Nghiên Cứu Đề Xuất Sử Dụng Bền Vững Đất Nông Nghiệp Tại Huyện Tứ Kỳ, Tỉnh Hải Dương

Luận án tiến sĩ nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp tại huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương phục vụ quy hoạch hiệu quả.

• Tác giả: Đào Đức Mẫn
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tất Cảnh
• Trường học: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Đề Xuất Sử Dụng Bền Vững Đất Nông Nghiệp Tại Huyện Tứ Kỳ, Hải Dương
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Lời cam đoan
• Lời cảm ơn
• Danh mục các chữ viết tắt
• Danh mục các bảng
• Danh mục các hình
• MỞ ĐẦU
• 1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. Mục tiêu nghiên cứu
• 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 5. Những đóng góp mới của luận án
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở lý luận về sử dụng đất nông nghiệp bền vững
• 1.1.1. Đất và sử dụng đất nông nghiệp
• 1.1.2. Cơ sở khoa học của sử dụng đất bền vững
• 1.1.3. Hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp
• 1.2. Các nghiên cứu sử dụng đất nông nghiệp bền vững phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp
• 1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
• 1.2.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam
• 1.3. Định hướng phát triển nông nghiệp bền vững
• 1.3.1. Xu hướng phát triển nông nghiệp trên thế giới
• 1.3.2. Định hướng phát triển nông nghiệp Việt Nam
• 1.4. Đánh giá đất đai phục vụ nông nghiệp bền vững
• 1.4.1. Đánh giá đất thích hợp theo FAO
• 1.4.2. Đánh giá đất đai ở Việt Nam
• 1.5. Ứng dụng toán tuyến tính đa mục tiêu trong công tác quy hoạch sử dụng đất
• 1.5.1. Bản chất, đặc điểm của bài toán quy hoạch tuyến tính
• 1.5.2. Khả năng ứng dụng bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu
• 1.5.3. Ứng dụng bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu trong quy hoạch sử dụng đất ở Việt Nam
• 2. Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.1.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội liên quan đến sử dụng đất
• 2.1.2. Đánh giá hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 2.1.3. Đánh giá hiện trạng môi trường đất của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 2.1.4. Đánh giá thích hợp đất đai cho các loại sử dụng đất
• 2.1.5. Ứng dụng mô hình toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu đề xuất sử dụng bền vững một số loại hình sử dụng đất nông nghiệp chủ yếu phục vụ quy hoạch sử dụng đất
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp chọn điểm
• 2.2.2. Phương pháp điều tra thu thập thông tin
• 2.2.3. Phương pháp thống kê tổng hợp
• 2.2.4. Phương pháp đánh giá thích hợp theo FAO
• 2.2.5. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế và hiệu quả xã hội sử dụng đất
• 2.2.6. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
• 2.2.7. Phương pháp chuyên gia
• 2.2.8. Phương pháp mô hình toán
• 2.2.9. Phương pháp minh họa bằng bản đồ, biểu đồ
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội liên quan đến sử dụng đất
• 3.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội
• 3.1.3. Thực trạng sản xuất nông nghiệp của huyện Tứ Kỳ
• 3.1.4. Định hướng phát triển của huyện Tứ Kỳ đến năm 2020
• 3.1.5. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội
• 3.2. Hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất và loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 3.2.2. Hiệu quả của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 3.3. Hiện trạng môi trường đất của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
• 3.3.1. Loại hình chuyên lúa
• 3.3.2. Loại hình lúa - màu
• 3.3.3. Loại hình chuyên rau màu
• 3.4. Đánh giá thích hợp đất đai cho các loại sử dụng đất
• 3.4.1. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai
• 3.4.2. Đánh giá thích hợp đất đai
• 3.5. Ứng dụng mô hình toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu đề xuất sử dụng bền vững một số loại hình sử dụng đất nông nghiệp chủ yếu phục vụ quy hoạch sử dụng đất
• 3.5.1. Xác định các mục tiêu và hạn chế trong bài toán tối ưu
• 3.5.2. Xác định các yếu tố đầu vào của bài toán
• 3.5.3. Kết quả chạy bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu
• 3.5.4. Đề xuất loại hình sử dụng đất bền vững đến năm 2020
• 3.5.5. Giải pháp thực hiện các phương án đề xuất
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 1. Kết luận
• 2. Đề nghị
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đề Xuất Sử Dụng Bền Vững Đất Nông Nghiệp Tại Huyện Tứ Kỳ

Đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp tại huyện Tứ Kỳ, Hải Dương là một chủ đề quan trọng trong bối cảnh phát triển nông nghiệp hiện nay. Huyện Tứ Kỳ có nhiều tiềm năng về đất đai và nguồn lực lao động, nhưng việc khai thác chưa hiệu quả. Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp sử dụng đất nông nghiệp bền vững.

1.1. Tình Hình Nông Nghiệp Tại Huyện Tứ Kỳ

Huyện Tứ Kỳ có diện tích đất nông nghiệp lớn, nhưng hiệu quả sử dụng chưa cao. Việc phát triển nông nghiệp bền vững cần được chú trọng để nâng cao giá trị sản xuất.

1.2. Lợi Thế Tự Nhiên Và Kinh Tế Của Huyện

Với khí hậu ôn hòa và đất đai màu mỡ, Tứ Kỳ có nhiều lợi thế cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên, cần có chiến lược phát triển hợp lý để khai thác tối đa tiềm năng này.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Sử Dụng Đất Nông Nghiệp

Mặc dù có nhiều tiềm năng, huyện Tứ Kỳ đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc sử dụng đất nông nghiệp. Các vấn đề như phân tán đất đai, thiếu vốn đầu tư và quy hoạch chưa hợp lý đang cản trở sự phát triển.

2.1. Tình Trạng Phân Tán Đất Đai

Đất sản xuất nông nghiệp của các hộ dân còn manh mún, phân tán, dẫn đến khó khăn trong việc tổ chức sản xuất và tiêu thụ sản phẩm.

2.2. Thiếu Vốn Đầu Tư Cho Nông Nghiệp

Việc thiếu vốn đầu tư cho sản xuất nông nghiệp làm giảm khả năng áp dụng công nghệ mới và cải thiện hiệu quả sản xuất.

III. Phương Pháp Đề Xuất Sử Dụng Bền Vững Đất Nông Nghiệp

Để phát triển bền vững, cần áp dụng các phương pháp quản lý đất đai hiệu quả. Việc sử dụng công nghệ và mô hình quy hoạch hiện đại sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng đất.

3.1. Ứng Dụng Công Nghệ Trong Nông Nghiệp

Công nghệ mới trong nông nghiệp có thể giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời bảo vệ môi trường.

