ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN THỊ THU HIỀN “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI
PHỤC VỤ CHO ĐÁNH GIÁ ĐẤT SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP
HUYỆN ĐỒNG HỶ - TỈNH THÁI NGUYÊN” LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn : PGS. TS. Đàm Xuân Vận
Thái Nguyên, năm 2012
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Trần Thị Thu Hiền
3
LI CM N
Để hoàn thành ch-ơng trình cao học của tôi, tr-ớc hết tôi xin chân
thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa T i Nguyên và Môi tr-ờng, Khoa
Sau Đại học - tr-ờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên, những ng-ời đã tạo
điều kiện giúp đỡ và dìu dắt tôi trong suốt quá trình học Cao học. Đặc biệt, tôi
xin cảm ơn PGS.TS. Đàm Xuân Vận đã tận tình h-ớng dẫn cho tôi hoàn
thành luận văn thạc sĩ này.
Tôi xin cảm ơn cán bộ, công chức Sở Tài Nguyên và Môi tr-ờng,
UBND huyện ng H, nơi tôi xin số liệu thực hiện đề tài đã tạo điều kiện
cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi rất cảm ơn gia đình, ng-ời thân, bạn bè những ng-ời đã luôn ở bên
cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ.
Thái Nguyên, ngày 9 tháng 12 năm 2012
Học viên
2.3.1. Thu thập dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của vùng nghiên
cứu 31
2.3.2. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện Đồng Hỷ bằng công nghệ GIS
31
5
2.4. Phương pháp nghiên cứu 31
2.4.1. Phương pháp điều tra cơ bản 31
2.4.2. Phương pháp xây dựng các bản đồ đơn tính bằng công nghệ GIS 32
2.4.3. Phương pháp chồng xếp bản đồ bằng công nghệ GIS 32
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu 32
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 33
3.1.1. Điều kiện tự nhiên huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên 33
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 36
3.2. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng công nghệ GIS 45
3.2.1. Xác định chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 47
3.2.2. Xây dựng các bản đồ đơn tính 54
3.2.3. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng phương pháp chồng xếp bản đồ 69
3.2.4. Mô tả các đơn vị bản đồ đất đai 75
3.2.5. Định hướng sử dụng và cải thiện các LMU huyện Đồng Hỷ 81
3.2.6. Nhận xét về công nghệ GIS trong việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai . 84
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 6
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
S1
:
Rất thích hợp
S2
:
Thích hợp trung bình
S3
:
Thích hợp thấp
N1
:
Không thích hợp hiện tại
N2
:
Không thích hợp vĩnh viễn 7
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Các loại đất sản xuất nông nghiệp của huyện Đồng Hỷ 36
Bảng 3.2: Một số chỉ tiêu phản ánh mức thu nhập của người dân trên địa
bàn huyện Đồng Hỷ giai đoạn 2009 – 2011 37
Bảng 3.3: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ năm 2011 39
Bảng 3.4: Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ
năm 2011 40
Bảng 3.5: Diễn biến sản xuất ngành chăn nuôi giai đoạn 2009 - 2011 43
Bảng 3.6: Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện
Đồng Hỷ 49
Bảng 3.7: Cấu trúc của bản đồ đất 55
Hình 1.2: Cấu trúc của phân hạng thích hợp đất đai theo FAO 21
Hình 1.3: Các bước xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 24
Hình 3.1: Sơ đồ hành chính huyện Đồng Hỷ 34
Hình 3.2: Cơ cấu các thành phần dân tộc 38
Hình 3.3: Hiện trạng sử đất của huyện Đồng Hỷ năm 2011 38
Hình 3.4: Cơ cấu các loại đất huyện Đồng Hỷ năm 2011 41
Hình 3.5. Năng xuất một số cây trồng chính của huyện Đồng Hỷ giai đoạn
2009 - 2011 41
Hình 3.6. Cơ cấu kinh tế của huyện Đồng Hỷ năm 2011 43
Hình 3.7: Qui trình GIS trong xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 46
Hình 3.8: Qui trình chồng ghép bản đồ 47
9
M U
1. Tớnh cp thit ca ti
t ai va l sn phm ca t nhiờn, va l sn phm ca lao ng, l nhõn
t úng vai trũ cc k quan trng trong vic quyt nh s tn ti v phỏt trin xó
hi loi ngi.
