ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------

Lê Thị Kim Dung

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN SẢN
XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CHUYỂN ĐỔI CƠ
CẤU CÂY TRÔNG THÍCH HỢP Ở HUYỆN THẠCH HÀ,
TỈNH HÀ TĨNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------

Lê Thị Kim Dung

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN SẢN
XUẤT NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỀ XUẤT CHUYỂN ĐỔI CƠ
CẤU CÂY TRÔNG THÍCH HỢP Ở HUYỆN THẠCH HÀ,
TỈNH HÀ TĨNH

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...................................... 3
1.1 Khái niệm chung................................................................................................. 3
1.1.1 Định nghĩa hán hán........................................................................................... 3
1.1.2 Phân loại hạn hán............................................................................................. 4
1.1.3. Một số công thức tính toán các chỉ số hạn hán trên Thế giới và ở Việt Nam .. 5

1.2. Tổng quan về tình hình hạn hán và các nghiên cứu về hạn hán..........................8
1.2.1 Tình hình hạn hán và các nghiên cứu về hạn hán trên thế giới.........................8
1.2.2 Khái quát tình hình hạn hán tại Việt Nam....................................................... 10
1.3.Tổng quan về đất và sản xuất nông nghiệp........................................................ 14
1.3.1.Đặc trưng đất tỉnh Hà Tĩnh............................................................................. 14
1.4. Đặc điểm khu vực nghiên cứu.......................................................................... 19
1.4.1 Đặc điểm tự nhiên.......................................................................................... 19
1.4.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội............................................................................... 25
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU........................................................................................................ 28
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................................... 28
2.2.Nội dung nghiên cứu......................................................................................... 29
2.3. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 29
2.3.1. Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu........................................ 29
2.3.2. Phương pháp tính chỉ số MI.......................................................................... 29
2.3.3. Phương pháp điều tra phiếu nông hộ............................................................. 30
2.3.4. Phương pháp đánh giá đất............................................................................. 31
2.3.5. Phương pháp xây dựng bản đồ...................................................................... 33
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................. 33
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................. 34
3.1 Tài nguyên đất và thực trạng sử dụng tài nguyên đất huyện Thạch Hà, tỉnh Hà
Tĩnh......................................................................................................................... 34


Bảng 3.11: Yêu cầu sử dụng đất của các loại sử dụng đất chính.............................66
Bảng 3.12: Diện tích các kiểu thích hợp đất vùng nghiên cứu................................70
Bảng 3.13: Tổng hợp diện tích mức độ thích hợp đất huyện Thạch Hà...................73
Bảng 3.14: Đề xuất cơ cấu sử dụng đất vùng nghiên cứu........................................ 75


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn (Nguồn: WMO).....................5
Hình 2.1: Vị trí huyện Thạch Hà trong tỉnh Hà Tĩnh............................................... 19
Hình 2.2: Sơ đồ trình tự đánh giá và đề xuất sử dụng đất........................................ 32
Hình 3.1: Bản đồ đất huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh 2017...................................... 36
Hình 3.2: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh 2017.......50
Hình 3.3: Bản đồ mức độ HH huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh.................................55
Hình 3.4: Biều đồ thể hiện sự thay đổi diện tích cây trồng từ 2013-2017...............61
Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi năng suất cây trồng từ năm 2013-2017.....63
Hình 3.6: Bản đồ thích hợp đất huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh............................... 72
Hình 3.7: Sơ đồ đề xuất chuyển đổi cơ cấu cây trồng huyện Thạch Hà..................72
Hình 3.8: Bản đồ đề xuất sử dụng đất nông nghiệp huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh 77


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐKH:

Biến đổi khí hậu

BĐSDĐ:
đất

Biến động sử dụng


Khoa học công

KH&CNVN: Khoa học và công
nghệ Việt Nam
KT–XH:

Kinh tế - xã hội

PRA:

