pháp khắc phục và lựa chọn hệ thống cây trồng hợp lý.
- ðưa ra các giải pháp phát triển hệ thống cây trồng bằng cách lựa chọn loại
cây trồng, bộ giống cây trồng có ưu thế phát triển cho vùng ñất ruộng chủ ñộng
nước và ñất ruộng không chủ ñộng nước nhằm tăng vụ, tăng năng suất và nâng cao
chất lượng nông sản.
- Giải thích cơ sở khoa học lúa ở huyện ðiện Biên có năng suất, chất lượng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


cao. Xác ñịnh ñược vùng trồng lúa tẻ cho chất lượng cao, ñồng nhất nhằm tăng sản
lượng gạo hàng hóa chất lượng cao.
3. ðối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: ðề tài tập trung nghiên cứu các loại cây trồng nông
nghiệp ngắn ngày trồng trên ñất ruộng chủ ñộng nước và không chủ ñộng nước trên
ñịa bàn huyện ðiện Biên tỉnh ðiện Biên.
- ðối tượng nghiên cứu: ðiều kiện tự nhiên (ñất ñai, khí hậu, nguồn nước...),
kinh tế - xã hội (ñầu tư, tập quán canh tác lúa, chính sách...), hệ thống các cây trồng,

biện pháp kỹ thuật sản xuất hiện tại của vùng nghiên cứu và các hộ nông dân tham
gia; là các giống mới, gồm: 4 giống lúa, 6 giống lạc, 4 giống ñậu tương, 4 giống ngô,
5 giống khoai tây ñã ñược công nhận giống quốc gia.
- Thời gian nghiên cứu từ tháng 9 năm 2010 ñến tháng 9 năm 2013.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả của ñề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận ñể phát triển hệ thống
cây trồng theo hướng hàng hoá bền vững.
- Góp phần làm rõ các yếu tố chủ yếu tạo nên chất lượng gạo cao; xác ñịnh
cơ sở khoa học cho việc phân vùng ñất trồng lúa cho chất lượng gạo ñồng ñều tại
cánh ñồng Mường Thanh huyện ðiện Biên.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- ðề xuất các công thức luân canh cây trồng mới có hiệu quả cao hơn bằng
các giống cây trồng mới có năng suất cao, chất lượng tốt và tăng vụ trên ñất ruộng,
nâng cao thu nhập cho người nông dân.
- Góp phần nâng cao chất lượng, giá trị hàng hóa của gạo ðiện Biên.
5. ðiểm mới của luận án
- ðưa ra cơ sở khoa học giải thích ñược những yếu tố chi phối tạo nên gạo ở
huyện ðiện Biên có năng suất cao và chất lượng tốt là do số giờ nắng, lượng bức xạ
và ánh sáng dồi dào, biên ñộ nhiệt ñộ ngày ñêm lớn.
- Xác ñịnh ñược mối quan hệ giữa một số tính chất của ñất với chất lượng gạo,
làm cơ sở phân chia vùng trồng lúa tại cánh ñồng Mường Thanh huyện ðiện Biên
thành 3 vùng cho chất lượng gạo ñồng nhất khác nhau: vùng 1 ñược xếp loại cho chất
lượng gạo ngon nhất, diện tích 1.012 ha, trên ñất phù sa glây; vùng 2 gạo có chất lượng
nhưng kém hơn vùng 1, có diện tích 1.770 ha trên ñất có tầng loang lổ ñỏ và ñất phù sa
ngòi suối; vùng 3 gạo có chất lượng khá, kém hơn 2 vùng trên, có diện tích 1.254 ha.
- Lựa chọn ñược một số giống cây trồng mới phù hợp với tiểu vùng sinh thái của
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng

huyện là: giống lúa HT6, giống lạc L20, giống ñậu tương ðT22, giống khoai tây Sinora
cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao, góp phần tăng vụ, tăng thu nhập cho người dân.

