Mục tiêu của luận án là phân vùng sinh thái nông nghiệp dựa trên động thái tài nguyên nước mặt nhằm đánh giá sự thay đổi của các vùng sinh thái nông nghiệp do công tác quản lý tài nguyên nước mặt từ đó có cơ sở hỗ trợ quyết định trong định hướng, hoạch định chính sách, bố trí sản xuất nông nghiệp theo hướng phù hợp với từng vùng sinh thái nông nghiệp trong điều kiện xâm nhập mặn.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ……o0o…… NGUYỄN THỊ MỸ LINH PHÂN VÙNG SINH THÁI NÔNG NGHIỆP DỰA TRÊN ĐỘNG THÁI TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC Cần Thơ, 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ……o0o…… NGUYỄN THỊ MỸ LINH PHÂN VÙNG SINH THÁI NÔNG NGHIỆP DỰA TRÊN ĐỘNG THÁI TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VĂN PHẠM ĐĂNG TRÍ PGS.TS NGUYỄN VĂN BÉ Cần Thơ, 2018 LỜI CẢM TẠ Tơi xin trân trọng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Văn Phạm Đăng Trí PGS.TS Nguyễn Văn Bé tận tình hướng dẫn khoa học, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận án Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn chuyên đề PGS.TS Nguyễn Duy Cần Xin chân thành cám ơn đến quý thầy cô hội đồng đánh giá chuyên đề, hội đồng sở quý thầy cô phản biện quý thầy cô Khoa Môi trường Tài Nguyên Thiên Nhiên truyền đạt kiến thức quý báu thời gian học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sóc Trăng, sở Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn tỉnh Sóc Trăng, Chi cục Thủy lợi Sóc Trăng, phòng Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn huyện tỉnh Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Đại học Cần Thơ, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường Tài nguyên Thiên nhiên, khoa Sau Đại học các em sinh viên ngành Quản lý Môi trường giúp đỡ cho tơi hồn thành chương trình nghiên cứu sinh Xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Cao đẳng Cần Thơ các đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành việc nghiên cứu Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ, người thân ln động viên, chia sẻ để tơi hồn thành luận án i TÓM TẮT Chính phủ ban hành Nghị số 120/NQ-CP ngày 17/11/2017 phát triển bền vững đồng sơng Cửu Long (ĐBSCL) thích ứng với biến đổi khí hậu Với định hướng chiến lược, giải pháp toàn diện để phát triển bền vững ĐBSCL, Nghị thể rõ quan điểm phát triển tôn trọng quy luật tự nhiên, phù hợp với điều kiện thực tế, tránh can thiệp thô bạo vào tự nhiên Chọn mơ hình thích ứng theo tự nhiên, thân thiện với môi trường phát triển bền vững với phương châm chủ động sống chung với lũ, ngập, nước lợ, nước mặn Nghiên cứu, xây dựng kịch có giải pháp ứng phó hiệu với thiên tai bão, lũ, hạn hán xâm nhập mặn, với tình bất lợi biến đổi khí hậu phát triển thượng nguồn sơng Mê Cơng (Chính phủ Việt Nam, 2017) Vì vậy, đề tài “Phân vùng sinh thái nông nghiệp dựa động thái tài nguyên nước vùng ven biển đồng sông Cửu Long” thực nhằm phục vụ cho công tác quy hoạch phát triển sản xuất nông nghiệp vùng sinh thái nông nghiệp sở sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước góp phần bảo vệ môi trường sinh thái để khai thác có hiệu lợi điều kiện tự nhiên vùng, địa phương Nội dung luận án thực tỉnh Sóc Trăng sở liệu quan trọng áp dụng cho công tác quản lý tài nguyên nước mặt hệ sinh thái nông nông nghiệp ven biển ĐBSCL nói chung Các kết nghiên cứu xây dựng dựa mười tiêu chí đánh giá quản trị nước thực công cụ nghiên cứu (bao gồm: (i) Cơng cụ Đánh giá nhanh có tham gia - PRA, vấn chuyên gia - KIP điều tra nông hộ sử dụng để thu thập thơng tin từ quyền người dân địa phương; (ii) Công cụ GIS để thể thông tin thu thập mặt không gian) xác định phương pháp nghiên cứu hiệu đáp ứng nhu cầu mục tiêu đặt ban đầu Kết nghiên cứu xác định 03 vùng sinh thái nông nghiệp địa bàn tỉnh