Đánh giá đa tiêu chí thích nghi đất đai trên quy mô không gian xem xét một cách toàn diện vị trí đồng thời định lượng mức độ thích nghi và diện tích cho từng loại hình cây trồng cụ thể. Mục tiêu của nghiên cứu này là thành lập bản đồ thích nghi đất đai cho việc canh tác cây cà phê tại tỉnh Đắk Lắk dựa trên 7 loại hình dữ liệu không gian gồm độ cao, độ dốc, nhiệt độ, lượng mưa, loại đất, tầng dầy, và thành phần cơ giới.
Phương pháp phân tích thứ bậc Analytical Hierarchy Process (AHP) được áp dụng để xác định trọng số cho từng yếu tố ảnh hưởng, cũng như cho từng loại hình thuộc tính trong mỗi yếu tố. Bản đồ phân vùng thích nghi đất đai và số liệu thống kê đã chỉ ra cơ cấu diện tích cà phê tại tỉnh Đắk Lắk theo các mức không thích nghi (N), thích nghi thấp (S3), thích nghi trung bình (S2), thích nghi cao (S1) lần lượt là 28.54%, 34,48%, 14.9%, 22.08%. Thêm vào đó, diện tích trồng cà phê có mức thích nghi cao nhất thuộc về Cư M’Gar và Ea H’Leo, trong khi các huyện Ea Súp và M’Đrắk chiếm diện tích với mức thích nghi thấp nhất. Nghiên cứu bổ sung cho việc luận giải quy trình đánh giá thích nghi đất đai trên quy mô không gian khi xem xét đầy đủ các nhóm yếu tố ảnh hưởng về địa hình, khí hậu và địa chất, hướng tới việc áp dụng các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau để đề xuất phương án quy hoạch vùng trồng phù hợp trong tương lai.
Mở đầu
Đánh giá thích nghi đất đai đa tiêu chí xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng để xác định mức độ thích nghi cho một loại hình sử dụng đất cụ thể. Có nhiều cách thức tiếp cận được sử dụng bao gồm cả định tính và định lượng. Trong đó, phương pháp phân tích thứ bậc (Analytical Hierarchy Process - AHP) sử dụng ma trận đánh giá mức độ quan trọng giữa các cặp yếu tố và tính toán trọng số cho từng yếu tố một cách toàn diện [1].
Việc sử dụng AHP trong đánh giá và thành lập bản đồ thích nghi đất đai ở Việt Nam đã được ứng dụng trên nhiều loại hình canh tác nông nghiệp [2, 3]. Đối với tỉnh Đắk Lắk, cà phê là cây công nghiệp chủ lực và rất được chú trọng phát triển do đây là cây hàng hóa chiến lược của tỉnh.
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm ứng dụng phương pháp AHP trong đánh giá đa tiêu chí trên quy mô không gian và thành lập bản đồ thích nghi phục vụ canh tác cây cà phê tỉnh Đắk Lắk. Nghiên cứu cung cấp một cách tiếp cận toàn diện dựa trên việc xem xét mức độ ảnh hưởng của các nhóm yếu tố ảnh hưởng tới thích nghi đất đai đối với cây cà phê, nhằm cung cấp những thông tin về sự thuận lợi, khó khăn trong việc quy hoạch và sử dụng đất phù hợp trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Khu vực nghiên cứu và dữ liệu sử dụng
Khu vực nghiên cứu
Đắk Lắk là tỉnh nằm tại trung tâm khu vực Tây Nguyên của Việt Nam, với diện tích tự nhiên khoảng 1301 ha, chiếm 27,6% diện tích toàn vùng Tây Nguyên. Với điều kiện đất đai và sinh thái đa dạng, tỉnh có tiềm năng để phát triển đa dạng các loài cây công nghiệp, cây lương thực, cây ăn quả. Đặc biệt với diện tích đất đỏ bazan chiếm 22,73% diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh, thích hợp cho việc canh tác cà phê.
Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian các yếu tố thành phần
Để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến phân vùng thích nghi đất đai đối với cây cà phê, tùy vào mục tiêu cụ thể của nghiên cứu, hiện trạng dữ liệu, sẽ lựa chọn ra các bộ yếu tố khác nhau [4]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn 7 yếu tố được đánh giá là quan trọng nhất bao gồm (1) Độ cao, (2) Độ dốc, (3) Nhiệt độ trung bình,(4) Lượng mưa năm, (5) Đất, (6) Tầng dầy, (7) Thành phần cơ giới. 7 yếu tố này được phân thành 3 nhóm: Địa hình, khí hậu và địa chất.
Đối với nhóm địa hình, mô hình số độ cao thành lập từ ảnh vệ tinh Advanced Land Observing Satellite (ALOS) được sử dụng để thành lập bản đồ độ cao và độ dốc cho khu vực nghiên cứu. Dữ liệu mưa vệ tinh Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS) tính trung bình giai đoạn 10 năm (2012 - 2022) được lựa chọn để thành lập bản đồ lượng mưa. Nhiệt độ trung bình năm, bao gồm cả các sản phẩm ban ngày và ban đêm trên ảnh Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), được tính trung bình cho giai đoạn 10 năm (2012 - 2022). Đối với nhóm địa chất, bản đồ đất tỉnh Đắk Lắk được sử dụng để thành lập các bản đồ chuyên đề về loại đất, tầng dầy, thành phần cơ giới (Hình 1).
Hình 1. Cơ sở dữ liệu không gian các yếu tố ảnh hưởng
.jpg)
Phương pháp nghiên cứu
Quy trình nghiên cứu thành lập bản đồ thích nghi đất đai với cây cà phê được thể hiện trong Hình 2. Chi tiết các bước tiến hành được mô tả trong các mục tiếp theo
Hình 2. Quy trình nghiên cứu
.jpg)
Mô hình phân cấp thứ bậc
Phân tích thứ bậc AHP được sử dụng để xác định trọng số trong từng thuộc tính của mỗi yếu tố ảnh hưởng cũng như mức độ quan trọng của các yếu tố. Mức độ quan trọng được thể hiện bằng ma trận trọng số vuông hai chiều n hàng/cột (với n là tổng số các yếu tố thành phần) được xác định dựa trên kiến thức chuyên gia để từ đó tìm ra một quyết định hợp lý nhất. Tỷ lệ nhất quán CR được sử dụng để đánh giá mức độ nhất quán của việc đánh giá mức độ quan trọng của các yếu tố, với giá trị chấp nhận là CR<10%.
Thành lập bản đồ phân vùng thích nghi đất đai
Mô hình ước tính đa tiêu chí có trọng số được sử dụng để thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở theo công thức dưới đây:
Phân vùng thích nghi đất đai (2)
Trong đó: n là số lượng các yếu tố (n=7); Wi là trọng số xác định từ phương pháp AHP cho yếu tố thứ i, Ri là ma trận không gian hai chiều của yếu tố thứ i đã được gán lại mức độ ảnh hưởng theo từng nhóm dữ liệu từ phương pháp AHP.
Kết quả và thảo luận
Xác định trọng số ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng của các yếu tố dựa trên việc phân nhóm dữ liệu.
Các tiêu chí đánh giá mức độ thích hợp đất đai được lựa chọn và phân cấp dựa trên yêu cầu sinh thái của cây cà phê. Các tiêu chí này được cập nhật từ các tài liệu có liên quan, có sự điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện tự nhiên và tác động của khí hậu đến sản xuất cà phê của tỉnh [4, 5]. Các yếu tố ảnh hưởng được tiến hành phân ngưỡng, mức độ quan trọng của từng ngưỡng được tính toán dựa trên yêu cầu sinh thái của cây cà phê. Sử dụng phương pháp AHP để tính trọng số cho từng ngưỡng, kết quả được trình bầy trong Bảng 1.
Bảng 1. Ma trận tính toán trọng số, tỷ lệ nhất quán của từng nhóm dữ liệu trong từng yếu tố khác nhau bằng phương pháp AHP
.jpg)
Bảng 2 trình bày ma trận trọng số cho từng yếu tố thành phần. Kết quả CR = 0.02 < 0.1, đảm bảo tính nhất quán trong việc so sánh cặp các yếu tố liên quan đến phân vùng thích nghi đất đai đối với cây cà phê. Từ ma trận so sánh cặp mức độ ảnh hưởng của các yếu tố thành phần, trọng số của từng yếu tố đã được tính toán, trong đó đất là yếu tố có trọng số ảnh hưởng lớn nhất (0.25), và thuộc tính Fk,Fu, Ft thuộc yếu tố đất có trọng số ảnh hưởng cao nhất (0.56).
