Luận án Nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa trong điều kiện biến đổi khí hậu vùng đồng bằng sông Cửu Long

Nội dung text: Luận án Nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa trong điều kiện biến đổi khí hậu vùng đồng bằng sông Cửu Long

1. HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HOÀNG ĐAN NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017
2. HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HOÀNG ĐAN NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 62.85.01.03 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Khắc Thời TS. Nguyễn Võ Linh HÀ NỘI - 2017
3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Đan i
4. LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến: + PGS.TS. Nguyễn Khắc Thời, Học viện Nông nghiệp Việt Nam và TS. Nguyễn Võ Linh, Viện Nghiên cứu Quy hoạch phát triển nông nghiệp, nông thôn, những ngƣời thầy hƣớng dẫn hết mực nhiệt tình, đã chỉ dạy, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. + TS. Nguyễn Trọng Uyên, TS. Bùi Thị Ngọc Dung, TS. Nguyễn Hùng Cƣờng, ThS. Trần Thị Loan, ThS. Hà Văn Định - Trung tâm Phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn; TS. Nguyễn Tuấn Anh, ThS. Đỗ Minh Phƣơng - Trung tâm Viễn thám và Quy hoạch, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp; TS. Phùng Gia Hƣng, Đại học Nông lâm Bắc Giang, TS. Trần Xuân Biên, Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội là những ngƣời đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. + Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, tập thể các thầy cô thuộc Bộ môn Trắc địa Bản đồ, Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam những ngƣời đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. + Tập thể Lãnh đạo và Nghiên cứu viên - Phân Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, Trung tâm Phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn, Trung tâm Viễn thám và Quy hoạch, Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp; Trung tâm Điều tra, đánh giá tài nguyên đất đai - Tổng cục Quản lý đất đai; Vụ Thống kê Nông lâm thủy sản, Tổng cục Thống kê; Sở Nông nghiệp và PTNT các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long đã giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực hiện nghiên cứu. + Tập thể Lãnh đạo và Công chức Vụ Kế hoạch, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã giúp đỡ và tạo điều kiện hỗ trợ cho tôi trong thời gian tôi làm nghiên cứu sinh tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. + Xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bố, mẹ, vợ, các con và bạn bè đã động viên hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu này. Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Đan ii
5. MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục bảng ix Danh mục hình xi Trích yếu luận án xii Thesis abstract xiv PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu 2 1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4. Những đóng góp mới của đề tài 3 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 4 2.1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng đất lúa bền vững 4 2.1.1. Cơ sở lý luận của việc sử dụng đất lúa bền vững 4 2.1.2. Hiệu quả sử dụng đất lúa 7 2.1.3. Tình hình sử dụng đất canh tác lúa trên thế giới và ở Việt Nam 12 2.2. Cơ sở lý luận và thực tiễn về chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất 17 2.2.1. Lý luận về chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất 17 2.2.2. Thực trạng chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất ở Việt Nam 25 2.3. Cơ sở khoa học và thực tiễn của chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa trong điều kiện biến đổi khí hậu 27 2.3.1. Biến đổi khí hậu và tác động của biến đối khí hậu đến sử dụng đất lúa 27 2.3.2. Các nghiên cứu đánh giá tác động và đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu tới sử dụng đất lúa 31 2.3.3. Kinh nghiệm chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa của một số nƣớc trên thế giới và ở Việt Nam 37 iii