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận của ñề tài
Hệ thống cây trồng (Cropping systems) là một hệ thống quan trọng và là
trung tâm của hệ thống nông nghiệp cho một vùng, vì vậy muốn cho nông nghiệp
của vùng phát triển, trước hết cần nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng. ðể
nghiên cứu hệ thống cây trồng ñược tốt phải ñứng trên quan ñiểm phân tích hệ
thống và áp dụng các phương pháp phân tích hệ thống.
1.1.1. Một số khái niệm về hệ thống
1.1.1.1. Lý thuyết hệ thống
Lý thuyết hệ thống ñược nhiều tác giả nghiên cứu và áp dụng ngày càng rộng
rãi trong nhiều ngành khoa học, giúp cho sự hiểu biết, giải thích các mối quan hệ
tương hỗ. Theo Phạm Văn Hiền và Trần Danh Thìn (2009), cơ sở lý thuyết hệ thống
do L. Vonbertanlanty ñề xướng vào ñầu thế kỷ XX ñã ñược sử dụng như một cơ sở
ñể giải quyết các vấn ñề phức tạp, các vấn ñề tổng hợp. Trong những năm gần ñây
quan ñiểm về hệ thống phát triển mạnh, áp dụng khá phổ biến trong lĩnh vực sinh
học và nông nghiệp.
Theo Phạm Chí Thành và cs. (1996) hệ thống (Systems) là một tổng thể có trật
tự các yếu tố khác nhau, có quan hệ và tác ñộng qua lại. Một hệ thống có thể xác ñịnh
như một tập hợp các ñối tượng hoặc các thuộc tính ñược liên kết bằng nhiều mối tương
tác. Quan ñiểm hệ thống là sự khám phá ñặc ñiểm của hệ thống ñối tượng bằng cách
nghiên cứu bản chất và ñặc tính của các mối tác ñộng qua lại giữa các yếu tố.
1.1.1.2. Hệ thống trồng trọt
Sản xuất trồng trọt là một hoạt ñộng quan trọng trong hệ thống nông nghiệp
(HTNN), bởi nó có vai trò quyết ñịnh ñến các hoạt ñộng khác của hệ thống. Hoạt
ñộng sản xuất trồng trọt trong HTNN tạo ra hệ thống cây trồng tương ứng. Nguyễn
Duy Tính (1995) cho rằng, hệ trồng trọt là hệ phụ trung tâm của HTNN, cấu trúc

của nó quyết ñịnh sự hoạt ñộng của các hệ phụ như: chăn nuôi, chế biến... Vậy hệ
thống trồng trọt là gì?
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


Lý thuyết về hệ thống trồng trọt dựa trên những yếu tố về ñiều kiện tự nhiên
(khí hậu, ñất ñai), kinh tế - xã hội, thị trường của vùng. Hay hệ thống trồng trọt là
hoạt ñộng sản xuất cây trồng trong nông trại, bao gồm tất cả các hợp phần cần có ñể
sản xuất một tổ hợp các cây trồng và mối quan hệ giữa chúng với môi trường. Các
hợp phần này bao gồm tất cả các yếu tố vật lý và sinh học cũng như kỹ thuật, lao
ñộng và quản lý sản xuất (Zandstra et al., 1981; Nguyễn Duy Tính, 1995).
Nghiên cứu hệ thống trồng trọt là một vấn ñề phức tạp, vì nó liên quan ñến
nhiều tài nguyên và môi trường như: tài nguyên ñất, khí hậu, cây trồng, vấn ñề sâu
bệnh, dịch hại, mức ñầu tư và trình ñộ khoa học kỹ thuật nông nghiệp. Mục ñích
của các vấn ñề nghiên cứu là nhằm sử dụng hợp lý và có hiệu quả các nguồn tài
nguyên ñất, khí hậu và nâng cao năng suất cây trồng.
Theo Phạm Chí Thành và cs. (1996) hệ thống trồng trọt bao gồm: (i) Hệ
thống cây trồng; (ii) hệ thống công thức luân canh; (iii) hệ thống sử dụng phân bón;
(iv) hệ thống tưới tiêu; (v) hệ thống bảo vệ thực vật; (vi) hệ thống quản lý…
1.1.2. Hệ thống cây trồng
1.1.2.1. Khái niệm về hệ thống cây trồng (HTCTr)
Trên thế giới có rất nhiều cách hiểu khác nhau: Zandstra et al. (1981) (Dẫn
theo Phạm Chí Thành và cs., 1996) cho rằng, hệ thống cây trồng là thành phần các
giống và loài cây ñược bố trí trong không gian và thời gian của một hệ sinh thái
nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội.
HTCTr là tổng thể các loại cây trồng trong mối quan hệ tương tác lẫn nhau,
ñược bố trí hợp lý trong không gian và thời gian. Chuyển ñổi hay hoàn thiện HTCTr là
phát triển HTCTr mới trên cơ sở cải tiến HTCTr cũ hoặc phát triển HTCTr mới bằng
tăng vụ, tăng cây hoặc thay thế cây trồng ñể khai thác có hiệu quả hơn tiềm năng ñất
ñai, con người và lợi thế so sánh trên vùng sinh thái (Nguyễn Duy Tính, 1995).

