CÁC NGHIÊN CỨU VỀ TÀI NGUYÊN ĐẤT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI TRONG VÀ NGÒAI NƯỚC
Các nghiên cứu về đất trên thế giới
Nghiên cứu đất là yếu tố then chốt trong đánh giá tính thích nghi của đất đai FAO đã thực hiện nhiều hoạt động nghiên cứu đất, tập trung vào hai lĩnh vực chính: lập bản đồ đất và đánh giá đất đai Những hoạt động này nhằm dự báo tiềm năng đất đai cũng như đề xuất các biện pháp quản lý và bảo vệ tài nguyên đất hiệu quả.
Công tác nghiên cứu phân loại đất trên thế giới có thể chia làm ba thời kỳ:
I.1.1.1 Thời kỳ trước khi có nghiên cứu của V.V.Docuchaev Ở Mỹ, ý tưởng xây dựng một chương trình nghiên cứu phân loại đã có từ năm 1832 (E Ruffin, 1832), đến năm 1860 W Hilgard xây dựng bảng phân loại đất đầu tiên cho nước Mỹ, trong đó tính chất đất được xây dựng trên cơ sở mối quan hệ đến thực vật và khí hậu
Thổ nhưỡng học, một bộ môn khoa học nghiên cứu về đất, đã được hình thành từ những nghiên cứu đầu tiên tại Nga Vào nửa cuối thế kỷ XIX, nhờ vào những công trình của các nhà khoa học nổi tiếng như V.V Docuchaev, P.A Kostüsev và N.M Sibirsev, lĩnh vực này đã phát triển mạnh mẽ với những phương pháp nghiên cứu cơ bản và cơ sở khoa học vững chắc.
1.1.1.2 Thời kỳ từ khi có nghiên cứu V.V Docuchaev đến giữa thế kỷ XX
V.V Docuchaev (1846-1903) là người sáng lập môn khoa học đất - Khoa Thổ nhưỡng tự nhiên lịch sử hay phát sinh Ông đã xác định mối quan hệ có tính quy luật giữa đất và điều kiện tự nhiên (khí hậu, địa hình, sinh vật, đá mẹ và thời gian) Sự tạo thành đất theo V.V.Docuchaev là kết quả tác động của thể tự nhiên Ở Mỹ, ngoài E Ruffin (1832), W Hilgard (1860), Milton Whitney đã phát triển hệ thống phân loại đất, G.N Coffey (1912) đề nghị phân chia đất làm 5 nhóm lớn, C.F Marbut đã đề xuất hệ thống phân loại sắp xếp theo các cấp từ đơn vị đất (Soil unit) đến biểu loại (Serier) M.Balwin, C.E Kellogg, J Thorp, Smith… là những người kế tục xây dựng bảng phân loại đất của Mỹ
Các nhà khoa học đất Tây Âu như Fally, Meier (1857), Forder (1863) và Knop (1871) đã đóng góp quan trọng trong nghiên cứu và phân loại đất Đến giữa thế kỷ XX, ba hệ thống phân loại chính đã được hình thành, trong đó có hệ thống của J.P Gretrin (1969).
- Phân loại phát sinh (địa lý phát sinh, yếu tố phát sinh, tiến hóa phát sinh)
- Phân loại Tây Âu (kết hợp nông học và địa chất)
- Phân loại của Mỹ (sử dụng đất, tính chất của đất và năng suất cây trồng)
1.1.1.3 Thời kỳ nửa sau thế kỷ XX
Trước sự khác biệt trong phân loại và bản đồ đất, việc thống nhất tên gọi chung trên toàn cầu trở nên cấp thiết Từ thập kỷ 60, hai trung tâm nghiên cứu đã được thành lập để phát triển phân loại và bản đồ đất với cái nhìn toàn cầu.
- Trung tâm Soil Taxonomy (Mỹ): đã đưa ra phương pháp chẩn đoán định lượng và cho ra đời hệ thống phân loại Soil Taxonomy với thuật ngữ riêng
Trung tâm FAO/UNESCO đã áp dụng phương pháp định lượng trong phân loại đất theo hệ thống Soil Taxonomy, tạo ra một thuật ngữ thống nhất cho toàn cầu Bản đồ đất thế giới với tỷ lệ 1:5.000.000 được phát hành vào năm 1961, kèm theo bản chú giải “Bản đồ đất thế giới” được cập nhật và nâng cao theo từng giai đoạn.
Các nghiên cứu về đất và lập bản đồ đất ở Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu đất ở Việt Nam gắn liền với sự phát triển nông nghiệp, bắt đầu từ các văn bản quốc gia từ thế kỷ X của các tác giả như Nguyễn Trãi, Lê Quý Đôn và Nguyễn Nghiêm Đến đầu thế kỷ XIX, người Pháp đã chú trọng nghiên cứu đất để phục vụ cho công cuộc khai thác tài nguyên thuộc địa Viện Nghiên cứu Nông-Lâm nghiệp Đông Dương đã tiến hành nhiều nghiên cứu tổng quát về đất, đặc biệt là các vùng đất mới, nhằm thiết lập các đồn điền trồng cây ngắn ngày và cây dài ngày.
Nghiên cứu đất ở Việt Nam bắt đầu từ cuối thế kỷ XIX với việc mô tả ngoài đồng và phân tích mẫu đất trong phòng thí nghiệm Các mẫu đất từ vùng Nam bộ như Gò Công và Bến Tre đã được phân tích về thành phần cơ giới, hữu cơ, mùn, đạm, lân, vôi, magne và kali P Morange (1902) là người đầu tiên trình bày báo cáo khoa học về thành phần lý hoá học của đất lúa Nam kỳ, phân chia đất thành ba loại: đất phù sa đồng bằng, đất cát nhẹ miền Đông và đất trung gian (lầy trũng, thung lũng) Ông cũng đã so sánh các loại đất này với đất ở các nước khác Tiếp theo, EL Achard đã thực hiện nghiên cứu tổng hợp về đất ở Nam Trung kỳ, kết nối đất đai với các yếu tố thuỷ văn, giao thông và quy mô phát triển Vào đầu thế kỷ XX, nghiên cứu đất tiếp tục được mở rộng tại một số vùng với nhiều công trình nghiên cứu khác nhau.
Jve Henry (1930) đã nghiên cứu điều kiện hình thành và phát triển của đất đỏ và đất đen trên đá mẹ Bazan, đồng thời xác định vùng phân bố của chúng ở Việt Nam Công trình này mang tính thực tiễn cao, hỗ trợ việc mở rộng các đồn điền cao su, cà phê và cây lâu năm khác tại một số khu vực trong nước.
M.E Castagnol là một nhà nghiên cứu nổi bật với nhiều công trình quan trọng, bao gồm nghiên cứu về các loại đá ong ở Đông Dương cùng Phạm Gia Tu vào năm 1940 Ông cũng đã thực hiện các nghiên cứu về đặc tính cơ bản của đất Bắc Kỳ và Bắc Trung Kỳ, cũng như bản đồ đất Đồng bằng Sông Hồng Các công trình chuyên đề của ông về đất và sử dụng đất như "Đất phèn" (1934) và "Đất đỏ phát triển trên đá mẹ Bazan và Daxit ở Tây Nguyên" (1952) đã đóng góp đáng kể cho lĩnh vực thổ nhưỡng Ngoài ra, ông còn hợp tác với Hồ Đắc Vi trong nghiên cứu về các vấn đề thổ nhưỡng và sử dụng đất ở Đông Dương vào năm 1951.
Trong nửa đầu thế kỷ XX, nghiên cứu đất ở Việt Nam đã được thực hiện với cơ sở khoa học và mục tiêu thực tiễn rõ ràng, tuy nhiên vẫn tồn tại những hạn chế về nghiên cứu phát sinh, phân loại và đánh giá đất chưa được hệ thống Đặc biệt, các nghiên cứu liên quan đến nông hoá và phân bón còn gặp nhiều khó khăn hơn.
