GIỚI THIỆU
Đặt vấn đề
Khí hậu thay đổi dẫn đến thời tiết cực đoan và hiện tượng nóng lên toàn cầu, gây ra nước biển dâng và xâm nhập mặn sâu vào các vùng đồng bằng thấp như Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) Đặc biệt, vào mùa khô, tình trạng xâm nhập mặn ở vùng ven biển ĐBSCL trở nên nghiêm trọng hơn (Tuấn, 2017; Tuấn và ctv.).
Thiếu nước thượng nguồn là một nguyên nhân quan trọng dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn nghiêm trọng tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội của vùng Sản xuất nông lâm nghiệp ven biển đóng vai trò quyết định trong phát triển kinh tế - xã hội Tác động của xâm nhập mặn làm thay đổi tính chất đất và nước, hạn chế sự phát triển sinh vật và thay đổi mô hình canh tác ĐBSCL dự đoán sẽ chịu ảnh hưởng nghiêm trọng từ nước biển dâng và lưu lượng bất thường từ sông Mekong Đánh giá tính tổn thương về sinh kế phản ánh sự phụ thuộc vào tính đa ngành và có nhiều phương pháp đánh giá khác nhau, bao gồm phương pháp của DFID và chỉ số tổn thương sinh kế LVI Nghiên cứu mối liên quan giữa sinh kế và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu còn hạn chế, đặc biệt là đối với hạn mặn ở tiểu vùng ven biển ĐBSCL Sóc Trăng, tỉnh ven biển bị ảnh hưởng nặng bởi hạn mặn, có khoảng 50% diện tích đất canh tác nông nghiệp bị ảnh hưởng và được dự báo sẽ chịu tổn thương nhiều nhất do xâm nhập mặn.
Hiện nay, một số nghiên cứu đã chỉ ra tác động của các thay đổi về lưu lượng thượng nguồn, mực nước biển dâng và xâm nhập mặn tại ĐBSCL, nhưng chưa có mô hình chi tiết cho các khu vực nhỏ như Bán đảo Cà Mau Các nghiên cứu hiện có chủ yếu tập trung vào điều kiện ngập lụt ở thượng nguồn và không đủ độ bao phủ cho việc quản lý nước liên vùng Sóc Trăng, với hệ thống sông ngòi phức tạp và nhu cầu nước đa dạng, chịu ảnh hưởng lớn từ chế độ thủy triều và xâm nhập mặn Tuy nhiên, nghiên cứu về vùng ven biển, đặc biệt là các nghiên cứu liên vùng tại tỉnh Sóc Trăng, vẫn còn hạn chế Do đó, nghiên cứu này nhằm đánh giá thủy động lực học của khu vực ven biển trong bối cảnh hiện tại và các kịch bản tương lai.
Đề tài “Nghiên cứu động thái xâm nhập mặn đến một số mô hình nông lâm nghiệp phổ biến tỉnh Sóc Trăng” nhằm đánh giá thực trạng xâm nhập mặn qua các năm và ảnh hưởng của nó đến các mô hình canh tác Nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở để đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động của xâm nhập mặn, nhằm thích ứng với những thuận lợi và thách thức trong nông lâm nghiệp tại tỉnh Sóc Trăng và vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu tác động của xâm nhập mặn đến các mô hình canh tác nông lâm nghiệp tại tỉnh Sóc Trăng nhằm xác định ảnh hưởng đến sinh kế của người dân và đề xuất các chiến lược thích ứng cho nông hộ vùng ven biển.
- Nghiên cứu động thái của xâm nhập mặn vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng
- Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sự thay đổi hiện trạng các mô hình nông lâm nghiệp phổ biến vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng h
- Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến các điều kiện sinh kế và chiến lược thích ứng của người dân
- Đánh giá các thuận lợi và khó khăn của người dân trong hoạt động nông lâm nghiệp dưới ảnh hưởng của xâm nhập mặn.
Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Đánh giá tình hình diễn biến xâm nhập mặn, xây dựng mô hình toán
(MIKE 11) nhằm đánh giá động thái xâm nhập mặn trên hệ thống sông chính và sông nội đồng vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng
- Nội dung 2: Đánh giá tác động của xâm nhập mặn đến các mô hình canh tác nông lâm nghiệp chính vùng ven biển
Xâm nhập mặn ảnh hưởng đáng kể đến điều kiện sinh kế và hiệu quả kinh tế của các mô hình nông lâm nghiệp Để ứng phó với tình trạng này, nông hộ cần phát triển các chiến lược thích ứng nhằm bảo vệ sản xuất và cải thiện thu nhập Việc đánh giá tác động của xâm nhập mặn là cần thiết để xây dựng các giải pháp bền vững cho nông nghiệp trong khu vực bị ảnh hưởng.
Đánh giá tính tổn thương và khả năng thích ứng sinh kế là rất quan trọng trong bối cảnh xâm nhập mặn Việc xác định các thuận lợi và khó khăn của người dân trong hoạt động nông lâm nghiệp giúp hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của hiện tượng này Sự thích ứng của cộng đồng nông dân trước biến đổi khí hậu và xâm nhập mặn cần được phân tích kỹ lưỡng để đưa ra các giải pháp hiệu quả.
