Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Những vấn đề liên quan đến sản xuất nông nghiệp, hệ thống canh tác và hệ thống sử dụng đất 1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng đất nông nghiệp trên Thế giới 1.1 Những vấn đề chung về sản xuất nông nghiệp Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất cơ bản của xã hội, sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, khai thác cây trồng và vật nuôi làm tư liệu và nguyên liệu lao động chủ yếu để tạo ra lương thực, thực phẩm và một số nguyên liệu cho công nghiệp. Nông nghiệp là một ngành sản xuất lớn, bao gồm nhiều chuyên ngành: trồng trọt, chăn nuôi, sơ chế nông sản; theo nghĩa rộng, còn bao gồm cả lâm nghiệp, thủy sản. (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn,1999) Trong nông nghiệp cũng có ba loại chính: Nông nghiệp thuần nông hay nông nghiệp sinh nhai là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp có đầu vào hạn chế, sản phẩm đầu ra chủ yếu phục vụ cho chính gia đình của mỗi người nông dân. Không có sự cơ giới hóa trong nông nghiệp sinh nhai.
Nông nghiệp chuyên sâu: là lĩnh vực sản xuất nông nghiệp được chuyên môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất nông nghiệp, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp. Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc sử dụng hóa chất diệt sâu, diệt cỏ, phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và mức độ cơ giới hóa cao. Sản phẩm đầu ra chủ yếu dùng vào mục đích thương mại, làm hàng hóa bán ra trên thị trường hay xuất khẩu. Các hoạt động trên trong sản xuất nông nghiệp chuyên sâu là sự cố gắng tìm mọi cách để có nguồn thu nhập tài chính cao nhất từ ngũ cốc, các sản phẩm được chế biến từ ngũ cốc hay vật nuôi.
Nông nghiệp công nghệ cao hay nông nghiệp 4.0 là thuật ngữ xuất m 5 hiện và sử dụng đầu tiên ở Đức. Trong phân loại này nông nghiệp được hiểu các hoạt động sản xuất gắn với cây trồng vật nuôi được kết nối mạng nội bộ hoặc với bên ngoài. Nghĩa là thông tin được số hóa từ quá trình sản xuất cho đến giao dịch với đối tác. Sử dụng tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong việc tính toán mô phỏng quy trình canh tác, chăn nuôi từ đó lựa chọn quy trình tối ưu để tiến hành sản xuất thực.
Trong quá trình sản xuất liên tục theo dõi thống kê để phân tích bằng trí tuệ nhân tạo nhằm điều chỉnh phù hợp, đạt năng suất cao nhất (Võ Thu Hà, 2015) Theo đánh giá của Ngân hàng Thế giới (WB), hiện tại dân số thế giới có trên 7 tỉ người thì lượng lương thực còn có thể đáp ứng được, tuy nhiên khả năng sản xuất nông nghiệp là không đồng đều giữa các vùng. Hiện nay, trên thế giới có khoảng 3,3 tỉ ha đất nông nghiệp, trong đó đã khai thác được 1,5 tỉ ha, còn lại đa phần là những loại đất xấu, sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn. Quy mô đất nông nghiệp được phân bố như sau: châu Mĩ 35%, châu Á 26%, châu Âu 13%, châu Phi 20%, châu Đại Dương 6%. Bình quân diện tích đất nông nghiệp trên đầu người toàn thế giới là 12.
