Nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện quế sơn, tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ HỮU NGỌC THANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN QUẾ SƠN, TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KIỂM SOÁT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý đất đai HUẾ - 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ HỮU NGỌC THANH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HẠN HÁN ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN QUẾ SƠN, TỈNH QUẢNG NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KIỂM SOÁT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60850103 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS NGUYỄN HỮU NGỮ HUẾ - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Hữu Ngữ Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ nội dung phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Tác giả Lê Hữu Ngọc Thanh ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành trường Đại học Nơng Lâm - Đại học Huế Để có luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới đến Khoa Tài nguyên đất Môi trường nông nghiệp, Ủy ban nhân dân huyện Quế Sơn, Ủy ban nhân dân xã Quế Châu, Ủy ban nhân dân xã Quế Thuận, Ủy ban nhân dân xã Phú Thọ, Ủy ban nhân dân xã Quế Phú phòng ban Sau đại học, đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Ngữ trực tiếp tận tình hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ Nhờ bảo hường dẫn q suốt q trình triển khai, nghiên cứu hoàn thành đề tài giao cách tốt Cuối cùng, mong nhận đóng góp, nhận xét phê bình q Thầy Cô tất bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp xin ghi nhận email: lehuungocthanh@huaf.edu.vn iii TÓM TẮT Tác giả thực đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam” nhằm đánh giá ảnh hưởng hạn hán đến việc sử dụng đất nơng nghiệp đề xuất giải pháp thích ứng với hạn hán có tính khả thi phù hợp với thực tiễn địa phương Dựa phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp thu thập số liệu; Phương pháp phân tích, thống kê xử lý số liệu; Phương pháp tính số hạn hán; Phương pháp đồ; Phương pháp tham vấn cộng đồng Đề tài đánh giá thực trạng ảnh hưởng hạn hán đến việc sử dụng đất lúa vụ Hè Thu, đánh giá mối liên hệ suất lúa Vụ Hè Thu với số hạn hán (SPI) Xây dựng đồ trạng hạn hán giai đoạn 1988 – 2016 với vùng gồm cực khô, khô nặng, tương đối khô huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam Xây dựng đồ dự báo hạn hán giai đoạn 2016 – 2035 với vùng khơ nặng tồn địa bàn huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp thích ứng với hạn hán thơng qua hệ thống thủy lợi, giải pháp phía quyền giải pháp phía người dân huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam Và nghiên cứu nội dung sau: - Huyện Quế Sơn có tiểu vùng sinh thái đồng trung du, miền núi Điều kiện đất đai, thổ nhưỡng, khí hậu thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, huyện có diện tích sản xuất nơng nghiệp chiếm đến 82% với trồng lúa nước Hạn hán tác động đến tồn diện tích đất trồng lúa địa bàn huyện Tuy nhiên mức độ tác động có khác chia thành mức độ Vùng cực khô chiếm 8% (251,4 ha) gồm xã Phú Thọ xã Quế Thuận Vùng khô nặng chiếm 48% (1.447 ha) thuộc xã thị trấn gồm xã Quế Xuân 1, xã Quế Xuân 2, xã Quế Phú, xã Hương An xã Quế Cường Vùng tương đối khô chiếm 44% (1382,7 ha) thuộc xã thị trấn gồm xã Quế Hiệp, xã Quế Châu, xã Quế Minh, xã Quế An, xã Quế Long, xã Quế Phong thị trấn Đông Phú - Trước tác động hạn hán, diện tích đất trồng lúa giảm dần qua năm đến năm 2016 diện tích đất trồng lúa 3.000 có xu hướng giảm với hệ số 20,2 Đồng thời diện tích lúa thuộc vùng khơ nặng có suất lúa chịu ảnh hưởng SPI tháng lên đến 74% với r=0,86 - Nghiên cứu dự báo giai đoạn 2016 -2035, tồn diện