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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HOÀNG CÔNG MỆNH

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

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

HÀ NỘI, NĂM 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

HOÀNG CÔNG MỆNH

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN ĐIỆN BIÊN,
TỈNH ĐIỆN 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 2013

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án “Nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng nông
nghiệp tại huyện Điện Biên tỉnh Điện Biên” là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Những số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án này là trung thực, khách quan và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án này
đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Hoàng Công Mệnh

ii


LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành công trình này, tôi nhận được sự giúp đỡ tận tình của lãnh
đạo và các Thầy cô trong Bộ môn Phương pháp thí nghiệm và Thống kê sinh học
(PPTN và TKSH) - Khoa Nông học, Ban Quản lý Đào tạo - Trường Đại học Nông
nghiệp Hà Nội; tập thể và cá nhân những nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực trong
và ngoài ngành. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến:
+ PGS.TS. Phạm Tiến Dũng - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và TS.
Hoàng Tuấn Hiệp - Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, những người thầy
hướng dẫn hết mực nhiệt tình, đã chỉ dạy cho tôi, động viên tôi trong suốt quá trình
thực hiện và hoàn thành luận án.
+ PGS.TS. Phạm Chí Thành, PGS.TS Nguyễn Văn Long, PGS.TS Nguyễn
Thị Lan, Ths Đỗ Thị Hường và các thầy cô khác trong Bộ môn PPTN và TKSH Khoa Nông học - Đại học Nông nghiệp Hà nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình tôi

tiến hành nghiên cứu tại Bộ môn.
+ Lãnh đạo Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Trung tâm Quy hoạch
và Hợp tác Việt Lào và các đồng nghiệp nơi tôi đang công tác đã động viên, tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu luận án này.
+ Tập thể cán bộ Phòng Nông nghiệp và PTNT, Trạm Khuyến nông, Chi cục
Thống kê huyện Điện Biên; Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Điên Biên đã giúp đỡ tôi
rất nhiều trong thời gian tôi nghiên cứu tại địa bàn.
+ Tập thể cán bộ, công nhân viên Trại giống Thanh An - Công ty giống cây
trồng tỉnh Điện Biên đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình
triển khai các thí nghiệm, thực hiện luận án này.
+ Tập thể lãnh đạo và các thầy cô thuộc Khoa Nông học, Ban Quản lý Đào
tạo - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, những người đã giúp đỡ, đóng góp ý
kiến và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này.
Xin bày tỏ lòng biết ơn tới bố, mẹ ,vợ, anh, chị, bạn bè đã động viên hỗ trợ
tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này.
TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Hoàng Công Mệnh

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

142

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

144

TÀI LIỆU THAM KHẢO

145

PHỤ LỤC

153

iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
ABA
BĐKH
BT7
CAM
CHDCND Lào
CIP

CNH - HĐH
Đ/c
C/k
FAO
GIS
GDP
HSTNN
HTNN
HTCTr
HTX
IRRI
IPM
IUCN

KHKTNN
NN & PTNT
NS
NSLT
NSTT
QCVN
SXHH
SXNN
TCVN
TCN
TGST

Tên đầy đủ tiếng Việt
Axít Abscisic
Biến đổi khí hậu
Lúa Bắc Thơm số 7

Trao đổi chất axít Crassulacea (Crassulacean Acid Metabolism)
Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào
Trung tâm Khoai tây Quốc tế (The International Potato Center)
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa
Đối chứng
Chất khô
Tổ chức nông lương thế giới (Food and Agriculture
Organization of the United Nations)
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems)
Tổng sản phẩm Quốc nội (Gross Domestic Product)
Hệ sinh thái nông nghiệp
Hệ thống nông nghiệp
Hệ thống cây trồng
Hợp tác xã
Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research
Institute)
Quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pest Management)
Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên
nhiên (International Union for Conservation of Nature and
Natural Resources)
Khoa học kỹ thuật nông nghiệp
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
Năng suất
Năng suất lý thuyết
Năng suất thực thu
Quy chuẩn Việt Nam
Sản xuất hàng hóa
Sản xuất nông nghiệp
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn nghành

Thời gian sinh trưởng
v


vi


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
STT

Tên bảng

Trang

Bảng 3.1. Đặc điểm một số yếu tố khí hậu tại trạm khí tượng Điện Biên
Bảng 3.2. Tình hình sử dụng đất đai huyện Điện Biên qua các năm
Bảng 3.3. Hiện trạng sử dụng đất trồng cây hàng năm huyện Điện Biên
năm 2010
Bảng 3.4. Năng suất cây trồng ở một số công thức trồng trọt chính trên
đất ruộng chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010
Bảng 3.5. Hiệu quả kinh tế của một số công thức trồng trọt chính trên đất
ruộng chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010
Bảng 3.6. Năng suất cây trồng ở một số công thức trồng trọt chính trên
đất ruộng không chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010
Bảng 3.7. Hiệu quả kinh tế một số công thức trồng trọt chính trên đất
ruộng không chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010
Bảng 3.8. Diện tích, cơ cấu các giống lúa tại cánh đồng Mường Thanh
huyện Điện Biên
Bảng 3.9. So sánh biến động năng suất các giống lúa vùng cánh đồng
Mường Thanh huyện Điện Biên năm 2010

