TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA NƠNG – LÂM - NGƯ BÀI GIẢNG (Lưu hành nội bộ) SINH THÁI NÔNG NGHIỆP (Dành cho sinh viên ngành Sư phạm Sinh học, hệ đại học quy) Tác giả: Lê Thị Hương Giang Quảng Bình, năm 2016 CHƯƠNG I KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SINH THÁI HỌC I KHÁI NIỆM VỀ SINH THÁI HỌC Định nghĩa: Danh từ sinh thái học bắt nguồn từ chữ Hi Lạp là: Oikos (nơi ở) logos (học thuyết) nhà sinh vật học người Đức Heckel E dùng lần vào năm 1869 Như theo định nghĩa cổ điển Sinh thái học khoa học nghiên cứu toàn mối quan hệ thể với ngoại cảnh điều kiện cần thiết cho tồn chúng Cịn theo nhà Sinh thái học tiếng E.P.Odum Sinh thái học khoa học quan hệ sinh vật nhóm sinh vật với mơi trường xung quanh khoa học quan hệ tương hỗ sinh vật với môi sinh (1971) Ricklefs - 1976, nhà Sinh thái học người Mĩ cho rằng: Sinh thái học nghiên cứu sinh vật mức độ cá thể, quần thể quần xã mối quan hệ tương hỗ chúng với môi trường sống xung quanh với nhân tố lí, hố, sinh vật Các tác giả đưa nhiều định nghĩa Sinh thái học thống coi Sinh thái học môn khoa học cấu trúc chức thiên nhiên mà đối tượng tất mối quan hệ tương hỗ sinh vật với môi trường, hay Sinh thái học môn khoa học nghiên cứu ứng dụng quy luật hình thành hoạt động tất hệ sinh học Nội dung nghiên cứu sinh thái học: - Nghiên cứu thích nghi cá thể lồi sinh vật ngun nhân hình thành đặc điểm thích nghi Từ hiểu mối quan hệ cá thể môi trường nhằm đảm bảo điều kiện cần thiết cho phát triển cá thể - Nghiên cứu quy luật hình thành phát triển quần thể Trong tìm hiểu mối quan hệ cá thể quần thể mối quan hệ quần thể với môi trường điều kiện cụ thể - Nghiên cứu quy luật hình thành phát triển quần xã Tức tìm hiểu mối quan hệ cá thể loài khác quần xã mối quan hệ chúng với mơi trường Từ tìm hiểu biến động quần xã (sự diễn thế) Nhiệm vụ: - Theo dõi biến đổi vật lý, hoá học, sinh học môi trường Và tổ hợp yếu tố tiểu hệ, quy mô hành tinh - Nghiên cứu đặc điểm nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống sinh vật - Nghiên cứu nhịp điệu sống thể liên quan đến chu kỳ ngày đêm chu kỳ địa lý trái đất - Nghiên cứu điều kiện hình thành nhóm thể (bầy, đàn ), đặc điểm nhóm mối quan hệ chúng với môi trường - Nghiên cứu chuyển hoá vật chất lượng thiên nhiên chuỗi thức ăn lưới thức ăn - Ứng dụng hiểu biết sinh thái học vào thực tiễn sống sản xuất nhằm phát triển bền vững môi trường Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp sắc ký (chromatograph) - Phương pháp viễn thám (remote sesing) - Phương pháp quang phổ ký (spectrograp) - Phương pháp đồng vị phóng xạ C14 đo sức sản xuất ban đầu đại dương - Phương pháp đánh giá tác động môi trường EIA ( environment impact assessment) - Phương pháp phân tích lợi hại CBA (cost benefit analysis) - Phương pháp ma trận phân tích tác động môi trường dự án - Phương pháp xây dựng mơ hình (modelling) Trong phương pháp trên, phương pháp sử dụng rộng rãi mơ hình hố Mơ hình hố mơ tả khái quát tượng sinh giới để dự tính tượng Trước xây dựng mơ hình cần mơ tả ngun tắc từ đơn giản đến trừu tượng, cần tổng kết đa dạng thiên nhiên mơ hình khơng thiết phải giống hệt thực tế II QUY LUẬT TÁC ĐỘNG SỐ LƯỢNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI Môi trường nhân tố sinh thái: * Môi trường(Environment): Theo nghĩa rộng “mơi trường” tổng hợp điều kiện bên ngồi có ảnh hưởng tới vật thể kiện Như vậy, vật thể, kiện tồn diễn biến môi trường cụ thể Khái niệm chung mơi trường cụ thể hóa đối tượng mục đích nghiên cứu Đối với thể sống “mơi trường sống” tổng hợp điều kiện bên ngồi có ảnh hưởng tới đời sống phát triển thể Đối với người, môi trường chứa đựng nội dung rộng Theo định nghĩa UNESCO (1981) mơi trường người bao gồm toàn hệ thống tự nhiên hệ thống người tạo ra, hữu vơ hình (tập quán, niềm tin, ), người sống lao động, họ khai thác tài nguyên thiên nhiên nhân tạo nhằm thoả mãn nhu cầu Như vậy, mơi trường sống người không nơi tồn tại, sinh trưởng phát triển cho thực thể sinh vật người mà “khung cảnh sống, lao động vui chơi giải trí người” Thành phần tính chất mơi trường đa dạng luôn biến đổi Bất kỳ thể sống muốn tồn phát triển, phải thường xun thích nghi với mơi trường điều chỉnh hành vi cho phù hợp với biến đổi Tùy theo mục đích nội dung nghiên cứu, khái niệm chung “mơi trường sống” cịn phân thành “môi trường thiên nhiên”, “môi trường xã hội”, “môi trường nhân tạo” Trong nghiên cứu sinh học, người ta thường chia loại mơi trường chính: (1) môi trường nước, (2) môi trường đất, (3) môi trường khơng khí, (4) mơi trường sinh vật * Môi trường tập hợp tất điều kiện tượng giới vật chất bao quanh có khả tác động tới tồn phát triển sinh vật Môi trường phân làm ba quyển: - Khí (Atmosphere) - Thủy (Hydrosphere) - Địa (Litosphere) Phần mơi trường có sống tồn gọi sinh (Biosphere) nằm ba Tuy nhiên sinh hẹp mơi trường nhiều sinh vật phân bố có giới hạn Ví dụ: Chim mơi trường khí lên cao 10 - 12 Km, cịn cao hàm lượng oxy giảm chúng có khơng thể sống Ở ba mối quan hệ môi trường - sinh vật tuân theo quy luật chung * Nhân tố sinh thái yếu tố mơi trường có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động thể sinh vật Có nhiều cách phân biệt nhân tố sinh thái, thông thường người ta chia nhân tố sinh thái làm ba nhóm: - Nhóm nhân tố vơ sinh gồm ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ, độ mặn, độ pH, chất khí (O2 , CO2 , N2…), chất tạo sinh (các biên), khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng… - Nhóm nhân tố hữu sinh bao gồm mối quan hệ cá thể quần thể, loài, quần xã - Thực vật: ảnh hưởng trực tiếp thực vật sống (cơ học, cộng sinh, bì sinh, kí sinh), ảnh hưởng gián tiếp làm thay đổi môi trường sống qua sinh vật (động vật, thực vật) - Động vật: Tác động trực tiếp (ăn, dẫm đạp, làm tổ) truyền phấn, phát tán hạt gián tiếp qua mơi trường sống - Nhóm nhân tố người: Con người có vai trị lớn phát triển giới sinh vật Vì hoạt động sống người xã hội loài người làm biến đổi sâu sắc điều kiện tự nhiên, nhân tố lí hóa sinh học trái đất nên ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động sống thể sinh vật Trong nhân tố sinh thái có nhân tố mà thể sinh vật tồn giới hạn định, vượt ngồi giới hạn thể chết; gọi nhân tố giới hạn Các nhân tố môi trường định mà luôn biến đổi số lượng, chất lượng thời gian tác động Trong có nhân tố biến đổi cách đặn ánh sáng, nhiệt độ; có nhân tố biến đổi theo quy luật định muối dinh dưỡng đất Những qui luật sinh thái Có qui luật sinh thái bản: * Qui luật giới hạn sinh thái: Mỗi lồi có giới hạn sinh thái đặc trưng nhân tố sinh thái Ví dụ, giới hạn sinh thái nhiệt độ cá rô phi Việt nam từ 5,6oC đến 42oC điểm cực thuận 30oC * Qui luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái: Sự tác động nhiều nhân tố sinh thái lên thể sinh vật cộng gộp đơn giản tác động nhân tố sinh thái mà tác động tổng hợp phức hệ nhân tố sinh thái Ví dụ, lúa sống ruộng chịu tác động đồng thời nhiều nhân tố (đất, nước, ánh sáng, nhiệt độ, gió chăm sóc người ) * Qui luật tác động không đồng nhân tố sinh thái lên chức phận sống thể sinh vật: Mỗi nhân tố tác động không giống lên chức phận sống khác lên chức phận sống giai đoạn phát triển khác Các nhân tố có ảnh hưởng khác lên chức phận thể sống, cực thuận với q trình này, lại thuận lợi hay chí gây nguy hiểm cho trình khác Ví dụ, nhiệt độ khơng khí tăng cao đến 40- 45 0C làm tăng trình trao đổi chất động vật máu lạnh, lại kìm hãm di động, làm cho vật rơi vào tình trạng đờ đẫn nóng Nhiều lồi sinh vật giai đoạn sinh sống khác có yêu cầu sinh thái khác nhau, không thỏa mãn chúng chết khó có khả trì nịi giống * Qui luật tác động qua lại sinh vật môi trường: Môi trường tác động thường xuyên lên thể sinh vật, làm chúng không ngừng biến đổi, ngược lại sinh vật tác động qua lại làm cải biến môi trường 3- Sự tác động nhân tố sinh thái lên sinh vật: Tác động nhân tố sinh thái lên sinh vật đa dạng Một số nhân tố chủ đạo ảnh hưởng mạnh mẽ định lên hoạt động sống sinh vật; số khác ảnh hưởng yếu hơn, Một số nhân tố ảnh hưởng đến nhiều mặt, số khác ảnh hưởng số mặt q trình sống Đối với lồi sinh vật thích ứng với giới hạn tác động định nhân tố sinh thái định III Tác động nhân tố vô sinh lên thể sinh vật thích nghi chúng Các nhân tố vơ sinh có ảm hưởng thường xuyên tới hoạt đông sống thể sinh vật như: a) Ánh sáng - Ánh sáng có tầm quan trọng hàng đầu ảnh hưởng đến tượng quang hợp tức ảnh hưởng đến sản lượng sơ cấp sinh Ảnh hưởng ánh sáng lên sinh vật cường độ thời gian chiếu sáng - Cường độ chiếu sáng chi phối trình quang hợp, cường độ chiếu sáng thay đổi theo chu kì ngày đêm, mùa vĩ độ Nhu cầu ánh sáng lồi khơng giống nhau, có chịu trảng (ưa sáng) đại mộc, tiểu mộc (bạch đàn, phi lao, thông, bồ đề, thuốc lá, dưa hấu, lúa đậu…) Và chịu rợp (ưa bóng) sống tán rừng (lim, ráng, rêu, lan, dương xỉ, cà độc dược,…) - Độ dài chiếu sáng (quang kì) có ảnh hưởng lên sinh trưởng phát hoa thực vật Và chu kì sống động vật (ngủ đông, biến thái, trưởng thành sinh dục) chịu ảnh hưởng quang kì Ngồi ra, chế độ chiếu sáng cịn có ảnh hưởng lớn đến phát triển thực vật chế hình thành lên quang chu kỳ Theo Trần Đức Hạnh (1997), trồng chia ra làm nhóm theo mức độ thích nghi với độ dài chiếu sáng ngày sau: Nhóm ngày ngắn: bao gồm có nguồn gốc vùng nhiệt đới xích đạo lúa nước, mía, đay Những hoa kết điều kiện ngày ngắn Trong thực tế sản xuất nông nghiệp miền Bắc Việt Nam, giống lúa cũ dài ngày cấy vụ mùa nếp, tám, thường trỗ vào tháng IX âm lịch mà không phụ thuộc vào thời gian gieo trồng sớm hay muộn Nhóm ngày dài: hoa kết điều kiện ngày dài, thời gian chiếu sáng 13 ngày Đó thực vật có nguồn gốc vùng ơn đới khoai tây, bắp cải, lúa mỳ, Nếu trồng vĩ độ thấp (thời gian ngày ngắn) chúng thường chậm khơng thể hoa kết Trong nông nghiệp, nhà khoa học lợi dụng đặc điểm quang chu kỳ trồng để điều chỉnh thời vụ gieo cấy nhập nội giống từ vùng có điều kiện chiếu sáng dài, ngắn khác để phục vụ lợi ích kinh tế Ví dụ: loại rau thu hoạch thân (bắp cải, su hào, khoai tây ) nhập nội từ vùng có điều kiện chiếu sáng ngày dài vùng nhiệt đới ngày ngắn để kéo dài thời gian sinh trưởng tạo sinh khối lớn Ngược lại, loại ngũ cốc thu hoạch quả, hạt phải nhập nội giống từ vùng có điều kiện chiếu sáng giống cho suất hạt cao Từ thích nghi động vật với ánh sáng, người ta chia nhóm: nhóm hoạt động ban ngày nhóm hoạt ban đêm Nhóm hoạt động ngày thường có quan cảm thụ ánh sáng phát triển, màu sắc sặc sỡ, nhóm hoạt động đêm ngược lại Đối với sinh vật biển, loài sống đáy sâu, điều kiện thiếu sáng, mắt thường có khuynh hướng mở to có khả xoay hướng để mở rộng tầm nhìn Một số lồi có quan thị giác tiêu giảm hoàn toàn nhường chỗ cho quan xúc giác quan phát sáng b) Nhiệt độ - Nhiệt độ nhân tố quan trọng chi phối hoạt động dinh dưỡng sinh vật Do điều khiển phân bố lồi quần xã sinh vật sinh Sự biến đổi nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới đặc điểm hình thái sinh thái - Tác động nhiệt độ lên thực vật: Khi nhiệt độ tăng dần lên khoảng C-300C sinh trưởng thực vật tăng dần theo định luật Vant Hoff (khi nhiệt độ tăng 100C sinh trưởng thực vật tăng gấp đôi) Nhưng nhiệt độ thấp cao so với giới hạn nhiệt độ lồi gây rối loạn q trình sinh lí thể thực vật Ví dụ: Nhiệt độ tăng cao (khoảng 500C) chất protid, lipid bị phá hủy làm tính bán thấm tế bào bị chết Cho nên khả chịu nóng tỷ lệ thuận với lượng nước kết hợp tỷ lệ nghịch với lượng nước tự - Ngược lại, nhiệt độ hạ thấp q trình hơ hấp bị ảnh hưởng Khi lạnh nước gian bào bị đóng băng làm chết Cây non thường chịu lạnh tốt già Tùng bách chịu lạnh giỏi từ -200C đến -250C Cây phản ứng với lạnh cách tích luỹ đường, tăng áp suất thẩm thấu, giảm lượng nước tự có khả đóng băng, tích lũy lipid chất nhựa