Theo báo cáo của UNDP năm 1995 ở khu vực Đông Nam Á, bình quân diện tích đất nông nghiệp trên đầu người của các nước như sau: Indonesia 0,12 ha, Malaysia 0,27 ha, Philippin 0,13 ha, Thailand 0,42 ha, Việt Nam 0,1 ha. (Bùi Nữ Hoàng Anh, 2013) Việt Nam là nước có diện tích không lớn, đứng thứ 4 ở khu vực Đông Nam Á, dân số đứng thứ 2, bình quân diện tích đất nông nghiệp trên đầu người thấp, với gần 80% dân số là nông dân, hiện nay nước ta vẫn đang thuộc nhóm 40 nước có nền kinh tế kém phát triển. Theo số liệu thống kê (Nhà xuất bản Thống kê Hà Nội năm 2008), diện tích đất nông nghiệp và diện tích đất canh tác của Việt Nam có sự biến động lớn: năm 1990 diện tích đất nông nghiệp 9.000 ha, diện tích đất canh tác là 8.500 ha, bình quân đất canh tác trên đầu người là 1.223 m2, đến năm 2008 diện tích đất nông nghiệp m 6 là 11.800 ha, diện tích đất canh tác là 10.300 ha, bình quân đất canh tác trên đầu người 1. Sản xuất nông nghiệp và vấn đề suy thoái đất nông nghiệp Suy thoái đất nông nghiệp do nhiều nguyên nhân gây ra, mỗi một nguyên nhân đều mang một đặc thù riêng làm cho đất trồng suy giảm trầm trọng.
Có hai nguyên nhân chính dẫn đến suy thoái đất trầm trọng: - Do tự nhiên: Thay đổi thời tiết, khí hậu và nắng nóng kéo dài gây hạn hán. Mưa bão trong thời gian dài gây lũ lụt, xói mòn, rửa trôi và sụt lở - Do tác động của con người: + Lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón trong canh tác. + Các chất độc hóa học do chiến tranh để lại. + Các chất thải công nghiệp.
+ Hoạt động khai thác khoáng sản và nuôi trồng thủy sản. + Ô nhiễm đất tại các nghĩa trang, nghĩa địa. Báo cáo của Viện Tài nguyên Thế giới (ESCAP/FAO/UNIDO), cho thấy gần 20% diện tích đất đai châu Á bị suy thoái do những hoạt động của con người. Hoạt động sản xuất nông nghiệp là một nguyên nhân không nhỏ làm suy thoái đất thông qua quá trình thâm canh tăng vụ đã làm phá huỷ cấu trúc đất, xói mòn và suy kiệt dinh dưỡng FAO (1993) Dự án điều tra, đánh giá mức độ thoái hoá đất ở một số nước vùng nhiệt đới châu Á cho phát triển nông nghiệp bền vững trong chương trình môi trường của Trung tâm Đông Tây hội ngộ khối các trường Đại học Đông Nam châu Á đã tập trung nghiên cứu những thay đổi dinh dưỡng trong hệ sinh thái nông nghiệp.
Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố dinh dưỡng N, P, K của hầu hết các hệ sinh thái đều bị giảm. Nghiên cứu cũng chỉ ra nguyên nhân của sự thất thoát dinh dưỡng trong đất do thâm canh thiếu phân bón và do đưa các sản phẩm của cây trồng, vật nuôi ra khỏi hệ thống. Theo nghiên cứu của FAO (1976), đã đưa ra phương pháp đánh giá đất m 7 đai tự nhiên có xem xét thêm về yếu tố kinh tế chưa đi sâu nghiên cứu đánh giá tổng hợp cả điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và môi trường. Theo tài liệu của FAO (1993), trên thế giới hàng năm có khoảng 15% diện tích đất bị suy thoái vì lý do nhân tạo, trong đó suy thoái vì xói mòn do nước chiếm khoảng 55,7% diện tích, do gió 28% diện tích, mất chất dinh dưỡng do rửa trôi 12,2% diện tích.
Ở Trung Quốc, diện tích đất bị suy thoái là 280 triệu ha, chiếm 30% lãnh thổ, trong đó có 36,67 triệu ha đất đồi bị xói mòn nặng, 6,67 triệu ha đất bị chua mặn, 4 triệu ha đất bị úng, lầy. Ở ấn Độ, hàng năm mất khoảng 3,7 triệu ha đất trồng trọt. Tại khu vực Châu á Thái Bình Dương có khoảng 860 ha đất đã bị hoang mạc hoá làm ảnh hưởng đến đời sống của 150 triệu người. Theo kết quả điều tra của FAO (1993), do chế độ canh tác không tốt đã gây xói mòn đất nghiêm trọng dẫn đến suy thoái đất, đặc biệt ở vùng nhiệt đới và vùng đất dốc.
