Bài giảng Hệ sinh thái nông nghiệp

H SINH THÁI NÔNG NGHI PỆ Ệ NHÓM 6 Các n i dung :ộ  Quan ni m v h sinh thái nông nghi p; ệ ề ệ ệ  Đ c đi m và nh ng ho t đ ng c b n c a h ặ ể ữ ạ ộ ơ ả ủ ệ sinh thái nông nghi p;ệ  Chu trình v t ch t trong các h sinh thái nông ậ ấ ệ nghi p; ệ  Các tính ch t c a h sinh thái nông nghi p.ấ ủ ệ ệ Quan đi m v HSTNNể ề  H sinh thái nông nghi p (HSTNN) là:ệ ệ - HST do con ng i t o ra và duy trì d a trên ườ ạ ự các quy lu t c a t nhiên.ậ ủ ự - V i m c đích th a mãn nhu c u trên nhi u ớ ụ ỏ ầ ề m t và ngày càng tăng c a con ng i.ặ ủ ườ  HSTNN t ng đ i đ n gi n và đ ng nh t v ươ ố ơ ả ồ ấ ề c u trúc nên nó kém b n v ng, d phá v .ấ ề ữ ễ ỡ Vì v y:ậ  HSTNN đ c duy trì trong s tác đ ng th ng ượ ự ộ ườ xuyên c a con ng i đ b o v HST mà con ủ ườ ể ả ệ ng i đã t o ra và cho là h p lý.ườ ạ ợ  Thành ph n HSTNN:ầ 1. SV s n xu tả ấ 2. SV tiêu thụ 3. SV phân h yủ 4. MT vô sinh  M c đích là t o ra năng su t kinh t nên đ i t ng ụ ạ ấ ế ố ượ chính c a HSTNN là: cây tr ng, v t nuôi.ủ ồ ậ  CÂY TR NG V T NUÔIỒ Ậ  Do đó: khi nghiên c u HSTNN c n đ t nó trong ứ ầ ặ nh ng nguyên lý ho t đ ng c a h th ng.ữ ạ ộ ủ ệ ố Ch c năng c b n:ứ ơ ả  Chuy n hóa l ng v t ch t do con ng i và ể ượ ậ ấ ườ thiên nhiên cung c p đ t o thành l ng th c ấ ể ạ ươ ự và th c ph m; cùng r t nhi u tác đ ng khác ự ẩ ấ ề ộ t i MT.ớ  HSTNN th ng đ c chia ra thành các HST ườ ượ ph sau:ụ 1. Đ ng ru ng cây hàng năm ồ ộ 2. V n cây lâu năm hay r ng nông nghi pườ ừ ệ 3. Đ ng c chăn nuôiồ ỏ 4. Ao cá 5. Khu v c dân c .ự ư Trong các HST ph k trên thì:ụ ể  H sinh thái đ ng ru ng chi m ph n l n nh t ệ ồ ộ ế ầ ớ ấ và quan tr ng nh t c a HSTNN.ọ ấ ủ  HST cây lâu năm cũng gi ng v i HST r ng.ố ớ ừ  HST đ ng c cũng đ c nghiên c u nhi u vì ồ ỏ ượ ứ ề tinh ch t cũng g n gi ng v i HST t nhiên.ấ ầ ố ớ ự M t s h th ng ph nh h n và các ộ ố ệ ố ụ ỏ ơ y u t c a h th ng:ế ố ủ ệ ố  H th ng ph khí t ng: b c x m t tr i, ệ ố ụ ượ ứ ạ ặ ờ nhi t đ , m a, gió, CO2, O2…ệ ộ ư  H th ng ph đ t: n c, không khí, ch t h u ệ ố ụ ấ ướ ấ ữ c , vsv, ch t khoáng…ơ ấ  H th ng ph cây tr ngệ ố ụ ồ  H th ng ph qu n th sinh v t c a ru ng ệ ố ụ ầ ể ậ ủ ộ cây tr ngồ  H th ng ph bi n pháp kĩ thu t.ệ ố ụ ệ ậ K t lu n:ế ậ  T t c các h th ng và y u t k trên tác ấ ả ệ ố ế ố ể đ ng l n nhau và cu i cùng d n đ n vi c t o ộ ẫ ố ẫ ế ệ ạ thành năng su t sinh v t và năng su t kinh t ấ ậ ấ ế c a ru ng cây tr ng.