Luận văn Đánh giá phân hạng thích hợp đất sản xuất nông nghiệp huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

Nội dung text: Luận văn Đánh giá phân hạng thích hợp đất sản xuất nông nghiệp huyện Trùng Khánh, tỉnh Cao Bằng

1. ĐẠI H ỌC THÁI NGUYÊN TR ƯỜNG ĐẠ I H ỌC NÔNG LÂM TR ẦN TH Ị THU TH ỦY ĐÁNH GIÁ PHÂN H ẠNG THÍCH H ỢP ĐẤ T S ẢN XU ẤT NÔNG NGHI ỆP HUY ỆN TRÙNG KHÁNH, TỈNH CAO B ẰNG Chuyên ngành: Qu ản lý đấ t đai Mã s ố: 8 85 01 03 LU ẬN V ĂN TH ẠC S Ĩ QU ẢN LÝ ĐẤ T ĐAI Ng ười h ướng d ẫn khoa h ọc: PGS.TS. Hoàng V ăn Hùng Thái Nguyên, năm 2019
2. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c ứu do chính tôi th ực hi ện. Các s ố li ệu s ơ c ấp và k ết qu ả nghiên c ứu trong lu ận v ăn là trung th ực và ch ưa được ai công b ố trong b ất c ứ công trình nào khác. Tác gi ả Tr ần Th ị Thu Th ủy
3. ii LỜI C ẢM ƠN Để hoàn thành đề tài t ốt nghi ệp này, ngoài s ự n ỗ l ực ph ấn đấ u c ủa b ản thân, tôi còn nh ận được s ự giúp đỡ , độ ng viên, ch ỉ b ảo c ủa các th ầy cô, b ạn bè, đồng nghi ệp và ng ười thân. Nhân d ịp này, tôi xin bày t ỏ lòng bi ết ơn sâu s ắc t ới PGS. TS. Hoàng Văn Hùng Giám đốc Phân hi ệu Đạ i h ọc Thái Nguyên t ại t ỉnh Lào Cai ng ười đã luôn theo sát, t ận tình h ướng d ẫn, ch ỉ b ảo tôi trong su ốt quá trình th ực hi ện lu ận v ăn. Tôi xin chân thành c ảm ơn toàn th ể các th ầy cô giáo đã luôn giúp đỡ tạo m ọi điều ki ện cho tôi trong th ời gian qua. Tôi xin chân thành c ảm ơn lãnh đạo UBND huy ện Trùng Khánh, và cán b ộ Phòng Tài nguyên và Môi tr ường, V ăn phòng đă ng ký quy ền s ử d ụng đất, cùng t ất c ả các b ạn bè đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Cu ối cùng tôi xin c ảm ơn sâu s ắc t ới gia đình đã động viên, t ạo m ọi điều ki ện v ề v ật ch ất c ũng nh ư tinh th ần trong su ốt quá trình tôi th ực hi ện đề tài này. Một l ần n ữa tôi xin chân tr ọng c ảm ơn và c ảm t ạ ! Trùng Khánh, tháng 04 n ăm 2019 Tác gi ả Tr ần Th ị Thu Th ủy
4. iii MỤC L ỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI C ẢM ƠN ii MỤC L ỤC iii DANH M ỤC CH Ữ VI ẾT T ẮT vi DANH M ỤC CÁC B ẢNG vii DANH M ỤC CÁC HÌNH V Ẽ, BI ỂU ĐỒ viii MỞ ĐẦ U 1 1. Đặt v ấn đề 1 2. M ục tiêu nghiên c ứu 2 2.1. M ục tiêu nghiên c ứu t ổng quát: Error! Bookmark not defined. 2.2. M ục tiêu nghiên c ứu c ụ th ể: Error! Bookmark not defined. 3. Ý ngh ĩa khoa h ọc và th ực ti ễn 3 3.1. Ý ngh ĩa khoa h ọc 3 3.2. Ý ngh ĩa th ực ti ễn 3 CH ƯƠ NG 1. TỔNG QUAN TÀI LI ỆU 4 1.1. Khái ni ệm đánh giá thích nghi đấ t đai 4 1.1.1. Định ngh ĩa 4 1.1.2. Quy trình đánh giá thích nghi theo FAO 5 1.1.3. Phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đất đai 6 3.2. Xác định điều ki ện yêu c ầu sinh thái c ơ b ản cho phát tri ển cây tr ồng 10 3.2.1.V ề điều ki ện khí h ậu 10 3.2.2.V ề điều ki ện đấ t đai 14 1.3. T ổng quan v ề công ngh ệ s ử d ụng trong nghiên c ứu 14 1.3.1. H ệ th ống thông tin đị a lý GIS: 14 1.4. Các nghiên c ứu v ề đánh giá thích nghi đấ t đai 17 1.4.1 Tình hình nghiên c ứu đánh giá thích nghi đấ t đai trên th ế gi ới 17
5. iv 1.4.2 Tình hình nghiên c ứu đánh giá thích nghi đấ t đai ở Vi ệt Nam 19 CH ƯƠ NG 2: N ỘI DUNG VÀ PH ƯƠ NG PHÁP NGHIÊN C ỨU 23 2.1. Đối t ượng và ph ạm vi nghiên c ứu 23 2.1.1. Đối t ượng nghiên c ứu 23 2.1.2. Ph ạm vi nghiên c ứu 23 2.2. N ội dung nghiên c ứu 23 2.2.1. Đánh giá Điều ki ện t ự nhiên, kinh t ế - xã h ội c ủa huy ện Trùng Khánh. 23 2.2.2. Đánh giá hi ện tr ạng s ử d ụng đấ t, công tác qu ản lý đấ t đai t ại huy ện Trùng Khánh, t ỉnh Cao B ằng. 23 2.2.3. Xác định các lo ại hình s ử d ụng đấ t nông nghi ệp 23 2.3. Ph ươ ng pháp nghiên c ứu 24 2.3.1. Ph ươ ng pháp điều tra thu th ập s ố li ệu 24 2.3.2. T ổng h ợp s ố li ệu, đánh giá phân tích k ết qu ả 24 2.3.3. Đánh giá thích nghi đất đai theo FAO 24 2.3.4. Ph ươ ng pháp xây d ựng b ản đồ 25 CH ƯƠ NG 3: K ẾT QU Ả NGHIÊN C ỨU VÀ TH ẢO LU ẬN 26 3.1. Đánh giá điều ki ện t ự nhiên, kinh tế - xã h ội c ủa huy ện Trùng Khánh 26 3.1.1. Điều ki ện t ự nhiên 26 3.1.2. Điều ki ện kinh t ế xã h ội 31 3.2. Hi ện tr ạng qu ản lý và s ử d ụng đấ t 34 3.2.1. Hi ện tr ạng qu ản lý đấ t đai huy ện Trùng Khánh 34 3.2.2. Hi ện trạng s ử d ụng đấ t 38 3.3. Đánh giá thích h ợp đấ t nông nghi ệp trên địa bàn Trùng Khánh 39 3.3.1.Xây d ựng các b ản đồ đơn tính theo các ch ỉ tiêu 39 3.3.2. Xây d ựng b ản đồ đơn v ị đấ t đai và mô t ả các đơn v ị b ản đồ đấ t huy ện Trùng Khánh 50