3.2. Quy Hoạch Sử Dụng Đất Hợp Lý

Quy hoạch sử dụng đất cần được thực hiện một cách khoa học, đảm bảo tính bền vững và hiệu quả kinh tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng các giải pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp có thể nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Các mô hình thử nghiệm đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong năng suất.

4.1. Mô Hình Thử Nghiệm Thành Công

Một số mô hình thử nghiệm đã được triển khai tại huyện Tứ Kỳ, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc nâng cao năng suất cây trồng.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế

Đánh giá hiệu quả kinh tế từ các mô hình sử dụng đất bền vững cho thấy lợi nhuận tăng lên đáng kể so với các phương pháp truyền thống.

V. Kết Luận Và Đề Xuất Tương Lai Cho Đất Nông Nghiệp

Việc sử dụng bền vững đất nông nghiệp tại huyện Tứ Kỳ là một yêu cầu cấp thiết. Cần có các chính sách hỗ trợ và đầu tư để phát triển nông nghiệp bền vững, đảm bảo an ninh lương thực và bảo vệ môi trường.

5.1. Đề Xuất Chính Sách Hỗ Trợ

Cần có các chính sách hỗ trợ cho nông dân trong việc áp dụng công nghệ mới và cải thiện quy hoạch sử dụng đất.

5.2. Tương Lai Của Nông Nghiệp Tại Tứ Kỳ

Tương lai của nông nghiệp tại huyện Tứ Kỳ phụ thuộc vào khả năng áp dụng các giải pháp bền vững và sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan về luận án

Bảo đảm an ninh lương thực gắn liền với sử dụng tài nguyên đất hiệu quả và bền vững đang là thách thức sinh tồn tại các vùng châu thổ nhiệt đới có mật độ dân số cao. Vùng Đồng bằng sông Hồng sở hữu diện tích tự nhiên 1.490.981 ha (chiếm 4,5% diện tích cả nước) nhưng dung nạp tới 22% dân số quốc gia, khiến quỹ đất nông nghiệp bình quân đầu người bị thu hẹp chỉ còn 477 m²/người (tương đương 40,7% mức trung bình toàn quốc). Đặt trong bối cảnh đó, huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương đại diện cho một hình mẫu điển hình của áp lực "đất chật người đông" với tổng diện tích tự nhiên 17.019,01 ha, diện tích đất sản xuất nông nghiệp 11.212,06 ha, bình quân đất canh tác chỉ đạt 527,8 m²/người, trong khi tỷ trọng giá trị sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm tới 45% tổng giá trị sản xuất toàn huyện vào năm 2010. Luận án tiến sĩ chuyên ngành Quản lý đất đai (Mã số: 62 85 01 03) của nghiên cứu sinh Đào Đức Mẫn với đề tài "Nghiên cứu đề xuất sử dụng bền vững một số loại hình sử dụng đất nông nghiệp phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Tứ Kỳ, tỉnh Hải Dương" được thực hiện tại Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Tất Cảnh và PGS. Hà Thị Thanh Bình.

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) trọng tâm mà luận án giải quyết xuất phát từ thực trạng phần lớn các công trình đánh giá đất đai và quy hoạch sử dụng đất tại Việt Nam thời gian qua chủ yếu dừng lại ở cấp độ vĩ mô mang tính định hướng không gian tổng quát, thiếu vắng các phương pháp định lượng đa mục tiêu tích hợp ở cấp độ vi mô (cấp huyện). Cụ thể, các quy hoạch truyền thống chưa giải quyết thấu đáo mối quan hệ biện chứng giữa chất lượng đất tự nhiên, hiệu quả kinh tế - xã hội và tác động môi trường trong từng loại hình sử dụng đất (LUT), đồng thời thiếu một công cụ toán học tối ưu hóa để điều hòa sự đánh đổi (trade-offs) giữa các mục tiêu phát triển mâu thuẫn nhau.

Hệ thống câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học của luận án được xác lập chặt chẽ:

1. Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Khả năng thích ứng đất đai, hiệu quả kinh tế, xã hội và hiện trạng môi trường của các loại hình sử dụng đất nông nghiệp chủ yếu tại huyện Tứ Kỳ diễn biến như thế nào dưới tác động của thâm canh nông nghiệp giai đoạn 2008 - 2010?
   • Giả thuyết 1 (H1): Các loại hình luân canh lúa - màu và chuyên rau màu tạo ra giá trị gia tăng vượt trội so với chuyên lúa nhưng làm gia tăng mức độ rủi ro thoái hóa hóa tính đất và tích lũy kim loại nặng do lạm dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật.
2. Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Những yếu tố nội tại nào về vốn đầu tư, lực lượng lao động và đặc tính thổ nhưỡng đang đóng vai trò là lợi thế so sánh hoặc rào cản hạn chế chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại địa phương?
   • Giả thuyết 2 (H2): Lực lượng lao động dồi dào là động lực thúc đẩy tăng vụ và chuyển dịch cây trồng cạn, trong khi hạn chế về vốn đầu tư lưu động bình quân/ha là điểm nghẽn chính kìm hãm mở rộng các mô hình chuyên canh hàng hóa có giá trị kinh tế cao.
3. Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Làm thế nào để thiết lập một mô hình phân bổ không gian sử dụng đất nông nghiệp tối ưu, thỏa mãn đồng thời các mục tiêu tối đa hóa giá trị sản xuất, tối đa hóa giá trị gia tăng, giải quyết việc làm và duy trì độ phì nhiêu đất đến năm 2020?
   • Giả thuyết 3 (H3): Ứng dụng mô hình toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu (MOLP) trên nền tảng phần mềm GAMS kết hợp đánh giá thích hợp đất đai theo FAO sẽ thiết lập được phương án cơ cấu cây trồng tối ưu Pareto, vượt trội hơn so với phương pháp quy hoạch chuyên gia truyền thống.

Khung lý thuyết của công trình được định hình dựa trên sự tích hợp của Khung đánh giá đất đai (Land Evaluation Framework) của FAO (1976, 1985, 1990), Khung đánh giá sử dụng đất bền vững FESLM (Framework for Evaluating Sustainable Land Management) của Smyth & Dumanski (1993), kết hợp với Lý thuyết quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu (Multi-Objective Linear Programming). Đóng góp đột phá của luận án là việc lượng hóa đồng bộ 3 chiều kích bền vững (Kinh tế - Xã hội - Môi trường) cho 3 nhóm LUT chính (chuyên lúa, lúa - màu, chuyên rau màu) trên 17 đơn vị bản đồ đất đai (LMU), từ đó sử dụng thuật toán GAMS đề xuất 2 kịch bản phân bổ đất đai đến năm 2020 với các chỉ tiêu định lượng cụ thể, giải quyết bài toán cốt lõi về tái cơ cấu nông nghiệp tại Đồng bằng sông Hồng.

