Nghiên Cứu Chuyển Đổi Cơ Cấu Sử Dụng Đất Lúa Trong Điều Kiện Biến Đổi Khí Hậu Vùng Đồng Bằng Sông

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HỒNG ĐAN NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÙNG ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – 2017 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN HOÀNG ĐAN NGHIÊN CỨU CHUYỂN ĐỔI CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 62.85.01.03 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Khắc Thời TS Nguyễn Võ Linh HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu đƣợc trình bày luận án trung thực, khách quan chƣa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án đƣợc cám ơn, thông tin trích dẫn luận án đƣợc rõ nguồn gốc Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Đan i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận án, tơi nhận đƣợc hƣớng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận án, cho phép tơi đƣợc bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: + PGS.TS Nguyễn Khắc Thời, Học viện Nông nghiệp Việt Nam TS Nguyễn Võ Linh, Viện Nghiên cứu Quy hoạch phát triển nông nghiệp, nông thôn, ngƣời thầy hƣớng dẫn nhiệt tình, dạy, động viên tơi suốt q trình thực hồn thành luận án + TS Nguyễn Trọng Uyên, TS Bùi Thị Ngọc Dung, TS Nguyễn Hùng Cƣờng, ThS Trần Thị Loan, ThS Hà Văn Định - Trung tâm Phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn; TS Nguyễn Tuấn Anh, ThS Đỗ Minh Phƣơng - Trung tâm Viễn thám Quy hoạch, Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp; TS Phùng Gia Hƣng, Đại học Nông lâm Bắc Giang, TS Trần Xuân Biên, Đại học Tài nguyên Môi trƣờng Hà Nội ngƣời nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực đề tài + Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, tập thể thầy cô thuộc Bộ môn Trắc địa Bản đồ, Khoa Quản lý đất đai, Học viện Nông nghiệp Việt Nam ngƣời giúp đỡ, đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án + Tập thể Lãnh đạo Nghiên cứu viên - Phân Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp miền Nam, Trung tâm Phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn, Trung tâm Viễn thám Quy hoạch, Viện Quy hoạch Thiết kế nông nghiệp; Trung tâm Điều tra, đánh giá tài nguyên đất đai - Tổng cục Quản lý đất đai; Vụ Thống kê Nông lâm thủy sản, Tổng cục Thống kê; Sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Đồng sông Cửu Long giúp đỡ thời gian thực nghiên cứu + Tập thể Lãnh đạo Công chức Vụ Kế hoạch, Bộ Nông nghiệp PTNT giúp đỡ tạo điều kiện hỗ trợ cho thời gian làm nghiên cứu sinh Học viện Nông nghiệp Việt Nam + Xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bố, mẹ, vợ, bạn bè động viên hỗ trợ tơi suốt q trình thực nghiên cứu Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Đan ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng ix Danh mục hình xi Trích yếu luận án xii Thesis abstract xiv PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp đề tài 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở lý luận thực tiễn việc sử dụng đất lúa bền vững 2.1.1 Cơ sở lý luận việc sử dụng đất lúa bền vững 2.1.2 Hiệu sử dụng đất lúa 2.1.3 Tình hình sử dụng đất canh tác lúa giới Việt Nam 12 2.2 Cơ sở lý luận thực tiễn chuyển đổi cấu sử dụng đất 17 2.2.1 Lý luận chuyển đổi cấu sử dụng đất 17 2.2.2 Thực trạng chuyển đổi cấu sử dụng đất Việt Nam 25 2.3 Cơ sở khoa học thực tiễn chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa điều kiện biến đổi khí hậu 27 2.3.1 Biến đổi khí hậu tác động biến đối khí hậu đến sử dụng đất lúa 27 2.3.2 Các nghiên cứu đánh giá tác động đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động biến đổi khí hậu tới sử dụng đất lúa 2.3.3 31 Kinh nghiệm chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa số nƣớc giới Việt Nam 37 iii 2.4 Một số phƣơng pháp đƣợc ứng dụng nghiên cứu chuyển đổi cấu sử dụng đất 42 2.4.1 Phƣơng pháp đánh giá đất 42 2.4.2 Phƣơng pháp kết hợp ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) hệ thống đánh giá đất tự động (ALES) quản lý, sử dụng đất 44 2.4.3 Phƣơng pháp tối ƣu hóa quy hoạch sử dụng đất nơng nghiệp 45 2.5 Nhận xét chung định hƣớng nghiên cứu 47 2.5.1 Nhận xét chung 47 2.5.2 Phân tích, đánh giá cụ thể vấn đề khoa học cơng nghệ cịn tồn tại, hạn chế nội dung cần đặt nghiên cứu, giải PHẦN NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 50 3.1 Nội dung nghiên cứu 50 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 50 3.2.1 Phƣơng pháp điều tra, thu thập thông tin, liệu 50 3.2.2 Phƣơng pháp kế thừa 52 3.2.3 Phƣơng pháp phân tích khơng gian hệ thống thơng tin địa lý (GIS) 52 3.2.4 Phƣơng pháp đánh giá hiệu sử dụng đất lúa 53 3.2.5 Phƣơng pháp đánh giá đất đai 56 3.2.6 Phƣơng pháp mơ hình tốn tối ƣu đa mục tiêu 58 3.2.7 Phƣơng pháp xây dựng phần mềm LSG 1.0 60 3.2.8 Phƣơng pháp chuyên gia 62 3.2.9 Phƣơng pháp phân tích điểm mạnh, điểm yếu, hội thách thức (SWOT) 62 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 64 4.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng Đồng sông Cửu Long 64 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 64 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 70 4.2 Thực trạng sử dụng đất lúa vùng Đồng sông Cửu Long 73 4.2.1 Hiện trạng biến động sử dụng đất lúa giai đoạn 2000 - 2015 73 4.2.2 Hiệu loại hình sử dụng đất 76 4.3 Dự báo tác động biến đổi khí hậu đến sử dụng đất lúa vùng Đồng 4.3.1 sông Cửu Long 92 Lựa chọn kịch biến đổi khí hậu cho vùng nghiên cứu 92 iv 4.3.2 Dự báo ảnh hƣởng biến đổi khí hậu đến sử dụng đất lúa theo kịch biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 4.4 95 Đánh giá thích hợp đất đai tƣơng lai theo kịch biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 111 4.4.1 Xây dựng đồ đơn vị đất đai 111 4.4.2 Đánh giá thích hợp đất lúa 114 4.5 Đề xuất chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa vùng Đồng sơng Cửu Long theo kịch biến đổi khí hậu đƣợc lựa chọn 4.5.1 118 Căn khoa học thực tiễn, quan điểm, mục tiêu nguyên tắc đề xuất chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa 118 4.5.2 Ứng dụng mơ hình tối ƣu đa mục tiêu để đề xuất sử dụng đất lúa bền vững 119 4.5.3 Đề xuất chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa vùng Đồng sông Cửu Long đến năm 2020 2030 132 4.6 Giải pháp chuyển đổi cấu sử dụng đất lúa 139 4.6.1 Các giải pháp kỹ thuật 140 4.6.2 Đầu tƣ phát triển thủy lợi ứng phó với biến đổi khí hậu 145 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 149 5.1 Kết luận 149 5.2 Kiến nghị 150 Danh mục cơng trình công bố liên quan đến luận án 151 Tài liệu tham khảo 152 Phụ lục 165 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADB Ngân hàng phát triển Châu Á (Asian Development Bank) ALES Phần mềm đánh giá phân hạng thích hợp đất đai (Automated Land