ỏnh giỏ t ai l mt ni dung nghiờn cu khụng th thiu c trong
chng trỡnh phỏt trin mt nn nụng nghip bn vng v cú hiu qu. Trong sn
xut nụng nghip bn vng theo quan im sinh thỏi v phỏt trin lõu bn thỡ cụng
tỏc ỏnh giỏ t ai mang tớnh nn tng cho cỏc hng quy hoch s dng t nụng
nghip hp lý.
Theo qui trỡnh ỏnh giỏ t ai ca FAO thỡ vic xõy dng bn n v t
Đồng Hỷ, xác định các chỉ tiêu phân cấp cho bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho mục
tiêu đánh giá đất canh tác nông nghiệp của huyện.
- Khai thác khả năng ứng dụng của GIS để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của
huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Yêu cầu của đề tài
- Điều tra, đánh giá điều kiện tự nhiên về đất đai, đặc điểm kinh tế - xã hội
của vùng nghiên cứu, phát hiện những tiềm năng và tồn tại trong sử dụng đất
sản xuất nông nghiệp của huyện.
- Xác định hướng phát triển trong sử dụng đất nông nghiệp của huyện Đồng
Hỷ, tỉnh Thái Nguyên thông qua yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất.
- Trên cơ sở kết quả đánh giá các loại hình sử dụng đất, đề xuất được các
loại hình sử dụng đất thích hợp phục vụ sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ.
11
Chƣơng 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và đánh giá đất trên thế giới
1.1.1. Sự cần thiết phải đánh giá đất
Đất đai đóng vai trò quyết định cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài
người, nó là cơ sở tự nhiên và là tiền đề cho mọi quá trình sản xuất. Theo học thuyết
sinh thái học cảnh quan (Landscape Ecology) đất đai được coi là vật mang (Carrier)
của hệ sinh thái (Ecosystems). Đánh giá đất đai theo quan điểm sinh thái xuất phát
từ quan điểm phát triển nông nghiệp bền vững. Nông nghiệp bền vững là một hệ
thống sản xuất có chọn lọc, đa dạng nhưng cân bằng về sinh thái một cách tự nhiên,
trong đó các yếu tố tác động một cách tương hỗ cùng tồn tại và phát triển, đem lại
hiệu quả kinh tế cao, môi trường trong lành, sản phẩm an toàn và được thị trường
chấp nhận [6, 19].
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 3,3 tỷ ha đất nông nghiệp, trong đó đã khai
thác được 1,5 tỷ ha, còn lại đa phần là đất xấu, sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó
(Christian và Stewart - 1968; Brinkman và Smyth - 1973) [35].
1.1.2. Một số phương pháp đánh giá đất đai trên thế giới
Đánh giá đất đai đã được nghiên cứu từ lâu trên thế giới và trở thành một khâu
trọng yếu trong các hoạt động đánh giá tài nguyên hay quy hoạch sử dụng đất. Công
tác đánh giá đất đai có vai trò rất lớn trong việc sử dụng tài nguyên đất đai bền vững
và trở thành công cụ cần thiết cho việc quy hoạch, bố trí sử dụng đất hợp lý [21].
Hiện nay, những kết quả và thành tựu về đánh giá đất đai đã được người ta tổng kết
trong phạm vi hoạt động của các tổ chức Liên hợp quốc và coi đó như tài sản trí
thức chung của nhân loại. Có thể khái quát một số phương pháp đánh giá đất đai
trên thế giới như sau:
Phƣơng pháp đánh giá đất đai ở Liên Xô cũ
Phương pháp đánh giá được hình thành từ đầu những năm 50, sau đó đã được
phát triển và hoàn thiện vào năm 1986 nhằm tiến hành đánh giá và thống kê chất
lượng tài nguyên đất đai để phục vụ cho mục đích xây dựng chiến lược quản lý và
sử dụng đất cho các đơn vị hành chính và sản xuất trên lãnh thổ Liên bang Xô viết.
Phương pháp đánh giá đất ở Liên Xô cũ được ứng dụng theo hai hướng là đánh giá
13
đất chung và riêng (theo hiệu suất cây trồng là ngũ cốc và cây họ đậu). Đơn vị đánh
giá đất là các chủng, loại đất. Quy định đánh giá đất cho cây có tưới, đất được tiêu
úng, đất trồng cây lâu năm, đất trồng cỏ thâm canh và đồng cỏ chăn thả. Chỉ tiêu
đánh giá đất là năng suất, giá thành sản phẩm (rúp/ha), mức hoàn vốn, địa tô cấp sai
(phần có lãi thuần tuý) [27].