Cịn với nóng tích đường muối, có khả giữ nước làm cho chất nguyên sinh không kết tủa, đồng thời thoát nước mạnh tăng áp suất thẩm thấu làm không chết - Tác động nhiệt độ lên động vật: Khi nhiệt độ tăng dần tới giới hạn tốc độ phát triển động vật tăng lên Đối với loài động vật khác có giới hạn nhiệt độ khác nhiệt độ thềm hay số sinh học loài động vật số Nhiệt độ thềm nhiệt độ từ trở lên sinh vật sinh sản từ trở xuống sinh vật khơng sinh sản Ví dụ: Cá rơ phi Việt Nam, cá chết nhiệt độ 50-60C 420C; cá phát triển thuận lợi nhiệt độ từ 50-60C (giới hạn dưới) đến 420C (giới hạn trên) Điểm cực thuận nhiệt độ cá rô phi Việt Nam 300C c) Nước: - Ẩm độ thông số đặc trưng cho hàm lượng nước có khơng khí Ngồi thiên nhiên ẩm độ với ánh sáng nhiệt độ đóng vai trị quan trọng việc điều khiển hoạt tính phân bố sinh vật Nước thành phần thiếu thể sống, thường chiếm từ 5098% khối lượng thể sinh vật Nước nguyên liệu cho quang hợp, phương tiện vận chuyển dinh dưỡng cây, vận chuyển máu dinh dưỡng thể động vật Nước tham gia vào trình trao đổi lượng điều hịa nhiệt độ thể Nước cịn tham gia tích cực vào q trình phát tán nịi giống nơi sinh sống nhiều loài sinh vật - Tác động nước thực vật: Tùy theo nhu cầu nước mà phân biệt nhóm sau - Thủy TV: mọc nước (Nitella,…) hay phần nước (Lục bình, bèo,…) - Nê TV: mọc bùn hay đất ẩm (rau bợ, rau mác,…) - Bình TV: mọc đất ẩm vùng khí hậu khơng khơ (cây quanh ta) - Can TV: mọc vùng khô (Cactaceae, Portulaceae, Euphorbiaceae, rau sam,…) Tác động nước động vật có nhóm sau: - Khi độ ẩm tăng sức sinh sản phát triển nhóm ĐV ưa ẩm tăng lên, độ tử vong giảm Nếu ẩm độ tăng giới hạn độ tử vong lại tăng lên - Khi ẩm độ tăng sinh sản phát triển nhóm ĐV ưa khô tăng, độ tử vong giảm Nhưng độ ẩm tăng giới hạn độ tử vong tăng sức sinh sản phát triển lại giảm - Theo nhu cầu nước người ta chia nhóm động vật sau: - Nhóm ĐV sống nước: cá, tơm,… - Nhóm ĐV ưa ẩm: ếch nhái trưởng thành, Gastropoda (Chân bụng), Oligochaeta (Giun có tơ) - Nhóm ĐV ưa ẩm vừa: đa số động vật sống vùng ơn đới - Nhóm ĐV ưa khơ: trùng thú Với thực vật, sống điều kiện khơ hạn, chúng có hình thức thích nghi đặc trưng tích nước củ, thân, chống thoát nước bề mặt cách giảm kích thước (lá kim), rụng vào mùa khơ (rừng khộp Tây ngun), hình thành lớp biểu mơ sáp khơng thấm nước v.v Một số nhóm sống vùng sa mạc có rễ phát triển dài, mọc sâu trải rộng mặt đất để hút sương, tìm tới nguồn nước Với động vật, biểu thích nghi với điều kiện khơ hạn đa dạng, thể tập tính, hình thái sinh lý Biểu cụ thể có tuyến mồ phát triển có lớp vỏ có khả chống nước Một số động vật hạn chế nước cách thay đổi tập tính hoạt động, chẳng hạn chuyển sang hoạt động vào ban đêm để tránh điều kiện khô hạn nóng ánh mặt trời (A) (B) Hình Đặc điểm thích nghi số lồi động vật sống điều kiện khô hạn (A) Chuột nhảy sống sa mạc có tuyến mồ bị tiêu giảm hồn tồn; (B) Bị sát nhơng gai với lớp da dầy, có gai thơ, hứng sương lưng - có rẵnh nhỏ dẫn nước xuống miệng; Mỗi động vật thực vật cạn có giới hạn chịu đựng ẩm độ d) Đất: Đất có vai trị quan trọng việc phân bố sinh vật mặt đất theo độ sâu tùy theo cấu tạo đất, độ thống khí, lượng nước hàm lượng chất khống có đất Tùy theo loại đất (đất sét, đất các, đất thịt,…) mà có phân bố sinh vật khác Đất có chứa nhiều nguyên tố khoáng cần cho sinh trưởng phát triển bình thường Có lồi ưa đất nitrat rộng rừng nhiệt đới, rau dền gai,cỏ mần trầu Cây họ đậu không ưa đất nhiều đạm; nghiến, rau trai ưa đất vôi e) Khơng khí : Khơng khí mơi trường sống quan trọng sinh vật Nó cung cấp O2 cho sinh vật hơ hấp Có sinh vật lại sử dụng CO2 khơng khí để làm chất hữu Áp suất gần mặt đất ổn định 760mmHg bảo đảm cho sống diễn bình thường Hàm lượng CO2 khơng khí biến đổi nhiều khơng có gió, thành phố lớn khu cơng nghiệp, CO2 tăng đến hàng chục lần Nếu hàm lượng CO2 tăng 0,03% lại làm tăng nhịp thở động vật, rối loạn trao đổi khí, kìm hãm sinh trưởng phát dục Ở khu cơng nghiệp nơi có nhiều phương tiện giao thơng xăng dầu, khơng khí bị nhiễm lượng khí thải CO khí độc CH4 , SO2 , CO , NO , hợp chất clor - Gió trạng thái chuyển động khơng khí Nhờ chuyển động khơng khí mặt đất mà nhiều sinh vật bay cách thụ động Các bào tử động thực vật, quả, hạt, kén, sâu bọ nhỏ, nhện,… phát tán nhờ gió Thực vật thụ phấn nhờ gió vịi nhụy có nhiều lông dài thu nhận hạt, hoa tập trung thành cụm cành dễ dàng cho gió tung hạt phấn tiếp nhận hạt phấn Gió nhẹ có tác dụng điều chỉnh thời tiết địa phương Gió mạnh bão làm hạn chế di chuyển động vật Gió mạnh cịn làm thay đổi nhiệt độ, độ ẩm làm tăng bốc nước tỏa nhiệt sinh vật Gió mạnh bão cịn làm gãy cành, lay gốc, bị tổn thương 3.2 Tác động nhân tố hữu sinh: * Các sinh vật trực tiếp gián tiếp ảnh hưởng đến - Ảnh hưởng trực tiếp sinh vật chủ yếu biểu thông qua quan hệ nơi ổ sinh thái Mỗi thể, quần thể, loài có nơi ổ sinh thái riêng - Nơi ở: nơi sinh sống sinh vật mơi trường xung quanh Trong sinh cảnh có nhiều nơi nhỏ Các sinh cảnh khác biệt tạo nhiều vi mơi trường Thí dụ khu rừng chồi cây, tán lá, vỏ tạo thành nhiều nơi Ở biển, hốc đá có tảo nâu, vỏ ốc rỗng tạo thành nơi cư trú đặc biệt Còn sinh cảnh đồng nhất, ta có đại mơi trường sống savanes, đồng cỏ, Thuật ngữ môi trường sống (nơi ở) áp dụng cho quần xã hay tồn thể sinh vật vùng Thí dụ mơi trường sống côn trùng cồn cát duyên hải - Ổ sinh thái (ecological niche) loài sinh vật khơng gian sinh thái mà tất nhân tố sinh thái môi trường nằm giới hạn sinh thái cho phép loài tồn phát triển lâu dài Theo Odum (1959) ổ sinh thái nghề nghiệp, cịn mơi trường sống địa lồi Cần thấy thuật ngữ ổ sinh thái khái niệm trừu tượng, diễn tả điều kiện môi trường cần thiết cho sinh vật chuyên hóa sinh vật cần thiết cho điều kiện Mỗi loài có ổ sinh thái khác tuỳ theo vùng khác nhau, phụ thuộc vào nguồn thức ăn mà lấy được, phụ thuộc vào số vật cạnh tranh với chúng Một số loài sinh vật