Thạc Sĩ Xác định cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp hợp lý trên vùng đất bạc màu Bắc Giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Quy hoạch và sử dụng đất nông nghiệp
NĂM - 2012

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 2
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. 2
3.1 Đối tượng nghiên cứu 2
3.2 Phạm vi nghiên cứu 3
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
4.1 Ý nghĩa khoa học 3
4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3
5 Những đóng góp mới của đề tài 3
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 Đất nông nghiệp và vấn đề sử dụng đất nông nghiệp 4
1.1.1 Đất và vai trò của đất trong sản xuất nông nghiệp 4
1.1.2 Sơ lược về sử dụng đất nông nghịêp trên thế giới và ở Việt Nam 5
1.2 Đánh giá đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp 7
1.2.1 Đánh giá đất đai ở Liên Xô (cũ) và các nước Đông Âu 7
1.2.2 Đánh giá đất đai của Canada 7
1.2.3 Đánh giá đất đai của Anh 7
1.2.4 Phân loại khả năng thích hợp đất đai của USDA (Hoa Kỳ) 7
1.2.5 Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO 8
1.2.6 Nghiên cứu đánh giá đất đai ở Việt Nam 11
1.3 Nghiên cứu về đất bạc màu trên thế giới và Việt Nam 15
1.3.1 Quá trình hình thành và phân bố đất bạc màu 15
1.3.2 Tình hình nghiên cứu và cải tạo đất xám bạc màu trên thế giới và ở Việt Nam 22
1.4 Hệ thống nông nghiệp và các hệ thống sử dụng đất thích hợp 25
1.4.1 Khái quát về hệ thống nông nghiệp và hệ thống canh tác 25
1.4.2 Nghiên cứu về hệ thống nông nghiệp và các hệ thống sử dụng đất thích hợp ở Việt Nam 30
1.4.3 Tình hình nghiên cứu chuyển đổi hệ thống sử dụng đất nông nghiệp trên thế giới và ở Việt Nam 32
1.5 Phát triển nông nghiệp bền vững 34
1.5.1 Khái niệm về phát triển nông nghiệp bền vững 34
1.5.2 Sử dụng đất nông nghiệp theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững
1.5.4 Một số kết quả nghiên cứu về mô hình sử dụng đất nông nghiệp bền vững
1.6 Tối ưu hóa trong quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp 41
1.6.1 Tối ưu đa mục tiêu (Multi-Objective Optimization) 41
1.6.2 Cách tiếp cận giải bài toán MOP 43
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47
2.1 Nội dung nghiên cứu 47
2.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng đất bạc màu Bắc Giang 47
2.1.2 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp vùng đất bạc màu 47
2.1.3 Đánh giá thích hợp đất đai 47
2.1.4 Đánh giá hiệu quả các mô hình sử dụng đất 47
2.1.5 Ứng dụng bài toán tối ưu đa mục tiêu để xác định cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp hợp lý 47
2.1.6 Đề xuất cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp hợp lý 48
2.2 Phương pháp nghiên cứu 48
2.2.1 Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp 48
2.2.2 Phương pháp điều tra nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA - Participatory Rural Appraisal) 48
2.2.3 Phương pháp lấy mẫu đất phân tích 49
2.2.4 Phương pháp GIS 49
2.2.5 Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO 49
2.2.6 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng. 51
2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu và phân tích hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất 51
2.2.8 Phương pháp nghiên cứu hệ thống 52
2.2.9 Phương pháp chuyên gia 52
2.2.10 Phương pháp mô hình hóa toán học 52
2.2.11 Phương pháp giải bài toán quy hoạch tuyến tính bằng phần mềm Lingo 13.0 55
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56
3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế -xã hội 56
3.1.1 Điều kiện tự nhiên 56
3.1.2 Tài nguyên thiên nhiên 60
3.1.3 Điều kiện kinh tế – xã hội 69
3.1.4 Dân số và lao động 70
3.1.5 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội 72
3.2 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp vùng đất bạc màu Bắc Giang
3.2.1 Hiện trạng và biến động sử dụng đất nông nghiệp 73
3.2.2 Hiệu quả sử dụng đất sản xuất nông nghiệp trên vùng đất bạc màu 77
3.3 Đánh giá thích hợp đất đai 95
3.3.1 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 95
3.3.3 Đánh giá thích hợp đất đai 105
3.4 Đánh giá một số mô hình sử dụng đất vùng đất bạc màu 108
3.4.1 Đặc điểm đất tại các địa điểm theo dõi các mô hình sử dụng đất 109
3.4.2 Đánh giá hiệu quả mô hình sử dụng đất. 114
3.5 Ứng dụng mô hình tối ưu đa mục tiêu để xác định cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp
3.5.1 Phân vùng thích hợp đất đai 122
3.5.2 Xây dựng hàm mục tiêu 125
3.5.3 Xác định biến của hàm mục tiêu 126
3.5.4 Xác định hệ ràng buộc 128
3.5.5 Giải bài toán đa mục tiêu 129
3.6 Đề xuất sử dụng đất sản xuất nông nghiệp hợp lý 135
3.6.1 Quan điểm, mục tiêu sử dụng đất nông nghiệp 135
3.6.2 Đề xuất cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp hợp lý 136
3.6.3 Giải pháp chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất sản xuất nông nghiệp. 141

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 144
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Đất đai là nguồn tài nguyên rất quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội và trong sản xuất nông nghiệp, là tư liệu sản xuất đặc biệt của mỗi quốc gia. Hiện nay do sức ép của gia tăng dân số và nhu cầu phát triển, đất nông nghiệp đang đứng trước nguy cơ suy giảm về số lượng và chất lượng. Con người đã và đang khai thác quá mức mà chưa có nhiều các biện pháp hợp lý để bảo vệ đất đai. Vì vậy sử dụng tài nguyên đất đai hợp lý, giữ gìn cân bằng sinh thái và đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường để phát triển bền vững là vấn đề có tính toàn cầu.
Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam, sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp, nông thôn và sản xuất hàng hoá đã và đang làm thay đổi cơ cấu sử dụng đất nông nghiêp.
Việc bố trí sử dụng đất nông nghiệp đúng mục đích trong cơ cấu đất đai hợp lý sẽ thúc đẩy các ngành, lĩnh vực phát triển ổn định và bền vững.
Đất bạc màu là một trong những loại đất “có vấn đề”, nằm ở vùng giáp ranh giữa đồng bằng và miền núi. Sự hình thành loại đất bạc màu cơ bản do quá trình rửa trôi, xói mòn bề mặt xảy ra trong tự nhiên và quá trình canh tác nông nghiệp của con người.
Vùng đất bạc màu ở tỉnh Bắc Giang thuộc vùng Trung du miền núi Bắc Bộ, với tổng diện tích tự nhiên 167.456,33 ha chiếm 43,59% diện tích tỉnh Bắc Giang, được phân bố 6 huyện, 1 thành phố. Vùng đất bạc màu có diện tích đất nông nghiệp là 115.679,24 ha trong đó: đất sản xuất nông nghiệp 77.312,12 ha chiếm 60,80 %, diện tích đất trồng lúa 58.807,83 ha (chiếm 80,46% diện tích đất trồng lúa của cả tỉnh Bắc Giang), vì vậy vùng đất bạc màu Bắc Giang có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực và cung cấp nguyên liệu cho chế biến trên địa bàn tỉnh Bắc Giang và các vùng lân cận.
Hệ thống cây trồng trên vùng đất bạc màu Bắc Giang khá phong phú bao gồm lúa, màu, cây công nghiệp hàng năm, cây công nghiệp lâu năm .Trong những năm vừa qua đã có sự chuyển đổi mạnh mẽ cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá. Trong quá trình chuyển đổi với diện tích lớn lại thiếu thông tin và cơ sở khoa học dẫn đến hiện tượng mất cân đối giữa sản xuất và tiêu thụ đã ảnh hưởng đến phát triển kinh tế xã hội và môi trường.
Cho đến nay tại tỉnh Bắc Giang chưa có những nghiên cứu có tính chiến lược về sử dụng quản lý đất nông nghiệp bền vững. Phần lớn các nghiên cứu đề cập tới việc giải pháp nâng cao năng suất cây trồng, nâng cao độ phì, giảm xói mòn bảo vệ đất bạc màu, vấn đề dồn đổi ruộng đất trên vùng riêng biệt, chưa giải quyết vấn đề trên một vùng rộng lớn.
Việc nghiên cứu xác định cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp trên vùng đất bạc màu Bắc Giang theo hướng phát triển nông nghiệp bền vững, phù hợp với quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn là vấn đề hết sức cần thiết. Đây cũng chính là những nội dung chính được đặt ra trong đề tài “Xác định cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp hợp lý trên vùng đất bạc màu Bắc Giang”.
2 Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng sử dụng đất và xác định các loại hình sử dụng đất hiệu quả, bền vững trên vùng đất bạc màu Bắc Giang;
- Đề xuất cơ cấu hợp lý diện tích của một số loại hình sử dụng đất chính trên vùng đất bạc màu Bắc Giang, trên cơ sở đánh giá mức độ thích hợp đất đai và kết quả bài toán tối ưu đa mục tiêu.