[EBOOK] GIÁO TRÌNH NÔNG HỌC ĐẠI CƯƠNG, PGS. TS. TRỊNH XUÂN NGỌ (CHỦ BIÊN) VÀ PGS. TS. ĐINH THẾ LỘC, TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH

Trồng trọt đã sử dụng “Quá trình đầu tiên của việc tạo ra tất cả các chất hữu cơ” mà trước hết là sự sản xuất vật chất của cây xanh. Chính vì vây mà nó đã có ý nghĩa ngay từ thời kỳ đầu tiên trong các hoạt đông s ống của con người. Bắt đầu từ nền văn minh thời cổ đại ở Châu á và ở Bắc Phi cũng như ở thời kỳ trước công nguyên thì các thành tựu trong lĩnh vực trồng trọt đã được công nhận môt cách thoả đáng. Những thành tựu này đã ảnh hưởng đến việc chọn lọc và thu nhận những loại cây dại nhất định để làm cây trồng ngày nay. Môt bằng chứng thuyết phục là sự thuần hoá cây dại để trở thành cây ngô trồng ngày nay. Đầu tiên từ môt cây hoang dại, con người nhận thấy ở cây đó hoa nở khá đẹp, người ta bèn đem về trồng ở vườn để làm cây hoa cảnh. Sau đó người ta phát hiện hạt có thể ăn được nên dần dần nó đã được con người thuần hoá và trở thành cây trồng - môt trong những cây cung cấp lương thực cho con người cho đến ngày nay. Tuy nhiên trên thực tế hiện nay không có dạng hoan g dại nào được tìm thấy. Điều này có liên quan đến nguồn gốc di truyền cây ngô, môt đề tài đã được tranh luận sôi nổi trong suốt hơn 50 năm qua. Trong quá trình trồng trọt, con người đã dần dần cải tiến các biện pháp kỹ thuật trồng trọt để nâng cao năng su ất chất lượng hạt ngô nhằm phục vụ ngày càng nhiều nhu cầu đối với con người của cây ngô.

Do kết quả của nó mà những tư liệu về sản xuất cây trồng được ghi lại trong kinh thánh với danh nghĩa là tư liệu nguyên thủy của thời đại trung cổ dưới dạng các thông báo về kinh nghiệm. Những thông báo này gồm những quy luật, những phương pháp quan trọng trồng trọt các loại cây trồng. Đến tận cuối thế kỷ thứ 16, đầu thế kỷ 17, những quan niệm của Aristoteles (384 -322 trước công nguyên) vẫn tồn tại, chưa có bổ sung và cũng chưa có những ý kiến phản bác. Ông cho rằng: “Trái đất là cho cây xanh cũng như đồng cỏ cho chăn nuôi ”, nó gắn liền với quan niệm cho rằng cây hút dinh dưỡng trực tiếp từ đất. Các nhà nghiên cứu Cổ La Mã đã thừa nhận vai trò của các biện pháp kỹ thuật riêng biệt như phân bón, kỹ thuật trồng trọt, như Varo công nhận ảnh hưởng tốt của việc trồng cây bô đậu. Cho đến năm 1563, Palissy, trên cơ sở những thí nghiệm của mình đã đề nghị: “Sự cần thiết phải bón thêm các chất dinh dưỡng cho đất ”. Năm 1630, Helmont và Baer từ môt thí nghiệm của mình đã rút ra kết luận: Nước là yếu tố quyết định sự sinh trưởng của cây, đó là bước ngoặt trong khoa học trồng trọt nông nghiệp. Người ta gọi khoảng thời gian từ đầu thế kỷ 17 đến cuối thế kỷ 18 là giai đoạn của việc “tìm tòi các nguyên lý của thực vật ” (Russel, 1910), Stahl (1660-1734) đại diên cho trường phái cho rằng cây trồng tổn tại bên cạnh nước có hoà tan muối của các nhiên liêu cháy - “tro”. Hales (1677 - 1761) đã thừa nhân vai trò của không khí đối với sự sinh trư ởng của cây trồng. Glauber (1603 - 1668) năm 1650 đã phát hiên ra muối của kim loại nhẹ có ảnh hưởng đến cây trồng. Woodward (1699) đã quan sát thấy rằng bên cạnh nước thì đất vườn cũng là một yếu tố sinh trưởng. Qua các quan sát thực nghiêm của mình Tull (1731) đã kết luân rằng sự kết gắn giữa các hạt đất với nhau và biên pháp làm đất là yếu tố quan trọng cho sự sinh trưởng của bộ rễ. Home (1755) đã rút ra kết luân chung là bên cạnh nước và không khí thì muối, đất và lửa là các yếu tố sinh trưởng. Sau khi Malpighi (1627-1691), Mariotte (1620 - 1684) cũng như Hales đã thừa nhân sự biến đổi hoá học của các chất dinh dưỡng đã được hút vào trong lá cây dưới ảnh hưởng đồng thời của ánh sáng và không khí thì những tiến bộ có tính chất quyết định trên lĩnh vực sin h lý thực vât thông qua việc công bố về sự đồng hoá CO2 đã xuất hiên. Những kiến thức này gắn liền với tên tuổi của Lavoisier (1743 - 1794), De Bonnet (1720 - 1793); và Priestley (1720 - 1804) cũng như những viêc làm có tính chất quyết định của Ingenhousez (1730 -1799), Senebier (1742 - 1809) và Desaussure (1762 - 1845). Từ đó dần dần người ta đã nhân ra rằng: Trên cơ sở những hiểu biết về hoạt động diễn ra trong cây mà con người có khả năng điều chỉnh cây trồng theo hướng có lợi cho con người. Nhà sinh lý học thực vât nổi tiếng người Nga (Timiriadép) có nói: “Sinh lý thực vât là cơ sở của Trồng trọt hợp lý ”.