động vật với nhiều giai đoạn khác vịng đời có nhiều ổ sinh thái liên tiếp Ví dụ: Hai lồi chim biển giống Phalaccrocorax (rịng rọc): hai lồi sống mơi trường, làm tổ hốc đá bắt cá vùng biển Nhưng khảo sát chế độ ăn uống chúng cho thấy chúng chiếm giữ ổ sinh thái khác biệt rõ ràng Còng cọc lớn (Ph.Carbo) lồi ăn sinh vật đáy, Cịng cọc mào (P Aritollis) ăn sinh vật tầng nước gần mặt biển Do nơi chúng có chun hố rõ rệt thức ăn - có ổ sinh thái khác Nhiều nghiên cứu nhiều thông số cho phép xác định giới hạn cuả ổ sinh thái khẳng định nguyên tắc sau đây: Do lồi tìm thấy lợi sống tự vệ chống lại cạnh tranh cuả loài lân cận quần xã, đặc biệt chuyên biệt dinh dưỡng + Sự phân hoá ổ sinh thái: Cạnh tranh nguyên nhân chủ yếu dẫn tới hình thành ổ sinh thái Cạnh tranh ảnh hưởng tới phân bố địa lý, nơi loài Nhiều loài sống chung nơi, thức ăn lồi khác từ ảnh hưởng tới phân hố mặt hình thái sinh vật Đồng thời nhờ có phân hố ổ sinh thái mà mức độ cạnh tranh giảm bớt 10 tạo hệ sinh thái nơng nghiệp có khả sản xuất lương thựcthực phẩm cho người thức ăn cho chăn nuôi cao hệ sinh thái tự nhiên sở sử dụng nguồn lượng không độc hại, tiết kiệm tái sinh lượng Hơn thế, NNBV không bảo vệ hệ sinh thái có tự nhiên mà cịn tìm cách khơi phục hệ sinh thái bị suy thối NNBV khuyến khích người phát huy lịng tự tin, sáng tạo để giải vấn đề đặt địa phương vấn đề chung: cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, suy thối mơi trường, cân sinh thái NNBV góp phần tìm giải pháp cho vấn đề khủng hoảng mơi trường, có khả tác động đến cải thiện vấn đề môi trường sinh thái Những khái niệm NNBV phát triển tảng đạo đức nguyên lý dẫn đến chuẩn mực đạo đắn người thực hành Triết lý NNBV phải hợp tác học hỏi thiên nhiên, tuân thủ quy luật tự nhiên, có nhìn tổng thể hệ thống quan điểm phát triển Như vậy, NNBV không thu hẹp phạm vi nông nghiệp mà tham gia vào việc giải nhiều vấn đề mang tính tồn cục mở rộng lĩnh vực văn hóa, xã hội, đạo đức 4.2 Đạo đức nông nghiệp bền vững Đạo đức NNBV là: - Chăm sóc bảo vệ trái đất-ngơi nhà chung nhân loại; - Chăm sóc người; - Tiết kiệm giảm bớt tiêu thụ-đặt giới hạn cho dân số tiêu thụ; phân phối dư thừa (giành thời gian, tiền của, lượng dư thừa để chăm sóc rái đất, chăm sóc đồng loại ) Bảo vệ tài nguyên, sử dụng tiết kiệm phục hồi tài nguyên bị huỷ hoại, xây dựng hệ thống có ích lâu bền NNBV chủ trương tiết kiệm tiêu dùng, tiết kiệm lượng, tăng cường sử dụng lượng tự nhiên “sạch” (năng lượng mặt trời, sức gió, sức nước ), tái sinh lượng, kiểm soát việc sinh đẻ 4.3 Những nguyên lý nông nghiệp bền vững Một cách đơn giản, hiểu phát triển bền vững phát triển để thỏa mãn nhu cầu hệ mà không tổn thương đến khả thỏa mãn nhu cầu hệ mai sau Việc thỏa mãn nhu cầu khát vọng người mục tiêu chủ yếu phát triển Các nhu cầu yếu (ăn, mặc, ở, việc làm) đa số nhân dân nước phát triển chưa thỏa mãn; nhu cầu bản, người dân cịn có khát vọng đáng khác chất lượng sống Một giới đói nghèo bất cơng cố hữu ln gánh chịu 72 khủng hoảng sinh thái khủng hoảng khác Phát triển bền vững đòi hỏi thỏa mãn nhu cầu người mở rộng cho người hội thỏa mãn khát vọng sống tốt đẹp mức tối thiểu, phát triển bền vững phải tránh gây nguy hại cho hệ thống thiên nhiên phục vụ sống trái đất, khí quyển, đất, nước sinh vật Xét chất, ptbv q trình thay đổi việc khai thác tài nguyên, quản lý đầu tư vốn, hướng phát triển công nghệ, thay đổi thể chế có hài hịa tồn nâng cao tiềm tương lai nhằm thỏa mãn nhu cầu khát vọng người Trong NNBV, người ta phải thiết kế xây dựng hệ sinh thái áp dụng kỹ thuật khác tuỳ theo điều kiện khí hậu, đất đai, kinh tế-xã hội địa phương Những công việc phải tuân theo số nguyên lý chung: - Các yếu tố (như cơng trình kiến trúc, nhà ở, ao, vườn, đường đi, v.v ) cần đặt mối quan hệ hỗ trợ tạo thành chỉnh thể tồn vẹn Đối với yếu tố xây dựng chiến lược sử dụng qua phân tích mặt sau: - Sản phẩm yếu tố (hay hệ phụ) sử dụng cho nhu cầu yếu tố (hay hệ phụ) khác nào? - Các yếu tố khác cung cấp cho nhu cầu yếu tố gì? - yếu tố có lợi cho yếu tố khác không phù hợp với yếu tố khác mặt nào? - Phải đặt yếu tố cho hệ thống vận hành có hiệu tốt - Mỗi yếu tố phải đảm bảo nhiều chức năng: Mỗi yếu tố hệ thống phải chọn lọc đặt vào vị trí đảm bảo nhiều chức (hồ ao dùng ni cá, ni vịt, trữ nước tưới, nước cứu hoả Bờ mương nơi trồng chắn gió, trồng ăn quả, đường nơi chăn thả gia súc ) - Tìm giải pháp khơng nêu vấn đề - Hợp tác không cạnh tranh - Làm cho thứ sinh lợi (chất thải thành phân bón, nước thải dùng ni cá ) - Chỉ làm việc chắn đem lại hiệu - Tận dụng thứ đến khả cao chúng (bố trí hệ thống trồng hợp lý để nâng cao hiệu sử dụng lượng mặt trời, lượng dùng để sưởi ấm, nấu ăn, quạt mát, bơm nước ) - Đưa việc sản xuất thực phẩm vào khu đô thị (tận dụng khả để sản xuất rau quả, nuôi gia cầm đô thị) - Giúp cho người tự tin mình, người có khả tự tìm giải pháp thích hợp để cải thiện chất lượng sống 73 - Chi phí hay đầu tư thấp để đạt suất cao (ví dụ chọn chỗ đắp đập tốn cơng lại giữ nhiều nước tưới ) Mặc dù đa số người thống với tảng đạo đức nguyên lý NNBV, bước biện pháp sử dụng lại hồn tồn khơng giống nhau, khơng thể có hai mơi trường hồn tồn giống Do sáng tạo NNBV lớn Mơ hình NNBV giai đoạn có đặc trưng sau: - Quy mô nhỏ - Đa dạng hoá sản xuất (đa dạng chủng loại, chế độ canh tác, thu nhập ) áp dụng hệ thống canh tác đa canh tạo ổn định giúp ta dễ dàng chuyển hướng trước biến động môi trường xã hội - Tính liên ngành đa ngành cao - Có biện pháp thích hợp để sử dụng loại đất xấu, đất ngồi rìa, đất có vấn đề - Tận dụng đặc tính tự nhiên vốn có trồng, vật nuôi mối quan hệ chúng với đặc điểm cảnh quan thiên nhiên để tạo nông nghiệp phát triển lâu bền - Sử dụng chủng loại hoá chủng loại hoang dã Bảo đảm nguồn tài nguyên sử dụng tiết kiệm, bảo toàn, tái tạo, tự điều chỉnh tự tái sinh (với tài nguyên có khả tái sinh) 4.4 Mục tiêu NNBV