Phạm vi, đối tượng và thời gian nghiên cứu
- Luận án được thực hiện tại các huyện ven biển tỉnh Sóc Trăng
- Khu vực nghiên cứu của luận án là các huyện tỉnh Sóc Trăng, bao gồm: huyện
Mỹ Xuyện, Trần Đề, Cù Lao Dung và Vĩnh Châu
Luận án nghiên cứu về xâm nhập mặn và các mô hình canh tác nông lâm nghiệp, bao gồm lúa, màu, chuyên tôm và tôm rừng, cùng với lịch thời vụ và các kịch bản nước biển dâng của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường Nghiên cứu được thực hiện trong mùa khô từ năm 2016 đến 2020 tại tỉnh Sóc Trăng nhằm đánh giá tình trạng xâm nhập mặn Các yếu tố bị ảnh hưởng bao gồm sinh kế và hiệu quả kinh tế của các mô hình canh tác, qua đó cho thấy tác động rõ rệt của xâm nhập mặn, đặc biệt khi hiện tượng này xảy ra trong thời gian ngắn và không liên tục.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Nghiên cứu đã cung cấp luận cứ và dữ liệu khoa học về tình trạng xâm nhập mặn tại các huyện ven biển tỉnh Sóc Trăng, đặc biệt là trên hệ thống sông chính và sông h.
Hệ thống công trình tại các tỉnh ven biển ĐBSCL đang vận hành để ứng phó với tình trạng xâm nhập mặn ngày càng phức tạp Các luận cứ và dữ liệu từ nghiên cứu cung cấp nền tảng cho các địa phương trong khu vực đề xuất giải pháp thích ứng cho sản xuất nông lâm nghiệp Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu dự báo sẽ tác động mạnh mẽ đến sản xuất trong tương lai.
Kết quả của luận án đóng vai trò là tài liệu tham khảo quan trọng cho chính quyền địa phương và các bên liên quan trong quản lý phát triển vùng ven biển có điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tương đồng.
Luận án này nhằm mô phỏng và dự báo tình trạng xâm nhập mặn, cũng như ảnh hưởng của nó đến sinh kế của nông hộ trong bối cảnh hiện tại Tỉnh Sóc Trăng được chọn làm địa bàn nghiên cứu, đại diện cho các tỉnh ven biển Đông thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nơi đang chịu tác động mạnh mẽ từ biến đổi khí hậu và nước biển dâng, dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn ngày càng gia tăng.
Luận án đã nêu rõ cách nước mặn xâm nhập vào hệ thống canh tác nông lâm nghiệp tại Sóc Trăng, gây ra sự biến đổi độ mặn của nước trong hệ thống sông theo từng thời gian và giai đoạn khác nhau Việc hiểu biết về tác động này là cơ sở quan trọng để phát triển các biện pháp phòng ngừa và ứng phó hiệu quả.
Luận án đã phân tích tác động của xâm nhập mặn đối với các mô hình canh tác nông lâm nghiệp trong khu vực, cung cấp thông tin quan trọng cho nông dân và nhà quản lý nông nghiệp Điều này giúp họ hiểu rõ hơn về tình hình hiện tại và tìm kiếm các giải pháp tối ưu nhằm thích nghi và nâng cao hiệu quả sản xuất.
Dựa trên kết quả nghiên cứu, luận án đề xuất các biện pháp quản lý và ứng phó hiệu quả, bao gồm xây dựng hệ thống ngăn chặn xâm nhập mặn, điều tiết dòng chảy nước, và áp dụng các mô hình canh tác nông nghiệp phù hợp với điều kiện địa phương.
Những đóng góp mới của luận án
Nghiên cứu áp dụng mô hình MIKE 11 với dữ liệu được hiệu chỉnh và kiểm định mới nhất từ năm 2016 và 2020, hai năm có độ mặn cao nhất Đề tài cũng cập nhật hệ thống sông ngòi và quy trình vận hành các công trình, đảm bảo tính mới và khoa học cho luận án Kết quả nghiên cứu chỉ ra sự thay đổi của diễn biến xâm nhập mặn do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng tại vùng hạ nguồn, cùng với sự biến động độ mặn trong hệ thống sông ở khu vực này.
Năm nghiên cứu đã chỉ ra tác động của biến đổi khí hậu đối với hoạt động nông lâm nghiệp và sinh kế của người dân, từ đó cung cấp thông tin quan trọng cho quy hoạch và định hướng phát triển kinh tế - xã hội Những nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về những thách thức mà cộng đồng phải đối mặt, đồng thời đề xuất các giải pháp bền vững nhằm thích ứng và giảm thiểu ảnh hưởng của BĐKH.
Nghiên cứu tập trung vào các huyện ven biển tỉnh Sóc Trăng, nơi chịu ảnh hưởng nặng nề từ xâm nhập mặn, nhằm phân tích tác động đến các mô hình canh tác nông lâm nghiệp chính trong vùng ven biển Đông ĐBSCL Dựa trên kết quả khảo sát từ năm 2016 đến 2020, nghiên cứu so sánh tác động của xâm nhập mặn và đánh giá sinh kế, hiệu quả kinh tế của các mô hình canh tác trong năm 2018, khi mức độ mặn thấp, để cung cấp cái nhìn tổng quan về ảnh hưởng của xâm nhập mặn dưới các điều kiện khác nhau.
