ĐÁNH GIÁ môi TRƯỜNG đất và nước PHỤC vụ QUY HOẠCH sản XUẤT CHÈ AN TOÀN ở THÁI NGUYÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG --- NGUYỄN HÙNG CƯỜNG ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC PHỤC VỤ QUY HOẠCH SẢN XUẤT CHÈ AN TOÀN Ở THÁI NGUYÊN CHUYÊN N

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

-

NGUYỄN HÙNG CƯỜNG

ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC PHỤC VỤ QUY HOẠCH SẢN XUẤT CHÈ AN TOÀN Ở THÁI NGUYÊN

CHUYÊN NGÀNH: MÔI TRƯỜNG TRONG PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

MÃ SỐ: CHUYÊN NGÀNH ĐÀO TẠO THÍ ĐIỂM

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - NĂM 2014

Công trình được hoàn thành tại: Trung tâm Nghiên cứu Tài Nguyên

và Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Lê Thái Bạt

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Trung tâm Thông tin Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Đất đai là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế, quỹ đất dành cho sản xuất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp, đất có khả năng khai hoang mở rộng diện tích đất nông nghiệp cũng rất khan hiếm Do vậy, việc sử dụng

có hiệu quả quỹ đất này trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững đang ngày càng trở nên cấp thiết, quan trọng

Chè có lợi thế so với các loại cây trồng khác về hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường Tuy nhiên đến nay hiệu quả do cây chè mang lại cho người trồng chè Việt Nam và ở Thái Nguyên chưa cao, nguyên nhân có nhiều song vấn đề đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm vẫn là trở ngại lớn cho chè Việt Nam khi xuất khẩu Trước thực tiễn sản xuất và yêu cầu của thị trường, việc thực hiện đề tài

nghiên cứu ”Đánh giá môi trường đất và nước phục vụ quy hoạch

sản xuất chè an toàn ở Thái Nguyên” là rất cần thiết, đáp ứng được

yêu cầu của sản xuất chè sạch, chè an toàn và đòi hỏi của thị trường xuất khẩu mặt hàng này của Thái Nguyên nói riêng và chè toàn quốc nói chung trong điều kiện Việt Nam đã hội nhập kinh tế quốc tế

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá khả năng thích hợp của đất đai, đảm bảo có địa điểm thích hợp, không bị ô nhiễm kim loại nặng để quy hoạch vùng sản xuất, chế biến, kinh doanh chè an toàn theo VietGAP bền vững trên toàn bộ chuỗi cung ứng

- Nghiên cứu xây dựng bộ chỉ số theo dõi, đánh giá sản phẩm chè an toàn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: (i) Đặc điểm các loại đất trồng chè

có trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên; (ii) Đánh giá, phân tích chất lượng môi trường đất trồng, nước tưới chè; (iii) Các điều kiện sản xuất chè phục vụ xây dựng bộ chỉ số chè an toàn

- Phạm vi nghiên cứu: Luận án được tiến hành nghiên cứu trong gần 05 năm tại vùng tập trung gồm các huyện: Đại Từ, Phú Lương, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Định Hoá và Thành phố Thái Nguyên

4 Ý nghĩa của đề tài

- Góp phần bổ sung cơ sở khoa học ứng dụng phương pháp đánh giá đất của FAO để đánh giá mức độ thích nghi cho chè có tích

hợp yếu tố sản xuất an toàn (môi trường đất , nước và phân hạng

thích hợp đất đai trồng chè) trong công tác quản lý sản xuất chè an

toàn ở tỉnh Thái Nguyên nói riêng và các vùng chè Việt Nam có điều kiện sinh thái tương đồng nói chung

- Kết quả nghiên cứu của luận án cũng góp phần định hướng cho các nhà quản lý, các nhà khoa học tham khảo tiếp tục nghiên cứu sâu về chè, chè an toàn