Sóc Trăng gồm có: (1) vùng quanh năm, (2) vùng mặn quanh năm (3) vùng mặn theo mùa Trong vùng sinh thái chia thành 36 vùng sinh thái nhỏ sở tiểu vùng sinh thái nông nghiệp, xác định lợi hạn chế vùng sinh thái nguồn nước mặt để phát triển nông nghiệp ngành kinh tế khác theo hướng ổn định bền vững Động thái nguồn nước mặt dẫn đến thay đổi cho phân vùng sinh thái nông nghiệp xây dựng năm 2013 Các phân vùng sinh thái nơng nghiệp ghi nhận có thay đổi thuộc vùng thuỷ lợi Quản Lộ Phụng Hiệp, Thạnh Mỹ Ba Rinh Tà Liêm Sự chuyển dịch chủ yếu thuộc vùng mặn theo mùa, với thay đổi sử dụng đất đai từ chuyên lúa sang lúa màu kết hợp gia tăng mặn xâm nhập mùa khô từ tháng đến tháng hàng năm Trong bối cảnh xâm nhập mặn gia tăng, tiểu vùng sinh thái nông nghiệp hệ thống canh tác chuyên canh tỉnh Sóc Trăng phụ thuộc lớn vào cơng trình thủy lợi, việc điều tiết nguồn nước cho tưới tiêu Song, hệ thống thủy lợi tạo tác động khác theo địa phương Mật độ cơng trình phân bố khơng đồng số cơng trình xuống cấp gần điều tiết nguồn nước hiệu Bên cạnh đó, kết phân tích cho thấy hiệu khía cạnh kinh tế, xã hội phân vùng sinh thái nông nghiệp cải thiện đáng kể nhờ vào hệ thống thủy lợi Tuy nhiên, tiêu chí mơi trường có xu hướng suy giảm cơng trình thủy lợi làm thay đổi chất lượng nước đất Vì vây, nhà quản lý cần có phương hướng quản lý vận hành hệ thống cơng trình hiệu người sử dụng nước mặt cần có giải pháp khai thác hợp lý nguồn nước mặt để trì hiệu hệ thống canh tác Từ khóa: phân vùng sinh thái nông nghiệp, động thái tài nguyên nước, hệ thống thủy lợi, tài nguyên nước mặt, vùng ven biển, quản lý tổng hợp tài nguyên nước, xâm nhập mặn ii ABSTRACT The Vietnamese government issued the Resolution No.120/NQ-CP dated on 17/11/2017 to enhance the sustainable development of the Mekong Delta in the context of changing global climate With the strategic orientation and comprehensive solutions for sustainable development of Mekong Delta, the resolution demonstrates that development respects the nature, in accordance with the in situ socio-economic development and avoiding abrupt interferences in nature In addition, the viewpoints are to select different development adaptive models to natural conditions and friendly to the environment and develop sustainably with the motto “living with floods, brackish water and saltwater”; making plans and take measures for response to natural disasters such as storms, floods, droughts and saltwater intrusion and to the most unfavorable situation due to climate change and development of Mekong River upstream development (Vietnamese government, 2017).Therefore, the research “Agro-ecological Zoning Based on Dynamic Water Resources in coastal areas of Vietnamese Mekong Delta”was done to serve the planning of agricultural production in agro-ecological zones on the basis of efficient use of water resources for contribution to protecting the ecological environment in order to effectively exploit the advantages and natural conditions of each region and each locality The content of this thesis was implemented in Soc Trang province, but this will be an important database applied for the management of surface water resources in agro-ecological systems in the Mekong Delta in general The research results based on the framework “Ten-building Block” were carried out by synthetic research tools They were: (i) Participatory Rural Appraisal (PRA) tool, Key Informant Panel (KIP) tool and farm household surveys for collecting information from the government and local people; and (ii) Geographic Information System (GIS) tools for presenting the geospatial data These are effective research tools to meet the needs of the targets of this thesis Research showed that three agro-ecological zones of the