Nghiên cứu và đề xuất một số công thức luân canh cây trồng hợp lý tại huyện lạng giang bắc giang

1. mở đầu

1.1. Đặt vấn đề

Lạng Giang là một trong những huyện miền núi của tỉnh Bắc Giang, có
tổng diện tích tự nhiên 24.575,22 ha. Toàn huyện có 25 xà và thị trấn, trung tâm
huyện là thị trấn Vôi nằm trên quốc lộ 1A, cách Hà Nội khoảng 60 km về phía
bắc. Lạng Giang có vị trí địa lý tơng đối thuận lợi để phát triển kinh tế- xà hội,
phía bắc giáp với huyện Hữu Lũng (tỉnh Lạng Sơn) và huyện Yên Thế; phía nam
giáp thị xà Bắc Giang; Phía đông giáp huyện Lục Nam và phía tây giáp huyện
Tân Yên. Giao thông của huyện thuận lợi với đờng quốc lộ 1A và tuyến đờng
sắt Hà Nội- Lạng Sơn, đờng sắt Thái Nguyên- Kép - Quảng Ninh chạy qua.
Dân số của Lạng Giang có 194.599 ngời, trong đó có 97.600 lao động, với
92.647 lao động trong nghành nông- lâm nghiệp.
Về kinh tế, Lạng Giang là huyện thuần nông, kinh tế phát triển chủ yếu
dựa vào nông- lâm nghiệp. Tổng giá trị sản xuất hàng hoá năm 2003 của huyện
là 855.106 triệu đồng trong đó nghành nông- lâm nghiệp chiếm 442.945 triệu
đồng, bằng 51,8%. Trong nông nghiệp thì trồng trọt là quan trọng nhất. Diện
tích các cây trồng chính hiện nay gồm: lúa (15.483 ha); ngô (1.394 ha); đậu
tơng (824 ha); lạc (669ha) và cây ăn quả (2.496 ha). Diện tích đất nông nghiệp
của toàn huyện là 15.370,92 ha với nhiều loại hình thổ nhỡng đa dạng, điều
kiện thời tiết khí hậu khá thuận lợi và đặc biệt là hệ thống thuỷ lợi đà có nhiều
cải thiện nên Lạng Giang có những tiềm năng lớn để phát triển nông nghiệp.
Thực hiện nghị quyết đại hội Đảng bộ huyện lần thứ XVIII (2001-2005) kinh tế
nói chung và nông nghiệp nói riêng của Lạng Giang đà có nhiều chuyển biến
tích cực. Tuy vậy hiện nay năng suất và sản lợng các cây trồng của Lạng Giang
còn rất thấp dẫn đến đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn. Tổng sản

1

lợng lơng thực cây có hạt đạt 77.835 tấn, bình quân lơng thực đầu ngời mới
đạt 400 kg/năm, sản xuất còn mang tính tự cấp, tự túc.
Một trong những nguyên nhân cơ bản hạn chế đến sản xuất nông nghiệp
của Lạng Giang hiện nay là việc bố trí cơ cấu cây trồng, nhất là các công thức
luân canh cha hợp lý. Do vậy cha tận dụng đợc lợi thế của đất đai, khí hậu
thời tiết tại các tiểu vùng của huyện.
Xuất phát từ những vấn đề khoa học và thực tiễn nh trên, để nhằm góp
phần thực hiện thành công chơng trình phát triển sản xuất nông nghiệp theo
hớng sản xuất hàng hoá của Tỉnh uỷ Bắc Giang, xây dựng một nền nông
nghiệp đa dạng và bền vững tại huyện Lạng Giang, chúng tôi tiến hành đề tài
nghiên cứu khoa học "Nghiên cứu và đề xuất một số công thức luân canh cây
trồng hợp lý tại huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang".
1.2. Mục đích và yêu cầu
1.2.1. Mục đích
Trên cơ sở phân tích những yếu tố thuận lợi, khó khăn của điều kiện tự
nhiên, kinh tế, xà hội của huyện Lạng Giang và những kết quả thu đợc từ các
mô hình thực nghiệm, từ đó đề xuất một số công thức luân canh cây trồng hợp
lý, góp phần phát triển kinh tế, xà hội tại địa phơng.
1.2.2. Yêu cầu
- Xác định đợc những thuận lợi, khó khăn của điều kiện tự nhiên, kinh
tế, xà hội đối với hệ thống cây trồng và các công thức luân canh cây trồng hiện
tại.
- Xác định đợc hiện trạng các công thức luân canh cây trồng hiện tại,
nhất là những u điểm và hạn chế của chúng.
-

Đề xuất một số công thức luân canh cây trồng hợp lý và các giải pháp

2

nhằm hoàn thiện các công thức luân canh đó.
1.3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.1. ý nghĩa khoa học
Từ những phân tích về mối quan hệ chặt chẽ giữa các yếu tố tự nhiên với
các công thøc lu©n canh trong hƯ thèng c©y trång cịng nh− các biện pháp kỹ
thuật canh tác, kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở quan trọng để xây dựng và
định hớng phát triển nông nghiệp trong thời kỳ mới từ nay đến 2010 của tỉnh
Bắc Giang nói chung và huyện Lạng Giang. Kết quả nghiên cứu cũng góp phần
bổ sung phơng pháp luận về hệ thống cây trồng và xây dựng các công thức
luân canh cây trồng hợp lý trên vùng đất bạc mầu tỉnh Bắc Giang.
1.3.2. ý nghĩa thực tiễn
- Trên cơ sở đánh giá đợc những u điểm và mặt hạn chế của các công
thức luân canh cây trồng hiện tại, nghiên cứu sẽ đề xuất một số công thức luân
canh cây trồng hợp lý, phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xà hội của huyện
Lạng Giang, góp phần phát triển kinh tế xà hội cho địa phơng.
- Đa dạng hoá cây trồng cây trồng theo hớng tăng thêm hiệu quả kinh
tế, bảo vệ môi trờng sinh thái, góp phần xây dựng nền nông nghiệp bền vững
tại huyện Lạng Giang.