Điều tra nông hộ

RDI:
Reclamation
Drought Index (Chỉ số cải tạo
hạn hán)
SI:
Severity Index
(Chỉ số mức độ nghiêm trọng)
SPI:
Standardized
Precipitation Index (Chỉ số
lượng mưa tiêu chuẩn hóa)
SWSI:
Surface Water
Supply Index (Chỉ số cung cấp
nước mặt)



thoái gây đói nghèo dịch bệnh… Khuynh hướng HH gần đây đã tăng nhanh trên
toàn thế giới do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu (BĐKH) từ áp lực gia tăng dân số
và sự phát triển công nghiệp. HH có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, chính
trị xã hội và sức khoẻ con người. HH là nguyên nhân dẫn đến đói nghèo, bệnh tật
thậm chí là chiến tranh do xung đột nguồn nước. HH tác động đến môi trường như
huỷ hoại môi trường sống của các loài động thực vật, quần cư hoang dã, làm giảm
chất lượng không khí, nước, làm tăng cao nguy cơ cháy rừng và xói mòn, sạt lở.
Các tác động này có thể kéo dài và không khôi phục được. Ngoài ra, HH tác động
nhiều mặt đến kinh tế xã hội (KT-XH) như làm giảm diện tích gieo trồng, giảm
năng suất và sản lượng cây trồng, chủ yếu là sản lượng cây lương thực. HH cũng
làm tăng chi phí sản xuất nông nghiệp (SXNN), giảm thu nhập của lao động nông
nghiệp, đồng thời làm tăng giá thành và giá cả các lương thực, giảm tổng giá trị sản
phẩm chăn nuôi.
Thạch Hà là một trong những huyện điển hình chịu ảnh hưởng bởi HH ở tỉnh
Hà Tĩnh, nơi chính quyền địa phương đang phải đương đầu với thách thức di cư của
người dân do cuộc sống khó khăn và không ổn định trên vùng đất hạn này. Thạch
Hà là một huyện nông nghiệp với diện tích đất toàn huyện 35.391,47 ha. Trong đó
có 23.579,06 ha đất nông nghiệp; 9.602,52 ha đất phi nông nghiệp và 2.210 ha đất
chưa sử dụng. Do điều kiện tự nhiên (ĐKTN) không thuận lợi, nên nhìn chung đời
sống người dân ở đây vô cùng khó khăn, tỷ lệ hộ đói nghèo xấp xỉ 50% [2], ngành
nghề phụ kém phát triển, thu nhập từ đánh bắt, nuôi trồng thuỷ sản không đáng kể.
Đất có chất lượng kém, điều kiện canh tác khó khăn nên năng suất cây trồng, vật
nuôi thấp, người dân làm ăn không đủ sống, vì vậy đã làm gia tăng tình trạng người
dân phải rời bỏ quê hương, đi nơi khác làm thuê. Hiện nay, HH, thu nhập thấp và di

1


dân tự do đang là vấn đề bức xúc mang tính xã hội ở vùng này. Vì vậy cần có những
giải pháp toàn diện và đồng bộ, từng bước hỗ trợ cho người dân sử dụng hợp lý đất

Từ thập kỷ 80 của thế kỷ XX đã có hơn 150 định nghĩa khác nhau về hạn
[32]. Gần đây, một số tác giả cũng đưa ra các định nghĩa hạn như sau: Theo Kramer

P. J (1983), HH được định nghĩa là “sự thiếu hụt của lượng mưa trong một khoảng
thời gian đủ dài dẫn đến sự thiếu hụt lượng nước trong đất và tổn thương đến cây
trồng” [24]. Theo Sivakumar (2005) “HH là hậu quả của sự giảm lượng mưa tự
nhiên trên thời kỳ dài, thường là một mùa hoặc lâu hơn, thường kết hợp với các
nhân tố khí hậu khác như nhiệt độ cao, gió mạnh và độ ẩm thấp, các nhân tố này có
thể làm trầm trọng thêm mức độ của sự kiện hạn” [29]. HH là khoảng thời gian kéo
dài của lượng mưa thiếu hụt dẫn đến thiệt hại về cây trồng và mất năng suất. HH là
một đặc trưng thường xuyên của khí hậu, liên quan đến sự thiếu hụt lượng mưa
trong một thời kỳ dài, dẫn đến giảm nguồn nước trong các hoạt động, các cộng đồng
hoặc các hệ sinh thái dưới nước [30].
Nhìn chung, các định nghĩa đều chỉ ra nhân tố ảnh hưởng chính đến HH là
lượng mưa. Do vậy, HH thường liên quan đến thời điểm mưa (sự bắt đầu đầu muộn
hoặc kết thúc sớm của mùa mưa, sự xuất hiện mưa trong mối liên hệ với các giai
đoạn phát triển chính của mùa màng) và hiệu quả của mưa (bao gồm cường độ mưa,