đất Đất tài nguyên gắn bó mật thiết với sinh vật, có quan hệ hữu với nông nghiệp lâm nghiệp Trước sống xuất khơng có đất mặt, đất mặt hình thành sau có sinh vật, khoảng ngàn triệu năm trước Mục tiêu NNBV cải tạo để phục hồi loại đất bị tác động phiến diện người làm cho thối hố, trì nâng cao tiềm sinh học loại đất chưa bị suy thoái; hệ sinh thái đặc biệt đầm lầy, sa mạc, đất cát ven biển, đất đồi núi diễn biến theo xu hướng tự nhiên có quản lý định hướng người - Bón phân giữ gìn đất - Phủ mặt đất cày xới - Tăng cường sử dụng phân xanh - Tích cực sử dụng phân trộn (phân rác) - Trồng cỏ dọc đường ranh giới Xây dựng NNBV sở sinh thái học 5.1 NNBV vận dụng mẫu hình thiên nhiên 74 Nơng nghiệp nhân tạo tồn thiên nhiên chịu chi phối tự nhiên Điều quan trọng mà người cần phải ý thức cần phải tuân theo thích ứng với quy luật tự nhiên Phần lớn vấn đề mà nông nghiệp phải đối mặt người ta không hiểu, không tuân theo làm ngược lại quy luật Từ tượng sinh thái trên, rút số dẫn cho nông nghiệp sinh thái (NNBV): - Nguồn lượng chủ yếu để sản xuất carbonhydrat mặt trời Nâng cao hiệu suất sử dụng lượng cho quần thể thực vật điều quan trọng nơng nghiệp - Chỉ có xanh có khả quang hợp Mức độ sử dụng lượng mặt trời phụ thuộc vào số lượng cấu trúc quần thể thực vật - Nguồn độ phì (chất khoáng, mùn ) phụ thuộc vào lượng chất hữu có chứa vi sinh vật Việc cung cấp chất hữu cần thiết để cải thiện đất thơng qua biện pháp bón phân hữu - Mọi sinh vật có tác động qua lại với nhau, khơng có sinh vật khơng cần thiết hay có hại thiên nhiên Vịng chu chuyển nước lượng mưa hữu hiệu: Vòng chu chuyển nước hành tinh thông qua lực lượng mặt trời Nguồn nước nước đất mưa Tuy nhiên có phần nhỏ nước mưa sử dụng, phần cịn lại bị nhiều cách Tổng lượng nước mưa rơi xuống gọi lượng mưa Lượng mưa hữu hiệu tổng lượng nước mưa dự trữ đất, sử dụng cỏ cho nhu cầu khác, loại trừ phần chảy trôi bốc Lượng mưa hữu hiệu nguồn lực cho cỏ, động vật nông nghiệp Lượng mưa hữu hiệu tăng lên hay không tuỳ thuộc vào lượng mưa, loại đất, mật độ thảm thực vật, địa hình Những cách làm tăng “lượng mưa hữu hiệu” nông nghiệp là: - Cung cấp chất hữu cho đất để tăng khả giữ nước đất; - Luôn giữ lớp phủ thực vật chất hữu cơ; - Canh tác theo đường đồng mức có biện pháp kỹ thuật nước đất dốc Việc bảo vệ rừng tăng vốn rừng cách làm hữu hiệu để làm tăng lượng nước hữu hiệu khu vực Rừng giữ lượng nước mưa đất lớn nhờ hệ rễ phát triển, cung cấp nước từ từ cho sơng ngịi Đồng thời, rừng cịn làm tăng trì lượng mưa nhờ việc hình thành mây từ bốc cục bộ, nơi nằm sâu lục địa 5.2 Sự khác biệt nông nghiệp rừng tự nhiên 75 a) Tính đa dạng Khác biệt lớn hai hệ sinh thái số lượng lồi Rừng tự nhiên có đa dạng cao lồi cây, người ta tìm thấy 100 lồi diện tích 1/2 Trên đất nơng nghiệp có lồi đơi có lồi độc (độc canh) diện tích 1/2ha Độc canh nông nghiệp nguyên nhân làm cân đối hệ sinh thái nông nghiệp b) Dịch hại Trong rừng tự nhiên khơng có vấn đề dịch bệnh, khơng có việc lồi sâu hay bệnh tàn phá hồn tồn khu rừng tự nhiên Cịn nơng nghiệp chuyện xảy khơng Nhiều người cho nguyên nhân chủ yếu nơng nghiệp thiếu tính đa dạng c) Độ phì đất Độ phì đất rừng tăng dần bền lâu, vịng chu chuyển dinh dưỡng khơng bị đảo lộn nhờ liên tục có thảm thực vật mặt đất Vòng chu chuyển dinh dưỡng làm tăng độ phì đất cịn thảm thực vật trì độ phì Trong nơng nghiệp, phần lớn sinh khối bị lấy khỏi hệ sinh thái qua vụ thu hoạch, sinh khối thực vật trả lại cho đất, nên độ phì đất bị suy giảm dần Đất trống đồi núi trọc khơng thực vật che phủ, dễ bị xói mịn làm giảm độ phì đất d) Sản xuất sinh khối Rừng tự nhiên có khả sản xuất lượng sinh khối khổng lồ, chủ yếu nhờ có cấu trúc nhiều tầng vịng chu chuyển dinh dưỡng khơng bị đảo lộn Trên đất nông nghiệp, cấu trúc cỏ theo chiều ngang nên sử dụng lượng tự nhiên với hiệu suất cao Vòng chu chuyển dinh dưỡng bị đảo lộn phần lớn sinh khối bị lấy khỏi đất Do sản lượng đất nông nghiệp thấp nhiều sản lượng rừng tự nhiên có nhiều đầu vào nhân tạo 5.3 Các vấn đề xảy với hệ canh tác không hợp lý Độc canh canh tác liên tục trái với tự nhiên xét quan điểm sinh thái học Những hệ canh tác dễ làm bùng nổ dịch hại làm suy thoái đất a) Độc canh Độc canh tượng trồng hay lồi (hay giống) khu đất nhằm thu nhiều lợi nhuận tốt Thực nơng dân giầu kinh nghiệm biết độc canh có rủi ro lớn, dễ bị mùa thiên tai dịch bệnh Nhưng nhiều trường hợp họ phải làm sức p phải ni sống gia đình thời gian trước mắt, thiếu vốn, thiếu tư liệu sản xuất Hiện có nhiều phân hố học thuốc bảo vệ thực vật có hiệu lực cao nhanh, nên nhiều người canh tác độc canh với giống suất cao nhằm tạo nhiều sản phẩm hàng hoá tức thời 76 Những hậu tiêu cực chủ yếu độc canh là: - Dịch bệnh dễ gây hại trồng trọt loài - Giảm sút tài nguyên di truyền Nhiều người lãng quên giống địa vốn quan trọng trì tính đa dạng di truyền, người ta biết đến giống lai suất cao - Rủi ro kinh tế lớn Chỉ trồng loài cây, dễ bị thiên tai hay sâu bệnh làm cho mùa hồn tồn Ngay mùa giá loại nơng sản dễ bị giảm thấp vượt nhu cầu thị trường Độc canh chưa làm kinh tế nông hộ ổn định b) Canh tác liên tục Canh tác liên tục có nghĩa số lồi định gây trồng mảnh đất hàng năm theo mùa liên tục Những khó khăn thường gặp là: - Làm cân dinh dưỡng đất, cụ thể làm thiếu chất dinh dưỡng, nguyên tố vi lượng, ví dụ nhiều ruộng lúa miền Bác thường bị thiếu kẽm lưu huỳnh Nguyên nhân việc canh tác liên tục loại đòi hỏi chất dinh dưỡng liên tục, việc sử dụng phân hoá học cung cấp số nguyên tố đa lượng hay vi lượng Để khắc phục, thiết phải tiến hành luân canh bón phân hữu cho đất - Dịch bệnh Vùng quanh rễ đặc biệt khác hẳn so với nơi khác đất mặt hoạt động vi sinh vật Thường vi sinh vật hoạt động mạnh vùng rễ có nhiều chất tiết từ rễ Mỗi vùng quanh rễ lồi hay giống có điều kiện riêng biệt cho vi sinh vật đặc biệt 5.4 Cải tiến hệ thống canh tác Để giải khó khăn