Nguyên tắc đánh giá mức độ sử dụng đất thích hợp là phân chia khả năng sử
dụng đất đai trên toàn lãnh thổ theo các nhóm và các lớp thích hợp.
- Nhóm đất thích hợp được phân theo điều kiện vùng sinh thái đất đai tự nhiên
trên phạm vi vùng rộng lớn.
- Lớp đất thích hợp là những vùng được tách ra theo sự khác biệt về loại hình
thổ nhưỡng như điều kiện địa hình, mẫu chất, thành phần cơ giới và chế độ nước.
Trong cùng một lớp sẽ có sự tương đồng về điều kiện sản xuất, khả năng ứng dụng
đầu tư của người sử dụng đất.
Phƣơng pháp đánh giá đất đai ở Hoa Kỳ
Khái niệm chủ yếu nêu lên trong hệ thống phân loại tiềm năng đất đai của Mỹ
là khái niệm về những hạn chế, đó là những tính chất đất đai gây trở ngại cho việc
sử dụng đất. Có những loại hạn chế lâu dài và những loại hạn chế tạm thời. Những
hạn chế lâu dài là những hạn chế nếu chỉ tác động bằng những cải tạo nhỏ thì không
giải quyết được. Những hạn chế tạm thời là những hạn chế có thể cải tạo bằng
những biện pháp kỹ thuật và quản lý. Nghĩa là các yếu tố nào có mức độ hạn chế
lớn và khả năng chi phối mạnh đến sử dụng đất là yếu tố quyết định mức độ thích
hợp mà không cần tính đến những khả năng thuận lợi của các yếu tố khác có trong
đất. Hệ thống đánh giá phân loại đất đai theo tiềm năng của Hoa Kỳ được Bộ nông
nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đề xuất vào những năm 1961 và hiện nay có 2 phương
pháp đánh giá đất đai được ứng dụng rộng rãi đó là:
- Phương pháp tổng hợp: đánh giá đất đai được thực hiện dựa trên năng suất cây
trồng trong nhiều năm và phân hạng đất đai tập trung chủ yếu vào cây trồng chính như lúa
mỳ để từ đó xác định mối tương quan giữa đất đai và cây trồng trên đất nhằm đưa ra
những biện pháp kỹ thuật làm tăng năng suất cây trồng.
15
- Phương pháp yếu tố: bằng cách thống kê các yếu tố tự nhiên và kinh tế
của đất đai để so sánh lợi nhuận do đất mang lại. Phương pháp này sử dụng
thang điểm tối đa là 100 điểm để làm mốc so sánh giữa các loại đất khác nhau.
Như vậy, việc phân hạng thích hợp đất đai theo phương pháp đánh giá đất đai
của Hoa Kỳ mới chỉ tập trung vào các loại cây trồng chính mà chưa đưa ra được
những yêu cầu của các loại hình sử dụng đất cụ thể nào đang được ứng dụng trong
sản xuất. Tuy nhiên phương pháp này rất quan tâm đến những yếu tố hạn chế trong
quản lý và sử dụng đất có tính đến các vấn đề về môi trường, đây cũng chính là
điểm mạnh của phương pháp nhằm mục đích duy trì và sử dụng đất bền vững.
Phƣơng pháp đánh giá đất đai ở Ấn Độ và vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi
Ở Ấn Độ và một số nước nhiệt đới ẩm Châu Phi thường áp dụng phương pháp tham
các yếu tố thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu và động thực vật.
- Việc nhấn mạnh những yếu tố hạn chế bất lợi của đất và xác định các biện
pháp bảo vệ đất theo phương pháp đánh giá đất của Mỹ là rất có ý nghĩa trong việc
tăng cường bảo vệ môi trường sinh thái và sử dụng đất bền vững.
1.1.3. Đánh giá đất theo FAO
Trước tình hình suy thoái đất diễn ra mạnh mẽ và ngày một tăng, tổ chức FAO
đã có quá trình thử nghiệm đánh giá đất tại nhiều vùng khác nhau trên thế giới và đã
thu được những kết quả nhất định. Từ những năm 70, nhiều quốc gia trên thế giới
đã cố gắng phát triển hệ thống đánh giá đất của họ nhằm có những giải pháp hợp lý
trong sử dụng đất. Các nhà khoa học nghiên cứu về đánh giá đất trên thế giới nhận
thấy phải có một sự nỗ lực không chỉ đơn phương ở từng quốc gia riêng rẽ mà phải
thống nhất và tiêu chuẩn hóa việc đánh giá đất trên phạm vi toàn cầu. Kết quả là Ủy
ban Quốc tế nghiên cứu đánh giá đất của tổ chức FAO được thành lập tại Rome (Ý)
đã phát thảo bản dự thảo về đánh giá đất lần đầu tiên vào năm 1972.