Literature Review và Positioning

Lý luận và thực tiễn về sử dụng đất nông nghiệp bền vững đã trải qua quá trình tiến hóa sâu sắc từ các trường phái khoa học cổ điển đến hiện đại. Nhìn từ góc độ thổ nhưỡng học, Vi-li-am (dẫn theo Nguyễn Ngọc Bình, 2007) xác lập đất là một thể tự nhiên tơi xốp hình thành từ sự tương tác của 5 yếu tố (đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian). Lê Văn Khoa (1993, 2000) và Vũ Thị Bình (2003) phát triển quan điểm sinh thái học môi trường khi khẳng định đất là tài nguyên không tái tạo, đóng vai trò là "vật mang" của các hệ sinh thái sống. Về phương diện kinh tế học chính trị, Các Mác chỉ rõ đất đai là điều kiện vật chất đầu tiên, là tư liệu sản xuất chủ yếu và đối tượng lao động tích cực, được khái quát hóa qua đúc kết: "Lao động chỉ là cha, còn đất là mẹ sinh sản ra mọi của cải vật chất" (Võ Tử Can, 2004; Đoàn Công Quỳ, 2006).

Trong quản lý tài nguyên, lý thuyết nông nghiệp bền vững nổi lên sau thập niên 1970 nhằm phản biện lại các tác động tiêu cực của cuộc Cách mạng Xanh (Green Revolution) vốn lạm dụng phân bón vô cơ, thuốc bảo vệ thực vật và cơ giới hóa quá mức gây suy thoái đất (Ferrero & Nigrelli, 1998; Nguyễn Đình Bộ, 2010). Các cuộc tranh luận học thuật diễn ra quyết liệt giữa hai trường phái:

1. Trường phái Nông nghiệp công nghiệp hóa (Industrial Agriculture): Dựa trên công nghệ cao, thâm canh hóa chất và mô hình hóa năng suất tối đa nhằm giải quyết áp lực an ninh lương thực trước mắt (Lal & Kimble, 1998).
2. Trường phái Nông nghiệp sinh thái / Nông học hữu cơ (Ecological/Organic Agriculture): Điển hình là trường phái "Nông nghiệp sinh học" của Anbert & Voisin, phong trào "Green Way" tại Phần Lan (Đỗ Ánh, 1992) hay xu hướng nông học hữu cơ dùng phân xanh, cây họ đậu để bảo tồn độ phì tự nhiên (Vũ Ngọc Tuyên, 1994). Tuy nhiên, trường phái này bộc lộ nhược điểm là năng suất sinh khối thường thấp và khó đáp ứng nhu cầu lương thực của các quốc gia đông dân.

Đường Hồng Dật (1994) đã đề xuất bước chuyển biện chứng sang nền "Nông nghiệp trí tuệ" – một hệ thống tích hợp đỉnh cao giữa thành tựu sinh học, công nghệ quản lý và tri thức sinh thái bản địa. Đồng thời, Smyth & Dumanski (1993) chuẩn hóa Khung đánh giá quản lý đất bền vững (FESLM) dựa trên 5 trụ cột: Năng suất (Productivity), An toàn (Security), Bảo vệ tài nguyên (Protection), Khả thi kinh tế (Viability) và Chấp nhận xã hội (Acceptability). Tại Việt Nam, nhiều công trình đã nghiên cứu đánh giá đất và chuyển đổi hệ thống cây trồng như Trần An Phong (1995), Cao Liêm và cs. (1990), Nguyễn Duy Tính (1995), Hà Học Ngô (1999), Đỗ Thị Tám (2000), Phạm Quang Hà và cs. (2012). Tuy vậy, theo nhận định của Nguyễn Văn Bộ & Đào Thế Anh (2010), để phát triển bền vững cần phải công nghiệp hóa nông nghiệp nông thôn thích hợp với điều kiện đất ít người đông, gắn kết nghiên cứu vĩ mô với thực hành vi mô.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế:

• Trường hợp Nhật Bản: Nghiên cứu của Otak Tanakad và các công trình trên tạp chí Farming Japan (dẫn theo Nguyễn Duy Tính, 1995) thiết lập tiêu chuẩn hiệu quả đất đai dựa trên sự phối hợp đồng bộ giữa cơ cấu cây trồng, gia súc, cường độ lao động và vốn đầu tư trong điều kiện diện tích canh tác manh mún. Luận án kế thừa cách tiếp cận thâm canh chiều sâu này nhưng bổ sung thêm khía cạnh giám sát ô nhiễm nông hóa học tầng đất mặt.
• Trường hợp Trung Quốc: Thực tiễn cải cách ruộng đất và chiến lược "ly nông bất ly hương" (Doãn Khánh, 2000) chứng minh việc phân bổ quyền tự chủ đất đai và phát triển ngành nghề nông thôn giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất. Luận án vận dụng bài học này để giải bài toán thâm dụng lao động nông nhàn tại Tứ Kỳ.
• Trường hợp chính sách bảo trợ phương Tây: Báo cáo của Vũ Thị Phương Thụy (2000) chỉ ra tỷ lệ trợ cấp nông nghiệp chiếm tới 28,3% tổng thu nhập tại Mỹ, 39,1% tại Canada và 40,1% tại EU. Ngược lại, nông dân Việt Nam sản xuất trong điều kiện thiếu vốn hỗ trợ, đòi hỏi mô hình quy hoạch của luận án phải giải bài toán tối ưu hóa với ràng buộc nguồn vốn đầu tư cực kỳ khắt khe.

Luận án định vị chính xác tại điểm giao thoa giữa phương pháp đánh giá đất đai thích hợp theo FAO và mô hình tối ưu hóa điều hành phân bổ không gian tuyến tính GAMS, thiết lập cầu nối vững chắc từ lý thuyết bền vững sang công cụ quy hoạch thực chứng.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng khung đánh giá phát triển nông nghiệp bền vững FESLM của Smyth & Dumanski (1993) bằng cách thích ứng hóa 5 nguyên tắc trụ cột vào bối cảnh các nông hộ siêu nhỏ tại vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng. Nghiên cứu đã chứng minh rằng trong điều kiện thâm canh nhiệt đới ẩm, trạng thái bền vững không thể đạt được nếu chỉ tối ưu hóa đơn mục tiêu (năng suất sinh khối hoặc lợi nhuận kinh tế). Luận án bổ sung vào lý thuyết địa lý thổ nhưỡng và quy hoạch sử dụng đất mệnh đề: "Tính bền vững của một loại hình sử dụng đất là một hàm đa biến phụ thuộc vào mức độ tương thích sinh thái giữa yêu cầu cây trồng (LUR) với phẩm chất đơn vị đất đai (LMU), được kiểm soát bởi ngưỡng cân bằng dinh dưỡng đất và biên độ chịu tải vốn đầu tư của nông hộ".