6. 2.4. Một số phƣơng pháp đƣợc ứng dụng trong nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất 42 2.4.1. Phƣơng pháp đánh giá đất 42 2.4.2. Phƣơng pháp kết hợp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống đánh giá đất tự động (ALES) trong quản lý, sử dụng đất 44 2.4.3. Phƣơng pháp tối ƣu hóa trong quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp 45 2.5. Nhận xét chung và định hƣớng nghiên cứu 47 2.5.1. Nhận xét chung 47 2.5.2. Phân tích, đánh giá cụ thể những vấn đề khoa học công nghệ còn tồn tại, hạn chế và các nội dung cần đặt ra nghiên cứu, giải quyết 48 PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 3.1. Nội dung nghiên cứu 50 3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 50 3.2.1. Phƣơng pháp điều tra, thu thập thông tin, dữ liệu 50 3.2.2. Phƣơng pháp kế thừa 52 3.2.3. Phƣơng pháp phân tích không gian trong hệ thống thông tin địa lý (GIS) 52 3.2.4. Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả sử dụng đất lúa 53 3.2.5. Phƣơng pháp đánh giá đất đai 56 3.2.6. Phƣơng pháp mô hình toán tối ƣu đa mục tiêu 58 3.2.7. Phƣơng pháp xây dựng phần mềm LSG 1.0 60 3.2.8. Phƣơng pháp chuyên gia 62 3.2.9. Phƣơng pháp phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức (SWOT) 62 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 64 4.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long 64 4.1.1. Điều kiện tự nhiên 64 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 70 4.2. Thực trạng sử dụng đất lúa ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 73 4.2.1. Hiện trạng và biến động sử dụng đất lúa giai đoạn 2000 - 2015 73 4.2.2. Hiệu quả của các loại hình sử dụng đất 76 4.3. Dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long 92 4.3.1. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu cho vùng nghiên cứu 92 iv
7. 4.3.2. Dự báo ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến sử dụng đất lúa theo kịch bản biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 95 4.4. Đánh giá thích hợp đất đai hiện tại và tƣơng lai theo kịch bản biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 111 4.4.1. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 111 4.4.2. Đánh giá thích hợp đất lúa 114 4.5. Đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long theo kịch bản biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 118 4.5.1. Căn cứ khoa học và thực tiễn, quan điểm, mục tiêu và nguyên tắc đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa 118 4.5.2. Ứng dụng mô hình tối ƣu đa mục tiêu để đề xuất sử dụng đất lúa bền vững 119 4.5.3. Đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long đến năm 2020 và 2030 132 4.6. Giải pháp chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa 139 4.6.1. Các giải pháp về kỹ thuật 140 4.6.2. Đầu tƣ phát triển thủy lợi và ứng phó với biến đổi khí hậu 145 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 149 5.1. Kết luận 149 5.2. Kiến nghị 150 Danh mục các công trình đã công bố liên quan đến luận án 151 Tài liệu tham khảo 152 Phụ lục 165 v
8. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADB Ngân hàng phát triển Châu Á (Asian Development Bank) ALES Phần mềm đánh giá phân hạng thích hợp đất đai (Automated Land Evaluation System) ANLT An ninh lƣơng thực BĐCM Bán đảo Cà Mau BĐKH Biến đổi khí hậu BĐKH-NBD Biến đổi khí hậu - nƣớc biển dâng BQ Bình quân BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng BVTV Bảo vệ thực vật DEM Mô hình số độ cao (Digital Elevation Model) DHNTB Duyên hải Nam Trung bộ DSSAT Phần mềm hỗ trợ ra quyết định chuyển đổi công nghệ nông nghiệp (Decision Support System for AgroTechnology Transfer) DT Diện tích ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long ĐBSH Đồng bằng sông Hồng ĐNB Đông Nam bộ ĐTM Đồng Tháp Mƣời ĐVĐ Đơn vị đất ĐX Đông xuân GDP Tổng thu nhập quốc nội/nội địa (Gross Domestic Product) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) HT Hè thu GTSX Giá trị sản xuất IPCC Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) IRRI Viện Nghiên cứu Lúa Quốc Tế (International Rice Research Institute) vi
9. Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt KHCN Khoa học công nghệ KHKT Khoa học kỹ thuật KHTL Khoa học thủy lợi KTXH Kinh tế xã hội LMU Đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Unit) LUT Loại/kiểu sử dụng đất đai (Land utilization type) MT Môi trƣờng MTQG Mục tiêu quốc gia NBD Nƣớc biển dâng NN Nông nghiệp NQ-CP Nghị quyết – Chính phủ NTB Nam Trung bộ NTTS Nuôi trồng thủy sản PGS Phó Giáo sƣ PTNT Phát triển nông thôn QC Quảng canh QĐ-TTg Quyết định của Thủ tƣớng Chính phủ SL Sản lƣợng SPSS Phần mềm xử lý số liệu (Statistical Package for the Social Sciences) SRP Chuẩn mực canh tác lúa bền vững (Sustainable Rice Platform) SWOT Phƣơng pháp phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và thách thức (Strengths Weaknesses Opportunities Threats) TCN Tiêu chuẩn Ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TĐ Thu đông TDMN Trung du miền núi TGLX Tứ giác Long Xuyên TKNN Thiết kế nông nghiệp TNMT Tài nguyên và Môi trƣờng TP Thành phố TPCG Thành phần cơ giới vii
10. Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt TS Tiến sỹ UNCCD NAP Văn phòng Công ƣớc chống sa mạc hóa (United (United Nations Convention to Combat Desertification National Action Programme) UNEP Chƣơng trình Môi trƣờng của Liên Hợp Quốc (United Nations Environment Programme) UNFCCC Công ƣớc Khung Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (United Nations Framework Convention on Climate Change) VietGAP Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt ở Việt Nam (Vietnamese Good Agricultural Practices) WB Ngân hàng thế giới (World Bank) WMO Tổ chức Khí tƣợng Thế giới (World Meteorological Organization) viii
11. DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1. Diện tích đất canh tác và gieo trồng lúa trên thế giới 13 2.2. Diện tích đất canh tác và gieo trồng lúa các nƣớc khu vực châu Á 14 2.3. Tình hình sử dụng đất nông nghiệp và đất canh tác lúa ở Việt Nam 15 2.4. Chuyển mục đích sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2000 - 2015 của cả nƣớc 26 2.5. Dự báo tác động của mực nƣớc biển dâng ở khu vực châu Á 29 3.1. Phân cấp các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế sử dụng đất 55 3.2. Phân cấp chỉ tiêu đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trƣờng 55 4.1. Một số chỉ tiêu bình quân năm về khí hậu vùng Đồng bằng sông Cửu Long 65 4.2. Thống kê các loại đất vùng Đồng bằng sông Cửu Long 68 4.3. Tăng trƣởng giá trị sản xuất nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Cửu Long 70 4.4. Cơ cấu giá trị sản xuất nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Cửu Long 71 4.5. Hiện trạng sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long năm 2015 73 4.6. Biến động đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long giai đoạn 2000-2015 theo loại hình sử dụng đất lúa 74 4.7. Các loại hình sử dụng đất lúa ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 76 4.8. Hệ thống canh tác đất lúa phân theo vùng sinh thái ở đồng bằng sông Cửu Long 78 4.9. Các loại hình sử dụng đất lúa chính ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 79 4.10. Hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long 80 4.11. Hiệu quả kinh tế sử dụng đất lúa trên một số loại đất ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 81 4.12. Hiệu quả kinh tế canh tác 1 vụ lúa/năm trên một số loại đất ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 82 4.13. Hiệu quả kinh tế canh tác lúa - màu, lúa - tôm trên một số loại đất ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 83 4.14. Tổng hợp đánh giá hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất vùng Đồng bằng sông Cửu Long 83 ix
12. 4.15. Hiệu quả xã hội của các loại hình sử dụng đất vùng Đồng bằng sông Cửu Long 85 4.16. Tổng hợp, phân cấp đánh giá về hiệu quả môi trƣờng của các loại hình sử dụng đất 89 4.17. Tổng hợp phân cấp đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trƣờng của các loại hình sử dụng đất 91 4.18. Các loại hình và kiểu sử dụng đất đƣợc lựa chọn để đánh giá mức độ thích hợp đất đai ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long 92 4.19. Diện tích đất lúa bị ngập nƣớc biển theo kịch bản nƣớc biển dâng 12 cm và 17 cm vùng Đồng bằng sông Cửu Long 96 4.20. Diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng do mặn hóa theo kịch bản nƣớc biển dâng 12 cm và 17 cm vùng