Ứng dụng công nghệ GIS trong đánh giá thích hợp đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại huyện bắc hà, tỉnh lào cai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----------------------------------

NGUYỄN HOÀI NAM

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG ĐÁNH
GIÁ THÍCH HỢP ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ QUY
HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP
TẠI HUYỆN BẮC HÀ, TỈNH LÀO CAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

THÁI NGUYÊN - 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------------

NGUYỄN HOÀI NAM

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG ĐÁNH
GIÁ THÍCH HỢP ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ QUY
HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP
TẠI HUYỆN BẮC HÀ, TỈNH LÀO CAI
Ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 60 85 01 03

LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG VĂN HÙNG

THÁI NGUYÊN - 2017


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc./.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Hoài Nam


ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân,
tôi còn nhận được sự giúp đỡ, động viên, chỉ bảo của các thầy cô, bạn bè, đồng
nghiệp và người thân.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Hoàng Văn
Hùng, Giám đốc Phân hiệu Đại học Thái Nguyên tại tỉnh Lào Cai người đã luôn
theo sát, tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo trong Phòng Đào tạo Đào tạo Sau đại học, Khoa Quản lý Tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên đã luôn giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tôi trong thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và cán bộ Uỷ ban nhân dân huyện
Bắc Hà, phòng Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài chính - KH và UBND các xã,
thị trấn trên địa bàn, cùng tất cả các bạn bè đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn sâu sắc tới gia đình đã động viên, tạo mọi điều kiện
về vật chất cũng như tinh thần trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài này.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn và cảm tạ !
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Hoài Nam


iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ............................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 2
2.1. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát............................................................................. 2
2.2. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể .................................................................................. 2
3. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................... 2
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................... 3
1.1. Tổng quan các nghiên cứu ................................................................................... 3
1.1.1. Các nghiên cứu đất trên thế giới ....................................................................... 3
1.1.2. Các nghiên cứu đất tại Việt Nam ...................................................................... 4
1.1.3. Các nghiên cứu đất trên thế giới ....................................................................... 5
1.2. Nghiên cứu đánh giá thích hợp đất đai ................................................................ 6
1.2.1. Những khái niệm cơ bản ................................................................................... 6
1.2.2. Quy trình đánh giá đất đai ................................................................................. 8
1.2.3. Cấu trúc phân hạng khả năng thích hợp đất đai .............................................. 10
1.3. Xác định điều kiện sinh thái cho phát triển cây Lúa .......................................... 14
1.3.1.Về điều kiện khí hậu ........................................................................................ 14
1.3.2.Về điều kiện đất đai.......................................................................................... 16
1.4. Tổng quan về ứng dụng công nghệ GIS trong đánh giá thích hợp đất đai ........ 16

1.4.1. Hệ thống thông tin địa lý GIS ......................................................................... 16
1.4.2. Phần mềm hỗ trợ đánh giá đất đai tự động ALES .......................................... 20
1.5. Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong đánh giá thích hợp
đất đai ............................................................................................................... 23
1.5.1. Trên thế giới .................................................................................................... 23
1.5.2. Ở Việt Nam ..................................................................................................... 25
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 27
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 27
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 27


iv
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 27
2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 27
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 27
2.3.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu thứ cấp ................................................ 27
2.3.2. Phương pháp điều tra nhanh............................................................................ 28
2.3.3. Tổng hợp phân tích xử lý số liệu..................................................................... 28
2.3.4. Phương pháp xây dựng hệ thống bản đồ ......................................................... 28
2.3.5. Phương pháp phân hạng thích hợp đất đai bằng phần mềm ALES ................ 28
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................... 30
3.1. Điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội huyện Bắc Hà........................................... 30
3.1.1. Vị trí địa lý ...................................................................................................... 30
3.1.2. Địa hình, địa mạo ............................................................................................ 30
3.1.3. Khí hậu, thời tiết.............................................................................................. 31
3.1.4. Thuỷ văn .......................................................................................................... 32
3.1.5. Các nguồn tài nguyên ...................................................................................... 32
3.1.6. Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Bắc Hà ........................................................ 34
3.2. Hiện trạng sử dụng đất ....................................................................................... 40
3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu năm 2016 ............................ 40