Bảng 3.10. Tỷ lệ hộ sử dụng các loại phân bón cho lúa vùng cánh đồng
Mường Thanh huyện Điện Biên
Bảng 3.11. Mức đầu tư phân bón cho lúa vùng cánh đồng Mường Thanh
huyện Điện Biên năm 2010
Bảng 3.12. Hiệu quả kinh tế sản xuất lúa của hộ nông dân (tính cho 1 ha)
Bảng 3.13. Tỷ lệ hộ, sản lượng lúa chất lượng được bán tại cánh đồng
Mường Thanh

vii


Bảng 3.14. Kết quả phân tích các loại gạo chất lượng trồng trong vụ mùa
năm 2010 tại huyện Điện Biên
Bảng 3.15. Chất lượng gạo giống Bắc Thơm số 7 trên các loại đất trồng
lúa vụ mùa năm 2010 tại cánh đồng Mường Thanh huyện Điện
Biên
Bảng 3.16. Phân tích SWOT đối với sản xuất lúa tại huyện Điện Biên
Bảng 3.17. So sánh đặc điểm, chất lượng cảm quan gạo Bắc Thơm số 7
trồng tại các vùng khác nhau trong vụ mùa 2010
Bảng 3.18. Tổng hợp số liệu một số chỉ tiêu khí hậu quan trắc tại một số
trạm khí tượng của vùng TDMN Bắc bộ và vùng ĐBSH (Số liệu
năm 1971-2005)
Bảng 3.19. Một số đặc trưng khí hậu chính ảnh hưởng tới thời kỳ làm
đòng đến chín của cây lúa tại Trạm Khí tượng Điện Biên (Số liệu
năm 1971-2005)
Bảng 3.20. Một số đặc trưng khí hậu ảnh hưởng tới thời kỳ làm đòng đến
chín của cây lúa tại một số trạm vùng đồng bằng sông Hồng (số
liệu năm 1971-2005)
Bảng 3.21. So sánh chất lượng các giống lúa trồng trong vụ xuân và vụ
mùa năm 2012 tại huyện Điện Biên

102

Bảng 3.22. Tổng hợp diện tích các loại đất (ở độ cao < 600 m) vùng lòng
chảo Điện Biên huyện Điện Biên năm 2010

103

Bảng 3.23. Đặc điểm tầng canh tác (0-20 cm) các loại đất trồng lúa chính
vùng cánh đồng Mường Thanh và vùng lúa huyện Hải Hậu tỉnh
Nam Định

105

Bảng 3.24. Hệ số tương quan (r) giữa các tính chất đất với chỉ tiêu chất
lượng gạo Bắc Thơm số 7 tại cánh đồng Mường Thanh

106

Bảng 3.25. Đặc tính (nhận biết) các loại đất trồng lúa có chất lượng khác
nhau tại cánh đồng Mường Thanh huyện Điện Biên

viii

109


Bảng 3.26. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng gạo Bắc Thơm
số 7 trong vụ xuân năm 2012 tại cánh đồng Mường Thanh

111

Bảng 3.27. Tình hình sinh trưởng - phát triển và khả năng chống chịu
sâu, bệnh các giống lúa thí nghiệm vụ xuân năm 2011

112

Bảng 3.28. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí
nghiệm trong vụ xuân năm 2011 và 2012

113

Bảng 3.29. So sánh năng suất các giống lúa tham gia thí nghiệm trong vụ
xuân năm 2011 và 2012

113

Bảng 3.30. Kết quả phân tích chất lượng các giống lúa thí nghiệm trong
vụ xuân năm 2012 (Chi tiết xem phụ lục)

114

Bảng 3.31. Tình hình sinh trưởng - phát triển và mức độ nhiễm sâu, bệnh
các giống lúa thí nghiệm vụ mùa năm 2011

116

Bảng 3.32. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí
nghiệm trong vụ mùa năm 2011 và 2012

116

Bảng 3.33. So sánh năng suất thực thu các giống lúa thí nghiệm vụ mùa
năm 2011 và 2012

117

Bảng 3.34. Kết quả phân tích chất lượng các giống lúa tham gia thí
nghiệm vụ mùa năm 2012 (Chi tiết xem phụ lục)

117

Bảng 3.35. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển các giống lạc thí nghiệm
vụ xuân năm 2011 trên đất ruộng nhờ nước trời

120

Bảng 3.36. Mức độ nhiễm sâu bệnh các giống lạc thí nghiệm trong vụ
xuân 2011 trên đất ruộng nhờ nước trời

121

Bảng 3.37. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lạc thí
nghiệm vụ xuân năm 2011 và 2012 trên đất ruộng nhờ nước trời
122
Bảng 3.38. Năng suất thực thu các giống lạc thí nghiệm trong vụ xuân
năm 2011 và 2012 trên đất ruộng nhờ nước trời

ix

123


Bảng 3.39. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến sinh trưởng giống lạc
L20 thí nghiệm vụ xuân năm 2012 trên đất ruộng nhờ nước trời
123
Bảng 3.40. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại giống lạc L20 khi dùng các vật
liệu che phủ khác nhau trong vụ xuân năm 2012

124

Bảng 3.41. Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến năng suất giống lạc L20
trong vụ xuân năm 2012 trên đất ruộng nhờ nước trời

124

Bảng 3.42. Hiệu quả kinh tế của vật liệu che phủ đất với giống lạc L20
trong vụ xuân năm 2012 trên đất ruộng nhờ nước trời

125

Bảng 3.43. Đặc điểm sinh trưởng, chống đổ của các giống đậu tương thí
nghiệm vụ xuân năm 2011

125

Bảng 3.44. Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại của các giống đậu tương thí
nghiệm vụ xuân năm 2011

126

Bảng 3.45. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống đậu
tương thí nghiệm trong vụ xuân trên đất ruộng nhờ nước trời