Đồng bằng sông Cửu Long 100 4.21. Diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng (mất vụ) do ngập úng nƣớc ngọt theo kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 107 4.22. Quy mô các đơn vị đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long theo hiện trạng năm 2015 và kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 113 4.23. Kết quả phân hạng thích hợp đất trồng lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long theo hiện trạng năm 2015 và tƣơng lai theo kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 117 4.24. Giá trị các hàm mục tiêu theo hiện trạng năm 2015 128 4.25. Giá trị các hàm mục tiêu theo kịch bản B2 đến năm 2020 129 4.26. Giá trị các hàm mục tiêu theo kịch bản B2 đến năm 2030 129 4.27. Kết quả tính toán bài toán tối ƣu đa mục tiêu 132 4.28. Tổng hợp đề xuất sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long theo kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 134 x
13. DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1. Biến động diện tích giữa các nhóm đất giai đoạn 2000-2015 26 2.2. Xu hƣớng biến động đất trồng lúa theo vùng thời kỳ 2000-2015 27 3.1. Mô hình chồng xếp bản đồ và cơ sở dữ liệu đính kèm 53 3.2. Các bƣớc đánh giá đất 56 3.3. Quy trình chồng xếp các bản đồ chuyên đề trong GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất (LMU) 57 3.4. Tiến trình xây dựng bản đồ phân hạng thích hợp và đề xuất sử dụng đất 57 3.5. Sơ đồ các bƣớc giải bài toán tối ƣu đa mục tiêu 60 3.6. Sơ đồ quy trình xây dựng chƣơng trình phần mềm LSG 1.0 61 3.7. Sơ đồ cấu trúc vật lý của chƣơng trình LSG 61 3.8. Sơ đồ cấu trúc logic của chƣơng trình LSG 62 4.1. Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa bị ngập nƣớc biển theo kịch bản nƣớc biển dâng 12 cm và 17 cm 97 4.2. Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng do mặn hóa theo kịch bản NBD 12 cm và 17 cm 99 4.3. Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng (mất vụ) do ngập úng nƣớc ngọt theo kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 106 4.4. Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng do biến đổi khí hậu theo kịch bản B2 đến năm 2020 và 2030 110 4.5. Giao diện phần mềm LiPS v1.11.1 128 4.6. Sơ đồ chồng xếp xây dựng bản đồ chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất 136 4.7. Sơ đồ chuyển đổi các loại đất lúa đến 2020 137 4.8. Sơ đồ chuyển đổi các loại đất lúa đến 2030 138 xi
14. TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Hoàng Đan. Tên luận án: Nghiên cứu chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa trong điều kiện biến đổi khí hậu vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 62.85.01.03 Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Mục đích nghiên cứu Đánh giá thực trạng sử dụng đất lúa, hiệu quả, mức độ thích hợp của các kiểu sử dụng đất lúa; đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) một cách hợp lý trong điều kiện biến đổi khí hậu (BĐKH), góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất, giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH. Phƣơng pháp nghiên cứu - Sử dụng phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa, các phƣơng pháp phân tích thống kê để đánh giá tình hình sử dụng và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất lúa; - Sử dụng các phƣơng pháp: kế thừa, phân tích không gian trong hệ thống thông tin địa lý (GIS), phƣơng pháp đánh giá đất đai, phƣơng pháp mô hình toán tối ƣu đa mục tiêu, phƣơng pháp chuyên gia, SWOT để phân tích, dự báo tác động của BĐKH đến sử dụng đất lúa; phân hạng thích hợp đất lúa; đề xuất sử dụng đất lúa và chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng ĐBSCL trong điều kiện BĐKH thông qua các phần mềm ArcGIS, Mapinfo, đánh giá đất tự động ALES và quy hoạch tuyến tính LiPS Kết quả chính và kết luận - Đánh giá đƣợc điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của vùng ĐBSCL. Kết quả nghiên cứu cho thấy ĐBSCL có điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất các loại nông sản hàng hóa quy mô lớn, trong đó có lúa gạo nhƣng đồng thời cũng là vùng hết sức nhạy cảm với những tác động của BĐKH. - Đánh giá đƣợc thực trạng sử