Luận án nghiên cứu thực trạng và đề xuất sử dụng đất đỏ bazan trồng cà phê xen mắc ca trên địa bàn huyện krông năng tỉnh đắk lắk

Đắk Lắk có nguồn tài nguyên đất đai phong phú, đặc biệt là đất đỏ bazan với diện tích lớn, tạo điều kiện… 207 trang · Học viện Nông nghiệp Việt Nam · 2014.

• Tác giả: Phạm Thế Trịnh
• Người hướng dẫn: PGS. Đào Châu Thu
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng đất đỏ bazan trồng cà phê xen mắc ca tại Krông Năng, Đắk Lắk
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Những đóng góp mới của luận án
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng đất nông nghiệp và trồng xen đối với cây cà phê
• 2.1.1. Khái niệm sử dụng đất nông nghiệp và hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp
• 2.1.2. Vai trò của cây che bóng và trồng xen cây lâu năm đối với cà phê
• 2.1.3. Cơ sở khoa học của việc trồng cà phê xen mắc ca
• 2.1.4. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới về cây che bóng cho cà phê
• 2.1.5. Nhu cầu che bóng của cây cà phê
• 2.1.6. Nguyên tắc lựa chọn cây che bóng cho cà phê
• 2.1.7. Ý nghĩa của việc trồng xen cây lâu năm trong vườn cà phê
• 2.1.8. Tình hình phát triển cây mắc ca trên thế giới và ý nghĩa của việc trồng xen trong vườn cà phê
• 2.1.9. Thị trường tiêu thụ sản phẩm mắc ca
• 2.1.10. Các kết quả nghiên cứu trong nước về cây trồng xen, che bóng cho cà phê
• 2.1.11. Tác dụng của hệ thống cây trồng xen, che bóng cho cà phê
• 2.1.12. Kết quả nghiên cứu về trồng cây che bóng, cây lâu năm trong các vườn cà phê vối ở Việt Nam
• 2.1.13. Nhận xét chung về tổng quan tài liệu và hướng nghiên cứu của đề tài
• 2.1.13.1. Nhận xét chung
• 2.1.13.2. Hướng nghiên cứu của đề tài
• 3. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Krông Năng có liên quan đến trồng cây cà phê và mắc ca
• 3.3. Đánh giá thực trạng sản xuất cà phê của huyện Krông Năng
• 3.4. Đánh giá hiệu quả phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 3.5. Đánh giá khả năng thích hợp của đất đai với cây mắc ca và định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 3.6. Đề xuất một số giải pháp phát triển phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 3.7. Phương pháp nghiên cứu
• 3.7.1. Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu
• 3.7.2. Phương pháp điều tra, lấy mẫu đất ngoài thực địa
• 3.7.3. Phương pháp phân tích đất
• 3.7.4. Phương pháp lựa chọn mô hình trồng cà phê xen mắc ca và chỉ tiêu theo dõi
• 3.7.5. Phương pháp phân tích SWOT
• 3.7.6. Phương pháp tính toán hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường
• 3.7.7. Phương pháp đánh giá đất theo FAO
• 3.7.8. Phương pháp xây dựng bản đồ
• 3.7.9. Phương pháp xử lý số liệu và phân tích thông tin
• 3.7.10. Phương pháp chuyên gia
• 4. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Krông Năng có liên quan đến trồng cây cà phê và mắc ca
• 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên
• 4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 4.1.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội đối với sản xuất cà phê
• 4.2. Đánh giá thực trạng sản xuất cà phê của huyện Krông Năng
• 4.2.1. Hiện trạng sử dụng đất huyện Krông Năng
• 4.2.2. Hiện trạng sản xuất và sử dụng đất đỏ bazan trồng cà phê của huyện Krông Năng
• 4.2.3. Thực trạng nguồn nhân lực sản xuất cà phê vùng nghiên cứu
• 4.2.4. Thực trạng vườn cà phê tại huyện Krông Năng
• 4.2.5. Thực trạng sử dụng phân bón, tưới nước và thuốc bảo vệ thực vật cho cà phê ở huyện Krông Năng
• 4.2.6. Tình hình trồng cây che bóng trong vườn cà phê tại huyện Krông Năng trên đất đỏ bazan
• 4.2.7. Hiệu quả kinh tế của sản xuất cà phê trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 4.2.8. Nhận xét chung về thực trạng sản xuất cà phê tại huyện Krông Năng
• 4.3. Đánh giá hiệu quả phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 4.3.1. Ảnh hưởng của phương thức trồng xen mắc ca với cà phê vối đến sinh trưởng và năng suất
• 4.3.2. Hiệu quả kinh tế của trồng xen mắc ca so với trồng xen tiêu và cà phê thuần
• 4.3.3. Hiệu quả xã hội của mô hình trồng cà phê xen mắc ca
• 4.3.4. Hiệu quả môi trường của mô hình trồng xen mắc ca và tiêu trong vườn cà phê
• 4.3.5. Những thuận lợi, khó khăn và cơ hội của phương thức trồng cà phê xen mắc ca
• 4.3.6. Nhận xét chung về hiệu quả của phương thức trồng cà phê xen mắc ca so với trồng thuần
• 4.4. Đánh giá khả năng thích hợp đất đai đối với cây mắc ca và định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan huyện Krông Năng
• 4.4.1. Đánh giá khả năng thích hợp đất đai đối với cây mắc ca
• 4.4.2. Định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan huyện Krông Năng
• 4.5. Đề xuất một số giải pháp phát triển phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng
• 4.5.1. Điều chỉnh các quy hoạch có liên quan và có chính sách khai thác, quản lý nhà nước về đất đai đối với cây mắc ca
• 4.5.2. Giải pháp kỹ thuật
• 4.5.3. Giải pháp về khuyến nông, khuyến lâm
• 4.5.4. Giải pháp về các chính sách
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Kiến nghị
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Đắk Lắk có nguồn tài nguyên đất đai phong phú, đặc biệt là đất đỏ bazan với diện tích lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp. Cà phê là cây trồng chủ lực, đóng góp lớn vào kinh tế địa phương. Tuy nhiên, việc trồng cà phê thuần có thể dẫn đến suy giảm chất lượng đất và tài nguyên nước. Việc trồng xen với các cây lâu năm như mắc ca không chỉ tăng hiệu quả kinh tế mà còn bảo vệ môi trường. Cây mắc ca, với giá trị kinh tế cao, đã được đưa vào trồng xen trong vườn cà phê, tạo ra một mô hình sản xuất bền vững. Nghiên cứu này nhằm làm rõ cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý đất đỏ bazan trong sản xuất cà phê tại huyện Krông Năng.

II. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá thực trạng sản xuất cà phê và hiệu quả của việc trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng. Nghiên cứu sẽ phân tích khả năng thích hợp của đất nông nghiệp đối với cây mắc ca và đề xuất định hướng sử dụng đất nhằm phát triển phương thức trồng cà phê xen mắc ca. Việc này không chỉ giúp tăng thu nhập cho nông dân mà còn góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng đất bền vững.

III. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc hoàn thiện cơ sở lý luận về sử dụng đất nông nghiệp theo phương thức trồng cà phê xen mắc ca. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu sẽ giúp tăng thu nhập cho người trồng cà phê ở huyện Krông Năng, đồng thời tạo ra nhiều sản phẩm cho xã hội. Việc áp dụng mô hình trồng xen này sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng đất và bảo vệ môi trường sinh thái. Điều này có thể tạo ra một hướng đi mới cho nông nghiệp bền vững tại Đắk Lắk.

IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là đất đỏ bazan và cây mắc ca trồng xen trong vườn cà phê tại huyện Krông Năng. Nghiên cứu sẽ tập trung vào các vườn cà phê đã có sẵn trong sản xuất để khảo sát hiệu quả của mô hình trồng xen. Phạm vi nghiên cứu sẽ giới hạn trong khu vực đất nông nghiệp đang trồng cà phê, nhằm làm rõ khả năng phát triển của mô hình này trong điều kiện cụ thể của địa phương.

V. Những đóng góp mới của luận án

Luận án khẳng định hiệu quả sử dụng đất đỏ bazan cho mô hình trồng cà phê xen mắc ca tại huyện Krông Năng. Nghiên cứu xác định khả năng thích hợp của đất và điều kiện khí hậu đối với cây mắc ca, từ đó đề xuất phát triển diện tích trồng cà phê xen mắc ca đến năm 2020. Những đóng góp này sẽ là cơ sở cho việc định hướng sử dụng bền vững quỹ đất nông nghiệp tại Đắk Lắk, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp (chuyên ngành Quản lý đất đai) của tác giả Phạm Thế Trịnh (năm 2014) mang tiêu đề: “Nghiên cứu thực trạng và đề xuất sử dụng đất đỏ bazan trồng cà phê xen mắc ca trên địa bàn huyện Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk”. Công trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Đào Châu Thu (Hội Khoa học đất Việt Nam) và TS. Trần Minh Tiến (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa), bảo vệ tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu của luận án xuất phát từ thực tiễn sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Đắk Lắk nói chung và huyện Krông Năng nói riêng. Tỉnh Đắk Lắk có diện tích đất đỏ bazan là 298.365,40 ha, chiếm 22,73% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Đến năm 2012, diện tích cà phê toàn tỉnh đạt 202,02 ngàn ha với sản lượng 412.182 tấn cà phê nhân xô, đóng góp gần 90% kim ngạch xuất khẩu hàng năm của tỉnh. Tại huyện Krông Năng, diện tích tự nhiên là 61.479 ha (chiếm 4,68% diện tích toàn tỉnh), trong đó nhóm đất đỏ bazan có 37.604,00 ha (chiếm 61,17% diện tích tự nhiên huyện và 12,62% diện tích đất đỏ bazan của tỉnh). Diện tích cà phê của huyện đạt 26.013 ha, chiếm 50,90% diện tích đất nông nghiệp huyện và đứng thứ 3 toàn tỉnh.

Tuy nhiên, tập quán canh tác cà phê trên địa bàn chủ yếu là trồng thuần không có cây che bóng. Thực tế này dẫn đến sự suy giảm độ phì của đất, cạn kiệt tài nguyên nước tưới trong mùa khô và làm giảm tuổi thọ vườn cây. Việc đưa cây mắc ca (Macadamia integrifolia) vào khảo nghiệm từ năm 2004 tại Krông Năng cho thấy tiềm năng sinh trưởng tốt và giá trị kinh tế cao (hàm lượng dầu trong nhân đạt tới 78%). Dù vậy, tại địa phương chưa có công trình nghiên cứu hệ thống nào làm rõ cơ sở khoa học để định hướng sử dụng hợp lý quỹ đất đỏ bazan cho mô hình trồng cà phê xen mắc ca.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án được xác định gồm 2 nội dung chính:

1. Đánh giá thực trạng sản xuất cà phê và tính hiệu quả của việc trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng.
2. Đánh giá khả năng thích hợp của đất đai đối với cây mắc ca và đề xuất định hướng sử dụng đất phát triển phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng đến năm 2020.