Theo Phạm Văn Hiền và Trần Danh Thìn (2009), nói ñến HTCTr ña canh là
nói ñến: trồng xen, trồng gối, luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn
hỗn hợp, v.v… Trong ñó, hệ thống luân canh cây trồng có vai trò rất lớn, nó góp
phần tăng hiệu quả sản xuất trên một ñơn vị diện tích cũng như khai thác tối ña ñiều
kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Ngoài ra, ñây là một trong những biện pháp sử dụng
và bảo vệ nguồn tài nguyên ñất, nước một cách có hiệu quả.
HTCTr tối ưu không chỉ phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên mà còn phụ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


thuộc vào quy mô và phần trả lại của sản phẩm cây trồng, giá của chi phí ñầu vào
bao gồm cả lao ñộng, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, khả năng ñầu tư của
nông dân và chiều hướng của rủi ro (David, 2003).
Quá trình nghiên cứu thực hiện hoàn thiện hệ thống cây trồng cần chỉ rõ
những yếu tố, nguyên nhân cản trở sự phát triển sản xuất, tìm ra các giải pháp khắc
phục, ñồng thời dự báo những vấn ñề tác ñộng kèm theo khi thực hiện về môi
trường tự nhiên, kinh tế - xã hội của vùng.
1.1.2.2. Hệ thống cây trồng hợp lý
HTCTr hợp lý là phát triển HTCTr mới trên cơ sở cải tiến HTCTr cũ. Trên
thực tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, các thành phần cây trồng và giống
cây trồng, ñảm bảo các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với
nhau, thúc ñẩy lẫn nhau, nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về ñiều kiện ñất ñai, tạo cho
hệ thống có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1991).
ðứng về quan ñiểm sinh thái học, bố trí HTCTr hợp lý là chọn một cấu trúc
cây trồng trong hệ sinh thái nhân tạo, làm thế nào ñể ñạt năng suất sơ cấp cao nhất
(ðào Thế Tuấn, 1989). Về mặt kinh tế, HTCTr hợp lý cần thỏa mãn yêu cầu chuyên
canh và tỷ lệ sản phẩm hàng hóa cao, bảo ñảm việc hỗ trợ cho ngành sản xuất
chính, tận dụng nguồn lợi tự nhiên, ngoài ra còn phải ñảm bảo việc ñầu tư lao ñộng
và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao.
ðể xác ñịnh HTCTr hợp lý, ngoài việc giải quyết tốt mối liên hệ giữa cây

trồng với ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cần phải dựa trên phương hướng sản
xuất của vùng. Phương hướng sản xuất quyết ñịnh HTCTr, nhưng HTCTr hợp lý sẽ
là cơ sở cho các nhà hoạch ñịnh chính sách xác ñịnh phương hướng sản xuất (Phạm
Chí Thành và cs., 1996; David, 2003).
Theo Trần Danh Thìn và Nguyễn Huy Trí (2008), một HTCTr ñược coi là
hợp lý nếu ñáp ứng các yêu cầu sau: (i) ðạt tổng sản lượng cao và ổn ñịnh qua các
mùa vụ. ðây là chỉ tiêu quan trọng ñể ñánh giá HTCTr hợp lý; (ii) khai thác triệt ñể
và có hiệu quả ñiều kiện khí hậu, ñất ñai trong vùng và hạn chế ñến mức thấp nhất
những thiệt hại do khí hậu và ñất ñai gây ra ñối với cây trồng; lựa chọn giống và
loài cây trồng ñể bố trí cho phù hợp với khí hậu và ñất ñai, không những tận dụng
ñược các lợi thế mà còn có tác dụng hạn chế những trở ngại do ñất ñai và khí hậu
gây ra; (iii) lợi dụng tốt nhất các ñặc tính sinh học của cây trồng, tránh ñược tác hại
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