6. v 3.3.3. Đánh giá theo FAO các lo ại hình sử d ụng đấ t 53 3.4. Định h ướng và đề xu ất gi ải pháp nâng cao hi ệu qu ả s ử d ụng đấ t nông nghi ệp huy ện Trùng Khánh. 58 3.4.1. Quan điểm ch ủ y ếu nâng cao hi ệu qu ả s ử d ụng đấ t nông nghi ệp 58 3.4.2. Đề xu ất các lo ại hình s ử d ụng đấ t có tri ển v ọng c ủa huy ện 59 3.4.3. Đề xu ất m ột s ố gi ải pháp th ực hi ện 60 KẾT LU ẬN VÀ ĐỀ NGH Ị 62 1. K ết lu ận 62 2. Ki ến nghị 63 TÀI LI ỆU KHAM KH ẢO 64 PH Ụ L ỤC DANH SÁCH CÁC KHOANH ĐẤT
7. vi DANH M ỤC CH Ữ VI ẾT T ẮT Ch ữ vi ết t ắt Ch ữ vi ết đầ y đủ (Food and Agriculture Organization) T ổ ch ức Nông l ươ ng th ế FAO gi ới. LUT Lo ại hình s ử d ụng đấ t GIS (Geographic Information System) H ệ th ống Thông tin Đị a lý GPS Global Positioning System (H ệ th ống đị nh v ị toàn c ầu) CSDL Cơ s ở d ữ li ệu. TIN (Triangle Irregular Network) M ạng l ưới tam giác không đề u DEM (Digital Evaluation Model) Mô hình độ cao s ố PCA (Principal Component Analysis) Phân tích thành ph ần chính (Automated Land Evaluation system): H ệ th ống đánh giá đấ t đai t ự ALES động AEZ (Agro - Ecological Zone): Vùng nông nghi ệp sinh thái LMU (Land Mapping Unit): B ản đồ đơn v ị đấ t đai LUR (Land Use Requirement): Yêu c ầu s ử d ụng đấ t LUT (Land Use Type): Lo ại hình s ử d ụng đấ t LC (Land Characteristic): Đặc tính đấ t đai LQ (Land Quaility): Ch ất l ượng đấ t đai LS (Land Sustainability): S ự thích h ợp đấ t đai N (Non Suitable): Không thích nghi S1 (High Suitable): R ất thích nghi S2 (Monderately Suitable): Thích nghi trung bình S3 (Marginally Suitable): Ít thích nghi QH và TKNN Quy ho ạch và Thi ết k ế Nông nghi ệp (United Nations Educational, Scientific and Cultural UNESCO Organization): T ổ ch ức V ăn hóa, Giáo d ục và Khoa h ọc Liên hợp qu ốc. UBND Ủy ban nhân dân
8. vii DANH M ỤC CÁC B ẢNG Bảng 1. 1: C ấu trúc phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đấ t đai (FAO, 1976) 7 Bảng 1. 2: Đáp ứng c ủa cây lúa đố i v ới nhi ệt độ 11 Bảng 3. 1: B ảng hi ện tr ạng s ử d ụng đấ t c ủa huy ện Trùng Khánh n ăm 2018 . 38 Bảng 3. 2: B ảng phân lo ại đấ t khu v ực nghiên c ứu 41 Bảng 3. 3: B ảng phân c ấp thành ph ần c ơ gi ới khu v ực nghiên c ứu 46 Bảng 3. 4: K ết qu ả xây d ựng b ản đồ độ dày t ầng canh tác 47 Bảng 3. 5: K ết qu ả xây d ựng b ản đồ độ d ốc 48 Bảng 3. 6: K ết qu ả xây d ựng b ản đồ ch ế độ t ưới 49 Bảng 3. 7: T ổng h ợp ch ỉ tiêu phân c ấp đấ t nông nghi ệp 50 Bảng 3. 8: T ổng h ợp 26 đơn v ị đấ t đai huy ện Trùng Khánh 51 Bảng 3. 9: B ảng t ổng h ợp lo ại hình s ử d ụng đấ t l ựa ch ọn 54 Bảng 3. 10: Yêu c ầu đấ t c ủa m ột s ố lo ại hình s ử d ụng đấ t 55
9. viii DANH M ỤC CÁC HÌNH V Ẽ, BI ỂU ĐỒ Hình 1. 1: S ơ đồ các b ước ti ến hành trong đánh giá đất đai (FAO, 1976) 6 Hình 1. 2: Các thành ph ần c ơ c ấu c ủa GIS 16 Hình 3. 1: Cơ c ấu di ện tích đấ t t ự nhiên huy ện Trùng Khánh n ăm 2018 39 Hình 3. 2: B ản đồ th ổ nh ưỡng t ỉnh Cao B ằng n ăm 2005 40 Hình 3. 3: B ản đồ th ổ nh ưỡng huy ện Trùng Khánh 45 Hình 3. 4: B ản đồ thành ph ần c ơ gi ới khu v ực nghiên c ứu 46 Hình 3. 5: B ản đồ độ d ầy t ầng đấ t khu v ực nghiên cứu 47 Hình 3. 6: B ản đồ độ d ốc huy ện Trùng Khánh 48 Hình 3. 7: B ản đồ ch ế độ t ưới huy ện Trùng Khánh 49 Hình 3. 8: Nh ập 5 b ản đồ đơn tính vào ArcGIS 51 Hình 3. 9: B ản đồ đơn v ị đấ t đai khu v ực nghiên c ứu thu ộc huy ện Trùng Khánh 52 Hình 3. 10: B ản đồ thích h ợp tr ồng 2 lúa huy ện Trùng Khánh 56 Hình 3. 11: B ản đồ thích h ợp tr ồng lúa màu huy ện Trùng Khánh 56 Hình 3. 12: B ản đồ thích h ợp tr ồng chuyên màu huy ện Trùng Khánh 57 Hình 3. 13: B ản đồ thích h ợp tr ồng cây ăn qu ả huy ện Trùng Khánh 57 Hình 3. 14: B ản đồ đị nh h ướng s ử d ụng đấ t nông nghi ệp huy ện Trùng Khánh 58