Giới hạn nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá sự thay đổi độ mặn trong nước theo không gian và thời gian trên hệ thống sông chính, mà không xem xét tác động của động thái xâm nhập mặn đến diễn biến sinh thái trong hệ thống sông nội đồng.
Nghiên cứu này chỉ tập trung vào động thái xâm nhập mặn trên hệ thống sông chính, được đánh giá qua mô hình thủy lực MIKE 11, mà không xem xét sự thẩm thấu của độ mặn từ nước sông vào đất Kết quả chủ yếu liên quan đến nồng độ muối tan trong nước sông và không có mẫu nước nào được thu thập để đo độ mặn Tuy nhiên, các số liệu độ mặn được sử dụng trong mô hình đều lấy từ các trạm quan trắc địa phương, đảm bảo độ chính xác và tin cậy Đề tài đánh giá hiệu quả kinh tế và sinh kế của người dân bị ảnh hưởng qua 4 mô hình chính, so sánh sự tác động của xâm nhập mặn giữa các năm 2018 và 2020, trong đó 2018 có mức độ xâm nhập mặn nhẹ hơn so với năm 2020.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp phân tích động thái xâm nhập mặn, ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến độ mặn các mô hình canh tác vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng
3.1.1 Phương pháp thu thâp số liệu trong xây dựng và chạy mô hình MIKE 11
Trong nghiên cứu này, số liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, với thời gian thu thập tùy thuộc vào từng loại số liệu Chi tiết về các số liệu sử dụng trong luận án được trình bày tại Bảng 3.1, nơi tổng hợp các số liệu phục vụ cho việc xây dựng mô hình MIKE 11.
Loại số liệu Số lượng/giải thích Nguồn Thời gian
Hệ thống sông, kênh nội đồng
932 Viện khoa học thủy lợi miền nam
Hệ thống sông tỉnh Sóc Trăng
296 Viện khoa học thủy lợi miền nam
Hệ thống cống 154 Công ty thuỷ nông tỉnh Sóc Trăng
2018, 2020 Điểm nút 13.164 Viện khoa học thủy lợi miền nam
Thời gian vận hành cống/đập
(Thiết lập theo ngày chạy mô hình)
Thời gian vận hành (1 ngày), kiểu vận hành (đóng mở tự động):
+ Kiên Giang và Bạc Liêu là vận hành cống tự động
+ Sóc Trăng vận hành cống của công ty Thuỷ Nông
Lịch vận hành theo điều kiện canh tác thực tế được Công ty thuỷ nông tỉnh Sóc Trăng cung cấp
Mực nước 5 Trạm: biên trên (Long Xuyên), biên dưới (Mỹ Thanh, Gành Hào, Sông Đốc, Rạch Giá) Đài Khí tượng thủy văn nam bộ
Năm 2016 và 2020 Độ mặn Trạm: Long Phú, Đại Ngãi, Thạnh
Phú, Sóc Trăng và Tham Đôn
Chi Cục Thủy Lợi Tỉnh Sóc Trăng
3.1.2 Phương pháp xây dựng mô hình MIKE 11
MIKE 11 là một module của mô hình MIKE thuỷ động lực học để tính toán động thái dòng chảy vùng ở sông và cửa sông, bao gồm mô tả chế độ thuỷ lực dưới sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố như mưa, vận hành cống Mô hình MIKE 11 còn có thể mô tả cơ bản sự lan truyền và vận chuyển của chất trên sông dưới tác động của nhiều điều kiện biên, việc này giúp ích rất nhiều cho các nghiên cứu về dự báo xâm nhập mặn cũng như đánh giá tác động ô nhiễm trên sông (DHI, 2017)
Mô hình MIKE 11 có rất nhiều module để cấu thành một mô hình hoàn chỉnh: Module mạng lưới sông (.nwk11), module biên thuỷ lực (.bnd11) module mặt cắt sông h
(.xns11) Các dữ liệu dạng chuỗi (.dfs0), Module thiết lập thông số thuỷ lực và lan truyền
(.HD11 và ad11) và module tất cả các module trên được kết nối với nhau bằng giao diện mô phỏng (.sim)
Hình 3.1 Cấu trúc mô hình MIKE 11
Cơ chế vận hành của mô hình MIKE 11 tuân theo phương trình (1) Saint-Venant
Bài viết của Popescu (2014) nêu rõ sự kết hợp giữa định luật bảo toàn moment quán tính và định luật bảo toàn khối lượng Phương trình này cung cấp các giá trị cơ bản cần thiết cho mô hình toán học, giúp mô phỏng chính xác hơn.