Mô hình lý thuyết của luận án xác lập mối quan hệ hữu cơ giữa 3 phân hệ:

1. Phân hệ Tự nhiên - Môi trường: Đất (độ dày tầng canh tác, thành phần cơ giới, độ chua pH, hàm lượng hữu cơ, đạm, lân, kali, độc chất Cu, Pb, Cd, As) $\leftrightarrow$ Nước $\leftrightarrow$ Khí hậu.
2. Phân hệ Kinh tế - Kỹ thuật: Chủng loại cây trồng $\leftrightarrow$ Suất đầu tư phân bón, BVTV $\leftrightarrow$ Chi phí trung gian (CPTG) $\leftrightarrow$ Giá trị sản xuất (GTSX) $\leftrightarrow$ Giá trị gia tăng (GTGT).
3. Phân hệ Xã hội - Thể chế: Công lao động $\leftrightarrow$ An ninh lương thực $\leftrightarrow$ Trình độ canh tác $\leftrightarrow$ Chính sách dồn điền đổi thửa và liên kết thị trường.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp 3 phương pháp luận then chốt:

1. Phương pháp phân hạng đất thích ứng FAO (1976, 1985): Chuyển đổi các đặc tính tự nhiên thành 17 đơn vị bản đồ đất đai (LMU), đối chiếu với yêu cầu sử dụng đất (LUR) của 3 nhóm LUT để phân hạng thành: Thích hợp cao ($S_1$), Thích hợp trung bình ($S_2$), Kém thích hợp ($S_3$) và Không thích hợp ($N$).
2. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế - xã hội - môi trường: Khảo sát chi tiết dòng tiền (cash-flow), cấu trúc chi phí sản xuất, công lao động và lấy mẫu đất phân tích hóa học trong phòng thí nghiệm.
3. Phương pháp tối ưu hóa toán học tuyến tính đa mục tiêu (MOLP): Xây dựng ma trận quy hoạch với các biến số không gian $x_{ij}$ (diện tích của kiểu sử dụng đất $i$ trên đơn vị đất đai $j$).

Điều kiện biên (boundary conditions) của khung phân tích: Mô hình áp dụng cho vùng đất trồng cây hàng năm có hệ thống thủy lợi chủ động tại Đồng bằng sông Hồng; giả định điều kiện thời tiết khí hậu không xảy ra biến cố cực đoan dị thường; giá cả vật tư và nông sản được tính toán dựa trên mức giá bình quân ổn định giai đoạn 2008 - 2010.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án vận dụng thế giới quan nhận thức luận thực chứng (Positivism) kết hợp với hiện thực phản tư (Critical Realism). Thiết kế nghiên cứu hỗn hợp (Mixed-Methods Multi-Level Design) được triển khai bài bản qua 4 cấp độ: cấp vùng (Đồng bằng sông Hồng), cấp huyện (Tứ Kỳ), cấp tiểu vùng thổ nhưỡng (17 LMU) và cấp vi mô nông hộ.

Quy mô mẫu điều tra và tiêu chí lựa chọn:

• Khảo sát thực địa toàn bộ 27 xã và thị trấn của huyện Tứ Kỳ.
• Chọn điểm nghiên cứu điển hình đại diện cho các tiểu vùng sinh thái nông nghiệp: vùng đất vàn cao ven sông luân canh màu, vùng vàn trung chuyên lúa và lúa - màu, vùng trũng đọng nước.
• Điều tra 180 hộ nông dân sản xuất nông nghiệp thông qua phiếu phỏng vấn bán cấu trúc về tình hình đầu tư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, công lao động, năng suất và hiệu quả tài chính giai đoạn 2008 - 2010.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình nghiên cứu tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kiểm định khoa học:

1. Quy trình thu thập và phân tích mẫu đất: Lấy 30 mẫu đất tầng mặt ($0 - 20\text{ cm}$) đại diện cho 3 loại hình sử dụng đất chính. Mẫu đất được xử lý và phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên ngành Thổ nhưỡng học theo các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN):
   • Độ chua trao đổi ($pH_{\text{KCl}}$) đo bằng phương pháp điện cực tỷ lệ $1:2,5$.
   • Chất hữu cơ tổng số ($OM%$) xác định theo phương pháp Walkley-Black.
   • Đạm tổng số ($N%$) xác định theo phương pháp Kjeldahl tiêu chuẩn.
   • Lân tổng số ($P_2O_5%$) và lân dễ tiêu ($mg/100g\text{ đất}$) theo phương pháp so màu Oniani/Bray II.
   • Kali tổng số ($K_2O%$) và kali dễ tiêu ($mg/100g\text{ đất}$) theo phương pháp quang kế ngọn lửa (Flame Photometry).
   • Hàm lượng kim loại nặng tích lũy (Đồng - Cu, Chì - Pb, Cadmi - Cd, Asen - As) xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) đối chiếu với TCVN 03:2008/BTNMT.
2. Tam giác đạc dữ liệu (Data Triangulation): Kết hợp chéo giữa số liệu thống kê nhà nước của Phòng Nông nghiệp & PTNT, Phòng Tài nguyên & Môi trường huyện Tứ Kỳ, dữ liệu phỏng vấn sâu 180 nông hộ, ý kiến chuyên gia nông học và kết quả phân tích hóa lý thực nghiệm.

Data và phân tích

Mô hình toán tối ưu hóa quy hoạch tuyến tính được lập trình và giải trên phần mềm GAMS (General Algebraic Modeling System).

Cấu trúc mô hình toán học: Hàm mục tiêu: $$\text{Max } Z_1 = \sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} c_{ij} x_{ij} \quad (\text{Tối đa hóa Giá trị gia tăng - GTGT})$$ $$\text{Max } Z_2 = \sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} d_{ij} x_{ij} \quad (\text{Tối đa hóa Giá trị sản xuất - GTSX})$$ $$\text{Max } Z_3 = \sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} l_{ij} x_{ij} \quad (\text{Tối đa hóa Công lao động xã hội})$$

Hệ thống các ràng buộc (Constraints):

1. Ràng buộc quỹ đất đai: Tổng diện tích bố trí cho từng kiểu sử dụng đất trên đơn vị đất đai $j$ không được vượt quá diện tích tự nhiên thích hợp của đơn vị đất đai đó: $$\sum_{i=1}^{m} x_{ij} \le S_j \quad (\forall j = 1, \dots, n)$$
2. Ràng buộc nguồn vốn đầu tư: Tổng chi phí trung gian (CPTG) không vượt quá tổng hạn mức vốn đầu tư nông nghiệp dự kiến của huyện đến năm 2020: $$\sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} v_{ij} x_{ij} \le V_{\text{max}}$$
3. Ràng buộc lực lượng lao động: Tổng số công lao động yêu cầu không vượt quá nguồn lao động nông nghiệp sẵn có: $$\sum_{i=1}^{m} \sum_{j=1}^{n} l_{ij} x_{ij} \le L_{\text{max}}$$
4. Ràng buộc an ninh lương thực: Đảm bảo diện tích đất lúa nước tối thiểu để giữ vững sản lượng lương thực huyện: $$\sum x_{\text{lúa}, j} \ge S_{\text{lúa_min}}$$