3.2.2. Tình hình sử dụng đất theo quyết định được giao đất, được thuê đất, được
chuyển mục đích sử dụng đất. ............................................................................ 43
3.2.3. Tình hình chuyển mục đích sử dụng đất khác với hồ sơ địa chính ..................... 44
3.3. Xây dựng tiêu chuẩn phân chia đơn vị đất đai phục vụ việc thành lập bản
đồ đơn vị đất đai ............................................................................................... 44
3.3.1. Xác định các chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai .................................... 44
3.3.2. Xây dựng các bản đồ đơn tính theo các chỉ tiêu ............................................. 46
3.3.3. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai và mô tả các đơn vị bản đồ đất huyện
Bắc Hà tỉnh Lào Cai ......................................................................................... 55
3.4. Đánh giá thích hợp đất đai tự động (ALES) cho cây lúa .................................. 58
3.4.1. Yêu cầu sử dụng đất của cây lúa ..................................................................... 58


v
3.4.2. Quy trình thực hiện đánh giá trên phần mềm Ales với cây lúa ...................... 59
3.4.3. Xây dựng bản đồ thích hợp đất đai cây lúa nước ............................................ 65
3.5. Định hướng phát triển cây lúa trong tương lai theo đánh giá thích hợp tự
nhiên đất đai ..................................................................................................... 66
3.5.1. Phân vùng thích hợp tự nhiên sau khi nâng cấp thích hợp hiện tại ................ 66
3.5.2. Đề xuất giải pháp mở rộng diện tích trồng lúa trong tương lai ....................... 68
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................................... 70
1. Kết luận ................................................................................................................. 70
2. Đề nghị .................................................................................................................. 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 72


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1:

Hiện trạng sử dụng đất của khu vực nghiên cứu năm 2016 .................. 40

Bảng 3.2:

Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai .......................... 44

Bảng 3.3.

Bảng phân loại đất khu vực nghiên cứu ................................................ 46

Bảng 3.4:

Bảng phân cấp thành phần cơ giới khu vực nghiên cứu ....................... 50

Bảng 3.5:

Bảng phân cấp độ cao khu vực nghiên cứu ........................................... 51

Bảng 3.6:

Bảng phân cấp độ dốc khu vực nghiên cứu ........................................... 53

Bảng 3.7:

Bảng phân loại tiêu chuẩn khả năng tưới cho khu vực nghiên cứu ...... 54

Bảng 3.8:

Các đơn vị đất đai (LMU) ..................................................................... 55

Bảng 3.9:

Tổng hợp các yêu cầu sử dụng đất ........................................................ 59

Bảng 3.10: Tổng hợp các tính chất đất đai (LC - Land characteristic) .................... 60
Bảng 3.12: Mức độ thích hợp tự nhiên sau khi nâng cấp cho đất trồng lúa tại
khu vực nghiên cứu thuộc huyện Bắc Hà .............................................. 67


vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình đánh giá đất và quy hoạch sử dụng đất theo FAO ......... 10
Hình 1.2. Cấu trúc phân loại khả năng thích hợp đất đai (FAO, 1976) ................... 11
Hình 1.3: Các thành phần cơ cấu của GIS ............................................................... 18
Hình 3.1: Sơ đồ vị trí địa lý Huyện Bắc Hà ............................................................. 30
Hình 3.2: Tỷ trọng giá trị sản xuất của các ngành kinh tế năm 2016 ...................... 34
Hình 3.3: Bản đồ loại đất khu vực nghiên cứu huyện Bắc Hà ................................ 48
Hình 3.4: Bản đồ thành phần cơ giới khu vực nghiên cứu huyện Bắc Hà .............. 49
Hình 3.5: Bản đồ phân tầng độ cao khu vực nghiên cứu huyện Bắc Hà ................. 51
Hình 3.6: Bản đồ độ dốc khu vực nghiên cứu thuộc huyện Bắc Hà ........................ 55
Hình 3.7: Bản đồ chế độ tưới khu vực nghiên cứu thuộc huyện Bắc Hà ................54
Hình 3.8: Bản đồ đơn vị đất đai khu vực nghiên cứu thuộc huyện Bắc Hà ...........576
Hình 3.9: Thiết lập các thông số trên phần mềm Ales............................................. 59
Hình 3.10: Khai báo các LUR ................................................................................... 60
Hình 3.11: Nhập dữ liệu khai báo đặc điểm đất đai trên ALES ............................... 61
Hình 3.12: Mô tả LUT .............................................................................................. 61
Hình 3.13: Xây dựng cây quyết định ........................................................................ 62
Hình 3.14: Xác định yếu tố hạn chế lớn nhất Ales ................................................... 62
Hình 3.15: Nhập dữ liệu từ GIS vào ALES .............................................................. 63
Hình 3.16: Kết quả đánh giá đơn vị đất đai .............................................................. 63

Hình 3.17: Bản đồ thích hợp hợp cây trồng Lúa khu vực huyện Bắc Hà ................. 65
Hình 3.18: Bản đồ phân vùng thích hợp tự nhiên trong tương lai sau khi nâng cấp
các yếu tố tại vùng nghiên cứu thuộc huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai .............. 68


viii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

LUT

Chữ viết đầy đủ
(Food and Agriculture Organization) Tổ chức Nông lương thế
giới
Loại hình sử dụng đất

GIS

(Geographic Information System) Hệ thống Thông tin Địa lý

FAO

CSDL

Cơ sở dữ liệu.

TIN

(Triangle Irregular Network) Mạng lưới tam giác không đều

DEM

(Digital Evaluation Model) Mô hình độ cao số
(Automated Land Evaluation system): Hệ thống đánh giá đất đai tự
động
(Land Mapping Unit): Bản đồ đơn vị đất đai
(Land Use Requirement): Yêu cầu sử dụng đất
(Land Use Type): Loại hình sử dụng đất
(Land Characteristic): Đặc tính đất đai
(Land Quaility): Chất lượng đất đai
(Land Sustainability): Sự thích hợp đất đai
(Non Suitable): Không thích nghi
(High Suitable): Rất thích nghi
(Monderately Suitable): Thích nghi trung bình
(Marginally Suitable): Ít thích nghi
Ủy ban nhân dân