Giai đoạn 1958-1975, nghiên cứu đất ở Việt Nam được tiến hành quy mô lớn, tập trung vào phân loại đất và xây dựng bản đồ tại cả hai miền Đặc biệt, công trình điều tra Sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1 triệu đã được thực hiện với sự hợp tác của các chuyên gia Liên Xô Tài liệu này là nghiên cứu đất đầu tiên có cơ sở khoa học tổng quát và hệ thống, góp phần nâng cao phương pháp điều tra nghiên cứu đất theo tầm nhìn lãnh thổ Kết quả đã được đúc kết trong công trình “Các loại đất chính ở miền Bắc Việt Nam” xuất bản năm 1963.
Dựa trên sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam tỷ lệ 1/1 triệu, các vùng cụ thể đã được nghiên cứu sâu về sự hình thành và phát triển của nhiều loại đất theo phân loại phát sinh Nghiên cứu này được thực hiện ở các tỷ lệ lớn từ 1/100.000 đến 1/10.000, nhằm xác định phương hướng sản xuất, cơ cấu cây trồng và tăng cường thâm canh để nâng cao năng suất.
Trong giai đoạn này, miền Nam Việt Nam đã tiến hành phân loại và xây dựng các bản đồ đất, bao gồm bản đồ tổng quát tỷ lệ 1/1.000.000 (F.R Moorman, 1958-1960) và các sơ đồ tỷ lệ 1/100.000, 1/200.000 do Sở Địa học Sài Gòn phát hành, được trình bày trong tài liệu "Đất đai miền châu thổ sông Cửu Long" (Thái Công Tụng, 1972), đánh dấu tài liệu đất chính thức đầu tiên của vùng ĐBSCL Bên cạnh đó, nghiên cứu của Trương Đình Phú (1967) cũng cung cấp thêm thông tin về đặc trưng đất ĐBSCL Nhiều khu vực đã được xây dựng bản đồ chi tiết để phục vụ nhu cầu sản xuất thực tiễn Tất cả tài liệu này đều dựa trên quan điểm định lượng của Hoa Kỳ (USDA Soil Taxonomy), trong đó "sê ri đất" được sử dụng như cấp phân vị thấp nhất trong chú giải bản đồ.
Vào năm 1974, tài nguyên đất đai ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) lần đầu tiên được nghiên cứu tổng hợp qua "Bản Đồ Tài Nguyên Đất Đai" (tỷ lệ 1/250.000) do Đoàn chuyên gia phát triển Hà Lan thực hiện Bản đồ này đã đánh giá và phân loại lớp phủ thổ nhưỡng ở ĐBSCL, kết hợp với các yếu tố thủy văn và khí hậu nông nghiệp Nghiên cứu đã cung cấp thông tin đầy đủ và cơ bản về tài nguyên đất tại khu vực này.
Sau khi miền Nam được giải phóng, công tác điều tra và lập bản đồ đất đã được đẩy mạnh thông qua các chương trình tổng hợp Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng bảng phân loại đất để phục vụ cho việc lập bản đồ ở các tỷ lệ khác nhau, đồng thời phát triển quy trình điều tra đất Các đợt điều tra quy mô lớn đã được tổ chức, bao gồm việc xây dựng bản đồ đất tỷ lệ 1/25.000 cho các huyện đồng bằng và 1/50.000 cho các huyện miền núi, từ đó tạo ra bản đồ đất cấp tỉnh tỷ lệ 1/100.000 Trong những năm tiếp theo, một số tỉnh như Quảng Ngãi, Cần Thơ, Sông Bé và Bà Rịa-Vũng Tàu đã được điều tra bổ sung và nâng cấp bằng các phương pháp mới.
Từ năm 1980 đến 1990, trường Đại học Cần Thơ đã thực hiện điều tra và xây dựng bản đồ đất cho một số tỉnh như Hậu Giang, Kiên Giang, An Giang và Long An, theo phân loại Taxonomy của Mỹ Các nghiên cứu quan trọng đã được thực hiện tại nhiều địa phương, bao gồm Tây Ninh (Phan Liêu, 1990), TP Hồ Chí Minh (Lê Văn Tự và cộng sự, 1987), Đồng Nai (Vũ Cao Thái, Phạm Quang Khánh và cộng sự, 1995) và Đăk Lắc (Nguyễn Khang, Phạm Dương Ưng, 1994).
Bản đồ đất các tỉnh rất đa dạng và phong phú, phản ánh nhiều quan điểm phân loại khác nhau Những tài liệu này cung cấp thông tin cập nhật về thổ nhưỡng học, tuy nhiên, số lượng tài liệu được xuất bản chính thức vẫn còn hạn chế.
Các nghiên cứu về đánh giá đất đai ở Việt Nam
Ở Việt Nam khái niệm về phân hạng đất đã có từ lâu qua việc phân chia
Công tác đánh giá và phân hạng đất nhằm thu thuế đã được nhiều cơ quan khoa học như Viện Thổ Nhưỡng-Nông Hoá và Viện Quy Hoạch và Thiết Kế Nông Nghiệp nghiên cứu và thực hiện Luật thuế sử dụng đất của Nhà nước dựa trên cơ sở này Trong nhiều năm qua, Viện Quy Hoạch và Thiết kế Nông Nghiệp đã triển khai nhiều công trình nghiên cứu về đánh giá, phân hạng đất đai trên toàn quốc, từ các nghiên cứu tổng quan đến các tỉnh, thành phố và địa phương, áp dụng cho nhiều loại cây trồng và dự án đầu tư Đánh giá đất đai đã trở thành quy định bắt buộc trong quy hoạch sử dụng đất.
Từ những năm 1970, Bùi Quang Toản cùng các nhà khoa học tại Viện Nông Hoá Thổ Nhưỡng đã thực hiện đánh giá phân hạng đất đai ở 23 huyện, 286 hợp tác xã và 9 vùng chuyên canh Kết quả ban đầu đã hỗ trợ tổ chức lại sản xuất và là cơ sở cho quy trình kỹ thuật phân hạng đất đai Quy trình này bao gồm bốn bước: thu thập tài liệu, khoanh đất, đánh giá và phân hạng chất lượng đất.
Xây dựng bản đồ phân hạng đất là quá trình quan trọng trong quản lý tài nguyên đất Đánh giá và phân hạng đất đai ở vùng đồng bằng dựa trên nhiều yếu tố như loại đất, độ dày tầng đất, độ chặt, độ xốp, tình trạng hạn, úng, lượng mưa, độ mặn và độ chua Những yếu tố này được phân chia thành bốn mức độ thích hợp: rất tốt, tốt, trung bình và kém, giúp xác định giá trị và khả năng sử dụng của đất.
Đất được phân hạng thành 4 loại từ hạng I đến hạng IV, từ tốt đến xấu, theo một quy trình đã được áp dụng lâu dài Tuy nhiên, vấn đề kinh tế và môi trường liên quan đến phân hạng đất vẫn chưa được nghiên cứu một cách sâu sắc.
Để thực hiện chỉ thị 299TTg, Tổng cục Quản lý Ruộng đất đã ban hành dự thảo phương pháp phân hạng đất, dựa trên các yếu tố như vùng địa lý thổ nhưỡng, loại và nhóm cây trồng, đặc thù địa phương, trình độ thâm canh, và mối tương quan với năng suất cây trồng Tài liệu này không chỉ mang tính khoa học mà còn có tính thực tiễn, phù hợp để áp dụng rộng rãi, tuy nhiên vẫn có yếu tố chủ quan.