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Dữ liệu thực nghiệm của luận án cung cấp 4 phát hiện mang tính đột phá:

Loại hình sử dụng đất (LUT)	Giá trị sản xuất - GTSX (Tr.đ/ha/năm)	Chi phí trung gian - CPTG (Tr.đ/ha/năm)	Giá trị gia tăng - GTGT (Tr.đ/ha/năm)	Công lao động (Công/ha/năm)	Mức đầu tư Đạm vô cơ (N kg/ha/vụ)
1. Chuyên lúa (2 vụ lúa)	62,50 - 71,20	22,40 - 25,80	40,10 - 45,40	210 - 235	95 - 110 (Đạt 100% khuyến cáo)
2. Lúa - Màu (2 lúa + 1 màu vụ đông)	115,40 - 138,60	41,20 - 48,50	74,20 - 90,10	380 - 425	130 - 155 (Vượt 15 - 25%)
3. Chuyên rau màu (3 - 4 vụ rau/năm)	185,00 - 245,50	65,00 - 82,30	120,00 - 163,20	560 - 680	180 - 220 (Vượt 30 - 45%)

Thứ nhất, phân hóa sâu sắc về hiệu quả kinh tế và giải quyết việc làm: Loại hình chuyên rau màu đem lại GTSX gấp 3,0 - 3,5 lần và GTGT gấp 3,0 - 3,6 lần so với đất chuyên lúa. Đồng thời, chuyên rau màu thu hút tới 560 - 680 công lao động/ha/năm, giải quyết triệt để tình trạng dư thừa lao động nông nhàn mùa vụ tại nông thôn Tứ Kỳ.

Thứ hai, phát hiện hiện tượng đánh đổi môi trường do thâm canh hóa chất: Kết quả phân tích hóa lý đất chỉ ra nghịch lý: đất chuyên lúa có độ phì tương đối ổn định, mức sử dụng phân bón sát với khuyến cáo kỹ thuật (Bảng 3.13, 3.14). Ngược lại, trên đất lúa - màu và chuyên rau màu, nông dân có xu hướng bón đạm vô cơ vượt khuyến cáo từ 15% đến 45%, bón lân dư thừa dẫn đến cố định lân, trong khi lượng phân hữu cơ/phân chuồng bón lót suy giảm nghiêm trọng. Đất chuyên rau màu ghi nhận xu hướng chua hóa mạnh ($pH_{\text{KCl}}$ giảm xuống dưới 4,8 ở một số điểm lấy mẫu) và hàm lượng kim loại nặng (Cu: $18,5 - 24,2\text{ mg/kg}$; Pb: $22,1 - 28,6\text{ mg/kg}$) có dấu hiệu tích lũy cao hơn đất lúa dù vẫn nằm trong ngưỡng cho phép của TCVN 03:2008/BTNMT.

Thứ ba, nhận diện điểm nghẽn cốt lõi: Lợi thế lớn nhất của Tứ Kỳ là nguồn nhân lực dồi dào, vị trí địa lý thuận lợi cận kề Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm. Tuy nhiên, trở ngại lớn nhất kìm hãm nâng cao hiệu quả kinh tế - xã hội chính là tình trạng thiếu vốn đầu tư lưu động của hộ nông dân và sự manh mún của đồng ruộng, cản trở cơ giới hóa và ứng dụng đồng bộ quy trình VietGAP.

Thứ tư, kết quả tối ưu hóa không gian sử dụng đất bằng GAMS đến năm 2020: Luận án xây dựng 2 kịch bản phân bổ:

• Phương án Đề xuất 01 (Thiên về hiệu quả kinh tế): Giảm diện tích chuyên lúa từ 7.464,1 ha xuống 5.200,0 ha; tăng mạnh diện tích lúa - màu lên 3.800,0 ha và chuyên rau màu lên 1.850,0 ha. Phương án này tối đa hóa GTGT toàn huyện tăng 34,2% và giải quyết thêm 18.500 việc làm nông nghiệp.
• Phương án Đề xuất 02 (Cân bằng an ninh lương thực và môi trường bền vững): Duy trì diện tích chuyên lúa ở mức 5.850,0 ha nhằm đảm bảo chỉ tiêu an ninh lương thực nghiêm ngặt; phát triển diện tích lúa - màu đạt 3.350,0 ha và chuyên rau màu đạt 1.450,0 ha tại các đơn vị đất đai có độ phì cao và thành phần cơ giới nhẹ ven sông Thái Bình. Phương án 02 đạt mức tăng GTGT 26,8%, giảm áp lực phân bón vô cơ và bảo vệ an toàn chất lượng thổ nhưỡng lâu dài.

Implications đa chiều

• Về mặt học thuật: Cung cấp minh chứng thực nghiệm khẳng định tính khả thi của việc tích hợp mô hình kinh tế lượng/tối ưu hóa toán học GAMS vào quy trình đánh giá đất đai truyền thống của FAO.
• Về mặt phương pháp luận: Thiết lập quy trình chuẩn 6 bước: Đánh giá LMU $\rightarrow$ Khảo sát nông hộ $\rightarrow$ Xét nghiệm hóa lý môi trường $\rightarrow$ Thiết lập ma trận GAMS $\rightarrow$ Giải bài toán tối ưu Pareto $\rightarrow$ Bản đồ hóa không gian bằng GIS cấp huyện.
• Về ứng dụng thực tiễn và chính sách:
  1. Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp cho UBND huyện Tứ Kỳ điều chỉnh Quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2011 - 2020 và kế hoạch sử dụng đất 5 năm kỳ đầu.
  2. Kiến nghị thành lập các vùng sản xuất chuyên canh rau màu hàng hóa tập trung (cà rốt, dưa bí, hành tỏi, rau vụ đông cao cấp) gắn với hợp đồng bao tiêu sản phẩm và chế biến xuất khẩu.
  3. Hoàn thiện chính sách tín dụng vi mô hỗ trợ vốn vay trung hạn cho nông dân chuyển đổi từ chuyên lúa sang mô hình lúa - màu.

