Nghiên cứu xác định hệ thống cây trồng thích hợp ở huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ HOÀI THANH

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
THÍCH HỢP Ở HUYỆN THẠCH THÀNH,
TỈNH THANH HÓA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ HOÀI THANH

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG CÂY TRỒNG
T H Í C H H Ợ P Ở HUYỆN THẠCH THÀNH,
TỈNH THANH HÓA

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

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS NGUYỄN HUY HOÀNG
2. GS.TS NGUYỄN HỒNG SƠN

HÀ NỘI, NĂM 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả
nghiên cứu trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng được tập thể,
cá nhân 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.
Hà Nội, ngày

tháng

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Lê Hoài Thanh

năm 2017

ii

LỜI CẢM ƠN
Luận án này được thực hiện và hoàn thành tại Viện Khoa học Nông ngiệp
Việt Nam.
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi xin bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS. Nguyễn Huy Hoàng - Viện Khoa học Nông ngiệp
Việt Nam và GS.TS. Nguyễn Hồng Sơn- Viện Khoa học Nông ngiệp Việt Nam
là những người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ giúp tôi trưởng thành
trong công tác nghiên cứu và hoàn thiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Viện khoa học Nông nghiêp Việt
Nam, Lãnh đạo rung t m huy n giao ông nghệ à Khuyến nông, các Thầy, Cô,
cán bộ Ban Đào tạo sau Đại học

rung t m

huy n giao

ông nghệ à Khuyến

nông đã quan t m giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Luận án này được thực hiện ới sự hỗ trợ của ập th cán bộ Phòng
Nông nghiệp và PTNT, rạm Khuyến nông, Chi cục hống kê huyện hạch
Thành; Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Thanh Hóa; cán bộ à nh n d n các xã
thuộc huyện

hạch hành đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình

nghiên cứu đề tài. Tôi xin trân trọng cám ơn sự hỗ trợ quý báu đó.
Trong thời gian học tập và nghiên cứu tôi cũng đã nhận được sự hỗ trợ

và giúp đỡ tận tình từ Lãnh đạo rường Đại học Hồng Đức hanh Hóa, Phòng
Quản lý đào tạo Sau Đại học rường Đại học Hồng Đức và các đồng
nghiệp nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện thuận lợi ề thời gian, kinh phí
và động viên tinh thần giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành
luận án. Tôi xin trân trọng cám ơn.
uối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới bạn bè và người thân đã luôn kịp
thời động viên, chia sẻ và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
và hoàn thành luận án.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cám ơn sự giúp đỡ của các cá nhân và tập
th đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
TÁC GIẢ LUẬN ÁN
Lê Hoài Thanh


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................x
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ..............................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................3
4. Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu ..........................................................3

4.1. Đối tượng .............................................................................................................3
4.2. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................3
4.3. Thời gian nghiên cứu: Từ 2/2012 - 2/2016. .........................................................3
5. Điểm mới của luận án .............................................................................................4
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .........5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................5
1.1.1. Các định nghĩa và khái niệm có liên quan đến hệ thống cây trồng ..................5
1.1.2. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu ....................................................................7
1.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng ............10
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ........................................................19
1.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới ......................................................................19
1.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam.......................................................................24
1.3. Những nhận xét rút ra từ tổng quan tài liệu .......................................................35
Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......37
2.1. Vật liệu và địa điểm nghiên cứu .......................................................................37
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................37


iv

2.1.2. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................37
2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................38
2.2.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội chi phối hệ thống cây trồng
huyện Thạch Thành;..................................................................................................38
2.2.2. Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp của huyện Thạch
Thành;........................................................................................................................38
2.2.3. Nghiên cứu xác định bộ giống cây trồng ngắn ngày thích hợp ở huyện Thạch
Thành;........................................................................................................................38
2.2.4.Nghiên cứu xác định hệ thống cây trồng/hệ thống canh tác thích hợp ở
huyện Thạch Thành ...................................................................................................38

2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................39
2.3.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng hệ thống cây
trồng nông nghiệp của huyện Thạch Thành .............................................................39
2.3.2. Phương pháp phân tích chất lượng gạo ...........................................................40
2.3.3. Nghiên cứu xác định bộ giống cây trồng ngắn ngày thích hợp ở huyện Thạch
Thành .........................................................................................................................40
2.3.4. Nghiên cứu xác định hệ thống cây trồng/hệ thống canh tác thích hợp ở
huyện Thạch Thành ...................................................................................................45
2.3.5. Phương pháp phân tích hiệu quả kinh tế .........................................................49
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................50
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................51
3.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội chi phối hệ thống cây trồng
huyện Thạch Thành ...................................................................................................51
3.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Thạch Thành ...................................................51
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện Thạch Thành .......................................59
3.1.3. Đánh giá về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Thạch Thành.................61
3.2. Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp của huyện Thạch Thành ..........63
3.2.1. Hiện trạng các công thức luân canh cây trồng trên các chân đất khác nhau
của huyện Thạch Thành ............................................................................................63


v

3.2.2. Tình hình chuyển dịch cơ cấu cây trồng qua các năm ....................................69
3.2.3. Những lợi thế và hạn chế cần giải quyết của hệ thống cây trồng ở
huyện Thạch Thành ...................................................................................................73
3.3. Kết quả xác định bộ giống cây trồng ngắn ngày thích hợp ở huyện Thạch Thành ....77
3.3.1. Kết quả xác định giống lúa ngắn ngày trồng trên đất 2 vụ lúa để tăng quỹ
đất trồng cây vụ Đông và né tránh thiên tai, thích ứng với biến đổi khí hậu ............77
3.3.2. Kết quả xác định giống đậu tương trồng vụ Đông trên đất 2 vụ lúa, trồng xen