5 Nội dung nghiên cứu

Nội dung luận án bao gồm: (i) Đánh giá đặc điểm các loại đất trồng chè của tỉnh Thái Nguyên; (ii) Đánh giá môi trường đất trồng và nước tưới chè của vùng nghiên cứu; (iii) Đề xuất quy hoạch vùng sản xuất chè an toàn bền vững cho tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020; (iv) Nghiên cứu xây dựng bộ chỉ số phát triển chè an toàn (PTSI) cho mặt hàng chè vùng nghiên cứu; (v) Đề xuất một số nhóm

giải pháp chủ yếu thực hiện quy hoạch phát triển bền vững mặt hàng chè an toàn ở Thái Nguyên

6 Đóng góp mới của luận án

- Đánh giá thích hợp đất đai cho cây chè có lồng ghép, tích hợp một số yếu tố về chất lượng môi trường đất trồng và nước tưới Phân tích tương quan giữa một số đặc điểm đất (đất Fk), (đất Fs), (đất Fp) và năng suất chè bằng phần mềm PASS 2011, đã xác định được đóng góp của tổng chỉ tiêu đến năng suất chè và đề xuất sử dụng phân bón hợp lý đối với từng loại đất Làm cơ sở đề xuất quy hoạch vùng sản xuất chè an toàn, bền vững ở tỉnh Thái Nguyên

- Nghiên cứu xây dựng Bộ chỉ số an toàn cấp tỉnh (PTSI) cho các cấp quản lý Nhà nước theo dõi, đánh giá sản phẩm chè an toàn

7 Cấu trúc của luận án

Luận án bao gồm 194 trang, ngoài phần mở đầu (4 trang); kết luận và khuyến nghị (3 trang); danh mục các công trình khoa học

có liên quan (1 trang); tài liệu tham khảo (16 trang) và phụ lục (58 trang), các nội dung chính được trình bày trong 03 chương:

Chương 1: Cơ sở khoa học của đề tài và tổng quan tài liệu (29 trang)

Chương 2: Địa điểm, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu (19 trang)

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận (59 trang)

Chương 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI VÀ TỔNG

QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học

Đất không phải là một nguồn tài nguyên “có thể phục hồi lại được” hoàn toàn, trong nhiều trường hợp sự “phục hồi lại” của tài nguyên này có những hạn chế nhất định Các thành phần của đất có thể bị thoái hoá về chất lượng bản chất hoặc về giá trị kinh tế do hoạt động trực tiếp, gián tiếp của con người hoặc do các quá trình

tự nhiên Việc xác định các quá trình, yếu tố, nguy cơ gây ô nhiễm, thoái hoá đất và đánh giá chất lượng môi trường đất nhằm chỉ ra khả năng của đất đối với sản xuất sinh thái bền vững, tăng cường sự phát triển của cây trồng và vật nuôi nhằm quản lý tài nguyên bền vững là rất quan trọng

Hiện nay, sử dụng hợp lý tài nguyên đất và nước được coi là một bộ phận hợp thành chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững nói riêng và phát triển bền vững nói chung Với những phương thức

sử dụng đất không hợp lý, lớp phủ thực vật thay đổi cùng với các quá trình thổ nhưỡng đặc trưng như xói mòn, rửa trôi do tác động của các yếu tố môi trường sẽ làm cho đất bị mất dinh dưỡng và suy thoái Điều này có nghĩa là việc sử dụng đất phải phù hợp với điều kiện sinh thái của khu vực và để hạn chế những tác động suy thoái của các yếu tố môi trường Do đó, việc chọn và trồng những cây bản địa như cây chè là cây trồng đã rất phù hợp với điều kiện sinh thái của nhiều địa phương cũng là một hướng nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên đất đồi núi của Việt Nam nói chung và của tỉnh Thái Nguyên nói riêng

