Nghiên cứu phát triển hệ thống cây trồng nông nghiệp tại huyện điện biên tỉnh điện biên ( Luận án tiến sĩ)

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 2014


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 2014

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

Hoàng Công Mệnh

ii

năm 2014


LỜI CẢM ƠN
Luận án này được thực hiện và hoàn thành tại Trường Đại 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 Đại 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 đã tận tình giúp đỡ và định hướng giúp tôi trưởng thành
trong công tác nghiên cứu và hoàn thiện luận án.
Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự giúp đỡ 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 Đào tạo, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá
trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này.
Luận án này được thực hiện với sự hỗ trợ của 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 cán bộ; công nhân viên Trại Giống Thanh An - Công
ty Giống cây trồng tỉnh Điện Biên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình
thực hiện, nghiên cứu đề tài. Tôi xin trân trọng cám ơn sự hỗ trợ quý báy 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 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 tạo
điều kiện thuận lợi về 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.
Cuối 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 thể
đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này.

Hà Nội, ngày

tháng

TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Hoàng Công Mệnh
iii

năm 2014


MỤC LỤC
Lời cam đoan

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 ĐẦU

1

1

Tính cấp thiết của đề tài

1

2

Mục tiêu nghiên cứu

2

3

Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu

2

4

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3

5

Điểm mới của luận án

3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

4

1.1

Cơ sở lý luận của đề 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

18

1.1.5

Phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng hàng hóa

22

1.1.6

Phát triển nông nghiệp bền vững

23

1.2

Cơ sở thực tiễn của đề tài

26

1.2.1

Những nghiên cứu ở nước ngoài

26

1.2.2

Những nghiên cứu ở trong nước

30

1.3

Nhận xét chung về tổng quan tài liệu và định hướng thực hiện đề tài

46

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

48

2.1

Nội dung nghiên cứu

48

2.1.1

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội chi phối hệ thống cây
trồng huyện Điện Biên

48
iv

2.1.2

Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp ngắn ngày của
huyện Điện Biên

2.1.3

48

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

48

2.1.4

Đề xuất hệ thống cây trồng nông nghiệp mới trên đất ruộng

49

2.2

Phương pháp nghiên cứu

49

2.2.1

Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp

49

2.2.2

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

49

2.2.3

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

50

2.2.4

Phương pháp xác định mối quan hệ giữa tính chất đất và chất lượng
gạo tại huyện Điện Biên

52

2.2.5

Thí nghiệm đồng ruộng

53

2.2.6

Xây dựng mô hình sản xuất thử

61

2.2.7

Phương pháp phân tích kết qủa nghiên cứu

61

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1

63

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến hệ thống
cây trồng nông nghiệp huyện Điện Biên

63

3.1.1

Đặc điểm tự nhiên

63

3.1.2

Đặc điểm kinh tế - xã hội

70

3.1.3

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

3.2

73

Thực trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp trên đất ruộng huyện Điện
Biên

74

3.2.1

Cơ cấu cây trồng nông nghiệp huyện Điện Biên

74

3.2.2

Hệ thống cây trồng trên đất ruộng

75

3.2.3

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

78

3.2.4

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

3.3

87

Nghiên cứu giải pháp phát triển hệ thống cây trồng trên đất ruộng
huyện Điện Biên

90
v


3.3.1

Cơ sở đề xuất các giải pháp

90

3.3.2

Giải pháp nâng cao độ đồng đều chất lượng gạo tại cánh đồng

Mường Thanh

92

3.3.3

Tăng vụ trên đất ruộng ở huyện Điện Biên

117

3.4

Đề xuất hệ thống cây trồng nông nghiệp mới trên đất ruộng

135

3.4.1

So sánh cơ cấu hệ thống cây trồng trên đất ruộng mới đề xuất với cơ

3.4.2

cấu cây trồng truyền thống

136

Đánh giá hiệu quả

138

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

140

1

Kết luận

140

2

Kiến nghị

141

Danh mục các công trình đã công bố

142

Tài liệu tham khảo

143

Danh mục phụ lục

151

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
ABA

Tên đầy đủ tiếng Việt
Axít Abscisic
AFSIC
Trung tâm thông tin về Hệ thống Nông nghiệp (Agriculture for
system Information Center)
BĐKH
Biến đổi khí hậu
BT7
Giống lúa Bắc Thơm số 7
CAM
Trao đổi 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 - HĐH
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa
Đ/c
Đối chứng
FAO
Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (Food and Agriculture
Organization of the United Nations)

GIS
Hệ thống Thông tin địa 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
Đánh 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
vii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
STT