ủ ộ ồ  HSTNN có thành ph n c b n là các cây ầ ơ ả tr ng,v t nuôi t ng tác v i nhau và đ t d i ồ ậ ươ ớ ặ ướ s qu n lí c a con ng i trong đi u ki n v t ự ả ủ ườ ề ệ ậ t , công ngh và nh h ng c th b i th ư ệ ả ưở ụ ể ở ị tr ng.ườ Ho t đ ng c a HSTNNạ ộ ủ  B c x m t tr iứ ạ ặ ờ CO2 N c, N, Pướ L ng th c, th c ph mươ ự ự ẩ Phân bón, thu c hóa h cố ọ Nhiên li uệ Th c ph mự ẩ Lao đ ngộ L ngươ Th cự Th c ph mự ẩ Lao đ ngộ Phân bón Th c ự ph mẩ Thu cố Th c ănứ b sungổ B C X M T TR IỨ Ạ Ặ Ờ PHI NÔNG NGHI PỆRU NG CÂY TR NGỘ Ồ CHĂN NUÔIDÂN CƯ Lao đ ngộ Phân bón L ng th cươ ự TĂ gia súc Chu trình v t ch t trong HSTNNậ ấ T t c các nguyên t trong HST luôn chuy n ấ ả ố ể đ ng theo m t vòng tròn t môi tr ng ngoài ộ ộ ừ ườ vào sinh v t. Khi sinh v t ch t đi, vi sinh v t ậ ậ ế ậ phân gi i và tr l i các nguyên t đó cho môi ả ả ạ ố tr ng ngoài thành m t vòng tu n hoàn.ườ ộ ầ KHÁI NI MỆ -Chu trình v t ch t c a ch t khí:ậ ấ ủ ấ -Chu trình v t ch t c a ch t r n :ậ ấ ủ ấ ắ C O2 N P S H2O PHÂN LO IẠ  Chu trinh cacbon : SV d d ngị ưỡ Xác ch t,ch t th iế ấ ả SV t d ngự ưỡ CO2 trong khí quy nể VSV phân gi iả L aửL aử Ng iườ khai thác Quang h pợ Hô h pấ Hô h pấ Than đá d u mầ ỏ Các chu trình v t ch tậ ấ  Chu trình Oxi : CO2 Oxi trong khí quy nể Đ ng v tộ ậ trong chu i TĂỗ Sinh v tậ t d ngự ưỡL aử Hô h pấ Hô h pấ Q h pợ  Chu trình Nit :ơ Nit h u cơ ữ ơ Nit h u cơ ữ ơ Nit vô cơ ơ Nit khí quy nơ ể Nit vô cơ ơ Tr m tích t o thành do l aầ ạ ử Đ T LI NẤ Ề Đ I D NGẠ ƯƠ R a trôiử C đ nh Nitố ị ơ C đ nh Nitố ị ơ  Chu trình P : P trong H2O,đ tấ Photphat vô cơ Chu i TĂ,ỗ xác ch tế VSV Tích lũy trong tr m tíchầ Phong hóa L aử SV t d ngự ưỡ  Chu trình S : - M t l ng nh S d ng SOộ ượ ỏ ở ạ 2 trong không khí do đ t ch t có sunfua.ố ấ -Ch y u các th c v t ch s d ng S d ng ionủ ế ự ậ ỉ ử ụ ở ạ -ion SO4 b m t đ t đ c vi khu n h p th r i ở ề ặ ấ ượ ầ ấ ụ ồ chuy n thành nhóm thiol c a axit amin và đ m, m t ể ủ ạ ộ ph n đ c chuy n qua b c dinh d ng khác, hay ầ ượ ể ậ ưỡ gi i phóng kh i xác ch t( Hả ỏ ế 2S). H2S SO4 -H2S co th thay th Hể ế 2O làm nguyên li u s n ệ ả xu tt hyđratcacbon :ấ 6CO2 + H2S C6H12O6 + 6H2O +12S Y m khíế Vi khu nẩ as h ng ngo iồ ạ TV s d ngử ụ Nhóm thiol-SH SO4- H2S Oxh trong đk y mế khí  Chu trình H2O : N c ng mướ ầ Th c v tự ậ Đ i d ngạ ươ Mây Dòng ch yả Dòng ch yả Ng m ầ xu ngố H i n cơ ướ B c h i ố ơ n cướ M aư Bù h i ơ n cướ Tính ch t c a HSTNNấ ủ HSTTN  Kéo dài s s ng c a các c ng ự ố ủ ộ đ ng sinh v t trong đó; ồ ậ  Có s tr l i h u nh hoàn ự ả ạ ầ ư toàn ch t h u c , ch t khoáng ấ ữ ơ ấ trong sinh kh i c a các v t ố ủ ậ s ng trong đ t – Chu trình v t ố ấ ậ ch t đ c khép kín;ấ ượ  T ph c h iự ụ ồ  Ph c t p/đa d ng v thành ứ ạ ạ ề ph n loàiầ HST NN  Cung c p cho con ng i ấ ườ các s n ph m cây tr ng, v t ả ẩ ồ ậ nuôi;  Sinh kh i c a cây tr ng và ố ủ ồ v t nuôi b l y đi kh i HST – ậ ị ấ ỏ Chu trình v t ch t không ậ ấ khép kín;  Do con ng i t o ra; ườ ạ  S l ng v t nuôi và cây ố ượ ậ trông đ n gi n; ơ ả HS TN HST NN Chu trình dinh d ng trong HSTNN ưỡ (ngu n: Tivy, 1987)ồ Mùn hoá Khoáng hoá Phong hoá Cố đ nhị H uữ Cơ Vô cơ Bay hơi Ph nả nitrate hoá B iụ Xói mòn R aử trôi Phân chu ngồ Từ khí quy nể Cố đ nhị đ mạ Phân vô cơ T iướ tiêu V t nuôiậ Cây tr ngồ T nồ d ư câ y tr ngồ H út từ đ tấ Ph ân c hu ôn g fP hâ n ch Th cứ ăn gia súc Cây tr ngồ khác H tạ gi ngố Từ khí quy nể B cố hơi qua phân chu ngồ Th cứ ăn gia súc Rác khô S khác bi t gi a HST r ng t ự ệ ữ ừ ự nhiên và HSTNN Ch tiêuỉ H sinh thái r ng t nhiênệ ừ ự H sinh thái nông nghi pệ ệ Tính đa d ngạ Nhi uề loài và cân b ngằ sinh h cọ gi aữ các loài. Có tính b nề v ngữ cao, chỉ số đa d ngạ : 150 loài/ha Ít loài, đ cộ canh v iớ năng su tấ cao làm suy thoái đa d ngạ loài. Thi uế cân b ngằ sinh h cọ . Thành ph nầ loài không nổ đ nhị và kém b nề v ngữ D chị b nệ h Không ho cặ ít khi bùng phát d chị sâu, b nhệ h iạ . Khi có d chị h iạ bùng phát thì chỉ gây h iạ c cụ bộ nhờ tính đa d ngạ loài và phân bổ không đ ngồ nh tấ . Th ngườ xuyên phát d chị sâu b nhệ do m tấ cân b ngằ sinh thái và cây tr ngồ r tấ m nẫ c mả v iớ sâu b nhệ , tính kháng th pấ . D chị b nhệ phát sinh th ngườ gây h iạ trên di nệ r ngộ do cây tr ngồ phân bố đ ngồ nh tấ . Độ phì nhiêu c aủ đ tấ Độ phì nhiêu c aủ đ tấ tăng d nầ và b nề v ngữ nhờ có sự hoàn trả ch tấ h uữ cơ. S nả xu tấ sinh kh iố l nớ và tối ưu, g pấ 2-2,5 lân so v iớ HSTNN Độ phì nhiêu c aủ đ tấ bị gi mả sút do xói mòn và do không đ cượ hoàn trả, mà ng cượ l iạ bị thu láy h uầ h tế qua sinh kh iố . S nả xuất sinh kh iố th pấ và lệ thu cộ nhi uề vào năng l ngượ bổ sung nhân t oạ Ngu n:ồ Ph m Bình Quy n, HSTNN và phát tri n b n v ngạ ề ể ề ữ M t s hình nhộ ố ả Cây ăn th t Inđonêxiaị ở RU NG B C THANGỘ Ậ S đ h th ng th b c c a HSTNN và ơ ồ ệ ố ứ ậ ủ HSTTN (Conway, 1985) Hệ sinh thái tự nhiên Hệ sinh thái nông nghi pệ Qu nầ xã Hệ cây tr ngồ Qu nầ thể Cây tr ngồ Cơ thể Cơ quan Mô Tế bào Gen Nhi mễ s cắ thể Mô hình dòng v n chuy n trong ậ ể HSTNN (ngu n: Tivy, 1981)ồ Ngu n ồ tr c ti p ự ế Nhân công và s cứ Nhiên li uệ Đi nệ năng Ngu n gián ti p ồ ế H TH NG Ệ Ố S N XU TẢ Ấ Th cự v tậ Đ ngộ v tậ Ch tấ th iả Gi ngố Phân bón Thu cố di tệ cỏ Máy móc N cướ Năng l ngươ MT Thành ph n, ch c năng và các chi n l c tăng c ng ầ ứ ế ượ ườ đa d ng sinh h c trong các h sinh thái nông nghi pạ ọ ệ ệ Tăng cư ngờ xen canh, nông lâm k tế h pợ , luân canh, cây che bóng, không làm đ tấ , ủ phân, phân xanh, bón phân h uữ cơ, ch nắ gió Ch cứ năng tổ h pợ gen qua thụ ph nấ Ki mể soát qu nầ thể bi nệ pháp sinh h cọ Sự c nhạ tranh v iớ các loài xâm l nấ các loài thiên đ nhị và cỏ d iạ C uấ trúc c aủ đ tấ ; Chu trình dinh dư ngỡ Sự phân gi iả , sự b tắ m iồ và chu trình dinh dư ngỡ Chu trình dinh dư ngỡ và di tệ trừ sâu b nhệ ĐA D NGẠ SINH H CỌ HỆ SINH THÁI NÔNG NGHI PỆ Các loài thụ phấn Loài b tắ m iồ và ký sinh Loài ăn cỏ Cỏ d iạ hoang dã Giun đ tấ ĐVĐ trung bình ĐVĐ cỡ nhỏ M i quan h gi a đa d ng sinh h c ch y u và đa d ng sinh ố ệ ữ ạ ọ ủ ế ạ h c ph tr duy trì các ch c năng h sinh tháiọ ụ ợ ứ ệ Qu nả lý hệ sinh thái nông nghi pệ Đa d ngạ sinh h cọ chủ y uế Đa d ngạ sinh h cọ c aủ khu v cự Đa d ngạ sinh h cọ ‘Ph tr ’ụ ợ T oạ đi uề ki nệ thúc đ yẩ Ch cứ năng hệ sinh thái như ki mể soát sâu h iạ và tu nầ hoàn dinh d ngưỡ Thúc đ yẩ Thúc đ yẩ nh h ng c a các ph ng th c qu n lý HSTNN & các ki u Ả ưở ủ ươ ứ ả ể canh tác làm tăng tính đa DSH các loài thiên đ ch & gi m m c ị ả ứ đ phong phú c a sâu h iộ ủ ạ GI M ĐA D NG LOÀI THIÊN Đ NH, TĂNG S L NG QU N TH SÂU H IẢ Ạ Ị Ố ƯỢ Ầ Ể Ạ Canh tác truy n th ngề ố Lo i b h t ạ ỏ ế c d iỏ ạ Đ c canhộ Phân hoá h cọ Ho t đ ng canh tácạ ộ Thu c tr sâuố ừ QU NẢ LÝ HỆ SINH THÁI Đa d ngạ hoá sinh h cọ Qu nả lý ph cụ h iồ đ tấ Gi mả sự can thi pệ vào đ tấ tr ngồ tr tọ Vành đai cây làm nơi chú nẩ Đa canh Luân canh Vành đai cây ch nắ gió TĂNG C NGƯỒ TÍNH ĐA D NG LOÀI THIÊN Đ NH, Ạ Ị GI MẢ M TẬ Đ QU N TH SÂU H IỘ Ầ Ể Ạ 6 đ c tính c b n c a HSTNN ặ ơ ả ủ (M ng l i nghiên c u HSTNN các tr ng Đ i h c Đông Nam Á)ạ ướ ứ ườ ạ ọ 1. Năng su tấ 2. n đ nhỔ ị 3. B n v ngề ữ 4. T trự ị 5. Công b ngằ 6. H p tácợ