Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu Chương 2: Khái quát đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Thuận Châu - tỉnh Sơn La Chương 3: Kết quả đánh giá thích nghi cho cây ăn quả trên địa bàn huyện Thuận Châu - tỉnh Sơn La 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan 1. Đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO Tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng mà mỗi quốc giađã xây dựng phương pháp đánh giá đánh đai của riêng mình. Tuy nhiên, nhìn chung các phương pháp đánh giá thường dựa trên hai khuynh hướng chính: Đánh giá đất theo điều kiện tự nhiên có xem xét tới điều kiện kinh tế - xã hội và đánh giá kinh tế đất có xem xét tới điều kiện tự nhiên.
Một số quốc gia đã xây dựng phương pháp đánh giá đất đai như Liên Xô, Mỹ, Trung Quốc hay Ấn Độ,… Tuy nhiên, nhận thấy vai trò quan trọng của đánh giá thích nghi trong phát triển kinh tế - xã hội, Tổ chức Nông nghiệp – Lương thực của Liên hợp quốc (FAO) với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành, đã tổng hợp kinh nghiệm của nhiều nước, xây dựng lên bản: Đề cương đánh giá đất đai năm 1976. Tài liệu được cả thế giới quan tâm thử nghiệm, vận dụng và chấp nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá tiềm năng đất đai. Để xem xét một cách đầy đủ và hệ thống các vấn đề liên quan đến sử dụng đất, FAO (1993b) đã xuất bản đề cương hướng dẫn đánh giá đất đai phục vụ cho công tácquản lý bền vững. Trong đó đưa ra các nguyên tắc, phương pháp, các yếu tố và tiêu chuẩn cần xem xéttrong đánh giá bền vững.
Đánh giá đất đai phục vụ quản lý bền vững thức chất là lựa chọn các loại hình sử dụng đất đáp ứng nhiều tiêu chuần được đặt ra (tùy thuộc vào đều kiện cụ thể củavùng nghiên cứu). Qua quá trình xây dựng và hoàn thiện, FAO đã xây dựng thành phương pháp quy hoạch tổng hợp cho quản lý đất đai bền vững. Phương pháp đánh giá đất của FAO được áp dụng rộng rãi trên thế giới với hàng loạt các nghiên cứu ở các quốc gia như Thái Lan, Indonesia, Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Hà Lan,… Ở Việt Nam, phương pháp này cũng được ứng dụng rộng rãi trong hàng loạt các nghiên cứu được thực từ những năm 1985. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuy nhiên, phương pháp này vẫn còn một số hạn chế như hệ thống cơ sở dữ liệu đầu vào khá lớn và đầy đủ.Thêm vào đó, trong phương pháp này chưa có sự tương tác giữa các yếu tố, yếu tố hạn chế lớn nhất sẽ quyết định thích nghi, nên trong kết quả thích nghi không chứ các yếu tố thích nghi thấp hơn, vì vậy, phương pháp này thường được sử dụng cho những vùng đất mới phát triển hoặc vùng đất ít khan hiếm về tài nguyên đất đai.
Đánh giá thích nghi bằng công nghệ GIS và phương pháp phân tích đa chỉ tiêu (MCA) Sự phát triển của hai lĩnh vực GIS và MCA góp phần đặc biệt quan trọng trong giải quyết các bài toán quyết định đa chỉ tiêu không gian. Trong đó, GIS đóng vai trò phân tích không gian, MCA đóng vai trò phân tích các nhân tố, đánh giá và xác định mức độ ưu tiên của các phương án quyết định. Mô hình tích hợp GIS và MCA là quá trình kết hợp giữa dữ liệu không gian và quá trình đánh giá của người ra quyết định. Khả năng tích hợp giữa GIS và MCA có vai trò quan trọng trong nghiên cứu ứng dụng vào các lĩnh vực, đặc biệt là trong đánh giá thích nghi đất đai.
Tích hợp GIS và MCA trong việchỗ trợ ra quyết định đã được tiến hành trên hàng loạt các nghiên cứu nhằm xác định trọng số của các yếu tố tác động đến thích nghi các loại cây trồng. Thế giới GIS đã bắt đầu xuất hiện vào cuối năm 1960, đến nay đã phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ, hỗ trợ việc ra quyết định trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong đó là lĩnh vực đánh giá đất đai phục vụ cho phát triển sản xuất nông nghiệp. Hiện nay hầu hết các nước trên thế giới đã ứng dụng GIS trong nghiên cứu đánh giá đất đai nhằm cung cấp các thông tin đầy đủ chính xác, hỗ trợ quá trình ra quyết định của nhà quản lý cho quy hoạch sử dụng đất, phát triển của các loại cây trồng và phân vùng thích nghi cho cây trồng. Một số nghiên cứu điển hình như sau: 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ nhưng năm 90, MCA và GIS đã được tiến hành trong quá trình ra quyết định sử dụng đất.Với mục đích này, các hệ thống GIS đã được cung cấp nhiều công cụ để phân tích, mô hình và dự báo.
Nghiên cứu xem xét việc tích hợp GIS với một cơ sở khác: Phân tích đa chỉ tiêu, nhằm tối ưu hóa phương án lựa chọn. Ron Janssen và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu tại Hà Lan với mục đích đưa raphương án tối ưu trong sử dụng đất nông nghiệp [36]. Nghiên cứu phân tích những phương án của các nhà hoạch định chính sách thông qua phân tích cường độ, tính chất theo các tiêu chí, từ đó, sắp xếp các phương án theo mức độ ưu tiên. Ngoài những nghiên cứu đánh giá đất đai tổng thể, việc tích hợp GIS và MCA còn được thực hiện trong các nghiên cứu cho từng loại cây trồng.