dụng đất lúa ở vùng ĐBSCL. Theo kết quả nghiên cứu, năm 2015 toàn vùng có 1.910.497 ha đất lúa. Giai đoạn 2000 – 2015, diện tích đất lúa của vùng giảm 181,3 nghìn ha (giảm bình quân 0,6%/năm). Trong đất trồng lúa, có sự chuyển đổi mạnh từ đất 1 vụ sang 2 vụ và từ 2 vụ sang 3 vụ. - Đánh giá đƣợc hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trƣờng của các kiểu sử dụng đất lúa vùng ĐBSCL. Trên cơ sở đó, đã lựa chọn ra đƣợc 5 loại hình sử dụng đất chính (gồm: 3 vụ lúa, 2 vụ lúa, 1 vụ lúa, lúa - màu, lúa - thủy sản) với 12 kiểu sử dụng đất triển vọng (gồm: Lúa ĐX - lúa HT - lúa TĐ; lúa ĐX - lúa HT; lúa HT - lúa mùa; lúa ĐX; lúa mùa; lúa ĐX - màu XH - lúa HT; màu ĐX - màu XH - lúa HT; lúa ĐX - rau xii
15. HT; màu ĐX - lúa HT; màu HT - lúa mùa; lúa ĐX - lúa HT - cá; lúa Mùa - tôm) để tiến hành đánh giá mức độ thích hợp. - Dự báo đƣợc các tác động của BĐKH ảnh hƣởng trực tiếp đến đất lúa vùng ĐBSCL theo kịch bản BĐKH đƣợc lựa chọn (kịch bản B2 tại thời điểm năm 2020 và 2030). Theo đó, đến năm 2020, diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng bởi tác động của BĐKH là 568.889 ha, chiếm 29,77% diện tích đất lúa toàn vùng; đến năm 2030, diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng là 660.279 ha, chiếm 34,55% (tăng 91.390 ha, gấp 1,16 lần so với thời điểm năm 2020). Diện tích đất lúa bị ảnh hƣởng nhiều nhất ở các tỉnh trọng điểm về sản xuất lúa gạo thuộc vùng Đồng Tháp Mƣời và Tứ giác Long Xuyên. - Đánh giá đƣợc mức độ thích hợp của các loại hình sử dụng đất lúa ở vùng ĐBSCL theo kịch bản BĐKH B2 tại các thời điểm năm 2020 và 2030. Theo đó, đến năm 2020, khi nƣớc biển dâng 12 cm sẽ có 123 kiểu thích hợp đất lúa với diện tích là 1.896.588 ha. Đến năm 2030, khi nƣớc biển dâng 17 cm sẽ có 123 kiểu thích hợp đất lúa với diện tích là 1.873.702 ha. - Từ việc giải bài toán tối ƣu đa mục tiêu với các ràng buộc về tài nguyên đất, yêu cầu phát triển, diện tích và mức độ thích hợp của từng loại hình sử dụng đất lúa đã đề xuất đƣợc phƣơng án chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất theo kịch bản BĐKH đã lựa chọn: Đến năm 2020, diện tích đất 1 vụ lúa là 11.120 ha (chiếm 0,58 % tổng diện tích đất lúa); 2 vụ lúa là 685.774 ha (chiếm 35,9 %); 3 vụ lúa là 742.005 ha (chiếm 38,8%); đất lúa - màu: 148.996 ha (chiếm 7,8%); đất lúa - thủy sản: 220.300 ha (chiếm 11,5%). Đến năm 2030, diện tích đất lúa 1 vụ đƣợc chuyển đổi toàn bộ sang các loại sử dụng đất lúa khác, diện tích 2 vụ lúa là 566.957 ha (chiếm 29,7 % tổng diện tích đất lúa); 3 vụ lúa là 741.835 ha (chiếm 38,8%); đất lúa - màu: 204.385 ha (chiếm 10,7 %); đất lúa - thủy sản: 255.989 ha (chiếm 13,4 %). - Từ các nghiên cứu, để thực hiện tốt việc chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa theo kịch bản BĐKH đã lựa chọn, đề tài đã đề xuất đƣợc 2 nhóm giải pháp là: nhóm giải pháp về kỹ thuật và nhóm giải pháp về đầu tƣ phát triển thủy lợi và ứng phó với biến đổi khí hậu. Các kết quả nghiên cứu của luận án sẽ góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học về chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất trồng lúa hợp lý trong điều kiện BĐKH ở vùng ĐBSCL; là cơ sở để các nhà quản lý xem xét đề xuất chính sách chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất trồng lúa thích hợp với điều kiện BĐKH ở vùng ĐBSCL. xiii
16. THESIS ABSTRACT PhD’s candidate: Nguyen Hoang Dan. Thesis title: Study on restructuring rice cultivation land in the Mekong Delta in the context of climate change. Major: Land management Code: 62.85.01.03 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture. Research objectives: To evaluate the current state of rice land use, efficiency and suitability of rice land use models; propose a suitable rice cultivation land restructuring plan for Mekong delta in the context of climate change (CC) in order to enhance land use efficiency and minimize the negative impacts of climate change. Materials and methods: - Conduct field surveys, statistical analyses to evaluate effectiveness of different types of rice land use. - Apply the following methods: inheritance method, spatial analysis in geographic information system (GIS), land