ALES
LMU
LUR
LUT
LC
LQ
LS
N
S1
S2
S3
UBND

1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đất đai vừa là sản phẩm của tự nhiên, vừa là sản phẩm của lao động, là nhân
tố đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định sự tồn tại và phát triển xã hội loài
người. Đất đai là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thiếu được trong cuộc sống
hàng ngày và với các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp và
cả sinh hoạt khác của con người (Đặng Văn Minh, 2006) [10]. Những năm gần đây
dân số ngày càng tăng trong khi đất đai lại có hạn, con người sử dụng đất cùng với
nhiều yếu tố khác đã tác động trực tiếp vào đất đai, làm thay đổi hệ sinh thái tự
nhiên và đôi khi làm giảm dần tính bền vững vào đất đai, gây không ít những ảnh
hưởng tiêu cực đến tài nguyên đất(Nguyễn Thoại Vũ, 2007) [23]. Trên thực tế đã để
lại những hậu quả nghiêm trọng do việc sử dụng đất chưa hợp lý như đất bị rửa trôi,
xói mòn, đất bị sa mạc hóa. Việc thiếu đất sản xuất, an toàn lương thực không được
đảm bảo đã và đang trở thành mức báo động toàn cầu. Để giải quyết vấn đề trên,
các nhà khoa học của nhiều nước trên thế giới đã tập trung nghiên cứu, đánh giá đất
và đã đưa ra các phương án sử dụng đất hợp lý nhằm góp phần tích cực trong việc
sử dụng, quản lý cũng như bảo vệ một cách có hệ thống nguồn tài nguyên đất trên
thế giới và mỗi quốc gia. Trong nền nông nghiệp ổn định và phát triển bền vững thì
công tác đánh giá đất đai là công việc mang tính nền tảng cho quy hoạch sử dụng
đất hợp lý, có hiệu quả cao.
Huyện Bắc Hà là một huyện vùng cao của tỉnh Lào Cai, nằm cách trung tâm
thành phố Lào Cai khoảng 70km về phía Đông Bắc. Bắc Hà là một cao nguyên đá
vôi gồm nhiều dãy núi nằm kề nhau chạy theo hướng Bắc Nam, đan xen là những
lòng chảo nhỏ hẹp, những khe vực, suối, sông làm cho địa hình bị chia cắt mạnh, rất
phức tạp (Hoàng Thị Quyên, 2014) [16]. Việc đánh giá thích hợp đất đai nhằm mục
tiêu cung cấp thông tin về sự thuận lợi và khó khăn trong sử dụng đất đai, làm căn
cứ để ra quyết định chiến lược về quản lý và sử dụng đất đai là một nội dung quan
trọng trong quy hoạch sử dụng đất và quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội

của địa phương (Lương Văn Hinh và cộng sự, 2002) [4]. Có nhiều cách tiếp cận
khác nhau được sử dụng trong quá trình đánh giá thích hợp đất đai. Trong những
năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và công nghệ thông


2
tin, đặc biệt là sự đóng góp của công nghệ GIS đã góp phần rất lớn trong quá trình
quản lý, sử dụng đất, nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng đất đai và đặc biệt đã
được ứng dụng rất thành công trong công tác đánh giá phân hạng thích hợp đất đai.
Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành đề xuất đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS
trong đánh giá thích hợp đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp tại
huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát
Mục đích chung của đề tài là ứng dụng công nghệ GIS và ALES để đánh giá thích
hợp đất đai cho phát triển cây lúa tại huyện Bắc Hà. Trên cơ sở đó đề xuất một số giải
pháp quy hoạch phát triển diện tích trồng lúa theo hướng thích hợp đất đai trên địa bàn
nghiên cứu, để sử dụng đất hợp lý theo định hướng quy hoạch sử dụng đất đai.
2.2. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể
- Xác định các yếu tố thích hợp đất đai cho cây lúa trên địa bàn huyện Bắc Hà,
tỉnh Lào Cai.
- Xây dựng mô hình tích hợp công nghệ GIS, ALES đánh giá thích hợp đất đai
tự nhiên cho cây lúa trên cơ sở các yếu tố được xác định.
- Thành lập bản đồ phân vùng thích hợp tự nhiên cho cây lúa trên địa bàn
huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai.
- Đề xuất các giải pháp, định hướng phát triển cây lúa trong tương lai.
3. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Góp phần bổ sung lý luận khoa học cho ngành Quản lý Tài nguyên, ngành
Nông nghiệp đánh giá phân hạng thích hợp đất đai ở quy mô cấp huyện có căn cứ
vững chắc trong việc triển khai các chương trình hợp tác, dự án.

- Trên cơ sở đánh giá thích hợp đất đai cây trồng tại địa phương. Đề tài xây
dựng cơ sở dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính phân vùng thích nghi đất đai
nhằm tối ưu hóa phương án sử dụng đất.
- Xây dựng các giải pháp sử dụng hợp lý, có hiệu quả và bền vững nguồn tài
nguyên đất trên địa bàn khu vực nghiên cứu để đưa ra định hướng quy hoạch sử
dụng đất đai chính xác và phù hợp thực tế.