dịch bệnh cân đối dinh dưỡng, cần áp dụng hệ thống canh tác thay thế, thiết không nên độc canh Một số hệ thống thay nằm phương thức canh tác cổ truyền vừa đề cập trên, canh tác nhiều loài (đa canh), luân canh, canh tác kết hợp Để thực hệ thống canh tác thay thế, cần hiểu rõ phân loại trồng Tất loại trồng phân loại theo đặc tính thực vật học, cách phân loại không dễ hiểu với nông dân Với nông dân, người ta thường phân loại theo mùa vụ hay mục đích sử dụng, ví dụ: lương thực (cây cốc), họ đậu, rau, ăn củ a) Canh tác nhiều loài Nên gieo trồng nhiều loài hay giống mảnh đất, có hay vài lồi nhiều lồi phụ Điều làm giảm dịch bệnh nguy mùa trang trại b) Luân canh 77 Nên trồng luân phiên nhiều loại trồng khác theo thời gian mảnh đất Điều làm giảm thối hố độ phì, cân hay thiếu dinh dưỡng giảm bớt dịch hại Để xây dựng chế độ luân canh, người ta thường quan tâm đến hai vấn đề: - Mức độ loại dinh dưỡng tiêu thụ Ví dụ, sau trồng cần nhiều dinh dưỡng trồng cần dinh dưỡng vài yếu tố Mức tiêu thụ dinh dưỡng từ thấp đến cao là: họ đậu, lấy củ, rau, ăn cốc Như họ đậu cần dinh dưỡng nhất, đồng thời cịn có khả cung cấp thêm N cho đất Do vậy, nên đưa họ đậu vào chu kỳ luân canh - Tính chống chịu sâu bệnh hại Xếp theo khả chống chịu dịch hại từ cao xuống thấp là: cốc, lấy củ, họ đậu, rau, ăn Như vậy, cốc làm “sạch” hay “chữa bệnh” cho đất, làm giảm thiểu dịch hại (điều không cho đất trồng cốc liên tục) Do vậy, cần đưa cốc vào hệ thống luân canh hệ thống cịn “vắng bóng” cốc c) Canh tác kết hợp Hệ thống canh tác kết hợp biến dạng kiểu canh tác nhiều loài với việc trồng nhiều lồi khác lơ đất Ví dụ trồng ngơ xen đậu Lợi ích canh tác kết hợp giảm sâu bệnh, đồng thời sử dụng đất, ánh sáng, nước mưa tốt Các vấn đề cần quan tâm là: - Tiêu thụ dinh dưỡng loại dinh dưỡng cần loài trồng kết hợp - Độ sâu rễ Cây trồng có độ sau rễ khác thường khơng cạnh tranh dinh dưỡng nước với Ví dụ: xen ngơ với bí đỏ nương đồng bào thiểu số (rễ ngơ ăn sâu, rễ bí ăn nơng) - Các lồi đuổi trùng Một số lồi tiết hoạt chất có khả xua đuổi trùng Ví dụ, hành toả mùi mà phần lớn loại bướm không ưa Nếu trồng hành với cải bắp hành ngăn chặn sâu cơng cải bắp Cây hành trường hợp gọi “đồng hành” Sử dụng đồng hành biện pháp phịng chống sinh học có hiệu - Tính chịu bóng Một số ưa bóng hay chịu bóng sinh trưởng tốt tán khác.Trồng chịu bóng tán cao biện pháp nâng cao hiệu sử dụng đất ánh sáng Ví dụ trồng dứa mít, trồng gừng xoài Trên giới Việt nam có vơ vàn cơng thức kết hợp loại nông nghiệp với nhau, nông nghiệp với rừng (gọi nông lâm kết hợp - agroforestry); cơng thức cịn mở rộng cho ngành chăn ni ni trồng thuỷ sản Mơ hình VAC nước ta ví dụ điển hình 5.5 Những nguyên tắc xây dựng NNBV (nông nghiệp sinh thái) Mặc dù nơng nghiệp nhân tạo thiên nhiên phụ thuộc vào thiên nhiên Trong thiên nhiên khơng có thừa sinh vật có tác 78 động qua lại, kể loài mà ta cho có hại Nếu ta hình dung tác động qua lại giống mắt xích sợi dây chuyền, phải cân nhắc định tiêu diệt lồi mà ta cho có hại cho người, lại có vai trị quan trọng hệ sinh thái Dựa vào việc phân tích cấu trúc chức rừng tự nhiên, thấy NNBV phải bảo đảm: suất cao nông nghiệp tại, không làm suy thối mơi trường, có khả thực thi cao, lệ thuộc vào tư liệu sản xuất, vật tư kỹ thuật từ hệ khác Thực chất nông nghiệp sinh thái hệ luân canh, theo hệ sinh thái rừng tự nhiên với nguyên tắc sau: a) Tính đa dạng Trong rừng tự nhiên khơng có vấn đề dịch bệnh nghiêm trọng Ngun nhân có tính đa dạng cao loài cây, động vật vi sinh vật Cịn hệ canh tác nơng nghiệp có tính đa dạng thấp Tính đa dạng đảm bảo cân sinh thái (sự ổn định), độc canh hệ canh tác đơn điệu, không ổn định mẫn cảm với đổi thay điều kiện môi trường Tăng đa dạng hệ sinh thái nông nghiệp cịn làm tăng thu nhập nơng trại, giảm nhẹ nguy mát suất rủi ro khác Những phương pháp canh tác bảo đảm tính đa dạng nơng nghiệp bao gồm: (1) trồng nhiều lồi, hay nhiều giống loài, đơn vị diện tích; (2) luân canh; (3) trồng lưu niên khu vực giáp ranh; (4) đa dạng hệ phụ (nhiều ngành nghề kinh doanh nông nghiệp khác nhau: chăn nuôi, thuỷ sản, nuôi ong, nghề phụ ), (5) lai tạo giống b) Đất vật thể sống Đất đơn giản có vai trị vật lý (làm giá đỡ, giữ nước chất dinh dưỡng), mà đất vật thể sống, có hà sa số vi sinh vật đất Hoạt động vi sinh vật định độ phì nhiêu “sức khoẻ” đất Là vật thể sống nên đất cần ni dưỡng, chăm sóc Những điều kiện sau bảo đảm cho đất sống: (1) cung cấp thường xuyên chất hữu cho đất, (2) phủ đất thường xun để chống xói mịn, (3) khử hay giảm thiểu tối đa yếu tố gây hại đất c) Tái chu chuyển Trong rừng tự nhiên có vịng chu chuyển dinh dưỡng dựa vào đất Mọi đất cuối lại trở với đất Do vòng chu chuyển mà có vị trí tự nhiên, cần cho hỗ trợ lẫn Vòng chu chuyển vấn đề mấu chốt sử dụng hợp lý tài ngun Cịn nơng nghiệp, vịng chu chuyển ln bị rối loạn từ làm nảy sinh nhiều vấn đề Trong đất nông nghiệp, sản phẩm trồng bị lấy khỏi đất thu hoạch Chỉ có số chất khống bổ sung dạng bón phân hố học; độ phì đất dễ bị cạn kiệt Trong trường hợp chăn nuôi “thương mại”, người ta cố nhốt nhiều vật ni diện tích giới hạn tốt Con giống, thức ăn, loại hố chất kích thích tăng trọng vật tư cần thiết cho dịch vụ thú y từ bên ngồi Thu nhập tăng, tạo tượng 79 thừa chất hữu cục loại chất thải, điều nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường Và xét tồn cục lối sản xuất không bền vững d) Cấu trúc nhiều tầng Nếu ánh sáng mặt trời nước mưa đất nông nghiệp sử dụng thích đáng chúng mang lại nhiều lợi ích cho đất Nếu khơng, chúng lại nguyên nhân gây hạn hán, lụt lội, xói mịn đất Khí hậu nhiệt đới nắng mưa nhiều cần xây dựng nơng nghiệp có cấu trúc nhiều tầng Các hệ thống NNBV việt nam 6.1 Truyền thống canh tác bền vững Các hệ thống NNBV có hệ thống định canh truyền thống người Việt nam Từ lâu đời, người nông dân Việt nam biết áp dụng hệ canh tác luân canh, xen