(Luận án tiến sĩ) đánh giá hiệu quả sử dụng đất trồng keo lai và đất rừng tràm về mặt kinh tế và môi trường tại u minh hạ, cà mau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN NGUYỄN VĂN ÚT BÉ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẤT TRỒNG KEO LAI VÀ ĐẤT RỪNG TRÀM VỀ MẶT KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG TẠI U MINH HẠ, CÀ MAU LUẬN ÁN TIẾN SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Cần Thơ, năm 2021 luan an TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN NGUYỄN VĂN ÚT BÉ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẤT TRỒNG KEO LAI VÀ ĐẤT RỪNG TRÀM VỀ MẶT KINH TẾ VÀ MÔI TRƯỜNG TẠI U MINH HẠ, CÀ MAU Chuyên ngành: Quản lý Đất đai Mã ngành: 62850103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI NGƯỜI HƯỚNG KHOA HỌC PGS.TS LÊ TẤN LỢI Cần Thơ, 2021 luan an TÓM LƯỢC Đề tài “Đánh giá hiệu sử dụng đất trồng keo lai đất rừng tràm mặt kinh tế môi trường U Minh Hạ, Cà Mau”, thực từ tháng 08/2016 đến tháng 8/2020 Mục tiêu nhằm đánh giá hiệu kinh tế môi trường sử dụng đất trồng keo lai tràm, làm sở đề xuất giải pháp quản lý phát triển rừng hiệu bền vững cho vùng U Minh Hạ, Cà Mau Nghiên cứu bố trí theo thể thức hồn tồn ngẫu nhiên hai loại đất phèn tiềm tàng nông sâu hai quy mơ diện tích cho hai vùng trồng keo lai tràm Tổng cộng có 72 mẫu đất, 72 mẫu nước thu thập để phân tích Nghiên cứu lập tiêu chuẩn để đo đạc thu thập tiêu sinh khối Áp dụng phương pháp thu mẫu sinh khối rừng để tính tốn sản lượng gỗ xác định chu kì canh tác tối ưu hiệu kinh tế hai loại rừng Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng phương pháp khảo sát nông hộ để xác định hiệu kinh tế mơ hình sản xuất hai loại rừng Phương pháp thống kê mô tả sử dụng để xử lý phân tích số liệu phần mền thống kê SPSS qua phân tích ANOVA phép kiểm định Duncan độ tin cậy 95% để so sánh tiêu tính chất đất nước Về hiệu kinh tế, kết nghiên cứu cho thấy: keo lai đạt sản lượng gỗ hiệu kinh tế tối ưu với chu kì canh tác năm Hiệu kinh tế gỗ keo lai cao 2,4 lần so với tràm Hiệu kinh tế cá đồng kiểu sử dụng đất trồng keo lai gần tương đương so với tràm hiệu kinh tế mật ong kiểu sử dụng đất trồng tràm cao 2,2 lần so với keo lai Tổng hiệu kinh tế kiểu sử dụng đất trồng tràm cao 1,3 lần so với keo lai Các tiêu môi trường đất, nước đất phèn nông phèn sâu vùng trồng keo lai bị ô nhiễm, đa dạng sinh học động vật thủy sinh thấp Tuy nhiên, chất lượng môi trường đất nước vùng đất phèn nông trồng keo lai cải thiện thời gian tới chuyển sang trồng tràm Bên cạnh đó, chất lượng mơi trường đất nước đất phèn sâu vùng trồng keo lai cải thiện người dân áp dụng kỹ thuật kê liếp, thuật ém phèn Các tiêu môi trường đất phèn nông sâu vùng trồng tràm bị ô nhiễm, nước ô nhiễm thấp, đa dạng sinh học động vật thủy sinh thấp Kết nghiên cứu cho thấy, chất lượng môi trường đất nước đất phèn nông vùng trồng tràm ổn định, tràm thích nghi với đất loại đất Tuy nhiên, chuyển sang trồng keo lai khu vực đất phèn sâu, giúp giữ ổn định môi trường đất nước thời gian tới Sử dụng đất phèn tiềm tàng sâu trồng keo lai để vừa mang lại hiệu kinh tế vừa giảm thiểu tác động môi trường thấp Khi trồng keo lai đất phèn sâu, cần khảo sát độ sâu xuất tầng phèn để lên liếp tác động đến tầng phèn Cần áp dụng kỹ thuật ém phèn lên liếp để hạn chế đưa tầng phèn lên bề mặt Sử dụng đất phèn tiềm tàng nông trồng tràm, vừa làm lớp phủ ém phèn, vừa bảo vệ môi trường vừa