mía và trồng xen cao su thời kỳ KTCB.....................................................................88
3.3.3. Kết quả xác định giống lạc trồng xen mía và xen cao su thời kỳ KTCB, tại
huyện Thạch Thành .................................................................................................100
3.3.4. Kết quả xác định giống ngô trồng xen trong vườn cao su thời kỳ KTCB tại
huyện Thạch Thành .................................................................................................106
3.4. Kết quả xác định hệ thống cây trồng/hệ thống canh tác thích hợp ở huyện
Thạch Thành............................................................................................................109
3.4.1. Kết quả xác định hệ thống cây trồng thích hợp trên đất ruộng vàn chủ
động nước ................................................................................................................109
3.4.2. Kết quả xác định hệ thống cây trồng thích hợp trên đất ruộng cao và đất đồi
.................................................................................................................................111
3.4.3. Kết quả xây dựng hệ thống canh tác thích hợp trên chân đất trũng ..............119
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................126
CÁC CÔNG TR NH Đ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .......129
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................130
MỘT SỐ H NH ẢNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Tên đầy đủ tiếng Việt
ABA
CIP

Axít Abscisic
Trung tâm Khoai tây Quốc tế (The Center of International
Potato)

ĐC

Đối chứng

ĐT

Đậu Tương

ĐVT

Đơn vị tính

FAO

Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (Food and
Agriculture Organization of the United Nations)

HTNN

Hệ thống nông nghiệp

KTCB

Kiến thiết cơ bản

IRRI

Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research

Institute)
LAI

Chỉ số diện tích lá

MBC

T suất chi phí lợi nhuận cận biên
(Margin Benefit Cost Ratio)

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông

thôn NS

Năng suất

NSLT

Năng suất lý thuyết

NSTT

Năng suất thực thu

PRA

Đánh giá nông thôn có sự tham gia của nông dân

(Participatory Rural Appraisal)
QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCN

Tiêu chuẩn nghành

TN

Thí nghiệm

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TGST

Thời gian sinh trưởng


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Các loại đất ở huyện Thạch Thành theo FAO – UNESCO năm 2000 .....55
Bảng 3.2. Tình hình sử dụng đất của huyện Thạch Thành năm 2015 .....................58
Bảng 3.3. Hiện trạng các phương thức canh tác trên các chân đất nông nghiệp tại
huyện Thạch Thành ...................................................................................................64
Bảng 3.4. Năng suất và hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên
chân đất vàn trong đê của huyện Thạch Thành .........................................................65
Bảng 3.5. Năng suất hiệu quả kinh tế của các phương thức canh tác trên chân đất

trũng trong đê của huyện Thạch Thành.....................................................................66
Bảng 3.6. Năng suất, hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh cây trồng trên
chân đất ruộng cao không chủ động nước và đất gò đồi .................................................67
của huyện Thạch Thành ............................................................................................67
Bảng 3.7. Hiệu quả kinh tế trung bình của cây cao su, tại huyện Thạch Thành (giai
đoạn 2011 - 2015 ) ....................................................................................................68
Bảng 3.8. Tình hình chuyển dịch cơ cấu cây trồng qua các năm .............................71
(Giai đoạn 2012 – 2015)............................................................................................71
Bảng 3.9. Phân tích SWOT đối với hệ thống cây trồng huyện Thạch Thành .......73
Bảng 3.10. Một số đặc điểm nông sinh học chính của các giống lúa thí nghiệm năm
2013 và 2014, tại xã Thành Tân, huyện Thạch Thành ..............................................77
Bảng 3.11a. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí
nghiệm, tại xã Thành Tân, huyện Thạch Thành (vụ Xuân năm 2013 và 2014) .......81
Bảng 3.11b. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí
nghiệm, tại xã Thành Tân, huyện Thạch Thành (vụ Mùa năm 2013 và 2014) .........83
Bảng 3.12. Tình hình sâu bệnh hại chính trên các giống lúa thí nghiệm, tại xã Thành
Tân, Thạch Thành (năm 2013 và năm 2014) .............................................................85
Bảng 3.13a. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm, tại xã
Thành Tân, Thạch Thành (năm 2013 và năm 2014) ................................................87
Bảng 3.13b. Đánh giá phẩm chất cơm của các giống lúa thí nghiệm .......................88
Bảng 3.14. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương trồng vụ
Đông trên đất 2 vụ lúa, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành ...............................89
Bảng 3.15. Tình hình sâu bệnh hại, tính tách quả và khả năng chống đổ của các
giống đậu tương trồng vụ Đông trên đất 2 vụ lúa, tại xã Thành Vân, huyện Thạch
Thành .........................................................................................................................90
Bảng 3.16. Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương
trồng vụ Đông trên đất 2 vụ lúa, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành .................91


