Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: Nguyễn Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:165

Thêm vào BST

Báo xấu

243
lượt xem 54
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên nhằm đánh giá được hiện trạng hệ thống cây trồng của huyện Đồng Hỷ; xác định được các tiến bộ kỹ thuật và cơ cấu cây trồng phu hợp, đạt hiệu quả cao trên một số loại hình sử dụng đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ LỢI NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG TRÊN MỘT SỐ LOẠI ĐẤT CHÍNH TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ LỢI NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HỆ THỐNG CÂY TRỒNG TRÊN MỘT SỐ LOẠI ĐẤT CHÍNH TẠI HUYỆN ĐỒNG HỶ, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành : Trồng trọt Mã số : 62 62 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS. TRẦN NGỌC NGOẠN 2. PGS. TS. ĐẶNG VĂN MINH THÁI NGUYÊN, 2011
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận án nào khác. Tác giả Nguyễn Thị Lợi
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu, học tập và chuẩn bị luận án ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tác giả đã được sự giúp đỡ tận tình của nhà Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đồng nghiệp, các tổ chức, tập thể, cá nhân trong và ngoài Trường. Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Giám đốc Đại học Thái Nguyên đã dành những điều kiện tốt nhất để tôi được học tập và nghiên cứu, hoàn thành luận án. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc GS. TS Trần Ngọc Ngoạn, PGS. TS Đặng Văn Minh đã dành thời gian và công sức để giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và chuẩn bị luận án. Tôi xin cảm ơn Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ và cộng tác để tôi hoàn thành nội dung nghiên cứu của luận án. Tôi xin cảm ơn bạn bè và người thân đã có sự quan tâm và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và chuẩn bị luận án. Tác giả luận án Nguyễn Thị Lợi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT CỤM TỪ HTCT Hệ thống cây trồng NLKH Nông lâm kết hợp HSTNN Hệ sinh thái nông nghiệp HTTT Hệ thống trồng trọt NPK Phân tổng hợp đạm, lân, kali CNH Công nghiệp hóa HĐH Hiện đại hóa GTSXCN Giá trị sảm xuất công nghiệp BQ Bình quân NSLT Năng suất lý thuyết
MỤC LỤC PHẦN THỨ NHẤT: MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................................................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................................................................................................... 2 3. Yêu cầu của đề tài......................................................................................................................................................................................... 2 4. Giới hạn của đề tài....................................................................................................................................................................................... 3 5. Những đóng góp mới của đề tài................................................................................................................................................ 3 PHẦN THỨ HAI: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ........ 4 2.1. Cơ sở khoa học của hệ thống cây trồng ................................................................................................................... 4 2.1.1. Một số khái niệm.............................................................................................................................................. 4 2.1.1.1. Hệ thống cây trồng ............................................................................................................................... 4 2.1.1.2. Hệ thống cây trồng tiến bộ ........................................................................................................... 5 2.1.1.3. Hệ thống cây trồng hợp lý ............................................................................................................. 5 2.1.2. Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng....................................... 6 2.1.2.1. Nhiệt độ ........................................................................................................................................................... 6 2.1.2.2. Lượng mưa ................................................................................................................................................... 7 2.1.2.3. Đất đai .............................................................................................................................................................. 8 2.1.2.4. Cây trồng ....................................................................................................................................................... 