3


2. Cơ sở khoa học và tổng quan tài liệu

2.1. Cơ sở khoa học

2.1.1. Một số khái niệm
Việc nghiên cứu xây dựng các công thức luân canh cây trồng hợp lý cho

một vùng sinh thái nào đó là dựa vào lý thut hƯ thèng. HƯ thèng (system) lµ
mét tỉng thĨ cã trËt tù cđa c¸c u tè kh¸c nhau cã quan hệ và tác động qua lại.
Một hệ thống có thể xác định một tập hợp các đối tợng hoặc các thuộc tính
đợc liên kết bằng nhiều mối tơng tác (Phạm Chí Thành, 1993) [33]; (Grigg
D.B , 1979) [54]; (Spedding, 1979) [61].
Định nghĩa về hệ thống nông nghiệp theo Visscas nh sau:
Hệ thống nông nghiệp là sự biểu hiện không gian của sự phân hợp các
ngành sản xuất và kỹ tht do mét x· héi thùc hiƯn ®Ĩ thùc hiƯn các nhu cầu.
Nó biểu hiện một sự tác động qua lại giữa một hệ thống sinh học, sinh thái mà
môi trờng tự nhiên là đại diện và một hệ thống xà hội, văn hoá, qua các hoạt
động xuất phát từ những thành quả kỹ thuật (Phạm Chí Thành, 1993) [33].
Nh vậy hệ thống nông nghiệp chính là sự thống nhất và tác động qua lại
giữa ba hệ thống: Sinh học, xà hội và kinh tế theo sơ đồ 1.
Trong hệ thông nông nghiệp có hệ thống canh tác. Theo Nguyễn Văn
Luật (1990) [23], hệ thống canh tác là tổ hợp cây trồng bố trí theo thời gian và
không gian với hệ thống biện pháp kỹ thuật thực hiện nhằm đạt năng suất cây
trồng cao và nâng cao độ phì của đất đai. Hệ thống canh tác là một hệ thống bao
gåm nhiỊu hƯ thèng phơ lµ hƯ thèng trång trät, hệ thống chăn nuôi, hệ thống
chế biến, tiếp thị, quản lý kinh tế... đợc bố trí một cách hệ thống và ổn định với
mục tiêu của từng nông trại hay nhiều vùng (Cao Liêm và Trần Đức Viên, 1996)
[22]

4


Nền kinh
tế

Khoa
học

xà hội
Nông
nghiệp

Sinh học
Sơ đồ 1: Mô tả về hệ thống nông nghiệp
Theo Nguyễn Duy Tính (1995) [34] thì hệ thèng trång trät lµ bé phËn
chđ u cđa hƯ canh tác, là trung tâm của hệ thống nông nghiệp. Nó quyết định
sự hoạt động của các hệ thống phụ khác nh chăn nuôi, chế biến
Nghiên cứu hệ thống trồng trọt là một vấn đề phức tạp, vì nó liên quan
đến vấn đề môi trờng, đất đai, khí quyển, khí hậu, thời tiết ảnh hởng đến cây
trồng, vấn đề sâu bệnh, mức đầu t và trình độ khoa học kỹ thuật nông nghiệp,
vấn đề hiệu ứng hệ thống của hệ thống cây trồng.
Hệ thống cây trồng (cơ cấu cây trồng) là thành phần các giống và loài
cây trồng đợc bố trí theo không gian và thời gian của một hệ thống sinh thái
nông nghiệp, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế, xà hội
sẵn có (Đào Thế Tuấn, 1984) [38].
Hệ thống cây trồng là hình thức ®a canh bao gåm: trång xen, trång gèi,
trång lu©n canh, trồng thành băng, canh tác hỗn hợp, vờn hỗn hợp (Đào Thế
Tuấn, 1997) [37].
Cơ cấu cây trồng mang đặc tính động vì vậy nghiên cứu hệ thống cây
trồng không thể dừng lại ở một không gian và thời gian rồi kết thúc mà nó
thờng xuyên để tìm ra xu thế phát triển, yếu tố hạn chế và cách khắc phục, ®Ó

5


chuyển hệ thống cây trồng, nhằm mục đích khai thác ngày càng có hiệu quả
nguồn tài nguyên thiên nhiên, tăng hiệu quả kinh tế, xà hội phục vụ đời sống
con ngời (Đào Thế Tuấn, 1984) [38].