viii

Bảng 3.17. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương trồng
xen mía trên đất ruộng, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành ...............................92
Bảng 3.18. Tình hình sâu bệnh hại, tính tách quả và khả năng chống đổ của ..........93
các giống đậu tương trồng xen mía trên đất ruộng, tại xã Thành Vân, .....................93
huyện Thạch Thành ...................................................................................................93
Bảng 3.19. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương
trồng xen mía trên đất ruộng, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành .....................94
Bảng 3.20. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương trồng
xen mía trên đất đồi, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành ...................................95
Bảng 3.21. Tình hình sâu bệnh hại, tính tách quả và khả năng chống đổ của các
giống đậu tương trồng xen mía trên đất đồi, tại huyện Thạch Thành..............................95
Bảng 3.22. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương
trồng xen mía trên đất đồi, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành..........................96
Bảng 3.23. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương trồng
xen cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ........................97
Bảng 3.24. Tình hình sâu bệnh hại, tính tách quả và khả năng chống đổ của các
giống đậu tương trồng xen cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch
Thành .........................................................................................................................98
Bảng 3.25. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương
trồng xen cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ................99
Bảng 3.26. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống lạc trồng xen mía,
tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành .................................................................. 100
Bảng 3.27. Tình hình sâu, bệnh hại chính của các giống lạc trồng xen mía, tại xã
Thành Vân, huyện Thạch Thành ............................................................................ 101
Bảng 3. 28. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lạc trồng xen
mía, tại xã Thành Vân, huyện Thạch Thành .......................................................... 102
Bảng 3.29. Một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các giống lạc trồng xen cao su
thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ....................................... 103
Bảng 3.30. Tình hình sâu, bệnh hại chính của các giống lạc trồng xen cao su thời

kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ............................................... 104
Bảng 3. 31. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lạc trồng xen
cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ............................ 105
Bảng 3.32. Một số đặc điểm nông sinh học của các giống ngô trồng xen cao su thời
kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ............................................... 106
Bảng 3.33. Tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ, gãy của các giống ngô
trồng xen cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ............ 107


ix

Bảng 3.34. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô trồng xen
cao su thời kỳ KTCB, tại xã Thành Tâm, huyện Thạch Thành ............................ 108
Bảng 3.35. Hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng trên chân đất ruộng vàn chủ
động nước tại huyện Thạch Thành, Thanh Hoá, năm 2015 ................................... 110
Bảng 3.36. Giá trị hàng hoá của hệ thống cây trồng mới trên chân đất ruộng vàn, tại
huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hoá, năm 2015 ................................................... 111
Bảng 3.37. Năng suất các cây trồng xen, năng suất và chữ đường của mía trong các
mô hình tại huyện Thạch Thành ............................................................................. 112
Bảng 3.38. Hiệu quả kinh tế của mô hình trồng xen mía, tại huyện Thạch Thành
năm 2014 và năm 2015 .......................................................................................... 113
Bảng 3.39. Giá trị hàng hoá của mô hình trồng xen mía tại huyện Thạch Thành,
tỉnh Thanh Hóa. ...................................................................................................... 114
Bảng 3.40. Sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống cây trồng xen cao su
thời kỳ KTCB, tại Thạch Thành (vụ Hè/Thu năm 2014, vụ Xuân năm 2015 và vụ
Hè/Thu năm 2015) ................................................................................................. 116
Bảng 3.41. Sự tăng trưởng của cây cao su và bệnh hại cây cao su trong mô hình
trồng xen, tại huyện Thạch Thành .......................................................................... 117
Bảng 3.42. Hiệu quả kinh tế của các cây trồng xen cao su thời kỳ KTCB, tại Thạch
Thành (vụ Hè/Thu 2014, vụ Xuân 2015 và vụ Hè/Thu 2015) ............................... 118

Bảng 3.43. Khả năng hạn chế xói mòn của các cây trồng xen ............................... 119
cao su thời kỳ KTCB .............................................................................................. 119
Bảng 3.44. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa ở mô hình lúa – cá - vịt, tại
Thạch Thành - Thanh Hóa (năm 2014 và 2015) .................................................... 121
Bảng 3.45. Tình hình sâu bệnh chính và ốc bươu vàng hại lúa ở mô hình lúa- cávịt, tại huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa (năm 2014 và 2015) ........................ 122
Bảng 3.46. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa ở mô hình lúa- cá- vịt,
tại huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa (năm 2014 và 2015) .............................. 123
Bảng 3.47. Hiệu quả kinh tế tính cho 1 ha của mô hình lúa- cá- vịt, tại huyện Thạch
Thành, tỉnh Thanh Hóa........................................................................................... 124
Bảng 3.48. Giá trị hàng hoá của mô hình lúa- cá- vịt tại huyện Thạch Thành, tỉnh
Thanh Hóa .............................................................................................................. 125


x

DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Các loại đất ở huyện Thạch Thành ......................................................56
Hình 3.2. Cơ cấu sử dụng các loại đất huyện Thạch Thành năm 2015 ..............59


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thạch Thành là một huyện miền núi phía Tây Bắc của tỉnh Thanh Hoá. Địa
hình của huyện rất đa dạng được tạo bởi hai dãy núi, đồi chạy theo chiều dài của
huyện dốc từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Sông Bưởi chạy dọc theo chiều dài của
huyện theo hướng Tây Bắc xuống Đông Nam chia huyện thành 2 bên tả và hữu.
Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 55.919 ha; Trong đó: Đất sản xuất nông
nghiệp: 18.254 ha, chiếm 32,6%; đất lâm nghiệp: 27.127 ha, chiếm 48,5%; đất chuyên