9 2.1.2.5. Hệ sinh thái ...............................................................................................................................................10 2.1.2.6. Hiệu quả kinh tế ...................................................................................................................................11 2.1.2.7. Thị trường ..................................................................................................................................................12 2.1.2.8. Nông hộ ........................................................................................................................................................13 2.1.2.9. Chính sách .................................................................................................................................................16 2.1.3. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng ........................................17 2.1.3.1. Phương pháp tiếp cận hệ thống ............................................................................................17 2.1.3.2. Phát triển nông nghiệp trên quan điểm hệ thống ................................................20 2.2. Tình hình nghiên cứu hệ thống cây trồng ........................................................................................................ 22 2.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước .............................................................................................22 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước..................................................................................................28
PHẦN THỨ BA: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................33 3.1. Phạm vi, đối tượng và địa bàn nghiên cứu...................................................................................................... 33 3.1.1. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................................................................33 3.1.2. Đối tượng và địa bàn nghiên cứu................................................................................................33 3.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................................................................................................... 34 3.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở huyện Đồng Hỷ tới hệ thống cây trồng nông nghiệp ..............................................................34 3.2.2. Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp ở huyện Đồng Hỷ .......34 3.2.3. Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng nông nghiệp trên một loại đất chính của huyện Đồng Hỷ ........................................................................................................................34 3.2.3.1. Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng thích hợp trên đất ruộng của huyện Đồng Hỷ ................................................................................................................................................34 3.2.3.2. Nghiên cứu một số biện pháp canh tác cải tiến thích hợp đối với cây chè trong thời kỳ kinh doanh trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ .....................34 3.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................................................................................... 35 3.3.1. Thu thập thông tin thứ cấp ................................................................................................................35 3.3.2. Phương pháp điều tra trực tiếp ......................................................................................................35 3.3.3. Phương pháp tiến hành thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ ............................................................................................................................36 3.3.3.1. Thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất 2 vụ: ......................................36 3.3.3.2. Thử nghiệm giống cây trồng cho đất 1 vụ ..................................................................39 3.3.3.3. Thí nghiệm về liều lượng bón phân và một số biện pháp giữ ẩm đối với cây chè trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ ..................................................................41 3.3.4. Phương pháp tiến hành xây dựng mô hình đồng ruộng ....................................44 3.3.4.1 Mô hình trên đất ruộng chủ động nước ..........................................................................44 3.3.4.2. Mô hình trên đất 1 vụ ......................................................................................................................44 3.3.4.3. Mô hình sản xuất chè bền vững trên đất gò đồi ....................................................44 3.3.5. Phân tích thành phần dinh dưỡng đất ...................................................................................44 3.3.6. Phân tích kết quả ..........................................................................................................................................45 3.3.6.1. Thí nghiệm đồng ruộng .................................................................................................................45