tích lúa sản xuất vụ Hè Thu huyện Quế Sơn mức độ hạn khô nặng iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ viii Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung 2.2 Mục tiêu cụ thể 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Khái quát chung hạn hán 1.1.2 Các phương pháp nghiên cứu, đánh giá hạn hán 1.2 Cơ sở thực tiễn vấn đề nghiên cứu 15 1.2.1 Tình hình hạn hán giới 15 1.2.2 Tình hình hạn hán Việt Nam 16 1.3 Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến đề tài .18 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu .20 2.1.1 Phạm vi nghiên cứu 20 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 20 2.2 Nội dung nghiên cứu 20 2.3 Phương pháp nghiên cứu 20 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 20 2.3.2 Phương pháp phân tích, thống kê xử lý số liệu 22 v 2.3.3 Phương pháp tính số hạn hán .22 2.3.4 Phương pháp đồ 23 2.3.5 Phương pháp tham vấn cộng đồng 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Quế Sơn 26 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 26 3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 32 3.2 Thực trạng sản xuất nông nghiệp 40 3.2.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp huyện Quế Sơn 40 3.2.2 Tình hình sản xuất nơng nghiệp huyện Quế Sơn 43 3.3 Ảnh hưởng hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp 45 3.3.1 Diễn biến yếu tố khí hậu .45 3.3.2 Thực trạng hế thống thủy lợi huyện Quế Sơn 58 3.3.3 Sự phân bố không gian hạn hán huyện Quế Sơn 60 3.3.4 Ảnh hưởng hạn hán đến sử dụng đất suất lúa vụ Hè Thu huyện Quế Sơn 68 3.4 Xây dựng đồ dự báo hạn hán 79 3.4.1 Kịch biến đổi khí hậu 79 3.4.2 Xây dựng đồ dự báo hạn hán 81 3.5 Đề xuất giải pháp hạn chế ảnh hưởng hạn hán sử dụng đất nông nghiệp thời gian tới 83 3.5.1 Đối với hệ thống thủy lợi 83 3.5.2 Về phía quyền 84 3.5.3 Về phía người dân 85 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 87 Kết luận 87 Đề nghị 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 91 vi DANH MỤC VIẾT TẮT CN-TTCN : Công nghiệp tiểu thủ công nghiệp CNQSD : Chứng nhận quyền sử dụng đất HTX : Hợp tác xã KH : Kế hoạch KHCN : Khoa học công nghệ KH HĐND : Kế hoạch hội đồng nhân dân KT-XH : Kinh tế xã hội NSBQ : Năng suất bình quân NSNN : Ngân sách nhà nước PAI : Chỉ số khô cằn PCCCR : Phòng cháy chữa cháy rừng PDSI : Chỉ số khắc nghiệt hạn SPI : Chỉ số chuẩn hoá giáng thủy (chỉ số hạn hán) TBNN : Trung bình nhiều năm THPT : Trung học phổ thông UBND : Ủy ban nhân dân VH-TT : Văn hóa thơng tin WMO : Tổ chức khí tượng giới vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Phân cấp hạn theo số PDSI .11 Bảng 1.2 Phân cấp hạn theo số PAI 13 Bảng 1.3 Phân cấp hạn theo số Ped 14 Bảng 1.4 Phân cấp hạn theo số K 15 Bảng 2.1 Phân ngưỡng mức độ hạn hán dựa vào số SPI 23 Bảng 3.1 Lao động huyện Quế Sơn giai đoạn 2011 – 2015 39 Bảng 3.2 Lao động làm việc ngành kinh tế địa bàn huyện Quế Sơn giai đoạn 2011 – 2015 40 Bảng 3.3 Hiện trạng sử dụng đất huyện Quế Sơn năm 2016 .41 Bảng 3.4 Kết thực kế hoạch sử dụng đất nông nghiệp 2015 huyện Quế Sơn41 Bảng 3.5 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2016 huyện Quế Sơn 42 Bảng 3.6 Hệ thống cơng trình thủy lợi huyện Quế Sơn .59 Bảng 3.7 Năng suất lúa vụ Đông Xuân Hè Thu huyện Quế Sơn giai đoạn 2012-2016 71 Bảng 3.8 Diện tích suất lúa vụ Hè Thu năm 2016 73 Bảng 3.9 Diện tích trồng lúa phân vùng hạn hán huyện Quế Sơn 76 Bảng 3.10 Năng suất lúa vụ Hè Thu phân chia theo vùng 78 Bảng 3.11 Các mơ hình sử dụng tính tốn cập nhật kịch biến đổi khí hậu 79 Bảng 3.12 Kịch nhiệt độ trung bình mùa hè (oC) so với thời kỳ sở 80 Bảng 3.13 Biến đổi lượng mưa trung bình mùa hè (%) so với thời kỳ sở 80 Bảng 3.14 Dự báo diện tích trồng lúa phân vùng hạn hán huyện Quế Sơn giai đoạn 2016 - 2035 82 Bảng 3.15 Biến