3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.2. Các nghiên cứu về đất đồi núi
Nghiên cứu sử dụng đất bền vững là vấn đề cấp thiết đối với sản xuất nông nghiệp và phát triển kinh tế vùng đồi núi Việt Nam. Đất đồi núi Việt Nam có rất nhiều đặc thù do điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội và phƣơng thức sản xuất của địa phƣơng tạo nên. Đất vùng đồi núi thƣờng có điều kiện địa hình phức tạp và dốc nên tiềm năng gây xói mòn là rất lớn. Đây là nguyên nhân chính gây thoái hoá đất làm giảm khả năng sản xuất của đất. Bên cạnh đó điều kiện kinh tế và xã hội của đồng bào miền núi thƣờng rất khó khăn. Phƣơng thức canh tác lạc hậu với hình thức canh tác du canh và độc canh dựa vào điều kiện tự nhiên là chính, thiếu các biện pháp để bảo vệ đất cũng là nguyên nhân gây thoái hoá nhanh đất canh tác (Nguyễn Thế Đặng & cs (2003))[8].
Phƣơng pháp nghiên cứu trong sử dụng đất bền vững ở vùng đồi núi Việt Nam cần phải chú ý tới các yếu tố cơ bản ảnh hƣởng tới tính bền vững của đất, bao gồm cả yếu tố tự nhiên và yếu tố con ngƣời. Vì vậy nghiên cứu sử dụng đất bền vững là tổng hợp của nhiều biện pháp và các tiếp cận khác nhau. Giới hạn của chƣơng này chỉ thảo luận phƣơng pháp nghiên cứu liên quan tới với các vấn đề về chất lƣợng đất đai, tiêu thức đánh giá chất lƣợng đất, khung đánh giá sử dụng đất dốc bền vững, những tiêu chí cơ bản đánh giá tính bền vững đối với sử dụng đất đồi núi Việt Nam, phƣơng pháp nghiên cứu xói mòn, rửa trôi và thoái hoá đất dốc, phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng đất có sự tham gia của nông dân, phƣơng pháp nghiên cứu trên đồng ruộng của nông dân, ứng dụng kỹ thuật GIS (Geographical Information System) trong nghiên cứu sử dụng đất bền vững (Lƣơng Văn Hinh & cs) [9].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1.3.2.1. Chất lượng đất đai và sản xuất bền vững
Chất lƣợng đất (soil quality) đã đƣợc khái quát nhƣ bản tóm lƣợc các đặc tính cơ bản của đất cho mục đích sử dụng nhất định (Đặng Văn Minh & cs (2000)) [12]. Larson và Pierce (1991) cho rằng vấn đề chất lƣợng có thể xác định đƣợc bởi vì con ngƣời đã nhận thức đƣợc sự đa dạng của đất trên các khía cạnh về chất lƣợng. Điều quan trọng hơn là chất lƣợng đó luôn bị thay đổi trong quá trình quản lý và sử dụng. Doran and Parkin (1994) cũng thừa nhận rằng để có sự phù hợp trong quản lý và duy trì sức sản xuất lâu dài của đất cần phải có sự hiểu biết rộng rãi về vai trò của chất lƣợng đất cũng nhƣ các thuộc tính của chúng trong hệ sinh thái nông nghiệp.
Nhiều ý kiến cho rằng đất là yếu tố quan trọng nhất trong sản xuất nông nghiệp. Duy trì chất lƣợng đất đai đƣợc coi là chìa khoá cho hệ sinh thái nông lâm nhiệp bền vững. Sản xuất nông nghiệp chỉ bền vững khi duy trì đƣợc chất lƣợng đất đai. Nhƣng tại nhiều nƣớc đang phát triển do sự chi phối về giá cả của sản phẩm nông nghiệp và sự bất hợp lý của giá các vật tƣ sản xuất đã thúc đẩy nhiều nông dân phải chọn giải pháp tình thế lấy ngắn nuôi dài, và lãng quên những nhân tố cần thiết cho sản xuất bền vững. Carter và cộng sự (1997) cho rằng mấu chốt chính của sản xuất nông nghiệp bền vững là duy trì và cải thiện hiệu quả sản xuất của từng trang trại; đồng thời tránh những ảnh hƣởng xấu tới nguồn tài nguyên tự nhiên; cần tối đa hoá lợi nhuận xã hội có nguồn gốc từ nông nghiệp; tăng cƣờng tính mềm dẻo trong cơ cấu sản xuất để hạn chế đƣợc các rủi ro do yếu tố thời tiết và thị trƣòng.