Limitations và Future Research

Luận án thẳng thắn chỉ rõ 3 giới hạn khoa học nội tại:

1. Giới hạn dữ liệu chuỗi thời gian: Khảo sát nông hộ tập trung trong giai đoạn 3 năm liên tiếp (2008 - 2010), chưa bao quát hết các biến động giá nông sản bất thường trên thị trường quốc tế và biến động chi phí vật tư nông nghiệp giai đoạn lạm phát cao.
2. Giới hạn định lượng môi trường: Việc đánh giá môi trường mới dừng lại ở phân tích hóa tính đất mặt tầng canh tác ($0 - 20\text{ cm}$) và tồn dư 4 kim loại nặng, chưa quan trắc liên tục dòng chảy mặt, tồn dư thuốc BVTV trong nước ngầm và lượng phát thải khí nhà kính ($CH_4, N_2O$) từ ruộng lúa ngập nước.
3. Biên độ thích ứng biến đổi khí hậu: Chưa tích hợp đầy đủ các kịch bản cực đoan về nước biển dâng và nguy cơ xâm nhập mặn sâu theo hệ thống sông Thái Bình và sông Luộc vào mô hình tối ưu GAMS.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Research Agenda):

• Phát triển mô hình tích hợp Agent-Based Model (ABM) với GIS để mô phỏng hành vi ra quyết định chuyển đổi cây trồng của nông hộ dưới tác động của chính sách giá và bảo hiểm nông nghiệp.
• Mở rộng lượng hóa chi phí ngoại ứng môi trường (Environmental Externalities Valuation) trong hàm mục tiêu tối ưu hóa sử dụng đất.
• Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám đa phổ (Multi-spectral Remote Sensing) để giám sát biến động độ phì nhiêu đất và sức khỏe cây trồng theo thời gian thực.

Tác động và ảnh hưởng

Công trình của NCS. Đào Đức Mẫn tạo ra dấu ấn học thuật và thực tiễn sâu rộng:

• Tác động học thuật: Đóng góp bộ khung phương pháp luận kết hợp FAO - GAMS được trích dẫn và ứng dụng trong nhiều luận văn, luận án chuyên ngành Quản lý đất đai và Nông học tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Đại học Quốc gia Hà Nội và Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
• Tác động chính sách và ngành: Đóng vai trò là luận cứ khoa học để Sở Tài nguyên & Môi trường tỉnh Hải Dương thẩm định quy hoạch đất nông nghiệp huyện Tứ Kỳ, thúc đẩy chương trình "Dồn điền đổi thửa" và tái cơ cấu ngành nông nghiệp tỉnh Hải Dương theo Quyết định 899/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.
• Tác động xã hội: Giúp định hướng chuyển đổi thành công hàng nghìn hecta đất lúa kém hiệu quả sang mô hình lúa - rau màu giá trị cao, nâng cao thu nhập trên 1 ha canh tác cho hơn 180.000 dân cư nông thôn Tứ Kỳ.

Đối tượng hưởng lợi

1. Nghiên cứu sinh và Giới học thuật: Tiếp cận quy trình mô hình hóa toán học tuyến tính GAMS tích hợp trong khoa học đất đai và quản lý tài nguyên.
2. Cơ quan hoạch định chính sách cấp huyện/tỉnh (Phòng TN&MT, Phòng NN&PTNT, Sở TN&MT): Sở hữu công cụ và kịch bản phân bổ diện tích đất đai có căn cứ khoa học vững chắc thay vì ước lượng chủ quan.
3. Hợp tác xã nông nghiệp và Doanh nghiệp chế biến: Nắm bắt được bản đồ phân bố các vùng chuyên canh rau màu tập trung ($S_1$) để quy hoạch vùng nguyên liệu và đầu tư hạ tầng logistics kho lạnh.
4. Nông dân địa phương: Được hỗ trợ kỹ thuật cân đối phân bón hữu cơ - vô cơ, giảm chi phí đầu vào độc hại, bảo vệ sức khỏe và gia tăng thu nhập bền vững.

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì và đã mở rộng lý thuyết nào?
Luận án mở rộng trực tiếp Khung đánh giá quản lý đất bền vững FESLM của Smyth & Dumanski (1993) và Khung đánh giá đất đai FAO (1976) thông qua việc xây dựng mối quan hệ hàm số định lượng giữa phẩm cấp thích hợp đất đai ($S_1, S_2, S_3$) với hệ phương trình tối ưu hóa tuyến tính đa mục tiêu (MOLP). Thay vì đánh giá thích hợp định tính hoặc tĩnh, luận án biến các phân hạng đất đai thành các biến ràng buộc động trong không gian kinh tế - tài chính của nông hộ.

2. Đột phá về phương pháp luận của luận án khi so sánh với các nghiên cứu trước đây là gì?
So với các nghiên cứu của Trần An Phong (1995) hay Hà Học Ngô (1999) vốn chủ yếu dừng lại ở phân vùng sinh thái nông nghiệp và đánh giá hiệu quả kinh tế mô tả, luận án của Đào Đức Mẫn là công trình tiên phong vận dụng ngôn ngữ lập trình toán học GAMS để giải quyết bài toán quy hoạch sử dụng đất cấp huyện. Phương pháp này loại bỏ tính chủ quan trong quy hoạch truyền thống, lượng hóa chính xác sự đánh đổi giữa tối đa hóa lợi nhuận kinh tế và giới hạn chịu tải tài nguyên.

3. Phát hiện thực nghiệm nào gây bất ngờ nhất trong quá trình phân tích số liệu?
Phát hiện bất ngờ nhất là sự đối lập về mức độ tổn thương môi trường giữa hai nhóm đất: Đất chuyên lúa dù đem lại lợi nhuận tài chính thấp nhất ($40,1 - 45,4\text{ triệu đồng/ha/năm}$) nhưng lại là hệ thống canh tác duy trì độ phì nhiêu và an toàn sinh thái bền vững nhất. Ngược lại, đất chuyên rau màu đem lại giá trị kinh tế bùng nổ ($120,0 - 163,2\text{ triệu đồng GTGT/ha/năm}$) nhưng đang bị nông dân khai thác kiệt quệ với lượng đạm vô cơ vượt 30 - 45% khuyến cáo và suy giảm độ chua nghiêm trọng.

4. Luận án có cung cấp đầy đủ giao thức để tái lặp nghiên cứu (Replication Protocol) không?
Luận án cung cấp tường minh toàn bộ giao thức nghiên cứu: từ hệ thống chỉ tiêu phân cấp 17 đơn vị đất đai (Bảng 3.29), quy trình lấy mẫu và phương pháp thử nghiệm phòng lab TCVN, cấu trúc bảng hỏi điều tra nông hộ 180 mẫu, đến toàn bộ mã nguồn hệ phương trình hàm mục tiêu và ma trận ràng buộc đầu vào cho phần mềm GAMS. Bất kỳ nhà nghiên cứu nào cũng có thể áp dụng nguyên vẹn quy trình này cho các huyện thị khác có điều kiện tương đồng tại Đồng bằng sông Hồng.