10. 1 MỞ ĐẦ U 1. Đặt v ấn đề Đất đai, trong đó đấ t nông nghi ệp có h ạn v ề di ện tích, có nguy c ơ b ị suy thoái d ưới tác độ ng c ủa thiên nhiên và các bi ện pháp canh tác l ạc h ậu c ủa con ng ười trong quá trình ho ạt độ ng s ản xu ất, đặ c bi ệt là đất d ốc ở khu v ực mi ền núi (Vi ện QH,1995). Trong khi đó xã h ội ngày càng phát tri ển, dân s ố tăng nhanh kéo theo nh ững đòi h ỏi ngày càng t ăng v ề l ươ ng th ực, th ực ph ẩm, các sản ph ẩm công nghi ệp, các nhu c ầu v ề v ăn hoá, xã h ội, nhu c ầu v ề giao thông, thu ỷ l ợi, c ơ s ở h ạ t ầng và các m ục đích chuyên dùng khác. Điều đó đã tạo nên áp l ực ngày càng l ớn lên đất đai, làm cho qu ỹ nông nghi ệp luôn có nguy c ơ b ị gi ảm di ện tích trong khi kh ả n ăng khai hoang để m ở r ộng di ện tích lại h ạn ch ế (Lê Quang Trí, 2010). Tr ước nh ững th ực tr ạng ấy, nghiên c ứu đị nh h ướng s ử d ụng đấ t nói chung và nghiên c ứu kh ả n ăng thích h ợp đấ t đai nói riêng để t ổ ch ức s ử d ụng hợp lý, có hi ệu qu ả theo quan điểm sinh thái và phát tri ển b ền v ững đang tr ở thành v ấn đề mang tính toàn c ầu, được các nhà khoa h ọc trong n ước và trên th ế gi ới quan tâm (Bùi Thanh H ải và cs, 2012; Hoàng Thanh Oai và cs, 2012). Nghiên c ứu thích h ợp đấ t đai nh ằm đị nh h ướng s ử d ụng đấ t có hi ệu qu ả và lâu b ền được coi là công vi ệc then ch ốt và c ấp thi ết. Vi ệc nghiên c ứu đị nh hướng s ử d ụng đấ t b ền v ững không ch ỉ d ừng l ại ở vi ệc đánh giá các y ếu t ố t ự nhiên c ủa đấ t mà ph ải đánh giá đầ y đủ các y ếu t ố liên quan đến quá trình s ử dụng đấ t hi ện t ại và trong t ươ ng lai, bao g ồm các đặ c tính t ự nhiên, kinh t ế, xã hội, các nhu c ầu và m ục tiêu c ủa ng ười s ử d ụng đấ t k ết h ợp v ới kh ả n ăng thích nghi v ới t ừng lo ại cây tr ồng v ới điều ki ện sinh thái và môi tr ường (V ăn Ph ạm Đă ng Trí,2001). Với T ổng di ện tích đấ t nông nghi ệp c ủa huy ện Trùng Khánh là 38.798,40 ha, trong đó r ừng và đất r ừng có 29.325,04 ha, chi ếm 62,56% di ện
11. 2 tích đất đai toàn huy ện. Huy ện Trùng Khánh có độ cao trung bình t ừ 600-800 m so v ới m ặt n ước bi ển; có c ấu trúc đị a hình đa d ạng, ph ức t ạp, th ấp d ần t ừ Tây B ắc xu ống Đông Nam. Xen gi ữa nh ững dãy núi đá là nh ững thung l ũng bằng ph ẳng (UBND huy ện Trùng Khánh,2018)28. Vì v ậy yêu c ầu c ấp thi ết để Trùng Khánh đảm b ảo sử d ụng đấ t nông nghi ệp m ột cách hi ệu qu ả và đảm bảo an ninh l ươ ng th ực c ần có đị nh h ướng và ph ươ ng án s ử d ụng đấ t nông nghi ệp hi ệu qu ả, bền v ững. Do v ậy đánh giá thích h ợp đấ t đai ph ục v ụ công tác quy ho ạch s ử d ụng đấ t nông nghi ệp là m ột nhi ệm v ụ quan tr ọng. Đánh giá thích nghi đất đai nh ằm m ục tiêu cung c ấp thông tin v ề s ự thu ận l ợi và khó kh ăn trong vi ệc s ử dụng đấ t đai, làm c ăn c ứ để ra quy ết đị nh chi ến l ược v ề qu ản lý và s ử dụng đấ t đai (Hoàng V ăn Hùng và cs,2013). Có nhi ều cách ti ếp c ận khác nhau được s ử d ụng trong quá trình đánh giá đất đai. Trong đó, sử d ụng h ệ th ống Thông tin Đị a lý (GIS) là ph ươ ng pháp giúp ti ết ki ệm th ời gian, nâng cao n ăng su ất lao độ ng v ới k ết qu ả đầ u ra chính xác và có tính hi ện th ực cao, có th ể áp d ụng ở nhi ều vùng khác nhau (Lê C ảnh Định,2009). Ph ươ ng pháp này t ận d ụng được ưu điểm tính toán kh ả n ăng thích nghi d ựa trên ph ươ ng pháp đánh giá đất đai c ủa FAO, đồ ng th ời phát huy kh ả n ăng c ủa GIS bao g ồm l ưu tr ữ, c ập nh ật, k ết n ối d ữ li ệu d ễ dàng đã tạo nên m ột h ệ th ống phân tích đánh giá hoàn h ảo. Xu ất phát t ừ th ực ti ễn đó, tôi ti ến hành đề xu ất đề tài: “Đánh giá phân h ạng thích hợp đất sản xu ất nông nghi ệp tại huy ện Trùng Khánh, t ỉnh Cao B ằng ” nh ằm nâng cao hi ệu qu ả s ử d ụng đấ t nông nghi ệp trên địa bàn nghiên c ứu. 2. M ục tiêu nghiên c ứu - Đánh giá th ực tr ạng s ử d ụng đấ t nông nghi ệp và đất s ản xu ất nông nghi ệp tại huy ện Trùng Khánh, t ỉnh Cao B ằng. - Phân vùng thích hợp đất sản xu ất nông nghi ệp cho m ột s ố lo ại hình s ử dụng đấ t chính t ại đị a bàn nghiên c ứu.