3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan các nghiên cứu
1.1.1. Các nghiên cứu đất trên thế giới
Theo nguồn gốc phát sinh, tác giả Docuchaev định nghĩa: Đất là một vật thể tự
nhiên được hình thành do sự tác động tổng hợp của năm yếu tô là: Khí hậu, đá mẹ,
địa hình, sinh vật và thời gian. Đất được xem như một thể sống, nó luôn luôn vận
động, biến đổi và phát triển (Nguyễn Thế Đặng và cộng sự, 2008) [2].
Tôn Thất Chiểu và cộng sự (1998) đã tạm chia lịch sử công tác nghiên cứu
phân loại đất trên thế giới ra 3 thời kỳ như sau: Trước V.V Docuchaev; Từ
V.V.Docuchaev đến giữa thế kỷ XX; Từ giữa thế kỷ XX đến nay.
* Thời kỳ trước V.V Docuchaev
Từ giữa thế kỉ XIX về trước, con người sử dụng đất đã biết phân loại một cách
sơ sài. Tuy nhiên ở các nước phát triển như Nga, Mỹ, và các nước Tây Âu, một số
nhà khoa học đã có những công trình đáng chú ý. Ở Nga có M.Afonin, M.Komov
(tính chất đất và phân loại); ở Mỹ có E.Ruffin, W.Hilgard (Phân loại bản đồ); ở Tây
Âu có A.Thaer (phân loại theo thành phần cơ giới),… Khoa học đất ra đời sớm nhất
ở Nga, Nga là nước đã có cơ sở khoa học về đất và những nghiên cứu cơ bản về đất.
* Thời kỳ từ V.V Docuchaev đến giữa thế kỷ XX
V.V Docuchaev là người đã tổng kết được các lý luận về sự hình thành của đất
và nâng lên thành học thuyết bất hủ, đó là học thuyết phân loại đất phát sinh. Sau

Docuchaev, hàng loạt nhà Bác học khác như K.Glinka, A.A Zacharov, K.Gedroiv
và rất nhiều người khác đã nâng cao và chi tiết hóa các nội dung phân loại phát
sinh. Thành lập bản đồ đất của nước Nga, Liên Xô cũ theo phân loại phát sinh. Mỹ
có G.N.Cofey và đặc biệt là C.F.Marbut là một trong những người khởi sướng khái
niệm mới. Theo đó, đất là một thực thể riêng biệt. Tiếp tục phát triển ở mức tiêu
chuẩn cao hơn, bằng cách đó ta có phân loại theo hình kim tự tháp đối với đất. Các
nhà khoa học như M.Balwin, C.Kellog, Smith,…đã kế tục và phát triển phân loại
riêng cho nước Mỹ gọi là Soil Taxonomy.


4
Ở Tây Âu, đã có nhiều nghiên cứu kế tục và phát triển học thuyết của
VV.Docuchaev. Như vậy cho đến giới thế kỉ XX, trên thế giới đã tồn tại 3
khuynh hướng phân loại đất: Phân loại đất phát sinh, phân loại đất Tây Âu và
phân loại đất của Mỹ.
* Thời kỳ cuối thế kỷ XX đến hiện nay
Nền khoa học đất của Liên Xô phát triển mạnh mẽ. Và một loạt cơ sở
nghiên cứu trên thế giới hình thành và đã đóng vai trò rất lớn trong sự phát triển
của khoa học đất nói chung và phân loại đất nói riêng vào những năm 60 - 70
của thế kỉ XX. Nên từ thập kỷ 60 đã ra đời 2 trung tâm nghiên cứu phân loại và
bản đồ đất với cái nhìn toàn cầu.
- Trung tâm Soil Taxonomy do Bộ Nông Nghiệp Mỹ (USDA) chủ trì.
- Trung tâm FAO - UNESCO (UNESCO là cơ quan tài trợ, FAO là cơ sở
thực hiện).
Từ năm 1988 đến nay, Liên hợp Quốc cũng như hội khoa học đất thế giới đã
liên tục nghiên cứu bổ sung cho hệ thống phân loại của FAO - UNESCO. Đáng chú
ý nhất là có hai tài liệu: Cơ sở tham chiếu tài nguyên thế giới (WRB) cung cấp
chiều sâu khoa học và cơ sở khóa giải sửa đổi năm 1988. Vì thế phương pháp FAO
- UNESCO hiện nay gọi là phân loại FAO - UNESCO - WRB (Nguyễn Thị Lý,
2016) [9].

