Tổng quan nghiên cứu
Huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai, với diện tích tự nhiên khoảng 64.103,5 ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm tới 86,17%, là vùng trọng điểm phát triển nông nghiệp của tỉnh. Giai đoạn 2020-2022, huyện đạt tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân 13,4%, với tổng giá trị sản xuất năm 2022 đạt 5.473 tỷ đồng và thu nhập bình quân đầu người 35,5 triệu đồng/năm. Tuy nhiên, việc sử dụng đất nông nghiệp còn nhiều hạn chế, như diện tích đất trồng cây lâu năm và cây hàng năm có xu hướng giảm, trong khi hiệu quả kinh tế chưa được tối ưu. Nghiên cứu “Tối ưu hóa sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Chư Sê, tỉnh Gia Lai giai đoạn 2023-2028” nhằm mục tiêu xác định mức tối ưu hóa sử dụng đất nông nghiệp, từ đó xây dựng kế hoạch sử dụng đất hiệu quả, góp phần nâng cao giá trị sản xuất nông nghiệp và phát triển kinh tế địa phương.
Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn huyện Chư Sê, với khảo sát thực tế 100 hộ gia đình nông dân trực tiếp sử dụng đất nông nghiệp, thu thập dữ liệu từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2023. Nghiên cứu đánh giá thực trạng sử dụng đất, xây dựng mô hình toán học tối ưu hóa đa mục tiêu nhằm đề xuất phương án sử dụng đất phù hợp cho 12 loại hình canh tác chính. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các cơ quan quản lý địa phương xây dựng kế hoạch phát triển nông nghiệp bền vững, nâng cao hiệu quả sử dụng đất, đồng thời góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội huyện Chư Sê trong giai đoạn 2023-2028.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình tối ưu hóa trong quản lý sử dụng đất nông nghiệp, bao gồm:
Lý thuyết sử dụng đất nông nghiệp: Đất nông nghiệp là tư liệu sản xuất không thể thay thế, đóng vai trò trung tâm trong sản xuất lương thực, thực phẩm và phát triển kinh tế nông thôn. Việc sử dụng đất phải đảm bảo hiệu quả kinh tế, bền vững môi trường và phù hợp với điều kiện tự nhiên.
Mô hình tối ưu hóa đa mục tiêu: Áp dụng mô hình quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu để cân bằng các mục tiêu như tối đa hóa lợi nhuận, đảm bảo an ninh lương thực, và sử dụng hợp lý các nguồn lực đất đai. Mô hình được xây dựng với 12 biến số đại diện cho diện tích các loại cây trồng chính, cùng các ràng buộc về diện tích, nguồn nước và an ninh lương thực.
Khái niệm tối ưu hóa: Quá trình tìm kiếm phương án sử dụng đất hiệu quả nhất trong điều kiện có các ràng buộc về tài nguyên và chi phí, nhằm đạt được lợi nhuận tối đa với chi phí tối thiểu.
Phương pháp nghiên cứu
Nguồn dữ liệu: Sử dụng số liệu thứ cấp từ các cơ quan thống kê huyện Chư Sê giai đoạn 2020-2022, các báo cáo của phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, cùng số liệu sơ cấp thu thập qua khảo sát 100 hộ nông dân trực tiếp sử dụng đất.
Phương pháp thu thập số liệu: Điều tra phiếu khảo sát với các thông tin về diện tích canh tác, năng suất, chi phí, giá bán sản phẩm, lao động và máy móc. Mẫu khảo sát được xác định theo công thức Yamane với sai số 10%, đảm bảo tính đại diện.
Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2022 với Module Solver để giải bài toán quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu. Phân tích thống kê mô tả và so sánh biến động diện tích, hiệu quả kinh tế các loại cây trồng.
Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2023, bao gồm thu thập số liệu, xây dựng mô hình, phân tích và đề xuất giải pháp.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp: Năm 2022, diện tích đất nông nghiệp huyện Chư Sê là 55.100 ha, chiếm 86,17% diện tích tự nhiên. Trong đó, đất trồng cây lâu năm chiếm 25.200 ha, đất trồng cây hàng năm 13.200 ha. Giai đoạn 2020-2022, diện tích đất nông nghiệp có xu hướng giảm nhẹ, chủ yếu do chuyển đổi sang đất phi nông nghiệp và phát triển hạ tầng.