evaluation methods; a multi-objective spatial optimization method, SWOT to analyze and forecast CC impacts on rice land use; categorize rice land; propose land use plan and restructuring rice cultivation land in the Mekong Delta in the context of climate change using GIS softwares (ArcGIS, MapInfo), automated land evaluation system (ALES) and linear programming (LiPS), etc. Main findings and conclusions - Detailed assessment of Natural and socio-economic conditions of the Mekong delta. The study result shows that Mekong delta has advantages for the large-scaled development of agricultural commercial products, including rice, but is also extremely vulnerable to the impacts of climate change. - Review of existing land use systems for rice in the Mekong delta. According to research findings, in 2015, the region had 1,910,497 ha of rice land. During the period of 2000 - 2015, rice land area decreased by 181.3 thousand ha (an annual reduction of 0.6%). The rice area has observed strong shift from single to double season and from double to triple season. - Assessment of the socio-economic and environmental effectiveness of land use models. On that basis, 5 main types of land use (including: triple, double, single season rice cropping, rice+other crop, rice+aquaculture) along with 12 potential types of land use (including Winter-Spring rice (WS)+Summer-Autumn rice (SA)+Autumn-Winter rice xiv
17. (AW); WS+SA; SA+Summer rice (SM); WS; SM; WS+Spring-Summer crop (SS)+ SA; Winter-Spring crop (WC) + SS; WC + SS + SA; WS + Summer-Autumn vegetables (SV); WC + SA; SV + SM; WS + SA + Fish; SM + Shrimp) were selected for suitability evaluation. - Impacts of CC on rice land in Mekong delta were forecasted for selected CC scenario (Scenario B2 in 2020 and 2030). Accordingly, by 2020, rice area affected by climate change is 568,889 ha; accounting for 29.77% of the total rice area; by 2030, the affected rice area is 660,279 ha, accounting for 34.55% (a 1.16 time increase compared to the 2020 climate change scenarios respectively). Rice area in Dong Thap Muoi and Long Xuyen quadrangle, the key provinces of rice production, are most severely affected. - The suitability of rice land use models in Mekong delta was assessed for CC scenario B2 in 2020 and 2030. Accordingly, by 2020, with 12 cm of sea level rise, there will be 123 suitable types of rice land with an area of 1,896,588 ha. By 2030, with 17 cm sea level rise, 123 types of rice land with an area of 1,873,702 hectares are found suitable. - From solving multi-criteria optimization problems with resource constraints, development requirements, cultivation area and suitability of rice land use models, etc the research has proposed plans for restructuring rice cultivation under selected climate change scenario: By 2020, the land area for single-season rice cropping is 11,120 ha (accounting for 0.58% of total rice land area); for double-season rice cropping is 685,774 ha (accounting for 35,9%); for triple-season rice cropping is 742,005 ha (accounting for 38,8%); for rice + crops land: 148,996 ha (accounting for 7,8%); for rice + aquaculture land: 220,300 ha (accounting for 11,5%). By 2030, all land area of single- rice crop is converted to other land use types; the double-rice crop area is 566,957 ha (accounting for 29,7%); triple-rice crop is 741,835 ha (accounting for 38,8%); rice + crops land: 204,385 ha (accounting for 10,7%); rice + aquaculture land: 255,989 ha (accounting for 13,4%). - Based on the research outputs, to implement the rice land restructuring under selected climate change scenarios, two groups of solution are proposed, including technical solutions and investment solutions. The outputs of this dissertation will contribute to the improvement of the scientific basis for optimizing rice land restructure in the Mekong delta region under climate change scenarios, as well as providing references to the managerial bodies on optimal rice land restructuring policies, coping with climate change impacts in the Mekong delta. xv
18. PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu là điều đã đƣợc khẳng định và con ngƣời không thể tránh khỏi. Biến đổi khí hậu cùng với sự gia tăng của nhiệt độ toàn cầu là những biến động mạnh về lƣợng mƣa và sự gia tăng của hiện tƣợng khí hậu, thời tiết cực đoan nhƣ lũ lụt, hạn hán, nƣớc biển dâng và ảnh hƣởng trực tiếp đến khu vực ven biển. BĐKH toàn cầu trở thành mối đe dọa thƣờng xuyên đối với sản xuất và đời sống. Mối đe dọa này ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn khi dân cƣ và các hoạt động kinh tế ngày càng tăng. Biến đổi khí hậu là do con ngƣời gây ra nên con ngƣời phải có biện pháp ứng phó với nó. Ở Việt Nam, nhận thức đƣợc mức độ ảnh hƣởng, các tác động cũng nhƣ mối đe dọa ngày càng tăng của tình trạng biến đổi khí hậu, ngày 02/12/2008, Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 158/2008/QĐ-TTg phê duyệt Chƣơng trình MTQG ứng phó với biến đổi khí hậu. Trên cơ sở đó, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã ban hành Kế hoạch hành động của ngành ứng phó với biến đổi khí hậu giai đoạn 2011-2015 và tầm nhìn đến năm 2020 (Quyết định số 543/QĐ-BNN-KHCN ngày 23/3/2011). Trong đó (điểm b, nhiệm vụ 1 và điểm a, nhiệm vụ 2, mục 2- các nhiệm vụ trọng tâm), Bộ đã xác định cần: (i) “Tiến hành công tác điều tra, khảo sát thực tế, sử dụng các công cụ mô hình và các công cụ hiện đại khác phân tích và đánh giá tác động biến đổi khí hậu, nước biển dâng đối với từng lĩnh vực của ngành cho từng vùng, miền trên phạm vi cả nước”; (ii) “Đối với Nông nghiệp: nghiên cứu quy hoạch các loại đất nông nghiệp, đặc biệt là cây lúa trong điều kiện biến đổi khí hậu”là những nhiệm vụ trọng tâm (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011). Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vựa lúa lớn nhất cả nƣớc, nơi xuất khẩu gạo chính của Việt Nam nhƣng cũng là nơi bị tác động mạnh của BĐKH (nếu nƣớc biển dâng cao 1 m thì hầu nhƣ toàn lãnh thổ vùng bị ngập). An ninh lƣơng thực (ANLT) của Việt Nam phụ thuộc rất lớn vào sản xuất lúa của vùng này. Từ năm 2000 đến nay diện tích đất canh tác và diện tích gieo trồng lúa của vùng liên tục giảm: diện tích đất canh tác lúa giảm từ 2.092,2 nghìn ha năm 2000 xuống còn 1.908,4 nghìn ha năm 2005, 1.927 nghìn ha năm 2010 và 1.911 nghìn 1
19. ha năm 2015; diện tích gieo trồng lúa cũng giảm từ 3.947,5 nghìn ha năm 2000 xuống còn 3.826,2 nghìn ha năm 2005, từ năm 2010 diện tích gieo trồng đã tăng trở lại, đạt 3.945,9 nghìn ha năm 2010 và 4.308,5 nghìn ha năm 2015 nhƣng chủ yếu là do tăng hệ số gieo trồng. Mặc dù cả diện tích đất canh tác và diện tích gieo trồng lúa đều giảm mạnh nhƣng năng suất và sản lƣợng lúa lại có chiều hƣớng gia tăng. Năng suất lúa bình quân cả năm đã tăng từ 4,28 tấn/ha năm 2000 lên 5,04 tấn/ha năm 2005, 5,47 tấn/ha năm 2010 và 5,96 tấn/ha năm 2015 (số liệu sơ bộ). Điều này có nghĩa là sản lƣợng lúa tăng những năm gần đây chủ yếu do tăng năng suất và tăng hệ số sử dụng đất. Nhƣ vậy, với nhịp độ giảm diện tích đất trồng lúa (sau đây gọi tắt là đất lúa) nhƣ hiện nay cộng với hậu quả của BĐKH toàn cầu, câu hỏi đặt ra trong quản lý sử dụng quỹ đất lúa ở ĐBSCL là: trong điều kiện biến đổi khí hậu - nƣớc biển dâng (NBD) từ nay đến năm 2020, 2030 sẽ có bao nhiêu diện tích đất canh tác lúa bị ngập chìm, bị ảnh hƣởng bởi khô hạn, bị úng ngập, mặn hoá? Những diện tích này bị mất ở đâu? Trên loại đất và loại hình sử dụng nào?. Để từ đó đề ra các giải pháp để chuyển đổi cơ cấu, nâng cao hiệu quả sử dụng đất và giảm thiểu các tác động tiêu cực của tình trạng BĐKH đến đất lúa ở ĐBSCL. Vùng ĐBSCL với sản xuất lúa ổn định, hiệu quả không chỉ đảm bảo ANLT quốc gia mà còn đảm bảo an sinh xã hội, tạo ra lúa hàng hoá xuất khẩu. Do vậy, việc nghiên cứu, làm rõ các nội dung nêu trên của đề tài sẽ có ý nghĩa quan trọng, đóng góp cơ sở khoa học và thực tiễn để chuyển đổi cơ cấu, nâng cao hiệu quả sử dụng đất lúa và giảm thiểu các tác động tiêu cực của tình trạng BĐKH đến đất lúa và sản xuất lƣơng thực ở vùng ĐBSCL. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Đánh giá thực trạng sử dụng đất lúa, hiệu quả, mức độ thích hợp của các loại hình sử dụng đất lúa vùng ĐBSCL; - Đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng ĐBSCL một cách hợp lý trong điều kiện BĐKH, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất và giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH. 1.3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu Đất lúa, các loại hình sử dụng đất lúa và các yếu tố BĐKH ảnh hƣởng đến sản xuất lúa vùng ĐBSCL; 2
20. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về không gian: Đề tài tiến hành nghiên cứu trong phạm vi vùng ĐBSCL. - Phạm vi về thời gian: Đề tài đã lựa chọn các mốc thời gian nghiên cứu đánh giá thực trạng là năm 2000, 2015 và giai đoạn 2000 - 2015; nghiên cứu dự báo tác động của BĐKH, đề xuất sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa là năm 2020 và 2030 (tƣơng ứng với kịch bản BĐKH đã đƣợc Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng công bố cho giai đoạn đến năm 2020 và 2030). Trong đó: + Đánh giá điều kiện kinh tế - xã hội, thực trạng sử dụng đất lúa ở vùng ĐBSCL trong giai đoạn 2000 – 2015; + Điều tra hiệu quả sử dụng đất trồng lúa năm 2015; + Nghiên cứu dự báo tác động của BĐKH đến sử dụng đất lúa (theo kịch bản phát thải trung bình B2) vào thời điểm năm 2020, 2030; + Nghiên cứu đề xuất sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa đến năm 2020 và 2030. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Dự báo đƣợc tác động của biến đổi khí hậu đến việc sử dụng đất trồng lúa vùng ĐBSCL theo kịch bản phát thải trung bình (B2) vào thời điểm năm 2020 và 2030; - Đề xuất chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất lúa vùng ĐBSCL đến năm 2020 và 2030 ứng phó với BĐKH. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa về khoa học Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học về chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất trồng lúa hợp lý trong điều kiện BĐKH ở vùng ĐBSCL. 1.5.2. Ý nghĩa về thực tiễn Kết quả nghiên cứu là cơ sở để các nhà quản lý xem xét đề xuất chính sách chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất trồng lúa thích hợp với điều kiện BĐKH ở vùng ĐBSCL. 3
21. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG ĐẤT LÚA BỀN VỮNG 2.1.1. Cơ sở lý luận của việc sử dụng đất lúa bền vững 2.1.1.1. Quan điểm sử dụng đất lúa bền vững Sử dụng đất, trong đó có đất lúa một cách bền vững là yêu cầu cấp bách đang đặt ở nƣớc ta cũng nhƣ nhiều nƣớc trên thế giới, nhất là trong điều kiện biến đổi khí hậu. Theo các nhà khoa học, những hiện tƣợng sa mạc hoá, thoái hoá, ô nhiễm đất là hậu quả của việc sử dụng đất kém bền vững. Xuất phát từ thực tế sử dụng đất, những khái niệm đầu tiên về phát triển nông nghiệp bền vững đã đƣợc Liên minh quốc tế bảo vệ thiên nhiên đƣa ra vào đầu những năm 80 của thế kỷ trƣớc (Dƣơng Thành Nam, 2011). Trong những năm cuối thế kỳ 20, những vấn đề về phát triển nông nghiệp bền vững đã đƣợc đặt ra, tập trung vào các khía cạnh của sản xuất nhƣ bảo vệ đất, nƣớc và đề xuất một số hệ thống canh tác. Theo FAO (1976) thì phát triển bền vững là việc quản lý và bảo tồn cơ sở tài nguyên thiên nhiên, định hƣớng những thay đổi công nghệ, thể chế theo một phƣơng thức sao cho đạt đến sự thỏa mãn một cách liên tục những nhu cầu của con ngƣời, của thế hệ hôm nay và mai sau. Sự phát triển bền vững nhƣ vậy trong lĩnh vực nông nghiệp chính là sự bảo tồn đất, nƣớc, các nguồn động, thực vật, không bị suy thoái môi trƣờng, kỹ thuật thích hợp, sinh lợi kinh tế và chấp nhận đƣợc về mặt xã hội (Smyth and Dumanski, 1993). Theo FAO (1990), quan điểm sử dụng đất nông nghiệp (trong đó có đất lúa) bền vững là: Tận dụng triệt để các nguồn lực thuận lợi, khai thác lợi thế so sánh về khoa học, kỹ thuật, đất đai, lao động để phát triển cây trồng, vật nuôi có tỷ suất hàng hoá cao, tăng sức cạnh tranh. Nâng cao hiệu quả sử dụng đất trên cơ sở thực hiện “đa dạng hoá” hình thức sở hữu, tổ chức sử dụng đất; đa dạng hoá cây trồng, vật nuôi; chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi phù hợp với sinh thái và bảo vệ môi trƣờng. Nâng cao hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp (trong đó có đất lúa) gắn liền với chuyển dịch cơ cấu sử dụng đất và quá trình tích tụ ruộng đất. Nâng cao hiệu quả sử dụng đất nói chung phải phù hợp với định hƣớng phát triển kinh tế - xã hội chung của vùng và cả nƣớc. 4