127

Bảng 3.46. Năng suất thực thu các giống đậu tương thí nghiệm trong vụ
xuân trên đất ruộng nhờ nước trời

127

Bảng 3.47. Kết quả theo dõi hình thái và một số chỉ tiêu các giống ngô
thí nghiệm trong vụ xuân năm 2011

128

Bảng 3.48. Mức độ nhiễm sâu bệnh các giống ngô thí nghiệm vụ xuân
năm 2011

128

Bảng 3.49. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống ngô
thí nghiệm trong vụ xuân năm 2011 và 2012 trên đất 1 vụ lúa

128

Bảng 3.50. Năng suất thực thu các giống ngô trồng trong vụ xuân trên
đất ruộng nhờ nước trời

129

Bảng 3.51. Hiệu quả kinh tế các giống cây trồng thí nghiệm vụ xuân năm
2011 trên đất ruộng nhờ nước trời

x

130


Bảng 3.52. Hiệu quả kinh tế mô hình tăng vụ xuân trên đất ruộng nhờ
nước trời trồng một vụ lúa mùa năm 2012 tại huyện Điện Biên
(Tính trên 1 ha)

131

Bảng 3.53. Ảnh hưởng của tăng vụ lạc xuân đến các tính chất đất trồng 1
vụ lúa mùa nhờ nước trời tại huyện Điện Biên

132

Bảng 3.54. Một số đặc điểm sinh trưởng, hình thái các giống khoai tây
thí nghiệm vụ đông năm 2011

133

Bảng 3.55. Mức độ nhiễm một số sâu, bệnh hại các giống khoai tây thí
nghiệm vụ đông năm 2011

133

Bảng 3.56. Những yếu tố cấu thành năng suất và năng suất khoai tây thí
nghiệm vụ đông năm 2011 và 2012 trên chân đất 2 vụ lúa

134

Bảng 3.57. Năng suất các giống khoai tây thí nghiệm trong vụ đông trên
đất 2 vụ lúa tại huyện Điện Biên

135

Bảng 3.58. Hiệu quả kinh tế các giống khoai tây thí nghiệm trong vụ
đông năm 2011 trên đất 2 vụ lúa (Tính trên 1 ha)

135

Bảng 3.59. So sánh hiệu quả của mô hình dự kiến với các công thức 3 vụ
truyền thống huyện Điện Biên (Tính trên 1 ha)

136

Bảng 3.60. Hiệu quả kinh tế tăng vụ trên đất ruộng chủ động nước năm
2012 tại huyện Điện Biên (Tính trên 1 ha)

137

Bảng 3.61. So sánh cơ cấu cây trồng mới với cây trồng cũ trên đất ruộng
tại huyện Điện Biên

138

Bảng 3.62. Chọn những giống cây trồng cho năng suất, chất lượng ưu
thế

139

Bảng 3.63. Lựa chọn những công thức luân canh lợi thế

140

Bảng 3.64. Giá trị được tạo ra khi triển khai các mô hình mới tăng vụ
trên đất ruộng tại huyện Điện Biên

xi

140


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Điện Biên trong tỉnh Điện Biên, tỷ
lệ 1/250.000..........................................................................................
Hình 3.2a. Cơ cấu kinh tế huyện Điện Biên năm 2005...................................
Hình 3.2b. Cơ cấu kinh tế huyện Điện Biên năm 2010...................................
Sơ đồ 3.1. Chuỗi tiêu thụ sản phẩm lúa gạo tại Điện Biên..............................
Hình 3.3. Gạo Bắc Thơm số 7 xã Thanh An nằm trong vùng cánh

đồng Mường Thanh và xã Hải Hà huyện Hải Hậu tỉnh Nam
Định......................................................................................................
Hình 3.4a. Mặt phẳng vùng cánh đồng Mường Thanh - Điện Biên................
Hình 3.4b. Ảnh 3D vùng cánh đồng Mường Thanh - Điện Biên....................
Hình 3.5. So sánh biên độ nhiệt giữa Trạm Khí tượng Điện Biên với
một số trạm vùng núi trung du và đồng bằng khác (số liệu nhiều
năm)....................................................................................................
Hình 3.6. Tổng hợp một số chỉ tiêu của Trạm Khí tượng Điện Biên
huyện Điện Biên qua các tháng trong năm (số liệu nhiều năm)
............................................................................................................
Hình 3.7. Bản đồ vùng đất sản xuất lúa chất lượng tại cánh đồng
Mường Thanh huyện Điện Biên (Tỷ lệ 1/100.000)............................

xii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, quỹ đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp do chuyển đổi mục đích
sử dụng phục vụ phát triển kinh tế. Vì vậy, thâm canh tăng vụ đi đôi 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 đề cấp thiết.
Trong những năm gần đây, chúng ta đã tiến hành phát triển nhiều hệ thống cây
trồng trên các vùng đất khác nhau, đặc biệt ở “vùng đất trung du và miền núi”, mang
lại hiệu quả nhất định, góp phần nâng cao thu nhập cho người nông dân.
Huyện Điện Biên có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế của tỉnh Điện
Biên. Huyện nằm ở phía Nam của tỉnh, có diện tích tự nhiên 163.926 ha, bao quanh
Thành phố Điện Biên Phủ. Địa hình của huyện khá đa dạng, bao gồm các loại đất
đồi núi, đất vàn, đất trũng và đất bằng. Huyện Điện Biên nằm trong vùng nhiệt đới
gió mùa núi cao, có hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô thích hợp với nhiều loại