Phân loại khả năng thích hợp đất đai của FAO đã được áp dụng lần đầu trong nghiên cứu "Đánh giá và quy hoạch sử dụng đất hoang Việt Nam" vào năm 1985 Nghiên cứu này chỉ dựa vào các điều kiện tự nhiên như thổ nhưỡng, điều kiện thuỷ văn, khả năng tưới tiêu và khí hậu nông nghiệp, và việc phân cấp chỉ dừng lại ở cấp phân vị Lớp thích hợp (Suitable-class).
+ Đánh giá phân hạng đất khái quát toàn quốc (Tôn Thất Chiểu và nnk,
Năm 1986, một nghiên cứu được thực hiện với tỷ lệ 1/500.000 dựa trên Phân loại khả năng đất đai của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, tập trung vào đặc điểm thổ nhưỡng và địa hình nhằm mục đích sử dụng đất tổng hợp Nghiên cứu phân chia đất thành 7 nhóm dựa trên mức độ hạn chế, trong đó 4 nhóm đầu có thể được sử dụng cho nông nghiệp, nhóm tiếp theo thích hợp cho lâm nghiệp, và nhóm cuối cùng có thể phục vụ cho các mục đích khác.
Trong chương trình 48C, Viện Thổ Nhưỡng-Nông Hoá do Vũ Cao Thái chủ trì đã tiến hành nghiên cứu và phân hạng đất Tây Nguyên cho các loại cây như cao su, chè, cà phê và dâu tằm Đề tài áp dụng phương pháp đánh giá khả năng thích hợp đất đai của FAO theo kiểu định tính để xác định tiềm năng đất đai của khu vực Việc phân cấp trong nghiên cứu này được thực hiện ở cấp độ Lớp thích hợp với 4 mức độ: (i) S1: Rất thích hợp, (ii) S2: Thích hợp, (iii) S3: Ít thích hợp, và (iv) N: Không thích hợp.
Nghiên cứu đã xác định các chỉ tiêu và tiêu chuẩn để đánh giá và phân hạng đất cho từng loại cây trồng; tuy nhiên, những chỉ tiêu này chủ yếu tập trung vào yếu tố thổ nhưỡng mà chưa xem xét đến khí hậu, thủy văn, điều kiện kinh tế xã hội và tác động môi trường.
+ Năm 1990, Viện Kinh Tế Kỹ Thuật Cao Su thuộc Tổng Cục Cao Su Việt Nam đã thực hiện đề tài “Đất trồng cao su” mã số 40A-02.01 do Võ Văn
Năm 1990, An chủ trì một nghiên cứu áp dụng nguyên tắc phân hạng của FAO để đánh giá và phân loại đất trồng cao su tại khu vực Tây Nguyên và Đông Nam Bộ.
Tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), một số nghiên cứu chuyên đề đã ứng dụng thành công phương pháp đánh giá đất đai định lượng của FAO, như các nghiên cứu của Lê Quang Trí (1989) và Trần Kim Tính (1986).
Dự thảo nghị định của Chính phủ về phân hạng đất tính thuế (1993) đã được xây dựng với sự tham gia của các cơ quan chức năng và nhiều nhà khoa học, nhằm xác định tiêu chí và tiêu chuẩn phân hạng cho các loại đất như đất trồng lúa, nuôi trồng thủy sản, cây công nghiệp lâu năm và cây ăn quả Việc phân hạng đất dựa trên 5 yếu tố chính: chất đất, vị trí, địa hình, điều kiện khí hậu và điều kiện tưới tiêu, mỗi yếu tố được cho điểm theo mức độ phù hợp Hạng đất được xác định dựa trên tổng số điểm của cả 5 yếu tố theo thang bậc quy định, đồng thời tham khảo năng suất đạt được trong điều kiện canh tác bình thường của 5 năm (1986-1990) Tuy nhiên, do tính khái quát của dự thảo, việc áp dụng vào thực tế tại từng địa phương đã gặp nhiều thay đổi.
Kể từ năm 1992, phương pháp đánh giá đất đai của FAO cùng các hướng dẫn từ các năm 1983, 1985, 1987 và 1992 đã được Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông nghiệp áp dụng hiệu quả trong các dự án quy hoạch phát triển ở ĐBSCL Phương pháp này đã chứng minh tính khả thi cao và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận như một tiến bộ khoa học kỹ thuật có thể áp dụng rộng rãi trên toàn quốc Hội nghị đánh giá đất đai nhằm quy hoạch sử dụng đất theo hướng sinh thái bền vững do Viện Quy hoạch & Thiết kế Nông nghiệp và Vụ Khoa học và Đào tạo tổ chức tại Hà Nội vào tháng 1 năm 1995 đã mang lại nhiều kết quả quan trọng.
Bảy vùng kinh tế của Việt Nam, bao gồm Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng sông Hồng, Tây Nguyên, Duyên Hải Trung Bộ, Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long, đã được đánh giá đất đai trên bản đồ tỷ lệ 1/250.000 (Trần An Phong, Phạm Quang Khánh, Nguyễn Văn Nhân, Nguyễn Khang, Phạm Dương Ưng, và cộng sự, 1993-1994).
Một số tỉnh tại Việt Nam đã thực hiện đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO với tỷ lệ 1/50.000 và 1/100.000, bao gồm Hà Tây (Phạm Dương Ưng và cộng sự, 1994), Bình Định (Trần An Phong, Nguyễn Chiến Thắng, 1994), Gia Lai-Kontum (Nguyễn Ngọc Tuyển, 1994), Bình Phước (Phạm Quang Khánh và cộng sự, 1999), Bà Rịa-Vũng Tàu (Phạm Quang Khánh, Phan Xuân Sơn, 2000), Bạc Liêu (Nguyễn Văn Nhân và cộng sự, 2000) và TP Cần Thơ (Phạm Quang Khánh và cộng sự, 2001).
Các nghiên cứu về đất và lập bản đồ đất ở ĐBSCL và Cần Thơ
Đến nay, đã có nhiều tài liệu nghiên cứu về đất ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), đặc biệt là tại Cần Thơ Các tài liệu này có thể được phân chia thành hai giai đoạn chính.
Từ thế kỷ XVII, khi người Việt đặt chân đến vùng Đồng bằng sông Cửu Long, những tài liệu như Phủ Biên Tạp Lục của Lê Quý Đôn và Gia Định Thành Thông Chí của Trịnh Hoài Đức đã ghi nhận tiềm năng đất đai của khu vực này Đến cuối năm 1867, sau khi thực dân Pháp chiếm Nam Kỳ Lục Tỉnh, họ đã tiến hành khảo sát đất đai vùng ĐBSCL nhằm mở rộng sản xuất lúa gạo phục vụ cho mục tiêu khai thác của chính quốc, tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu chỉ tập trung vào các đồn điền và vùng khẩn hoang.
Sau chiến tranh, công tác khảo sát thực địa bị ảnh hưởng lớn, nhưng miền Nam, đặc biệt là Cần Thơ, vẫn có những nghiên cứu thổ nhưỡng khái quát và căn bản đầu tiên Nổi bật trong thời kỳ này là các công trình nghiên cứu đáng chú ý.
Bản đồ đất tổng quát miền Nam Việt Nam với tỷ lệ 1/1.000.000 do F.R Moorman thực hiện vào năm 1961 là tài liệu đầu tiên cung cấp cái nhìn tổng quát về đặc điểm thổ nhưỡng khu vực này Bản đồ được xây dựng dựa trên điều tra theo tuyến kết hợp với phân tích ảnh vệ tinh, trong đó tác giả đã phân loại các nhóm đất theo nguồn gốc phát sinh và chia miền Nam thành 25 đơn vị chú dẫn.