dùng: 3.225ha, chiếm 5,8%; đất ở: 3.601 ha, chiếm 6,4%. Đất đai của huyện Thạch
Thành rất đa dạng và phong phú bao gồm nhiều loại khác nhau như: đất đỏ, phù sa cổ,
cát pha, thịt nhẹ, sỏi cơm … vì thế cho phép canh tác nhiều loại cây trồng, tạo điều kiện
thuận lợi cho huyện phát triển nông nghiệp theo hướng hàng hoá đa dạng sản phẩm và
nâng cao chất lượng sản phẩm [55], [56], [57].
Trong những năm qua, nông nghiệp huyện Thạch Thành đã đạt được nhiều
thành tựu khá toàn diện như: Tốc độ tăng trưởng khá cao và ổn định, bình quân
đạt 6,3% năm, đảm bảo và vượt chỉ tiêu lương thực hàng năm; tạo việc làm và thu
nhập cho dân cư nông thôn, góp phần xóa đói giảm nghèo, phát triển kinh tế - xã
hội của huyện. Bước đầu đã hình thành được các vùng sản xuất hàng hóa gắn với
chế biến và tiêu thụ sản phẩm như: vùng sản xuất mía nguyên liệu, vùng cao su,
vùng sản xuất lúa,...
Tuy nông nghiệp phát triển nhưng sản xuất còn manh mún, kém hiệu quả, thiếu
ổn định và dễ bị tổn thương do thiên tai, dịch bệnh và biến động của thị trường, tính
cạnh tranh của sản phẩm nông nghiệp thấp, chưa xây dựng được thương hiệu, hàng hóa
nông sản, chưa đáp ứng được yêu cầu cho chế biến và thị trường xuất khẩu; việc áp
dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp còn chậm; mối
liên kết giữa người nông dân và doanh nghiệp trong sản xuất và bao tiêu sản phẩm còn
hạn chế… Mặt khác, sự phát triển của nông nghiệp trong thời gian qua còn có nơi gây
ra ảnh hưởng về môi trường và sinh thái.
Trước thực trạng trên, việc tái cơ cấu ngành nông nghiệp huyện Thạch


2

Thành theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững là xu hướng tất yếu
và hết sức cần thiết. Thực hiện Quyết định số 899/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ
về việc phê duyệt Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị
gia tăng và phát triển bền vững [73] ban Chấp hành Đảng bộ tỉnh Thanh Hóa đã ban
hành Nghị quyết số 16-NQ/TU về tái cơ cấu ngành nông nghiệp đến năm 2020,

định hướng đến năm 2025 theo hướng nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả,
khả năng cạnh tranh và phát triển bền vững [81]. Đối với huyện Thạch Thành, tái cơ
cấu nông nghiệp là một chương trình trọng tâm xác định trong Nghị quyết Đại hội
lần thứ XIX nhiệm kỳ 2015 - 2020 của Đảng bộ huyện [22]. Thực hiện tái cơ cấu
nông nghiệp vừa phải theo cơ chế thị trường, vừa đảm bảo các mục tiêu cơ bản về
phúc lợi cho nông dân và người tiêu dùng; chuyển mạnh từ phát triển chiều rộng lấy
số lượng làm mục tiêu phấn đấu nâng cao chất lượng, hiệu quả thể hiện bằng giá trị,
lợi nhuận... chuyển đất lúa kém hiệu quả sang trồng trồng mía nguyên liệu, nuôi
trồng thu sản và cây trồng khác phù hợp, mang lại lợi nhuận cho nông dân. ... Ổn
định diện tích cao su hiện có...Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu mùa vụ gắn với cơ cấu
cây trồng, đưa các giống cây có năng suất cao vào sản xuất, tạo hiệu quả kinh tế
trên một đơn vị diện tích... [21].
Vấn đề đặt ra là: để tái cơ cấu cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông
nghiệp, góp phần nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững cần phải nghiên cứu,
xác định được hệ thống cây trồng hợp lý đưa vào sản xuất, hình thành nền nông nghiệp
bền vững có giá trị kinh tế cao, phù hợp với nhu cầu thị trường và điều kiện sinh thái của
huyện, từng bước nâng cao thu nhập trên một đơn vị diện tích đồng thời bảo vệ được tài
nguyên, môi trường.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên
cứu xác định hệ thống cây trồng thích hợp ở huyện Thạch Thành, tỉnh hanh Hóa”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định và đánh giá được điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện
Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa có liên quan đến hệ thống cây trồng.
Xác định và đánh giá được thực trạng hệ thống cây trồng và các vấn đề tồn


3

tại cần giải quyết.
Tuyển chọn được các giống cây trồng mới và xác định hệ thống cây trồng

thích hợp với điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của địa phương nhằm nâng cao
hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài là minh chứng cho sự áp dụng thành công và bổ sung cho
tính khoa học của cách tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu khoa học công nghệ
nông nghiệp, đặc biệt trong nghiên cứu xác định hệ thống cây trồng mới có tính đến
tất cả các yếu tố liên quan như sinh học, tự nhiên và kinh tế-xã hội. Kết quả của đề
tài còn là nguồn tài liệu khoa học phục vụ cho công tác đào tạo.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc quản lý và chỉ đạo
sản xuất của địa phương; góp phần phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng hàng
hóa tập trung, bền vững, nâng cao hiệu quả sản xuất, tăng thu nhập, cải thiện đời
sống cho người nông dân, thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội, đảm bảo cho sự thành
công của công cuộc tái cơ cấu sản xuất nông nghiệp của địa phương.
4. Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
4.1. Đối tượng
- Đất nông nghiệp và cơ cấu cây trồng trên địa bàn huyện Thạch Thành, tỉnh
Thanh Hóa;
- Một số cây trồng nông nghiệp (mía, lúa, ngô, đậu đỗ, …), cây cao su và
các giống vật nuôi (vịt, cá) tại vùng nghiên cứu.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa, trong giới
hạn đất nông nghiệp.
Tuyển chọn được các giống cây trồng mới và xác định hệ thống cây trồng
thích hợp với điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội của địa phương.
4.3. Thời gian nghiên cứu: Từ 2/2012 - 2/2016.