Đối tượng nghiên cứu:

• Đất đỏ bazan và một số loại đất khác đang trồng cà phê tại huyện Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk (tập trung chủ yếu vào đất đỏ bazan do chiếm trên 90% diện tích cà phê).
• Cây mắc ca (Macadamia integrifolia) trồng xen trong vườn cà phê vối (Coffea canephora).
• Hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của mô hình trồng cà phê xen mắc ca.

Phạm vi nghiên cứu:

• Phạm vi không gian: Khu vực đất đỏ bazan đang trồng cà phê tại huyện Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk.
• Phạm vi phương pháp: Đây là nghiên cứu ứng dụng. Do cây cà phê và cây mắc ca đều là cây công nghiệp/cây ăn quả lâu năm nên nghiên cứu không bố trí thí nghiệm từ lúc mới trồng mà lựa chọn các mô hình vườn cây đại diện sẵn có trong sản xuất ở các độ tuổi khác nhau để khảo sát, theo dõi.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng hợp có hệ thống các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến đất đỏ bazan, hệ canh tác nông lâm kết hợp, cây che bóng và cây mắc ca:

Về tài nguyên đất đỏ bazan (Ferralsols):

• Theo số liệu của FAO (1998), diện tích đất đỏ Ferralsols trên thế giới có khoảng 750 triệu ha, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới ẩm Nam Mỹ, Châu Phi và một số vùng ở Trung Quốc.
• Tại Việt Nam, Nguyễn Thế Đặng và cs. (2003) xác định đất đỏ chiếm 3.954 ha (gần 10% diện tích tự nhiên cả nước).
• Nguyễn Văn Toàn (2005) ghi nhận đất đỏ bazan trồng cà phê ở Tây Nguyên có 405.284 ha (chiếm 26,2% tổng quỹ đất bazan và 92,6% tổng diện tích cà phê toàn vùng), trong đó Đắk Lắk chiếm 157.814 ha. Đất đỏ Ferralsols chiếm 97,8% diện tích cà phê này.
• Nguyễn Văn Toàn và Trần Mậu Tân (2010) theo phân loại FAO-WRB cho thấy đất đỏ bazan (FR) tại Tây Nguyên có 1.069 ha (chiếm 85,7% diện tích bazan), trong đó Đắk Lắk có 298.365,4 ha.
• Nguyễn Ngọc Minh và Đào Châu Thu (2012), Nguyễn Mạnh Chinh và Nguyễn Đăng Nghĩa (2013) phân tích tính chất lý học thuận lợi của đất đỏ bazan như tầng đất dày, tơi xốp, thành phần cơ giới nặng (sét chiếm đến 70%) nhưng thoát nước tốt, phù hợp cho rễ cà phê ăn sâu.

Về cơ sở lý luận sử dụng đất và hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp:

• Luận án trích dẫn quan điểm của Nguyễn Đình Bồng (2012), Phạm Tiến Dũng (2009) về khái niệm và nội dung sử dụng đất nông nghiệp; Vũ Thị Phương Thụy (2000), Phạm Vân Đình và Đỗ Kim Chung (1997), Nguyễn Duy Tính (1995) về việc đánh giá hiệu quả sử dụng đất toàn diện trên ba phương diện: hiệu quả kinh tế, hiệu quả xã hội và hiệu quả môi trường.

Về hệ thống cây trồng xen và cây che bóng cho cà phê:

• Quốc tế: Các nghiên cứu của Willey (1979), Boussard (1980), Korikanthimath (1994), Patil et al. (1990), Hedge (1995), Moore (1991), FAO - IIRR (1995) đã thiết lập cơ sở khoa học cho hệ canh tác đa tầng (multistoreyed cropping system) và nông lâm kết hợp. Mitchell (1988), Beer et al. (1998), Barradas and Fanjul (1986), Babbar and Zak (1995), Campanha et al. (2004) chỉ ra cây che bóng điều hòa nhiệt độ cực đoan, giữ ẩm tầng mặt, cố định đạm và tăng chất hữu cơ thông qua thảm mục rụng. Wrigley (1988, 1998) ghi nhận mô hình phối hợp cà phê với hồ tiêu leo trên sồi lá bạc (Grevillea robusta) và đinh hương (Eugenia caryophyllata) tại Ấn Độ mang lại lợi nhuận cao và ổn định sinh thái.
• Trong nước: Phan Quốc Sủng (2009, 2011) công bố kết quả cây che bóng muồng đen và keo dậu làm giảm bức xạ mặt trời chiếu tới tán cà phê từ 12 - 41%, giảm tốc độ gió 74 - 87% và giảm nhiệt độ mặt đất từ 2,7 - 5,3°C. Các nghiên cứu của Trương Hồng (1999), Lê Ngọc Báu (2005, 2007, 2011), Bùi Văn Sỹ (2005), Hồ Công Trực và Lương Đức Loan (1997), Thái Phiên và cs. (1998), Nguyễn Thị Tuyết (2007) khẳng định vườn cà phê có cây che bóng hoặc trồng xen cây lâu năm (tiêu, sầu riêng, bơ) giúp tăng hàm lượng hữu cơ trong đất từ 24 - 26%, hạn chế hiện tượng rụng quả, khô cành và ổn định năng suất chu kỳ dài.