5. Chương trình nghiên cứu 10 năm tiếp theo được định hình ra sao?
Chương trình nghiên cứu mở rộng trong 10 năm tập trung vào 3 trục chính: (i) Tích hợp mô hình kinh tế sinh thái (Bio-economic modeling) đánh giá tác động của xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu; (ii) Xây dựng hệ thống giám sát tự động carbon hữu cơ đất ($SOC$) và phát thải khí nhà kính phục vụ thị trường tín chỉ carbon nông nghiệp; (iii) Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và ảnh vệ tinh Sentinel/PlanetScope để tự động hóa cập nhật bản đồ LMU và dự báo năng suất cây trồng theo thời gian thực.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của Đào Đức Mẫn đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu với 6 đóng góp cốt lõi:

1. Hệ thống hóa và làm sâu sắc cơ sở lý luận về sử dụng đất nông nghiệp bền vững trong điều kiện nông thôn nhiệt đới "đất hẹp người đông" vùng Đồng bằng sông Hồng.
2. Đánh giá toàn diện hiện trạng, hiệu quả kinh tế, xã hội và hiện trạng môi trường thổ nhưỡng của 3 loại hình sử dụng đất chủ đạo (chuyên lúa, lúa - màu, chuyên rau màu) trên địa bàn huyện Tứ Kỳ giai đoạn 2008 - 2010.
3. Xây dựng thành công bản đồ 17 đơn vị đất đai (LMU) và bản đồ thích hợp đất đai theo tiêu chuẩn FAO, xác định chính xác tiềm năng và yếu tố hạn chế của từng vạt đất.
4. Ứng dụng thành công phần mềm toán học GAMS giải quyết bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu, chứng minh tính ưu việt của mô hình hóa định lượng trong quản trị tài nguyên đất.
5. Đề xuất 2 phương án phân bổ không gian sử dụng đất đến năm 2020 có tính khả thi cao, mở ra không gian phát triển nông nghiệp hàng hóa giá trị gia tăng cao gắn liền với bảo vệ môi trường.
6. Đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ về chính sách dồn điền đổi thửa, cơ chế hỗ trợ vốn vay, chuyển giao kỹ thuật phân bón cân đối và liên kết chuỗi giá trị nông sản.

Công trình không chỉ xác lập luận cứ khoa học vững chắc cho công tác lập quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp huyện Tứ Kỳ mà còn là tài liệu tham khảo mẫu mực có giá trị chuyển giao cao cho toàn bộ hệ thống các huyện đồng bằng ven biển Bắc Bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận về sử dụng đất nông nghiệp bền vững 1. Đất và sử dụng đất nông nghiệp 1. Đất, vai trò và chức năng của đất Tài nguyên đất được hình thành dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động tích cực của con người, có ý nghĩa rất lớn và toàn diện trong cuộc sống loài người cũng như phát triển xã hội.

Về mặt thuật ngữ, có rất nhiều “khái niệm hay quan điểm” về tài nguyên đất và vai trò, ý nghĩa của nó đối với cuộc sống xã hội loài người. Nhìn từ góc độ thổ nhưỡng học (Nguyễn Mười và cs., 2000) nguồn gốc ban đầu của đất (soil) là từ các loại đá mẹ nằm trong thiên nhiên lâu đời bị phá hủy dần dần dưới tác động của các yếu tố lý học, hóa học và sinh học. Theo Vi-li-am (dẫn theo Nguyễn Ngọc Bình, 2007) thì đất là một lớp vật thể tơi xốp trên bề mặt của hành tinh chúng ta, mà thực vật có thể sinh trưởng được; đồng thời, các tác giả cũng đều cho rằng đất là một thể tự nhiên, được hình thành lâu đời, do các kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đá mẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian (tuổi). Về quan điểm sinh thái và môi trường (Lê Văn Khoa, 2000) đất là một vật thể sống, một “vật mang” của các hệ sinh thái tồn tại trên trái đất, con người tác động vào đất cũng chính là tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó.

Cùng quan điểm, Vũ Thị Bình (2003), cho rằng đất là tài nguyên không tái tạo, là vật mang của hệ sinh thái. Đất là thành phần của môi trường thiên nhiên, của sinh quyển và có mối quan hệ mật thiết với các tài nguyên thiên nhiên khác (như nước, thực vật,.) (Blume et al. Theo Vũ Thị Bình (2003), đất đai là một vùng đất có ranh giới, có vị trí cụ thể và có các thuộc tính tổng hợp của các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội như thổ nhưỡng, khí hậu, địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, thực vật, động vật và hoạt 4 động sản xuất của con người. Nguyễn Đức Minh (1994), cho biết đất đai là một diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm tất cả các cấu thành của môi trường sinh thái ngay trên và dưới bề mặt đó bao gồm khí hậu bề mặt, thổ nhưỡng, dạng địa hình, mặt nước (sông, hồ, đầm, lầy.), các lớp trầm tích sát bề mặt cùng với nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất, quần thể thực vật và động vật, trạng thái định cư của con người, những kết quả của con người trong quá khứ và hiện tại để lại (san nền, hồ chứa hay đường xá, nhà cửa.

Từ những nhận định nêu trên có thể khẳng định: Đất đai là tài nguyên không tái tạo, là một trong những yếu tố cấu thành của hệ sinh thái trái đất, là “vật mang” của nhiều hệ sinh thái khác - “ngôi nhà chung” của mọi sinh vật sinh sống và có mối quan hệ mật thiết với các tài nguyên thiên nhiên khác, không chỉ là tư liệu sản xuất nông lâm nghiệp chủ yếu mà còn là địa bàn lãnh thổ để phân bố các ngành kinh tế quốc dân, nơi cư trú, sinh hoạt của con người, góp phần duy trì và làm cho sự sống của con người thêm thịnh vượng. Giá trị của tài nguyên thiên nhiên, trong đó có đất, được khẳng định trong toàn bộ quá trình phát triển lực lượng sản xuất và sản xuất của cải vật chất. Theo Các Mác: Công nhân không thể tạo ra được cái gì khi thiếu thiên nhiên, thiếu thế giới cảm nhận bên ngoài. Đây chỉ là phương tiện mà công nhân thực hiện lao động của mình, triển khai hoạt động, nhờ đó lao động sẽ sản xuất ra sản phẩm (Kinh tế học chính trị Mác-Lênin, 2001).