Soc Trang province were identified including: (1) fresh water zone, (2) seasonal saline water zone and (3) permanent saline water zone In addition, there were 36 sub agro- ecological zones divided from the three main zones The agro-ecological zoning is helpful for determining advantages and disadvantages of water resources management of the ecological areas Thus, it helps to develop agriculture – fishery, the stability and sustainability for the coastal zones Surface water dynamics led to changes in agro-ecological zones that were established in 2013 The agro-ecological zones have mostly changed in the Phung Hiep, Thanh My and Ba Rinh Ta Liem irrigation areas The shifts are mainly in seasonal saline influenced areas, with the change in land use from paddy rice to mixed rice due to increased salinity intrusion in the dry season from January to June each year.The results showed that in agroecological zones the current irrigation systems played an important role in cultivating agriculture in Soc Trang, especially in regulating surface water for agriculture The irrigation systems reduced the nagative impacts of salinity recently leading to the reduction of damages of agriculture cultivation These systems, however, had many impacts on different districts in the study area The density of constructions for irrigation was unevenly distributed and some of them were degraded to regulate the water force after a long time usage without proper checking and upgrading Besides, the results also illustrated that there were significant changes of the socio-economic and environmental context depending on operating the irrigation systems The socio-economic aspect were improved significantly after having the irrigation systems operated while the environment was reflected to be degraded in both water and land quality, leading to the integrated effectiveness index of the irrigation systems Thus, the local government and resident have to establish certain solutions to increase the socio-economic effectiveness, leading to less negative impacts to the environment Keywords: agro- ecological zoning, dynamic water resources, irrigation systems, surface water resources, the coastal area, intergrated water resource management, salinity intrusion iii iv MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ i TÓM TẮT ii ABSTRACT iii MỤC LỤC v DANH SÁCH BẢNG ix DANH SÁCH HÌNH xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xv CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Mục tiêu cụ thể Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học Ý nghĩa thực tiễn Những đóng góp luận án CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU Phân vùng sinh thái nông nghiệp Khái niệm Ý nghĩa phân vùng sinh thái nông nghiệp Phân vùng sinh thái nông nghiệp giới Phân vùng sinh thái nông nghiệp ở Việt Nam 10 Đánh giá công tác phân vùng sinh thái nông nghiệp giới ở Việt Nam 14 Quản lý tổng hợp tài nguyên nước 15 v Cac khái niệm quản lý tài nguyên nước 15 Quản lý tổng hợp tài nguyên nước giới 17 Quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở Việt Nam 23 Hiện trạng quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở Việt Nam 23 Hệ thống quan quyền ở Việt Nam tham gia công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước mặt 25 Hiện trạng quản lý tổng hợp tài nguyên nước ở đồng sông Cửu Long 28 2.2.4 Các tiêu chí cho quản lý tổng hợp tài nguyên nước 30 Hiện trạng xâm nhập mặn ở đồng sông Cửu Long 34 Địa điểm nghiên cứu 38 2.4.1 Vị trí địa lý 39 2.4.2 Đặc điểm địa hình 39 2.4.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 40 2.4.4 Đặc điểm chế độ thủy, hải văn tỉnh Sóc Trăng 40 2.4.5 Đặc điểm khí hậu 41 2.4.6 Tổng quan các địa điểm nghiên cứu 42 2.4.7 Các vấn đề liên quan đến hệ thống cơng trình thủy lợi 45 Một số vấn đề vận hành quy hoạch cống 45 Sạt lở đê sông 45 Sạt lở đê biển 46 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 48 3.2 Đối tượng nghiên cứu 48 3.