3.3.6.2. Năng suất điều tra và thu được từ các mô hình trên đất ruộng được xử lý, phân tích thống kê theo công thức: .......................................................................45 3.3.6.3. Năng suất mô hình được so sánh theo trương trình SAS............................45 3.3.6.4. Hiệu quả kinh tế đươc tính toán theo phương pháp lấy thu trừ chi phí trong sản xuất = lãi thuần. ...................................................................................................................45 PHẦN THỨ TƯ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................46 4.1. Kết quả đánh giá một số yếu tố về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên....................................... 46 4.1.1. Đặc điểm địa hình đất đai....................................................................................................................46 4.1.2. Đặc điểm về thời tiết khí hậu............................................................................................................48 4.1.3. Đặc điểm kinh tế – xã hội ....................................................................................................................51 4.2. Kết quả đánh giá một số đặc điểm của hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ ...... 54 4.2.1. Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng trên đất ruộng .........................................54 4.2.1.1. Cơ cấu diện tích gieo trồng cây hằng năm ................................................................54 4.2.1.2. Cơ cấu giống gieo trồng cây hằng năm ........................................................................56 4.2.1.3. Kỹ thuật trồng trọt cây hằng năm .....................................................................................57 4.2.1.4. Hiệu quả kinh tế của các hệ thống luân canh trên đất ruộng..................59 4.2.1.5. Ảnh hưởng của hệ thống sử dụng đất đến đất đai ..............................................60 4.2.1.6. Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng trên đất ruộng của vùng nghiên cứu có sự tham gia của nông hộ ............................................................................................62 4.2.2. Đánh giá đặc điểm hệ thống cây trồng nông nghiệp trên đất gò đồi của huyện Đồng Hỷ ....................................................................................................................................................65 4.2.3. Phân tích các nguyên nhân hạn chế........................................................................................67 4.3. Kết quả nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng ...................................................................................... 72 4.3.1. Nghiên cứu thử nghiệm lựa chọn giống cây trồng trên đất ruộng ..........72 4.3.1.1. Kết quả lựa chọn giống lúa trên đất chủ động nước ........................................72 4.3.1.2. Kết quả lựa chọn giống ngô ở vụ 3 trên đất ruộng chủ động nước..78 4.3.1.3. Kết quả lựa chọn giống lạc trên đất 1 vụ lúa ..........................................................83 4.3.1.4. Kết quả lựa chọn giống đậu tương trên đất 1 vụ .................................................86 4.3.1.5. Kết quả nghiên cứu một số biện pháp giữ ẩm cho chè ở vụ đông xuân trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ ...............................................................................................91
4.3.3. Xây dựng mô hình cải tiến..................................................................................................................94 4.3.3.1. Xây dựng mô hình trên đất 3 vụ............................................................................................94 4.3.3.2. Thay đổi giống và tăng vụ trên đất độc canh 2 vụ lúa....................................96 4.3.3.3. Tăng vụ trên đất cấy một vụ lúa ...........................................................................................97 4.3.4. Những đánh giá, phân tích và đề xuất về chuyển dịch cơ cấu cây trồng . 101 PHẦN THỨ NĂM KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................. 104 5.1. Kết luận.............................................................................................................................................................................................................104 5.2. Đề nghị ..............................................................................................................................................................................................................106 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................................................... 107
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1: Các nhóm đất chính ở huyện Đồng Hỷ.....................................................................................46 Bảng 4.2: Một số chỉ tiêu lý hóa tính của một số loại đất chính ở huyện Đồng Hỷ............... 48 Bảng 4.3: Đặc trưng của bức xạ các tháng trong năm .........................................................................49 Bảng 4.4: Đặc điểm của một số yếu tố thời tiết huyện Đồng Hỷ ...............................................50 Bảng 4.5: Một số chỉ tiêu kinh tế xã hội chủ yếu của huyện Đồng Hỷ ................................53 Bảng 4.6: Tình hình phân bổ đất đai trên địa bàn huyện Đồng Hỷ năm 2005...............54 Bảng 4.7: Cơ cấu diện tích gieo trồng cây hàng năm.............................................................................55 Bảng 4.8: Cơ cấu giống cây trồng.............................................................................................................................56 