Chương 1. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu, đánh giá đất đai cho sản xuất nông nghiệp bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu. Đặc điểm tài nguyên đất tỉnh Thái Bình và Nam Định. Đánh giá đất đai cho sản xuất nông nghiệp bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu tỉnh Thái Bình và Nam Định.
Đề xuất định hướng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu tỉnh Thái Bình và Nam Định. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI CHO SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP BỀN VỮNG TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1. Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài luận án 1. Tổng quan nghiên cứu đánh giá đất đai cho sản xuất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu trên thế giới 1.
Nghiên cứu đánh giá đất đai cho sản xuất nông nghiệp trên thế giới Trong sản xuất nông nghiệp (SXNN), đất đai là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế, mặc dù ngày nay nhờ tiến bộ của kỹ thuật, con người có thể canh tác trên các loại giá thể khác nhau. Nhu cầu về đánh giá đất đai (ĐGĐĐ) xuất phát từ nhu cầu ngày càng cao và áp lực lớn đối với tài nguyên đất vốn hữu hạn bằng nhiều loại SDĐ và cũng bởi vì dân số ngày càng tăng là mối đe dọa đến phương thức quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên một cách tối ưu. Vì vậy, ĐGĐĐ là hợp phần cốt lõi của công tác hoạch định không gian phát triển SXNN và được các nước hết sức coi trọng. Khoảng những năm 1950, sau quá trình điều tra, nghiên cứu cơ bản về đặc điểm tài nguyên đất, hướng tiếp cận tiếp theo là việc đánh giá khả năng khai thác của tài nguyên này phục vụ phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH).
Điều quan trọng là tính bền vững trong sử dụng đất (SDĐ) có thể được thực hiện nếu đất đai được phân loại và sử dụng dựa trên khả năng của nó [7], do đó ĐGĐĐ là cơ sở hết sức quan trọng cho việc quản lý, sử dụng bền vững tài nguyên đất, nhất là trong điều kiện tác động của BĐKH hiện nay. Nhiều nước trên thế giới đã xây dựng được chương trình và phương pháp ĐGĐĐ riêng, xuất phát từ mục đích sử dụng và điều kiện đặc thù của lãnh thổ. Trong đó, có thể tổng hợp thành hai xu hướng cơ bản như sau: - Đánh giá mức độ thích hợp về tự nhiên của điều kiện đất đai: Xác định tiềm năng và mức độ thích hợp của các đơn vị đất đai cho những mục đích SDĐ cụ thể. - Đánh giá hiệu quả kinh tế của các loại sử dụng đất: Đánh giá về hiệu quả của từng loại sử dụng nhất định thông qua năng suất, chi phí lợi ích,.
Theo đó, phương pháp sử dụng, hướng đánh giá mức độ phù hợp hay dự đoán tiềm năng sử dụng đất đai đã được phát triển theo ba hướng chính: - ĐGĐĐ định tính dựa trên việc mô tả và dự đoán các tính chất đất. - ĐGĐĐ bán định lượng dựa trên các tham số để xác định đặc điểm, tính chất của đất đai. - ĐGĐĐ định lượng dựa trên cơ sở dữ liệu đầy đủ của các đơn vị đất đai với sự hỗ trợ đắc lực của các mô hình toán. Trên cơ sở đó, nhiều hệ thống ĐGĐĐ tiêu biểu được đề xuất và áp dụng, trong đó phổ biến nhất ở Hoa Kỳ, Trung Quốc, Liên Xô cũ và các nước Đông Âu, các nước phương Tây, Ản Độ,.
Ở Hoa Kỳ: vào năm 1951, bảng phân hạng khả năng đất có tưới đã được xây dựng gồm 6 cấp, từ cấp thích hợp để canh tác đến cấp trồng trọt có hạn chế và cấp không trồng được. Trong cách phân hạng này, ngoài các đặc tính của đất đai, cũng đề cập đến một vài chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế, nhưng được giới hạn. Tiếp theo, phân loại khả năng đất đai được phát triển bởi Cơ quan Bảo vệ Đất của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ năm 1961. Hệ thống này được thiết kế đặc biệt dành riêng cho điều kiện của Hoa Kỳ, tuy vậy các nguyên tắc này cũng được áp dụng ở nhiều quốc gia khác.