12. 3 - Đề xu ất gi ải pháp nâng cao hi ệu qu ả s ử d ụng đấ t và kh ả n ăng thích h ợp đất s ản xu ất nông nghi ệp cho m ột s ố LUT chính. Nh ằm ph ục v ụ có hi ệu qu ả cho công tác quy ho ạch và k ế ho ạch s ử d ụng đấ t c ủa huy ện. 3. Ý ngh ĩa khoa h ọc và th ực ti ễn 3.1. Ý ngh ĩa khoa h ọc Làm rõ m ối tr ươ ng quan gi ữa năng su ất cây tr ồng v ới các y ếu t ố thích nghi tác động tr ực ti ếp hay gián ti ếp đế n cây tr ồng đó. Cung c ấp c ơ s ở khoa học cho ngành Tài nguyên và Môi tr ường, ngành Nông nghi ệp và PTNT có căn c ứ vững ch ắc trong vi ệc tri ển khai các nhi ệm v ụ c ủa ngành. 3.2. Ý ngh ĩa th ực ti ễn Nh ằm t ối ưu hóa các ph ươ ng án quy ho ạch s ử d ụng đấ t nông nghi ệp, giúp ngành Nông nghi ệp huy ện Trùng Khánh tham m ưu t ốt h ơn cho chính quy ền đị a ph ươ ng trong vi ệc tháo g ỡ khó kh ăn nh ư đã nêu ra ở ph ần đặ t v ấn đề . Ngoài ra, lu ận v ăn còn có ý ngh ĩa góp ph ần nâng cao n ăng su ất cây tr ồng trong t ươ ng lai thông qua vi ệc đề xu ất các ph ương án t ối ưu trên c ơ s ở đả m bảo tính b ền v ững gi ữa 3 y ếu t ố: Kinh t ế, xã h ội và Môi tr ường.
13. 4 CH ƯƠ NG 1 TỔNG QUAN TÀI LI ỆU 1.1. Khái ni ệm đánh giá thích nghi đấ t đai 1.1.1. Định ngh ĩa Đánh giá kh ả n ăng thích nghi đấ t đai hay còn g ọi là đánh giá thích nghi đất đai (Land Evaluation) là quá trình d ự đoán ti ềm n ăng đấ t đai khi s ử d ụng cho các m ục đích c ụ th ể hay là d ự đoán tác độ ng c ủa m ỗi đơn v ị đấ t đai đố i với m ỗi lo ại hình s ử d ụng đấ t (Lê Quang Trí,1996). Có hai lo ại thích nghi trong h ệ th ống đánh giá thích nghi đất đai c ủa FAO (Food Agriculture Organization - Tổ ch ức Nông L ươ ng Liên h ợp qu ốc): thích nghi t ự nhiên và thích nghi kinh t ế - xã h ội. - Đánh giá thích nghi t ự nhiên : Ch ỉ ra m ức độ thích h ợp c ủa lo ại hình sử d ụng đấ t đố i v ới điều ki ện t ự nhiên không tính đến các điều ki ện kinh t ế - xã h ội. V ới các lo ại hình s ử d ụng đấ t đặ c thù thì n ếu không thích nghi v ề m ặt tự nhiên, v ẫn ph ải cân nh ắc k ĩ l ưỡng tr ước khi đánh giá kinh t ế để đề xu ất phát tri ển. - Đánh giá thích nghi kinh t ế - xã h ội: Các quy ết đị nh s ử dụng đấ t đai th ường cân nh ắc v ề m ặt kinh t ế - xã h ội và dùng để so sánh các lo ại hình s ử dụng đấ t có cùng m ức độ thích nghi v ề m ặt t ự nhiên. Tính thích nghi v ề m ặt kinh t ế - xã h ội có th ể được xác đị nh b ằng các y ếu t ố: s ử d ụng đấ t, t ổng giá tr ị sản xu ất, lãi ròng, t ỉ su ất chi phí/l ợi nhu ận Sản ph ẩm quan tr ọng cu ối cùng c ủa quá trình đánh giá thích nghi đất đai là b ản đồ thích nghi đấ t đai (Suitability Map). Tài li ệu này là c ơ s ở quan tr ọng giúp các nhà quy ho ạch và qu ản lý ra quy ết đị nh cho vi ệc s ử d ụng đấ t một cách hi ệu qu ả. ( Đỗ Đình Sâm và cs, 2005).