Mỗi năm lượng đất bị xói mòn tại các châu lục là: Châu Âu, Châu úc, Châu Phi: 5 -10 tấn/ha, Châu Mỹ: 10 - 20 tấn/ha; Châu á: 30 tấn/ha [16]. Đối với Việt Nam, các kết quả nghiên cứu đều cho thấy đất đai ở vùng Trung du miền núi đều nghèo các chất dinh dưỡng P, K, Ca, Mg. Đất phù sa sông Hồng có hàm Lượng dinh dưỡng khá, song trong quá trình thâm canh với hệ số sử dụng đất cao từ 2 - 3 vụ trong năm, nên Lượng dinh dưỡng mà cây lấy đi lớn hơn nhiều so với lượng dinh dưỡng bón vào đất. Để đảm bảo đủ dinh dưỡng, đất không bị suy thoái thì N, P là hai yếu tố cần được bổ sung thường xuyên (ESCAP/FAO/UNIDO).
Trong quá trình sử dụng đất, do chưa tìm được các loại hình thức sử dụng đất hợp lý hoặc chưa xác định được các công thức luân canh hợp lý cũng gây ra hiện tượng thoái hoá đất, đặc biệt đối với vùng đất dốc mà trồng cây Lương thực, có dinh dưỡng kém lại không luân canh với cây họ đậu. Bên cạnh đó, suy thoái đất còn liên quan tới điều kiện kinh tế xã hội của vùng. Trong điều kiện nền kinh tế khó khăn, người dân chỉ tập trung chủ yếu vào trồng cây Lương thực, như vậy gây ra hiện tượng xói m 8 mòn, suy thoái đất. Điều kiện kinh tế và sự hiểu biết của con người còn thấp dẫn tới việc sử dụng phân bón hạn chế và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật quá nhiều, ảnh hưởng tới môi trường.S cũng đã chỉ ra rằng “sự suy kiệt đất và các chất dự trữ trong đất cũng là biểu hiện thoái hoá về môi trường, do vậy việc cải tạo độ phì của đất cũng là đóng góp cho cải thiện cơ sở tài nguyên thiên nhiên và còn hơn nữa, cho chính môi trường”.2 Hệ thống sử dụng đất và các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp 1.1 Khái niệm về hệ thống sử dụng đất và các loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp - Đất đai (land): là diện tích đất cụ thể của bề mặt Trái Đất: khí hậu, địa hình, nước, thổ nhưỡng, trầm tích, sinh vật, hoạt động của con người.
- Sử dụng đất: là tác động vào đất đai nhằm đạt đc hiệu quả mong muốn. Sử dụng đất là các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp tạo ra các loại hình (Land Use Type – LUT) trên mỗi đơn vị bản đồ đất đai - LMU. Cụ thể: + Sử dụng trên cơ sở sản xuất trực tiếp: cây trồng, đồng cỏ, gỗ rừng,… + Sử dụng trên cơ sở sản xuất gián tiếp: chăn nuôi, chế biến,… + Sử dụng cho mục đích bảo vệ: chống suy thoái đất, bảo tồn đa dạng hóa loài sinh vật, bảo tồn đa dạng sinh học, chống xói mòn, nhiễm mặn,… + Sử dụng đất theo các chức năng đặc biệt: du lịch sinh thái, công viên, xây dựng,… + Hệ thống sử dụng đất (Land Use System - LUS) là sự kết hợp của các đơn vị bản đồ đất đai (LMU) và các loại hình sử dụng đất (LUT) hiện tại và tương lai. LUS là sự kết hợp giữa một hợp phần đất đai và một hợp phần sử dụng đất đai.