4

5. Điểm mới của luận án
-

Đã hệ thống hoá hiện trạng sản xuất và các yếu tố cản trở phát triển hệ

thống cây trồng tại huyện Thạch Thành;
-

Đã xác định được bộ giống cây trồng mới phù hợp để thực hiện chuyển

đổi hệ thống cây trồng tại huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa: giống lúa Hồng
Đức9, Gia Lộc102, giống ngô NK4300, giống lạc L26 và giống đậu tương ĐT26.
-

Đã xác định được hệ thống cây trồng thích hợp cho các chân đất khác

nhau của huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa như: lúa xuân - lúa mùa - đậu tương
Đông; mía xen lạc/đậu tương; cao su xen lạc/đậu tương và mô hình canh tác lúa - cá
- vịt trên chân đất trũng nâng cao hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường.


5

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
1.1.1. Các định nghĩa và khái niệm có liên quan đến hệ thống cây trồng
- 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 [68].
Để hệ thống phát triển bền vững cần nghiên cứu bản chất và đặc tính của các
mối tương tác qua lại giữa các yếu tố trong hệ thống đó, điều tiết các mối tương tác
chính là điều khiển hệ thống một cách có quy luật.
Áp dụng lý thuyết hệ thống để tác động vào sự vật một cách toàn diện, tổng
hợp mang lại hiệu quả cao và bền vững hơn.
Thực trạng của hệ thống là khả năng kết hợp giữa đầu vào và đầu ra tại một
thời điểm nhất định. Trong hệ thống cây trồng, khả năng kết hợp đó ở một thời
điểm nào đấy gọi là thực trạng của hệ thống cây trồng.
- Hệ thống nông nghiệp là một phức hợp của đất đai, nguồn nước, cây trồng,
vật nuôi, lao động, các nguồn lợi và đặc trưng khác trong một ngoại cảnh mà nông
hộ quản lý, tuỳ theo sở thích, khả năng và kỹ thuật có thể có. Hệ thống nông nghiệp
là sự biểu hiện không gian của sự phối hợp các ngành sản xuất và kỹ thuật do một
xã hội thực hiện để thoả mãn các nhu cầu, nó biểu hiện các tác động qua lại giữa hệ
thống sinh học - sinh thái mà môi trường tự nhiên là đại diện và hệ thống xã hội văn hoá, thông qua các hoạt động xuất phát từ những thành quả kỹ thuật [67]. Hệ
thống nông nghiệp thực chất là sự thống nhất giữa hệ sinh thái nông nghiệp và hệ
kinh tế – xã hội. Hệ sinh thái nông nghiệp là một bộ phận của hệ sinh thái tự nhiên,
bao gồm các vật sống (cây trồng, vật nuôi) trao đổi năng lượng, vật chất, thông tin
với ngoại cảnh, tạo nên năng suất sơ cấp (trồng trọt) và năng suất thứ cấp (chăn
nuôi) của hệ sinh thái. Hệ kinh tế - xã hội, chủ yếu là sự hoạt động của con người


6

trong sản xuất để tạo ra của cải vật chất cho xã hội [86].
Mặc dù các tác giả có định nghĩa khác nhau về hệ thống nông nghiệp, nhưng
nhìn chung đều thống nhất rằng hệ thống nông nghiệp thực chất là một hệ sinh thái
nông nghiệp được đặt trong một điều kiện kinh tế - xã hội nhất định, tức là hệ sinh

thái nông nghiệp được con người tác động bằng lao động, các tập quán canh tác, hệ
thống các chính sách…
- Hệ thống cây trồng là toàn bộ hoạ t động sản xuất cây trồng của vùng hay
nông trại, nó 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 và quản lý. Hệ thống cây trồng
đúc rút lại là các hình thức đa canh, bao gồm: trồng xen, trồng gối, luân canh trồng
thành băng, canh tác phối hợp, vườn hỗn hợp [114]. Hệ thống cây trồng 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 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 [79].
- Cơ cấu cây trồng là t lệ các loại cây trồng có trong một vùng ở một thời
điểm nhất định, nó liên quan tới cơ cấu cây trồng nông nghiệp, nó phản ánh sự phân
công lao động trong nội bộ ngành nông nghiệp, phù hợp với điều kiện tự nhiên,
kinh tế - xã hội của mỗi vùng, nhằm cung cấp được nhiều nhất những sản phẩm
phục vụ cho nhu cầu của con người [68], [114]. Cơ cấu cây trồng là một khái niệm có
đặc trưng về số lượng, t lệ, cách sắp xếp cây trồng ở một điều kiện sinh thái của một
vùng cụ thể [69], [84]. Cơ cấu cây trồng phụ thuộc rất lớn, rất nghiêm ngặt vào
điều kiện tự nhiên, các nguồn tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội. Việc duy
trì hay thay đổi cơ cấu không phải là mục tiêu mà là phương tiện phát triển sản
xuất. Cơ cấu cây trồng còn là tiền đề bố trí chế độ luân canh cây trồng, thay đổi
theo những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, giải quyết vấn đề mà thực tiễn sản xuất
đòi hỏi và cũng đặt ra cho kỹ thuật trồng trọt những đòi hỏi cần thiết [19], [51],


7

[52], [53].