cây trồng nhiệt đới (lúa, ngô, CĂQ nhiệt đới,...), cây trồng ôn đới (cà chua, su hào,
cải bắp,...), CĂQ ôn đới (mận, mơ,...)... Tài nguyên thiên nhiên ở đây cho phép phát
triển các hệ thống cây trồng đa dạng, phong phú.
Trong những năm qua, sự tăng trưởng kinh tế của huyện nói chung, sản xuất
nông nghiệp nói riêng cũng đã phát triển mạnh theo hướng toàn diện hơn và từng
bước gắn với nhu cầu thị trường; sản xuất theo hướng hàng hóa đã hình thành và
phát triển, trong đó phải kể đến sản phẩm gạo. “Gạo Điện Biên” là một nông sản
đặc sản nổi tiếng mà nhiều người tiêu dùng trong nước biết đến.
Cánh đồng Mường Thanh tỉnh Điện Biên là cánh đồng lớn nhất vùng Tây
Bắc, với điều kiện đất đai màu mỡ, bằng phẳng, khí hậu thuận lợi cho sản xuất lúa
chất lượng cao. Với công trình đại thuỷ nông Nậm Rốm đã được kiên cố hoá, đảm
bảo tưới chủ động cho 3.200 ha lúa 2 vụ, nên hiện nay sản lượng lúa sản xuất ở
cánh đồng Mường Thanh chiếm trên 80% sản lượng lúa của huyện Điện Biên và
chiếm tới 53% sản lượng lúa của toàn tỉnh.
Ưu thế về vị trí địa lý: độ cao địa hình, đất đai, khí hậu đã tạo điều kiện để

1


cây trồng, trong đó có cây lúa của huyện Điện Biên đạt năng suất cao, chất lượng
tốt. Tuy nhiên sản xuất nông nghiệp ở đây cũng còn không ít những tồn tại, đó là:
- Chất lượng nông sản chưa đồng nhất, cơ chế quản lý sản phẩm chưa tốt ...
đã dẫn đến khó khăn trong việc phát triển nông sản hàng hóa bền vững.
- Canh tác cây trồng nông nghiệp ngắn ngày trên đất không chủ động nước
hiện mới gieo trồng 1 vụ lúa mùa nên hiệu quả kinh tế vẫn còn thấp.
- Trong bối cảnh của biến đổi khí hậu; cả nước đang 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 đang bị ảnh hưởng.
Những năm trước đây hệ thống cây trồng ở Điện Biên được hình thành dựa
trên các yếu tố:

- Môi trường tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng;
- Điều kiện đất đai, lao động, tiền vốn và tập quán canh tác của nông hộ.
Quá trình sản xuất phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện khách quan và kết
quả là năng suất và chất lượng nông sản rất khác nhau, không phù hợp với nền nông
nghiệp hàng hóa, giá thành sản xuất cao và khó áp dụng cơ giới trong sản xuất do
diện tích mảnh ruộng hẹp và phân tán, nhiều bờ thửa, bờ vùng nên sử dụng đất đai
còn lãng phí.
Một nền nông nghiệp phát triển nhanh và vững chắc phải sử dụng hợp lý các
nguồn lợi tự nhiên như: khí hậu, đất đai, v.v... và các nguồn lợi kinh tế, xã hội như:
lao động, vật tư, kỹ thuật. Một trong những biện pháp kinh tế và kỹ thuật nhằm tận
dụng các nguồn lợi tự nhiên và xã hội là bố trí hệ thống cây trồng hợp lý trong một
vùng hay một đơn vị sản xuất nông nghiệp (Nguyễn Thị Nương, 1997).
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
để quy hoạch và phát triển nhanh, bền vững các ngành kinh tế theo hướng sản xuất
hàng hóa“. Trong đó, sản xuất nông, lâm nghiệp cần “Khai thác triệt để tiềm năng,
thế mạnh về đất đai, lao động; đẩy mạnh thâm canh tăng vụ, sản xuất các loại cây
trồng chất lượng cao theo hướng hàng hóa, nâng cao chất lượng sản phẩm; đẩy
mạnh áp dụng khoa học lỹ thuật, cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp, bảo quản
và chế biến sau thu hoạch; trồng cây vụ 3 vùng lòng chảo thực sự trở thành vụ sản
2


xuất chính; phấn đấu mỗi năm có 3.000 ha lúa có chất lượng và thu nhập cao“
(Đảng bộ huyện Điện Biên, 2010).
Nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu
phát triển hệ thống cây trồng nông nghiệp tại huyện Điện Biên tỉnh Điện Biên” để
góp phần phát triển nền nông nghiệp và kinh tế - xã hội của huyện được 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 đổi mới sản xuất, góp phần nâng cao đời sống người nông dân, phù
hợp với chương trình phát triển kinh tế ở huyện Điện Biên.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đúng thực trạng hệ thống cây trồng vùng nghiên cứu; phát hiện
được những tồn tại để nghiên cứu đề xuất các biện pháp khắc phục, lựa chọn hệ
thống cây trồng hợp lý.
- Xác định được vùng trồng lúa tẻ “Điện Biên„ cho chất lượng cao nhằm
phát triển lượng gạo hàng hóa ngày càng nhiều hơn.
- Nghiên cứu lựa chọn loại cây trồng, bộ giống cây trồng có ưu thế phát triển
cho vùng đất ruộng chủ động nước và đất ruộng không chủ động nước nhằm tăng
vụ, tăng năng suất và nâng cao chất lượng nông sản.
3. Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài được nghiên cứu trên các loại cây trồng nông
nghiệp ngắn ngày trồng trên đất ruộng chủ động nước và không chủ động nước trên
địa bàn huyện Điện Biên tỉnh Điện Biên.
- Đối tượng nghiên cứu là các giống mới: 4 giống lúa, 6 giống lạc, 4 giống đậu
tương, 4 giống ngô, 5 giống khoai tây đã được công nhận giống quốc gia. Điều kiện
tự nhiên (đất đai, khí hậu, nguồn nước...), kinh tế - xã hội (đầu tư, tập quán canh tác
lúa, chính sách...) và các biện pháp kỹ thuật hiện tại của vùng nghiên cứu và các hộ
nông dân tham gia.
- Thời gian nghiên cứu từ tháng 9 năm 2010 đến tháng 8 năm 2013.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3