mang lại hiệu tổng hợp kinh tế lâu dài Từ khóa: Hiệu sử dụng đất, đất rừng trồng keo lai, đất rừng trồng tràm, đất phèn tiềm tàng, hiệu kinh tế môi trường, U minh Hạ, Cà Mau i luan an ABSTRACT The project "Evaluation of the economic and environmental efficiency of the land use for cultivating Hybrid acacia and Melaleuca cajuputi trees in U Minh Ha, Ca Mau province" was conducted from August 2016 to August 2020 The objective is to evaluate the economic and environmental efficiency of the land use for cultivating Acacia hybrid and Melaleuca cajuputi trees, as a basis for proposing effective and sustainable forest management and development solutions for the U Minh Ha and Ca Mau regions The study was arranged in a completely randomized design on shallow and deep potential acid sulfate soils on two area scales for both Acacia hybrid and Melaleuca cajuputi tree plantations A total of 72 soil and 72 water samples were collected for analysis The study also set up standard splots to measure and collect tree biomass indicators The forest biomass sampling method was used to calculate the yield of wood and determine the optimal farming cycle and economic efficiency of the two forest types Besides, the study applied the household survey method to determine the economic efficiency of production models in two types of forests The descriptive statistical method was used to analyze data by SPSS statistical software through ANOVA analysis and Duncan test at 95% confidence level to compare the soil and water characteristics In terms of economic efficiency, the data shows that the Acacia hybrid tree has the optimal wood yield and economic efficiency with a 5-year farming cycle The economic efficiency of Acacia hybrid trees is 2.4 times higher than Melaleuca cajuputi tree The economic efficiency of the fresh fish species on Acacia hybrid trees area is similar to Melaleuca cajuputi trees area and the honey economic efficiency of planting Melaleuca cajuputi tree area is 2.2 times higher than Acacia hybrid trees area The total economic efficiency of Melaleuca cajuputi trees plantation is 1.3 times higher than that of Acacia hybrid tree plantation The environmental indicators of soil and water in shallow and deep acid sulfate soil where Acacia hybrid farming are polluted, aquatic animal biodiversity is low However, the quality of water and soil environment in shallow acid sulfate soil where Acacia hybrid farming will be improved in the future when converted to Melaleuca cajuputi cultivation Besides, the environmental quality of water and soil environment in deep acid sulfate soil where Acacia hybrid farming is improved when farmer apply soil preparation and acid sulfate soil prevention techniques The environmental indicators of shallow and deep acid sulfate soil for Melaleuca cajuputi cultivation are polluted, polluted-water, aquatic animal biodiversity is low Research results show that, the environmental quality of water and soil environment will be stable, because Melaleuca cajuputi prefer adaptable for this soil type However, when applying Acacia hybrid planting techniques in deep acid sulfate soil for Melaleuca cajuputi, it will help to stabilize the water and soil environment soon ii luan an Using deep acid sulfate soil for planting Acacia hybrid can bring both economic efficiency and minimize environmental impacts There is a need to investigate