Tên bảng

Trang

3.1

Đặc điểm một số yếu tố khí hậu tại Trạm Khí tượng huyện Điện Biên

66

3.2

Kết quả phân loại, diện tích và tỷ lệ các nhóm đất huyện Điện Biên

68

3.3

Tình hình sử dụng đất đai huyện Điện Biên qua các năm

69

3.4

Hiện trạng sử dụng đất trồng cây hàng năm huyện Điện Biên năm 2010

74

3.5

Năng suất cây trồng ở một số công thức trồng trọt chính trên đất ruộng
chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010

3.6

Hiệu quả kinh tế của một số công thức trồng trọt chính trên đất ruộng
chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010

3.7

78

So sánh biến động năng suất các giống lúa vùng cánh đồng Mường
Thanh huyện Điện Biên năm 2010

3.11

79

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

3.12

77

Diện tích, cơ cấu các giống lúa tại cánh đồng Mường Thanh huyện
Điện Biên

3.10

77

Hiệu quả kinh tế một số công thức trồng trọt chính trên đất ruộng
không chủ động nước tại huyện Điện Biên năm 2010

3.9

76

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

3.8

75

81

Mức đầu tư phân bón cho lúa vùng cánh đồng Mường Thanh huyện
Điện Biên năm 2010 (Tính cho 1 ha)

81

3.13

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

83

3.14

Tỷ lệ hộ, sản lượng lúa chất lượng được bán tại cánh đồng Mường Thanh

84

3.15

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

3.16
3.17

86

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

87

Phân tích SWOT đối với sản xuất lúa tại huyện Điện Biên

87

viii


3.18

Một số đặc trưng khí hậu chính ảnh hưởng tới thời kỳ làm đòng đến
chín của cây lúa tại huyện Điện Biên (Số liệu năm 1971-2010)

3.19

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

3.20

99

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

3.22

108

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

3.27

109

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

3.28

110

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

3.29

108

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ
xuân năm 2011 và 2012

3.26

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

104

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

3.24

101

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

3.23

98

Đặc điểm tầng canh tác (0-20 cm) các loại đất trồng lúa chính vùng
cánh đồng Mường Thanh

3.21

93

112

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ
mùa năm 2011 và 2012

112

3.30

So sánh năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ mùa năm 2011 và 2012 113

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

114

Đặc điểm sinh trưởng và phát triển các giống lạc thí nghiệm vụ xuân
năm 2011 trên đất ruộng không chủ động nước

ix

117


3.33

Mức độ nhiễm sâu bệnh các giống lạc thí nghiệm vụ xuân năm 2011
trên đất ruộng không chủ động nước

3.34

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lạc thí nghiệm vụ
xuân năm 2011 và 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.35

123

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

3.42

122

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

3.41

122

Hiệu quả kinh tế của vật liệu che phủ đất với giống lạc L20 trong vụ
xuân năm 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.40

121

Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến năng suất giống lạc L20 vụ xuân
năm 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.39

120

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

3.38

120

Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến sinh trưởng giống lạc L20 thí
nghiệm vụ xuân năm 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.37

119

Năng suất thực thu các giống lạc thí nghiệm trong vụ xuân năm 2011
và 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.36

118

123

Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống đậu tương thí
nghiệm vụ xuân năm 2011 và 2012 trên đất ruộng không chủ động
nước

3.43

124

Năng suất thực thu các giống đậu tương thí nghiệm vụ xuân năm 2011
và 2012 trên đất ruộng không chủ động nước

3.44

125

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

125

3.45

Mức độ 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 đất 1 vụ lúa

3.47

126

Năng suất thực thu các giống ngô trồng vụ xuân năm 2011 và 2012
trên đất ruộng không chủ động nước

x

127


3.48

Hiệu quả kinh tế các giống cây trồng thí nghiệm vụ xuân năm 2011
trên đất ruộng không chủ động nước

3.49

128

Hiệu quả kinh tế mô hình tăng vụ xuân trên đất ruộng không chủ động
nước trồng một vụ lúa mùa năm 2012 tại huyện Điện Biên (Tính trên
1 ha)

3.50

129

Ảnh hưởng của tăng vụ xuân đến các tính chất đất trồng 1 vụ lúa mùa
không chủ động nước tại huyện Điện Biên

3.51

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

3.52

131

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

3.53

131

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

3.54

134

So sánh hiệu quả công thức luân canh đề xuất với các công thức cũ
(Số liệu năm 2011, tính trên 1 ha)

3.57

134

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

3.58

133

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

3.56

132

Năng suất các giống khoai tây thí nghiệm trong vụ đông trên đất 2 vụ
lúa năm 2011 và 2012 tại huyện Điện Biên

3.55

130

135

Đề xuất cơ cấu cây trồng mới so với cơ cấu cây trồng cũ trên đất
ruộng tại huyện Điện Biên

137

3.59

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

138

3.60

Công lao động được gia tăng khi triển khai mô hình mới tăng vụ trên
đất ruộng tại huyện Điện Biên