Q lưu lượng (m 3 /s); A = diện tích mặt cắt (m 2 ); q = Lưu lượng qua mặt cắt (m 2 /s);
H1 = Mực nước tại thời điểm bắt đầu; c = Hệ số Chezy (m 1/2 /s);
R = Bán kính thuỷ lực(m); γ = Hệ số phân bố moment quán tính; g = gia tốc trọng trường (9.81 m 2 /s);
X = Khoảng cách theo chiều dọc của sông (m); and t = Thời gian chảy (s)
3.1.3 Module thuỷ lực (.HD) a Thiết lập điều kiện biên và điều kiện ban đầu Điều kiện ban đầu của mô hình là mực nước (H) ở thời điểm trước khi chạy mô hình Thiết lập điều kiện ban đầu mô hình giúp cho mô hình các thể ổn định dòng chảy ở các khoảng thời gian đầu tiên, việc chọn điều kiện ban đầu chỉ mang tính tương đối không cần thiết phải có độ chính xác cao vì việc này chỉ ảnh hưởng đến kết quả ở các h
Trong giai đoạn đầu, mô hình tự động điều chỉnh dòng chảy cho các thời điểm tiếp theo Điều kiện biên được xác định tại các vị trí tạo nên dòng chảy, thường bắt đầu từ thượng nguồn và hạ lưu Mô hình MIKE 11 có ba loại điều kiện biên: (i) Giá trị hằng số của lưu lượng (Q) hoặc mực nước (H), (ii) Giá trị thay đổi theo thời gian của Q và H, và (iii) Mối quan hệ giữa Q và H (chỉ áp dụng ở hạ lưu) (DHI, 2017).
Hệ số nhám thủy lực Manning’s n là thông số quan trọng trong mô hình dòng chảy, phản ánh mức độ cản trở dòng chảy do các yếu tố hình thái và vật liệu lòng sông (LIMERINOS, 1898) Ở những khu vực có độ dốc cao, hệ số này thường biến động lớn do ảnh hưởng của độ dốc và vật liệu đáy sông chủ yếu là đá sỏi Ngược lại, tại các vùng đồng bằng và ven biển, hệ số nhám thấp hơn nhờ vào độ dốc thấp và vật liệu đáy chủ yếu là phù sa và đất mịn (George J Arcement, JR., 1989) Bảng 3.2 trình bày hệ số Manning’s n cho các con sông và kênh tự nhiên.
Loại hình và hình dạng sông Min Trung bình Max
1 Sông, kênh chính a Sạch, thẳng, không có hố sâu và hình dạng hoàn chỉnh 0,025 0,03 0,033 b Như trên và có thêm cỏ dại và nhiều đá hơn 0,03 0,035 0,04 c Sạch, quanh co, một vài hố sâu và bãi bồi 0,033 0,04 0,045 b Như trên và có thêm cỏ dại và nhiều đá hơn 0,035 0,045 0,05
2 Kênh đào hoặc nạo vét a Thẳng, và đồng nhất
Sạch, và sau khi chịu ảnh hưởng của thời tiết 0,018 0,022 0,025
Có sỏi, và đồng nhất vật liệu đáy 0,022 0,025 0,03
Có cỏ và cỏ dại 0,022 0,027 0,033 b Quanh co, và chậm chập
Cỏ rậm rạp và nhiều động vật thuỷ sinh 0,03 0,035 0,04
(Nguồn: Manning's n for Channels (Chow, 1959)
3.1.3.1 Tạo mạng lưới sông (.nwk) a Thiết lập mạng lưới mô hình
Để tạo mạng lưới sông hiệu quả, cần xem xét độ lớn khu vực nghiên cứu, mật độ sông ngòi và vị trí các mặt cắt đo được Ở những khu vực có mật độ sông dày và diện tích nghiên cứu rộng, việc sử dụng các công cụ hỗ trợ như QGIS hoặc ArcGIS sẽ giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình tạo mạng lưới sông.
Việc tạo mạng lưới sông cho mô hình là cần thiết để mô tả hình dạng và vị trí của con sông trong tự nhiên Mạng lưới sông càng chi tiết thì càng giống với thực tế, nhưng điều này tốn nhiều thời gian Ngược lại, nếu mạng lưới sông quá đơn giản sẽ ảnh hưởng lớn đến kết quả mô hình Do đó, người làm mô hình cần có cái nhìn tổng quan về khu vực nghiên cứu để tránh lãng phí thời gian và giảm thiểu sai số trong kết quả Phương pháp tạo mặt cắt sông (.crs) và nội suy địa mạo lòng sông cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Mặt cắt sông được hình thành từ các điểm trên toạ độ 2 chiều, kết nối với nhau để tạo thành một mặt cắt hoàn chỉnh, giúp người dùng xác định các bờ trái, bờ phải và các điểm đặc trưng Người dùng cũng có thể điều chỉnh chế độ bắt điểm đặc biệt trong mô hình Sau khi hoàn tất việc tạo mặt cắt ngang, mô hình tự động thực hiện nội suy địa mạo và tính toán thuỷ lực cho các điểm nút trên sông.
Hình 3.2 Mặt cắt ngang (a) Nội suy tuyến tính; (b - c) mặt cắt sông trong mô hình MIKE 11 c Tạo vị trí công trình vận hành thuỷ lợi
Công trình thủy lợi đóng vai trò quan trọng trong việc điều hành và quản lý lưu vực sông, góp phần thay đổi chế độ dòng chảy tự nhiên Việc xây dựng hệ thống sông cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo sự cân bằng sinh thái và phát triển bền vững.
Để đảm bảo tính chính xác cho mô hình thủy lợi, cần thiết lập các vị trí công trình và quy trình vận hành của chúng Việc thiết lập vận hành cống cũng là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
Cách thiết lập vận hành cống trong mô hình MIKE sử dụng phương pháp đóng mở dựa trên độ cao của các cống được xác định trong ngày.