the depth of alum level so that the alum layer is less affected when preparing soil for planting Implementing acid sulfate soil prevention techniques help to keep acid sulfate soil not exposed to the air Using shallow acid sulfate soil for farming Melaleuca cajuputi as the layer cover the acid sulfate soil, protects the environment, and provide long-term economic outcome Keywords: Land use efficiency, Acacia hybrid forest land, Melaleuca cajuputi forest land, potential acid sulfate soil, economic and environmental efficiency, U Minh Ha, Ca Mau iii luan an LỜI CẢM ƠN Để thực luận án này, ngồi nổ lực thân cịn có đóng góp giúp đỡ nhiều tổ chức cá nhân giúp tơi hồn thành luận án tốt nghiệp này, tơi xin chân thành cảm ơn đến: Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Lê Tấn Lợi, người hướng dẫn thực luận án này, quan tâm, giúp đỡ, tận tình đóng góp ý kiến q báo giúp cho tơi hồn thành luận án Ban quản lý Vườn quốc gia U Minh Hạ, Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm lâm nghiệp Tây Nam Bộ, Công ty Cổ phần Đầu tư Thúy Sơn hỗ trợ q trình khảo sát, làm thí nghiệm ngồi thực địa Cảm ơn Ths Lý Trung Nguyên, Ths Lý Hằng Ni, Ths Nguyễn Việt Trung, Ths Hồ Thị Kiều Trân, Ths Phan Thị Ngọc Thuận, Ths Nguyễn Minh Hiền, Ths Nguyễn Thị Hồng Thanh, Ths Nguyễn Hoàng Phương Anh tham gia hỗ trợ chia với tơi q trình khảo sát, thu thập phân tích mẫu Chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm chương trình nghiên cứu E4-3 thuộc Dự án nâng cấp trường Đại học Cần Thơ VN14-P6 nguồn vốn vay từ phủ Nhật Bản cho tơi tham gia dự án hỗ trợ trình thực nghiên cứu Sau cùng, xin cảm ơn gia đình điểm tựa động lực lớn lao cho tơi phấn đấu vượt qua hành trình học tập nghiên cứu thời gian qua Nguyễn Văn Út Bé iv luan an luan an MỤC LỤC TÓM LƯỢC i LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH SÁCH BẢNG x DANH SÁCH HÌNH xii DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TIẾNG VIỆT xv DANH SÁCH KÝ HIỆU TIẾNG ANH xvi Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.6 Tính luận án 1.7 Ý nghĩa nghiên cứu 1.7.1 Ý nghĩa khoa học 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Keo lai (Acacia hybrid) 2.1.1 Nguồn gốc 2.1.2 Đặc tính sinh trưởng keo lai 2.1.3 Hiệu kinh tế keo lai 10 2.1.4 Tác động môi trường keo lai 12 2.2 Tổng quan Tràm (Melalueca cajuputi Powell) 13 2.2.1 Nguồn gốc tràm 13 vi luan an 2.2.3 Đặc tính sinh trưởng tràm 14 2.2.4 Hiệu kinh tế tràm 16 2.2.5 Hiệu môi trường tràm 17 2.3 Tổng quan hấp thu CO2 17 2.4 Tổng quan động vật thủy sinh gác kèo ong 19 2.4.1 Phiêu sinh thực vật 19 2.4.2 Phiêu sinh động vật 19 2.4.3 Nguồn lợi cá đồng 20 2.4.4 Gác kèo ong 20 2.5 Tổng quan hiệu sử dụng đất 21 2.5.1 Tiêu chuẩn đánh giá hiệu sử dụng đất 21 2.5.2 Khái quát hiệu sử dụng đất 21 2.5.3 Hiệu kinh tế sử dụng đất 22 2.5.4 Hiệu môi trường sử dụng đất 23 2.6 Khái quát tính chất đất phèn 23 2.6.1 Chất hữu (CHC) (%) 23 2.6.2 pH 24 2.6.3 EC (Electric conductivity) (mS/cm) 25 2.6.4 Al3+ (meq/100g) 25 2.6.5 Tổng độ chua (TAA: Titratable actual acidity) (mol/cm3) 26 2.6.6 Tổng độ chua tiềm tàng (Titratable peroxide acidity) (mol/cm3) 26 2.7 Khái quát tính chất nước phèn 27 2.7.1 pH 27 2.7.2 EC (Electric Conductivity) (mS/cm) 27 2.7.3 Fe3+ Al3+ (mg/l) 27 2.7.4 Oxy hòa tan (Dissolved Oxigen: DO) (mg/l) 28 2.7.5 Nhu cầu oxi sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand: BOD) (mg/l) 28 2.7.7 N-NH4+ (mg/l) 29 2.7.8 