Cơ cấu cây trồng hợp lý là phát triển hệ thống cây trồng mới trên cơ sở
cải biến hệ thống cây trồng cũ hoặc xây dựng hệ thống cây trồng mới. Trên thực
tế là sự tổ hợp lại các công thức luân canh, tổ hợp lại các thành phần cây trồng
và giống cây trồng đảm bảo các thành phần trong hệ thống có mối quan hệ
tơng tác với nhau, thúc đẩy lẫn nhau nhằm khai thác tốt nhất lợi thế về điều
kiện đất đai, tạo cho hƯ thèng cã søc s¶n xt cao, b¶o vƯ môi trờng sinh thái
(Đào Thế Tuấn, 1984) [38].
Việc nghiên cứu hệ thống nông nghiệp thờng bắt đầu từ việc tiếp cận hệ
thống. Đây là con đờng nghiên cứu và xử lý các phức hệ có tổ chức (Phạm Chí
Thành, 1993) [33].
Các nghiên cứu của Spedding (1979) [61] về hoàn thiện hoặc cải tiến hệ
thống cây trồng sẵn có, tức là dùng phơng pháp phân tích hệ thống để tìm ra
điểm hẹp hay chỗ thắt lại của hệ thống. Đó là chỗ ảnh hởng không tốt( yếu tố
hạn chế) đến hoạt động của hệ thống cần đợc sửa chữa, khai thông để hệ thống
đợc hoàn thiện hơn, có hiệu quả kinh tế cao hơn.
Các nhà khoa học đà đa ra phơng pháp nghiên cứu hệ thống cây trồng
theo sơ đồ 2.
Để đánh giá khả năng luân canh cây trồng, Zandstra (1981) [63] đà đa
ra khái niệm về công thức luân canh. Công thức luân canh là tổ hợp không gian
và thời gian của các cây trồng trên một mảnh đất và biện pháp canh tác để dùng
sản xuất chúng.
Lý Nhạc và cộng sự (1987) [25] đà đa ra một số khái niƯm vỊ lu©n canh
nh− sau:

6


Chọn vị trí
nghiên cứu

Mô tả điểm
nghiên cứu

Hệ thống
cây trồng
hiện tại

Môi trờng
Tài nguyên
tự nhiên

Tài nguyên
kinh tế

Điều kiện
kinh tế

Những điểm
nghiên cứu
khác

Những phơng án
khả thi về sinh học

Những phơng án
khả thi về kinh tế

Sự thể hiện
những cây
trồng có giá

trị, có kỹ
thuật thông
qua gradient
môi trờng

Những phơng án
có khả năng thành
tựu về kinh tế

Thử nghiệm hệ thống
cây trồng

Sơ đồ 2. Trình bầy thiết kế hệ thống cây trồng đợc lựa chọn cho
một môi trờng đà chän tr−íc.

7


Luân canh là sự luân phiên thay đổi cây trồng theo không gian và thời
gian trong một chu kỳ nhất định.
Chu kỳ luân canh là thời gian các cây trồng (hoặc công thức luân canh)
đợc trồng trên tất cả các cánh đồng.
Công thức luân canh là một số cây trồng đợc trồng luân phiên nhau trên
cùng một chân đất (cánh đồng) với chu kỳ là một năm. Các công thức luân canh
đợc áp dụng cho một vùng nào đó sẽ tạo thành chế độ luân canh (hệ thống luân
canh).
Để phân biệt với luân canh, còn có khái niệm độc canh. Đó là việc gieo
trồng liên tục một loại cây trồng nào đó trên một cánh đồng trong một chu kỳ
sản xuất.
Luân canh là trung tâm của các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp khác. Tất

cả các biện pháp kỹ thuật nông nghiệp đều căn cứ vào chế độ luân canh mà xác
định nội dung của mình. Các chế độ canh tác khác nh thuỷ lợi, bón phân, tới
nớc, làm đất, diệt trừ cỏ dại

đều căn cứ vào loại cây trồng, trình tự luân phiên

cây trồng trong hệ thống luân canh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật cụ thể
cho suốt cả chu kỳ luân canh (Lý Nhạc, 1987) [25].
Chế độ luân canh bao giờ cũng đi trớc và nó quyết định kế hoạch sản
xuất cho một vùng. Các công thức luân canh trong chế độ luân canh là vấn đề
cốt lõi xây dựng nên hệ thống cây trồng.
Xây dựng chế độ luân canh hợp lý nhằm tăng hiệu quả sử dụng tài
nguyên thiên nhiên (đất đai, bức xạ mặt trời, lợng ma, nguồn nớc sẵn có...)
với một mức đầu t tài nguyên kinh tế nhất định (vốn, vật t, trang bị, lao
động...) để phát triển sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là tăng tổng sản lợng
nhằm mang lại lợi nhuËn cao nhÊt.

8


2.1.2. Tác dụng của luân canh
Lý Nhạc và các nhà khoa học đà đúc rút về tác dụng của luân canh cây
trồng hợp lý nh sau:
- Điều hoà dinh dỡng và nớc trong đất.
Mỗi loại cây trồng lấy đi từ đất các chất dinh dỡng với số lợng khác
nhau, cho nên nếu trồng độc canh cây sẽ lấy đi một số dinh dỡng nào đó với số
lợng lớn và các chất đó trở thành yếu tố tối thiểu hạn chế năng suất cây trồng.
Bên cạnh đó cây cũng để lại dinh dỡng cho đất từ các bộ phận già, bộ phận con
ngời không thu hoạch. Do vậy nếu luân canh hợp lý thì các chất dinh dỡng
lấy đi hoặc để lại đất sẽ trở nên điều hoà.