Có 2 cách để thiết lập vận hành cống là (i) vận hành cống tự động dựa trên mực nước, (ii) vận hành cống theo ý muốn của người chạy mô hình hay còn gọi là vận hành chiến lược (DHI, 2017)
Module lan truyền (AD) tuân theo các phương trình một chiều của các định luật bảo toàn Nó phụ thuộc vào kết quả đầu ra của module thủy lực, bao gồm không gian, lưu lượng, mực nước và hình dạng mặt cắt ngang (DHI, 2017).
Đánh giá tác động của xâm nhập mặn đến kiểu sử dụng đất vùng ven biển
3.2.1 Thu thập số liệu thứ cấp
Các báo cáo về tình hình kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu tập trung vào các vấn đề liên quan đến sản xuất nông nghiệp địa phương Những thông tin này cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phát triển và thách thức trong ngành nông nghiệp, từ đó giúp định hướng cho các chính sách hỗ trợ và phát triển bền vững trong tương lai.
- Các tài liệu định hướng về phát triển kinh tế - xã hội của địa phương
3.2.2 Thu thập số liệu sơ cấp
Việc điều tra và phỏng vấn nông hộ ngẫu nhiên là nền tảng cho phân tích thống kê và đánh giá hiệu quả các kiểu sử dụng đất sản xuất tại địa phương Nghiên cứu đã tiến hành phỏng vấn bốn kiểu sử dụng đất chính, với số lượng phỏng vấn khác nhau cho từng mô hình.
Bảng 3.4 Thống kê số mẫu phỏng vấn theo mô hình
Mô hình Khu vực khảo sát Số quan sát
Lúa 2 vụ Vĩnh Châu, Mỹ Xuyên, Trần Đề 56
Chuyên màu Vĩnh Châu, Trần Đề 58
Chuyên tôm Vĩnh Châu, Trần Đề, Mỹ Xuyên 52
Tôm rừng Vĩnh Châu, Trần Đề 30
Bộ câu hỏi phỏng vấn được xây dựng theo phương pháp bảng câu hỏi chuẩn nhằm điều tra nông hộ, thu thập số liệu về thực trạng sản xuất nông nghiệp, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, lịch sử và tình hình sử dụng đất Nội dung cụ thể của bộ câu hỏi tập trung vào các yếu tố quan trọng trong nông nghiệp.
- Quá trình thay đổi sử dụng đất đai từ trước đến nay, những định hướng sắp tới, ước đoán những thay đổi trong tương lai
- Các yếu tố quyết định đến sự thay đổi kiểu sử dụng đất sản xuất
- Chỉ tiêu kinh tế: Chi phí sản xuất, hiệu quả đồng vốn, lợi nhuận, thị trường tiêu thụ
Tiềm lực tài chính của nông hộ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các kiểu sử dụng đất Để tối ưu hóa việc đầu tư vào đất đai, cần tiến hành điều tra nguồn vốn mà nông hộ có sẵn Việc xác định và khai thác các nguồn tài chính này sẽ giúp nông hộ cải thiện hiệu quả sản xuất và phát triển bền vững.
+ Khả năng hỗ trợ tài chính: nguồn ngân sách của địa phương để hỗ trợ người dân sản xuất
+ Tập quán canh tác điều tra về lịch sử canh tác nông nghiệp tại địa phương và kinh nghiệm canh tác của nông hộ
+ Hỗ trợ kỹ thuật: việc tổ chức các buổi tập huấn, hướng dẫn áp dụng kỹ thuật mới vào sản xuất nông nghiệp
+ Giải quyết việc làm: số lao động có việc làm từ kiểu sử dụng đất sản xuất
+ Giảm đa dạng sinh học trong nông nghiệp điều tra về mức độ ảnh hướng đến các loài sinh vật khi canh tác kiểu sử dụng đất
Mức độ gia tăng dịch bệnh có thể dẫn đến sự gia tăng các loại dịch bệnh trong nông nghiệp, đồng thời làm tăng chi phí trừ sâu bệnh khi áp dụng các phương pháp canh tác khác nhau.
+ Gây mặn hóa cho đất, gây phèn hóa: điều tra về mức độ gây mặn, gây phèn cho đất từ kiểu sử dụng đất canh tác
+ Khả năng thích hợp của đất điều tra về chất đất có thích hợp phát triển kiểu sử dụng đất canh tác
+ Thời gian mặn/ngọt: khoảng thời gian mặn ngọt tại địa phương
3.2.2.2 Kiểm tra số liệu kinh tế xã hội
Sau khi thu thập và phân tích số liệu, kết quả được trình bày cho các chủ thể địa phương như chính quyền, các ban ngành liên quan và nhóm nông dân đại diện Việc xem xét mức độ phù hợp của kết quả phân tích trong điều kiện cụ thể của địa phương là cần thiết Đồng thời, ghi nhận những đề xuất từ các chủ thể địa phương để điều chỉnh lại số liệu cũng rất quan trọng.
3.3.4 Phương pháp tính tổng trọng điểm của từng kiểu sử dụng đất đai
Phương pháp định điểm lượng hóa cho các chỉ tiêu:
Xác định các mục tiêu cần thiết dựa trên thông tin thu thập từ điều tra dã ngoại, nhằm xác định các chỉ tiêu cho các lĩnh vực: (i) Kinh tế, (ii) Xã hội, (iii) Môi trường, (iv) Tự Nhiên và (v) Rủi ro theo đánh giá của người dân địa phương.