139

xi


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

3.1

Sơ đồ hành chính huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên

64

3.2a

Cơ cấu kinh tế huyện Điện Biên năm 2005

70

3.2b

Cơ cấu kinh tế huyện Điện Biên năm 2010

70

3.3

Chuỗi tiêu thụ sản phẩm lúa gạo tại Điện Biên

85

3.4a

Mặt phẳng vùng cánh đồng Mường Thanh - Điện Biên

92

3.4b

Ảnh 3D vùng cánh đồng Mường Thanh - Điện Biên

92

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 trung bình 1971-2010)

3.6

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

3.7

95
95

Sơ đồ vùng đất sản xuất lúa chất lượng tại cánh đồng Mường Thanh
huyện Điện Biên

105

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 - xã hội. 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, diện tích tự nhiên 163.926 ha, với các lọa đất
khá đa dạng (có đất đồi núi và đất đồng bằng). Huyện Điện Biên nằm trong vùng
nhiệt đới gió mùa núi cao trung bình, có hai mùa rõ rệt (mùa mưa và mùa khô) thích
hợp với nhiều loại cây trồng nhiệt đới (lúa, ngô, rau, cây ăn quả nhiệt đới,...), cây
trồng ôn đới (cà chua, su hào, cải bắp,...), cây ăn quả ôn đới (mận, mơ,...). Tài nguyên
thiên nhiên ở đây cho phép phát triển hệ thống các 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 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 đặc sản nông nghiệp
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
(nhất Thanh, nhì Lò, tam Thang, tứ Tấc), đất đai màu mỡ, bằng phẳng, khí hậu thuận
lợi cho sản xuất lúa cho chất lượng cao. Với công trình đại thuỷ nông Nậm Rốm đã
được kiên cố hoá, đảm bảo tưới chủ động cho khoảng 3.500 ha đất trồng 2 vụ lúa,
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
cây trồng, trong đó có cây lúa của huyện Điện Biên có 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 phát triển nông sản hàng hóa bền vững.
1


- Canh tác cây trồng nông nghiệp ngắn ngày trên đất ruộng không chủ động
nước chỉ với 1 vụ lúa mùa/năm nên hiệu quả kinh tế 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 tác động.
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 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 Điện Biên để
thực sự trở thành vụ sản xuất chính; phấn đấu mỗi năm có 3.000 ha lúa có chất
lượng và thu nhập cao“ (Đảng bộ huyện Điện Biên, 2010).
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” nhằm
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 của huyện Điện Biên.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá thực trạng hệ thống cây trồng vùng nghiên cứu; phát hiện được những
tồn tại để đề xuất các biện pháp khắc phục và lựa chọn hệ thống cây trồng hợp lý.
- 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.
- Xác định được vùng trồng lúa tẻ cho chất lượng cao, đồng nhất nhằm tăng
sản lượng gạo hàng hóa chất lượng cao.
3. Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu các loại cây trồng nông
2


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: Điều kiện tự nhiên (đất đai, khí hậu, nguồn nước...),
kinh tế - xã hội (đầu 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 đậu tương, 4 giống ngô,
5 giống khoai tây đã được công nhận giống quốc gia.
- Thời gian nghiên cứu từ tháng 9 năm 2010 đến tháng 9 năm 2013.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
4.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả của đề tài góp phần bổ sung cơ sở lý luận để 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 định
cơ sở khoa học cho việc phân vùng đất trồng lúa cho chất lượng gạo đồng đều tại
cánh đồng Mường Thanh huyện Điện Biên.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Đề 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 đất ruộng,
nâng cao thu nhập cho người nông dân.
- Góp phần nâng cao chất lượng, giá trị hàng hóa của gạo Điện Biên.
5. Điểm mới của luận án
- Đưa ra cơ sở khoa học giải thích được những yếu tố chi phối tạo nên gạo ở
huyện Điện Biên có năng suất cao và chất lượng tốt là do số giờ nắng, lượng bức xạ
và ánh sáng dồi dào, biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn.
- Xác định được mối quan hệ giữa một số tính chất của đất với chất lượng gạo,
làm cơ sở phân chia vùng trồng lúa tại cánh đồng Mường Thanh huyện Điện Biên
thành 3 vùng cho chất lượng gạo đồng nhất khác nhau: vùng 1 được xếp loại cho chất
lượng gạo ngon nhất, diện tích 1.012 ha, trên đất phù sa glây; vùng 2 gạo có chất lượng
nhưng kém hơn vùng 1, có diện tích 1.770 ha trên đất có tầng loang lổ đỏ và đất phù sa
ngòi suối; vùng 3 gạo có chất lượng khá, kém hơn 2 vùng trên, diện tích 1.254 ha.
- Lựa chọn được một số giống cây trồng mới phù hợp với tiểu vùng sinh thái của
huyện là: giống lúa HT6, giống lạc L20, giống đậu tương ĐT22, giống khoai tây Sinora
cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao, góp phần tăng vụ, tăng thu nhập cho người dân.
3


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.
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
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?
Lý thuyết về hệ thống trồng trọt dựa trên những yếu tố về điều kiện tự nhiên
(khí hậu, đất đai), kinh tế - xã hội, thị trường của vùng. Hay hệ thống trồng trọt là
hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại, bao gồm tất cả các hợp phần cần có để

4


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 et al., 1981; Nguyễn Duy Tính, 1995).