Cùng với sự tác động của các nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học tự nhiên của đời sống thì các điều kiên cho sự phát triển nền công nghiêp hiên đại và yêu cầu của thực tế sản xuất nông nghiêp cũng được đặt ra vào đầu thế kỷ 19. Trên cơ sở những kết quả sinh động và sự thúc ép của phát triển ở Anh, Thaer (1752 -1828) nguyên là một bác sỹ, đã xuất bản công trình cơ sở của ông năm 1809: “những nguyên lý cơ bản của nền nông nghiêp hợp lý ”. Bản thảo đó được coi là một quan điểm về kinh tế học. Với danh nghĩa là người sáng lâp ra “Học thuyết mùn”, trong công trình của mình Thaer đã nhấn mạnh vai trò của thành phần hữu cơ trong đất đối với độ phì đất trên thế g iới. Sau khi Sir Humphry Davy (1814) xuất bản cuốn sách “Các nguyên tố của Nông nghiêp ở Anh ”, thì Sprengel (1787 - 1895), trên cơ sở những kiến thức và những thí nghiêm của mình đã viết cuốn: “Hoá học đối với các nhà nông nghiêp và lâm nghiêp ”, với danh nghĩa là người đi trước Liebig - người sáng lâp ra “Học thuyết khoáng”. Viêc đột phá mang tính quyết định về quan niêm dinh dưỡng của cây cũng như sự cần thiết phải bón phân khoáng cho cây, phải kể đến sáng tạo của Liebig (1803 - 1873), người sáng lâp hoá học thực nghiêm hiên đại và đã xuất bản ở Giessen (Đức) tác phẩm “Hoá học ứng dụng trong nông nghiêp và sinh lý học ” năm 1840. Liebig không chỉ đã tự mình tiến hành các thí nghiêm đồng ruộng đi vào đời sống, như các thí nghiêm cơ bản của Lawes (1814 - 1900) và Gilbert (1827 - 1901) trên cánh đổng thí nghiêm nổi tiếng đầu tiên ở Rothamsted (1843). Năm 1843, Boussingault (1802 - 1887) đã công nhân ý nghĩa của việc tổng hợp đạm thông qua cây bô đâu.