3


số lần mưa). Bên cạnh đó, các nhân tố khí hậu khác như nhiệt độ cao, gió mạnh và
độ ẩm tương đối thấp cũng là nguyên nhân gây ra HH ở nhiều khu vực trên thế giới,
làm tăng tính khốc liệt của HH một cách đáng kể.
1.1.2

Phân loại hạn hán

Theo tác giả Nguyễn Đức Ngữ (2002), Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO,
1975) đã phân định HH gồm các loại sau [11, 33]:

của các đặc trưng khí hậu như số giờ nắng nhiều, nhiệt độ cao, tốc độ gió lớn, độ ẩm
tương đối thấp,… dẫn đến bốc thoát hơi nước gia tăng. Sự thiếu hụt mưa và gia tăng
bốc hơi sẽ dẫn đến sự suy giảm độ ẩm đất, xảy ra hạn nông nghiệp. Sự suy kiệt độ
ẩm đất cũng đồng thời dẫn đến sự suy giảm nước ngầm làm giảm lưu lượng và hạ

4


thấp mực nước ngầm. Sự suy giảm đồng thời cả dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm
dẫn đến hạn thủy văn (Hình 1.1).

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các loại hạn (Nguồn: WMO)[31]
HH có tác động to lớn đến môi trường, kinh tế, chính trị, xã hội và sức khỏe
con người. HH làm giảm năng suất cây trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản
lượng cây trồng, tăng chi phí sản suất nông nghiệp, giảm thu nhập của lao động
nông nghiệp, tăng giá thành và giá cả lương thực, các nhà máy thủy điện gặp nhiều
khó khăn trong quá trình vận hành... Chính vì vậy, công tác nghiên cứu dự báo, cảnh
báo HH luôn luôn được quan tâm và đầu tư tại nhiều quốc gia trên thế giới cũng như
ở Việt Nam. Dự báo, cảnh báo HH giúp các cơ quan quản lý cũng như người sản
xuất chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, nhằm tăng khả năng chống chịu của hệ
thống trong điều kiện HH, điều chỉnh hợp lý việc dùng nước và tăng cường tiết
kiệm nước.
1.1.3. Một số công thức tính toán các chỉ số hạn hán trên Thế giới và ở Việt Nam
Dưới đây là một vài chỉ số hạn thường dùng trên Thế giới, đã áp dụng ở Việt
Nam và khu vực Nam Trung Bộ.

5


Bảng 1.1: Các chỉ số hạn thường dùng trên thế giới [9]



STT

Tên chỉ tiêu tính toán

Ngưỡng của chỉ tiêu

5

Chỉ số cấp nước mặt SWSI
(Surface Water Supply Index)

Ngưỡng của chỉ tiêu

Chỉ số khô hạn cán cân nước K
6

(Tỉ số giữa phần thu chủ yếu và
phần chi chủ yếu của cán cân
nước)