Bảng 4.9: Biện pháp kỹ thuật chủ yếu trong sản xuất lúa. ................................................................58 Bảng 4.10: Năng suất cây trồng ở công thức 3 vụ ....................................................................................59 Bảng 4.11: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh trên đất 3 vụ ở Đồng Hỷ .................................................................................................................................................................59 Bảng 4.12: Năng suất lúa trên đất 2 vụ ở các chân đất .........................................................................60 Bảng 4.13: So sánh hiệu quả kinh tế của công thức 2 lúa trên các chân đất vàn của Đồng Hỷ ......................................................................................................................................................60 Bảng 4.14: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng gieo trồng 3 vụ .........................................61 Bảng 4.15: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng cấy 2 vụ lúa .................................................61 Bảng 4.16: Một số chỉ tiêu hoá học đất trên ruộng cấy 1 vụ ha ...................................................62 Bảng 4.17: Kết quả thăm dò về một số đặc điểm của cây trồng trên đất ruộng 1 ở huyện Đồng Hỷ ..........................................................................................................................................63 Bảng 4.18: Kết quả đánh giá của người dân về một số đặc điểm của cây trồng trên đất ruộng 2 vụ ở huyện Đồng Hỷ ......................................................................................64 Bảng 4.19: Cơ cấu diện tích và năng suất của cây trồng lâu năm giai đoạn 2001 - 2005 ở huyện Đồng Hỷ ......................................................................................................................65
Bảng 4.20: Kết quả thăm dò ý kiến của nông hộ về cây trồng trên trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ ................................................................................................................................66 Bảng 4.21: Kết quả điều tra, phân tích một số cây trồng chính trên đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ ...............................................................................................................................................68 Bảng 4.22: Kết quả điều tra, phân tích một số cây trồng chính trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ ...............................................................................................................................................70 Bảng 4.23: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các giống lúa thí nghiệm – vụ xuân năm 2004 ...........................................................................72 Bảng 4.24: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống lúa thí nghiệm vụ xuân năm 2004 ...................................................................................................................73 Bảng 4.25: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống lúa so sánh trong vụ xuân 2004, 2005, 2006..............................................................................................................................................74 Bảng 4.26: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu sâu, bệnh của các giống lúa thí nghiệm – vụ mùa năm 2004..................................76 Bảng 4.27: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm – vụ mùa năm 2004................................................................................................................77 Bảng 4.28: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống so sánh trong vụ mùa 2004, 2005 và 2006 .....................................................................................................................................77 Bảng 4.29: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các giống ngô tham gia thí nghiệm – vụ đông năm 2004.................................................78 Bảng 4.30: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống ngô thí nghiệm – vụ đông năm 2004 ..............................................................................................................80 Bảng 4.31: Kết quả kiểm chứng năng suất của các giống ngô vụ đông ở các năm 2004, 2005 và 2006 ........................................................................................................................80 Bảng 4.32: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu của các giống khoai tây tham gia thí nghiệm ở vụ đông năm 2004 ..................................81 Bảng 4.33: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống khoai tây thí nghiệm ở vụ đông năm 2004 .....................................................................................................82