H2S (Hydrosunfua) (mg/l) 29 vii luan an 2.8 Một số tác động việc sử dụng đất lên liếp trồng keo lai rừng U Minh Hạ, Cà Mau 29 2.9 Thực trạng sản xuất Keo lai (Acacia hrbrid) Tràm (Melalueca cajuputi) 30 2.9.1 Đánh giá chung điều kiện sản xuất 30 2.9.2 Thực trạng canh tác keo lai 32 2.9.3 Thực trạng canh tác tràm 34 2.9.4 Thị trường gỗ keo lai 35 2.9.5 Thị trường gỗ tràm 35 2.9.6 Kỹ thuật làm đất canh tác keo lai 36 2.9.7 Kỹ thuật làm đất canh tác tràm 36 2.10 Tính chất đất lập địa vùng nghiên cứu 37 2.11 Đặc điểm vùng nghiên cứu 39 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 41 3.2 Bố trí nghiên cứu 47 3.3 Phương pháp thu phân tích mẫu 49 3.3.1 Phương pháp thu mẫu phân tích đất 49 3.3.2 Phương pháp thu mẫu phân tích mẫu nước 49 3.3.3 Phương pháp thu mẫu phân tích mẫu phiêu sinh thực vật (Phytopankton) phiêu sinh động vật (Zooplankton) 50 3.3.4 Phương pháp thu mẫu xác định thành phần loài cá đồng 52 3.3.5 Phương pháp gác kèo thu mật ong 53 3.4 Phương pháp vấn nông hộ 54 3.5 Phương pháp nghiên cứu hiệu kinh tế kiểu sử dụng đất trồng keo lai tràm 56 3.5.1 Phương pháp tính hiệu kinh tế cá đồng gác kèo ong 56 3.5.2 Phương pháp xác định hiệu kinh tế gỗ tràm keo lai 56 3.5.2.3 Tỷ suất hoàn vốn nội (IRR) (Internal Rate of Return) 58 3.7 Xử lý số liệu 62 viii luan an Phụ lục Kết phân tích ANOVA so sánh tính chất nước khu vực vùng trồng Tràm ANOVA pH DO EC NH4 Al Fe COD BOD H2S Sum of Squares df Mean Square F Sig Between Groups 138.592 46.197 1853.040 000 Within Groups 798 32 025 Total 139.390 35 Between Groups 3.446 1.149 20.388 000 Within Groups 1.803 32 056 Total 5.249 35 Between Groups 152.315 50.772 93.190 000 Within Groups 17.434 32 545 Total 169.750 35 Between Groups 13.353 4.451 3.365 031 Within Groups 42.327 32 1.323 Total 55.680 35 Between Groups 364 121 106138.153 000 Within Groups 000 32 000 Total 364 35 Between Groups 1178932.714 392977.571 15.726 000 Within Groups 799631.685 32 24988.490 Total 1978564.399 35 Between Groups 89102.140 29700.713 10.411 000 Within Groups 91293.360 32 2852.918 Total 180395.500 35 Between Groups 964.512 321.504 761.081 000 Within Groups 13.518 32 422 Total 978.030 35 Between Groups 314 105 4.803 007 Within Groups 697 32 022 Total 1.011 35 luan an Phụ lục Kết phân tích ANOVA so sánh tính chất vùng trồng Keo lai Tràm ANOVA pH DO EC (mS/cm) N-NH4+ (mgN/L) Al3+ (mg/L) Fe3+ (mg/L) COD (mg/L) BOD5 (mg/L) H2S (mg/L) Sum of Squares df Mean Square F Sig Between Groups 321.161 45.880 103.949 000 Within Groups 28.248 64 441 Total 349.409 71 Between Groups 18.289 2.613 49.834 000 Within Groups 3.356 64 052 Total 21.645 71 Between Groups 188.180 26.883 22.556 000 Within Groups 76.278 64 1.192 Total 264.458 71 Between Groups 257.036 36.719 19.098 000 Within Groups 123.053 64 1.923 Total 380.090 71 Between Groups 644.956 92.137 6.062 000 Within Groups 972.664 64 15.198 Total 1617.620 71 Between Groups 1336716.501 190959.500 15.093 000 Within Groups 809731.724 64 12652.058 Total 2146448.225 71 Between Groups 266404.562 38057.795 2.016 067 Within Groups 1208025.702 64 18875.402 Total 1474430.264 71 Between Groups 5713.597 816.228 6.070 000 Within Groups 8605.518 64 134.461 Total 14319.115 71 Between Groups 486 069 6.073 000 Within Groups 731 64 011 Total 1.217 71 luan an Phụ lục Số liệu phân tích tính chất nước vùng trồng Keo Lai vùng trồng Tràm Tràm Keo lai Chỉ số Phèn nông 10ha Phèn nông 10ha 10ha