Về cây mắc ca và tiềm năng trồng xen:

• Allan (1992, 2001), Carlos Nottebohm (2012) tại Guatemala ghi nhận 90% diện tích mắc ca được trồng xen trong vườn cà phê.
• Trần Vinh (2010), Hoàng Hòe và cs. (2010), Nguyễn Công Tạn (2010, 2012) mô tả đặc tính sinh học của cây mắc ca: rễ thuộc dạng proteoid tiết axit hữu cơ (citric, malic, succinic) giúp hòa tan lân khó tan và hấp thu dinh dưỡng tốt trên đất nghèo; nhiệt độ ra hoa tối ưu từ 15 - 18°C, giai đoạn quả non cần nhiệt độ ngày 25 - 30°C.

Khoảng trống luận án giải quyết: Mặc dù các nghiên cứu đơn lẻ về cây che bóng hoặc khảo nghiệm giống cây mắc ca đã được thực hiện, việc đánh giá định lượng đồng thời cả ba khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường của mô hình trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan tại huyện Krông Năng vẫn chưa được giải quyết. Luận án đã lấp đầy khoảng trống này bằng cách xây dựng luận cứ khoa học và bản đồ phân hạng thích nghi đất đai phục vụ định hướng quy hoạch quỹ đất nông nghiệp của địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án vận dụng lý thuyết hệ thống trong đánh giá hiệu quả sử dụng đất (kết hợp hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường), lý thuyết hệ canh tác đa tầng/nông lâm kết hợp và khung đánh giá đất đai của FAO (1976).

Phương pháp nghiên cứu cụ thể bao gồm:

1. Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu và số liệu:

• Thu thập tài liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất từ các cơ quan quản lý nhà nước (Sở NN&PTNT, Cục Thống kê, Trung tâm Khí tượng Thủy văn Đắk Lắk, UBND huyện Krông Năng).
• Điều tra sơ cấp: Tiến hành phỏng vấn trực tiếp các nông hộ sản xuất cà phê bằng phiếu điều tra tại các xã đại diện thuộc huyện Krông Năng nhằm thu thập số liệu về nhân lực, đầu tư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, chi phí tưới nước và hiệu quả kinh tế.

2. Phương pháp điều tra thực địa và phân tích mẫu đất:

• Mô tả phẫu diện đất ngoài thực địa theo quy chuẩn thổ nhưỡng.
• Lấy mẫu đất tại các mô hình trồng xen và trồng thuần để phân tích lý tính (độ xốp, dung trọng, độ ẩm đất) và hóa tính (độ chua trao đổi pHKCl, hàm lượng chất hữu cơ tổng số OM, đạm tổng số N%, lân và kali dễ tiêu).

3. Phương pháp bố trí mô hình và theo dõi chỉ tiêu thực nghiệm:

• Lựa chọn các mô hình vườn cây đại diện có sẵn trong sản xuất: mô hình cà phê vối trồng thuần (đối chứng), mô hình cà phê xen mắc ca (ở các độ tuổi khác nhau như năm thứ 4, năm thứ 9) và mô hình cà phê xen hồ tiêu (năm thứ 12).
• Chỉ tiêu theo dõi:
  • Sinh trưởng và năng suất: năng suất cà phê nhân, năng suất hạt mắc ca, năng suất tiêu đen, tỷ lệ hạt loại 1.
  • Yếu tố vi khí hậu: nhiệt độ không khí (°C), độ ẩm không khí (%), cường độ bức xạ trên tán cà phê bằng máy đo Luxmeter (Lux), tốc độ gió (m/s) trong mùa khô.
  • Độ phì đất: hàm lượng mùn (%), N tổng số (%), độ ẩm đất (%), độ xốp (%).

4. Phương pháp tính toán hiệu quả:

• Hiệu quả kinh tế: Tổng thu, tổng chi phí sản xuất, thu nhập hỗn hợp, lợi nhuận thuần, tỷ suất lợi nhuận trên chi phí (Vốn).
• Hiệu quả xã hội: Số công lao động tạo ra/ha/năm, tính mùa vụ lao động, giải quyết việc làm cho nông hộ.
• Hiệu quả môi trường: Mức độ điều hòa tiểu khí hậu (giảm bức xạ, giảm nhiệt độ cực đoan, tăng độ ẩm không khí), khả năng giữ ẩm đất và bảo tồn độ phì hữu cơ trong đất.

5. Phương pháp phân tích ma trận SWOT:

• Đánh giá Điểm mạnh (Strengths), Điểm yếu (Weaknesses), Cơ hội (Opportunities) và Thách thức (Threats) đối với mô hình trồng cà phê xen mắc ca trên địa bàn nghiên cứu.

6. Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO và thành lập bản đồ:

• Xác định các đơn vị bản đồ đất đai (LMU) dựa trên sự chồng xếp các bản đồ đơn tính: loại đất, độ dốc, độ dày tầng đất mịn, thành phần cơ giới, tầng kết von.
• So chiếu yêu cầu sử dụng đất (LUR) của cây mắc ca và cà phê với chất lượng đất đai (LQ) của từng LMU để phân hạng thích nghi: Thích hợp cao (S1), Thích hợp trung bình (S2), Ít thích hợp (S3), Không thích hợp (N).
• Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai, bản đồ thích nghi đất đai và bản đồ định hướng sử dụng đất đến năm 2020.

7. Phương pháp chuyên gia và xử lý số liệu:

• Tham vấn ý kiến của các nhà khoa học, cán bộ quản lý nông nghiệp và người dân địa phương. Xử lý số liệu thống kê bằng các phần mềm phân tích chuyên dụng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận về sử dụng đất nông nghiệp, vai trò của cây che bóng và cây trồng xen lâu năm trong vườn cà phê, cùng tiềm năng của cây mắc ca. Tác giả tổng quan chi tiết yêu cầu sinh thái của cây cà phê vối và cây mắc ca làm cơ sở đối chiếu khoa học.

Bảng: Phân cấp độ phì nhiêu của đất trồng cây cà phê theo Viện Nghiên cứu Cà phê (Nguồn: Hoàng Thanh Tiệm và cs., 1999)

Cấp độ phì đất	Hữu cơ tổng số (%)	Đạm tổng số (%)	Lân dễ tiêu (mg/100 g đất)	Kali dễ tiêu (mg/100 g đất)
Cấp I	> 3,50	> 0,20	> 6,00	> 15,00
Cấp II	2,50 - 3,50	0,12 - 0,20	4,00 - 6,00	10,00 - 15,00
Cấp III	< 2,50	< 0,12	< 4,00	< 10,00

Yêu cầu sử dụng đất của cây cà phê vối (theo Nguyễn Võ Linh, 2010):

• Khí hậu: Lượng mưa trung bình năm 1.600 - 2.000 mm; nhiệt độ trung bình năm 22 - 24°C; tổng tích ôn > 8.500°C; biên độ nhiệt tháng 10 > 10°C; số tháng khô hạn < 3 tháng.
• Đất đai: Loại đất thích hợp cao (S1) là đất đỏ nâu trên đá bazan (Fk), đất nâu vàng trên bazan (Fu); độ dốc ≤ 8°; độ dày tầng đất mịn > 100 cm; pHKCl từ 4,5 - 7,0 (tối ưu 5,3 - 6,0).

Yêu cầu sinh thái của cây mắc ca (theo Hoàng Hòe và cs., 2010; Trần Vinh, 2010):

• Khí hậu: Nhiệt độ tối ưu 13 - 32°C; nhiệt độ thời kỳ ra hoa (tháng 2 - 3) cần lạnh < 20°C (tối ưu 15 - 18°C); nhiệt độ ban ngày thời kỳ quả non 25 - 30°C; lượng mưa thích hợp > 1.500 mm phân bố đều.
• Đất đai: Tầng dày đất từ 0,5 - 1,0 m trở lên; kết cấu tơi xốp, thoát nước tốt; độ pH 5,0 - 5,5; rễ proteoid có khả năng khai thác dinh dưỡng tốt.

Chương này cũng tổng hợp kinh nghiệm từ các quốc gia (Úc, Nam Phi, Mỹ, Guatemala, Kenya, Trung Quốc) và các nghiên cứu tại Tây Nguyên, khẳng định trồng xen cây lâu năm như mắc ca là hướng đi phù hợp để giảm rủi ro thị trường và cải thiện sinh thái vườn cây.

Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 trình bày chi tiết các nội dung và phương pháp thực hiện luận án:

• Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Krông Năng liên quan đến cây cà phê và mắc ca.
• Nội dung 2: Đánh giá thực trạng sản xuất cà phê của huyện Krông Năng.
• Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường của phương thức trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan.
• Nội dung 4: Đánh giá khả năng thích hợp đất đai đối với cây mắc ca và định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan huyện Krông Năng đến năm 2020.
• Nội dung 5: Đề xuất các nhóm giải pháp phát triển phương thức trồng xen.

Phương pháp nghiên cứu làm rõ các bước lấy mẫu đất, công thức tính toán kinh tế (tổng doanh thu, chi phí, lãi thuần, tỷ suất lợi nhuận/vốn đầu tư), phương pháp đo đạc vi khí hậu theo từng thời điểm trong ngày mùa khô, ma trận SWOT và quy trình đánh giá đất đai theo hướng dẫn của FAO kết hợp GIS để xây dựng các lớp bản đồ chuyên đề.

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm và phân tích dữ liệu:

1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Krông Năng:

• Tổng diện tích tự nhiên: 61.479 ha. Nhóm đất đỏ bazan chiếm 37.604 ha (61,17% diện tích tự nhiên), phân bố trên địa hình lượn sóng nhẹ với độ dốc phổ biến dưới 15° và tầng dày trên 100 cm, rất thuận lợi cho cây lâu năm.
• Tính chất hóa học đất: Đất Fk và Fu tại xã Ea Tân có phản ứng chua nhẹ (pHKCl dao động trong khoảng 4,2 - 4,8), hàm lượng hữu cơ (OM) và đạm tổng số ở mức trung bình khá đến giàu ở lớp đất mặt, nhưng lân dễ tiêu nghèo do bị cố định bởi oxit sắt, nhôm.