Tiếp theo, chúng ta sẽ tiến hành phân tích và chuẩn hóa các tiêu chuẩn, đồng thời xác định điểm đánh giá cho từng kiểu sử dụng, phù hợp với tất cả các chỉ tiêu của các mục tiêu đã được thiết lập.
Kết quả phân tích định lượng cho thấy các chỉ tiêu của mục tiêu xã hội và môi trường được đánh giá bằng phương pháp định tính, sử dụng thang đánh giá 5 cấp Qua đó, các dữ liệu định tính được chuyển đổi thành định lượng để có cái nhìn rõ ràng hơn về hiệu quả đạt được.
Trong số các mục tiêu kinh tế, xã hội, môi trường, tự nhiên và rủi ro, các chỉ tiêu khảo sát đã được lựa chọn để đánh giá đa mục tiêu, như được trình bày trong bảng.
Bằng cách sử dụng phương pháp chuẩn hóa theo dạng khoảng, chúng tôi đã thu được giá trị điểm chuẩn từ 0 đến 1, từ đó xác định thứ tự ưu tiên cho các tiêu chuẩn thông qua điều tra nông hộ Trọng điểm được đánh giá từ 0 đến 10, với mức độ quan trọng tăng dần Để xác định trọng điểm cho các mục tiêu, chúng tôi áp dụng phương pháp so sánh cặp, giả sử có I tiêu chuẩn đánh giá và tổng hợp 1Iwi = 1wi > 0 (∀i).
Trong bài viết này, chúng ta so sánh cặp I x I’ và ai’i, aii’ với công thức aii’ = wi/wi’ và aii’ 1/ai’i Để thực hiện so sánh giữa các mục tiêu, chúng tôi sử dụng thang đánh giá từ 1 đến 9 Điểm đánh giá cho các mục tiêu được tính bằng công thức: Điểm đánh giá = Σ (Điểm chuẩn hóa i * Trọng điểm j).
Trong đó: i là điểm chuẩn hóa của tiêu chuẩn thứ I; j là trọng điểm thứ j tương ứng với tiêu chuẩn thứ I (Sarify M A., 1990)
Bảng 3.5 Các chỉ tiêu của mục tiêu được sử dụng đánh giá các mô hình canh tác
Tiêu chí cấp 1 Tiêu chí cấp 2
Tổng thu Tổng chi Tổng lợi nhuận Hiệu quả đồng vốn (B/C)
Kỹ thuật canh tác hiện đại và giống cây trồng phù hợp là yếu tố quan trọng để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm Thị trường tiêu thụ ngày càng đòi hỏi sự đa dạng và an toàn, do đó, chính sách hỗ trợ từ nhà nước và các chương trình tập huấn kỹ thuật là cần thiết để nông dân nâng cao trình độ Tập quán canh tác truyền thống cần được điều chỉnh để phù hợp với môi trường và bảo tồn đa dạng sinh học Đồng thời, việc kiểm soát mức độ gia tăng dịch bệnh và hiện tượng mặn hóa cũng là thách thức lớn mà ngành nông nghiệp phải đối mặt.
Tự nhiên Đất Nước Thời gian mặn Thời gian ngọt Rủi ro
Nhiệt độ cao hoặc mưa bất thường trong mùa khô Hạn đầu và giữa mùa mưa
Xâm nhập mặn, nồng độ mặn gia tăng trong mùa khô Thủy triều cao
Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến các điều kiện sinh kế và hiệu quả kinh tế của các mô hình nông lâm nghiệp
3.3.1 Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến các điều kiện sinh kế
3.3.1.1 Thu thập số liệu thứ cấp
Thu thập thông tin từ các đề tài trong thư viện khoa, nghiên cứu đã công bố, sách báo và nguồn Internet đáng tin cậy là rất quan trọng Nên tham khảo và thu thập tài liệu liên quan đến các vấn đề cụ thể để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của thông tin.
- Số liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế, xã hội tại khu vực nghiên cứu vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng năm 2018
- Thu thập các báo cáo tổng kết hàng năm về tình hình kinh tế - xã hội, tình hình sản xuất, các chính sách tại địa phương năm 2018
3.3.1.2 Thu thập số liệu sơ cấp
Các mô hình nông lâm nghiệp chính tại vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng bao gồm lúa 2 vụ, chuyên màu, chuyên tôm và tôm rừng Tỉnh Sóc Trăng chiếm hơn 10% diện tích canh tác lúa của toàn Đồng bằng sông Cửu Long (Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam, 2019) và có diện tích canh tác thủy sản lớn nhất vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long, đạt hơn 26% (Tổng cục Thủy sản, 2017) Số liệu phỏng vấn về các mô hình nông lâm nghiệp vùng ven biển được trình bày chi tiết trong Bảng 3.3.
3.3.1.3 Khả năng thích ứng của nông hộ
Nghiên cứu này áp dụng phương pháp phân tích thống kê mô tả để đánh giá hiện trạng các nguồn vốn sinh kế, bao gồm: nguồn vốn tự nhiên như diện tích đất canh tác, chất lượng nước mặt, chất lượng đất và nguồn lợi thủy sản; nguồn vốn con người với số lượng lao động, trình độ học vấn, kinh nghiệm sản xuất, dân tộc và nhận thức về tác động của lũ; nguồn vốn xã hội thông qua sự tham gia vào hội đoàn và dịch vụ y tế địa phương; nguồn vốn tài chính liên quan đến hoạt động tạo thu nhập và tín dụng địa phương; và nguồn vốn vật chất phản ánh tình hình nhà ở, phương tiện sản xuất, sinh hoạt, hệ thống giao thông và thủy lợi.