14. 5 1.1.2. Quy trình đánh giá thích nghi theo FAO Vi ệc đánh giá đấ t đai tùy thu ộc vào m ục tiêu và m ức độ chi ti ết c ủa nghiên c ứu. Tuy nhiên, ti ến trình đánh giá đất đai được chia thành ba giai đoạn chính: (1) Giai đoạn chu ẩn b ị, (2) Giai đoạn điều tra th ực t ế, (3) Giai đoạn x ử lý các s ố li ệu và báo cáo k ết qu ả. Các b ước th ực hi ện đánh giá đấ t đai theo h ướng d ẫn c ủa FAO năm 1976 (Vo Quang Minh,1996). - Th ảo lu ận ban đầ u v ề n ội dung, ph ươ ng pháp, l ập k ế ho ạch; phân lo ại và xác định các ngu ồn tài li ệu có liên quan, t ừ đó l ập k ế ho ạch nghiên c ứu. Đồng th ời, thu th ập và k ế th ừa các tài li ệu chuyên ngành có liên quan đến đấ t và s ử d ụng đấ t nh ư: khí h ậu, đị a hình, th ổ nh ưỡng và các s ố li ệu th ống kê v ề hi ện tr ạng s ử d ụng đất. Sau đó, ti ến hành điều tra th ực đị a v ề hi ện tr ạng s ử dụng đấ t và hi ệu qu ả s ản xu ất c ủa các lo ại hình s ử d ụng đấ t nh ằm m ục đích lựa ch ọn lo ại hình s ử d ụng đấ t có tri ển v ọng, phù h ợp v ới m ục tiêu phát tri ển, điều ki ện sinh thái và b ối c ảnh kinh t ế- xã hội c ủa vùng nghiên c ứu (Ph ạm Thanh V ũ, 2007). - Trên c ơ s ở nghiên c ứu các y ếu t ố môi tr ường t ự nhiên liên quan đến sản xu ất nông nghi ệp, phân l ập và xác định ch ất l ượng ho ặc tính ch ất đấ t đai (LQ/LC) có ảnh h ưởng m ạnh m ẽ đế n s ử d ụng đấ t. Ti ến hành khoanh định các đơn v ị b ản đồ đấ t đai (LMU). - Căn c ứ trên yêu c ầu sinh thái c ủa cây tr ồng và đặc điểm c ủa môi tr ường tự nhiên, xác định các yêu c ầu v ề đấ t đai (LUR) c ủa các lo ại hình s ử d ụng đấ t được đánh giá. - So sánh gi ữa s ử d ụng đấ t (LUT) và tài nguyên đất đai, trong đó đối chi ếu gi ữa LQ/LC và LUR c ủa các lo ại hình s ử d ụng đấ t để xác đị nh các m ức độ thích h ợp đấ t đai cho các lo ại hình s ử d ụng đấ t được ch ọn.
15. 6 - Dựa trên k ết qu ả đánh giá thích h ợp đấ t đai, đề xu ất b ố trí s ử d ụng đấ t. Trong đề tài chúng tôi ứng d ụng ph ươ ng pháp MCA để đề xu ất s ử d ụng đấ t theo quan điểm b ền v ững. Hình 1. 1: S ơ đồ các b ước ti ến hành trong đánh giá đất đai (FAO, 1976) 1.1.3. Phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đấ t đai FAO (1976) đã xây d ựng c ấu trúc t ổng quát c ủa phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đất đai g ồm 4 c ấp nh ư sau: - Bộ (Orders): ph ản ánh các lo ại thích nghi. - Lớp (Classes): ph ản ánh m ức độ thích nghi c ủa b ộ.
16. 7 - Lớp ph ụ (Sub-classes): ph ản ánh các h ạn ch ế c ụ th ể c ủa t ừng đơn v ị đấ t đai v ới t ừng lo ại hình sử d ụng đấ t. Nh ững y ếu t ố này t ạo ra s ự khác bi ệt gi ữa các d ạng thích nghi trong cùng m ột l ớp. - Đơ n v ị (Units): ph ản ánh nh ững s ự khác bi ệt v ề yêu c ầu qu ản tr ị c ủa các d ạng thích nghi trong cùng m ột l ớp ph ụ. Bảng 1. 1: C ấu trúc phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đấ t đai (FAO, 1976) (*) Y ếu t ố h ạn ch ế: khí h ậu (l ũ l ụt: f, h ạn hán: d); điều ki ện đấ t đai ( đị a hình: t, độ d ốc: s). ( ) Y ếu t ố h ạn ch ế trong cùng 1 l ớp ph ụ, ph ản ánh s ự khác bi ệt v ề m ức độ khác bi ệt v ề m ặt qu ản tr ị (Ví d ụ: s-1 20%).
17. 8 Cấp phân v ị t ừ l ớp “b ộ” t ới l ớp “ph ụ” được áp d ụng đánh giá đấ t đai t ới cấp t ỉnh, t ừ l ớp “b ộ” t ới “ đơn v ị” s ẽ được áp d ụng t ới c ấp huy ện điểm và các xã thu ộc huy ện điểm. Trong đề tài này, s ử d ụng c ấp phân v ị t ới c ấp “ đơn v ị”. Bộ thích nghi đấ t đai được chia làm 3 l ớp: S1 (thích nghi cao), S2 (thích nghi trung bình), S3 (thích nghi kém) (Lê Quang Trí, 2010).  S1 (Thích nghi cao): Đất đai không có h ạn ch ế có ý ngh ĩa đố i v ới vi ệc th ực hi ện lâu dài m ột lo ại đấ t s ử d ụng đấ t được đề xu ất, ho ặc không làm gi ảm n ăng xu ất ho ặc t ăng m ức đầ u t ư quá m ức có th ể ch ấp nh ận được.  S2 (Thích nghi trung bình): Đất đai có nh ững h ạn ch ế mà c ộng chung l ại ở m ức trung bình đối v ới vi ệc th ực hi ện m ột lo ại hình s ử d ụng đấ t được đưa ra; các gi ới h ạn s ẽ làm gi ảm n ăng su ất ho ặc l ợi nhu ận và làm gia tăng yêu c ầu đầ u t ư. Ở m ức này lý t ưởng m ặc dù ch ất l ượng c ủa nó th ấp h ơn hạng S1.  S3 (Thích nghi kém): Đất đai có nh ững gi ới h ạn mà c ộng chung l ại là nghiêm tr ọng đố i v ới lo ại hình s ử d ụng đấ t được đưa vào, tuy nhiên v ẫn không làm ta b ỏ lo ại s ử d ụng đấ t đã định. Phí t ổn s ản xu ất cao nh ưng v ẫn có lãi. Bộ không thích nghi đấ t đai được chia làm 2 l ớp: N1 (Không thích nghi hi ện t ại) và N2 (không thích nghi v ĩnh vi ễn).  N1 (Không thích nghi hi ện t ại): Đấ t đai không thích nghi v ới lo ại hình sử d ụng đấ t nào đó trong điều ki ện hi ện t ại. Nh ững gi ới h ạn đó có th ể kh ắc ph ục được b ằng nh ững đầ u t ư l ớn trong t ươ ng lai.  N2 (Không thích nghi v ĩnh vi ễn): Đấ t không thích nghi v ới lo ại hình sử d ụng đấ t trong hi ện t ại và t ươ ng lai, vì có gi ới h ạn r ất nghiêm tr ọng mà con ng ười không có kh ả n ăng làm thay đổi.