Ngưỡng các chỉ tiêu


7


STT




8


hại kỷ lục của lũ (15 - 27,6 tỷ USD, 1993) và bão (25 - 33,1 tỷ USD, 1992). Hạn
cũng gây những tổn thất lớn về kinh tế và môi sinh ở nhiều quốc gia khác như Ấn
Độ, Pakistan, Australia... Hạn dưới tác động của El Nino vào năm 1997 - 1998 đã
gây cháy rừng trên diện rộng ở Indonesia, không chỉ làm thiệt hại rất lớn về kinh tế
của nước này mà còn là một thảm họa môi sinh cho nhiều nước thuộc khu vực Đông
Nam Á [26].
Theo tính toán của Liên Hiệp Quốc, đến năm 2025 sẽ có 2/3 diện tích đất canh
tác ở châu Phi, 1/3 diện tích đất canh tác ở châu Á và 1/5 diện tích đất canh tác ở
Nam Mỹ không còn sử dụng được. Khoảng 135 triệu người có nguy cơ phải rời bỏ
nhà cửa đi kiếm sống ở nơi khác [26]. Vì vậy trên thế giới đã có rất nhiều các
nghiên cứu về HH.
- Các nghiên cứu về hạn hán trên thế giới:
Nghiên cứu định tính thực trạng và các ảnh hưởng của HH đến SXNN có một
số công trình tiêu biểu như: Đánh giá biến động sử dụng đất (BĐSDĐ), biến động
năng suất cây trồng theo các kịch bản xói mòn và những tác động của chúng đến
suy thoái đất và SXNN ở 3 nước Urugoay, Achentina, Kenia (S.Mantel V.W.P.van
Engelen, 1997) [28]; Đánh giá các điều kiện khí hậu, xu hướng, diễn biến và lịch sử
HH của Namibia, những tác động của HH đến chăn nuôi được nghiên cứu nhằm đề
xuất những giải pháp cứu trợ HH cụ thể cho quốc gia này (Jim Sweet, 1998) [23];
Phân tích tình hình SXNN của Kamataka trong đợt HH năm 2003 - 2004, thống kê
những thiệt hại do HH gây ra ở Kamataka ở Tây Nam Ấn Độ (Nagaratra Biradar
and K.Sridhar, 2009) [24]; Phân tích thực trạng hạn nông nghiệp trong vòng 16 năm
kể từ 1989 - 1990 đến 2004 - 2005, ảnh hưởng của HH đến SXNN ở Zambia đặc
biệt là các tỉnh phía Nam và phía Đông được tái hiện (Thamana Lekprichakul,
2008) [27]. Nhìn chung, các công trình kể trên không chỉ phân tích, đánh giá những

Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới, có khí hậu nhiệt đới gió mùa với đặc
điểm của mưa rất đa dạng, phân bố theo mùa, và không đồng đều giữa các khu vực.
Theo số liệu thống kê trong khoảng 50 năm (1961 - 2010), số năm bị HH là 36 năm
chiếm 73,5%, với các mức độ khác nhau (hạn vụ đông xuân 13 năm, vụ mùa 11
năm, vụ hè thu 12 năm) [16].
Trong những thập niên gần đây, do ảnh hưởng của BĐKH, nhiệt độ tăng, khả
năng bốc hơi lớn, phân bố mưa có diễn biến cực đoan hơn, lượng mưa tăng chủ yếu
vào mùa mưa, trong khi đó lượng mưa mùa khô có xu hướng giảm rõ rệt làm cho
AH ngày càng trở lên phổ biến và nghiêm trọng hơn, ảnh hưởng trực tiếp đến

SXNN và đời sống của người dân ở nhiều vùng trên cả nước.

10


Ở khu vực Miền núi và Trung du Bắc Bộ: Chủ yếu là hạn nhẹ, đôi khi xảy ra

hạn vừa nên ảnh hưởng không lớn so với các khu vực khác. Trong đó, thời kỳ xuất
hiện hạn ở vùng Tây Bắc chủ yếu tập trung vào vụ đông xuân và ít xuất hiện trong
các tháng mùa hè, mùa thu. Đối với vùng Đông Bắc, HH xảy ra nghiêm trọng hơn
so với các vùng khác trong khu vực. Thời kỳ hạn cũng tập trung chủ yếu vào vụ
đông xuân và rất ít xuất hiện trong các tháng mùa hè, mùa thu [11]. Các đợt hạn có
quy mô lớn xảy ra trong các năm: 1988, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 1998,
2000, 2004, 2010, 2011. Trong các năm kể trên, diện tích bị hạn trong mỗi vụ ước
tính từ 10.000 đến 60.000 ha. Trong đó, diện tích bị mất trắng từ 1.000 ha đến trên
9.000 ha, đặc biệt hạn vụ đông xuân năm 1998 đã làm cho khoảng 280.000 người
thiếu nước sinh hoạt [16].
Ở khu vực Đồng bằng Bắc Bộ: HH xuất hiện chủ yếu trong vụ đông xuân, tuy