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 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 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.
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 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 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, khả năng đầu 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
5


phục, đồng thời dự báo những vấn đề tác động 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, 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).
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.
Để 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 (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
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
6


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.
1.1.2.3. Đặc điểm hệ thống cây trồng
(a) 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.
(b) 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
mới…) và động theo nhu cầu tiêu dùng của xã hội khác nhau.
Tại một vùng cụ thể, cây trồng là yếu tố động. 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.
1.1.3. 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...), 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 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 HTCTr 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 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) sẽ tạo hàng hóa chất lượng cao hơn, nông
dân thu lãi nhiều hơn. Dưới đây là một số căn cứ để bố trí HTCTr:
7


1.1.3.1. Khí hậu
Nông nghiệp có quan hệ qua lại 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
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, trong 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. 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, 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 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 chu trình C4 và chu trình CAM
là những cây ưa sáng, đồng thời cũng là cây ưa nóng. Các cây quang hợp theo chu
trình C3 yêu cầu ánh sáng thấp hơn.
* Độ dài ngày
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., 2007; Nguyễn Văn Viết, 2009). 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 (2009) 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. Theo Lý Nhạc và cs. (1987) cây ưa nóng là
8


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 đến bông: 300-600, rau: 300-500, cây gỗ: 400500,... (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 được xem xét để 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, 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 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
9

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
Trong hệ sinh thái đồng ruộng, cây trồng là thành phần trung tâm của hệ.
Mỗi loại cây có những yêu cầu về điều kiện sống như đất đai, khí hậu khác nhau.
Các loại cây trồng có tập đoàn vi sinh vật đất, 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 đó một cách tốt nhất
(Đường Hồng Dật, 2008).
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.
Với tiến bộ 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 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, 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, 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 được sử dụng trong nghiên cứu, đối thoại và lựa chọn mục đích để quản lý giảm
chi phí đầu vào của hệ sinh thái. Làm sáng tỏ những vấn đề tính bền vững trong
nông nghiệp là mục tiêu chủ yếu của HSTNN. Xây dựng HTCTr là xây dựng hệ
sinh thái nhân tạo, đó là HSTNN mà trong đó cây trồng là thành phần chủ yếu. Do
đó, cần duy trì yếu tố cần thiết của HTCTr như đất nông nghiệp, đất rừng và bảo tồn
10


duy trì đa dạng gien (IUCN, 1980).
Vì vậy, việc xác định chủng loại và từng giống cây trồng phù hợp trong hệ
sinh thái ở từng nơi là rất quan trọng. Điều kiện để xác định, quyết định tính phù hợp
của chúng tại một địa 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 động 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 đối với con người là vấn đề cần được 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 đất, 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 đất, bảo vệ thực vật… (Nguyễn Ngọc Nông, 2002).
Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của mỗi vùng có khác nhau với yêu cầu
giống cây khác nhau đòi hỏi phải có kỹ thuật canh tác khác nhau. Trong nông
nghiệp, tập quán, kỹ thuật canh tác của từng vùng, từng địa phương có ảnh hưởng
trực tiếp đến HTCTr. Vùng có trình độ kỹ thuật canh tác cao, như hệ thống cây
trồng hoa, rau cao cấp như xã Tây Tựu huyện Từ Liêm, Vân Nội huyện Đông Anh TP. Hà Nội, TP. Đà Lạt - tỉnh Lâm Đồng.
- Các tiến bộ khoa học - công nghệ: Nhờ có công nghệ mà các yếu tố sản

xuất như đất đai, sinh vật, khí hậu, máy móc, lao động và kinh tế kết hợp với nhau
để 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 được điều khiển theo thị hiếu của thị trường, kinh tế giảm dần
tác động 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 động
kinh tế. Nâng cao chất lượng hoạt động kinh tế nghĩa là tăng cường trình độ lợi dụng
các nguồn lực sẵn có trong một hoạt động kinh tế. Đây là đòi hỏi khách quan của nền
sản xuất xã hội do nhu cầu vật chất cuộc sống của con người ngày một tăng. Do yêu
11


Luận án đầy đủ ở file: Luận án Full