Từ nửa cuối thế kỷ 19 thì các nhà khoa học nông nghiệp chiếm ư u thế' ở rất nhiều trường Đại học tổng hợp. Trong các khoa như khoa học tự nhiên và các khoa triết học cũng xuất hiện các bô môn Nông nghiệp. Trước tiên là những kiến thức đại cương về nông nghiệp và chủ yếu là trổng trọt được giảng dạy và nghiên cứu. Sau đó các bô môn chuyên ngành quan trọng như kỹ thuật Trổng trọt hoá nông nghiệp, lai giống gia súc và trang trại cũng xuất hiện. Các cơ sở nghiên cứu được thành lập ngày càng nhiều do đó các kết quả đã không ngừng được bổ sung bằng những thí nghiệm chính xác. Các nhà khoa học sáng lập ra ngành kỹ thuật trổng trọt và canh tác học đã không ngừng khuyến khích sự phát triển của công tác nghiên cứu, do vậy mà những kiến thức đó cho đến ngày nay vẫn có vai trò quyết định của nó.

Bắt đầu từ những năm đầu của thế kỷ 20 trong trổng trọt, người ta đã nghĩ đến vai trò của giống cây trổng. Sau này nó đã trở thành môt bước ngoặt lịch sử của ngành trổng trọt trên thế giới.

-    Nếu như từ khi cây trổng được thuần hoá đến năm 1900, các giống cây trổng được sử dụng trong sản xuất là những giống bản địa, giống truyền thống năng suất thấp thì đến giai đoạn từ 1901 - 1949 người ta đã ứng dụng phương pháp chọn lọc để chọn ra từ quần thể giống địa phương (bản địa) hoặc những đôt biến tự nhiên để đưa vào sản xuất những giống cây trổng m ới tiến bô hơn giống cũ.

-    Bằng sự thừa nhận rông rãi quy luật di truyền Menden, từ năm 1950 -1960 người ta đã ứng dụng phương pháp lai hữu tính để chọn tạo ra những giống cây trổng ưu thế lai (lúa mì, ngô, lúa nước, cao lương...) đã tăng đôt biến góp phần đáng kể vào việc giảm đói nghèo trên thế giới (điển hình là ấn Đô). Từ năm 2001 cho đến nay hệ thống canh tác được gắn liền với cây trổng chuyển gen. Môt số giống cây trổng chuyển gen (ngô, đậu tương ...) hiện đã và đang đưa vào sản xuất có kết quả.

Mặc dầu có nhiều quan điểm đánh giá khác nhau về lịch sử trổng trọt trên thế giới như: quan điểm dinh dưỡn g gắn quá trình trổng trọt với dinh dưỡng của cây trổng, đặc biệt là bước ngoặt trong việc ứng dụng phân vô cơ (đạm, lân, kali); quan điểm sinh lý gắn quá trình trổng trọt với nghiên cứu ứng dụng sinh lý cây trổng; quan điểm chế biến gắn quá trình trổng trọt với sản phẩm chế biến, đặc biệt là chế biến công nghiệp v.v ...

Tuy nhiên theo Chang. T (1981) và Khush.G (1990) thì lịch sử trổng trọt thế giới nên dựa trên s ự tiến hoá của cây trổng trong đó vai trò của nhóm cây cốc (lúa mì, lúa nước, ngô, cao lương, mạch, kê .) là chủ đạo (có kết hợp xem xét đến vai trò của các yếu tố khác như đã nêu ở trên: dinh dưỡng, đất đai, sinh lý cây trổng, các biện pháp kỹ thuật trổng trọt.).

 việc khai thác có hiệu quả các giống chọn lọc. Trong giai đoạn này đánh dấu sự thay đổi vượt bậc ở cây bô đâu: nhờ chọn lọc mà phần lớn cây bô đậu đã chuyển từ hệ canh tác thân leo làm giàn sang hệ canh tác thân đứng không cần giàn. Điển hình của sự thay đổi này xảy ra ở cây đậu tương, đậu côve, đậu xanh, đậu Hà Lan ...

3.    Giai đoạn 3: Từ 1950 - 1960

ứng dụng các giống lai hữu tính.