2. Thực trạng sản xuất cà phê tại huyện Krông Năng:

• Diện tích cà phê đạt 26.013 ha. Đa số diện tích nằm trong thời kỳ kinh doanh ổn định.
• Tập quán canh tác: Phần lớn các hộ vẫn trồng thuần (chiếm trên 80% diện tích điều tra), tỷ lệ vườn có cây che bóng hoặc trồng xen còn thấp.
• Đầu tư chăm sóc: Tình trạng lạm dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật diễn ra phổ biến; lượng nước tưới trong mùa khô lớn, dẫn đến chi phí sản xuất cao và nguy cơ suy giảm nguồn nước ngầm.

3. Đánh giá hiệu quả mô hình trồng cà phê xen mắc ca:

• Về sinh trưởng và năng suất: Cây mắc ca sinh trưởng khỏe, tán che bóng ở tầng cao không làm suy giảm đáng kể năng suất cà phê tầng dưới khi mật độ trồng hợp lý. Tỷ lệ hạt cà phê loại 1 ở vườn trồng xen cao hơn so với vườn trồng thuần.
• Về hiệu quả kinh tế: Mô hình trồng xen mắc ca trong vườn cà phê cho tổng thu nhập và lợi nhuận thuần trên 1 ha cao hơn rõ rệt so với mô hình cà phê trồng thuần, đồng thời phân tán rủi ro khi giá cà phê biến động.
• Về hiệu quả xã hội: Tạo việc làm thường xuyên, phân bổ công lao động đồng đều giữa các tháng trong năm (cà phê thu hoạch cuối năm, mắc ca thu hoạch vào mùa thu, rải rác chăm sóc trong năm).
• Về hiệu quả môi trường:
  • Cường độ bức xạ: Tán mắc ca làm giảm lượng bức xạ mặt trời trực tiếp chiếu xuống mặt tán cà phê trong những giờ cao điểm mùa khô.
  • Nhiệt độ và ẩm độ không khí: Làm giảm biên độ dao động nhiệt độ ngày đêm (giảm nhiệt độ cực đại buổi trưa từ 1,5 - 3,0°C) và duy trì độ ẩm không khí cao hơn từ 4 - 8% so với vườn thuần.
  • Tốc độ gió: Giảm đáng kể tốc độ gió mùa khô, hạn chế quá trình bốc thoát hơi nước của đất và lá cà phê.
  • Đất đai: Độ ẩm đất tầng mặt (0 - 30 cm) trong mùa khô ở vườn trồng xen luôn cao hơn vườn đối chứng; độ xốp đất được cải thiện; hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số được duy trì nhờ lượng lá rụng hàng năm.
• Ma trận SWOT: Phân tích chỉ rõ lợi thế thích nghi sinh thái, giá trị thương phẩm cao của hạt mắc ca (Strengths, Opportunities) cùng các trở ngại về vốn đầu tư ban đầu, kỹ thuật tạo tán tỉa cành và kiểm soát thị trường giống (Weaknesses, Threats).

4. Đánh giá thích hợp đất đai và định hướng quy hoạch đến năm 2020:

• Luận án đã xác định các đơn vị bản đồ đất đai (LMU) trên nhóm đất đỏ bazan và phân hạng mức độ thích hợp đất đai cho cây mắc ca. Phần lớn diện tích đất Fk và Fu có tầng dày > 100 cm, độ dốc < 8° đều đạt mức Thích hợp cao (S1) và Thích hợp trung bình (S2).
• Xây dựng bản đồ định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên đất quy hoạch cây cà phê huyện Krông Năng đến năm 2020.

5. Hệ thống giải pháp đề xuất:

• Giải pháp quy hoạch: Rà soát, điều chỉnh quy hoạch quỹ đất nông nghiệp, xác định rõ vùng trồng xen tập trung trên đất bazan phù hợp.
• Giải pháp kỹ thuật: Khuyến cáo khoảng cách, mật độ trồng xen hợp lý; kỹ thuật tỉa cành, tạo tán cho cây mắc ca; quy trình tưới nước tiết kiệm và bón phân cân đối.
• Giải pháp khuyến nông và chính sách: Quản lý chất lượng nguồn giống ghép; hỗ trợ vốn vay ưu đãi; liên kết doanh nghiệp chế biến và tiêu thụ sản phẩm hạt mắc ca.

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới của luận án được tác giả khẳng định gồm:

1. Đóng góp về mặt lý luận và khoa học:

• Hoàn thiện cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng đất nông nghiệp theo phương thức nông lâm kết hợp, canh tác đa tầng nhiều tán (cà phê vối kết hợp cây mắc ca) trên đất đỏ bazan.
• Cung cấp luận cứ khoa học định lượng về tác động điều hòa tiểu khí hậu, cải thiện lý hóa tính đất và hiệu quả kinh tế - xã hội của phương thức trồng xen mắc ca so với độc canh cà phê.

2. Đóng góp về mặt thực tiễn:

• Khẳng định tính hiệu quả và khả năng mở rộng của mô hình trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan huyện Krông Năng và tỉnh Đắk Lắk.
• Xác định mức độ thích hợp đất đai (phân hạng S1, S2, S3, N) của cây mắc ca trên đất đỏ bazan huyện Krông Năng dựa trên tiêu chuẩn FAO kết hợp GIS.
• Xây dựng sơ đồ định hướng sử dụng đất trồng cà phê xen mắc ca trên địa bàn huyện Krông Năng đến năm 2020 làm căn cứ phục vụ công tác quy hoạch của địa phương.