- Luân canh chính xác có tác dụng cải tạo và bồi dỡng đất.
Luân canh làm cho tính chất lý học của đất dợc điều hoà, các đặc tính
của đất đợc cải thiện. Nhiều loại cây nhất là cây bộ đậu, cây phân xanh có tác
dụng bồi dỡng đất làm cho đất ngày càng mầu mỡ.
- Chống xói mòn và bảo vệ đất.
Đối với những vùng đất dốc nếu luân canh cây trồng hợp lý sẽ có tác
dụng tích cực chống xói mòn, rửa trôi, giữ đợc độ phì nhiêu cho đất.
- Phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại.
Sâu bệnh hại cây trồng thờng có tính chất chuyên tính, tức là thờng hại
một loại cây trồng. Nhiều loại cây trồng lại có tác dụng đối kháng với một số
sâu bệnh hại cây khác. Do vậy luân canh hợp lý có tác dụng trong phòng trừ sâu
bệnh và cỏ dại, nhất là luân canh giữa cây trồng nớc với cây trồng cạn.
- Điều tiết hoạt động của vi sinh vật trong đất.
Mỗi loại cây trồng cùng với biện pháp canh tác thích hợp đà tạo điều kiện
cho sự sinh trởng và hoạt động của một quần thể vi sinh vật đất phù hợp. Cây
trồng cạn phù hợp với các loại vi sinh vật hảo khí hoạt động, cây trồng nớc lại
phù hợp với các loại vi sinh vật yếm khí. Cho nên luân canh giữa cây trồng cạn

9


với cây trồng nớc dẫn đến làm thay đổi hệ vi sinh vật trong đất.
- Tăng năng suất cây trồng và tăng sản lợng nông nghiệp.
Chế độ luân canh phù hợp có tác dụng nâng cao năng suất từng cây trồng
nói riêng và tổng sản lợng nông nghiệp nói chung, bởi vì nó không những lợi
dụng tốt nhất các yếu tố và điều kiện tự nhiên, môi trờng mà còn phát huy vai
trò các yếu tố quản lý nh chọn giống, gieo trồng chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh,
bón phân, làm cỏ và thu hoạch.
- Điều hoà lao động và việc sử dụng các vật t kỹ thuật khác.
Mỗi loại cây trồng đòi hỏi phải gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch trong

khoảng thời vụ nhất định cho nên lao động, các vật t, máy móc, công cụ cũng
phải tập trung sư dơng trong thêi gian ng¾n. NÕu cã chÕ độ luân canh chính xác,
nhiều loại cây trồng đợc bố trí trong luân canh có thời vụ gieo trồng, chăm sóc
và thu hoạch khác nhau làm cho tình trạng lao động và sử dụng vật t đợc điều
hoà trong các tháng.
2.1.3. Vị trí của cây trồng trong hệ thống luân canh
Một vấn đề quan trọng trong xây dựng chế độ luân canh là phải xác định
đúng vị trí của các loại cây trồng. Đó là vị trí và mối quan hệ của cây trồng
trớc và cây trồng sau, thể hiện ở các mặt:
- Thời vụ cây trồng trớc và cây trồng sau.
- ảnh hởng của cây trồng trớc với cây trồng sau qua môi trờng đất
(độ ẩm, dinh dỡng, sâu bệnh)
- Yêu cầu của cây trồng sau đối với cây trồng trớc.
Vị trí của cây trồng trớc:
Tất cả các loại cây trồng sau khi trồng trên một mảnh đất đều có ảnh
hởng đến cây trồng sau nó, vì nó ảnh hởng đến tính chất vật lý, hoá học, vi
sinh vật của đất. Ngoài ra cây trồng trớc còn để lại trong đất nhiều loại vi

10


khuẩn, nấm bệnh cũng nh ảnh hởng đến số lợng, chủng loại cỏ dại làm hại
cho cây trồng sau.
Theo Lý Nhạc (1987) [25] có một số loại cây trồng trớc tốt là:
Cây phân xanh trồng trớc tốt cho lúa và các loại cây họ hoà thảo, lúa
nớc là cây trồng trớc tốt cho nhiều cây trồng cạn dễ bị nhiễm bƯnh do nÊm, vi
trïng, siªu vi trïng, vi khn n»m trong đất nh: Khoai tây, thuốc lá, đay, đậu
tơng, lạc, mía... Một số cây trồng cạn đợc đầu t chăm bón cao cũng là cây
trồng trớc tốt nh khoai tây, thuốc lá, bông, rau, cây dợc liệu; những cây họ
đậu trồng để ăn quả là cây trồng trớc tốt cho lúa.

Vị trí của cây trồng sau:
Cây trồng sau phải có khả năng khắc phục đợc những nhợc điểm và lợi
dụng đợc mặt tốt của cây trồng trớc.
Nếu chân đất cây trồng trớc là các loại cây có tác dụng bồi dỡng đất tốt
thì cần bố trí cây trồng sau là những cây trồng phàm ăn, cho năng suất cao.
Cũng theo Lý Nhạc (1987) [25] thì lúa xuân là cây trồng sau thích hợp đối với
bèo dâu hay khoai tây, lúa nớc cũng là cây trồng sau thích hợp cho lạc, cói
2.1.4. Yêu cầu về chế độ luân canh
2.1.4.1. Khai thác đầy đủ những thuận lợi và hạn chế mặt nhợc ®iĨm
cđa khÝ hËu
KhÝ hËu lµ u tè quan träng cđa các hệ sinh thái, vì vậy khi xây dựng
các công thức luân canh trong hệ thống cây trồng thì trớc hết phải quan tâm
đến khí hậu. Các nhân tố nh nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, tổng tích ôn, lợng
ma

thờng xuyên tác động trực tiếp đến cây trồng. Ngoài ra khí hậu còn có

các hiện tợng thiên tai nh hạn hán, bÃo, lụt, úng cũng ảnh hởng lớn đến hệ
thống cây trồng (Trần Đức Hạnh 1997) [18], (Lê Quang Huỳnh, 1982) [19].
Nhiệt độ là nhân tố quan trọng nhất, Đào Thế Tuấn (1977) [37] đà đề nghị bố

11


trí cơ cấu cây trồng một năm nh ở bảng 2.1.
Bảng 2.1: Bố trí cơ cấu cây trồng dựa theo yếu tố nhiệt độ