1.2 Tổng quan tài liệu

Luận án trình bày các nghiên cứu nổi bật của các tác giả ngoài nước về phân loại đất, đánh giá đất theo FAO, đặc biệt là các nghiên cứu về đất trồng chè của Liên Xô (cũ); các nghiên cứu về môi trường đất, nước, ảnh hướng đến nông nghiệp nói chung và cây chè nói riêng trên thế giới

Các công trình nghiên cứu của các tác giả trong nước nghiên cứu về cây chè, sinh trưởng, phát triển, mô hình chè, đánh giá chất lượng đất đai cho cây chè…nhưng chủ yếu vẫn nghiên cứu trên quy

mô nhỏ, tập trung vào các giải pháp kinh tế, kỹ thuật phục vụ sản xuất chè mà chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu về môi trường đất trồng và nước tưới chè quy mô rộng Đánh giá môi trường, nhất là môi trường đất trồng và nước tưới cho cây chè cũng chưa được nghiên cứu, làm rõ Để phát triển vùng chè an toàn hàng hóa tập trung quy mô lớn, việc đi sâu nghiên cứu đánh giá môi trường đất trồng, nước tưới chè một cách hệ thống, tổng thể, xác định được ảnh hưởng của chúng đến chất lượng chè và quy hoạch vùng sản xuất chè

an toàn theo VietGAP là một vấn đề có ý nghĩa thực tiễn sâu rộng và cấp bách cho ngành nông nghiệp của tỉnh Thái Nguyên nói chung và cây chè hàng hóa nói riêng và nghiên cứu này có thể ứng dụng, triển khai đánh giá môi trường đất, nước tương tự cho mặt hàng chè ở các tỉnh có cùng điều kiện sinh thái tương đồng của vùng Trung du miền núi Bắc Bộ nói chung Góp phần phát triển bền vững cây chè, chè an toàn và đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người trồng chè

Chương 2 ĐỊA ĐIỂM, PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm nghiên cứu

Địa điểm nghiên cứu được lựa chọn là vùng trồng chè tập trung gồm các huyện: Đại Từ, Phú Lương, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Định Hoá và Thành phố Thái Nguyên

2.2 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp luận

a) Cách tiếp cận (Approach): Nghiên cứu sử dụng cách tiếp cận hệ thống, tổng hợp để đạt được mục tiêu chính là đề xuất quy hoạch vùng sản xuất nông nghiệp an toàn (trong đó có chè) gắn với phát triển kinh tế - xã hội bền vững ở tỉnh Thái Nguyên

Nghiên cứu cũng sử dụng cách tiếp cận sinh thái (các yếu tố môi trường đất trồng, nước tưới) Đây là các yếu tố chính ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp của Thái Nguyên nói chung và cây chè nói riêng, có quan hệ đến sử dụng đất hợp lý và là điểm chìa khóa trong phân tích, đánh giá các điều kiện tự nhiên có tác động đến đất và sự phân hóa các vùng sinh thái nông nghiệp Phân tích đánh giá mối quan hệ biện chứng giữa các yếu tố tự nhiên với nhau và giữa các yếu tố tự nhiên với điều kiện kinh tế - xã hội nhằm giải quyết tốt mối quan hệ giữa khai thác tài nguyên, phục vụ phát triển kinh tế nông nghiệp

Tùy từng nội dung nghiên cứu mà Luận án có thể áp dụng tổng hợp cả 02 cách tiếp cận hệ thống (tiếp cận từ trên xuống và tiếp cận từ dưới lên) Phương pháp tiếp cận thứ nhất là phương pháp

truyền thống được áp dụng trong nghiên cứu đất, môi trường đất, nước, phân hạng thích hợp đất đai còn phương pháp tiếp cận từ dưới lên hay còn gọi là tiếp cận ngang được áp dụng trong việc điều tra đánh giá hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng kinh tế - xã hội và lựa chọn các mô hình kinh tế sinh thái (mà các nghiên cứu trước đó là