Nguyên tắc của phương pháp này dựa trên các yếu tố giới hạn của đất đai gây ra khó khăn cho SDĐ, mà các yếu tố này cần được đầu tư nhiều vốn và kỹ thuật nếu muốn khắc phục. Các yếu tố hạn chế được chia thành 2 nhóm: Hạn chế tạm thời và hạn chế vĩnh viễn. Hệ thống đánh giá gồm 3 cấp: lớp, lớp phụ và đơn vị. Đất đai được chia thành 8 lớp, đối với mục đích nông lâm nghiệp: từ lớp I đến lớp VI, đối với mục đích lâm nghiệp: từ lớp V đến lớp VII.
Tại Liên Xô cũ, Trung Quốc và các nước Đông Âu: Từ khoảng những năm 1960, theo trường phái nghiên cứu của Dokutraev về phát sinh học đất, việc phân hạng và ĐGĐĐ bắt đầu phát triển. Quy trình ĐGĐĐ có 3 bước: (1) Đánh giá lớp đất mặt bằng cách so sánh tính chất hóa học và vật lý của các đơn vị đất; (2) Đánh giá khả năng sản xuất của đất (xem xét cả yếu tố khí hậu, độ ẩm, v.); (3) Đánh giá kinh tế đất: dựa vào khả năng sản xuất của đất để tính toán hiệu quả kinh tế của phương án SDĐ. Tại Anh, áp dụng phương pháp ĐGĐĐ dựa trên 2 yếu tố: (1) Thống kê khả năng sản xuất tiềm tàng của đất, trên cơ sở đó chia thành các hạng, mỗi hạng được tính theo các yếu tố hạn chế trong SXNN của đất; (2) Thống kê khả năng sản xuất thực tế của đất, trong đó, năng suất trung bình nhiều năm được đối chiếu với năng suất hiện tại trên vùng canh tác chuẩn để rút ra kết quả đánh giá. Canada dựa trên thuộc tính của đất đai và năng suất lương thực (cụ thể là lúa mỳ) hàng năm để tiến hành ĐGĐĐ.
Thuộc tính đất được ưu tiên xét đến là: thành phần cơ giới (TPCG), cấu trúc đất, mức độ nhiễm mặn, xói mòn, độ đá lẫn,. Từ kết quả đó, 7 nhóm đất đã được phân chia: Nhóm 1 thuận lợi cho việc canh tác (không có yếu tố giới hạn hoặc ít), đến nhóm 7 không thích hợp cho canh tác nông nghiệp (nhiều yếu tố giới hạn). Phương pháp đánh giá của Ản Độ là biểu diễn mối liên hệ giữa các thuộc tính của đất đai như tầng dày đất, hàm lượng dinh dưỡng, TPCG, độ dốc,.) theo các phương trình toán học có sử dụng tham số. Kết quả phân hạng được tính điểm hoặc thể hiện bằng tỷ lệ phần trăm.