Vùng

Cơ cấu cây trồng, vụ

Tổng số

Số ngày có

nhiệt độ, 0C

nhiệt độ <

Cây a

Cây a

Cây ngắn

200C

nóng

lạnh

ngày

I

< 8.300

>120

1

1

-

II

> 8.300

90 - 120

2

1

-

II

> 8.300

< 90

2

-

1

IV

> 9.000

0

3

-

-

Ngoài nhiệt độ, nớc là yếu tố rất cần cho sự sinh trởng của cây trồng,
nớc ma cung cấp phần lớn lợng nớc mà cây yêu cầu, đặc biệt là ở những
vùng không tới, nớc ma có ảnh hởng tới quá trình canh tác nh làm đất, thu
hoạch. Do vậy khi xây dựng chế độ luân canh cây trồng phải chú ý đến lợng
ma ở từng vùng (Williams, 1976) [62]; (Bùi Quang Toản, 1993) [36]; (Lý
Nhạc, 1987) [25].
Ngày nay nhờ có những giống ngắn ngày nên ta có thể bố trí các công
thức luân canh 4 -5 vụ/năm nhng phải chú ý đảm bảo nhiệt độ và ẩm độ thích
hợp ở giai đoạn ra hoa, đồng thời né tránh đợc những bất lợi của khí hậu đối
với cây trồng.

2.1.4.2. Đảm bảo đợc tính khu vực nghiêm ngặt của cây trồng, tính thời
vụ khẩn trơng và tính liên tục của sản xuất nông nghiệp
Cây trồng là thành phần chủ yếu của hệ sinh thái nông nghiệp. Muốn bố
trí hệ thống cây trồng hợp lý ta phải nắm chắc các yêu cầu của từng loại cây
trồng đối với các kiểu khí hậu, đất đai và khả năng sử dơng ®iỊu kiƯn Êy cđa

12

chúng (Nguyễn Vi, 1982) [42]; (Dơng Hữu Quán, 1984) [26].
Cây trồng ở mỗi vùng đà chịu chi phối của nhiều quy luật tự nhiên và tạo
nên tính thích ứng với ngoại cảnh, vì vậy khi thay đổi cơ cấu cây trồng và cải
tiến công thức luân canh cần quan tâm ®Õn tÝnh chÊt khu vùc cđa chóng (Lý
Nh¹c, 1987) [25].
Thêi vụ gieo trồng vừa có đặc tính định tính vừa có đặc tính định lợng
để xác lập hệ thống cây trồng (Bùi Huy Đáp, 1972) [8], (Võ Tòng Xuân, 1993)
[48]. Những yêu cầu về sinh thái của cây quyết định tính chất thời vụ gieo trồng
và thu hoạch. Thoả mÃn điều kiện thời vụ (khí hậu) chính là thoả mÃn điều kiện
sinh trởng và phát dục của cây trồng, cũng là đảm bảo năng suất, chất lợng
nông sản.
Khi xây dựng chế độ luân canh còn phải chú ý tới quá khứ từng khu đất
và tơng lai của nó, cây trồng trong các khâu luân canh hiện tại có kế thừa quá
trình về trớc và mở đờng cho sự phát triển của cây trồng tiếp sau. Đó chính là
tính chất liên tục của sản xuất nông nghiệp (Lý Nhạc, 1987) [25].

2.1.4.3. Kết hợp đồng thời giữa sử dụng và bồi dỡng đất
Theo Đỗ ánh và Bùi Đình Dinh (1992) [2], đất là thành phần quan trọng
trong hệ sinh thái nông nghiệp, ®Êt lµ ngn chøa vµ lµ ngn cung cÊp n−íc,
dinh dỡng cho cây trồng sinh trởng và phát triển. Do vậy khi xây dựng hệ
thống luân canh cây trồng hợp lý phải căn cứ vào phân loại đất. Các nhà khoa
học đà khảng định: Khi trồng trọt đà làm tiêu hao độ phì của đất, nhng qua
trồng trọt cây sẽ hoàn lại cho đất một số chất hữu cơ làm tăng độ phì cho đất
(Lý Nhạc, 1987) [25]. Nếu bố trí hệ thống luân canh hợp lý ta vừa kết hợp đồng
thời giữa sử dụng và bồi dỡng đất.
Các nớc vùng ôn đới cải tạo đất bằng cách bỏ hoá một vài vụ, một số
nớc áp dụng biện pháp trồng cây phân xanh họ đậu 2-3 năm liên tục trên mét

13

khu đất luân canh, sau đó trồng tiếp những cây lơng thực có chọn lọc. ở nớc
ta, nhiều địa phơng đà bố trí trong các công thức luân canh có cây họ đậu (nh
đậu tơng vụ đông hoặc vụ hè, lạc vụ xuân hoặc vụ đông) có tác dụng lớn trong
cải tạo đất, mang lại hiệu qủa kinh tế cao.

2.1.4.4. Chế độ luân canh cần đạt hiệu quả kinh tế cao
Trong nền kinh tế sản xuất hàng hoá thì hiệu quả kinh tế là yếu tố hàng
đầu. Trong một hệ thống luân canh, ngoài việc quan tâm đến tổng giá trị đạt
đợc trên một đơn vị diện tích thì hiệu quả kinh tế phải đợc coi là mục đích
cuối cùng của sản xuất. Theo Lý Nhạc, Phùng Đăng Chinh và Dơng Hữu
Tuyền (1987) [25] thì phơng án luân canh hợp lý phải là phơng án mang lại
nhiều hiệu quả kinh tế hơn các phơng án khác. Phơng án đó phải có tác dụng
cải tạo đất tích cực, có hệ số sử dụng đất cao, có tác dụng tốt trong việc tận
dụng triệt để khả năng lao động, điều hoà phân bón, sức kéo, nâng cao năng
suất cây trồng, giảm chi phí cho một đơn vị diện tích, lÃi nhiều, góp phần cải
thiện đời sống cho ngời sản xuất.