Bảng 2. Ma trận tính toán trọng số của các yếu tố bằng phương pháp AHP
.jpg)
Bản đồ thích nghi đất đai
Hình 3 thể hiện sự phân bố không gian phân vùng thích nghi đất đai đối với cây cà phê tỉnh Đắk Lắk theo các mức cao (S1), trung bình (S2), thấp (S3) và không thích nghi (N). Phân bố không gian cho thấy khu vực trung tâm của tỉnh có tiềm năng cao nhất trong việc canh tác cây cà phê. Đối chiếu với bản đồ đất, đây là khu vực tập trung phần lớn diện tích đất đỏ Bazan của toàn tỉnh. Trong khi đó, diện tích có mức thich nghi trung bình và thấp là vùng bị hạn chế bởi thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu của tỉnh tập trung ở khu vực phía Tây Bắc và phía Đông Nam của tỉnh. Thống kê cho thấy, diện tích có mức thích nghi cao chiếm khoảng 287 ha (chiếm 22,08% diện tích toàn tỉnh), theo sau là các mức thích nghi trung bình với 194 ha (14,90%), thích nghi thấp với 449 ha (34,48%), và không thích nghi với 371 ha (28,54%).
Hình 3. Bản đồ thích nghi đất đai cây cà phê tỉnh Đắk Lắk
.jpg)
Khi so sánh diện tích trồng cà phê của từng huyện/ thành phố/ thị xã với diện tích tự nhiên theo số liệu hiện trạng năm 2020 (Hình 4), Cư M’Gar là huyện có diện tích trồng cà phê cao nhất (38ha), tiếp theo là Ea H’leo (32ha). Ngược lại, Ea Súp và M Đ’Rắk là hai huyện có diện tích trồng cà phê thấp nhất của tỉnh, với con số diện tích tương ứng là 0ha và 2ha. Thêm vào đó, Cư M’Gar và Ea H’leo cũng là hai huyện có diện tích thích nghi với việc trồng cà phê ở mức S1 cao nhất, với con số lần lượt là 54 ha và 46 ha. Trong khi đó, phần lớn diện tích thích nghi ở hai huyện Ea Súp và Lắk chỉ ở mức thích nghi trung bình, thấp và không thích nghi.
Hình 4. So sánh diện tích thích nghi đất đai theo hiện trạng canh tác cà phê tỉnh cho từng huyện tại tỉnh Đắk Lắk
.jpg)
Kết luận
Nghiên cứu đã chứng minh, đánh giá khả năng sử dụng AHP trong đánh giá thích nghi của của cây cà phê nói riêng và mở rộng ra các loại hình nông nghiệp nói chung . Bản đồ phân vùng thích nghi đất đai đối với cây cà phê đã chỉ ra được diện tích ở các mức độ thích nghi khác nhau tương ứng với mức cao (S1), trung bình (S2), thấp (S3) và không thích nghi (N) của từng huyện. Phần lớn diện tích ở mức không thích nghi N là do ảnh hưởng bởi yếu tố thổ nhưỡng và khí hậu. Để có thể quy hoạch vùng trồng cà phê một cách hiệu quả cần ra soát lại diện tích có mức thích nghi cao so với diện tích vùng trồng hiện tại để có thể mở rộng diện tích gieo trồng. Ngoài ra, trong khi canh tác cà phê cần lưu ý đến các vấn đề về cải tạo chất lượng đất để từ đó tăng khả năng thích nghi tự nhiên.
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Đề tài: “Nghiên cứu tác động của yếu tố khí hậu tới các loại hình sử dụng đất nông nghiệp tại tỉnh Đắk Lắk”, do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Đắk Lắk cấp kinh phí.
Tài liệu tham khảo
1. Saaty, T.L.: A scaling method for priorities in hierarchical structures. J Math Psychol. 15, (1977). https://doi.org/10.1016/0022-2496(77)90033-5;
2. Nguyễn Hữu Hảo, Nguyễn Thị Loan: Ứng dụng phương pháp AHP và GIS trong đánh giá thích hợp một số đặc tính đất đai đối với cây gai xanh trên địa bàn huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa. Tạp chí Khoa học trường Đại học Hồng Đức. 50.2020, 21–30 (2020);
3. Vũ Ngọc Phương: Nghiên cứu đánh giá loại hình sử dụng đất nông nghiệp bằng phương pháp AHP kết hợp GIS tại huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên. Tài nguyên và Môi trường. (2021);
4. Phạm Thế Trịnh: Sử dụng đất đỏ Bazan trồng cà phê xen Mắc ca ở Krông Năng, tỉnh Đắk Lắk. (2015);
5. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn: Tiêu chuẩn quốc gia TCVN8409:2010 Quy trình đánh giá đất sản xuất nông nghiệp phục vụ quy hoạch sử dụng đất cấp huyện. (2010).
GIANG THỊ PHƯƠNG THẢO1, PHẠM VIỆT HÒA1, NGUYỄN AN BÌNH1
1 Viện Địa lý tài nguyên TP. Hồ Chí Minh, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 4 năm 2024
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) bền vững cho Việt Nam thông qua tích hợp công nghệ vi sinh (phân hủy sinh học) và nhiệt phân. Trước áp lực gia tăng rác đô thị và yêu cầu phát triển kinh tế tuần hoàn, phương pháp này được đề xuất nhằm tận dụng tài nguyên từ rác, giảm chôn lấp và phát thải.
Nếu ở Kỳ 1, độc giả đã thấy những định hướng chiến lược và công nghệ xanh mở ra lối đi mới cho nông nghiệp Việt, thì đến Kỳ 2, điểm nhấn lại nằm ở những giải pháp cụ thể. Từ phòng thí nghiệm, nhiều nghiên cứu khoa học đã bước ra thực tiễn, đồng hành cùng doanh nghiệp, tạo nên các mô hình thành công: từ công nghệ bảo quản mới, chế biến cà phê hiện đại, đến kinh tế tuần hoàn phụ phẩm tôm và nâng tầm sản phẩm truyền thống như nước mắm. Đây chính là những hạt nhân giúp nông sản Việt gia tăng giá trị và chinh phục thị trường quốc tế.
Cao chloroform của Bí kỳ nam (Hydnophytum formicarum Jack.) được sắc ký cột với các hệ dung môi có độ phân cực khác nhau và kết hợp với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng để thực hiện quá trình phân lập và tinh sạch các hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo. Ba hợp chất được tinh sạch và xác định cấu trúc bao gồm luteolin (1), quercetin (2) và quercitrin (3).
Hoạt tính xua đuổi hiệu quả của p-menthan-3,8-diol (PMD) đã được chứng minh là hiệu quả an toàn cho sức khỏe, tuy nhiên, hợp chất này vẫn chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Đã có một số công trình nghiên cứu khảo sát tổng hợp PMD chủ yếu sử dụng xúc tác acid H2SO4 loãng với các điều kiện phản ứng khác nhau về thời gian và nhiệt độ.
Cháy nổ trong sinh hoạt dân dụng vẫn là một vấn đề nhức nhối tại Việt Nam, gây ra những thiệt hại nặng nề về người và tài sản do sự bất cẩn hoặc lỗi thiết bị điện. Các hệ thống cảnh báo cháy truyền thống thường có độ trễ cao, chỉ phản ứng khi cháy đã xảy ra rõ ràng, dễ gây báo động giả và thiếu khả năng cảnh báo từ xa.
Khu vực đảo Palawan (Philippine), Sempoma SABAH (Malaysia) nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với hai mùa mưa, mùa khô rõ rệt. Tại Palawan, trung bình năm nhiệt độ không khí 28,50C, độ ẩm trung bình 58,4%, tổng lượng mưa 2.920 mm, tổng số giờ nắng trong khoảng 2,180 - 2,307h, nhiệt độ nước biển 29,30C và độ muối nước biển 33,3‰.