Tiềm năng canh tác của đất đai được phân ra 6 nhóm: rất tốt (trồng được nhiều loại cây cho năng suất cao); tốt (trồng được nhiều loài cây nhưng năng suất thấp hơn); trung bình (trồng được một số loại cây không cần chăm sóc nhiều); nghèo (chỉ trồng được một số loài cây nhất định); rất nghèo (dùng làm đồng cỏ chăn nuôi); rất nghèo (nên sử dụng cho mục đích khác). Tại vùng đất nhiệt đới ẩm ở Châu Phi, phương pháp ĐGĐĐ được tính toán như sau: Phương pháp sử dụng tham số trong đó xét đến sự phụ thuộc của sức sản xuất với một số thuộc tính của đất đai như: phân hóa phẫu diện, kết cấu đất, phân bố khoáng sét trong các tầng đất, khả năng trao đổi cation trong đất; độ chua đất; độ no bazơ; hàm lượng mùn; và điều kiện thoát nước. Các thuộc tính trên được biểu diễn trong phương trình toán trước khi xác định khả năng sản xuất. Đến cuối những năm 1960, do các tiêu chuẩn và kết quả đánh giá của từng quốc gia, vùng lãnh thổ có nhiều khác biệt do sử dụng các phương pháp và cách tiếp cận khác nhau, nên việc so sánh, trao đổi và áp dụng các kết quả nghiên cứu gặp nhiều trở ngại.
Vì vậy, năm 1976, FAO đã xây dựng phương pháp ĐGĐĐ chung nhằm thống nhất các tiêu chí đánh giá trên toàn cầu, trên cơ sở vừa đánh giá được tiềm năng đất đai, vừa tính toán được hiệu quả KT-XH của các loại SDĐ [3]. Ngoài ra, FAO cũng ban hành một số hướng dẫn áp dụng về đánh giá khả năng thích hợp đất như: Đánh giá đất cho nông nghiệp nhờ mưa, đánh giá đất nông nghiệp có tưới, đánh giá đất và phân tích hệ thống canh tác lập kế hoạch sử dụng đất bền vững,. Năm 1986, FAO tổng kết các kết quả đạt được sau 10 năm thực hiện phương pháp ĐGĐĐ mới và tiếp tục chỉnh sửa, hướng dẫn khung ĐGĐĐ bổ sung với các hợp phần chính gồm hệ thống phân loại dựa trên các tính chất của đất; hệ thống phân loại đặc tính của đất có tính đến các yếu tố khí hậu và sinh học; hệ thống phân loại dựa trên các thông số của đất, tham số sinh học cùng yếu tố KT-XH. Năm 1996, FAO tiếp tục làm rõ hơn các nội dung của các hệ thống phân loại nêu trên với các bổ sung chủ yếu là: - Hệ thống phân loại dựa vào các đặc tính của đất chỉ phù hợp trong một số vùng nghiên cứu quy mô nhỏ.
Nếu áp dụng ở các lãnh thổ rộng lớn thì các yếu tố về khí hậu, sinh thái cảnh quan phải có sự đồng nhất. - Ở những khu vực có sự đa dạng về khí hậu và cảnh quan, nếu chỉ sử dụng đặc tính của đất để đánh giá thì các kết quả sẽ không đảm bảo độ chính xác. Ở những lãnh thổ có diện tích lớn và đa dạng về: độ dốc, địa hình, sông suối, lớp phủ,. thì cần phải tổng hợp số liệu đất và khí hậu để đánh giá SDĐ được chi tiết và chuẩn xác hơn, nhất là đối với những khu vực canh tác nông nghiệp nhỏ và mật độ dân số thấp.
- Ở những vùng SXNN lâu đời và đông dân cư, các yếu tố KT- XH cần được xem xét chi tiết hơn. Phương pháp đánh giá thích hợp đất đai còn chịu ảnh hưởng bởi các dữ liệu sinh học và các yếu tố KT-XH, như khả năng lao động, sở hữu đất, hệ thống giao thông, chính sách, pháp luật,. Các yếu tố này giúp cho kết quả đánh giá chính xác hơn. Như vậy, quy trình ĐGĐĐ của FAO có sự kế thừa, phát huy được ưu điểm ĐGĐĐ của các quốc gia và hoàn thiện phương pháp đánh giá cho từng nhu cầu đánh giá cụ thể.
Các bước cơ bản trong quy trình ĐGĐĐ của FAO được thể hiện trong sơ đồ dưới đây: • Xác định yêu cầu, khu vực, tỉnh cấp thiết cua đánh giá đát đai trong mối tương quan với mục tiêu quy hoạch, phát triền K.