Evaluation System) ANLT An ninh lƣơng thực BĐCM Bán đảo Cà Mau BĐKH Biến đổi khí hậu BĐKH-NBD Biến đổi khí hậu - nƣớc biển dâng BQ Bình qn BTNMT Bộ Tài ngun Mơi trƣờng BVTV Bảo vệ thực vật DEM Mơ hình số độ cao (Digital Elevation Model) DHNTB Duyên hải Nam Trung DSSAT Phần mềm hỗ trợ định chuyển đổi công nghệ nông nghiệp (Decision Support System for AgroTechnology Transfer) DT Diện tích ĐBSCL Đồng sơng Cửu Long ĐBSH Đồng sông Hồng ĐNB Đông Nam ĐTM Đồng Tháp Mƣời ĐVĐ Đơn vị đất ĐX Đông xuân GDP Tổng thu nhập quốc nội/nội địa (Gross Domestic Product) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) HT Hè thu GTSX Giá trị sản xuất IPCC Ủy ban Liên Chính phủ Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) IRRI Viện Nghiên cứu Lúa Quốc Tế (International Rice Research Institute) vi Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt KHCN Khoa học công nghệ KHKT Khoa học kỹ thuật KHTL Khoa học thủy lợi KTXH Kinh tế xã hội LMU Đơn vị đồ đất đai (Land Mapping Unit) LUT Loại/kiểu sử dụng đất đai (Land utilization type) MT Môi trƣờng MTQG Mục tiêu quốc gia NBD Nƣớc biển dâng NN Nơng nghiệp NQ-CP Nghị – Chính phủ NTB Nam Trung NTTS Nuôi trồng thủy sản PGS Phó Giáo sƣ PTNT Phát triển nơng thơn QC Quảng canh QĐ-TTg Quyết định Thủ tƣớng Chính phủ SL Sản lƣợng SPSS Phần mềm xử lý số liệu (Statistical Package for the Social Sciences) SRP Chuẩn mực canh tác lúa bền vững (Sustainable Rice Platform) SWOT Phƣơng pháp phân tích điểm mạnh, điểm yếu, hội thách thức (Strengths Weaknesses Opportunities Threats) TCN Tiêu chuẩn Ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TĐ Thu đông TDMN Trung du miền núi TGLX Tứ giác Long Xuyên TKNN Thiết kế nông nghiệp TNMT Tài nguyên Môi trƣờng TP Thành phố TPCG Thành phần giới vii Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt TS Tiến sỹ UNCCD NAP Văn phịng Cơng ƣớc chống sa mạc hóa (United Nations Convention to Combat Desertification National Action Programme) UNEP Chƣơng trình Mơi trƣờng Liên Hợp Quốc (United Nations Environment Programme) UNFCCC Công ƣớc Khung Liên hợp quốc biến đổi khí hậu (United Nations Framework Convention on Climate Change) VietGAP Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt Việt Nam (Vietnamese Good Agricultural Practices) WB Ngân hàng giới (World Bank) WMO Tổ chức Khí tƣợng Thế giới (World Meteorological Organization) viii (United Phụ lục 4.55 Hàm mục tiêu, điều kiện ràng buộc toán tối ưu đa mục tiêu theo kịch B2 đến năm 2020 2030 Hàm mục tiêu, điều kiện ràng buộc toán tối ưu đa mục tiêu kịch B2 đến năm 2020 (tổng cộng 6.516 biến) - Hàm mục tiêu hiệu kinh tế max: 32150 * X001_004_01+21131 * X001_004_02+17204.3375 * X001_004_03+16800 * X001_004_04+8900 * X001_004_05+36593 * X001_004_06+30252.1 * X001_004_07+23310.6375 * X001_004_08+19790.1 * X001_004_09+16062 * X001_004_10+31322.575 * X001_004_11+46400 * X001_004_12+32150 * X001_005_01+………………………………………………… ………………… ………………………………………………………………………… +725720 * X123_298_01+16904.8 * X123_298_02+13763.47 * X123_298_03+13440 * X123_298_04+7120 * X123_298_05+29274.4 * X123_298_06+24201.68 * X123_298_07+18648.51 * X123_298_08+15832.08 * X123_298_09+12849.6 * X123_298_10+25058.06 * X123_298_11+37120 * X123_298_12; row1: X001_004_01 + X001_004_02 + X001_004_03 + X001_004_04 + X001_004_05 + X001_004_06 + X001_004_07 + X001_004_08 + X001_004_09 + X001_004_10 + X001_004_11 + X001_004_12