Thấy rõ được tầm quan trọng của công tác đánh giá và phân hạng đất đai, tổ
chức FAO với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành đã tổng hợp kinh nghiệm
ở nhiều nước để xây dựng lên bản: “Đề cương đánh giá đất đai” (FAO - 1976) [38].
Tài liệu này được cả thế giới quan tâm thử nghiệm, vận dụng và chấp nhận là
17
phương tiện tốt nhất để đánh giá tài nguyên đất đai, sau đó đã được sửa đổi, bổ sung
vào năm 1983.
Theo FAO (1976) thì đánh giá đất đai được định nghĩa như sau: “Đánh
giá đất đai là quá trình so sánh, đối chiếu những tính chất vốn có của vạt đất,
khoanh đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại yêu cầu sử dụng
đất cần phải có” [38].
Tiếp theo tài liệu năm 1976, hàng loạt các tài liệu hướng dẫn đánh giá đất đai
cho các đối tượng cụ thể được ban hành như: Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp
nhờ nước trời (FAO - 1983) [39]; Đánh giá đất cho nền nông nghiệp được tưới
(FAO - 1985) [40]; Đánh giá đất đai vì sự phát triển (FAO - 1986) [41]; Đánh giá
nhận thức và sự hiểu biết về phương pháp đánh giá trong khuôn khổ quy hoạch sử
dụng đất trên quan điểm duy trì nguồn tài nguyên đất không bị thoái hoá và sử dụng
đất lâu bền.
1.1.3.2. Các nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất theo FAO
Để tiến hành đánh giá đất theo quan điểm thích hợp và bền vững, FAO đưa ra
các nguyên tắc chính sau:
- Các loại hình sử dụng đất được lựa chọn phải phù hợp với mục tiêu phát
triển, hoàn cảnh và đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng nghiên cứu.
- Các loại hình sử dụng đất cần được mô tả và xác định về các thuộc tính kỹ
thuật, kinh tế và xã hội.
- Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai được đánh giá và phân hạng cho các
loại hình sử dụng đất cụ thể.
- Đánh giá đất đai cần có sự so sánh giữa hai hay nhiều LMU.
- Khả năng thích hợp của đất đai cần đặt trên cơ sở sử dụng đất bền vững, các
nhân tố sinh thái trong sử dụng đất phải được cân nhắc để quyết định.
- Đánh giá khả năng thích hợp đất đai bao gồm cả sự so sánh về năng suất thu
được và đầu tư chi phí cần thiết của loại hình sử dụng đất.
- Đánh giá đất đai đòi hỏi một phương pháp tổng hợp đa ngành.
19
1.1.3.3. Quy trỡnh ỏnh giỏ t ai ca FAO
Trong ti liu ỏnh giỏ t ai vỡ s nghip phỏt trin ca FAO (1986) ó
ch dn cỏc bc thc hin ỏnh giỏ t v quy hoch s dng t theo hỡnh 1.1.
thích
hợp
Xác
định
hiện
trạng
KT-XH -
MT
Xác
định
LUT
thích
hợp
Quy
hoạch
sử
dụng
đất
áp
dụng
của
việc
đánh
giá đất
Xác
định
các
LUT
Xác
định
- S3 (Thích hợp thấp): đặc tính đơn vị đất đai xuất hiện nhiều hoặc một số yếu
tố hạn chế nghiêm trọng khó khắc phục đối với các loại hình sử dụng đất được xác
định, lợi nhuận thu được kém và đòi hỏi chi phí đầu tư cao. Tuy nhiên chưa đến
mức phải loại bỏ các loại hình sử dụng đất đó.
* Hạng của cấp không thích hợp được chia ra làm hai loại:
- N1 (Không thích hợp hiện tại): đặc tính của đơn vị đất đai không thích hợp
với LUT hiện tại vì có các yếu tố hạn chế nghiêm trọng. Tuy nhiên các yếu tố hạn
chế đó có thể được khắc phục bằng biện pháp đầu tư rất lớn hay các giải pháp về
21
khoa học và kỹ thuật áp dụng trong tương lai để có thể cải tạo được đất đai nhằm
nâng hạng thích hợp lên.