Nghiên cứu sử dụng phương pháp đánh giá khả năng thích ứng của nông hộ thông qua 5 nguồn vốn sinh kế theo khung đánh giá sinh kế bền vững của DFID, dựa trên nghiên cứu của Tuan et al (2014) Mức độ thích ứng của từng yếu tố trong nguồn vốn sinh kế với sự xâm nhập mặn được đánh giá qua 6 mức độ, từ rất thấp (0 – 1) đến rất cao (4 – 5), được xác định dựa trên nhận định của nông hộ tại địa điểm khảo sát.
Các giá trị của mỗi chỉ số (từ 0 đến 5) được phân loại theo từng loại tài sản sinh kế, bao gồm nhân lực, xã hội, tự nhiên, tài chính và vật chất Giá trị trung bình của mỗi loại tài sản sẽ được thể hiện qua sơ đồ mạng nhện, cho phép so sánh khả năng thích ứng của các nhóm hộ trong các mô hình canh tác khác nhau Nghiên cứu này đánh giá các yếu tố của 5 nguồn vốn sinh kế dựa trên khung sinh kế bền vững DFID cùng với các nghiên cứu trước đó như Tuan et al (2014), Khoa (2015), Tú et al (2012) và Phương (2014).
Hình 3.9 Tiến trình cho điểm để đánh giá khả năng thích ứng của nông hộ (Brown et al.2010)
3.3.2 Phương pháp phân tích thống kê Đề tài sử dụng phương pháp thống kê mô tả (SPSS) để trình bày về các mức độ tác động của xâm nhập mặn đến các nguồn vốn sinh kế của nông hộ Ngoài ra, phương pháp so sánh một nhân tố (ANOVA) cũng được sử dụng để so sánh sự khác biệt về mức độ tổn thương và khả năng thích ứng các nguồn vốn của nông hộ trong điều kiện xâm nhập mặn ở mức ý nghĩa 5% theo phép kiểm định Duncan
3.3.3 Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến hiệu quả kinh tế
Từ năm 2018 đến cuối năm 2020, tỉnh Sóc Trăng đã tiến hành thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên và tình hình sản xuất nông nghiệp, bao gồm diện tích canh tác, thông tin sản xuất, mô hình canh tác và định hướng phát triển nông nghiệp.
Dữ liệu về nồng độ mặn và định hướng canh tác của tỉnh Sóc Trăng được thu thập từ các báo cáo kinh tế - xã hội năm 2018 và 2020, cùng với các nghiên cứu đánh giá tác động của xâm nhập mặn Thông tin này cũng được lấy từ niên giám thống kê của các huyện trong tỉnh Sóc Trăng trong các năm 2018 và 2020.
3.3.3.2 Phân tích hiệu quả kinh tế
Các phương pháp tính toán và phân tích hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất bao gồm tổng chi phí, tổng thu nhập, lợi nhuận và hiệu quả đồng vốn Những phương pháp này giúp đánh giá sự khác biệt cơ bản về hiệu quả kinh tế của các mô hình canh tác.
+ Tổng chi phí gồm: chi phí giống, lao động, chăm sóc, thu hoạch… h
+ Tổng thu nhập = ∑ sản lượng x giá bán (thị trường)
+ Tổng lợi nhuận = ∑ thu nhập - ∑ chi phí
+ Hiệu quả đồng vốn (B/C) = ∑lợi nhuận/∑chi phí
Đánh giá khả năng thích ứng sinh kế, xác định các thuận lợi và khó khăn của người dân
3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu Điều tra, phỏng vấn nông hộ được tiến hành ngẫu nhiên ở cấp nông hộ là cơ sở để tiến hành phân tích thống kê và đánh giá; trên mỗi mô hình canh tác, tiến hành phỏng vấn mô hình canh tác ứng với mỗi khu vực nghiên cứu về thực trạng sản xuất nông nghiệp, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, lịch sử và tình hình sử dụng đất
3.4.2 Phương pháp xác định chỉ số tổn thương
Nghiên cứu áp dụng khung sinh kế bền vững của tổ chức DIFD để đánh giá tính tổn thương sinh kế của nông hộ vùng ven biển ĐBSCL thông qua chỉ số LVI Chỉ số này được tính toán dựa trên phương pháp của Hahn và cộng sự (2009) cùng với Can và cộng sự (2012), sử dụng trung bình có trọng số đã được chuẩn hóa nhằm đảm bảo rằng mỗi yếu tố thứ cấp đóng góp như nhau vào chỉ số chung Do mỗi yếu tố thứ cấp được đánh giá trên thang điểm khác nhau, các chỉ số sẽ được chuẩn hóa theo công thức: index sp = (S p − S min )/(S max − S min ).