của sâu bệnh và cỏ dại; (iv) thúc ñẩy phát triển chăn nuôi và các ngành nghề phụ
khác; (v) khai thác triệt ñể và có hiệu quả các ñiều kiện kinh tế, xã hội sẵn có ñể
phát triển bền vững; (vi) phù hợp nguồn lực nông hộ và ñược nông dân chấp nhận.
Theo Phạm Văn Phê và Nguyễn Thị Lan (2001) những nguyên tắc cần ñược
áp dụng trong việc xác ñịnh hệ thống cây trồng hợp lý cho các vùng sinh thái khác
nhau là: (i) Hệ thống cây trồng phải sử dụng tốt nhất nguồn nhiệt, bức xạ. Có thể
dựa vào tổng nhiệt của từng loại cây trồng ñể sắp xếp các công thức cây trồng của
từng vùng; (ii) sử dụng tốt nhất nguồn nước. Trong ñiều kiện không tưới, cây trồng
phụ thuộc vào thời gian mưa. Bố trí cây trồng cần ñược dựa vào lượng nước mưa
theo thời gian. Trong ñiều kiện có tưới, khả năng chủ ñộng tưới cho phép mở rộng
diện tích gieo trồng; (iii) thích hợp và sử dụng tốt nhất ñiều kiện ñất; (iv) tránh thiệt
hại do các ñiều kiện khó khăn về khí hậu, ñất ñai, sâu bệnh gây ra; (v) bồi dưỡng ñộ
màu mỡ của ñất, tránh thoái hóa ñất; (vi) ñảm bảo việc sử dụng lao ñộng hợp lý.
1.1.2.3. ðặc ñiểm hệ thống cây trồng
(a) Hệ thống cây trồng ñược hiểu là: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ trồng

trọt, hệ thống công thức luân canh cây trồng ở những ñiều kiện sinh thái cụ thể.
(b) ðặc trưng của hệ thống cây trồng là yếu tố ñộng:
+ ðộng theo thời gian (hệ thống cây trồng ở nền nông nghiệp tự cung tự cấp
khác với hệ thống cây trồng làm hàng hóa);
+ ðộng theo không gian, ñiều kiện sinh thái cụ thể khác nhau thì hệ thống
cây trồng khác nhau (như chân ruộng cao, ruộng trũng, ruộng vàn, ruộng thấp; vùng
sinh thái ñồng bằng, trung du, miền núi, ven biển...);
+ ðộng theo tiến bộ kỹ thuật (như giống cây trồng, kỹ thuật trồng trọt
mới…) và ñộng theo nhu cầu tiêu dùng của xã hội khác nhau.
Tại một vùng cụ thể, cây trồng là yếu tố ñộng. Chính vì vậy, chúng ta cần
thường xuyên nghiên cứu sự thay ñổi của hệ thống cây trồng ñể ñáp ứng với thời
gian, sự thay ñổi ñiều kiện kinh tế - xã hội.
1.1.3. Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng
Theo Phạm Chí Thành (2012) người nông dân trồng trọt loại cây gì, kỹ thuật
áp dụng, luân canh cây trồng như thế nào là tùy thuộc vào ñiều kiện tự nhiên (ñất ñai,
khí hậu...), kinh tế (giao thông, thủy lợi, nhu cầu thị trường) và xã hội (chính sách
phát triển, phong tục tập quán…). Các nhóm yếu tố này ñược xếp vào nhóm yếu tố
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