1.1.2. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu
1.1.2.1. Phương pháp tiếp cận hệ thống
Phương pháp tiếp cận nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng là một tiến
trình logic, gồm nhiều bước, mỗi bước có nhiều mục tiêu, nội dung, phương pháp
và giải quyết vấn đề có tính chất hệ thống từ đơn giản đến phức tạp.
Trên quan điểm hệ thống, nghiên cứu cải tiến hệ thống canh tác phải bắt
đầu từ phân tích một cách có hệ thống hiện trạng canh tác. Việc đề xuất hướng
nghiên cứu bắt đầu từ nông dân, khởi nguồn theo mô hình "nông dân - trở lại nông dân”, cụ thể là nông dân trực tiếp tham gia thực hiện công tác nghiên cứu
cùng với nhà khoa học và phổ biến kiến thức, kinh nghiệm sản xuất lại cho nông
dân. Kỹ thuật phát triển cùng tham dự của nông dân được lựa chọn cho quá
trình thực hành này [107].
Nội dung của tiếp cận hệ thống gồm: kiến thức phải xây dựng từ thực tế và tác
động vào nó; chú ý đến các đối kháng, mâu thuẫn không chắc chắn; quá trình là quan
trọng; các yếu tố có quan hệ với nhau và hợp thành tổng thể; chuyên gia tìm hiểu và
học hỏi ở sự việc và con người; nghĩ đến nhiều giải pháp có thể thoả thuận; xây dựng
một mô hình có tính đơn giản, ưu tiên cho yếu tố về chất; lấy sự thay đổi thực tế là
hữu hiệu; tính liên ngành, tính đa hợp lý và quyết định đa tiêu chuẩn; mục đích và
phương tiện tác dụng ngược lại; để hiểu một hệ thống phức tạp phải mô hình hoá để
hiểu biết; con người là một kiến trúc sư tự do [89].
Việc hoàn thiện hệ thống cần xuất phát từ việc nghiên cứu xác định nguyên
nhân của những hạn chế. Để cải tiến hệ thống, nhà nghiên cứu hệ thống cần đặt mình
trong hoàn cảnh của người nông dân để lý giải câu hỏi tại sao họ làm như vậy, từ đó
xác định đúng và đề xuất các giải pháp nhằm tháo gỡ hạn chế, khó khăn. Chỉ có như
vậy biện pháp đề xuất mới thực sự có cơ sở được áp dụng [93].
Hệ thống luôn vận động và phát triển, vì vậy đánh giá hệ thống phải gắn
với thời điểm cụ thể, thời điểm đó được đặc trưng bằng các yếu tố với mức độ
phát triển khác nhau. Nói cách khác phải nhìn nhận hệ thống trong sự vận động


8

liên tục của môi trường tự nhiên, kinh tế - xã hội mà nó tồn tại [68].
Việc nghiên cứu hoàn thiện hệ thống sẵn có trên cơ sở tìm hiểu đánh giá hệ
thống hiện tại, phát hiện tìm kiếm điểm hạn chế để điều chỉnh, cải tiến làm cho hệ
thống hoạt động tốt hơn, phù hợp hơn với môi trường. Nói cách khác đó là việc
"sửa chữa" lại hệ thống. Đối với hệ thống nông nghiệp, phương pháp này được sử
dụng phổ biến. Do các yếu tố môi trường có sự thay đổi, nên khi một hay một số
hạn chế được khắc phục lại có thể có sự xuất hiện của các hạn chế khác. Việc liên
tục tìm kiếm và tháo gỡ những hạn chế nói trên mở đường cho hệ thống phát triển,
làm cho hệ thống vận động không ngừng [79].
Khi nghiên cứu phát triển HTNN phải coi nông nghiệp là một hệ thống để có
thể tác động một cách đồng bộ. Xác định và phân tích hệ thống cây trồng là một nội
dung chính của nghiên cứu hệ thống cây trồng. Hiện đang tồn tại hai quan điểm về
phát triển nông nghiệp: (i) Phát triển nông nghiệp theo quan điểm sinh thái, có nghĩa
là đặt cây trồng, vật nuôi vào đúng vị trí của nó trong môi trường đã xác định sao cho
có năng suất cao, ổn định và bảo vệ môi trường. (ii) Phát triển nông nghiệp theo quan
điểm kinh tế thị trường, nghĩa là tự do kinh doanh, lấy lợi ích kinh tế làm mục tiêu
chính, nông dân chỉ sản xuất những gì mà khách hàng cần, họ cạnh tranh trong sản
xuất và tiền tệ hoá quá trình sản xuất. Cả hai xu hướng phát triển trên đều có ưu và
khuyết điểm riêng. Hợp lý hơn cả là phát triển nông nghiệp theo kinh tế thị trường kết
hợp hài hoà với nông nghiệp sinh thái [67].
Xây dựng mới hệ thống nông nghiệp thực chất là việc thiết lập hệ thống
trên cơ sở yêu cầu thực tế. Phương pháp này đòi hỏi sự khảo sát tính toán kỹ
lưỡng cả về nhu cầu của việc thiết lập mới hệ thống mới cũng như các điều kiện
môi trường, tiềm lực vật chất và các điều kiện cần thiết cho quá trình thực hiện,
đồng thời phải lường trước được những diễn biến có thể xảy ra do sự tồn tại và
hoạt động của hệ thống tạo ra [93].
1.1.2.2. Phát tri n nông nghiệp bền ững
Thuật ngữ “Phát tri n bền ững” ra đời năm 1987 trong báo cáo của U ban
quốc tế về môi trường và phát triển, G.H. Brundtland là người đầu tiên phát biểu về