4.1. Ý nghĩa khoa học
- Góp phần làm rõ các yếu tố chủ yếu chi phối sự hình thành chất lượng gạo
cao ở Điện Biên (khí hậu, đất đai, kỹ thuật canh tác...).

- Xác định cơ sở khoa học cho việc phân vùng đất trồng lúa cho chất lượng
gạo khác nhau tại huyện Điện Biên.
- Kết quả của đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận để phát triển hệ thống
cây trồng theo hướng hàng hoá.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Góp phần nâng cao chất lượng, giá trị hàng hóa của gạo Điện Biên.
- Giới thiệu 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 và tăng vụ trên đất ruộng,
nâng cao thu nhập cho người nông dân.
5. Điểm mới của luận án
- Đưa ra cơ sở khoa học giải thích được những yếu tố chi phối tạo nên chất
lượng gạo ở “Điện Biên“ ngon hơn các vùng khác khi trồng cùng giống là do lúa
được trồng trên độ cao 450-550 m, có núi cao bao bọc; có số giờ nắng, lượng bức
xạ và ánh sáng dồi dào, biên độ nhiệt ngày đêm lớn.
- Đề xuất các giải pháp cụ thể góp phần nâng cao chất lượng gạo ở Điện Biên
là: Xác định được các tiểu vùng trồng lúa sản xuất ra gạo ngon theo các cấp loại 1,
loại 2, loại 3 và bằng giống lúa chất lượng cao HT6 sẽ dần cải thiện hệ thống các
giống lúa hiện có, đang bị nhiễm một số loại sâu bệnh.
- Đề xuất hệ thống các yếu tố cây trồng mới được cải tiến là: giống lúa HT6,
giống lạc L20, giống đậu tương ĐT22, giống khoai tây Sinora; và công thức luân
canh mới trên đất ruộng chủ động nước là lúa - lúa - khoai tây đông; trên đất ruộng
không chủ động nước là lạc xuân - lúa mùa và đậu tương xuân - lúa mùa, hệ thống
cây trồng này có hiệu quả cao hơn hệ thống cũ, thích ứng ở địa phương và phát triển
bền vững.

4


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Cơ sở lý luận của đề 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. Để
nghiên cứu hệ thống cây trồng được tốt phải đứng trên quan điểm 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 được 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 đề xướng vào đầu thế kỷ XX đã được sử dụng như một cơ sở
để giải quyết các vấn đề phức tạp, các vấn đề tổng hợp. Trong những năm gần đây
quan điểm 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 động qua lại. Một hệ thống có thể xác định
như một tập hợp các đối tượng hoặc các thuộc tính được liên kết bằng nhiều mối tương
tác. Quan điểm hệ thống là sự khám phá đặc điểm của hệ thống đối tượng bằng cách
nghiên cứu bản chất và đặc tính của các mối tác động qua lại giữa các yếu tố.
Rusell (1971) nhận thức về hệ thống đóng vai trò rất quan trọng trong nghiên
cứu khoa học hiện nay, đó là việc vận dụng các quan điểm hệ thống vào nghiên cứu
ứng dụng, là sự quan tâm đồng thời nhiều yếu tố, trong đó hệ thống ở cùng thời
điểm nghiên cứu chứ không phải là sự tách biệt từng yếu tố riêng lẻ (Dẫn theo Trần
Ngọc Ngoạn và cs., 1999).
1.1.1.2. Hệ thống trồng trọt
Sản xuất trồng trọt là một hoạt động quan trọng trong hệ thống nông nghiệp
(HTNN), bởi nó có vai trò quyết định đến các hoạt động khác của hệ thống. Hoạt
5

động 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 định sự hoạt động của các hệ phụ như: chăn nuôi, chế biến... Vậy hệ
thống trồng trọt là gì?
Theo Dufumier (1997), hệ thống trồng trọt là thành phần các giống và loài
cây được bố trí trong không gian và thời gian của một hệ sinh thái nông nghiệp
nhằm tận dụng hợp lý các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội.
Nghiên cứu hệ thống trồng trọt là một vấn đề phức tạp, vì nó liên quan đến
nhiều tài nguyên và môi trường như: tài nguyên đất, khí hậu, cây trồng, vấn đề sâu
bệnh, dịch hại, mức đầu tư và trình độ khoa học kỹ thuật nông nghiệp. Mục đích
của các vấn đề nghiên cứu là nhằm sử dụng hợp lý và có hiệu quả các nguồn tài
nguyên đất, 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 (1981), cho rằng hệ
thống cây trồng là thành phần các giống và loài cây được 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 (Dẫn theo Phạm Chí Thành và cs., 1996).
Lý thuyết về HTNN và HTCTr dựa trên những yếu tố về điều kiện tự nhiên
(khí hậu, đất đai), kinh tế - xã hội, thị trường của vùng. Hay HTCTr là hoạt động
sản xuất cây trồng trong nông trại, bao gồm tất cả các hợp phần cần có để 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 động và
quản lý sản xuất (Zandstra, 1981; Nguyễn Duy Tính, 1995).
HTCTr là tổng thể các loại cây trồng trong mối quan hệ tương tác lẫn nhau,
được bố trí hợp lý trong không gian và thời gian. Chuyển đổi hay hoàn thiện hệ

thống cây trồng là phát triển hệ thống cây trồng mới trên cơ sở cải tiến hệ thống cây
trồng cũ hoặc phát triển hệ thống cây trồng mới bằng tăng vụ, tăng cây hoặc thay

