Mô hình đánh giá hiệu quả kinh tế - sinh thái phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững trên cây lúa tại huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định

Mục tiêu của nghiên cứu hướng tới phát triển một mô hình đánh giá “tính hiệu quả” của hoạt động sản xuất nông nghiệp sao cho: (i) phản ánh nhiều khía cạnh đánh giá của thông tin trong không gian; (ii) kết quả đánh giá có tính khách quan và chính xác cao; (iii) có khả năng kết hợp nhiều nhóm chỉ tiêu/dữ liệu định tính và định lượng.

Nghiên cứu khoa học cơng nghệ MƠ HÌNH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ - SINH THÁI PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP BỀN VỮNG TRÊN CÂY LÚA TẠI HUYỆN PHÙ MỸ, TỈNH BÌNH ĐỊNH NGUYỄN TRỌNG ĐỢI (1), NGUYỄN CAO HUẦN (2), TRẦN VĂN TUẤN (2), PHẠM MINH TÂM (2) ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu đô thị hóa, cơng nghiệp hóa gia tăng dân số quốc gia phát triển, hàng loạt vấn đề nhiễm mơi trường, suy thối chất lượng hệ sinh thái suy giảm đa dạng sinh học trở thành thách thức lớn mục tiêu phát triển bền vững [1] Điển hình tốc độ tăng trưởng kinh tế kéo theo chi phí phát sinh từ trình hủy hoại sinh thái [2], phá hủy cân lợi ích mơi trường hiệu kinh tế - xã hội hoạt động sản xuất [3] Điều làm cho nhu cầu trì “tính bền vững” mục tiêu bảo vệ sinh thái tăng trưởng kinh tế đánh giá tính hiệu mối quan hệ thực tiễn trở nên cấp thiết Để thực điều đó, lý thuyết kinh tế sinh thái trở thành tiền đề cho q trình đánh giá tính hiệu đặt hệ thống kinh tế hệ thống sinh thái toàn cầu, nhằm: (i) xác định giới hạn tự nhiên cho mục tiêu phát triển [4], (ii) phản ánh phụ thuộc lẫn kinh tế môi trường [5]; (iii) cho phép đánh giá theo thời gian [6]; (iv) hướng tới giải dựa đánh giá tích hợp đa lĩnh vực, liên ngành [7] Tuy nhiên, mối quan hệ qua lại đặc trưng sinh thái kinh tế - xã hội vấn đề định phục vụ quy hoạch sản xuất tồn nhiều khó khăn mối quan hệ “hai chiều” với đặc thù đánh giá khác [3], phương án cân phải xuất phát từ khác biệt đối tượng đánh giá phân bố không gian [8] thiếu phương thức chuyển đổi qua lại nhóm yếu tố đánh giá nên khơng phản ánh yếu tố chi phối kết tổng hợp [9] Điều gây khó khăn việc định lượng nhiều nhóm thơng tin phức tạp phản ánh xác thay đổi kết đánh giá yếu tố thành phần thay đổi liên tục Về phương pháp, cách tiếp cận từ mơ hình định đa tiêu (Multi-criteria Decision Making) dần trở nên phổ biến, mang đến nhiều ưu điểm: (i) khách quan việc đánh giá vấn đề có tính thiếu chắn [10], (ii) tích hợp liệu định tính định lượng [11], (iii) hiển thị kết không gian nhờ trợ giúp hệ thống thông tin địa lý (GIS) [12] Trong đó, phương pháp phân tích thứ bậc AHP Saaty (1980) đề xuất, sử dụng rộng rãi mang lại hiệu tích cực nhiều lĩnh vực ứng dụng khác [13] Tuy nhiên, cách tiếp cận tích hợp nhiều tiêu đánh giá kết tổng hợp đảm bảo trì khả biểu đạt cách tồn vẹn thông tin nhiều phương diện đa lĩnh vực [14] Xuất phát từ nhu cầu này, phương thức phân tích khơng gian đơn biến dần nhường chỗ cho cách tiếp cận đa biến (multivariate), đơn giản lưỡng biến (bivariate) biểu thị vấn đề phức tạp thực tiễn [15] 28 Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 22, 05-2021 Nghiên cứu khoa học công nghệ Mục tiêu nghiên cứu hướng tới phát triển mơ hình đánh giá “tính hiệu quả” hoạt động sản xuất nơng nghiệp cho: (i) phản ánh nhiều khía cạnh đánh giá thông tin không gian; (ii) kết đánh giá có tính khách quan xác cao; (iii) có khả kết hợp nhiều nhóm tiêu/dữ liệu định tính định lượng Trong thử nghiệm này, nghiên cứu tiến hành đánh giá tổng hợp