9

khái niệm này. Ý tưởng phát triển bền vững biểu thị sự hài hoà, đồng tiến hoá và
cộng sinh giữa con người, xã hội và giới tự nhiên. Trong mối quan hệ này con
người là trung tâm.
Năm 2002 tại Hội nghị Thượng đỉnh thế giới về phát triển bền vững được
tổ chức tại Johannesburg (Cộng hòa Nam Phi) đã đưa ra khái niệm hoàn chỉnh về
phát triển bền vững: Phát triển bền vững là quá trình có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý
và hài hòa giữa 3 mặt của sự phát triển, đó là: phát triển kinh tế, phát triển xã hội
và bảo vệ môi trường [43].
Hệ sinh thái nông nghiệp là một trong những hệ sinh thái quan trọng nhất
quyết định sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người, vì nó là nơi cung cấp lương
thực, thực phẩm và các nhu cầu cần thiết khác phục vụ cho cuộc sống của chúng ta.
Làm sáng tỏ những vấn đề tính bền vững trong nông nghiệp là mục tiêu chủ yếu của
HSTNN [100].
Có nhiều định nghĩa khác nhau về nông nghiệp bền vững, mỗi định nghĩa
đều nhấn mạnh các giá trị, các ưu tiên và các mục tiêu khác nhau, rất khó và không
thể có một định nghĩa hoàn chỉnh về nông nghiệp bền vững, vì khi những điều kiện
thay đổi và tri thức thay đổi thì những người nông dân hay cộng đồng của họ sẽ tự
thay đổi hoặc chấp nhận . Điều này có nghĩa là những định nghĩa về nông nghiệp
bền vững có tính đặc thù theo thời gian, theo địa điểm.
Một hệ thống nông nghiệp bền vững phải đáp ứng được nhu cầu ngày càng
cao về ăn và mặc, có hiệu quả kinh tế, môi trường và xã hội gắn với việc tăng
phúc lợi trên đầu người. Đáp ứng nhu cầu là một phần quan trọng cần đưa vào
định nghĩa vì sản lượng nông nghiệp cần thiết phải được tăng trưởng trong
những thập k tới. Phúc lợi cho mọi người vì phúc lợi của đa số dân trên toàn thế
giới còn rất thấp [dẫn theo 38].
Nông nghiệp bền vững là: (i) Thoả mãn nhu cầu lương thực cơ bản của các

thế hệ hiện tại và tương lai về số lượng và chất lượng và các sản phẩm nông nghiệp
khác; (ii) cung cấp lâu dài việc làm, thu nhập và điều kiện sống, điều kiện làm việc
tốt cho mọi người trực tiếp làm nông nghiệp; (iii) duy trì, tăng cường khả năng sản


10

xuất của tài nguyên thiên nhiên và khả năng tái sản xuất của các tài nguyên tái tạo
được mà không phá vỡ bản sắc văn hoá - xã hội của các cộng đồng sống ở nông
thôn, hoặc không gây ô nhiễm môi trường; (iv) giảm thiểu khả năng bị tổn thương
trong nông nghiệp, củng cố lòng tin trong nông dân [69].
Hệ thống nông nghiệp bền vững là một hệ thống trong đó nông dân liên tục
tăng năng suất ở mức có thể làm được về mặt kinh tế, phù hợp về mặt sinh thái và
có thể chấp nhận được về mặt văn hóa. Qua quản lý hiệu quả nguồn tài nguyên và
sự phối hợp về số lượng, chất lượng đầu vào, liên tục điều hòa về thời gian với thiệt
hại nhỏ nhất tới môi trường và ít nguy hiểm tới đời sống của con người [68].
Phát triển nông nghiệp bền vững tức là sử dụng một cách khôn khéo các
nguồn tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên kinh tế và cả tài nguyên xã hội thích hợp,
không đòi hỏi đầu tư mà đạt hiệu quả cao, bảo vệ được môi trường, đảm bảo phát
triển bền vững và ổn định. Nông nghiệp bền vững biểu thị những quan điểm vững
vàng về kinh tế và môi trường đối với mọi tầng lớp nông dân bất kể kỹ năng, trình
độ và động cơ cá nhân của họ.
Phát triển nông nghiệp bền vững chiếm vị trí quan trọng, nhiều khi có tính
quyết định trong sự phát triển chung của xã hội [dẫn theo 38].
1.1.3. Những yếu tố ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng
Hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng phụ thuộc rất lớn, rất nghiêm
ngặt vào điều kiện tự nhiên, các nguồn tài nguyên thiên nhiên, kinh tế - xã hội và
điều kiện cụ thể của nông hộ.
1.1.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố điều kiện tự nhiên tới hệ thống cây trồng
à cơ cấu c y trồng

- Ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu tới hệ thống cây trồng à cơ cấu cây trồng:
Trong các yếu tố điều kiện tự nhiên, yếu tố khí hậu có tác động mạnh mẽ nhất
đến hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng. Các yếu tố khí hậu là những yếu tố quyết
định sự phân bố động, thực vật trên trái đất và cũng là những yếu tố tác động mạnh
mẽ nhất đến năng suất của sản xuất nông nghiệp cũng như chất lượng nông sản:
"Biết được các yếu tố khí hậu, chúng ta sẽ xác định được năng suất, sản lượng