mô hình chè an toàn quy mô nhỏ) Như vậy, với cách tiếp cận này vấn đề nghiên cứu của đề tài được coi là mới và toàn diện mang tính tổng hợp

b) Câu hỏi nghiên cứu: Các vấn đề nghiên cứu trong Luận án này được thực hiện nhằm trả lời các câu hỏi nghiên cứu chính sau: (i) Đặc điểm đất trồng chè có đảm bảo được yêu cầu sản xuất chè theo VietGAP ? (ii) Môi trường đất trồng và nước tưới chè có đảm bảo yêu cầu sản xuất chè theo VietGAP? (iii) Các giải pháp hiệu quả nào để phát triển bền vững vùng sản xuất chè theo VietGAP

c) Giả thuyết nghiên cứu (Hypothese): Luận án dựa trên 2 giả thuyết sau:

(i) Đánh giá các yếu tố đất trồng, nước tưới, phân hạng thích hợp đất đai cho cây chè ở quy mô hệ thống, liên ngành để đề xuất quy hoạch vùng sản xuất chè an toàn bền vững;

(ii) Kết quả đánh giá mức độ thích hợp cho chè có tích hợp

yếu tố sản xuất an toàn (môi trường đấ trồng, nước tưới) là cơ sở

khoa học và thực tiễn để đề xuất quy hoạch vùng sản xuất chè an toàn bền vững góp phần phát triển kinh tế - xã hội, môi trường cho đồng bào các dân tộc tỉnh Thái Nguyên

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Nhiều phương pháp và những kỹ thuật đã được áp dựng trong nghiên cứu này Dưới đây sẽ thống kê một số phương pháp chính được ứng dựng cho nghiên cứu

a) Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp và thứ cấp:sử dụng

để thu thập các thông tin, mẫu đất trồng, mẫu nước tưới chè, phỏng vấn nông hộ và các cơ quan quản lý trên địa bàn và hệ thống hóa cơ

sở lý luận và thực tiễn của luận án

b) Phương pháp đánh giá đất dựa trên việc kết hợp giữa hệ thống thông tin địa lý (GIS) với phần đánh giá đất đai tự động (ALES): sử dụng để đánh giá khả năng thích hợp của đất đai, để phân hạng mức độ thích hợp đất đai đối với cây chè nhằm quy hoạch

sử dụng đất vùng trồng chè an toàn đạt hiệu quả kinh tế cao, bền vững, bảo vệ môi trường sinh thái

c) Phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Pass 2011: đánh giá tương quan các chất dinh dưỡng có trong đất ảnh hưởng đến năng suất cây chè, qua đó nhằm đánh giá, rút ra quy trình cung cấp dinh dưỡng cho cây chè đạt hiệu quả cao nhất

Giả sử một ngành hàng nào đó (sản xuất chè) có các tác nhân: X1, X2 Xp (trong trường hợp của luận án là các yếu tố lý, hóa học đất) cùng tạo nên một kết quả chung ký hiệu là Y (trong trường hợp nghiên cứu của luận án là năng suất chè) Chúng ta có thể

sử dụng phương pháp phân tích đường: (i) Giữa các Xj có thể tương quan với nhau và chúng đều là nguyên nhân gây ra nên kết quả Y; (ii) Yếu tố ngẫu nhiên R cũng ảnh hưởng đến kết quả Y; (iii) aj là

hiệu quả trực tiếp của Xj lên Y; (iv) bj là hiệu quả gián tiếp từ Xj thông qua Xi khác để tác động lên Y

Bài toán đặt ra là phải đánh giá hiệu quả trực tiếp và gián

tiếp từ các Xj lên Y Ứng dụng phần mềm PASS 2011 để phân tích

mối tương quan giữa các yếu tố X1, X2, Xp đối với Y Áp dụng ma trận và thuật toán này vào đánh giá phân tích 07 chỉ tiêu có tầm quan trọng nhất đối với cây chè trên các loại đất trồng chè chính là đất nâu