Chỉ số gốc Sp đại diện cho huyện p, trong khi Smin và Smax lần lượt là giá trị nhỏ nhất và lớn nhất Sau khi chuẩn hóa, mỗi yếu tố thứ cấp sẽ được tính trung bình theo công thức (8) để xác định giá trị của từng yếu tố chính.
Mp là một trong mười yếu tố chính của huyện p, trong khi indexspi đại diện cho yếu tố thứ cấp, với chỉ số yếu tố thứ cấp theo i Tổng số yếu tố thứ cấp trong một yếu tố chính được ký hiệu là n Sau khi tính toán các giá trị của từng yếu tố chính tại một xã đại diện cho huyện, chỉ số LVI cho cấp độ huyện được tính trung bình theo công thức (9).
LVIp = ồi=1 w Mi M pi / ồi=1 w Mi (9)
Chỉ số tổn thương sinh kế (LVIp) của tỉnh p được xác định dựa trên số yếu tố thứ cấp của một yếu tố chính, với giá trị LVI nằm trong khoảng từ 0 đến 0,6, thể hiện mức độ tổn thương từ ít đến nhiều.
Chỉ số LVI-IPCC được tính toán dựa trên LVI sau khi tổng hợp các yếu tố chính, sử dụng công thức (10).
CFp = ồi=1 w Mi M pi / ồi=1 w Mi (10)
Chỉ số CFp theo IPCC được xác định bởi ba yếu tố chính: mức độ phơi nhiễm (exposure), tính nhạy cảm (sensitivity) và năng lực thích ứng (adaptive capacity) cho từng huyện p Các yếu tố này được ký hiệu là M pi, trong đó w Mi là trọng số tương ứng cho mỗi yếu tố Sau khi tính toán ba yếu tố này, chúng sẽ được tổng hợp theo công thức do Hahn và cộng sự (2009) đề xuất.
LVI-IPCCp = (ep − ap)*sp (11)
Chỉ số LVI-IPCCp là chỉ số LVI của huyện p, được xác định dựa trên khung tổn thương IPCC, với giá trị dao động từ -1 đến 1, thể hiện mức độ tổn thương từ ít đến nhiều Trọng số của chỉ số này bao gồm các nguồn vốn sinh kế, yếu tố chính và yếu tố thứ cấp Để xác định trọng số cho các yếu tố, cán bộ địa phương thực hiện đánh giá điểm trong khoảng từ 0 đến 1, phản ánh mức độ tổn thương từ ít nhất đến nhiều nhất.
3.4.3 Phương pháp phân tích SWOT
SWOT là viết tắt của điểm mạnh (Strength), điểm yếu (Weaknesses), cơ hội (Opportunities) và thách thức (Threats) Phương pháp này giúp phân tích tình hình khi chuyển từ vùng không bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn sang vùng bị ảnh hưởng Quy trình phân tích bao gồm việc xác định các điểm mạnh và điểm yếu, đồng thời khám phá cơ hội và thách thức liên quan đến tình trạng xâm nhập mặn.
Điểm mạnh trong canh tác nông nghiệp bao gồm các yếu tố nội bộ như tài nguyên đất đai, nguồn nước, nguồn nhân lực, kỹ thuật canh tác, vật liệu và thiết bị sản xuất, cùng với khả năng quản lý kinh doanh Những yếu tố này có thể góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.
Điểm yếu trong canh tác nông nghiệp bao gồm các yếu tố nội bộ có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất, chẳng hạn như thiếu tài nguyên, kỹ thuật, vốn đầu tư và quản lý kinh doanh chuyên nghiệp.
Cơ hội trong nông nghiệp bao gồm các yếu tố bên ngoài như thị trường tiêu thụ, chính sách hỗ trợ, khu vực sản xuất tiềm năng và thời tiết thuận lợi, tất cả đều có thể tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động canh tác.
Trong lĩnh vực canh tác nông nghiệp, có nhiều thách thức từ các yếu tố bên ngoài như thị trường cạnh tranh, xâm nhập mặn, biến đổi khí hậu, bệnh dịch, và sự gia tăng giá nguyên liệu sản xuất Những yếu tố này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả và sự bền vững của hoạt động nông nghiệp.
Sau khi phân tích xong, tiến hành xây dựng các chiến lược như sau để đạt mục tiêu:
- Chiến lược SO (Strengths - Opportunities): Tận dụng những cơ hội phù hợp với điểm mạnh
- Chiến lược WO (Weaks - Opportunities): Vượt qua điểm yếu để tận dụng tốt cơ hội
- Chiến lược ST (Strengths - Threats): Tận dụng điểm mạnh bên trong để giảm thiểu rủi ro do môi trường bên ngoài
- Chiến lược WT (Weaks - Threats): Lập kế hoạch “phòng thủ” để khắc phục những điểm yếu bị tác động từ môi trường bên ngoài
Tổng quan sơ đồ các nội dung, công việc và công cụ nghiên cứu của luận án được tổng hợp và trình bày trong Hình 3.10 h
62 Hình 3.10 Lưu đồ khối thực hiện nghiên cứu của đề tài Động thái xâm nhập mặn
Dự báo mặn trong tương lai
Tác động trong hiện tại
Dự báo tác động trong tương lai
Thực trạng sinh kế Hiện trạng sử dụng đất Tổn thương và khả năng thích ứng
Xác định thuận lợi khó khăn (SWOT)
Chiến lược thích ứng và phát triển h