Các ý tƣởng đầu tiên về chất lƣợng đất đai dựa vào mối quan hệ giữa các tính chất đất đai với sức sản xuất của đất. Lý thuyết này cho rằng nếu tách riêng lẻ từng thuộc tính của đất sẽ không có ý nghĩa trong việc xác định chất lƣợng đất. Vào cuối những năm của thập kỷ 80, Hội Khoa học đất của Mỹ đã cho rằng chất lƣợng đất đƣợc quyết định chủ yếu bởi các thuộc tính cơ bản mang tính kế thừa của đất nhƣ: đá mẹ, quá trình phong hoá, các yếu tố thời tiết khí hậu. Gregoric và cộng sự (1994) khẳng định chất lƣợng đất là sự phù hợp của đất cho mục đích sử dụng nhất định. Chất lƣợng đất còn là khả năng của đất đáp ứng các nhu cầu sinh trƣởng phát triển của cây trồng mà không làm thoái hoá đất đai hoặc gây tổn hại tới hệ sinh thái môi trƣờng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1.3.2.2. Đánh giá chất lượng đất đai từ góc độ kinh tế
Hai tiêu thức quan trọng đƣợc sử dụng để đánh giá việc quản lý và duy trì chất lƣợng đất đai theo quan điểm kinh tế học đó là chỉ số Ricardian và chỉ số tƣ bản (Van Kooten, 1993). Chỉ số Ricardian dùng để hiển thị các giá trị của hàm số bao gồm các biến số nhƣ vị trí, khí hậu, địa hình và đá mẹ hình thành đất. Chỉ số Ricardian tƣơng đƣơng với thuộc tính bản chất của đất (intrinsic quality). Đây là yếu tố trạng thái tĩnh rất ít thay đổi trong quá trình sử dụng đất. Chỉ số tƣ bản (capital index) bao gồm 3 thành phần: chi phí thặng dƣ (expendable surplus), chi phí bổ sung (revolving fund) và chi phí luân chuyển bảo tồn (conservable flow). Phần chi phí thặng dƣ đƣợc coi nhƣ là phần dinh dƣỡng có sẵn trong đất. Ví dụ cây trồng thƣờng cho năng xuất cao ở những vụ đầu tiên mới khai hoang do hàm lƣợng dinh dƣỡng trong đất mới khai hoang còn rất cao, tức là chi phí thặng dƣ của đất ở những năm đầu tiên cao hơn các năm sau (Đặng Văn Minh & cs (2000)) [12]. Chi phí bổ sung bao gồm các giá trị dinh dƣỡng chủ yếu từ phân bón đƣợc bổ sung cho phần dinh dƣỡng mất đi do cây trồng sử dụng. Chi phí luân chuyển bảo tồn thể hiện vai trò của các vật chất trong đất nhƣ các chất mùn, hữu cơ, khoáng vật… Các chất này ngoài vai trò là nguồn cung cấp dinh dƣỡng, chúng còn có vai trò quan trọng là ổn định các tính chất lý-hoá học khác của đất liên quan tới sinh trƣởng và phát triển của cây trồng. Chẳng hạn khi lƣợng mùn trong đất bị giảm nhiều mà không đƣợc bù đắp sẽ gây nên các thay đổi về lý hoá tính trong đất nhƣ làm giảm khả năng giữ ẩm, tăng dung trọng, giảm độ xốp và kết cấu đất. Kết quả dẫn đến sự thay đổi nghiêm trọng về chất lƣợng đất.
Để duy trì sản xuất bền vững và bảo tồn chất lƣợng đất đai phải chú ý đồng thời cả ba thành phần của chỉ số tƣ bản. Thực tế cho thấy phần lớn nông dân chỉ chú ý tới phần bổ xung mà quên mất vai trò quan trọng của yếu tố bảo tồn nhƣ việc duy trì hàm lƣợng mùn và chất hữu cơ. Các nông dân này cho rằng chỉ cần cung cấp một lƣợng phân bón là đã đủ bù đắp những mất mát trong đất do quá trình canh tác gây nên. Thực tế không phải nhƣ vậy. Biện pháp sử dụng phân bón đơn thuần sẽ không thể duy trì tốt chất lƣợng đất cho sản xuất lâu dài. Một số mô hình sản xuất nông nghiệp tại Canada cho thấy với phƣơng pháp tăng năng xuất cây trồng thông qua
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
việc đơn thuần tăng cƣờng đầu tƣ phân hoá học và thuốc trừ sâu mà không chú ý tới các biện pháp khác đã không mang lại sự bền vững trong sản xuất nhƣ mong muốn (Đặng Văn Minh & cs (2000)) [12].