11

mùa màng, chúng mạnh hơn cả kinh tế, mạnh hơn cả kỹ thuật”… "khí hậu nào, đất
nào, cây đó” [96].
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng:
Từng loại cây trồng sẽ phát triển tốt ở nhiệt độ thích hợp và chỉ an toàn ở nhiệt độ
nhất định, các quá trình sinh lý của cây (quang hợp, hút nước, hút khoáng…) sẽ diễn ra
thuận lợi ở nhiệt độ thích hợp.
Căn cứ vào yêu cầu nhiệt độ của từng nhóm cây: ưa nóng, ưa lạnh hay
trung tính để bố trí hệ thống cây trồng trong năm. Nếu không có nhiệt độ phù hợp
với đặc tính ưa nhiệt của cây dẫn đến năng suất giảm. Cây ưa nóng là những cây
yêu cầu nhiệt độ trong 2 tháng cuối trên 20oC, cây ưa lạnh là những cây yêu cầu
nhiệt độ trong 2 tháng cuối dưới 20oC [47].
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. 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 độ nhất định [96].
+ Ảnh hưởng của ánh sáng tới hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng:
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 phân biệt cây trồng theo
yêu cầu về cường độ chiếu sáng và khả năng cung cấp ánh sáng từng thời gian trong
năm để bố trí cơ cấu cây trồng cho phù hợp.

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 [96].
Để bố trí hệ thống cây trồng 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.
+ Ảnh hưởng của nước tới hệ thống cây trồng và cơ cấu cây trồng:
Nước cần cho sự sinh trưởng, phát triển của cây, để cho các hoạt động sống
của cây tiến hành được bình thường thì cây trồng đòi hỏi một lượng nước lớn gấp
nhiều lần khối lượng chất khô của chúng, tuỳ theo lượng mưa hàng năm, khả


12

năng cung cấp và khai thác nước đối với một vùng cụ thể được xem xét để lựa
chọn hệ thống cây trồng thích hợp.
Nước mưa cung cấp phần lớn lượng nước mà cây yêu cầu, đặc biệt là ở
những vùng không có hệ thống thu lợi, nước mưa ảnh hưởng đến các quá trình
canh tác như làm đất, thu hoạch. Vì vậy, khi xác định cơ cấu cây trồng phải chú ý
đến chế độ mưa [24].
+ Biến đổi khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến hệ thống cây trồng.
Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí
quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các
nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo [6].
Biến đổi khí hậu đã làm ảnh hưởng lớn đến năng suất cây trồng. Các biện
pháp tự thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu của người dân sản xuất nông
nghiệp được mô tả bao gồm: p hục tráng giống địa phương, thay đổi cơ cấu
giống, tăng t lệ giống ngắn ngày, điều chỉnh lịch thời vụ, chuyển dịch cửa cống
lấy nước, tăng cơ cấu giống chịu mặn, lúa lai, tìm nguồn nước tưới, luân canh,
chuyển đổi nuôi trồng thủy sản, cây ăn quả, thời vụ hóa các công thức luân canh,
mô hình lúa - cá [83].

Trước những thách thức về sản xuất lúa nói chung, vấn đề bố trí vụ lúa
ngắn ngày, các giống lúa ngắn ngày hay cực ngắn ngày càng có ý nghĩa chiến
lược trong điều kiện biến đổi khí hậu. Việc tạo ra những giống cây trồng thích
nghi tốt hơn với khí hậu đã được tập trung nghiên cứu. Trong công tác chọn lọc
giống ngũ cốc như lúa mì, lúa mạch, lúa nước thích nghi với điều kiện khô hạn
đã được triển khai thông qua nghiên cứu sự tích lũy Axit absxixic [13].
- Đất đai với hệ thống cây trồng à cơ cấu cây trồng
Đất đai là tư liệu sản xuất đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp, là nguồn cung
cấp năng lượng và vật chất cho cây trồng. Cùng với các yếu tố khí hậu, điều kiện
đất đai có ý nghĩa quyết định để bố trí cây trồng hợp lý.
Hiểu được mối quan hệ giữa cây trồng với đất sẽ dễ dàng xác định được
hệ thống cây trồng hợp lý ở một vùng cụ thể, tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, độ


13

dốc, chế độ nước ngầm, thành phần cơ giới đất để bố trí một hoặc một số cây
trồng phù hợp.
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 [61].
Việt Nam 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 [7].

Các nhà khoa học đã khẳng định, khi trồng trọt đã làm tiêu hao độ phì của
đất, nhưng cũng qua trồng trọt cây sẽ hoàn trả lại cho đất một số chất hữu cơ làm
tăng độ phì của đất. Nếu bố trí hệ thống luân canh phù hợp ta vừa kết hợp giữa sử
dụng đất hiệu quả và bồi dưỡng đất [90].
Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất chủ yếu quyết định đến năng suất
cây trồng hơn là quyết định đến tính thích ứng. Tuy vậy, trong các loại cây trồng
cũng có cây đòi hỏi phải trồng ở đất tốt, có cây chịu được đất xấu. Có thể thay đổi
hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất bằng cách bón thêm phân và canh tác hợp
lý. Phần lớn các loại đất tốt được trồng các loại cây có phản ứng mạnh với độ màu
mỡ của đất và có giá trị kinh tế cao. Nói cách khác, sử dụng hợp lý đất và nước chính
là một bộ phận hình thành khái niệm “nông nghiệp sinh thái”. Trong mối quan hệ
giữa hệ thống nhỏ với hệ thống lớn này vừa là mục tiêu vừa là phương tiện để phục
vụ cho nền nông nghiệp theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững không thể
tách rời chiến lược sử dụng hợp lý đất và nước [53], [75].
- Cây trồng ới hệ thống cây trồng à cơ cấu c y trồng