Một nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai cho cây dứa đã được thực hiện tại quận phía Nam A.Kwapin, Gana bằng công nghệ GIS và MCA với thuật toán AHP. Kết quả nghiên cứu đã phân hạng được khu vực thích nghi cho cây dứa, cụ thể mức thích nghi cao 1.65 ha (38,61%), thích nghi trung bình 1.16 ha (11,65%) và thích nghi thấp 6651. Từ đó đề xuất phương án quy hoạch, chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất nhằm tạo thuận lợi cho việc phát triển canh tác cây dứa. Ở Mexico, Alejandro Ceballoss và cộng sự [1] đã ứng dụng MCA xác định khu vực thích nghi đất đai cho sản xuất ở khu vực miền trung Mexico, các trọng số và các tiêu chí được tính toán theo AHP.
Kết quả đánh giá thích nghi sau đó được chồng lớp với bản đồ giải đoán ảnh từ Landsat TM để xác định sự khác nhau và giống nhau giữa các loại hình sử dụng đất hiện tại và vùng thích nghi với khoai tây. Cũng với cây khoai tây, ở Hà Lan, Van Lanen [41] đã ứng dụng GIS cùng phương pháp đánh giá thích nghi đất đai kết hợp giữa chất lượng và định 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lượng để đánh giá thích nghi cho cây khoai tây, kết quả xác định được 65% diện tích đất thích hợp cho trồng khoai tây. Tại Anh nghiên cứu được thực hiện ở khu vực Stour Catchmen - Kent bằng công nghệ GIS và phương pháp đánh giá đất của FAO, đưa ra kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trên cơ sở các lớp thông tin chuyên đề: Khí hậu, đất, độ dốc, pH và các thông tin về mùa vụ, từ đó đối chiếu với yêu cầu sử dụng đất của khoai tây để lập bản đồ thích hợp đất đai. Widiatmaka [43] đã tiến hành nghiên cứu sử dụng đất cho các loại rau khu vực nhiệt đới bằng cách tích hợp GIS, AHP và công nghệ viễn thám.
Nghiên cứu này được tiến hành tại một trong những trung tâm sản xuất cây rau ở vùng nhiệt đới cao, ở độ dốc trên khu vực Mts Gede-Pangrango, Tây Java, Indonesia có diện tích 78. Để đánh giá sự phù hợp trong sử dụng đất, nghiên cứu đã xây dựng các tiêu chí về địa hình, đất đai, khí hậu và các nhân tố nhân sinh khác. Kết quả cho thấy diện tích đất thích hợp và có sẵn cho các cây rau nhiệt đới là 23,7% diện tích được phân tích. Khu vực thích hợp và có sẵn đất không được sử dụng là 9% diện tích được phân tích.
Đối với cây lúa, trong nghiên cứu tại Mwea, Kenya sau khi đánh giá các tiêu chí về khí hậu, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật trên diện tích 13.369 ha, đã tiến hành thành lập bản đồ thích nghi. Bằng công cụ tính toán trong phần mềm ArcGIS 10.2, kết quả đánh giá đất trồng trọt cho thấy, 75% tổng diện tích hiện đang sử dụng là khu vực thích hợp cao và 25% vùng thích hợp vừa phải. Kết quả cho thấy diện tích tiềm năng cho việc trồng lúa là 86.364 ha và trong số này chỉ có 12% diện tích đang trồng lúa. Nghiên cứu này cung cấp thông tin ở cấp địa phương để có những phương án sử dụng đất phù hợp.
Henok Mulugeta (2010), nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai cho 2 loại cây lúa mì và ngô dựa trên 5 nhân tố bao gồm độ dốc, độ ẩm đất, kết cấu đất, tầng dày đất, loại đất và loại hình sử dụng đất hiện tại. Phương pháp được dùng để tính trọng số và chuẩn hóa các nhân tố và so sánh cặp của AHP kết hợp trọng số tuyến tính. Bản đồ thích nghi trong GIS được phân theo 5 lớp thích nghi của FAO. Kết 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com quả của nghiên cứu thể hiện tiềm năng phát triển của cây trồng nông nghiệp tại Legambo Woreda, Ethiopia [27].
Việt Nam Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ GIS bước đầu được sử dụng ở Việt Nam.Từ đó GIS từng bước phát triển với mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong lĩnh vực đánh giá thích nghi hầu hết các nghiên cứu đều ứng dụng GIS, chủ yếu tập trung nghiên cứu các tiện ích sẵn có của GIS. Phương pháp đánh giá đất đai được sử dụng chủ yếu trong các nghiên cứu vẫn là phương pháp hạn chế lớn nhất của FAO. Hiện nay, việc sử dụng GIS và MCA trong đánh giá đất đai ngày càng phát triển ở Việt Nam.
Một số nghiên cứu điển hình: Một trong những nghiên cứu sớm nhất được Lê Cảnh Định xây dựng là “Tích hợp phần mềm ALES và GIS trong đánh giá thích nghi đất đai”. Nghiên cứu đã ứng dụng GIS xây dựng bản đồ các yếu tố thích nghi: đất, tầng dày, khả năng tưới, độ dốc, đá lộ đầu và phân vùng thích nghi cho các loại hình sử dụng đất. Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu MCA với kĩ thuật AHP-IDM xác định trọng số các tiêu chuẩn tương ứng với các loại hình sử dụng đất [10].