đỏ trên đá macma bazơ và trung tính (Fk), đất đỏ vàng trên đá phiến sét (Fs), đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fp) Trong trường hợp này là phân tích tác động của các yếu tố lý hóa học đất lên năng suất chè:

- Bước 1 Nhập các số liệu vào máy, số dòng là số mẫu phân

tích đại diện cho vườn chè được đánh giá, số cột là số yếu tố phân tích (7 chỉ tiêu lý hóa học đất)

- Bước 2 Kết quả xử lý, tính toán ra 5 bảng số liệu, phân tích

các kết quả trong từng bảng để tìm mối tương quan giữa các yếu tố:

(i) Ma trận số liệu về độ lệnh; (ii) Ma trận phương sai hiệp phương

sai: (iii) Kết quả ma trận tương quan; (iv) Ma trận hiệu quả và Ma trận tổng hiệu quả Kết quả tính toán được luận giải rõ ở bảng Ma trận tổng hiệu quả trên từng loại đất trồng chè

d) Phương pháp phân tích hệ thống và phương pháp chuyên gia để đề xuất sử dụng đất đai: đề xuất sử dụng đất, biện pháp sử dụng hợp lý tài nguyên đất đai có lồng ghép yếu tố an toàn và tham vấn các chuyên gia để xây dựng bộ chỉ số (PTSI) cho phát triển chè

an toàn tỉnh Thái Nguyên

e) Phương pháp đánh giá đất theo FAO: dựa trên cơ sở phân hạng đất thích hợp, cơ sở của phương pháp này là sự so sánh giữa

yêu cầu sử dụng đất với chất lượng đất, gắn với phân tích các khía

cạnh kinh tế, xã hội và môi trường để lựa chọn phương án sử dụng

đất tối ưu

f) Phương pháp phân tích mẫu: xác định tính chất vật lý đất

Trong nghiên cứu này không nêu quy trình phân tích các thông số cụ

thể, các quy trình tiêu chuẩn cho phương pháp phân tích mẫu đất và mẫu

nước theo hướng dẫn của Bộ Nông nghiệp & PTNT quy định mức

giới hạn tối đa cho phép của các chỉ tiêu kim loại nặng trong đất (05

chỉ tiêu) là As, Cd, Cu, Pb, Zn và trong nước tưới (04 chỉ tiêu) là Hg,

Cd, As, Pb

g) Phương pháp tổng hợp xây dựng bộ chỉ số an toàn cấp

tỉnh (PTSI) cho mặt hàng chè: PTSI là chỉ số đo lường công tác sản

xuất, điều hành quản lý sản xuất sản phẩm nông nghiệp theo hướng

an toàn (sạch) kể từ khâu sản xuất, chế biến, bảo quản, phân phối

tiêu thụ, đầu tư cơ sở vật chất và nhân lực quản lý Nhà nước và kể

cả đầu tư xây dựng thương hiệu và maketting và sản phẩm chè

2 Chỉ số về sơ chế, chế

biến và/hoặc bảo quản II

Giá trị trung bình của 4 chỉ số cấp 2

3 Chỉ số về hoạt động thu

Giá trị trung bình của 4 chỉ số cấp 2

Ở tỉnh Thái Nguyên chủ yếu có các nhóm và các loại đất: đất phù sa (P) gồm: đất phù sa không được bồi chua (Pc), đất phù sa ngòi suối (Py); đất đỏ vàng (F), gồm: đất nâu đỏ trên đá macma bazơ

và trung tính (Fk), đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs), đất nâu tím trên đá sét tím (Fe), đất vàng đỏ trên đá macma axit (Fa), đất vàng nhạt trên đá cát (Fq), đất nâu vàng trên phù sa cổ (Fp); đất thung lũng (D) và đất khác (N) trên diện tích trồng chè (18.500 ha)