canh, gối vụ, canh tác kết hợp trồng trọt-chăn nuôi-thuỷ sản-ngành nghề 6.2 Các hệ nông lâm kết hợp hệ sinh thái VAC a) Các hệ nông lâm kết hợp Thuật ngữ Nông lâm kết hợp (Agroforestry) bao gồm hệ canh tác sử dụng đất đai hợp lý, loại thân gỗ trồng sinh trưởng dạng đất canh tác nông nghiệp đồng cỏ chăn thả gia súc Và ngược lại, nông nghiệp trồng đất canh tác lâm nghiệp Các thành phần thân gỗ nông nghiệp xếp hợp lý không gian, hợp lý theo thời gian Giữa chúng ln có tác động qua lại lẫn phương diện sinh thái kinh tế Từ “kết hợp” nói lên gắn bó hữu nơng nghiệp với lâm nghiệp, dài ngày với ngắn ngày diện tích canh tác, vùng lãnh thổ hay địa bàn sản xuất Thành phần hệ canh tác NLKH bao gồm: - Cây thân gỗ sống lâu năm, - Cây thân thảo (cây nông nghiệp ngắn ngày đồng cỏ), - Vật nuôi (đại gia súc, gia cầm, chim thú hoang, thuỷ sinh ) Người ta xếp hệ thành nhóm: Hệ canh tác nơng-lâm kết hợp - Hệ rừng vườn, vườn rừng: Hệ có ý nghĩa quan trọng canh tác đất dốc - Hệ canh tác nông-lâm-mục kết hợp - Các hệ canh tác kết hợp nông lâm với chăn nuôi thuỷ sản - Những hệ nông lâm kết hợp đa dạng (có chăn ni gia súc, gia cầm, ong, ni trồng thuỷ sản) mở rộng nhiều loại địa bàn: vùng đất cát cồn cát ven biển, vùng đất ngập mặn ven biển, vùng đất phèn, vùng phù sa châu thổ, vùng đất đồi cao nguyên, vùng núi 80 b) Hệ sinh thái VAC VAC chữ đầu viết tắt hệ sinh thái Vườn-Ao-Chuồng miền núi trung du, người ta gắn thêm chữ R Rừng vào tổ hợp từ viết tắt này, thành hệ sinh thái RVAC Vườn hoạt động trồng trọt; Ao hoạt động nuôi trồng thuỷ sản; Chuồng hoạt động chăn nuôi cạn Đây hoạt động kết hợp với hệ sinh thái khép kín, có người Các sản phẩm V (rau, đậu, củ, quả), A (cá, tôm, cua), C (thịt, trứng, sữa) sử dụng để nuôi người để bán; chất thải hệ phụ sử dụng nguồn dinh dưỡng hệ phụ Hệ sinh thái VAC mơ hình hiệu thể chiến luợc tái sinh: tái sinh nguồn lượng mặt trời qua quang hợp trồng, tái sinh chất thải (vật thải công đoạn sản xuất nguyên liệu cho quy trình sản xuất khác) Chiến lược tái sinh cịn làm mơi trường 6.3 Nơng nghiệp bền vững nông nghiệp Nông nghiệp nhằm sản xuất nông phẩm sạch, khắc phục nguyên nhân gây ô nhiễm nông nghiệp thương mại, sử dụng nhiều Nitrat hoá chất phịng trừ dịch hại Việc lạm dụng hố chất nông nghiệp làm nhiễm bẩn môi trường, làm tăng chi phí sản xuất mà cịn làm suy giảm sức khoẻ người tiêu dùng Ô nhiễm nơng nghiệp vấn đề khó khắc phục trải rộng diện tích rộng (người phun thuốc trừ sâu thượng nguồn lưu vực có lại gây hậu tiêu cực cho người hạ lưu), khơng thể dùng “trạm lọc” người ta làm với nhà máy hay bệnh viện Cách khắc phục sản xuất a) Hạn chế sử dụng muối nitrát - Căn theo nhu cầu mà điều chỉnh lượng đạm cần bón cách bón vào lúc thiết yếu Ta đo hàm lượng đạm đất để định liều lượng thời gian bón thích hợp, vừa tránh làm nhiễm bẩn môi trường, vừa tiết kiệm vật tư nơng nghiệp - Cải tiến cách bón phân: người ta bơm phân bón thể lỏng thể khí vào lòng đất độ sâu rễ nhằm làm tăng khả hấp thụ phân bón giảm hao phí phân bón - Tránh để đất đạm: chủ yếu tránh để đất trống không thực vật hay lớp phủ che phủ bề mặt đất Để khắc phục, người ta trồng vào lúc đất nghỉ (ví dụ vụ đơng) để chúng hấp thu lượng đạm hố học cịn tồn dư đất trồng trước để lại, giữ cho đất khỏi bạc màu Sau vụ đơng, thu hoạch chúng hay cày vùi chúng tạo thêm phân xanh cho đất Lý tưởng tìm phương thức để trồng tự đáp ứng nhu cầu đạm cách hấp thụ trực tiếp N khí (khí chứa tới 79% nitơ, nghĩa sinh vật 81 sống giới ngập tràn nitơ lại bị “đói” đạm!) cách họ đậu thường sống Trong đấu tranh phòng chống dịch hại người ta cố gắng để phương pháp sinh học quản lý dịch haị tổng hợp (IPM) ngày hữu ích thiết thực (dùng hoocmôn làm rối loạn chức sinh lý loài gây hại; áp dụng biện pháp đấu tranh sinh học ) Nông nghiệp “khơng sạch” tất nhiên nơng nghiệp khơng bền vững, vì: - Nơng sản làm sử dụng nhiều phân hố học, thuốc trừ sâu, chất kích thích, thuốc bảo quản phụ gia chế biến thường có chất lượng dinh dưỡng kém, độ cảm quan thấp, tăng tỷ lệ nước, chứa dư lượng hoá chất độc hại - Các loại hoá chất dùng nông nghiệp không làm nhiễm bẩn nông sản mà cịn gây nhiễm lâu dài đến mơi trường đất, nước, khơng khí, làm suy giảm tài ngun sinh học (chế độ độc canh nạn ô nhiễm làm mát nguồn gen quý giá cho tương lai) - Tác động tiêu cực lên sức khoẻ người sử dụng hoá chất (do thiếu phương tiện bảo hộ lao dộng phù hợp), tích lũy thể người tiêu dùng Phấn đấu cho sống no đủ, xố đói giảm nghèo tăng cường sức khoẻ người vấn đề không tách rời Muốn có sức khoẻ thức ăn nước uống phải đảm bảo chất lượng dinh dữơng không bị ô nhiễm Nơng nghiệp NNBV có giá trị thực tiễn, gia đình, cộng đồng thực Nông nghiệp NNBV phải nằm hệ thống chiến lược toàn xã hội, xuất phát từ tư tưởng lãnh đạo sách quốc gia liên quốc gia: - Giáo dục người sống có đạo đức, có trách nhiệm với đồng loại, với hưng thịnh Trái đất; có sống đại thấm nhuần tính nhân văn cao cả, khơng lãng phí, ích kỷ, khơng ly cộng đồng, nêu cao sắc dân tộc - Phát triển sản xuất nông nghiệp (hiểu theo nghĩa rộng gồm lâm nghiệp, ngư nghiệp) tuân theo quy luật thiên nhiên, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương, bảo tồn tính đa dạng, du nhập thận trọng giống, lồi thích nghi, thực chế độ đa canh ln canh - Khơng ngừng cải thiện độ phì nhiêu nâng cao sức sản xuất đất - Có biện pháp nghiêm ngặt khuyến khích sản xuất sản phẩm sạch, bảo vệ môi trường sử dụng hợp lý tài nguyên 6.4 NNBV mặt xã hội NNBV mặt xã hội nói đến cách sống cộng đồng NNBV ý đến vùng sinh học, coi việc xây dựng vùng sinh học giải pháp cho nhiều vấn đề trị kinh tế-xã hội Vùng sinh học cộng đồng dân cư sống vùng tự nhiên có địa giới quy định đường xá, sơng ngịi, dãy núi, ngơn ngữ, tín ngưỡng 82 Vùng sinh học có quy mơ đủ để phần lớn nhu cầu cư dân đảm bảo phạm vi vùng Mặc dù khu đất gia đình thiết kế xây dựng theo kiểu bền vững, chất