2.1.4.5. Tác động của các yếu tố kinh tế- xà hội
Khi xây dựng hệ thống luân canh hợp lý, cần phải căn cứ vào điều kiện
kinh tế- xà hội cụ thể của địa phơng. Các nhân tố đó là cơ sở vật chất kỹ thuật,
nguồn lao động, thị trờng tiêu thụ, các chính sách kinh tế, tập quán và kinh
nghiệm truyền thống (Lê Quý An, 1991) [1]; (Dion-Kueelmer, 1989) [53];
(Kyitun,1989) [57]; (Larry Fisher, 1992) [58].
Cơ sở vật chất quan trọng nhất ảnh hởng tới xây dựng hệ thống luân
canh hợp lý là thuỷ lợi. Để thâm canh tăng vụ cây trồng thì tới tiêu là biện
pháp hàng đầu cần quan tâm.
Vốn là yếu tố khả thi cho các giải pháp kỹ thuật trong các hệ thống luân

14


canh. Việc xây dựng các công thức luân canh theo hớng tăng vụ đòi hỏi phải
đầu t chi phí cao hơn thì mới mang lại hiệu quả kinh tế tơng xứng.
Sử dụng lao động đầy đủ và hợp lý cũng nh nâng cao trình độ dân trí
cho ngời lao động là yêu cầu bắt buộc trong xây dựng hệ thống luân canh tăng
vụ, vừa giải quyết đợc việc làm, vừa rải vụ đỡ căng thẳng lao động cho nông
dân.
Phân bón có tác dụng quyết định đến năng suất của cây trồng. Xây dựng
hệ thống luân canh hợp lý theo hớng tăng vụ đòi hỏi phải đầu t lớn các loại
phân bón, nhất là phân hữu cơ từ chăn nuôi.
Tập quán canh tác và kinh nghiệm sản xuất của nông dân có tác dụng
đáng kể đến việc xây dựng hệ thống luân canh cây trồng hợp lý. Trớc khi ứng
dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất ta phải nắm vững tập quán và giữ đợc
những kinh nghiệm sản xuất tốt của nông dân.
Trong nền sản xuất hàng hoá thì thị trờng tiêu thụ quyết định đến sản
xuất. Việc xây dựng các công thức luân canh cây trồng hợp lý cũng cần thiết
phải có đợc những thông tin về thị trờng chính xác thì mới mang lại hiệu quả
kinh tế cao.
Các chính sách kinh tế của nhà nớc nh chính sách về thuế, chính sách
giá, chính sách đầu t, chính sách đất đai

đều ảnh hởng trực tiếp đến sản

xuất. Nguyễn Duy Tính (1995) [34] đà khẳng định: Một hệ thống c©y trång
mang tÝnh chÊt tù cÊp, tù tóc mn trë thành hệ thống cây trồng mang tính chất
hàng hoá cần phải phá vỡ tính chất hệ thống khép kín của từng hộ. Chính sách
là môi trờng để các hộ nông dân đổi mới hệ thống cây trồng, đổi mới hệ thèng
canh t¸c.

15


2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc

2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nớc
Trong thực tiễn của quá trình sản xuất nông nghiệp, loài ngời đà tuyển
chọn đợc nhiều giống cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên của từng vùng
sinh thái và con ngời đà thiết lập nên các hệ thống cây trồng phù hợp cho từng
vùng sinh thái khác nhau. Lịch sử phát triển nông nghiệp cũng đà chỉ rõ là việc
chuyển biến mọi nền sản xuất nông nghiệp từ trình độ tự cấp, tự túc sang trình
độ có tính chất hàng hoá đà gắn liền với biến đổi sâu sắc trong cơ cấu cây trồng.
Trong đó có việc chuyển biến để hình thành các hệ thống luân canh cây trồng
mới. Do đó các nhà nông học trên thế giới đà tập trung nghiên cứu về vấn đề
này.
Từ thế kỷ thứ VIII đến thế kỷ thứ XVIII, trong suốt 1.000 năm chế độ
luân canh phổ biến trong nông nghiệp châu Âu là chế độ luân canh 3 khu và
luân chuyển 3 năm, với hệ thống luân canh cây trồng ngũ cốc - ngũ cốc và bỏ
hoá. Năng suất ngũ cốc thời kỳ này chỉ đạt 5 - 6 tạ/ha, cho đến thế kỷ thứ XVIII
năng suất cũng chỉ đạt 7 - 8 tạ/ha.
Sau khi tìm ra ch©u Mü mét sè c©y trång míi nh− khoai t©y, ngô

đợc

nhập vào châu Âu, cùng với việc phát triển một số cây họ đậu (cỏ 3 lá) đà tạo
điều kiện cho việc hình thành hệ canh tác mới, đó là chế độ luân canh 4 khu và
4 năm. Chế độ luân canh này đà đánh dấu một bớc ngoặt lịch sử trong quá
trình phát triển nông nghiệp châu Âu. Theo chế độ luân canh này, hệ thống cây
trồng gồm một số cây chăm sóc giữa hàng nh khoai tây, ngũ cốc mùa xuân, cỏ