- N2 (Không thích hợp vĩnh viễn): đặc điểm của đất có những yếu tố hạn chế
rất nghiêm trọng không thể khắc phục được bằng bất cứ biện pháp kỹ thuật hoặc
kinh tế nào trong hiện tại cũng như trong tương lai.
Hạng phụ (Sub-Class): hạng phụ thích hợp phản ánh các yếu tố đang hạn
chế đến khả năng sử dụng đất của vùng nghiên cứu. Các yếu tố hạn chế ở hạng phụ
chủ yếu là các điều kiện tự nhiên và đất đai như: khí hậu (lụt, hạn hán…), điều kiện
đất đai (địa hình, độ dốc…), tính chất đất (mặn, được tưới…). Hạng phụ thích hợp
thường đi kèm các ký hiệu của yếu tố hạn chế đối với kiểu sử dụng đất nào đó (ví
dụ: S2
i
, S2
t
). Những hạng thuộc cấp không thích hợp N có thể được chia ra các
hạng phụ tuỳ thuộc vào loại hạn chế chẳng hạn như N1
i
, N1
e
Thích
hợp
S2
i-1
S2
i-2
Bộ (Order)
Hạng (Class)
Hạng phụ (Sub-
Class)
Đơn vị (Unit)
Phân hạng (Categories)
N: Không
thích hợp
N2
2
N1
N1
i
N2
e22
2.1.3.6. Ưu điểm của phương pháp đánh giá đất theo FAO
- Phương pháp đánh giá đất theo FAO là sự kết hợp hài hoà giữa hai trường
vạt đất được xác định cụ thể trên bản đồ đơn vị đất đai với những đặc tính và
tính chất đất đai riêng biệt, thích hợp đồng nhất cho từng loại hình sử dụng đất,
có cùng một điều kiện quản lý đất và cùng một khả năng sản xuất và cải tạo
đất. Mỗi đơn vị đất đai có chất lượng riêng và nó có khả năng thích hợp với
một loại hình sử dụng đất nhất định (FAO, 1983). Tập hợp các đơn vị bản đồ
đất đai trong khu vực/vùng đánh giá đất được thể hiện bằng bản đồ đơn vị đất
đai [27].
Theo đề xuất của FAO, việc xây dựng các LMU phải dựa trên những yếu
tố đất đai có ảnh hưởng rõ đến khả năng thích hợp của các LUT.
* Các đặc tính của đơn vị bản đồ đất đai:
- Các đơn vị đất đai được thể hiện trên bản đồ là những vùng với những đặc
tính và tính chất đủ để tạo lên sự khác biệt với các đơn vị đất đai khác và đảm bảo
sự thích hợp với các loại hình sử dụng đất khác nhau.
- Các đơn vị đất đai có thể được mô tả theo các đặc tính và tính chất của chúng.
Đặc tính là những thuộc tính phản ánh về mặt chất lượng như độ phì, khả năng
về độ ẩm, khả năng cung cấp không khí Ví dụ: Đặc tính về độ ẩm của đất. Đặc
tính này có liên quan đến các tính chất của đất như: Lượng mưa, thành phần cơ giới,
cấu trúc đất và độ xốp đất. Khi sử dụng các đặc tính để xây dựng LMU thì người ta
chỉ cần sử dụng số lượng các chỉ tiêu không lớn. Tuy nhiên, những đặc tính thường
không dễ xác định cho từng loại đất và từng vùng đất cụ thể. Các đặc tính thường
trả lời trực tiếp cho các yêu cầu của các LUT, chúng thường liên quan đến một vài
hay nhiều tính chất.
Chất lượng đất đai là tính chất phức tạp, thông thường phản ánh mối quan hệ
nội tại của rất nhiều đặc tính đất, tính chất đất là những thuộc tính có thể đo đếm
được. Ví dụ: PH, thành phần cơ giới, độ dốc, địa hình. Trong thực tế, người ta có
thể dễ dàng xác định các tính chất đất đai, nhưng nếu sử dụng các tính chất để xây
24
dng LMU thỡ s lng cỏc ch tiờu tớnh cht ũi hi phi khỏ nhiu mi phn ỏnh
c cht lng ca cỏc LMU.
2. Điều tra, tổng
hợp, xây dựng
các bản đồ
đơn tính
3. Xây
dựng bản
đồ đơn vị
đất đai
4. Mô tả
bản đồ
đơn vị đất
đai
Copyright: Tài liệu đại học ©