Do ảnh hưởng của chiến tranh, việc khảo sát thực địa gặp nhiều khó khăn, dẫn đến việc tác giả chỉ thể hiện một cách khái quát trên bản đồ tỷ lệ nhỏ Một thiếu sót quan trọng là tác giả không đề cập đến nhóm đất phèn, nhóm đất chiếm tỷ lệ lớn ở ĐBSCL và Cần Thơ, có thể được coi là thuộc nhóm đất phù sa chua Bản đồ đi kèm với chú dẫn đơn giản nhưng thiếu số liệu phân tích Bản đồ này đã được phóng ra tỷ lệ 1/200.000 cho các tỉnh từ năm 1972-1974 bởi Bộ Canh Nông chính quyền Sài Gòn.
Giữa năm 1972 và 1974, Tổng Nha Điền Địa thuộc Bộ Canh Nông chính quyền Sài Gòn đã thực hiện một bộ bản đồ đất đai tổng quát toàn Miền Nam với tỷ lệ 1/200.000, dựa trên bản đồ đất tổng quát của Moorman và được bổ sung thông tin về thành phần cơ giới.
Năm 1972, Sở Địa học thuộc Viện Khảo Cứu Nông nghiệp đã biên soạn tài liệu nghiên cứu mang tên “Đất đai miền châu thổ Đồng Bằng sông Cửu Long” do Thái Công Tụng làm chủ biên.
Tác giả trong phần diễn giải các đơn vị đất đai đã áp dụng phân loại theo "Sê ri đất" của F.R Moorman và Trương Đình Phú, nhưng nghiên cứu gặp nhược điểm lớn do sự thiếu hụt thông tin về các sê ri đất Các sê ri đại diện cho đất mặn và đất phèn như Khánh Hưng, Gò Công, Giồng Trôm, Thạnh Mỹ và Hiệp Hoà không đủ để mô tả đa dạng loại hình đất ở ĐBSCL Hệ quả là mô tả các sê ri đất cho vùng TP Cần Thơ còn nhiều khiếm khuyết, có thể do ảnh hưởng của chiến tranh đã cản trở công tác khảo sát và nghiên cứu.
Để bổ sung cho các nghiên cứu của Thái Công Tụng, Trương Đình Phú và Châu Văn Hạnh đã thực hiện một nghiên cứu phân loại đất tại Đồng bằng sông Cửu Long từ năm 1972 đến 1974, với kết quả được thể hiện trong bản đồ tỷ lệ 1/500.000 và luận án “Tính chất lý và hoá học của đất phù sa Đồng bằng sông Mê Kong” của Trương Đình Phú (Đại học Illinois - Hoa Kỳ) Nghiên cứu này nhằm khắc phục nhược điểm của phân loại đơn thuần theo biểu loại đất đại diện, bằng cách đặt sê ri đất vào mối quan hệ với các yếu tố địa văn và cảnh quan.
Mặc dù công trình này có những bổ sung chi tiết, nhưng vẫn tồn tại sai sót do thiếu quan trắc thực địa đầy đủ Tuy nhiên, tài liệu đã phân lập các đới đất một cách chính xác về mặt địa văn, cho thấy vai trò quan trọng của thông tin từ ảnh hàng không, đặc biệt trong bối cảnh thời điểm đó.
Trong khuôn khổ Chương trình phát triển Đồng bằng sông Cửu Long của Ủy ban sông Mê Kông, bản đồ tài nguyên đất đai vùng hạ lưu sông Cửu Long đã được xây dựng.
Bản đồ tỷ lệ 1/250.000 được nhóm nghiên cứu Hà Lan phát triển vào năm 1973, dựa trên các đơn vị địa mạo để phân loại các đơn vị đất đai Bản đồ này cung cấp thông tin về các đặc tính thổ nhưỡng như sa cấu và độ chua, độ sâu ngập lụt, tình trạng tiêu nước, lượng mưa bình quân hàng năm, cũng như khả năng tưới tiêu cho lúa theo ranh giới xâm nhập mặn.
Sau năm 1975, Viện Quy Hoạch Thiết Kế Nông Nghiệp và Viện Nông Hóa Thổ Nhưỡng đã thực hiện cuộc điều tra khảo sát lập bản đồ đất từ 1976 đến 1978, cung cấp thông tin chi tiết về đặc điểm đất vùng ĐBSCL (Đào Cần, 1978) Trong Chương Trình Điều Tra Cơ Bản ĐBSCL giai đoạn 1, bản đồ đất ĐBSCL tỷ lệ 1:250.000 được xây dựng (Vũ Cao Thái, Đỗ Đình Thuận, 1980), tổng quát từ các bản đồ đất trước đó Tuy nhiên, thông tin về các vùng đất Phèn ĐBSCL vẫn chưa được đánh giá đầy đủ và chính xác trong các tài liệu này.
Kể từ năm 1980, nghiên cứu về đất phèn tại ĐBSCL đã được triển khai chi tiết hơn thông qua các chương trình hợp tác quốc tế với các nhà khoa học Chương trình Điều Tra Cơ Bản ĐBSCL giai đoạn 2 (60 – 02 và 60 – B), diễn ra từ năm 1984 đến 1990, đã tiến hành bổ sung và chỉnh lý bản đồ đất của các tỉnh với tỷ lệ 1:100.000 và toàn vùng với tỷ lệ 1:250.000.
Từ năm 2001, Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn đã triển khai Chương trình “Xây dựng và hoàn thiện hệ thống phân loại đất Việt Nam” nhằm thống nhất thông tin và dữ liệu bản đồ đất trên toàn quốc Mục tiêu của chương trình là tạo ra một bảng phân loại đất với hệ thống phân vị, danh pháp và ký hiệu đồng nhất, kế thừa hệ thống phân loại năm 1976 và dễ dàng chuyển đổi sang hệ thống danh pháp quốc tế FAO-UNESCO Tại tỉnh Cần Thơ, chương trình được triển khai từ năm 2002, và đến năm 2005, sau khi tỉnh Cần Thơ được chia tách thành Thành phố Cần Thơ và tỉnh Hậu Giang, dự án chỉnh lý và bổ sung bản đồ đất Thành phố Cần Thơ đã được thực hiện trong khuôn khổ chương trình này.
Các nghiên cứu về đánh giá đất đai ở ĐBSCL và TP Cần Thơ
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về tài nguyên đất ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), nhưng việc đánh giá đất đai một cách hệ thống và tổng hợp chỉ bắt đầu từ đầu thập niên 90 Thông qua việc hợp tác và trao đổi thông tin với các quốc gia khác, phương pháp đánh giá đất của FAO đã được tiếp cận và ứng dụng tại một số khu vực trong cả nước, bao gồm ĐBSCL.
Một nghiên cứu tổng quát về khả năng sử dụng đất tại vùng ĐBSCL đã được thực hiện trong khuôn khổ dự án quy hoạch tổng thể ĐBSCL (VIE-87-031) với sự tham gia của Mensvoorst, Nguyễn Văn Nhân và các cộng sự vào năm 1993 Nghiên cứu này áp dụng phương pháp đánh giá khả năng sử dụng đất của FAO, do chuyên gia Hà Lan hướng dẫn, và được thực hiện tại tỉnh Trà Vinh Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ mới tập trung đánh giá các điều kiện tự nhiên liên quan đến mục tiêu sử dụng đất.
Phương pháp đánh giá đất đai bán định lượng kinh tế của FAO được áp dụng để đánh giá điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội tại một số vùng đất phèn và đất mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long Nghiên cứu này được thực hiện quy mô nhỏ và đã được ghi nhận trong các tài liệu của Nguyễn Văn Nhân (1991) và Lê Quang Trí cùng Nguyễn Văn Nhân (1993).
Năm 1993, Phân Viện Quy Hoạch - Thiết Kế Nông Nghiệp Miền Nam đã thực hiện nghiên cứu đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO tại Đồng Bằng Sông Cửu Long, sử dụng bản đồ tỷ lệ 1:250.000 (Trần An Phong, Nguyễn Văn Nhân, 1993).
Trong tài liệu này, các tác giả đã phân loại đất đai toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) thành 37 đơn vị dựa trên các yếu tố như loại hình thổ nhưỡng, độ sâu tầng phèn, tình trạng xâm nhập mặn và độ sâu ngập Bên cạnh đó, họ cũng chia toàn bộ đồng bằng thành 9 vùng sinh thái nông nghiệp, nhằm phục vụ cho việc quản lý và phát triển bền vững.
Trong luận án tiến sĩ “Đặc điểm đất và đánh giá đất trong sản xuất nông nghiệp của vùng ĐBSCL” (Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Việt Nam, 1996), tác giả Nguyễn Văn Nhân đã trình bày những đặc điểm chung về đất và đánh giá đất đai cho các loại hình sử dụng đất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Cửu Long Ông áp dụng phương pháp của FAO và đề xuất các giải pháp sử dụng đất theo hướng phát triển bền vững.
Kể từ năm 1996, Viện Quy Hoạch và Thiết Kế Nông Nghiệp đã áp dụng phương pháp đánh giá đất đai của FAO trong các dự án quy hoạch phát triển nông nghiệp tại các huyện và tỉnh ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL).
Tại Cần Thơ, các dự án quy hoạch ngành nông nghiệp và ngành hàng đều thực hiện đồng thời việc đánh giá tài nguyên đất và đánh giá thích nghi đất đai, như được nêu trong Quy hoạch ngành Nông nghiệp tỉnh Cần Thơ đến năm 2010 (1996).
Vào năm 2000, dự án xây dựng Atlas điều kiện tự nhiên – kinh tế – xã hội tỉnh Cần Thơ đã được thực hiện bởi Phân Viện Quy hoạch – TKNN miền Nam Mục tiêu của dự án là khái quát hóa hiện trạng và tiềm năng tài nguyên đất đai của tỉnh Cần Thơ, thông qua việc đánh giá tài nguyên đất đai và phân tích các yếu tố liên quan.
Năm 2002, chương trình điều tra, đánh giá thích nghi đất đai nhằm chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông-lâm nghiệp tỉnh Cần Thơ đã được thực hiện song song với chương trình điều tra bổ sung, chính lý đất.
Hoạch Thiết Kế Nông Nghiệp Miền Nam đã thực hiện bản đồ tỷ lệ 1:100.000 cho tỉnh Cần Thơ, trong đó tài nguyên đất đai được đánh giá theo phương pháp FAO Bản đồ đơn vị đất đai tỷ lệ 1:100.000 gồm 25 đơn vị, cùng với bản đồ đánh giá đất đai xác định 10 vùng thích nghi cho 16 loại hình sử dụng đất Đây là nguồn tư liệu kế thừa quan trọng cho các nghiên cứu sau này tại Thành phố Cần Thơ.
Sự sáng tạo của nông dân trong sản xuất nông nghiệp đã dẫn đến sự ra đời của các hệ thống canh tác mới và công trình thủy lợi, góp phần quan trọng vào việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng và cải thiện sản xuất nông nghiệp tại huyện Tuy nhiên, việc nghiên cứu và đánh giá đất đai trước đây chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công, dẫn đến việc cập nhật dữ liệu chậm và không đáp ứng được yêu cầu phát triển theo định hướng kinh tế thị trường Do đó, việc đánh giá khả năng sử dụng tài nguyên đất và xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu đất đai bằng công nghệ GIS là cần thiết Đồng thời, việc xác định và phân tích các hình thức sử dụng đất hợp lý là yếu tố quan trọng trong quy hoạch nông nghiệp và chuyển đổi cơ cấu cây trồng Từ đó, nghiên cứu này sẽ đánh giá khả năng thích nghi đất đai thông qua ứng dụng kỹ thuật GIS và phần mềm ALES, nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình đánh giá đất đai hiệu quả.
NHỮNG KHÁI NIỆM, NGUYÊN TẮC VÀ TIẾN TRÌNH CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI CỦA FAO
Sự ra đời phương pháp đánh giá đất đai của FAO
Vào cuối thập niên 1960, sự phát triển hệ thống đánh giá đất đai ở nhiều quốc gia đã gây khó khăn cho việc trao đổi thông tin Để chuẩn hóa thông tin, năm 1970, hai ủy ban nghiên cứu được thành lập, một ở Hà Lan và một ở FAO, nhằm chuẩn bị cho công việc này Kết quả là dự thảo đầu tiên ra đời vào năm 1972, cùng với các bài viết về hệ thống phân loại đất đai toàn cầu được thảo luận tại hội nghị quốc tế vào tháng 10/1972 ở Wageningen Hầu hết các nguyên tắc trong khung đánh giá đất đai đã được đồng thuận, và một bản tóm tắt ý kiến thảo luận cùng đề xuất từ hội nghị đã được công bố.
Tại hội nghị ở Rome vào tháng 12 năm 1795, các chuyên gia hàng đầu về đánh giá đất đai của FAO như K.J Beek, J Bennema, P.J Mahler và A.J Smyth đã biên soạn lại các ý kiến đóng góp cho bản dự thảo năm 1973, từ đó hình thành nội dung phương pháp đầu tiên của FAO về đánh giá đất đai, được gọi là FAO framework Phương pháp này được công bố vào năm 1976 và đã được bổ sung, chỉnh sửa vào năm 1983.
FAO đã ấn hành nhiều tài liệu hướng dẫn cụ thể về đánh giá đất đai cho các lĩnh vực khác nhau, bao gồm: Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ mưa (1983), Đánh giá đất đai cho nông nghiệp có tưới (1985), Đánh giá đất đai cho đồng cỏ quảng canh (1989), Đánh giá đất đai cho sự phát triển (1990), và Đánh giá đất đai kết hợp với phân tích hệ thống canh tác để quy hoạch sử dụng đất (1992).
Mục tiêu chính của đánh giá đất đai là xác định khả năng thích hợp của các loại đất khác nhau cho các hình thức sử dụng đất cụ thể Các loại đất được thể hiện qua các đơn vị trên bản đồ, được gọi là Đơn vị đất đai Sử dụng đất bao gồm nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy sản và bảo tồn thiên nhiên.
Hướng dẫn của FAO, ngay từ khi công bố, đã được áp dụng trong nhiều dự án phát triển và được các nhà đánh giá công nhận là quan trọng cho sự phát triển của chuyên ngành đánh giá đất đai (C.A Van Diepen et al, 1991) Hiện nay, công tác đánh giá đất đai diễn ra ở nhiều quốc gia và trở thành một phần thiết yếu trong quy trình 10 bước nhằm xây dựng các phương án quy hoạch sử dụng đất cho từng vùng lãnh thổ.
Hình 1.1 Vai trò của đánh giá đất đai trong tiến trình quy hoạch sử dụng đất
(Nguoàn: Guideline for land use planning, FAO, 1993)
Một số khái niệm được sử dụng trong đánh giá đất đai của FAO
Khung FAO sử dụng nhiều khái niệm phong phú liên quan đến đất đai, bao gồm: đất đai, đơn vị đất đai, đặc tính đất đai, chất lượng đất đai và loại hình sử dụng đất đai Dưới đây là một số khái niệm phổ biến trong khung này.
Đất đai là diện tích bề mặt của trái đất, với các đặc tính ổn định và có thể dự đoán theo chu kỳ của sinh quyển, bao gồm không khí, thổ nhưỡng, địa chất, thuỷ văn, và quần thể động thực vật Những thuộc tính này không chỉ là kết quả của hoạt động con người trong quá khứ và hiện tại mà còn ảnh hưởng đáng kể đến việc sử dụng đất đai trong hiện tại và tương lai.
Đơn vị đất đai (LU) hay Đơn vị bản đồ đất đai là những vùng đất có các yếu tố môi trường tự nhiên đồng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng đất Các yếu tố này bao gồm thổ nhưỡng, địa chất, địa hình, thuỷ văn và lớp phủ thực vật.
Đặc tính đất đai (Land characteristic-LC) là các thuộc tính có thể đo đạc hoặc ước lượng, thường được sử dụng để mô tả chất lượng đất và phân biệt giữa các đơn vị đất đai với khả năng sử dụng khác nhau.
Chất lượng đất đai (LQ) là các thuộc tính phức hợp phản ánh mối quan hệ và tương tác giữa nhiều đặc tính của đất Chất lượng đất thường được phân chia thành ba nhóm chính: nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu cầu quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn.
Loại sử dụng đất chính là phân loại cao nhất về cách sử dụng đất ở nông thôn, bao gồm các hình thức như nông nghiệp nhờ mưa, nông nghiệp có tưới, cây hàng năm, cây lâu năm, đất đồng cỏ và đất lâm nghiệp.
Loại hình sử dụng đất (LUT) là dạng sử dụng đất được mô tả chi tiết hơn so với loại sử dụng đất chính Nó có thể bao gồm một loại cây trồng hoặc nhiều loại cây trồng trong những điều kiện kỹ thuật và kinh tế-xã hội nhất định Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm thông tin về sản xuất, thị trường tiêu thụ sản phẩm, đầu tư, lao động, biện pháp kỹ thuật, yêu cầu về cơ sở hạ tầng và mức thu nhập.
Yêu cầu sử dụng đất (LUR) là các điều kiện thiết yếu để thực hiện một hình thức sử dụng đất một cách bền vững và hiệu quả Những điều kiện này bao gồm các yếu tố tự nhiên liên quan đến nhu cầu sinh lý của cây trồng, cùng với yêu cầu về quản lý và bảo tồn đất đai.
Yếu tố hạn chế là các đặc tính hoặc chất lượng của đất đai có tác động tiêu cực đến tiềm năng sử dụng đất cho một loại hình cụ thể Những yếu tố này thường được sử dụng để phân loại và xác định các mức độ thích hợp cho việc sử dụng đất.
Các nguyên tắc trong đánh giá đất đai
Phương pháp của FAO (Framework) đã đề ra 6 nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất đai, bao gồm:
Khả năng thích hợp của đất được đánh giá dựa trên loại hình sử dụng cụ thể, vì mỗi loại hình yêu cầu điều kiện đất đai khác nhau Do đó, một thửa đất có thể rất thích hợp cho một loại cây trồng nhưng lại không phù hợp cho loại cây khác.
Trong đánh giá đất đai, cần so sánh giữa đầu tư (inputs) và thu nhập (outputs) của các loại đất khác nhau Sự khác biệt giữa đất tốt và xấu đối với một loại cây trồng không chỉ dựa vào năng suất thu được mà còn phải xem xét mức đầu tư cần thiết để đạt được năng suất mong muốn Mặc dù cùng một loại hình sử dụng đất, nhưng khi bố trí ở các vùng đất khác nhau, mức đầu tư và thu nhập cũng sẽ khác biệt rõ rệt.
Đánh giá đất đai cần có sự kết hợp đa ngành, bao gồm sự tham gia của các chuyên gia trong lĩnh vực thổ nhưỡng, sinh thái cây trồng, nông học, khí hậu học, kinh tế và xã hội học Điều này là rất cần thiết để đảm bảo quá trình đánh giá được thực hiện một cách toàn diện và chính xác.
Trong đánh giá đất đai, cần xem xét tổng hợp các yếu tố tự nhiên, kinh tế và xã hội Một loại đất phù hợp với cây trồng ở một vùng có thể không thích hợp ở vùng khác do sự khác biệt về chi phí lao động, vốn đầu tư và trình độ kỹ thuật của nông dân.
Đánh giá khả năng thích hợp đất đai cần dựa trên nguyên tắc bền vững, xem xét các nguy cơ xói mòn và các hình thức suy thoái đất khác Những yếu tố này có thể làm giảm các đặc tính hóa học, vật lý và sinh học của đất.
Đánh giá đất đai bao gồm việc so sánh nhiều kiểu sử dụng khác nhau, chẳng hạn như giữa nông nghiệp và lâm nghiệp, các hệ thống canh tác khác nhau, hoặc các loại cây trồng riêng biệt.
Đánh giá đất đai không chỉ đơn thuần là phân tích các yếu tố tự nhiên mà còn cần xem xét các khía cạnh kinh tế - xã hội và tác động môi trường Những thông tin thu được từ quá trình đánh giá này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc quy hoạch sử dụng đất một cách hiệu quả, nhằm xác định mức độ phù hợp của từng vùng đất cho các mục tiêu cụ thể.
Tiến trình đánh giá khả năng thích hợp đất đai
Việc đánh giá đất đai phụ thuộc vào mục tiêu và mức độ chi tiết của nghiên cứu, được chia thành ba giai đoạn chính: (i) Giai đoạn chuẩn bị; (ii) Giai đoạn điều tra thực tế; và (iii) Giai đoạn xử lý số liệu và báo cáo kết quả Mỗi giai đoạn bao gồm ba nhóm công việc riêng biệt.
Nhóm công việc liên quan đến sử dụng đất bao gồm việc điều tra và đánh giá hiện trạng sử dụng đất, nghiên cứu các loại hình và hệ thống sử dụng đất Ngoài ra, cần đánh giá hiệu quả kinh tế và tác động môi trường của các hệ thống này, từ đó lựa chọn các hệ thống và loại hình sử dụng đất có triển vọng để tiến hành đánh giá.
Nhóm công việc liên quan đến đất đai bao gồm nghiên cứu các điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến việc sử dụng đất như khí hậu, loại đất, địa hình và thực vật Công việc này cũng bao gồm việc lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu cho bản đồ đất đai, cũng như khoanh định các đơn vị đất đai nhằm phục vụ cho việc đánh giá hiệu quả sử dụng đất.
Nhóm công việc liên quan đến đất đai và sử dụng đất tập trung vào việc so sánh và kết hợp yêu cầu sử dụng đất với chất lượng đất đai Mục tiêu là phân định các mức độ thích hợp của các đơn vị đất đai cho từng loại hình sử dụng, nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất.
Các bước thực hiện đánh giá đất đai được trình bày trong sơ đồ tổng quát (hình 1.2)
- Thảo luận ban đầu về nội dung, phương pháp; lập kế hoạch; phân loại và xác định các nguồn tài liệu có liên quan
Thu thập và kế thừa tài liệu chuyên ngành liên quan đến đất và sử dụng đất là rất quan trọng, bao gồm các yếu tố như khí hậu, địa chất, địa hình địa mạo, thổ nhưỡng và số liệu thống kê về hiện trạng sử dụng đất.
Điều tra thực địa về tình hình sử dụng đất và hiệu quả sản xuất của các loại hình sử dụng đất là cần thiết để xác định loại hình sử dụng đất tiềm năng, phù hợp với mục tiêu phát triển, điều kiện sinh thái và bối cảnh kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.
Nghiên cứu các yếu tố môi trường tự nhiên có liên quan đến sản xuất nông nghiệp giúp phân lập và xác định các đặc tính đất đai ảnh hưởng đến việc sử dụng đất Việc khoanh định các đơn vị đất đai trên bản đồ là bước quan trọng trong quá trình này.
Dựa vào yêu cầu sinh thái của cây trồng và đặc điểm môi trường tự nhiên, chúng ta có thể xác định các yêu cầu về đất đai cho các loại hình sử dụng đất được đánh giá.
Kết hợp chất lượng đất đai với yêu cầu sử dụng của các loại hình đất giúp xác định mức độ phù hợp của đất cho từng loại hình sử dụng.
Dựa trên kết quả đánh giá thích hợp đất đai để đề xuất bố trí sử dụng đất
3 Lập kế hoạch nghiên cứu
MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN ẹũa chaá t ẹũa hìn h
Sản xuất Noâng - Laâm - Thuûy ĐẤT (SOIL)
- Đơn vị bản đồ đất ĐẤT ĐAI (LAND)
- Lựa chọn các chỉ tiêu
- Xây dựng bản đồ đất đai
LOẠI HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT
- Loại hình sử dụng đất chính
- Loại hình DDĐ chi tiết
YÊU CẦU SỬ DỤNG ĐẤT - Yêu cầu sử dụng á
SO SÁNH CHẤT LỰƠNG ĐĐ VỚI YÊU CẦU SỬ DỤNG ĐẤT ẹAI
- Đánh giá tác động môi trường ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH
XÁC ĐỊNH TIỀM NĂNG ĐẤT ẹAI
TOÅNG KEÁT a Các loại bản đồ b Báo cáo kết quả
Hình 1.2 Sơ đồ các bước tiến hành đánh giá đất đai
(Phỏng theo FAO, 1976; D.Dent and A.Young, 1986)
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS (GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM) VÀ ALES (AUTOMATIC LAND EVALUATION SYSTEM) TRONG ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN ĐẤT ĐAI
Khái quát việc ứng dụng GIS
Hiện nay, mô hình hoá kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) đang được áp dụng rộng rãi để đánh giá tài nguyên đất đai, dự báo giá trị và tiềm năng của đất Việc tích hợp này mang lại nhiều lợi ích đáng kể trong lĩnh vực đánh giá đất đai GIS đóng vai trò trung tâm trong quá trình này, như được thể hiện trong hình 1.2 Nguồn dữ liệu cho hệ thống thông tin địa lý có thể được thu thập từ việc lấy mẫu ngoài đồng, kết quả từ phép nội suy không gian và phân tích ảnh viễn thám.
Kỹ thuật GIS tận dụng khả năng lưu trữ, xử lý, phân tích và mô hình hóa để tạo ra nhiều khả năng vượt trội Đầu tiên, nó cho phép chồng xếp và tổng hợp nhiều lớp thông tin chuyên đề với số lượng lớn trong cùng một khu vực Thứ hai, GIS cung cấp thông tin mới thông qua các mô hình tính toán toán học Cuối cùng, kỹ thuật này hỗ trợ quản lý và lưu trữ các cấu trúc dữ liệu đa dạng và phức tạp với quy mô lớn.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép cập nhật dữ liệu dễ dàng và kết nối với các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu khác Khả năng này giúp GIS khai thác các thuộc tính không gian và phi không gian để đáp ứng các câu hỏi và yêu cầu cụ thể về một khu vực Do đó, GIS đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và quản lý đất đai.
Sự phát triển của phần mềm GIS chuyên ngành đã thúc đẩy ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu đất đai, nhưng việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho phân tích phụ thuộc vào độ tin cậy của dữ liệu nền Hiện nay, việc ứng dụng chưa đồng bộ và dữ liệu lưu trữ chưa thống nhất, ảnh hưởng đến chất lượng đầu ra hỗ trợ ra quyết định Do đó, cần thiết phải xây dựng chiến lược công nghệ thông tin quốc gia để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp và trao đổi thông tin giữa các ban ngành.
In the field of land evaluation, various computer programs such as ALES (Automated Land Evaluation System), MicroLEIS 2000, and AEZWIN are currently utilized worldwide, often integrated with GIS technology to enhance land assessment and crop ecological zoning Notably, the Integrated Land Evaluation System (ILES) is under development and aims to become a more robust tool for land evaluators in the future.
Chương trình ALES đã được áp dụng trong việc đánh giá đất nhằm quy hoạch sử dụng đất cho các tỉnh Tây Nguyên, thông qua dự án hợp tác giữa Viện Quy Hoạch và Thiết Kế Nông Nghiệp và Trường Đại học Katholic, Leuven Dự án này, với sự tham gia của các chuyên gia như Trần Văn Huệ, Trần An Phong, Nguyễn Khang và D D’Haeze, đã chỉ ra những lợi ích trong việc kết nối thông tin giữa mô hình hóa và hệ thống GIS.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã áp dụng chương trình ALES (phiên bản 4.65d) kết hợp với kỹ thuật GIS để đánh giá đất đai tại TP Cần Thơ, đây là điểm đóng góp mới của đề tài Mặc dù còn nhiều vấn đề cần hoàn thiện, đặc biệt trong việc xây dựng mô hình đánh giá, nhưng các kết quả đạt được cho thấy đây là công cụ hữu ích cho những người làm công tác đánh giá đất đai.
Khái quát Hệ thống đánh giá đất tự động (Automated land evaluation system - ALES)
ALES là phần mềm đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO, hiện đang sử dụng phiên bản 4.65 mới nhất Phần mềm này không chứa dữ liệu về đất hay sử dụng đất, mà là khung để các nhà đánh giá đất thể hiện ý kiến của họ dựa trên thông tin liên quan đến mục tiêu và điều kiện của khu vực nghiên cứu Một chương trình đánh giá đất đai với ALES thường bao gồm ba nhóm người: (1) Xây dựng mô hình, (2) Chuyên gia sử dụng đất, và (3) Sử dụng mô hình.
Cấu trúc ALES có 7 hợp phần [36]:
(1) Khung kiến thức cơ bản (A framework for a knowledge base) mô tả các loại hình sử dụng đất cả về mặt tự nhiên và kinh tế
(2) Khung cơ sở dữ liệu (A framework for a database) mô tả các vùng đất đai được đánh giá
Cơ chế suy luận có khả năng tính toán mức độ thích nghi tự nhiên và kinh tế cho từng loại hình sử dụng đất trên mỗi đơn vị đất đai.
(4) Phương tiện giải thích (An explanation facility) giúp những người xây dựng mô hình hiểu rõ về các mô hình của mình
(5) Phương thức tra cứu (A consultation mode) giúp người sử dụng (không chuyên) tham khảo các thông tin có liên quan đến sử dụng đất thông qua lệnh WHY?
(6) Làm báo cáo (A report generator) có khả năng xuất các báo cáo ra màn hình, máy in hay các file
Module nhập/xuất trong ALES cho phép kết nối và trao đổi dữ liệu với cơ sở dữ liệu bên ngoài Đặc biệt, ALES đã phát triển module ALIDRIS để tích hợp dữ liệu raster từ IDRISI GIS.
ALES không phải là phần mềm GIS và không thể trực tiếp biểu diễn kết quả lên bản đồ Tuy nhiên, ALES có khả năng phân tích các thuộc tính của bản đồ đơn vị đất đai, được xây dựng tương thích với cơ sở dữ liệu của nó Đề tài này tập trung vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai trên phần mềm GIS và tích hợp với ALES để đánh giá đất đai, từ đó biểu diễn các bản đồ kết quả dưới dạng dữ liệu vector.
ALES đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO: Trong ALES, đánh giá đất đai được tiến hành theo các bước sau (hình 1.4):
(1) Xác định mục đích và phương tiện thực thi
(2) Xác định quy mô, tỷ lệ vùng nghiên cứu
Để đánh giá tình hình sử dụng đất, cần xác định các loại hình sử dụng đất dựa trên hiện trạng và các loại hình tiềm năng trong khu vực.