1.3.2.3. Các tiêu thức cơ bản để đánh giá chất lượng đất đai
Larson and Pierce (1991) cho rằng có hai thuộc tính cơ bản của chất lƣợng đất là thuộc tính về bản chất (intrinsic quality) và thuộc tính về động thái (dynamic quality). Thuộc tính về bản chất còn gọi thuộc tính kế thừa (inherent quality) thể hiện chức năng kế thừa của đất từ các yếu tố thổ nhƣỡng và các yếu tố hình thành đất khác nhƣ đá mẹ, địa hình, khí hậu, thời gian, sinh vật. Sự khác biệt giữa các loại đất chủ yếu là do thuộc tính bản chất gây nên. Đây là thuộc tính khá bền vững và ít thay đổi trong khoảng thời gian ngắn. Tuy nhiên, thuộc tính bản chất cũng có thể bị thay đổi dƣới tác động của con ngƣời và môi trƣờng. Ví dụ do canh tác không hợp lý trên đất dốc đã làm tăng xói mòn đất; kết quả làm thay đổi một số lý tính của đất nhƣ thành phần cơ giới của tầng mặt đất, họăc làm thay đổi độ dày tầng canh tác.
Thuộc tính thứ hai là thuộc tính động thái thể hiện sự dễ thay đổi về chất lƣợng đất theo thời gian sử dụng. Trong nông nghiệp, thuộc tính động thái phản ảnh kết quả của việc sủ dụng và quản lý đất (Larson and Pierce, 1994). Các đánh giá về thay đổi chất lƣợng đất đai trong quá trình canh tác thƣờng dựa trên sự đánh giá thuộc tính động thái.
Theo quan điểm của Doran và Parkin (1994) để đánh giá chất lƣợng đất cần xây dựng các tiêu thức đánh giá đảm bảo các yêu cầu sau đây:
- Thể hiện đƣợc các quá trình diễn biến của đất trong hệ thống sinh thái - Tổng hợp các tính chất của đất bao gồm tính chất lý, hoá và sinh học. - Phải thuận tiện cho ngƣời sử dụng và dễ áp dụng trong điều kiện sản xuất - Phải đo đƣợc sự thay đổi của đất do các tác động bên ngoài nhƣ canh tác và khí hậu
- Nếu có thể, các tiêu thức đánh giá này có thể sử dụng trong việc thu thập số liệu cơ bản về đất đai.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1.3.2.4. Tiêu thức đánh giá chất lượng đất cho vùng đồi núi Việt Nam
Xác định các tiêu thức đánh giá chất lƣợng đất bền cho vùng đồi núi Việt Nam phải phù hợp với từng vùng sinh thái, điều kiện canh tác và cây trồng cụ thể. Không thể có khung đánh giá hoặc các tiêu thức đánh giá phù hợp cho tất cả các vùng. Có 2 phƣơng pháp đánh giá có thể áp dụng đựoc là đánh giá định lƣợng (quantitative assessment) và đánh giá định tính (qualitative assessment) (Thái Phiện & cs (2002)) [15].
Phƣơng pháp đánh giá định lƣợng sử dụng sự phân tích các mẫu đất nghiên cứu trong phong thí nghiệm theo các tiêu thức đinh sẵn. Các tiêu thức đánh giá định lƣợng tốt phải là các tiêu thức thể hiện nhậy cảm với sự thay đổi của đất và phải đo đếm đƣợc. Khi nghiên cứu về đánh giá chất lƣợng đất trong quá trình trồng chè lâu năm (40 năm) tại tỉnh Thái Nguyên, các tiêu thức đánh giá tốt đƣợc xác định bao gồm: hàm lƣợng mùn, N,P,K tổng số và dễ tiêu, pH, kích thƣớc hạt kết, dung trọng, độ xốp, tính kháng độ cứng, độ ẩm cây héo và số lƣợng giun đất. Những tiêu thức ít có ý nghĩa cho đánh giá chất lƣợng đất chè do ít hoặc không thay đổi theo thời gian bao gồm: Thành phần cơ giới, thành phần khoáng sét, oxit Fe và Al, Cd tổng số và dung tích hấp thu (Đặng Văn Minh & cs (2000)) [12].