3 lá và ngũ cốc mùa đông. Do xuất hiện chế độ luân canh với hệ thống cây
trồng nh trên nên đà phải tăng cờng các biện pháp kỹ thuật nh làm đất, bón
phân và cỏ 3 lá đà có tác dụng tốt trong bồi dỡng, cải tạo đất. Chính vì vậy, mà
năng suất ngũ cốc đà tăng gấp 2 lần so với chế độ luân canh cũ và sản phẩm
lơng thực, thực phẩm trên 1 ha đất canh tác tăng lên gấp 4 lần (do khoai t©y,

16


củ, quả đa thêm vào hệ thống cây trồng và do năng suất ngũ cốc tăng). Chế độ
luân canh mới này bắt đầu đợc áp dụng rộng rÃi và đem lại nhiều thắng lợi ở
nớc Anh, sau đó lan ra các nớc Bỉ, Hà Lan, Đức, Pháp và tràn sang các nớc
khác ở Tây Âu (Lý Nhạc, 1987) [25]; (Bùi Huy Đáp, 1974) [9].
Châu á là khu vực trồng lúa nớc chủ yếu của thế giới, nhng đất lúa của
châu á chỉ có một phần đợc tới, trên loại đất này thờng đợc trồng 2 vụ lúa
trong năm. Đối với diện tích không có tới chủ động thì chỉ đợc trồng 1 vụ lúa
vào mùa ma trong năm.
Vào những năm 60 các nhà khoa học Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế
(IRRI) đà nhận thức đợc rằng các giống lúa mới thấp cây, đứng lá, tiềm năng
sản lợng cao chỉ có thể giải quyết đợc vấn đề lơng thực trong phạm vi hạn
chế. Do đó những năm đầu của thập kỷ 70, các nhà khoa học châu á đà đi sâu
nghiên cứu toàn bộ hệ thống cây trồng trên đất lúa theo hớng lấy cây lúa làm
nền, tăng cờng phát triển các loại cây hoa màu trồng cạn, các chế độ trồng xen
canh, trồng gối, trồng luân canh ngày càng đợc chó ý nghiªn cøu (TriƯu Kú
Qc, 1992) [27]; (Chopra, 1989) [52]; (Klaus Lampe, 1994) [56]; (Normal,
1975) [59]. Theo h−íng nµy ở châu á đà hình thành "Mạng lới hệ canh tác
châu á", một tổ chức hợp tác nghiên cứu giữa Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế và
nhiều nớc trong vùng. Các nghiên cứu về hệ thống cây trồng đều tập trung vào
giải quyết các vấn đề sau:
- Tăng vụ cây ngắn ngày để thu hoạch trớc mùa ma lũ.

- Thử nghiệm tăng vụ màu bằng các cây trồng mới, bằng xen canh, luân
canh cây trồng.
- Xác định hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh, tìm và khắc
phục các yếu tố hạn chế để phát triển công thức đạt hiệu quả cao.
Chơng trình nghiên cứu nông nghiệp phối hợp toàn ấn Độ (1960 1972), lấy hệ luân canh tăng vụ chu kỳ 1 năm làm chiến lợc phát triĨn s¶n xt

17


nông nghiệp đà kết luận "Hệ canh tác dành u tiên cho cây lợng thực, chu kỳ 1
năm 2 vụ ngị cèc (hai vơ lóa n−íc hc 1 vơ lóa và 1 vụ lúa mì) đa thêm vào
một vụ đậu đỗ đà đáp ứng đợc 3 mục tiêu: Khai thác tối u tiềm năng của đất
đai, ảnh hởng tích cực đến độ phì nhiêu của đất trồng và đảm bảo lợi ích của
ngời nông dân" (Hoàng Văn Đức, 1992) [17].
ở Đài Loan, đà có nghiên cứu trồng xen các cây hoa màu chịu cớm với
mía và luân canh sau lúa mùa là các cây hoa màu chịu hạn ở mùa khô, nhằm
tăng hiệu quả sử dụng đất.
ở Thái Lan, trong ®iỊu kiƯn thiÕu n−íc ®· thay ®ỉi tõ ®éc canh lúa xuân lúa mùa hiệu quả kinh tế thấp và ảnh hởng xấu đến đất đai sang luân canh đậu
tơng xuân - lúa mùa đà làm tăng đáng kể giá trị tổng sản phẩm, hiệu quả kinh
tế tăng gấp đôi, độ phì của đất đợc tăng lên rõ rệt (Bùi Quang Toản, 1970)
[35].
ở Trung Quốc, các nghiên cứu đà xác định đợc hệ thống cây trồng hợp
lý trên các vùng ®Êt lóa 2 vơ, hƯ thèng c©y trång chđ u là 2 vụ lúa và 1 vụ lúa
mì (hoặc đậu Hà lan, khoai tây, cải ) Trên các vùng đất lúa 1 vụ, hệ thống cây
trồng thờng là 1 vụ lúa 1 vụ cây trồng cạn (Triệu Kỳ Quốc, 1992) [27].
ở Inđonesia, đà nghiên cứu mối quan hệ giữa khí hËu ë c¸c vïng sinh
th¸i kh¸c nhau víi hƯ canh tác cho thấy nh sau:
- Tại tỉnh Bugo có một mùa ớt liên tục, một khoảng đứt quÃng ngắn giữa
tháng 6 và tháng 8, lúa thu hoạch suốt năm, đỉnh cao thu hoạch là tháng 5,
tháng 6 trong mùa ớt, lạc thu hoạch suốt năm, một đỉnh nhỏ ở tháng 6.