-    Nhờ sự thừa nhân rông rãi quy luật di truyền Menden, sự hoàn thiện của các phương pháp chọn lọc thể cây lai, sự ứng dụng rông rãi ưu thế lai ở cây Ngô, cao lương mà hàng loạt giống cây trổng do lai hữu tính tạo ra đã được đưa vào sản xuất. Các giống cây trổng do lai hữu tính tạo ra ở lúa nước, lúa mì, ngô, cao lương, đại mạch... đã tạo ra sự cải thiện đáng kể về tiềm năng năng suất kéo theo sự ứng dụng rông rãi phân vô cơ (đặc biệt là Mỹ và Châu Âu).

4.    Giai đoạn 4: Từ 1961 - 2000

ảnh hưởng của các cuôc cách mạng xanh trên thế giới. Cuôc cách mạng xanh được mở đầu ở cây lúa mì và được ứng dụng rông rãi ở hầu hết các cây trổng ngắn ngày như lúa nước, ngô, cao lương, đại mạch, đậu tương, đậu côve, đậu xanh...

-    ứng dụng gen lùn trong chọn giống tạo ra giống chống đổ ngã. Chiều cao cây của các cây trổng ngắn ngày đã giảm xuống khoảng 30 -50% trong khi vẫn giữ nguyên được các yếu tố cấu thành năng suất. Cùng với việc rút ngắn thời gian sinh trưởng, cải tiến bô lá nâng cao khả năng hút đạm, đổng hoá lân và kali mà năng suất cây trổng có bước nhảy vọt.

-    Với việc ứng dụng thành công ưu thế lai ở lúa và hầu hết các cây trồng ngắn ngày khác, hệ thống canh tác thâm canh, sử dụng các biện pháp kỹ thuật tối ưu đã được thiết lập gắn liền với sử dụng rông rãi phân vô cơ, thuốc phòng trừ sâu bệnh, thuốc trừ cỏ và hệ thống luân canh cây trồng hoàn chỉnh.

5. Giai đoạn 5:

Từ năm 2001 đến nay và đang tiếp diễn. Là giai đoạn hệ thống canh tác gắn liền với cây trồng được xử lý gen.

-    Hàng loạt cây trồng được chuyển gen mục tiêu cùng chi, cùng họ thậm chí từ vi khuẩn, ra đời và nhanh chóng đưa vào sản xuất. ứng dụng các giống cây trồng xử lý gen đòi hỏi phải xác định được giá trị canh tác và giá trị sử dụng (VCU) của giống. Hệ thống canh tác tổng hợp ra đời gắn liền với sản phẩm sạch. Sản xuất theo GAP (Good Agriculture Practic) được thực thi rông rãi đáp ứng công tác chế biến và bảo quản sau thu hoạch. Đồng thời xuất hiện các biện pháp phòng trừ tổng hợp IPM và ICM đối với dịch hại sâu bệnh phá hoại cây trồng.

Có thể nói: Đây là giai đoạn mà loài người ứng dụng toàn bô các yếu tố tác đông (giống, kỹ thuật canh tác, nước, dinh dưỡng, chăm sóc, phòng trừ dịch hại, luân canh cây trồng, thu hái và chế biến nông sản phẩm, vệ sin h an toàn thực phẩm, vệ sinh môi trường...) để khai thác tối đa tiềm năng di truyền của cây trồng nhằm phục vụ lợi ích tốt nhất cho con người.

[EBOOK] GIÁO TRÌNH NÔNG HỌC ĐẠI CƯƠNG, PGS. TS. TRỊNH XUÂN NGỌ (CHỦ BIÊN) VÀ PGS. TS. ĐINH THẾ LỘC, TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH

Quý bạn đọc có thể tải ebook trên về TẠI ĐÂY.

Từ khoá: ebook, giáo trình, nông học, nông học đại cương, giáo trình nông học, giáo trình nông học đại cương, trồng trọt, trồng trọt đại cương, lịch sử ngành trồng trọt, sự phát triển của ngành trồng trọt