bên ngoài chi phối các quyết ñịnh của người nông dân. Nông nghiệp Việt Nam hiện
tại còn ở mức sản xuất hàng hóa nhỏ do các hộ nông dân chủ ñộng sản xuất trên diện
tích canh tác của mình. Vì vậy, việc lựa chọn HTCTr còn phụ thuộc vào ñiều kiện cụ
thể của nông hộ như: ñất ñai, lao ñộng, vốn, kỹ năng, trình ñộ sản xuất.
ðiều kiện kinh tế của hộ rất khác nhau ñã dẫn ñến chất lượng nông sản
không ñồng ñều, hiệu quả sản xuất thấp. Hiện nay ở Việt Nam ñang xây dựng hệ
thống sản xuất hàng hóa tập trung (trong xây dựng nông thôn mới). ðặc ñiểm của
sản xuất tập trung (cánh ñồng mẫu lớn) sẽ tạo hàng hóa chất lượng cao hơn, nông
dân thu lãi nhiều hơn. Dưới ñây là một số căn cứ ñể bố trí HTCTr:
1.1.3.1. Khí hậu

Nông nghiệp có quan hệ qua lại phức tạp với các ñiều kiện tự nhiên, trong ñó
có yếu tố khí hậu. Diễn biến khí hậu thường ñược thể hiện bởi thời tiết, chúng là
những nhân tố tác ñộng mạnh mẽ nhất ñến sản xuất nông nghiệp, ñược thể hiện qua
năng suất (cao hay thấp) và chất lượng nông sản (tốt hay xấu). Vì vậy, trong nghiên
cứu HTCTr, ñiều cần quan tâm ñầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khí hậu. Nói
ñến vai trò của khí hậu ñối với sản xuất nông nghiệp, viện sĩ V. I. Vavilop cho rằng:
"Biết ñược các yếu tố khí hậu, chúng ta sẽ xác ñịnh ñược năng suất, sản lượng mùa
màng, chúng mạnh hơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật". Những ñiều kiện khí hậu
ñược xác ñịnh cho nông nghiệp là ánh sáng, nhiệt ñộ và nước. Ngoài ra, cũng phải
thấy "khí hậu nào, ñất nào, cây ñó", cho nên khí hậu là yếu tố quyết ñịnh sự phân bố
ñộng, thực vật trên trái ñất, ngay cả mạng lưới sông ngòi, ñộ màu mỡ của ñất cũng là
hệ quả của khí hậu (Dẫn theo Nguyễn Văn Viết, 2009).
* Ánh sáng
Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của cây.
Ánh sáng là yếu tố biến ñộng, ảnh hưởng ñến năng suất. Cần xác ñịnh yêu cầu của
cây trồng về cường ñộ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời kỳ trong
năm ñể bố trí cây trồng hợp lý. Mỗi cây trồng có yêu cầu ánh sáng khác nhau. Theo
Lý Nhạc và cs. (1987) các loại cây quang hợp theo chu trình C4 và chu trình CAM
là những cây ưa sáng, ñồng thời cũng là cây ưa nóng. Các cây quang hợp theo chu
trình C3 yêu cầu ánh sáng thấp hơn.
* ðộ dài ngày
ðộ dài ngày dùng ñể xác ñịnh thời gian sinh trưởng của cây, muốn biết khả
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


năng cung cấp ánh sáng cho cây, cần biết bức xạ và số giờ nắng hàng tháng hoặc số
giờ nắng bình quân ngày. Khi xem xét vai trò của ánh sáng (ñộ dài ngày ngắn hay
dài) ñối với cây trồng phải xem xét ñộ dài ngày theo mùa sinh trưởng của cây trồng
(Nguyễn Văn Liêm và cs., 2007; Nguyễn Văn Viết, 2009). ðể bố trí HTCTr phù
hợp, ñạt năng suất cao và ổn ñịnh cần phải căn cứ vào nhu cầu của cây về nhiệt ñộ