Bảng 4.34: Kết quả kiểm chứng năng suất khoai tây ở các vụ đông năm 2004, 2005 và 2006 .....................................................................................................................................................83 Bảng 4.35: Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và khả năng chống chịu sâu, bệnh của các giống lạc thí nghiệm – vụ xuân năm 2004 ........................................83 Bảng 4.36: Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lạc thí nghiệm trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004..................................................................85 Bảng 4.37: Kiểm chứng kết quả so sánh giống lạc ở các năm 2004, 2005 và 2006 ............................................................................................................................................................................86 Bảng 4.38: Tình hình sinh trưởng – phát triển và khả năng chống chịu sâu, bệnh của các giống đậu tương trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004 .....................87 Bảng 4.39: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương thí nghiệm trên đất 1 vụ lúa ở vụ xuân năm 2004 ........................................88 Bảng 4.40: Kết quả kiểm chứng năng suất đậu tương ở các năm 2004, 2005 và 2006 ............................................................................................................................................................................89 Bảng 4.41: Ảnh hưởng của liều lượng phân bón tới năng suất các công thức chè thí nghiệm năm 2006 .................................................................................................................................89 Bảng 4.42: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức chè thí nghiệm ...........................91 Bảng 4.43: Ảnh hưởng của các biện pháp giữ ẩm đến độ ẩm đất chè thí nghiệm ở vụ đông xuân năm 2006 ....................................................................................................................92 Bảng 4.44: Ảnh hưởng của các biện pháp giữ ẩm đất đến năng suất chè thí nghiệm ở vụ đông xuân ...........................................................................................................................93 Bảng 4.45: So sánh hiệu quả kinh tế của các công thức chè thí nghiệm ...........................94 Bảng 4.46: Năng suất cây trồng ở các mô hình ...........................................................................................95 Bảng 4.47: So sánh hiệu quả kinh tế của mô hình cải tiến trên đất 3 vụ .............................95 Bảng 4.48: Năng suất cây trồng trong mô hình thực hiện trên đất 2 lúa. ..........................96 Bảng 4.49: So sánh hiệu quả kinh tế của mô hình cải tiến trên đất 2 lúa ...........................96 Bảng 4.50: Một số chỉ tiêu hóa học đất trên mô hình lúa xuân – lúa mùa – khoai tây đông ..................................................................................................................................................97
Bảng 4.51: Năng suất cây trồng ở các mô hình cải tiến trên đất 1 vụ ....................................97 Bảng 4.52: So sánh kết quả nghiên cứu của mô hình cải tiến trên đất 1 vụ .....................98 Bảng 4.53: Một số chỉ tiêu hóa học đất trên mô hình Đậu tương xuân – lúa mùa ..............................................................................................................................................................................98 Bảng 4.54: Năng suất mô hình chè thâm canh bền vững ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.......................................................................................................................................................99 Bảng 4.55: Hiệu quả kinh tế của mô hình chè thâm canh bền vững ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên ........................................................................................................... 100 Bảng 4.56: Một số chỉ tiêu hóa học đất trên mô hình thâm canh chè bền vững ...... 100
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Diễn biến ẩm độ đất ở các biện pháp giữ ẩm cho đất trồng chè thời kỳ kinh doanh – vụ đông xuân ....................................................................... 100 Hình 4.2. Diễn biến hàm lượng mùn trên đất mô hình chè ....................................... 101 Hình 4.3. Một số chỉ tiêu hóa học đất trong đất chè mô hình .................................. 101
1 PHẦN THỨ NHẤT MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hệ thống cây trồng là sự sắp xếp, bố trí giống và các loại cây trồng trong không gian và thời gian nhất định, nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi về tự nhiên, kinh tế - xã hội. Hiện nay trong nền kinh tế thị trường, sản phẩm từ cây trồng không chỉ nhằm đáp ứng về vấn đề lương thực, thực phẩm tại chỗ cho người nông dân, mà còn trở thành loại hàng hóa, đáp ứng nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, góp phần to lớn trong công cuộc hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn của đất nước. Do vậy để tăng năng suất, sản lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế cây trồng, thì công tác nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng có ý nghĩa hết sức quan trọng trong tình hình hiện nay. Thái Nguyên là một tỉnh miền núi thuộc khu vực Trung du Bắc Bộ, có tổng diện tích tự nhiên là 354.110 ha, đất đồi núi chiếm gần 80% và mật độ dân số tương đối đông (1.046.163 