6


thế cây trồng để khai thác có hiệu quả hơn tiềm năng đất đai, 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 đến HTCTr đa canh là
nói đến: trồng xen, trồng gối, luân canh, trồng thành băng, canh tác phối hợp, vườn
hỗn hợp, v.v… Trong đó, hệ thống luân canh cây trồng có vai trò rất lớn, nó góp
phần tăng hiệu quả sản xuất trên một đơn vị diện tích cũng như khai thác tối đa điều
kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Ngoài ra, đây là một trong những biện pháp sử dụng
và bảo vệ nguồn tài nguyên đất, nước một cách có hiệu quả.
HTCTr tối ưu không chỉ phụ thuộc vào tài nguyên thiên nhiên mà còn phụ
thuộc vào quy mô và phần trả lại của sản phẩm cây trồng, giá của chi phí đầu vào
bao gồm cả lao động, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, sức khoẻ của nông
dân và chiều hướng của rủi ro (David, 2003).
Theo Phạm Chí Thành và cs. (1996), HTCTr tiến bộ bao gồm HTCTr bản
địa cộng với tiến bộ kỹ thuật. Đây là cách làm kế thừa điểm tốt do nhân dân tích luỹ
được. Vì vậy, nghiên cứu phát triển HTCTr phải đánh giá được HTCTr hiện tại, là
những kỹ thuật đã được nông dân thừa nhận, tiến bộ kỹ thuật là những cái mới, cái
chưa từng có ở địa phương và có tác dụng tăng hiệu quả sản xuất.
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, đồng thời dự báo những vấn đề tác động kèm theo khi thực hiện về môi
trường tự nhiên, kinh tế - xã hội.
1.1.2.2. Đặc điểm hệ thống cây trồng
(1) Hệ thống cây trồng được hiểu là: loại cây trồng, giống cây, mùa vụ trồng
trọt, hệ thống công thức luân canh cây trồng ở những điều kiện sinh thái cụ thể.

(2) Đặc trưng của hệ thống cây trồng là yếu tố động:
+ Động theo thời gian (hệ thống cây trồng ở nền nông nghiệp tự cung tự cấp
khác với hệ thống cây trồng làm hàng hóa);
+ Động theo không gian, điều 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 đồng bằng, trung du, miền núi, ven biển...);
+ Động theo tiến bộ kỹ thuật (như giống cây trồng, kỹ thuật trồng trọt

7


mới…) và theo nhu cầu tiêu dùng của xã hội khác nhau.
Chính vì vậy, chúng ta cần thường xuyên nghiên cứu sự thay đổi của hệ
thống cây trồng để đáp ứng với thời gian, sự thay đổi điều kiện kinh tế - xã hội.
1.1.2.3. 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, đảm bảo các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ tương tác với
nhau, thúc đẩy lẫn nhau, nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về điều kiện đất đai, tạo cho
hệ thống có sức sản xuất cao, bảo vệ môi trường sinh thái (Lê Duy Thước, 1991; Lê
Thế Hoàng, 1995).
Đứng về quan điểm sinh thái học, bố trí HTCTr hợp lý là chọn một cấu trúc
cây trồng trong hệ sinh thái nhân tạo, làm thế nào để đạt năng suất sơ cấp cao nhất
(Đào 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 đảm việc hỗ trợ cho ngành sản xuất
chính, tận dụng nguồn lợi tự nhiên, ngoài ra còn phải đảm bảo việc đầu tư lao động
và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao.
Xác định HTCTr hợp lý, ngoài việc giải quyết tốt mối liên hệ giữa cây trồng
với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cần phải dựa trên phương hướng sản xuất
của vùng. Phương hướng sản xuất quyết định HTCTr, nhưng HTCTr hợp lý sẽ là cơ

sở cho các nhà hoạch định chính sách xác định phương hướng sản xuất (Bùi Phúc
Khánh, 1995; Phạm Chí Thành và cs., 1996; David, 2003).
Theo Trần Danh Thìn và Nguyễn Huy Trí (2008), một HTCTr được coi là
hợp lý nếu đáp ứng các yêu cầu sau: (i) Đạt tổng sản lượng cao và ổn định qua các
mùa vụ. Đây là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá HTCTr hợp lý; (ii) khai thác triệt để
và có hiệu quả điều kiện khí hậu, đất đai trong vùng và hạn chế đến mức thấp nhất
những thiệt hại do khí hậu và đất đai gây ra đối với cây trồng; lựa chọn giống và
loài cây trồng để bố trí cho phù hợp với khí hậu và đất đai, không những tận dụng
được các lợi thế mà còn có tác dụng hạn chế những trở ngại do đất đai và khí hậu
gây ra; (iii) lợi dụng tốt nhất các đặc tính sinh học của cây trồng, tránh được tác hại
của sâu bệnh và cỏ dại; (iv) thúc đẩy phát triển chăn nuôi và các ngành nghề phụ
khác; (v) khai thác triệt để và có hiệu quả các điều kiện kinh tế, xã hội sẵn có để