3. Hệ thống kiến nghị, giải pháp:

• Đề xuất đồng bộ các giải pháp về điều chỉnh quy hoạch, kỹ thuật canh tác, quản lý cây giống, khuyến nông và cơ chế chính sách tín dụng nhằm nhân rộng mô hình bền vững.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Do đặc điểm sinh học của cây cà phê và cây mắc ca là cây lâu năm có chu kỳ kinh doanh kéo dài hàng chục năm, trong khi thời gian thực hiện luận án tiến sĩ có giới hạn, tác giả không thể bố trí thí nghiệm theo dõi đồng thời từ giai đoạn kiến thiết cơ bản ban đầu đến hết chu kỳ khai thác của cùng một vườn cây.
• Nghiên cứu phải sử dụng phương pháp điều tra, theo dõi trên các vườn cây đại diện sẵn có trong sản xuất ở các độ tuổi khác nhau để đánh giá xu hướng phát triển chung.
• Phạm vi nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá đất đai mới tập trung chủ yếu trên địa bàn huyện Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Tiếp tục theo dõi dài hạn các mô hình trồng cà phê xen mắc ca qua đầy đủ các giai đoạn tuổi sinh trưởng và thời kỳ kinh doanh thành thục.
• Mở rộng phạm vi đánh giá tính thích nghi đất đai và hiệu quả của phương thức canh tác này sang các tiểu vùng sinh thái và các loại đất khác trên toàn vùng Tây Nguyên.

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

• Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Quản lý đất đai, Thổ nhưỡng học, Nông học: Luận án cung cấp khung phương pháp luận chi tiết về đánh giá hiệu quả sử dụng đất toàn diện (kinh tế - xã hội - môi trường) và quy trình ứng dụng phương pháp FAO kết hợp GIS trong phân hạng thích nghi đất đai cây trồng lâu năm.
• Đối với các nhà hoạch định chính sách, cán bộ quản lý nông nghiệp và tài nguyên môi trường (Sở NN&PTNT, Sở TN&MT Đắk Lắk, UBND huyện Krông Năng): Cung cấp số liệu thực chứng và bản đồ định hướng không gian để xây dựng quy hoạch nông nghiệp bền vững, chương trình tái canh cà phê và phát triển cây mắc ca.
• Đối với nông dân và khuyến nông viên: Cung cấp hướng dẫn kỹ thuật về mật độ trồng xen, quản lý vi khí hậu vườn cây, giảm lượng nước tưới mùa khô và đa dạng hóa nguồn thu nhập.

Câu hỏi thường gặp

1. Diện tích đất đỏ bazan và hiện trạng sản xuất cà phê của huyện Krông Năng được ghi nhận như thế nào trong luận án? Huyện Krông Năng có diện tích tự nhiên 61.479 ha, trong đó nhóm đất đỏ bazan có 37.604 ha (chiếm 61,17% diện tích tự nhiên huyện và 12,62% diện tích đất bazan toàn tỉnh Đắk Lắk). Diện tích cà phê của huyện đạt 26.013 ha, chiếm 50,90% diện tích đất nông nghiệp của huyện và đứng thứ 3 toàn tỉnh (chiếm 13,45% diện tích cà phê tỉnh Đắk Lắk).

2. Đặc điểm sinh học nào của bộ rễ cây mắc ca giúp cây có khả năng sinh trưởng tốt trên đất nghèo dinh dưỡng? Cây mắc ca (Macadamia integrifolia) thuộc họ Proteaceae, sở hữu hệ thống rễ dạng proteoid (rễ chùm rậm rạp tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt 0 - 70 cm với diện tích tiếp xúc đất rất lớn). Rễ proteoid có khả năng tiết ra các axit hữu cơ như axit citric, axit malic, axit succinic giúp chuyển hóa lân và các hợp chất hữu cơ bị cố định khó tan trong đất thành dạng dễ tiêu để cây hấp thu.

3. Việc trồng xen cây mắc ca trong vườn cà phê mang lại những tác động môi trường cụ thể nào trong mùa khô? Trồng xen mắc ca tạo thành tầng tán che chắn phía trên, giúp giảm cường độ bức xạ mặt trời trực tiếp chiếu xuống tán cà phê, giảm tốc độ gió mùa khô, giảm nhiệt độ cực đại buổi trưa từ 1,5 - 3,0°C và duy trì độ ẩm không khí cao hơn từ 4 - 8% so với vườn thuần. Đồng thời, thảm mục lá rụng giúp cải thiện độ xốp đất, duy trì độ ẩm tầng mặt và gia tăng hàm lượng mùn, đạm tổng số trong đất.

4. Theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Cà phê được tác giả trích dẫn, các chỉ tiêu phân cấp độ phì đất cấp I cho cà phê gồm những gì? Đất trồng cà phê đạt độ phì cấp I khi có: Hữu cơ tổng số > 3,50%; Đạm tổng số > 0,20%; Lân dễ tiêu > 6,00 mg/100 g đất; Kali dễ tiêu > 15,00 mg/100 g đất.