18. 9 Ph ươ ng pháp xác định kh ả n ăng thích nghi đấ t đai Sau khi đã xác l ập các đơn v ị đấ t đai và l ựa ch ọn các lo ại hình s ử d ụng đất có tri ển v ọng để đánh giá, b ước k ế ti ếp trong ti ến trình đánh giá đất đai là quá trình k ết h ợp, so sánh gi ữa LQ/LC v ới LUR c ủa lo ại hình s ử d ụng đấ t (LUT). K ết qu ả c ủa quá trình này là xác định các m ức thích nghi c ủa t ừng LUT trên t ừng đơn v ị đấ t đai. Ph ươ ng pháp k ết h ợp gi ữa LQ/LC và LUR theo đề ngh ị c ủa FAO có các cách đố i chi ếu sau: (1) Điều ki ện h ạn ch ế: Ph ươ ng pháp này th ường được áp d ụng trong phân lo ại kh ả n ăng thích nghi đấ t đai, s ử d ụng c ấp h ạn ch ế cao nh ất để xác định kh ả n ăng thích nghi. Ph ươ ng pháp này đơ n gi ản nh ưng không gi ải thích được s ự t ươ ng tác gi ữa các y ếu t ố. - Ưu điểm: Đơn gi ản, logic và theo quy lu ật t ối thi ểu trong sinh h ọc. - Hạn ch ế: Không th ể hi ện được ảnh h ưởng qua l ại c ủa các y ếu t ố và không th ấy được vai trò c ủa các y ếu t ố tr ội, y ếu t ố gây ảnh h ưởng có ý ngh ĩa quy ết đị nh h ơn. (2) Ph ươ ng pháp toán h ọc: Ph ươ ng pháp này cho điểm các ch ất l ượng ho ặc tính ch ất đấ t đai (LQ/LC) ứng v ới t ừng LUT, c ộng các giá tr ị và phân cấp này thích nghi theo t ổng s ố điểm. Đã có các nghiên c ứu theo h ướng này nh ưng xem m ức độ ảnh h ưởng c ủa các LQ/LC đến thích nghi cây tr ồng có tầm quan tr ọng nh ư nhau nên k ết qu ả không sát v ới th ực t ế s ản xu ất. Để ph ươ ng pháp này mang tính kh ả thi cao c ần thi ết ph ải kham kh ảo ý ki ến chuyên gia để xác đị nh: (1) Xác định m ức độ ảnh h ưởng (tr ọng s ố wi) c ủa các LQ/LC đến thích nghi các LUT. (2) Thang điểm (xi) c ủa t ừng LQ/LC ứng v ới t ừng LUT. T ổng giá tr ị thích nghi theo mi ền giá tr ị thích nghi (Si).
19. 10 (3) Ph ươ ng pháp chuyên gia: Bàn b ạc v ới các nhà nông h ọc, kinh t ế, nông dân, tóm l ược vi ệc k ết h ợp các điều ki ện khác nhau và ch ỉnh s ửa làm sao cho chúng có th ể đánh giá được cho t ất c ả các kh ả n ăng thích nghi. (4) Ph ươ ng pháp xem xét k ết qu ả v ề kinh t ế: Trên c ơ s ở so sánh các k ết qu ả đánh giá v ề kinh t ế v ới tính ch ất đấ t đai, sau đó đưa ra phân c ấp đánh giá. Trong đề tài này, áp d ụng ph ươ ng pháp điều ki ện h ạn ch ế l ớn nh ất cho đánh giá thích nghi t ự nhiên, đồng th ời k ết h ợp v ới ph ươ ng pháp MCA trong đánh giá thích nghi b ền v ững ( đánh giá t ổng h ợp các l ĩnh v ực: T ự nhiên, kinh t ế, xã h ội, môi tr ường). Các ch ỉ tiêu, tiêu chu ẩn, ng ưỡng trong đánh giá thích nghi b ền v ững Ch ỉ tiêu: S ố li ệu th ống kê môi tr ường xung quanh, s ố li ệu này được đo l ường nó ph ản ánh tình tr ạng môi tr ường ho ặc thay đổ i trong các điều ki ện khác nhau (ví d ụ: t ấn/ha do điều ki ện xói mòn, t ỷ l ệ t ăng/ gi ảm do xói mòn). Tiêu chu ẩn: Các tiêu chu ẩn ho ặc quy t ắc (mô hình, ki ểm tra ho ặc bi ện pháp) để quy ết đị nh phán đoán trong điều ki ện môi tr ường xung quanh (ví d ụ: Đánh giá tác động c ủa m ức độ xói mòn vào n ăng su ất, ch ất l ượng n ước, ) Ng ưỡng : M ức v ượt quá mà h ệ th ống x ảy ra thay đổ i đáng k ể, điểm mà tại đó các tác độ ng vào s ẽ ph ản ứng, thay đổ i (ví d ụ: M ức xói mòn mà t ại đó không th ể ch ấp nh ận được) (Vi ện QH và TKNN, 1995). 3.2. Xác định điều ki ện yêu c ầu sinh thái c ơ b ản cho phát tri ển cây tr ồng 3.2.1.V ề điều ki ện khí h ậu * Nhi ệt độ : Tổng quan ví d ụ cho cây Lúa: Nhi ệt độ có tác d ụng quy ết đị nh đế n t ốc độ sinh tr ưởng c ủa cây lúa nhanh hay ch ậm, t ốt hay x ấu. Trong ph ạm vi gi ới hạn t ư 20-30 oC, nhi ệt độ càng t ăng cây lúa phát tri ển càng m ạnh. Nhi ệt độ 40oC ho ặc d ưới 17 oC, cây lúa t ăng tr ưởng ch ậm l ại. D ưới 13 oC cây lúa ng ừng
20. 11 sinh tr ưởng, n ếu kéo dài m ột tu ần l ễ cây lúa s ẽ ch ết. Ph ạm v ị nhi ệt độ mà cây lúa ch ịu đự ng được và nhi ệt độ t ối h ảo thay đổ i tùy theo gi ống lúc, giai đoạn sinh tr ưởng, th ời gian b ị ảnh h ưởng là tình tr ạng sinh lý c ủa cây lúa (Nguy ễn Ng ọc Đệ , 2008; Bùi Thanh H ải và cs, 2013): Bảng 1. 2: Đáp ứng c ủa cây lúa đố i v ới nhi ệt độ ở các giai đoạn sinh tr ưởng khác nhau Nhi ệt độ ( oC) Giai đoạn sinh tr ưởng Tối th ấp Tối cao Tối h ảo Nảy m ầm 10 45 20 - 35 Hình thành cây m ạ 12-13 45 25 - 30 Ra r ễ 16 35 25 - 28 Vươ n lá 7 - 12 45 31 Nở b ụi ( đẻ nhánh) 9 - 16 33 25 - 31 Tượng kh ối s ơ kh ởi 15 - - Phát tri ển đòng 15 - 20 38 - Th ụ ph ấn 22 35 30 - 33 Chín 12 - 18 30 20 - 25 (Ngu ồn: Giáo trình cây lúa c ủa Nguy ễn Ng ọc Đệ , 2008) Đối v ới cây lúa n ước, c ả nhi ệt độ không khí và nhi ệt độ n ước đề u có ảnh hưởng đế n s ự sinh tr ưởng và phát tri ển c ủa cây lúa. Su ốt t ừ đâu đế n khi t ượng kh ố s ơ kh ởi, đỉ nh sinh tr ưởng c ủa lá, ch ồi và bông n ằm trong n ước nên ảnh hưởng c ủa nhi ệt độ r ất quan tr ọng. Tuy nhiên, s ự v ươ n dài c ủa lá và s ự phát tri ển chi ều cao ch ịu ảnh h ưởng c ủa c ả nhi ệt độ n ước và không khí. Đến khi đòng lúa ra kh ỏi n ước, vào giai đoạn phân bào gi ảm nhi ễm, thì ảnh h ưởng c ủa
21. 12 nhi ệt độ không khí tr ở nên quan tr ọng h ơn. Do đó, có th ể nói r ằng, nhi ệt độ nước và không khí ảnh h ưởng trên n ăng su ất và các thành ph ần và các thành phân n ăng su ất lúa thay đổ i tùy giai đoạn sinh tr ưởng c ủa cây (Bùi Thanh H ải và cs, 2013; Vi ện QH và TKNN, 1995). * L ượng m ưa: Trong điều ki ện th ủy l ợi ch ưa hoan ch ỉnh, l ượng m ưa là m ột trong nh ững y ếu t ố khí h ậu có tính ch ất quy ết đị nh đế n vi ệc hình thành các vùng tr ồng lúc và các v ụ lúa trong n ăm. Trong mùa m ưa ẩm, l ượng m ưa c ần thi ết cho cây lúa trung bình là 6 – 7 mm/ngày và 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô n ếu không có n ước c ần b ổ sung ngu ồn n ước khác. N ếu tính luôn l ượng n ước th ấm rút và b ốc h ơi thì trung bình 1 tháng cây lúa c ần m ột l ượng m ưa kho ảng 200 mm và su ốt v ụ lúa 5 tháng c ần kho ảng 1000 mm (Nguy ễn Ng ọc Đệ , 2008). Ở Trùng Khánh, do ch ịu ảnh h ưởng c ủa ch ế độ m ưa vùng núi B ắc B ộ, mùa m ưa ở Trùng Khánh th ường di ễn ra t ừ tháng 4 đế n tháng 10; mùa khô t ừ tháng 11 đến tháng 3 n ăm sau. L ượng m ưa trung bình h ằng n ăm 1.941,5 mm và phân b ố không đồ ng đề u, ch ủ y ếu t ập trung vào các tháng mùa m ưa, kho ảng 1.765 mm (chi ếm 91% t ổng l ượng m ưa c ủa c ả n ăm. L ượng m ưa l ớn nh ất th ường di ễn ra vào tháng 8, trung bình kho ảng 372,2 mm. Nếu công tác th ủy l ợi được th ực hi ện t ốt, ru ộng lúa ch ủ độ ng n ước thì mưa không có l ợi cho s ự gia t ăng n ăng su ất lúa. Ng ược l ại m ưa nhi ều, gió to, tr ời âm u, ít n ắng, cây lúa phát tri ển không thu ận l ợi. M ưa còn t ạo điều ki ện thích h ợp cho sâu b ệnh làm h ại lúa * Ánh sáng Ánh sáng ảnh h ưởng r ất l ớn đế n sinh tr ưởng và s ự phát d ục c ủa cây lúa trên 2 ph ươ ng di ện: c ường độ ánh sáng và độ dài chi ếu sáng trong ngày (Nguy ễn Ng ọc Đệ , 2008).
22. 13 - Cường độ ánh sáng ảnh h ưởng tr ực ti ếp đế n s ự quang h ợp c ủa cây lúa, th ể hi ện ch ủ y ếu b ằng n ăng l ượng ánh sáng m ặt tr ời chi ếu trên đơ n v ị di ện tích đất (l ượng b ức x ạ). B ức x ạ m ặt tr ời g ồm: ánh sáng tr ực x ạ (ánh sáng chi ếu tr ực ti ếp), ánh sáng ph ản x ạ (ánh sáng ph ản chi ếu) ánh sáng tán x ạ (ánh sáng khu ếch tán) và ánh sáng th ấu quang đề u tác d ụng nh ất đị nh đố i v ới quang h ợp c ủa qu ần th ể ru ộng lúa. Thông th ường cây lúa ch ỉ s ử d ụng được kho ảng 65% n ăng l ượng ánh sáng m ặt tr ời chi ếu t ới ru ộng lúa. Trong điều ki ện bình th ường, l ượng b ức x ạ trung bình t ừ 250-300 cal/cm2/ngày thì cây lúa sinh tr ưởng t ốt và trong ph ạm vi này thì l ượng b ức x ạ càng cao thì quá trình quang h ợp x ảy ra càng m ạnh (Nguy ễn Ng ọc Đệ , 2008; Bùi Thanh H ải và cs, 2013). B ức x ạ m ặt tr ời ảnh h ưởng l ớn đế n các giai đoạn sinh tr ưởng khác nhau và n ăng su ất lúa, đặ c bi ệt ở các giai đoạn sau: + Giai đoạn lúa non: n ếu thi ếu ánh sáng cây lúa s ẽ ốm y ếu, màu lá t ừ xanh h ạt chuy ển sang vàng, lúa không n ở b ụi được. + Th ời k ỳ phân hóa đòng: n ếu thi ếu ánh sáng thì bông lúa s ẽ ng ắn, ít h ạt và h ạt nh ỏ, h ạt thoái hóa nhi ều, d ễ b ị sâu b ệnh phá h ại + Thời k ỳ lúa tr ổ: thi ếu ánh sáng sự th ụ ph ấn, th ụ tinh b ị tr ở ng ại làm s ố hạt lép, gi ảm s ố h ạt ch ắc và h ạt phát tri ển không đầ y đủ , đồ ng th ời cây có khuynh h ướng v ươ n lóng d ễ đổ ngã. + Giai đoạn lúa chín: n ếu ru ộng lúa khô n ước, nhi ệt độ không khí cao, ánh sang m ạnh thì lúa chín nhanh và t ập trung h ơn; ng ược l ại th ời gian chín sẽ kéo dài. K ết qu ả t ừ nhi ều thí nghi ệm cho th ấy, th ời k ỳ c ần n ăng l ượng m ặt quan tr ọng nh ất đố i v ới lúa là t ừ lúc phân hóa đòng đến kho ảng 10 ngày tr ước khi lúa chính, vì s ự tích l ũy b ột trong lá và thân đã b ắt đầ u ngay t ừ kho ảng 10 ngày tr ước khi tr ổ và được chuy ển v ị vào h ạt r ất m ạnh sau khi tr ổ.
23. 14 Ở Trùng Khánh, l ượng b ức x ạ hàng n ăm đáp ứng đủ yêu c ầu sinh tr ưởng và phát tri ển c ủa cây lúa g ần nh ư quanh n ăm. S ố gi ờ n ắng toàn n ăm trung bình (UBND huy ện Trùng Khánh, 2018). 3.2.2.V ề điều ki ện đấ t đai Đất tr ồng lúa nói chung c ần giàu dinh d ưỡng, nhi ều h ữu c ơ, t ơi x ốp, thoáng khí, kh ả n ăng gi ữ n ước, gi ữ phân t ốt, t ầng canh tác d ầy để b ộ r ẽ ăn sâu, bám ch ặt vào đất và huy động nhi ều dinh d ưỡng nuôi cây. Lo ại đấ t th ịt hay đất th ịt pha sét, ít chua ho ặc trung tính (p H = 5,5-5,7) là thích h ợp đố i v ới cây. Tuy nhiên, mu ốn tr ồng lúa đạ t n ăng su ất cao, đấ t tr ồng lúa c ần b ằng ph ẳng và ch ủ độ ng n ước. Trong th ực t ế, có nh ững gi ống lúa có th ể thích nghi được trong nh ững điều ki ện đấ t đai kh ắc nghi ệt nh ư: phèn, m ặn, khô h ạn, ng ập úng r ất t ốt (Nguyễn Ng ọc Đệ , 2008; Nguy ễn Th ế Đặ ng và cs, 2008). 1.3. T ổng quan v ề công ngh ệ s ử d ụng trong nghiên c ứu 1.3.1. H ệ th ống thông tin đị a lý GIS: 1.3.1.1. Gi ới thi ệu: Theo Võ Quang Minh (1996)18, trên th ế gi ới hi ện nay, Hoa k ỳ, Canada, Anh, Hà lan và Australia là nh ững n ước có n ền công ngh ệ GIS phát tri ển mạnh nh ất, đặ c bi ệt là trong l ĩnh v ực phát tri ển các ph ần m ềm máy tính và các trang thi ết b ị c ủa nó. Vi ệc ứng d ụng công ngh ệ GIS và Vi ễn Thám (RS: Remote Sensing) ở các n ước này hi ện nay ph ần l ớn t ập trung vào vi ệc qu ản lý ngu ồn tài nguyên thiên nhiên, qu ản lý đô th ị, đánh giá các tác độ ng c ủa môi tr ườ ng. Điểm đặ c bi ệt hi ện nay là vi ệc s ử d ụng ảnh v ệ tinh (LANDSAT, SPOT) k ết h ợp v ới GIS đang đượ c s ử d ụng r ộng r ải và ph ổ bi ến ở các n ước (Hà V ăn Thuân và cs, 2010). Đố i v ới vùng Châu Á Thái Bình D ươ ng, hi ện nay Singapore, Thái Lan, Hồng Kông Malaysia, Ấn Độ Philippines, Nh ật, Là nh ững n ướ c đã ứng dụng công ngh ệ GIS và Vi ễn Thám t ừ nhi ều n ăm qua và trong r ất nhi ều l ĩnh