bền vững thuộc vùng sinh học, lâu dài vùng sinh học tiếp cận đảm bảo tính bền vững mà cá nhân khơng thể làm Mỗi vùng sinh học phát triển theo đạo đức riêng nó, ví dụ: - Bảo vệ phát triển đặc điểm tự nhiên tăng cường tính bền vững vùng sinh học - Phát triển tài nguyên sinh học, đề cao tính nhân văn vùng sinh học - Tạo điều kiện cho người có điều kiện sử dụng đất đai hợp lý vùng Những nguyên lý để thực đạo đức là: - Phát triển tính bền vững vùng sinh học ưu tiên số - Giữ vững lưu thông tạo hệ thống truyền thơng nhanh chóng vùng -Tất người vùng phải gắn bó với tổ chức địa phương Tính bền vững vùng sinh học đánh giá việc giảm bớt nhập xuất vào-ra khỏi vùng Của cải vùng tính tăng trưởng tài nguyên sinh học (ví dụ tăng tính đa dạng thực vật động vật, phát triển vườn hay khu rừng cộng đồng, phát triển vùng rừng ngoại ô ) Cùng với tăng thêm cải phát triển tiềm nhân dân, khả hợp tác có hiệu với Sự thịnh vượng vùng sinh học trước hết cách làm ăn hợp tác sau cạnh tranh lành mạnh vùng Việc quản lý vùng sinh học thực theo quy ước toàn thể cư dân vùng xây dựng lên tự giác chấp hành Cơ quan quản lý vùng sinh học có ba nhiệm vụ: (1) hướng dẫn cho cư dân biết làm để đảm bảo tính bền vững vùng; (2) huấn luyện, đào tạo cho họ biết cách làm thích hợp có lợi nhất; (3) sản xuất vào nề nếp phải hướng cách phát triển để thoả mãn nhu cầu mở rộng sản xuất Việc quản lý cịn chun theo lĩnh vực (sản xuất lương thực, giáo dục ) Mỗi tổ chức, tài nguyên phải bố trí theo tiêu chuẩn phù hợp với đạo đức vùng Ví dụ, thực phẩm phải tuân theo tiêu chuẩn sau: - Tính địa phương: thực phẩm sản xuất chế biến địa phương - Phương pháp sản xuất: thực phẩm sản xuất với nguyên liệu hữu khơng có chất độc diệt sinh vật - Giá trị dinh dưỡng: thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao phải ưư tiên Trong việc phát triển vùng sinh học, cần có quan điểm 83 phát triển kinh tế, đầu tư, quyền sử dụng đất đai Hệ thống kinh tế dựa chủ yếu vào việc sử dụng tài ngun khơng có khả tái sinh tự nhiên, phần lớn bị hao mịn gây nhiễm q trình sử dụng, với mục đích cuối mang lại lợi nhuận tối đa Trong NNBV, cần phải xây dựng hệ thống kinh tế (hệ thống “xanh”) đặt hoạt động kinh doanh mối liên quan với xã hội, với sinh thái học đạo đức Trong hạch tốn lợi nhuận, đồng thời phải tính ln đến “giá” phải trả mặt môi trường xã hội Một vùng sinh học phải có tác dụng tích cực việc hỗ trợ cho gia đình nghèo, bất hạnh tự cấp nhu cầu họ Hướng dẫn họ cách làm ăn, giúp họ điều kiện cần thiết ban đầu gây mầm mống cho khả tự túc họ Tổ chức hình thức huy động vốn cho vay luân chuyển, xây dựng hợp tác xã tiêu thụ, mơ hình doanh nghiệp thương mại địa phương (Local Enterprise Trading Scheme-LETS) biện pháp có hiệu nhiều nơi Quyền sử dụng đất để giải nhu cầu người dân phải coi quyền tự nhiên người Quyền sử dụng đất phải liền với trách nhiệm không làm suy thoái đất nghĩa vụ làm cho đất ngày thêm tươi tốt, sử dụng đất phương tiện kinh doanh lợi nhuận Một vùng sinh học nghèo cư dân hành động theo cách làm giảm khả tự giải nhu cầu cho cải tích luỹ tiền bạc sở hữu Người ta cho nhu cầu người bao gồm: thức ăn, nước uống, bảo vệ (bao gồm chỗ ở), yêu mến, thông cảm, làm việc, sáng tạo, giải trí, phát triển cá tính, tự Của cải, theo quan niệm nhiều người, là: thu nhập, sức khoẻ, chất lượng khối lượng công việc, chất lượng môi trường sống, an toàn cá nhân xã hội, thoải mái tình cảm tinh thần Câu hỏi ơn tập Có giai đoạn phát triển sản xuất nơng nghiệp? Đặc trưng giai đoạn gì? Nêu khuynh hướng phát triển sản xuất nơng nghiệp? Phân tích ưu nhược điểm khuynh hướng này? Nêu nội dung tối ưu hố sản xuất nơng nghiệp? Mơ hình sinh thái gì? Nêu bước xây dựng mơ hình? Trong hai loại mơ hình: Mơ hình tạo suất trồng mơ hình HSTNN; mơ hình có tính phân tích cao hơn? Mơ hình phản ánh hệ sinh thái gần với thực tế hơn? Giải thích sao? Nêu nguyên lý, nội dung nguyên tắc điều khiển? Các bước phân vùng sinh thái nơng nghiệp gì? 84 Thế bố trí hệ thống trồng hợp lý? Các nguyên tắc áp dụng việc xác định hệ thống trồng hợp lý? Thế quản lý dịch hại tổng hợp? Quan điểm bảo quản lý dịch hại tổng hợp gì? Tại nói quản lý dịch hại tổng hợp biện pháp sinh thái học? 10 Nêu hướng điều khiển HSTNN? 11 Phát triển bền vững gì? Nêu điều kiện để phát triển NNBV? 12 Nêu đạo đức nguyên lý NNBV? 13 Nêu nguyên tắc xây dựng NNBN? 14 Lấy số ví dụ hệ thống nơng nghiệp bền vững Việt nam ? Phân tích mối tương tác yếu tố hệ thống góc độ sinh thái học? 85 Tài liệu Tham Khảo 1.Trần kiên, Phan Nguyên Hồng, 1990 Sinh thái học đại cương nxb Gd Lê Văn Khoa, 1999 Nông nghiệp Môi trường Nhà xuất GD Hà Nội Cao Liêm -Trần Đức Viên, 1990 Sinh thái học nông nghiệp Bảo vệ môi trường (2 tập) Nhà xuất Đại học Giáo dục chuyên nghiệp Hà Nội Nguyễn Văn Mấn, 1996 Phổ cập kiến thức hệ sinh thái VAC Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội 5.Thái Phiên, Nguyễn tử Siêm (chủ biên), 1998 Canh tác bền vững đất dốc Việt Nam (Kết nghiên cứu giai đoạn 1990 - 1997) NXB NN Hà Nội Mollison B R M Slay, 1994 Đại cương nơng nghiệp bền vững (bản dịch Hồng Văn Đức) Nhà xuất NN Joy Tivy, 1990 Agricultural Ecology Longman Group Publisinh House Trần Đức Viên, Phạm Văn Phê, Ngô Thế Ân, 2003 Sinh thái học nông nghiệp NXB ĐHSP 86 ... Hệ sinh thái nước ngọt: - Hệ sinh thái nước đứng: - Hệ sinh thái nước chảy (sông, suối,…): Hệ sinh thái nông nghiệp: Vùng sản xuất nông nghiệp sở sản xuất nông nghiệp nông trường, hợp tác xã nông. .. sinh thái nông nghiệp a) Sơ lược hoạt động hệ sinh thái nông nghiệp Cũng hệ sinh thái khác, hệ sinh thái nông nghiệp hệ thống chức năng, hoạt động theo qui luật định Trong nội hệ sinh thái nơng nghiệp. .. sinh thái nông nghiệp Hệ sinh thái nông nghiệp hệ sinh thái người tạo trì dựa quy luật khách quan tự nhiên, với mục đích thoả mãn nhu cầu nhiều mặt ngày tăng Hệ sinh thái nông nghiệp hệ sinh thái