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 48 3.3.1 Đánh giá trạng sử dụng đất đai, đặc tính ng̀n tài nguyên nước mặt xây dựng phân vùng sinh thái nơng nghiệp tỉnh Sóc Trăng 48 3.3.1.1 Thu thập liệu thứ cấp 48 3.3.1.2 Thu thập số liệu sơ cấp 49 vi 3.3.2 Đánh giá tảng, chế hiệu vận hành hệ thống hạ tầng thuỷ lợi quản lý nguồn tài nguyên nước mặt điều kiện xâm nhập mặn 52 3.3.2.1 Thu thập liệu thứ cấp 52 3.3.2.2 Thu thập liệu sơ cấp 53 3.3.2.3 Đánh giá hệ thống sách quản lý sở liệu nguồn tài nguyên nước mặt 55 3.3.2.4 Đánh giá SWOT 57 3.3.3 Xây dựng phân vùng sinh thái nơng nghiệp 2017 phân tích thay đổi phân vùng sinh thái 2013 – 2017 58 3.3.3.1 Phỏng vấn chuyên gia (Key Informant Panel - KIP) 58 3.3.3.2 Phỏng vấn cấu trúc nông hộ 58 3.3.3.3 Phỏng vấn nhóm 59 3.3.3.4 Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) 59 3.3.3.5 Phương pháp phân tích thống kê mơ tả 59 3.4 Xử lý số liệu 59 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 4.1 Đặc tính tài nguyên nước mặt phân vùng sinh thái nông nghiệp 60 4.1.1 Hiện trạng tài nguyên nước mặt 60 4.1.1.1 Lượng mưa 60 4.1.1.2 Hệ thống sông kênh chi phối nguồn tài nguyên nước mặt 61 4.1.2 Hiện trạng sử dụng đất đai 63 4.1.2.1 Đặc tính đất địa bàn tỉnh Sóc Trăng 63 4.1.2.2 Các kiểu sử dụng đất đai lịch thời vụ 64 4.2 Phân vùng sinh thái nông nghiệp tỉnh Sóc Trăng dựa thay đổi tài nguyên nước mặt đặc tính tự nhiên tài nguyên đất 65 4.2.1 Cơ sở phân vùng sinh thái nông nghiệp 65 4.2.2 Kết xây dựng đồ phân vùng sinh thái nơng nghiệp tỉnh Sóc Trăng 66 4.2.3 Mối quan hệ phân vùng sinh thái nông nghiệp sản xuất nông nghiệp địa phương 67 vii 4.3 Khái quát vùng dự án thuỷ lợi tỉnh Sóc Trăng 68 4.3.1 Vùng dự án Kế Sách 69 4.3.2 Vùng dự án Ba Rinh – Tà Liêm 69 4.3.3 Vùng dự án Long Phú – Tiếp Nhật 70 4.3.4 Vùng dự án Thạnh Mỹ 70 4.3.5 Vùng dự án Quản Lộ Phụng Hiệp 70 4.3.6 Vùng dự án Ven Biển Đông 71 4.3.7 Vùng dự án Cù Lao Sông Hậu 71 4.4 Động thái mặn thay đổi vận hành hệ thống hạ tầng thuỷ lợi 72 4.4.1 Sự thay đổi nồng độ mặn từ 2010 đến 2016 73 4.4.2 Nguyên nhân trạng gia tăng xâm nhập mặn 80 4.4.3 Công tác vận hành hệ thống thủy lợi phục vụ cho canh tác nông nghiệp 81 4.4.4 Sự thay đổi chế công tác vận hành hệ thống thủy lợi để đáp ứng với thay đổi tài nguyên nước mặt xâm nhập mặn 83 4.4.5 Hiệu vận hành hệ thống thuỷ lợi bối cảnh thay đổi nguồn nước mặt 84 4.4.6 Phân tích các điểm mạnh yếu hệ thống thuỷ lợi đề xuất giải pháp cho hệ thống canh tác nông nghiệp 92 4.5 Công tác quản lý nguồn tài nguyên nước mặt xâm nhập mặn 93 4.5.1 Sự tham gia bên quản lý phản hồi xâm nhập mặn 93 4.5.2 Hiệu quản lý nguồn tài nguyên nước mặt điều kiện xâm nhập mặn 96 4.5.3 ro Mâu thuẫn sử dụng nước, giải pháp khắc phục phòng tránh rủi 98 4.5.3.1 Mâu thuẫn sử dụng tài nguyên nước 98 4.5.3.2 Cơ chế giải mâu thuẫn phòng tránh rủi ro 100 4.6 Sự chuyển dịch phân vùng sinh thái nông nghiệp 102 4.6.1 Động thái sử dụng đất đai qua các giai đoạn từ 2005 – 2015 102 viii ... nghĩa phân vùng sinh thái nông nghiệp Phân vùng sinh thái nông nghiệp giới Phân vùng sinh thái nông nghiệp ở Việt Nam 10 Đánh giá công tác phân vùng sinh thái nông nghiệp giới ở. .. tại vùng ven biển Các nghiên cứu phản ánh tính áp dụng công cụ tại ĐBSCL Từ vấn đề trên, đề tài Phân vùng sinh thái nông nghiệp dựa động thái tài nguyên nước ở vùng ven biển đồng sông Cửu Long ... MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN ……o0o…… NGUYỄN THỊ MỸ LINH PHÂN VÙNG SINH THÁI NÔNG NGHIỆP DỰA TRÊN ĐỘNG THÁI TÀI NGUYÊN NƯỚC Ở VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH