Chuyên Đề Hệ sinh thái nông nghiệp

1. Đặt vấn đề

Hệ sinh thái nông nghiệp là một tổng thể bao gồm môi trường và những quần thể sinh vật (cây trồng, vật nuôi, cây rừng), các sinh vật gây hại (sâu, bệnh, chuột, cỏ dại, sinh vật gây bệnh cho vật nuôi, vv.), các sinh vật có ích, đất, nước, khí hậu, con người, môi trường này được hình thành và biến đổi đều do hoạt động của con người. Mỗi hệ sinh thái phải có một tính đồng nhất nhất định về các điều kiện vật lí, khí tượng, hoá học, thực vật học và động vật học. Các thành phần trong HSTNN có chức năng riêng và góp phần chu chuyển vật chất, năng lượng, các thành phần đó có quan hệ chặt chẽ và thống nhất, có phản ứng hệ thống với mọi loại hình tác động.

Những nghiên cứu về HSTNN thực hiện trên hai đối tượng: 1) Nghiên cứu bản thân sinh vật trong mối quan hệ với môi trường xung quanh; sự phân bố của sinh vật ấy phụ thuộc vào các nhân tố sinh thái học, ảnh hưởng của môi trường đến hình thái và sinh lí của loài sinh vật được nghiên cứu. 2) Nghiên cứu không chỉ trên một loài sinh vật mà trên quần thể các loài sống trong một môi trường nhất định; không chỉ mô tả các loài mà còn cố gắng giải thích sự tiến hoá của chúng phụ thuộc vào những đặc điểm của môi trường. Nghiên cứu một hệ sinh thái bắt đầu từ phân tích các đặc điểm của môi trường, đến phân tích sự tiến hoá của các quần thể sống (động thái của các quần thể), cuối cùng nghiên cứu tác động của con người đến hệ sinh thái.

Trong hoạt động sản xuất phải thấy rằng, chúng ta không chỉ sử dụng tài nguyên của chúng ta, mà chúng ta còn đang vay mượn tài nguyên của con cháu chúng ta nữa. Hiện nay, nền sản xuất NN trên thế giới hiện đang phát triển theo hai hướng: NN năng lượng và NN sinh thái. NN thâm canh với các giống mới năng suất cao, sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch (phân bón, thuốc trừ sâu hóa học, các chất kích thích tăng trưởng, v.v .) đã làm cho con người phải đối đầu với nhiều tiêu cực về môi trường: ô nhiễm đất và nước, suy thoái đất, độc canh, đầu tư lớn, sự suy giảm chất lượng cuộc sống . HST nhiệt đới vốn cân bằng một cách mỏng manh rất dễ bị đảo lộn bởi các phương thức canh tác phản tự nhiên. Điều đó đã buộc con người phải chuyển hướng sản xuất NN theo hướng sử dụng hợp lí tài nguyên và bảo vệ môi trường, thỏa mãn các nhu cầu của thế hệ hiện tại nhưng không làm phương hại đến nhu cầu của các thế hệ tương lai, đó là mục tiêu của việc xây dựng và phát triển nền NN bền vững, và đó cũng là lối đi cho tương lai.

2. Các khái niệm

Sinh thái, hiểu một cách đơn giản là trạng thái sống, dạng sống, kiểu sống. Nó là môn khoa học về quan hệ của sinh vật hoặc nhóm sinh vật với môi trường xung quanh. Nội dung của sinh thái học, chủ yếu nghiên cứu đặc điểm các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật và sự thích nghi của chúng với các điều kiện ngoại cảnh; nghiên cứu nhịp điệu sống của cơ thể liên quan với các chu kỳ ánh sáng (ngày – đêm), các chu kỳ địa lý của trái đất – chủ yếu chế độ vũ - nhiệt; nghiên cứu điều kiện hình thành quần thể và những đặc điểm cơ bản trong mối quan hệ nội bộ quần thể như: mật độ phân bố, sinh trưởng, sinh sản, tử vong và giữa quần thể với môi trường thể hiện sự biến động – điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể; nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã, mối quan hệ giữa các loài, quá trình biến đổi của các quần xã theo không gian và thời gian qua các loại diễn thế (succession); nghiên cứu sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong quần xã, giữa quần xã và ngoại cảnh thể hiện qua các chuỗi và lưới thức ăn; nghiên cứu những nhân tố vô cơ cần thiết cho sinh vật tham gia vào chu trình sinh địa hóa trong thiên nhiên và từ đó xác định rõ mối tương tác giữa các nhân tố làm nâng cao năng suất sinh học của các quần xã sinh vật. Ứng dụng các kiến thức sinh thái học vào việc nghiên cứu bảo vệ, sử dụng và phát triển tài nguyên. Mọi hoạt động kinh tế – xã hội đều có quan hệ tới môi trường; nếu sử dụng tài nguyên một cách tùy tiện và bất chấp các quy luật, thì có thể đạt được một số yêu cầu trước mắt nhưng sẽ gây ra hậu quả lâu dài đến nguồn tài nguyên và môi trường sống.

Tất cả các sinh vật ở khu vực nhất định tác động qua lại với môi trường vật lý (vô sinh) bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng, với sự đa dạng về loài và chu trình tuần hoàn vật chất trong mạng lưới, được gọi là hệ sinh thái hay hệ thống sinh thái. Ví dụ: Hệ sinh thái rừng ngập mặn, hệ sinh thái rừng nhiệt đới ẩm mưa mùa, hệ sinh thái rừng úng phèn, hệ sinh thái đầm lầy, hệ sinh thái san hô đáy biển

Ngoài các hệ sinh thái tự nhiên – mà đặc điểm tính chất của nó không có hay ít có sự can thiệp của con người, còn có hệ sinh thái nhân tạo, tức các hệ sinh thái do con người đã tác động làm nó biến đổi đi hoặc do con người tạo ra, như các hệ sinh thái nông nghiệp – ruộng lúa, vườn cây ăn trái, rừng cây công nghiệp, ruộng rau màu, cánh đồng cỏ chăn nuôi

Hệ sinh thái nông nghiệp là hệ sinh thái tương đối đơn giản về thành phần và thường đồng nhất về cấu trúc, cho nên khó bền vững. Tuy nhiên, năng suất sinh vật (rễ, thân , lá, quả ) và năng suất kinh tế của ruộng vườn là mục đích hoạt động chủ yếu của con người, lại phụ thuộc vào hệ thống các nhân tố vô sinh như thời tiết-khí hậu, bao gồm: bức xạ mặt trời, nhiệt độ, lượng mưa, ẩm độ không khí, gió, lượng khí O2, CO2 và các yếu tố vô cơ khác; các nhân tố hữu sinh như đất, nước, bao hàm các chất hữu cơ, động vật và hệ vi sinh vật trong đất; các yếu tố quần thể sinh vật bao gồm cây trồng, vật nuôi, các loài cỏ dại, côn trùng, nấm bệnh ; và hệ thống các biện pháp kỹ thuật canh tác từ giống, làm đất, gieo trồng, chăm sóc, bón phân, phòng chống và diệt trừ sâu bệnh hại, đến thu hoạch, bảo quản, chế biến và tiêu thụ nông sản phẩm trên từng hệ sinh thái nông nghiệp đó.

Sinh thái môi trường nông thôn được hiểu là một thánh phần của môi trường tự nhiên, trong đó được cấu thành bởi các yếu tố vật chất hạ tầng (nhà cửa, vườn tược, ruộng đồng, đường giao thông, .), các phương tiện (công cụ máy móc phục vụ sản xuất nông nghiệp), trong đó trọng tâm là nông dân và công nhân sản xuất nông nghiệp với những hoạt động sản xuất nông nghiệp, cảnh quan nông thôn. Các yếu tố trên được quan hệ với nhau bằng dây chuyền thực phẩm và dòng năng lượng. Ngoài hoạt động sản xuất còn có những hoạt động văn hóa xã hội, tập quán, tình cảm xóm làng của người nông dân.