Hiệu quả kinh tế các loại cây trồng: Cao su và cà phê chiếm tỷ trọng lớn nhất trong diện tích canh tác (lần lượt 23,97% và 15,3%), nhưng hiệu quả kinh tế thấp. Các loại cây như chanh leo, bơ và cây dược liệu có hiệu quả kinh tế cao hơn, được đề xuất tăng diện tích canh tác.
Kết quả mô hình tối ưu hóa: Phương án tối ưu đến năm 2028 dự kiến tăng diện tích sử dụng đất nông nghiệp thêm 585 ha so với hiện trạng năm 2022. Diện tích đất trồng cao su giảm 316 ha do hiệu quả kinh tế thấp; diện tích tiêu, cà phê, lúa mùa giảm lần lượt 269 ha, 18 ha và 158 ha. Ngược lại, diện tích chanh leo, bơ và cây dược liệu tăng lần lượt 247 ha, 310 ha và 387 ha. Tổng lợi nhuận dự kiến đạt 656.028 tỷ đồng, tăng 65.405 tỷ đồng so với năm 2022.
Ràng buộc và điều kiện sử dụng đất: Mô hình đảm bảo các ràng buộc về an ninh lương thực, thủy lợi, diện tích đất trồng cây hàng năm và lâu năm, phù hợp với điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của huyện.
Thảo luận kết quả
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng tăng diện tích các loại cây có hiệu quả kinh tế cao như chanh leo, bơ và cây dược liệu là phù hợp với điều kiện tự nhiên và xu hướng thị trường. Việc giảm diện tích cây cao su và cà phê phản ánh thực trạng hiệu quả kinh tế thấp và chi phí sản xuất cao của các loại cây này tại địa phương.
So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, mô hình tối ưu hóa đa mục tiêu đã được áp dụng hiệu quả trong quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, giúp cân bằng lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường. Việc sử dụng phần mềm Solver trong Excel giúp giải quyết bài toán quy hoạch phức tạp với nhiều biến và ràng buộc, phù hợp với điều kiện thực tế của huyện Chư Sê.
Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh diện tích các loại cây trồng hiện tại và dự kiến, bảng tổng hợp lợi nhuận từng loại cây, cũng như bản đồ phân bố sử dụng đất tối ưu. Những kết quả này cung cấp cơ sở khoa học cho các quyết định quản lý và chính sách phát triển nông nghiệp địa phương.
Đề xuất và khuyến nghị
Tăng cường chuyển đổi cơ cấu cây trồng: Khuyến khích nông dân chuyển đổi diện tích đất trồng cao su, cà phê sang các loại cây có hiệu quả kinh tế cao như chanh leo, bơ và cây dược liệu. Mục tiêu tăng diện tích các loại cây này thêm ít nhất 900 ha trong giai đoạn 2023-2028. Chủ thể thực hiện: UBND huyện phối hợp với Phòng Nông nghiệp và các tổ chức nông dân.
Phát triển hệ thống thủy lợi và hạ tầng kỹ thuật: Đầu tư nâng cấp hệ thống thủy lợi để đảm bảo nguồn nước tưới cho các loại cây trồng mới, giảm thiểu rủi ro do hạn hán kéo dài. Thời gian thực hiện: 2023-2025. Chủ thể: Sở Nông nghiệp tỉnh Gia Lai và UBND huyện.
Hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo nông dân: Tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật canh tác, quản lý dịch bệnh và áp dụng công nghệ cao cho nông dân, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Mục tiêu đào tạo ít nhất 500 nông dân trong 5 năm. Chủ thể: Trung tâm Khuyến nông tỉnh và các tổ chức xã hội.