hiệu sinh thái kinh tế - xã hội lúa cho lãnh thổ huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu Phù Mỹ huyện ven tỉnh Bình Định (tọa độ 14o04’23”14o23’00” vĩ Bắc, 108o56’00”109o13’00” kinh Đông) với đường bờ biển dài 34 km, có đa dạng, đan xen kiểu địa hình từ Tây sang Đơng Ở phía Tây, Tây Bắc vùng Trung tâm đồi núi thấp có cao độ từ 450m-650m, phía Đơng đồng nhỏ, độ cao từ 6m-20m vùng ven biển cao độ từ 2m-3m Do phát sinh đá trầm tích - biến chất đá trầm tích Đệ tứ không phân chia, thổ nhưỡng Phù Mỹ mang đặc trưng nhóm (đất đỏ vàng, đất dốc tụ, đất phù sa, đất xám bạc màu, đất mặn, đất cát cồn cát ven biển, đất xói mịn trơ sỏi đá) Khu vực có Hình Sơ đồ khu vực nghiên cứu đầm lớn Đề Gi Trà Ổ với hệ sinh thái đặc thù, chiếm phần lớn diện tích lưu vực sơng La Tinh, điều kiện thuận lợi cho huyện Phù Mỹ phát triển kinh tế nông nghiệp đa dạng phong phú 2.2 Cơ sở tài liệu, số liệu Nghiên cứu sử dụng liệu đồ theo hệ tọa độ Quốc gia VN2000, bao gồm đồ trạng sử dụng đất huyện Phù Mỹ năm 2014, 2019 tỷ lệ 1:25000 (định dạng *.dgn) từ Sở TN&MT Bình Định, đồ đất tỉnh Bình Định năm 2005 tỷ lệ 1:100000 (định dạng *.tab) từ Sở NN&PTNT Bình Định, kết hợp thu phân tích 14 mẫu đất để thành lập đồ đất đai huyện Phù Mỹ tỷ lệ 1:25000 Sử dụng số liệu niên giám thống kê liệu thống kê, kiểm kê đất đai giai đoạn 2014-2019 từ Chi cục Thống kê Phòng Tài nguyên Mơi trường huyện Phù Mỹ Ngồi cịn tham khảo số liệu, tài liệu từ quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội Tiêu chuẩn Việt Nam 8409:2012 “Quy trình đánh giá đất nơng nghiệp” Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 22, 05-2021 29 Nghiên cứu khoa học công nghệ 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Đánh giá thích nghi sinh thái lúa nước Quá trình đánh giá thích nghi sinh thái nơng nghiệp xây dựng sở tính tốn trọng số tiêu thành phần thông qua mô hình AHP (Analytic Hierarchical Process) Đây mơ hình định đa tiêu nhằm thiết lập thuộc tính ưu tiên đưa giải pháp tối ưu theo tiến trình (Saaty & Vargas, 1980) [16] Để đánh giá thích nghi sinh thái lúa nước, vận dụng phân tích thứ bậc AHP gồm bước: Bước Xác định thuộc tính tích cực tiêu cực q trình đánh giá thích nghi sinh thái Từ thử nghiệm khác nhau, ma trận định với kích thước MxM thiết lập Giá trị tầm quan trọng tương đối thuộc tính mang giá trị 3, 5, 7, phản ánh mức độ “quan trọng trung bình”, “quan trọng cao”, “quan trọng cao” “đặc biệt quan trọng” Trong khi, giá trị 2, 4, giá trị trung gian mức độ tương đối chúng Ma trận so sánh cặp W thành lập: W f11 f12 f 21  f 22  f n    f n1 fn2   f1n (1) f nn Bước Tiến hành chuẩn hóa trọng số thu từ ma trận vector riêng: Wij  m m (2) Bước Kiểm tra tỷ số quán CR thực thông qua tỷ số: CR  CI RI (3) Trong đó, CR cần nhỏ 0,1 để đảm bảo lý tưởng giả định tầm quan trọng thuộc tính Nếu giá trị CR lớn 0,1, tiến hành đánh giá lại CI số qn (Consistency Index) tính theo cơng thức: CI   max  n  (4) ( n  1) Trong đó, max giá trị lớn vector riêng, n số lượng yếu tố Chỉ số ngẫu nhiên RI (Random Index) xác định bảng Bảng Giá trị RI ứng với số lượng tiêu chí n n RI 0,00 0,00 0,58 30 0,9 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 Tạp chí Khoa học Công nghệ nhiệt đới, Số 22, 05-2021 Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Bước Mức độ thích nghi cho hoạt động nông nghiệp chia thành mức: thích nghi cao (S1), thích nghi trung bình (S2), thích nghi (S3) khơng thích nghi (N) thực theo công thức sau: n Sth   M i * Wi (5) i 1 Trong đó, M i giá trị mức độ thích nghi phân cấp yếu tố i, Wi giá trị trọng số yếu tố i 