- Tại Sragien có một mùa khô 4 tháng và mùa ớt 5 - 6 tháng, đỉnh thu
hoạch lúa không rõ rệt. Nông dân thờng trồng 2 vụ lúa, vụ thứ nhất gieo cạn
vào cuối mùa khô để lợi dụng ma tháng 11- 12 trên đất trồng màu và thu hoạch
vào tháng 2; liền tay gieo ngay vụ thứ 2, vụ này có thể thất thu do ma, nông
dân đà chuyển sang trồng hoa màu khác (tháng 12 - tháng 3). Ngô thu hoạch

18


tháng 12 - tháng 1, lạc thu hoạch tháng 5 - tháng 6. Mô hình tiêu biểu của vùng
này là cùng một lúc trồng lúa cạn, ngô, sắn. Lúa cạn thu hoạch tháng 1 - tháng
2, ngô thu hoạch sớm hơn một chút, sắn thu hoạch tháng 7 (Shaner W.W, 1982)
[60].
Nói chung ở châu á đối với vùng đất bằng, nông dân đà trồng nhiều loại
cây ngắn ngày (nh lúa, rau, khoai lang, đậu, ngô...) trong các hệ thống cây
trồng. Hệ thống cây trồng luân canh giữa chế độ cây trồng nớc và chế độ cây
trồng cạn, giữa cây lơng thực và cây họ đậu, hệ thống luân canh giữa không
gian và thời gian đà đợc nhiều nhà nghiên cứu đề cập và kết luận có hiệu quả
(Charreau, 1984) [51]; ( Caralgal, 1989) [50].
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nớc
ở Việt Nam, nhiều nhà khoa học đà có những nghiên cứu về xây dựng hệ
thống luân canh cây trồng hợp lý, trên cơ sở đa vào sản xuất các giống cây
trồng ngắn ngày, năng suất cao, từ đó góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng.
Theo Bùi Huy Đáp (1987) [12], từ những năm 1960, miền Bắc đà xây
dựng đợc một hệ thống tơng đối hoàn chỉnh gieo cấy lúa xuân thay thế cho
các giống lúa chiêm cũ.
Cũng theo Bùi Huy Đáp, (1977) [10], (1978) [11] vụ đông ở miền Bắc
hoàn toàn thích hợp với các cây trồng có nguồn gốc ôn đới nh bắp cải, su hào,
khoai tây, hành tây

và một số cây trồng khác nh ngô, thuốc lá, khoai lang, cà

chua. Nh vậy tập đoàn cây trồng ở nớc ta là khá phong phú, từ các cây trồng
nguồn gốc nhiệt đới đến các cây trồng có nguồn gốc á nhiệt đới và ôn đới, từ tập
đoàn giống cây trồng ngắn ngày đến trung ngày và dài ngày. Đây là cơ sở để đa
dạng hoá cây trồng, đa dạng hoá nông sản, góp phần tăng thu nhập cho nông
dân. Theo Trơng Đích (1992) [13], (1998) [15] trong những năm gần đây,
hàng loạt giống cây trồng mới ra đời, đặc biệt là các giống lúa và giống ngô lai,

19


các giống lạc, đậu đỗ, khoai lang, khoai tây, rau có thời gian sinh trởng ngắn,
năng suất cao, chất lợng tốt. Đây chính là cơ sở để xây dựng các công thức
luân canh cây trồng theo hớng tăng vụ đạt hiệu quả kinh tế cao.
Trên cơ sở các nghiên cứu của mình, Bùi Huy Đáp (1974) [9] đa ra nhận
xét "Trên đất 2 vụ lúa, đa cơ cấu vụ lúa xuân với các giống lúa ngắn ngày đÃ
có một khoảng thêi gian trèng gi÷a 2 vơ lóa (tõ sau thu hoạch lúa mùa sớm và
lúa mùa chính vụ đến khi cây lúa xuân) nên đà tạo điều kiện để xây dựng một
hệ thống cây trồng có hiệu quả cao nhất trên đất 2 lúa". Tác giả đa ra một số
công thức luân canh cây trồng cụ thể cho vùng Đồng bằng sông Hồng nh sau:
- Trên đất 2 vụ lúa chủ động tới nớc:
+ Lúa mùa - màu vụ đông (khoai tây, khoai lang, ngô) - lúa xuân.
+ Lúa mùa - rau vụ đông (cà chua, su hào, bắp cải) - lúa xuân.
- Trên đất 2 vụ lúa thấp ngập n−íc:
+ Lóa mïa - bÌo d©u - lóa xu©n
+ Lóa mùa - bèo dâu - lúa xuân - điền thanh.
Chế độ luân canh cây trồng trên đất 2 lúa nh trên đợc áp dụng rộng rÃi
ở châu thổ sông Hồng và các vùng khác ở miền Bắc đà góp phần làm tăng sản
lợng lơng thực, thực phẩm nhanh chóng.

Bùi Huy Đáp (1987) [12] cũng đà đa ra công thức luân canh đạt hiệu
quả cao đối với các loại đất tới chđ u b»ng n−íc trêi cÊy 1 vơ lóa mïa là:
Màu vụ đông xuân - lúa mùa (sớm hoặc chính vụ) và công thức luân canh cho
chân đất chuyên màu ở các bÃi ven sông là: Ngô thu đông (hoặc rau, đậu sớm) ngô xuân (hoặc đậu tơng, đậu đỗ khác).
Theo Lý Nhạc (1987) [25] thì ở nớc ta có ba loại hình luân canh là luân
canh cây trồng cạn với nhau, luân canh cây trồng cạn với cây trồng nớc và luân
canh giữa các cây trồng nớc với nhau, loại hình luân canh cây trồng cạn với
cây trồng nớc sẽ đợc mở rộng vì nó có tác dụng cải tạo đất tốt . Các loại hình

20