người), lao động nông nghiệp chiếm trên 80%, như vậy xét về mặt dân số, đất đai thì kinh tế nông lâm nghiệp đóng vai trò chủ yếu. Nhằm phát huy thế mạnh của tỉnh, trong những năm vừa qua Thái Nguyên đã triển khai nhiều công trình nghiên cứu khoa học về nông nghiệp, lâm nghiệp. Bao gồm các hoạt động cơ bản là: Thực hiện nghiên cứu khoa học để lựa chọn cây, con có thế mạnh, có khả năng phát triển phù hợp với điều kiện của tỉnh nói chung và từng vùng sinh thái trên địa bàn nói riêng, cũng như khả năng tiêu thụ sản phẩm của thị trường trong và ngoài nước đối với các mặt hàng nông sản; Nghiên cứu và chuyển giao để áp dụng những kỹ thuật tiến bộ mới về giống, công nghệ sản xuất trong chuyển dịch cơ cấu cây trồng vật nuôi cho phù hợp với từng vùng nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất trong đầu tư; Có những cơ chế và chính sách thích hợp để khuyến khích và thúc đẩy công tác nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới trong sản xuất nông lâm nghiệp vào sản xuất thực tế. Huyện Đồng Hỷ là một trong những địa phương nằm trong vùng phát triển kinh tế của tỉnh Thái Nguyên với tổng diện tích tự nhiên là 46.177 ha, trong đó: Đất sản xuất nông nghiệp chiếm gần 26%; Đất lâm nghiệp
2 chiếm khoảng 45%; Đất nuôi trông thủy sản khoảng 0,37%; Đất chuyên dùng chiếm 5%; Đất ở chiếm 2%; Đất chưa sử dụng chiếm 22%. Nhóm đất sản xuất nông nghiệp có cơ cấu diện tích gồm: Đất trồng cây hàng năm chiếm 53%; Đất trồng cây lâu năm chiếm 39%; Đất nông nghiệp khác chiếm 8%. Cơ cấu cây trồng hàng năm bao gồm: Nhóm cây lương thực có hạt; Nhóm cây công nghiệp ngắn ngày; Nhóm rau, đậu các loại. Cơ cấu cây trồng lâu năm bao gồm: Chè, vải, nhãn. xoài, mít.... Song, thực tế hiện nay một trong những khó khăn của huyện Đồng Hỷ là cơ cấu sản xuất, cơ cấu sử dụng đất đai, đất đai có độ dốc quá lớn, đất bạc màu, tập quán canh tác thường làm theo thói quen lề lối cũ, sự tiếp cận các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất để mang lại hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái nông nghiệp còn nhiều hạn chế, hệ thống cây trồng còn mang tính chất của sản xuất tự cung, tự cấp đã và đang là trở ngại đối với chuyển dịch cơ cấu kinh tế của huyện. Với diện tích đất đai, cơ cấu cây trồng, cũng như điều kiện về tự nhiên, kinh tế và xã hội của Đồng Hỷ như vậy, để từng bước chuyển dịch hệ thống cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa và phát triển nền sản xuất nông nghiệp bền vững, thì công tác nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ là hết sức cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu cải tiến hệ thống cây trồng trên một số loại đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên » 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được hiện trạng hệ thống cây trồng của huyện Đồng Hỷ; - Xác định được các tiến bộ kỹ thuật và cơ cấu cây trồng phù hợp, đạt hiệu quả cao trên một số loại hình sử dụng đất chính tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 3. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp trên đất ruộng và đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ. - Nghiên cứu thử nghiệm các loại giống cây trồng trong các vụ xuân, vụ mùa và vụ đông đối với đất ruộng; nghiên cứu thí nghiệm một số biện pháp canh tác thích hợp đối với cây chè ở thời kỳ kinh doanh trên đất gò đồi.
3 - Xây dựng mô hình canh tác trên đất ruộng dựa vào kết quả nghiên cứu thí nghiệm đã đạt được; xây dựng mô hình sản xuất chè kinh doanh bền vững và cho hiệu quả kinh tế cao. - Đề xuất định hướng phát triển hệ thống cây trồng ở huyện Đồng Hỷ trong thời gian tới. 4. Giới hạn của đề tài Tập trung nghiên cứu, phân tích đánh giá tình hình thực trạng sản xuất cây trồng nông nghiệp trên một số loại đất chính ở huyện Đồng Hỷ, bao gồm: hệ thống cây trồng trên đất ruộng 1 vụ, 2 vụ và 3 vụ; hệ thống cây trồng lâu năm trên đất gò đồi ở huyện Đồng Hỷ; nghiên cứu thí nghiệm bộ giống cây trồng mới có năng suất, cho hiệu quả kinh tế cao và tiến hành xây dựng mô hình trên các chân đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ; nghiên cứu thí nghiệm liều lượng bón phân vô cơ kết hợp phân vi sinh đối với cây chè trên đất gò đồi; nghiên cứu thí nghiệm một số biện pháp giữ ẩm cho cây chè ở vụ đông; xây dựng mô hình sản xuất chè kinh doanh theo hướng bền vững, nâng cao hiệu quả kinh tế của cây chè ở huyện Đồng Hỷ. 5. Những đóng góp mới của đề tài - Đối với cây trồng hàng năm trên đất ruộng ở huyện Đồng Hỷ, sau khi cải tiến bộ giống cây trồng hiện có của huyện đã làm tăng năng suất và hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh. - Tăng vụ trên đất độc canh 2 vụ lúa (đất vàn thấp) bằng cây khoai tây đông đã làm tăng hiệu quả kinh tế của công thức luân canh, đồng thời một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất cũng được nâng lên. - Tăng thêm vụ xuân bằng cây trồng lạc hoặc đậu tương trên đất ruộng 1 vụ lúa đã làm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế của hệ thống cây trồng và làm tăng một số chỉ tiêu dinh dưỡng trong đất. - Nghiên cứu xây dựng được mô hình chè thâm canh bền vững với các biện pháp kỹ thuật là bón phân cân đối, kết hợp giữ ẩm ở vụ đông xuân. Kết quả không những làm tăng năng suất, hiệu quả kinh tế mà còn làm tăng một số chỉ tiêu dinh dưỡng đất.