8


phát triển bền vững; (vi) phù hợp nguồn lực nông hộ và được nông dân chấp nhận.
Theo Phạm Văn Phê và Nguyễn Thị Lan (2001), những nguyên tắc cần được
áp dụng trong việc xác định 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 để sắp xếp các công thức cây trồng của
từng vùng; (ii) sử dụng tốt nhất nguồn nước. Trong điều kiện không tưới, cây trồng
phụ thuộc vào thời gian mưa. Bố trí cây trồng cần được dựa vào lượng nước mưa
theo thời gian. Trong điều kiện có tưới, khả năng chủ động tưới cho phép mở rộng
diện tích gieo trồng; (iii) thích hợp và sử dụng tốt nhất điều kiện đất; (iv) tránh thiệt
hại do các điều kiện khó khăn về khí hậu, đất đai, sâu bệnh gây ra; (v) bồi dưỡng độ
màu mỡ của đất, tránh thoái hóa đất; (vi) đảm bảo việc sử dụng lao động hợp lý.
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 điều kiện tự nhiên (đất

đai, khí hậu...), điều kiện kinh tế (giao thông, thủy lợi …, nhu cầu thị trường) và
điều kiện xã hội (chính sách phát triển, phong tục tập quán…). Các nhóm yếu tố này
được xếp vào nhóm yếu tố bên ngoài chi phối các quyết định của người nông dân.
Nông nghiệp Việt Nam hiện tại còn ở mức sản xuất hàng hóa nhỏ do các hộ nông
dân chủ động sản xuất trên diện tích canh tác của mình. Vì vậy, việc lựa chọn hệ
thống cây trồng còn phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của nông hộ như: đất đai, lao
động, vốn, kỹ năng, trình độ sản xuất.
Điều kiện kinh tế của hộ rất khác nhau đã dẫn đến kết quả chất lượng nông
sản không đồng đều, hiệu quả sản xuất thấp. Hiện nay ở Việt Nam đang xây dựng
hệ thống sản xuất hàng hóa tập trung (trong xây dựng nông thôn mới). Đặc điểm
của sản xuất tập trung (cánh đồng mẫu lớn) là người nông dân sản xuất trên mảnh
đất của họ nhưng ít chịu sự chi phối của lao động, vốn, kỹ năng nghề nghiệp của
từng hộ và đã có sự hỗ trợ của Nhà nước và kết quả chất lượng hàng hóa cao hơn,
nông dân thu lãi nhiều hơn. Dưới đây là một số căn cứ để bố trí HTCTr:
1.1.3.1. Một số yếu tố khí hậu
Nông nghiệp có quan hệ qua lại và phức tạp với các điều kiện tự nhiên, trong
đó có yếu tố khí hậu. Diễn biến khí hậu thường được thể hiện bởi thời tiết, chúng là

9


những nhân tố tác động mạnh mẽ nhất đến sản xuất nông nghiệp, được thể hiện qua
năng suất (cao hay thấp) và chất lượng nông sản (tốt hay xấu). Vì vậy, nghiên cứu
HTCTr, điều cần quan tâm đầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khí hậu. Nói
đến vai trò của khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp, viện sĩ V. I. Vavilop cho rằng:
"Biết được các yếu tố khí hậu, chúng ta sẽ xác định được năng suất, sản lượng mùa
màng, chúng mạnh hơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật". Những điều kiện khí hậu
được xác định cho nông nghiệp là ánh sáng, nhiệt độ và nước. Đó là những yếu tố
không thể thiếu và thay thế được đối với sự sống nói chung, cây trồng nói riêng.
Ngoài ra, cũng phải thấy "khí hậu nào, đất nào, cây đó", cho nên khí hậu là yếu tố

quyết định sự phân bố động, thực vật trên trái đất, ngay cả mạng lưới sông ngòi, độ
màu mỡ của đất cũng là hệ quả của khí hậu (Dẫn theo Nguyễn Văn Viết, 2007).
* Ánh sáng
Ánh sáng cung cấp năng lượng cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ của cây.
Ánh sáng là yếu tố biến động, ảnh hưởng đến năng suất. Cần xác định yêu cầu của
cây trồng về cường độ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời kỳ trong
năm để 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 C4 và cây CAM là những cây ưa
sáng, đồng thời cũng là cây ưa nóng. Các cây C 3 yêu cầu ánh sáng thấp hơn. Khả
năng cung cấp ánh sáng cho cây: Độ dài ngày dùng để xác định thời gian sinh
trưởng của cây, muốn biết khả 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 (độ dài ngày ngắn hay dài) đối với cây trồng phải xem xét độ dài ngày
theo mùa sinh trưởng của cây trồng (Nguyễn Văn Liêm và cs., 2006; Nguyễn Văn
Viết, 2007). Để bố trí HTCTr phù hợp, đạt năng suất cao và ổn định cần phải căn cứ
vào nhu cầu của cây về nhiệt độ và ánh sáng ở giai đoạn cuối và tình hình nhiệt độ,
ánh sáng từng tháng trong năm.
* Nhiệt độ
Theo Nguyễn Văn Viết (2007), diễn biến của nhiệt độ có ý nghĩa quyết định
đến cơ cấu thời vụ gieo trồng khi các điều kiện khác được bảo đảm, vì theo
Xelianinôp, G. T. thì "Cây trồng bắt đầu sinh trưởng ở nhiệt độ nào thì kết thúc
sinh trưởng ở nhiệt độ đó". Từng loại cây, giống cây, các bộ phận của cây, các quá