(4) Trên cơ sở các loại hình sử dụng đất có triển vọng, chọn lựa các chất lượng đất đai theo yêu cầu của loại hình sử dụng đất
(5) Trên cơ sở chất lượng đất đai, xác định các tính chất đất đai dùng làm yếu tố chẩn đoán cho các loại hình sử dụng đất
(6) Thu thập các dữ liệu cần thiết, kiểm tra ngoài thực địa để bổ sung
(7) Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai và cơ sở dữ liệu theo yêu cầu đánh giá đất
(8) Xây dựng mô hình đánh giá đất đai
(9) Máy tính xử lý và đánh giá
(11) Báo cáo kết quả với người sử dụng
(12) Giúp đỡ dự án và tiếp nhận những bổ sung từ dự án
Xác định đối tượng và phương tiện thực thi
Xác định các loại hình sử dụng đất (LUTs)
Xác định quy mô và tỉ lệ vùng được đánh giá
Xác định yêu cầu sử dụng đất (LUR) của các LUT
Xác định các tính chất đất đai (LCs) dùng làm yếu tố chẩn đoán cho các LUT
Xác định nguồn tài liệu và khảo sát nếu cần thiết
Nhập thuộc tính đất đai vào bảng dữ liệu và bản đồ
Xây dựng Mô hình đánh giá đất
Máy tính xử lý và đánh
Xem xeựt, ủieàu chổnh keỏt û
Báo cáo kết quả với người sử dung
Hình 1.4: Sơ đồ đánh giá đất đai trong ALES [45]
Nguoàn: Theo David G Rossiter and R Van Wambeke 1997 ALES version 4 65 User’s
Các bước trong sơ đồ (hình 1.4) tương tự như quy trình đánh giá đất đai của FAO (hình 1.2), với điểm khác biệt là thay vì so sánh chất lượng đất với yêu cầu sử dụng đất, bước 8 tập trung vào việc xây dựng mô hình cho máy tính xử lý, nhằm đưa ra kết quả đánh giá thích nghi đất đai.
Phương pháp tích hợp ALES và GIS trong đánh giá đất đai
2.2.9.1 Xây dựng mô hình đánh giá đất đai trong ALES
Trong ALES, thuật ngữ "mô hình" đề cập đến quy trình ra quyết định hơn là quá trình mô hình hóa Mô hình đánh giá đất đai trong ALES dựa trên các yếu tố chẩn đoán từ chuyên gia, nhằm xác định mức độ thích nghi của các loại hình sử dụng đất.
Xây dựng mô hình trong ALES gồm các bước như sau:
Để đánh giá các loại hình sử dụng đất (LUT), cần thực hiện điều tra khảo sát hiện trạng sử dụng đất trong vùng nghiên cứu và thảo luận với các chuyên gia cùng người sử dụng đất như nông dân Những người xây dựng mô hình sẽ lựa chọn các loại hình LUT chính để đưa vào mô hình đánh giá.
Để đánh giá hiệu quả kinh tế của các LUT, người xây dựng mô hình cần thu thập thông tin liên quan như đầu tư, lãi suất, thu nhập, lợi nhuận và tỷ lệ lợi nhuận/chi phí.
Để xác định các yêu cầu sử dụng đất (LUR) cho các loại sử dụng đất (LUT) đã chọn, cần tham khảo ý kiến từ các chuyên gia Qua đó, chúng ta sẽ xác định được LUR phù hợp cho từng LUT.
Thu thập và nhập liệu về các đặc tính tự nhiên của đất đai là bước quan trọng trong việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai Các tính chất này không chỉ giúp xác định loại đất mà còn là các yếu tố quyết định trong bảng yêu cầu sử dụng đất.
Xác định các tính chất đất đai (LC) là bước quan trọng để đánh giá đất đai, dựa trên các LUR của các LUT đã xác định ở bước 3 Các LC hiện có và LQ có ảnh hưởng đến khả năng thích nghi của LUT sẽ được xác định, và những yếu tố này sẽ tham gia trực tiếp vào việc xây dựng cây quyết định ở bước tiếp theo.
Xây dựng các cây quyết định liên quan đến LQ/LC và LUR là bước quan trọng trong mô hình hóa, trong đó cần tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong lĩnh vực nông học, kinh tế và xã hội Việc ra quyết định thích nghi một cấp có thể hoàn toàn dựa vào kiến thức chuyên môn của họ Đánh giá sự thích nghi của đất đai tự nhiên và kinh tế là yếu tố then chốt trong quá trình này.
Kết quả đánh giá thích nghi tự nhiên xác định tính phù hợp của từng đơn vị đất đai đối với các loại hình sử dụng đất Tuy nhiên, khi so sánh các loại hình sử dụng đất có cùng cấp độ thích nghi trên cùng một đơn vị đất, yếu tố kinh tế trở nên quan trọng ALES thực hiện đánh giá thích nghi tự nhiên trước, sau đó là đánh giá thích nghi kinh tế; những loại hình sử dụng đất không đạt yêu cầu về thích nghi tự nhiên sẽ không được xem xét về mặt kinh tế.
Đánh giá thích nghi tự nhiên trong ALES được phân loại theo các cấp độ thích nghi như sau: rất thích nghi (S1), thích nghi trung bình (S2), ít thích nghi (S3), không thích nghi hiện tại (N1), và không thích nghi vĩnh viễn (N2), tương tự như hướng dẫn của FAO.
Đánh giá thích nghi đất đai (LC) dựa vào tính chất đất đai (S) cho thấy mối quan hệ hàm số giữa chúng, trong đó mỗi tính chất đất đai tương ứng với một lớp thích nghi cụ thể.
SLMU, LUT = f LUT({LC}LMU) (1)
Hàm số xét thích nghi của từng loại hình sử dụng đất (LUT) trên mỗi đơn vị đất đai (LMU) được xác định dựa trên tính chất đất đai (LC) của từng LMU.
- SLMU, LUT: Thích nghi của từng loại hình sử dụng đất xét trên từng đơn vị đất ủai, S = { S1, S2, S3, N1, N2}
- {LC}LMU: Tính chất đất đai của LMU
Đánh giá thích nghi dựa vào chất lượng đất đai (LQ) cho thấy mối quan hệ giữa thích nghi đất đai (S) và LQ là một hàm số Chất lượng đất đai được hình thành từ nhiều tính chất khác nhau, vì vậy hàm số (1) có thể được phân tích thành hai hàm số riêng biệt, f1 và f2.
S LMU, LUT = f 1 LUT ({LQ} LMU ) (2)
LQLMU,LUT = f2 LUT, LUR ({LC}LMU, LUR), ∀LQ∈ {LUR}LUT (3)
LUR LUT là các yêu cầu sử dụng đất mà ALES sẽ đối chiếu với chất lượng đất đai để xác định mức độ thích nghi của đất với các nhu cầu sử dụng.
- {LC}LMU, LUR: tính chất được dùng để xác định chất lượng đất đai tương ứng với yêu cầu sử dụng đất (LUR) của loại hình sử dụng đất
- f2 LUT, LUR: hàm xác định chất lượng đất đai tương ứng với yêu cầu sử dụng đất của loại hình sử dụng đất
- LQLMU,LUT: chất lượng đất đai của LMU tương ứng với LUT
- f1 LUT: là hàm xác định mức thích nghi của LUT theo chất lượng đất đai (LQ) (SLMU, LUT) là hàm hợp f1 và f2: SLMU, LUT = f1 LUT ° {f2 LUT, LUR}
Hàm f1 và f2 được áp dụng như phương pháp hạn chế lớn nhất để đánh giá chất lượng đất đai (LQ), trong đó LQ chịu ảnh hưởng chủ yếu từ tính chất hạn chế nhất (hàm f2) Thích nghi đất đai (S) được xác định dựa trên LQ hạn chế nhất (hàm f1) theo nghiên cứu của Beek (1978) Phương pháp này đã được triển khai thành công ở nhiều quốc gia trên toàn thế giới.
Phương pháp truyền thống gặp hạn chế lớn khi không xem xét sự tương tác giữa các LQ/LC, dẫn đến việc đánh giá mức độ thích nghi tự nhiên của các LUT một cách độc lập Để khắc phục điều này, mô hình ALES đã áp dụng cây quyết định, cho phép thể hiện sự tương tác giữa các LQ/LC, từ đó cải thiện độ chính xác trong việc đánh giá khả năng thích nghi đất đai.
(b) Đánh giá đất đai thích nghi kinh tế [36, 38]