và ánh sáng ở giai ñoạn cuối và tình hình nhiệt ñộ, ánh sáng từng tháng trong năm.
* Nhiệt ñộ
Theo Nguyễn Văn Viết (2009) diễn biến của nhiệt ñộ có ý nghĩa quyết ñịnh
ñến cơ cấu thời vụ gieo trồng khi các ñiều kiện khác ñược bảo ñảm. Từng loại cây,
giống cây, các bộ phận của cây, các quá trình sinh lý của cây phát triển thích hợp và
an toàn trong khoảng nhiệt ñộ nhất ñịnh. Theo Lý Nhạc và cs. (1987) cây ưa nóng là
những cây trong 2 tháng cuối yêu cầu nhiệt ñộ trên 200C, cây ưa lạnh là những cây
trong 2 tháng cuối yêu cầu nhiệt ñộ dưới 200C. Nếu không có nhiệt ñộ phù hợp với
ñặc tính ưa nhiệt của cây dẫn ñến năng suất giảm. Căn cứ vào yêu cầu nhiệt ñộ của
từng nhóm cây: ưa nóng, ưa lạnh hay ngày ngắn ñể bố trí HTCTr trong năm.
* Lượng mưa
Nước là yếu tố ñặc biệt quan trọng ñối với cây trồng. Cây trồng ñòi hỏi một
lượng nước lớn gấp nhiều lần trọng lượng chất khô của chúng. Lượng nước mà cây
tiêu thụ ñể hình thành một ñơn vị chất khô của một số cây trồng (gọi là hệ số tiêu
thụ nước) như ngô: 250-400 ñơn vị nước cho 1 ñơn vị chất khô, lúa: 500-800 ñơn vị
nước cho 1 ñơn vị chất khô, tiếp ñến bông: 300-600, rau: 300-500, cây gỗ: 400500,... (Trần ðức Hạnh và cs., 1997). Hầu hết lượng nước ñược sử dụng cho nông
nghiệp là nước mặt, các nguồn này ñược cung cấp chủ yếu từ lượng mưa hàng năm.
Tuỳ theo lượng mưa hàng năm, khả năng cung cấp và khai thác nước ñối với một
vùng cụ thể ñược xem xét ñể lựa chọn hệ thống cây trồng thích hợp.
1.1.3.2. ðất ñai
ðất ñai là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất. Bảo vệ, duy trì
và cải tiến nguồn tài nguyên này là tiêu chuẩn ñể tiếp tục duy trì chất lượng cuộc
sống trên trái ñất (Henry and Boyd, 1996). ðiều kiện ñất ñai và khí hậu mang tính
chất quyết ñịnh ñể bố trí cây trồng hợp lý. Nó tuỳ thuộc vào ñiều kiện ñịa hình, ñộ
dốc, chế ñộ nước ngầm, thành phần cơ giới ñất ñể bố trí một hoặc một số cây trồng
phù hợp. Hiểu ñược mối quan hệ giữa cây trồng với ñất sẽ dễ dàng xác ñịnh ñược
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


HTCTr hợp lý ở một vùng cụ thể.

Thành phần cơ giới của ñất quy ñịnh tính chất của ñất như chế ñộ nước, không
khí, nhiệt ñộ và dinh dưỡng. ðất có thành phần cơ giới nhẹ thích hợp cho trồng cây
lấy củ. ðất có thành phần cơ giới nặng và có nước trên mặt phù hợp cho các cây ưa
nước. Các cây trồng cạn như ngô, lạc, ñậu tương ... thường sinh trưởng tốt và cho
năng suất cao trên các loại ñất có thành phần cơ giới nhẹ (Phạm Bình Quyền và cs.,
1992). Bón phân và canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu ñiều khiển dinh dưỡng ñất.
Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng ở vùng
ñất ñồi núi nhờ nước trời ở Indonexia cho thấy hạn chế chủ yếu ñể cây trồng tăng
trưởng và cho năng suất tốt là ñộ màu mỡ của ñất thấp. Phân bón, ñặc biệt phân ñạm
và phân lân là yếu tố chính ñể giải quyết vấn ñề này (Suryatra et al., 1982).
Nước ta có khoảng 22 triệu ha ñất ñồi núi, chiếm 2/3 tổng diện tích tự nhiên,
có ñộ dốc nhất ñịnh. Gieo trồng cây ngắn ngày thường làm giảm hàm lượng hữu cơ
và dự trữ mùn, ñạm. ðể phục hồi ñất ñồi núi, cần bổ sung vào ñất một lượng chất
hữu cơ mới (phân chuồng, phân xanh, tàn dư cây trồng...) khoảng 10-15 tấn/ha/năm.
Chuyển từ cơ cấu ñộc canh cây ngắn ngày sang ña canh sẽ tăng mạnh lượng hữu cơ
và nhịp ñộ tuần hoàn hữu cơ trong ñất. ðiều ñó góp phần ñảm bảo cho sử dụng ñất
lâu bền (Nguyễn Văn Bộ, 2001).
1.1.3.3. Cây trồng
Trong hệ sinh thái ñồng ruộng, cây trồng là thành phần trung tâm của hệ.
Mỗi loại cây có những yêu cầu về ñiều kiện sống như ñất ñai, khí hậu khác nhau.
Các loại cây trồng có tập ñoàn vi sinh vật ñất, vi sinh vật cộng sinh và cả các loại
sinh vật hại riêng. Hơn nữa, mỗi loại cây trồng lại có biện pháp canh tác, kỹ thuật
chăm sóc cụ thể. Vì vậy, mỗi vườn cây có thể xem là một hệ sinh thái nông nghiệp.
Nhiệm vụ của khoa học cây trồng là sử dụng những nguồn lợi ñó một cách tốt nhất
(ðường Hồng Dật, 2008).
Khí hậu và ñất ñai là các yếu tố mà con người ít có khả năng thay ñổi, còn
với cây trồng thì con người có thể thay ñổi các yếu tố ñầu vào, chọn lựa, di thực.
Với tiến bộ công nghệ sinh học ngày nay, con người có thể thay ñổi bản chất của
cây trồng theo ý muốn thông qua các biện pháp như lai tạo, chọn lọc, gây ñột biến,
nuôi cấy vô tính.

Nông nghiệp nước ta thời kỳ xa xưa ñã có một cơ cấu cây trồng phong phú,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


từ các cây trồng có nguồn gốc nhiệt ñới ñến ôn ñới. Cùng với lúa nước là loại cây
lương thực chủ yếu, cơ cấu các loại cây trồng bao gồm nhiều loại cây: cây lương
thực, cây có củ, cây ăn quả, cây có sợi... ñã ngày càng ñược bổ sung phong phú thêm
trong quá trình phát triển sản xuất. Sau nhiều năm chọn lọc, di thực, hiện nay người
ta có thể trồng các cây ôn ñới trong vụ hè, ñặc biệt là rau, cây nhiệt ñới trong vụ
ðông nhờ biện pháp kỹ thuật canh tác trong nhà có mái che, nhà kính và công nghệ
chọn tạo giống. Ví dụ qua quá trình lai tạo, di thực ñã chọn tạo ra giống bắp cải có
khả năng cuộn trong vụ hè, kỹ thuật canh tác cải tiến có thể trồng su hào trong vụ hè.
1.1.3.4. Hệ sinh thái
Hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) hiện diện như là một hướng có tính khoa
học ñược sử dụng trong nghiên cứu, ñối thoại và lựa chọn mục ñích ñể quản lý giảm
chi phí ñầu vào của hệ sinh thái. Làm sáng tỏ những vấn ñề tính bền vững trong
nông nghiệp là mục tiêu chủ yếu của HSTNN. Xây dựng HTCTr là xây dựng hệ
sinh thái nhân tạo, ñó là HSTNN mà trong ñó cây trồng là thành phần chủ yếu. Do
ñó, cần duy trì yếu tố cần thiết của HTCTr như ñất nông nghiệp, ñất rừng và bảo tồn
duy trì ña dạng gien (IUCN, 1980).
Vì vậy, việc xác ñịnh chủng loại và từng giống cây trồng phù hợp trong hệ
sinh thái ở từng nơi là rất quan trọng. ðiều kiện ñể xác ñịnh, quyết ñịnh tính phù hợp
của chúng tại một ñịa phương cụ thể là các yếu tố sinh thái (Nguyễn Tất Cảnh và cs.,
2004). Ngoài thành phần chính là cây trồng, hệ sinh thái còn có các thành phần sống
khác như cỏ dại, sâu, bệnh, vi sinh vật, những ñộng vật, côn trùng và những sinh vật
có ích khác. 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 quan hệ rất phức tạp, tạo dựng và duy
trì cân bằng sinh học trong hệ sinh thái theo hướng hạn chế các mặt có hại, phát huy
mặt có lợi ñối với con người là vấn ñề cần ñược quan tâm trong HSTNN.
1.1.3.5. Khoa học công nghệ