10


trình sinh lý của cây... phát triển thích hợp và chỉ an toàn trong khoảng nhiệt độ
nhất định. Theo Lý Nhạc và cs. (1987) cây ưa nóng là những cây trong 2 tháng cuối
yêu cầu nhiệt độ trên 200C, cây ưa lạnh là những cây trong 2 tháng cuối yêu cầu
nhiệt độ dưới 200C. Nếu không có nhiệt độ phù hợp với đặc tính ưa nhiệt của cây

dẫn đến năng suất giảm. Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây: ưa nóng,
ưa lạnh hay ngày ngắn để bố trí HTCTr trong năm.
* Lượng mưa
Nước là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với cây trồng. Cây trồng đòi hỏi một
lượng nước lớn gấp nhiều lần trọng lượng chất khô của chúng. Lượng nước mà cây
tiêu thụ để hình thành một đơn vị chất khô của một số cây trồng (gọi là hệ số tiêu
thụ nước) như ngô: 250-400 đơn vị nước cho 1 đơn vị chất khô, lúa: 500-800 đơn vị
nước cho 1 đơn vị chất khô, tiếp đó bông: 300-600, rau: 300-500, cây gỗ: 400-00,...
(Trần Đức Hạnh và cs., 1997). Hầu hết lượng nước được sử dụng cho nông nghiệp
là nước mặt, các nguồn này được cung cấp chủ yếu từ lượng mưa hàng năm. Tuỳ
theo lượng mưa hàng năm, khả năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng
cụ thể để xem xét lựa chọn hệ thống cây trồng thích hợp.
1.1.3.2. Đất đai
Đất đai là một trong những nguồn tài nguyên quan trọng nhất. Bảo vệ, duy trì
và cải tiến nguồn tài nguyên này là tiêu chuẩn để tiếp tục duy trì chất lượng cuộc
sống trên trái đất (Henry and Boyd, 1996). Điều kiện đất đai và khí hậu mang tính
chất quyết định để bố trí cây trồng hợp lý. Nó tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ
dốc, chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới đất... để bố trí một hoặc một số cây
trồng phù hợp. Hiểu được mối quan hệ giữa cây trồng với đất sẽ dễ dàng xác định
được HTCTr hợp lý ở một vùng cụ thể.
Thành phần cơ giới của đất quy định tính chất của đất như chế độ nước, chế
độ không khí, nhiệt độ và dinh dưỡng. Đất có thành phần cơ giới nhẹ thích hợp cho
trồng cây lấy củ. Đất 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, đậu tương ... thường sinh trưởng tốt
và cho năng suất cao trên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ (Phạm Bình Quyền
và cs., 1992). Bón phân và canh tác hợp lý là biện pháp hữu hiệu điều khiển dinh
dưỡng đất. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh trưởng, phát triển và năng suất cây

11

trồng ở vùng đất đồi núi nhờ nước trời ở Indonexia cho thấy hạn chế chủ yếu để cây
trồng tăng trưởng và cho năng suất tốt là độ màu mỡ của đất thấp. Phân bón, đặc biệt
phân đạm và phân lân là yếu tố chính để giải quyết vấn đề này (Suryatra et al., 1982).
Nước ta có khoảng 22 triệu ha đất đồi núi, chiếm 2/3 tổng diện tích tự nhiên,
có độ dốc nhất định. Gieo trồng cây ngắn ngày thường làm giảm hàm lượng hữu cơ
và dự trữ mùn, đạm. Để phục hồi đất đồi núi, cần bổ sung vào đất một lượng chất
hữu cơ mới (phân chuồng, phân xanh, tàn dư cây trồng...) khoảng 10-15 tấn/ha/năm.
Chuyển từ cơ cấu độc canh cây ngắn ngày sang đa canh sẽ tăng mạnh lượng hữu cơ
và nhịp độ tuần hoàn hữu cơ trong đất. Điều đó góp phần đảm bảo cho sử dụng đất
lâu bền (Nguyễn Văn Bộ, 2001).
1.1.3.3. Cây trồng
Cây trồng là thành phần trung tâm của hệ sinh thái đồng ruộng. Bố trí
HTCTr hợp lý là lựa chọn loại cây trồng nào để lợi dụng tốt nhất các điều kiện tự
nhiên cũng như các nguồn tài nguyên khác của vùng. Điều kiện khí hậu và các yếu
tố khác như độ màu mỡ của đất, hình thức canh tác và yêu cầu lao động ảnh hưởng
đến thâm canh cây trồng và mức độ thâm canh ảnh hưởng đến tổng năng suất chất
khô hàng năm trên đơn vị sử dụng đất.
Khí hậu và đất đai là các yếu tố mà con người ít có khả năng thay đổi, còn
với cây trồng thì con người có thể thay đổi các yếu tố đầu vào, chọn lựa, di thực,...
(Edwards, 1989). Với trình độ công nghệ sinh học ngày nay, con người có thể thay
đổi bản chất của cây trồng theo ý muốn thông qua các biện pháp như lai tạo, chọn
lọc, gây đột biến, nuôi cấy vô tính.
Nông nghiệp nước ta thời kỳ xa xưa đã có một cơ cấu cây trồng phong phú,
từ các cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới đến các cây trồng ôn đới. 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... đã ngày càng được 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 đới trong vụ hè, đặc biệt là rau, cây
nhiệt đới trong vụ đông nhờ biện pháp kỹ thuật canh tác trong nhà có mái che, làm

vòm, nhà kính và công nghệ chọn tạo giống, ví dụ qua quá trình lai tạo, di thực đã
chọn tạo ra giống bắp cải có khả năng cuộn trong vụ hè.
1.1.3.4. Hệ sinh thái
12