Trong các nghiên cứu của Võ Tử Can (2004), Đoàn Công Quỳ (2006) và một số người khác, các tác giả đều có đồng quan điểm với nghiên cứu đúc kết “Lao động chỉ là cha, còn đất là mẹ sinh sản ra mọi của cải vật chất” hay theo Phan Huy Chú “Của báu của một nước không có gì bằng đất đai. Nhân dân và của cải đều do đấy mà ra” (dẫn theo Nguyễn Dũng Tiến, 2009). Vai trò của đất được thể hiện thông qua các chức năng: là môi trường để các loại cây trồng sinh trưởng và phát triển, địa bàn cho các quá trình biến đổi và phân hủy các phế thải hữu cơ và khoáng, nơi cư trú cho các động vật, thực vật, vi sinh vật, nấm…, địa bàn cho các công trình xây dựng, địa bàn để lọc nước và cung cấp nước (Lê Văn Khoa, 1993). Với đất đai, vai trò được nhìn nhận là môi trường sống, 5 cơ sở của quá trình sản xuất, hình thành cân bằng sinh thái, kho tàng lưu trữ và cung cấp nguồn nước, không gian của sự sống, trung gian để bảo tồn, bảo tàng lịch sử và là vật mang sự sống (Đoàn Công Quỳ, 2006).

Theo Nguyễn Mười và cs. (2000), đối với các công trình xây dựng, đất chỉ là nguyên liệu chịu lực, còn trong sản xuất nông nghiệp đất là cơ sở sinh sống và phát triển cây trồng. Trong các điều kiện vật chất cần thiết, nhiều tác giả đều cho rằng đất đai là điều kiện đầu tiên, là cơ sở thiên nhiên của mọi quá trình sản xuất, nơi tìm được công cụ, nguyên liệu lao động, khoảng không gian lãnh thổ cần thiết đối với mọi ngành kinh tế và là nơi sinh tồn, hoạt động của con người (Nguyễn Đức Minh, 1994; Đoàn Công Quỳ, 2006). Đất có ý nghĩa vô cùng quan trọng không chỉ đối với sản xuất nông lâm nghiệp mà còn với nhiều ngành khác như xây dựng, giao thông, ngư nghiệp, diêm nghiệp.Do tầm quan trọng đặc biệt đối với nền kinh tế quốc dân, đất là tài sản bất khả xâm phạm của mỗi quốc gia.

Tuy nhiên, vai trò và ý nghĩa (chưa đề cập đến giá trị kinh tế) của đất đai đối với từng ngành rất khác nhau. Đối với các ngành phi nông nghiệp, đất đai giữ vai trò thụ động với chức năng là cơ sở không gian và vị trí để hoàn thiện quá trình lao động, là kho tàng dự trữ trong lòng đất (khoáng sản). Quá trình sản xuất và sản phẩm tạo ra không phụ thuộc vào đặc điểm và các tính chất của đất. Trong khi đối với các ngành nông - lâm nghiệp, đất đai là yếu tố tích cực của quá trình sản xuất, là điều kiện vật chất - cơ sở không gian, đồng thời là đối tượng lao động (luôn chịu tác động trong quá trình sản xuất như cày, bừa, xới xáo.) và công cụ hay phương tiện lao động (sử dụng để trồng trọt, chăn nuôi.

Quá trình sản xuất nông - lâm nghiệp luôn liên quan chặt chẽ với độ phì nhiêu và quá trình sinh học tự nhiên của đất (Nguyễn Đức Minh, 1994; Võ Tử Can, 1998). Với vai trò quan trọng như vậy, nhưng đất lại rất có hạn. Toàn lục địa diện tích đóng băng vĩnh cửu (1.360 triệu ha), chỉ có 13.340 triệu ha, trong đó đất có khả năng canh tác là 3.030 triệu ha (hiện có 1.200 triệu ha đất đồng cỏ 6 chăn thả, 4.050 triệu ha đất rừng, các loại đất khác có 4. Mặt khác, diện tích đất tự nhiên và đất canh tác trên đầu người càng giảm do áp lực dân số, sự phát triển đô thị, công nghiệp và cơ sở hạ tầng.

Bình quân đất canh tác trên đầu người của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam hiện chỉ còn dưới 0,15 ha (Lê Thái Bạt và Luyện Hữu Cử, 2012). Chức năng của đất là môi trường giữ năng lượng ánh sáng mặt trời, giữ nước mưa, cung cấp và dự trữ chất dinh dưỡng, nước cho cây, cung cấp cho cây khả năng bám giữ và hút chất dinh dưỡng, cung cấp không gian cho cây tạo ra diện tích lá, đồng hoá CO2, nước, đạm khí trời và các chất dinh dưỡng khoáng (N, P và 18 nguyên tố khác) cùng với phân bón (N, P, K) cộng với phân gia súc và lá rụng… bổ sung vào đất, các vật chất sống có entropi thấp, các sản phẩm quang hơp có entropi thấp có thể được thu hoạch và nếu qua bảo quản chế biến có thể trở thành thức ăn cho người, gia súc hoặc nguyên liệu thô cho công nghiệp. Mặc dù có nhiều loại đất khác nhau nhưng đất nhiệt đới có đặc điểm chung, nhất là vùng ẩm, nhiều loại đất có độ phì tự nhiên thấp. Sự rửa trôi khoáng chất tạo nên tầng đế cày vững chắc ngăn cản việc tiêu nước và sự sinh trưởng của rễ.

Hàm lượng hữu cơ trong đất thấp do chất hữu cơ bị phân giải nhanh vào đầu mùa mưa, cấu trúc của đất kém, đất không được phục hồi dưới điều kiện thâm canh, làm tăng rủi ro xói mòn do gió và do nước, đặc biệt khi không còn thảm thực vật che phủ (Nguyễn Tất Cảnh và cs. Những điều trên cho thấy tài nguyên đất là một bộ phận quan trọng của tiềm năng sản xuất, là sức sản xuất thiên nhiên của xã hội. Chính vì vậy, việc sử dụng đất phải được dựa trên những cơ sở khoa học, hợp lý và mang lại hiệu quả. Vấn đề sử dụng đất Từ đầu thế kỷ 20, đến giữa thế kỷ 21, việc phát triển công nghiệp và khoa học kỹ thuật đã đem lại những thành tựu vượt bậc làm thay đổi hẳn bộ mặt trái đất và cuộc sống của loài người.

Dưới tác động của con người nhiều vùng đất đã thay đổi khác xưa, đồng thời cũng là nguyên nhân gây nên những hậu quả nghiêm trọng về nhiều mặt, mà trước hết là ô nhiễm môi trường với khối lượng chất thải khổng lồ 7 của các khu, cụm công nghiệp và khu tập trung dân cư. Theo thống kê, hàng năm có khoảng gần 12,0 triệu ha rừng nhiệt đới bị tàn phá, nhiều nhất là ở châu Mỹ La Tinh và châu Á (Braxin hàng năm bị mất 1,7 triệu ha, Ấn Độ 1,5 triệu ha, Inđônêxia 900.000 ha và Thái Lan gần 400. Ngoài ra, việc tàn phá rừng đã kéo theo sự huỷ diệt của nhiều loài động vật, thực vật và làm mất dần tính đa dạng sinh học của tự nhiên. Thế cân bằng sinh thái bị phá vỡ, hàng triệu ha đất canh tác bị mất khả năng canh tác.