động diện tích lúa vụ Hè Thu trạng hạn hán với dự báo hạn hán 83 viii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ mơ tả mối quan hệ loại hạn hán Hình 2.1 Phương pháp xây dựng đồ trạng hạn hán .24 Hình 3.1 Sơ đồ vị trí huyện Quế Sơn 26 Hình 3.2 Mơ hình số độ cao huyện Quế Sơn 27 Hình 3.3 Hồ Hố Giang 28 Hình 3.4 Bản đồ thổ nhưỡng huyện Quế Sơn 30 Hình 3.5 Diễn biến lượng mưa theo năm trạm đồng bằngtừ năm 1986 đến năm 2015 .46 Hình 3.6 Diễn biến lượng mưa theo năm trạm trung du miền núi từ năm 1986 đến năm 2015 .47 Hình 3.7 Diễn biến lượng mưa tháng trạm đồng từ năm 1986 đến năm 2015 48 Hình 3.8 Diễn biến lượng mưa tháng trạm trung du miền núi từ năm 1986 đến năm 2015 .48 Hình 3.9 Diễn biến lượng mưa tháng trạm đồng từ năm 1986 đến năm 2015 49 Hình 3.10 Diễn biến lượng mưa tháng trạm trung du miền núi từ năm 1986 đến năm 2015 .50 Hình 3.11 Diễn biến lượng mưa tháng trạm đồng từ 1986 đến 2015 50 Hình 3.12 Diễn biến lượng mưa tháng trạm trung du miền núi từ năm 1986 đến năm 2015 .51 Hình 3.13 Diễn biến lượng mưa tháng trạm đồng từ năm 1986 đến năm 2015 .52 Hình 3.14 Diễn biến lượng mưa tháng trạm trung du miền núi từ năm 1986 đến năm 2015 .52 Hình 3.15 Diễn biến nhiệt dộ trung bình tháng giai đoạn 1988 – 2015 53 Hình 3.16 Diễn biến nhiệt độ lớn (a) nhiệt độ trung bình (b) tháng 5,6,7,8 trạm Tam Kỳ trạm Trà My .54 Hình 3.17 Diễn biến nhiệt độ trung bình vụ Hè Thu từ năm 1988 đến năm 2015 .56 Hình 3.18 Diễn biến nhiệt độ lớn vụ Hè Thu từ năm 1988 đến năm 2015 56 Hình 3.19 Diễn biến độ ẩm trạm Tam Kỳ 57 Hình 3.20 Bản đồ thủy văn huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam 58 77 Nguồn: Xử lý số liệu Dựa theo số liệu bảng 3.9, hình 3.38, hình 3.39 hình 3.40 cho thấy, vùng trồng lúa chịu tác động hạn hán chia thành mức Vùng cực khô chiếm 8% (251,4 ha) gồm xã Phú Thọ xã Quế Thuận Vùng cực khô nguyên nhân chủ yếu số SPI thấp khu vực nghiên cứu, hệ thống kênh mương chưa xây dưng thiếu nguồn nước, thiếu nguồn vốn địa hình vùng sản xuất khơng phẳng để thực xây dựng kênh mương Vùng tương đối khô chiếm 44% (1382,7 ha) thuộc xã thị trấn gồm Xã Quế Hiệp, Xã Quế Châu, Xã Quế Minh, Xã Quế An, Xã Quế Long, Xã Quế Phong thị trấn Đông Phú vùng nằm vùng trung du, miền núi trung du huyện Quế Sơn có suất lúa vào khoảng 48 tạ/ha Vùng khô nặng chiếm 48% (1447 ha) thuộc xã gồm xã Quế Xuân 1, xã Quế Xuân 2, xã Quế Phú, xã Hương An, xã Quế Cường Vùng khô nặng nằm vùng sinh thái đồng bằng, có nhiều thuận lợi sản xuất nơng nghiệp có suất lùa vào khoảng 58 tạ/ha Hình 3.41 Diện tích lúa giảm suất hạn hán vụ Hè Thu giai đoạn 2012-2016 Nguồn: Phịng Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn huyện Quế Sơn Từ số liệu hình 3.41 cho thấy, diện tích lúa giảm suất hạn hán giai đoạn 2012 đến 2016 ngày tăng cao vào năm 2014 với 760 Diện tích chịu tác động hạn hán chiếm từ 10% đến 20% tổng diện tích gieo trồng vụ Hè Thu Như vậy, vụ Hè Thu chịu ảnh hưởng hạn hán tương đối lớn Tuy nhiên, đạo kế hoạch chống hạn cụ thể địa phương nên giảm thiểu thiệt hại hạn hán gây 78 Bảng 3.10 Năng suất lúa vụ Hè Thu phân chia theo vùng Đơn vị: tạ/ha Vùng Năm 2012 2013 2014 2015 2016 Vùng cực khô (I) 42,2 43,5 46 48,3 50,4 Vùng khô nặng (II) 55,74 52,40 60,53 59,10 63,30 Vùng tương đối khô (III) 42,3 45,3 46,7 48,2 52 Nguồn: Xử lý số liệu Dựa vào số liệu bảng 3.10 số liệu số SPI trạm TRMM3, TRMM5, TRMM6, nghiên cứu tính toán hệ số tương quan (r) suất lúa với số SPI (Xem phụ lục 4) Đối với vùng cực khơ (I), kết tính tốn hệ số tương quan (r) cho thấy, tháng vụ Hè Thu, tương quan số SPI tháng với suất lúa vụ Hè Thu vùng lúa cực khơ (II) cao (r=0,5) Điều giải thích rằng, số SPI tháng thể 25% khả thay đổi suất lúa vụ Hè Thu vùng I Các tháng lại mối liên hệ suất số SPI không đáng kể hệ số tương quan thấp (r