nhiên cũng có một số ít năm xảy ra HH trong vụ mùa. Vào các tháng hạn, tần suất

ở các trung tâm mưa ít như Ninh Thuận. Các đợt hạn có quy mô lớn xảy ra trong
các năm: 1969 - 1971, 1977 - 1978, 1983 - 1984, 1993 - 1994, 1997, 1998, 1999,
2002, 2004, 2005, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016. Trong đó các
đợt hạn nghiêm trọng gây thiệt hại nặng nề đến SXNN và đời sống người dân xảy ra
vào năm 1993, 1998, 2005 và 2015 [1, 11, 16].
Ở khu vực Tây Nguyên: Trước năm 1980, khu vực này ít khi có hạn nghiêm

trọng và hiếm khi xuất hiện hạn liền hai vụ. Tuy nhiên, kể từ sau năm 1980, cùng
với tình trạng lớp phủ thực vật bị huỷ hoại, diện tích rừng bị thu hẹp do phát triển
mạnh các cây công nghiệp cùng với BĐKH gia tăng là một trong những nguyên
nhân làm trầm trọng các đợt HH ở vùng này. Các đợt hạn quy mô lớn xảy ra trong
các năm: 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 2002, 2004, 2005, 2009, 2010, 2011, 2012,
2013, 2014, 2015, 2016. Trong các năm này, diện tích bị hạn ở mỗi vụ ước tính từ
2.000 ha đến trên 130.000 ha lúa và diện tích lúa bị mất trắng từ vài chục hecta đến
5.000 ha [1, 11, 16].
Ở khu vực Nam Bộ: Hạn xảy ra chủ yếu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau (thời

kỳ giữa mùa đông đến hết mùa xuân). Các đợt hạn quy mô lớn xảy ra trong các năm
1987, 1992, 1994, 1997, 1998, 2002, 2004, 2009, 2010, 2011, 2014. Các năm HH
nêu trên, diện tích lúa bị hạn mỗi vụ ước tính từ 700 đến 2800 ha trong đó diện tích
mất trắng từ 300 - 760 ha [1, 11, 16].
Đối với Việt Nam, nơi có tiềm năng nguồn nước phong phú nhưng do tính chất
phân mùa sâu sắc nên thường xuyên xuất hiện khô hạn. Cũng như việc nghiên

12


cứu trên thế giới, nghiên cứu về HH ở Việt Nam chủ yếu tập trung đến hạn khí
tượng, hạn thủy văn và hạn nông nghiệp. Các đề tài nghiên cứu HH ở Việt Nam đã
được triển khai trong 10 năm trở lại đây, chủ yếu tập trung vào 2 vấn đề chính:

làm chủ nhiệm đã nghiên cứu hiện trạng HH, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình
dự báo hạn, cơ sở dữ liệu khu vực nghiên cứu để lập trình các phần mềm tính toán
chỉ số hạn và phần mềm dự báo hạn khí tượng và thủy văn [6].
Dự án “Xây dựng bản đồ hạn hán và mức độ thiếu nước sinh hoạt ở Nam
Trung bộ và Tây Nguyên” do PGS.TS. Trần Thục (Viện Khoa học Khí tượng, Thủy
văn và Môi trường) làm chủ nhiệm, thực hiện trong ba năm, từ 2005 - 2008, đã đánh
giá được mức độ HH và thiếu nước sinh hoạt ở 9 tỉnh Nam Trung Bộ và Tây

13