Xây dựng thị trường tiêu thụ ổn định: Hỗ trợ phát triển chuỗi liên kết sản xuất - tiêu thụ, xúc tiến thương mại và xây dựng thương hiệu cho các sản phẩm nông nghiệp chủ lực. Thời gian triển khai: 2023-2028. Chủ thể: UBND huyện, các doanh nghiệp và hợp tác xã.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Cơ quan quản lý nhà nước địa phương: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch sử dụng đất nông nghiệp, chính sách phát triển nông nghiệp bền vững và quản lý tài nguyên đất hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu và học viên cao học: Tham khảo phương pháp xây dựng mô hình tối ưu hóa đa mục tiêu, ứng dụng phần mềm Solver trong Excel và các phân tích thực tiễn về sử dụng đất nông nghiệp.
Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp: Áp dụng các giải pháp chuyển đổi cây trồng, kỹ thuật canh tác và quản lý sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và bền vững sản xuất.
Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực nông nghiệp: Đánh giá tiềm năng phát triển các loại cây trồng có hiệu quả kinh tế cao, từ đó xây dựng kế hoạch đầu tư phù hợp với xu hướng phát triển của huyện.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao cần tối ưu hóa sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Chư Sê?
Tối ưu hóa giúp sử dụng hiệu quả nguồn lực đất đai, tăng lợi nhuận sản xuất, giảm lãng phí và đảm bảo phát triển bền vững trong bối cảnh tài nguyên đất có hạn và biến đổi khí hậu.Phương pháp nào được sử dụng để xây dựng mô hình tối ưu?
Nghiên cứu sử dụng mô hình quy hoạch tuyến tính đa mục tiêu, giải bằng phần mềm Microsoft Excel với Module Solver, giúp cân bằng các mục tiêu kinh tế và ràng buộc thực tế.Các loại cây trồng nào được ưu tiên tăng diện tích trong kế hoạch?
Chanh leo, bơ và cây dược liệu được ưu tiên tăng diện tích do có hiệu quả kinh tế cao và phù hợp với điều kiện tự nhiên của huyện.Làm thế nào để đảm bảo nguồn nước tưới cho các loại cây trồng mới?
Đề xuất đầu tư nâng cấp hệ thống thủy lợi, áp dụng các biện pháp tiết kiệm nước và quản lý nguồn nước hiệu quả nhằm đáp ứng nhu cầu tưới tiêu.Nghiên cứu có thể áp dụng cho các địa phương khác không?
Phương pháp và mô hình tối ưu hóa có thể được điều chỉnh và áp dụng cho các huyện có điều kiện tương tự, giúp xây dựng kế hoạch sử dụng đất nông nghiệp hiệu quả và bền vững.
Kết luận
- Nghiên cứu đã xác định được phương án tối ưu sử dụng đất nông nghiệp huyện Chư Sê giai đoạn 2023-2028, tăng diện tích đất nông nghiệp thêm 585 ha và nâng lợi nhuận lên 656.028 tỷ đồng, cao hơn 65.405 tỷ đồng so với năm 2022.
- Việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng giảm diện tích cao su, cà phê, tiêu và lúa mùa, đồng thời tăng diện tích chanh leo, bơ và cây dược liệu là phù hợp với điều kiện kinh tế và tự nhiên.
- Mô hình tối ưu hóa đa mục tiêu được xây dựng và giải quyết bằng phần mềm Solver trong Excel, đảm bảo tính khoa học và khả thi trong thực tiễn.
- Đề xuất các giải pháp về chuyển đổi cây trồng, phát triển hạ tầng thủy lợi, đào tạo kỹ thuật và xây dựng thị trường tiêu thụ nhằm thực hiện hiệu quả kế hoạch sử dụng đất.
- Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các cơ quan quản lý, nông dân và nhà đầu tư trong việc phát triển nông nghiệp bền vững tại huyện Chư Sê trong giai đoạn 2023-2028.
Hành động tiếp theo: Các cơ quan chức năng cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục theo dõi, đánh giá hiệu quả sử dụng đất để điều chỉnh kế hoạch phù hợp. Đề nghị các nhà nghiên cứu tiếp tục mở rộng nghiên cứu ứng dụng mô hình tối ưu hóa cho các vùng nông nghiệp khác nhằm nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên đất quốc gia.