5. Luận án đề xuất giải pháp trọng tâm nào để phát triển phương thức trồng cà phê xen mắc ca tại huyện Krông Năng? Luận án đề xuất 4 nhóm giải pháp đồng bộ: (1) Điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất và tăng cường quản lý nhà nước về đất đai đối với cây mắc ca; (2) Hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác (mật độ xen, tỉa cành tạo tán, tưới tiêu); (3) Đẩy mạnh khuyến nông, khuyến lâm và kiểm soát chất lượng nguồn giống; (4) Xây dựng chính sách hỗ trợ tín dụng và liên kết chuỗi giá trị tiêu thụ sản phẩm.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Thế Trịnh đã giải quyết một vấn đề cấp thiết trong quản lý và sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk. Bằng cách kết hợp giữa điều tra nông hộ, phân tích lý hóa tính đất, đo đạc vi khí hậu thực địa và ứng dụng GIS theo khung đánh giá đất đai của FAO, công trình đã chứng minh tính ưu việt của mô hình trồng cà phê xen mắc ca trên đất đỏ bazan về cả ba mặt kinh tế, xã hội và môi trường. Kết quả nghiên cứu và bản đồ định hướng sử dụng đất đến năm 2020 cung cấp luận cứ khoa học tin cậy cho công tác quy hoạch phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đắk Lắk có tài nguyên đất đai phong phú đa dạng, thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp hàng hoá, đặc biệt có 298.365,40 ha đất đỏ bazan, chiếm 22,73% diện tích tự nhiên (DTTN) toàn tỉnh (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Trung, 2005), đây là lợi thế của tỉnh về sản xuất cà phê, cao su, tiêu.so với cả nước. Trong các loại cây trồng hiện có, cà phê là cây công nghiệp phát triển nhanh trên địa bàn từ sau ngày thống nhất đất nước, năm 1975 có trên 3,7 ngàn ha cà phê, năm 1985 có 15 ngàn ha, năm 1990 tăng lên 76 ngàn ha (UBND tỉnh Đắk Lắk, 2011b), đến năm 2012 toàn tỉnh có 202,02 ngàn ha, với sản lượng 412.182 tấn cà phê nhân xô (Cục Thống kê Đắk Lắk, 2013), (UBND tỉnh Đắk Lắk, 2012) là mặt hàng xuất khẩu quan trọng, hàng năm giá trị xuất khẩu chiếm gần 90% kim ngạch của tỉnh (Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Đắk Lắk, 2010 a). Do vậy, cây cà phê đã trở thành thương hiệu gắn liền với địa danh của tỉnh.

Hiện tại cây cà phê đang được trồng thuần hoặc trồng xen với các cây che bóng khác. Khá nhiều kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy: kỹ thuật trồng thuần cây cà phê không những dẫn đến chất lượng quả, dinh dưỡng đất bị suy giảm mà còn làm cạn kiệt đến nguồn tài nguyên nước. Ngược lại, trồng cà phê xen với một số cây lâu năm khác cho lợi nhuận cao hơn trên tổng giá trị sản phẩm thu được. Tuy nhiên, việc lựa chọn loại cây trồng xen hay che bóng nào để vừa đạt được hiệu quả kinh tế cao, vừa giảm nguy cơ thoái hóa đất là vấn đề đang được nhiều người quan tâm.

Trong thực tiễn sản xuất, bên cạnh phương thức trồng cà phê thuần cũng đã xuất hiện các điển hình canh tác cà phê kết hợp trồng xen các loại cây lâu năm khác vừa tăng được hiệu quả kinh tế, đa dạng hóa sản phẩm cây trồng, đồng thời cũng là cây bảo vệ cho cà phê. Các loại cây lâu năm trồng xen thường là các loại cây thân gỗ tầng cao, làm tăng độ che phủ của mặt đất, điều hòa chế độ nhiệt ẩm, góp phần điều tiết những thay đổi về điều kiện thời tiết, khí hậu của môi trường. Như vậy, vấn đề đặt ra ở đây là tìm kiếm loại cây trồng mới có giá trị kinh tế cao, dễ chăm sóc, phù hợp với điều kiện kinh tế của người dân trồng xen vào trong vườn cà phê hoặc trồng thay thế diện tích cà phê kém hiệu quả để tăng thu nhập trên một đơn vị diện tích, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái và sử dụng đất bền vững là rất cần thiết. Huyện Krông Năng nằm về phía Đông Bắc của tỉnh Đắk Lắk, cách trung tâm thành phố Buôn Ma Thuột 50 km.

Có diện tích tự nhiên 61.479 ha, chiếm 4,68% so với tổng DTTN toàn tỉnh Đắk Lắk. Trong đó nhóm đất đỏ với 2 đơn vị phân loại đất đỏ bazan có diện tích 37.604,00 ha, chiếm 61,17% DTTN của huyện và chiếm 12,62% diện tích đất đỏ bazan của tỉnh (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Trung, 2005, 2010). Là huyện có diện tích cà phê lớn thứ 3 của tỉnh với 26.013 ha, chiếm 50,90% diện tích đất nông nghiệp của huyện và chiếm 13,45% diện tích cà phê của toàn tỉnh (Cục Thống kê tỉnh Đắk Lắk, 2013). Tuy nhiên, việc canh tác cà phê của người dân trên địa bàn huyện chủ yếu trồng thuần, chưa chú ý đến việc phát triển bền vững vườn cây, đây là biện pháp canh tác thiếu tính lâu bền, không bảo vệ môi trường.