4 PHẦN THỨ HAI CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học của hệ thống cây trồng 2.1.1. Một số khái niệm 2.1.1.1. Hệ thống cây trồng Hệ thống cây trồng là thành phần các giống và loài cây được bố trí trong không gian và thời gian của các loại cây trồng trong mọi hệ sinh thái nông nghiệp (HSTNN) nhằm tận dụng hợp lý nhất các nguồn lợi tự nhiên, kinh tế - xã hội (Đào Thế Tuấn, 1984) [61],. 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 (Nguyễn Duy Tính, 1995) [54]. HTCT 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 lao động, sự kết hợp giữa các hợp phần công việc, sức khoẻ của nông dân và chiều hướng của rủi ro (David, 2003) [82]. Theo Zahidul và cs (1982) [104], mô hình cây trồng ở Bangladesh được điều chỉnh khảo nghiệm thực hiện bao gồm giống cây trồng, quản lý cải tiến chi phí đầu vào và giới thiệu những giống cây trồng mới cho từng vùng khác nhau có ý nghĩa quan trọng trong việc gia tăng lương thực và thực phẩm cho người dân địa phương, làm tăng cường độ màu mỡ của đất. Ở Srilanka, nghiên cứu HTCT cho thấy cải tiến công nghệ canh tác (cơ cấu cây trồng phù hợp, luân canh tăng vụ, kỹ thuật hợp lý cho từng loại cây trồng) thì tiềm năng sản lượng cây trồng tăng cao rõ rệt tuỳ theo từng vùng đất khác nhau (Fernando và cs, 1982) [87]. Hoạt động nông nghiệp chính ở các vùng trước tiên là trồng trọt, sau đó là chăn nuôi (Bộ NN&PTNT, 2003) [6]. Như vậy, có thể thấy rằng hệ thống trồng trọt (HTTT) là nền tảng chiếm giữ vị trí quan trọng trong hệ thống nông nghiệp. HTTT là một hệ thống phụ trung tâm của hệ thống nông nghiệp, hoạt động của HTTT ảnh hưởng mang tính quyết định đến sự hoạt động của các hệ thống phụ khác (Nguyễn Duy Tính, 1995) [54]. HTTT là hoạt động sản xuất cây trồng trong nông trại, nó bao gồm các hợp phần
5 cần thiết để sản xuất một tổ hợp các cây trồng của nông trại và mối quan hệ của chúng với môi trường. Trong HTTT thì hệ thống cây trồng đóng vị trí chủ đạo. Nghiên cứu HTCT là xác định HTCT đó có những loại cây gì, giống gì, mùa vụ trồng trọt, công thức luân canh (Phạm Chí Thành và cs, 1993) [45]. Việc chuyển đổi nền kinh tế trong nông nghiệp ở vùng cao nước ta hiện nay theo hướng sản xuất nông nghiệp hàng hoá đòi hỏi bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý để sản xuất có hiệu quả cao nhất, đảm bảo an toàn về lương thực, bảo vệ môi trường sinh thái (rừng và nguồn nước) góp phần xoá đói giảm nghèo, thực hiện công nghiệp hoá đất nước vào năm 2020 (Nguyễn Văn Trương, 1992) [59]. Việc xác định và xây dựng các hệ thống cây trồng phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng là cở sở để đạt năng suất và sản lượng cây trồng cao, đồng thời cũng là biện pháp sinh học tốt nhất nhằm khai thác triệt để mọi nguồn lợi tự nhiên, kinh tế-xã hội mỗi vùng (Lê Thị Bích và cs, 1996) [2]. 