2.3.2 Điều tra xã hội học đánh giá hiệu kinh tế - xã hội Điều tra xã hội học phương pháp thu thập thông tin liên quan vấn đề - kiện, diễn biến khía cạnh kinh tế - xã hội từ cộng đồng thông qua phiếu hỏi [17] Trên sở điểm điều tra thực địa thể Hình 1, nghiên cứu tiến hành thu thập thông tin hiệu kinh tế - xã hội hộ gia đình để làm phân tích khơng gian cho khu vực nghiên cứu Nghiên cứu thu thập liệu mặt kinh tế (giá trị sản xuất hàng năm ha) mặt xã hội (khả giải việc làm) 190 điểm thuộc 19 xã thị trấn huyện Phù Mỹ Dưới trợ giúp phần mềm ArcGIS 10.4, yếu tố thành phần “mơ hình hóa” với phương pháp Kriging - phương pháp hồi quy tuyến tính để ước tính giá trị điểm (hoặc trung bình theo khơng gian) vị trí khu vực Dữ liệu sau tiến hành chuẩn hóa phân chia thành mức độ hiệu kinh tế xã hội: Rất cao (RC), Cao (C), Trung bình (TB), Thấp (T) Rất thấp (RT) Mức độ hiệu tổng hợp kinh tế - xã hội xác định thông qua công thức sau: KTXH  n m i 1 j 1  Ktei  XH j (n  m) (6) Trong đó, i  1, , n số lượng tiêu kinh tế (Kte) j  1, , m số lượng tiêu xã hội (XH) 2.3.3 Phương pháp đồ hệ thông tin địa lý (GIS) Sử dụng phần mềm GIS để xử lý liệu, thành lập đồ thành phần tiêu sinh thái đất, chồng xếp thành lập đồ đơn vị đất đai huyện Phù Mỹ, đồ thích nghi sinh thái lúa đồ hiệu kinh tế - xã hội lúa huyện Phù Mỹ Phương pháp đồ lưỡng biến (bivariate mapping): kỹ thuật quan trọng đồ học, thể kết thông qua việc kết hợp hai ký hiệu sắc độ màu sắc khác để phản ánh hai tượng riêng biệt, tượng thể theo thang màu riêng có tính âm (gam màu lạnh) dương (gam màu nóng) tượng lại [18] Mục tiêu phương pháp thể phân Tạp chí Khoa học Cơng nghệ nhiệt đới, Số 22, 05-2021 31 Nghiên cứu khoa học công nghệ bố không gian dựa biến đổi thuộc tính đồ thị phương diện (phân loại liệu biểu diễn đồ họa liệu) theo trục tung trục hoành 19 Nghiên cứu tiến hành tích hợp hai nhóm thơng tin: (i) hiệu thích nghi sinh thái (ii) hiệu kinh tế - xã hội Mỗi mức độ hiệu thể đồ hiệu thành phần thang màu, sắc màu tăng dần giảm dần mức độ hiệu 2.3.4 Quy trình nghiên cứu Nghiên cứu thực qua 04 bước sau: Bước Xác định tiêu cho đánh giá: bao gồm tiêu tự nhiên để đánh giá thích nghi sinh thái cho lúa Bên cạnh xác định kinh tế xã hội phục vụ đánh giá hiệu kinh tế - xã hội canh tác lúa Bước Chuẩn hóa liệu: q trình chuẩn hóa liệu đầu vào phân cấp tiêu cho đánh giá thích nghi sinh thái đánh giá hiệu kinh tế - xã hội Bước Phân tích liệu: sở kết phân cấp tiêu, trình phân tích liệu thực trợ giúp công cụ AHP đánh giá thích nghi sinh thái phân tích khơng gian sở điểm điều tra thực địa đánh giá hiệu kinh tế - xã hội Bước Đánh giá tổng hợp: trợ giúp hệ thống thông tin địa lý (GIS), thành lập đồ tổng hợp hiệu sinh thái kinh tế - xã hội khơng gian hóa hiệu tích hợp thích nghi sinh thái hiệu kinh tế - xã hội KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá thích nghi sinh thái lúa 3.1.1 Xây dựng đồ đơn vị đất đai Bản đồ đơn vị đất đai xây dựng dựa chồng xếp công cụ GIS đồ thành phần tiêu sinh thái đất đai, bao gồm: độ cao địa hình, loại thổ nhưỡng, độ dốc, thành phần giới khả cung cấp nước tưới (hình 2) 3.1.2 Nhu cầu sinh thái lúa Lúa thân thảo đặc trưng vùng đồng nhiệt đới ẩm gió mùa Thời gian sinh trưởng khoảng 60-250 ngày tuỳ theo giống ngắn ngày hay dài ngày, vụ lúa chiêm hay mùa, cấy sớm hay muộn Quá trình sinh trưởng phát triển lúa chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn sinh trưởng tính từ thời kì mạ đến đẻ nhánh; Giai đoạn sinh thực tính từ thời kỳ làm địng đến hạt chín Lúa nước thường trồng vùng đồng bằng, thích hợp nơi có độ dốc nhỏ (