- Tiến bộ kỹ thuật: Bao gồm các quy trình, công nghệ, biện pháp kỹ thuật cụ thể
và quản lý sử dụng ñất, sản xuất, thu hoạch, chăm sóc, bảo vệ các loại sản phẩm nông
nghiệp. Tiến bộ kỹ thuật trong trồng trọt là các kỹ thuật mang lại hiệu quả cụ thể trong
việc chọn tạo giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, chăm sóc, bón phân, cải tạo và sử
dụng ñất, bảo vệ thực vật… (Nguyễn Ngọc Nông, 2002).
ðiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của mỗi vùng có khác nhau với yêu cầu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng


giống cây khác nhau ñòi hỏi phải có kỹ thuật canh tác khác nhau. Trong nông
nghiệp, tập quán, kỹ thuật canh tác của từng vùng, từng ñịa phương có ảnh hưởng
trực tiếp ñến HTCTr. Vùng có trình ñộ kỹ thuật canh tác cao, như hệ thống cây
trồng hoa, rau cao cấp như xã Tây Tựu huyện Từ Liêm, Vân Nội huyện ðông Anh TP. Hà Nội, TP. ðà Lạt - tỉnh Lâm ðồng.
- Các tiến bộ khoa học - công nghệ: Nhờ có công nghệ mà các yếu tố sản
xuất như ñất ñai, sinh vật, khí hậu, máy móc, lao ñộng và kinh tế kết hợp với nhau
ñể tạo ra sản phẩm nông nghiệp. Trong thực tế sản xuất, những hộ tiếp cận với tiến
bộ khoa học, công nghệ sản xuất, hiểu biết thị trường sẽ ảnh hưởng tới HTCTr.
Vùng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao có HTCTr chuyên sản xuất sản phẩm
hàng hóa; sản xuất ñược ñiều khiển theo thị hiếu của thị trường, kinh tế giảm dần
tác ñộng yếu tố tự nhiên.
1.1.3.6. Hiệu quả kinh tế
Hiệu quả kinh tế là một phạm trù phản ánh mặt chất lượng của các hoạt ñộng
kinh tế. Nâng cao chất lượng hoạt ñộng kinh tế nghĩa là tăng cường trình ñộ lợi dụng
các nguồn lực sẵn có trong một hoạt ñộng kinh tế. ðây là ñòi hỏi khách quan của nền
sản xuất xã hội do nhu cầu vật chất cuộc sống của con người ngày một tăng. Do yêu
cầu của công tác quản lý kinh tế cần thiết phải phân tích các yếu tố ảnh hưởng ñến
chất lượng các hoạt ñộng kinh tế, do ñó ñã xuất hiện phạm trù hiệu quả kinh tế. Vận
dụng vào việc phát triển hệ thống cây trồng bền vững cho thấy cần phải tận dụng triệt
ñể ñiều kiện tự nhiên ñể bố trí cơ cấu cây trồng, chủng loại cây trồng sao cho hợp lý
trên một ñơn vị diện tích.

Về mặt kinh tế HTCTr cần thỏa mãn các ñiều kiện: (i) ðảm bảo yêu cầu
chuyên canh và tỷ lệ sản phẩm hàng hoá cao; (ii) ñảm bảo việc hỗ trợ cho ngành sản
xuất chính và phát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi tự nhiên; (iii) ñảm bảo
thu hút lao ñộng và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế; (iv) ñảm bảo chất lượng và
giá trị hàng hoá cao hơn HTCTr cũ; (v) khi ñánh giá hiệu quả kinh tế của HTCTr có
thể dựa vào một số chỉ tiêu: năng suất, tổng sản lượng, giá thành, thu nhập và mức
lãi của các sản phẩm hàng hoá. Việc ñánh giá này rất phức tạp do giá cả sản phẩm
luôn biến ñộng theo thị trường.
1.1.3.7. Thị trường
Thị trường không phải chỉ do cạnh tranh ñiều khiển mà còn do sự hợp tác và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận án Tiến sỹ Khoa học Cây trồng