2.1.1.2. Hệ thống cây trồng tiến bộ Theo Phạm Chí Thành và cs (1996) [46], HTCT tiến bộ bao gồm HTCT bản địa cộng với tiến bộ kỹ thuật. Đây là cách làm kế thừa cái tốt do nhân dân tích luỹ được, vì vậy nghiên cứu phát triển HTCT phải đánh giá cho được HTCT hiện tại. Hiện tại ở đây là những kỹ thuật đã được nông dân thừa nhận, tiến bộ kỹ thuật là những cái mới, cái chưa từng có ở địa phương và có tác dụng tăng hiệu quả sản xuất. 2.1.1.3. Hệ thống cây trồng hợp lý HTCT hợp lý là sự định hình về mặt tổ chức cây trồng trên đồng ruộng về số lượng, tỷ lệ, chủng loại, vị trí và thời điểm, nhằm tạo ra sự cộng hưởng các mối quan hệ hữu cơ giữa các loại cây trồng với nhau để khai thác và sử dụng một cách tiết kiệm và hợp lý nhất các nguồn tài nguyên cho các mục tiêu phát triển kinh tế-xã hội (Trần Khải, 1994) [21]. HTCT hợp lý là cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện tự nhiên kinh tế-xã hội của vùng (Đào Thế Tuấn, 1989) [63], (Phùng Đăng Chinh và cs, 1987) [8]. HTCT hợp lý còn thể hiện tính hiệu quả của mối quan hệ giữa cây trồng được bố trí trên đồng ruộng, làm cho sản xuất ngành trồng trọt trong nông nghiệp phát triển toàn diện, mạnh mẽ vững chắc theo hướng sản xuất thâm canh gắn
6 với đa canh, sản xuất hàng hoá và có hiệu quả kinh tế cao. HTCT là một thực tế khách quan, nó được hình thành từ điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội cụ thể và vận động theo thời gian. HTCT hợp lý là phát triển HTCT mới trên cơ sở cải tiến HTCT cũ hoặc phát triển HTCT. Trên cơ sở 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 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 Thế Hoàng,1995) [20]; (Lê Duy Thước, 1991) [50]. Đứng về quan điểm sinh thái học, bố trí HTCT 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) [63]. Về mặt kinh tế, HTCT 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 và phát triển chăn nuôi, tận dụng nguồn lợi tự nhiên, ngoài ra còn phải đảm bảo việc đầu tư lao động và vật tư kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao. Xác định HTCT 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 HTCT, nhưng HTCT hợp lý sẽ là cơ sở cho các nhà hoạch định chính sách xác định phương hướng sản xuất (Bùi Phúc Khánh, 1995) [22]. 2.1.2. Những yếu tố cơ bản ảnh hưởng tới hệ thống cây trồng Theo Phạm Chí Thành (1991) [44] thì hệ thống cây trồng chịu sự chi phối bởi các yếu tố tự nhiên kinh tế – xã hội và điều kiện của nông hộ như đất, lao động, vốn và kỹ năng sản xuất. Cụ thể bao gồm các yếu tố sau: 2.1.2.1. Nhiệt độ Từng loại cây, giống cây, các bộ phận của cây, các quá trình sinh lý của cây, sẽ phát triển thích hợp và chỉ an toàn ở một nhiệt độ nhất định. Cây ưa nóng là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ trên 200C, cây ưa lạnh là những cây sinh trưởng và ra hoa kết quả tốt ở nhiệt độ dưới 200C, cây trung gian là những cây yêu cầu nhiệt độ xung quanh 200C để sinh trưởng, phát triển bình