1.1.2. Các nghiên cứu đất tại Việt Nam
Đất đai là nguồn tài nguyên, là hướng mở rộng cho phát triển nông lâm nghiệp
của đất nước, cho nên chúng ta cần nắm chắc được quỹ đất đai của các vùng. Trên
cơ sở đó định hướng quy hoạch sử dụng cho có hiệu quả và lâu bền (Nguyễn Thế
Đặng và cộng sự, 2003) [1].
Có thể nói cả ba thời kỳ nghiên cứu phân loại đất trên thế giới đều có ảnh
hưởng đến Việt Nam, tuy có ảnh hưởng chậm hơn. Ông cha ta từ xa xưa đã biết
phân loại đất sử dụng, cải tạo, quản lý và nhất là công tác thuế nông nghiệp. Triều
Nguyễn đã có những nghiên cứu khá sâu sắc về đất, trong đó phân loại đất khá rõ ràng.
Thời kỳ cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX ở nước ta đã có những cuộc điều tra
nghiên cứu đất. Những thành tựu đó có sự đóng góp của nhiều nhà khoa học Việt


5
Nam như: Phạm Gia Tu, Hồ Đắc Vị… của các nhà khoa học nước ngoài như: Lâm
Văn Vãng (Trung Quốc), E.M Castagnol, Y.Henry (Pháp)…
Thời kỳ 1965 - 1975 đây là thời kỳ phát triển đầy gian khổ nhưng khoa học
đất lại được phát triển mạnh mẽ nhất là lĩnh vực nghiên cứu phân loại và xây dựng
bản đồ.
Ở miền Bắc năm 1959 sơ đồ thổ nhưỡng miền Bắc Việt Nam theo phân loại
phát sinh ra đời (V.M.Friland, Vũ Ngọc Tuyên, Tôn Thất Thiên, Đỗ Anh,…). Tiếp
đó là giai đoạn nghiên cứu hoàn chỉnh hệ thống phân loại và xây dựng bản đồ đất tỷ
lệ trung bình và lớn cho các tỉnh, các huyện và nghiên cứu khác phục vụ phát triển
kinh tế - xã hội. Bản đồ đất toàn quốc tỷ lệ 1/1.000.000 cũng được xây dựng.
Ở miền Nam, năm 1959 cũng đã tiến hành nghiên cứu phân loại đất và sơ đồ
đất miền Nam theo phân loại của Soil Taxonomy do F.R.Moorman chủ trì ra đời
năm 1960. Bên cạnh đó, các nghiên cứu phân loại bản đồ lớn cũng đã được tiến
hành ở một số vùng để khai thác sử dụng.
Thời kỳ sau năm 1975 đến nay: Sau khi nước nhà thống nhất, công tác điều tra
phân loại xây dựng bản đồ tập trung phục vụ quy hoạch phát triển chung và khai

thác vùng đất mới. Năm 1976, bản đồ đất Việt Nam thực hiện do ban biên tập bản
đồ đất Việt Nam. Năm 1978, hệ thống toàn bộ phía Nam ở cấp huyện (tỷ lệ
1/25.000), cấp tỉnh (1/100.000) và cấp vùng (1/250.000) được viện quy hoạch và
thiết kế nông nghiệp thực hiện từ năm 1976 - 1978. Năm 1996, Hội khoa học đất
Việt Nam đã biên soạn tài liệu Phân loại đất Việt Nam theo phương pháp định
lượng FAO (Đặng Văn Minh và Phan Thị Thanh Huyền, 2006) [11].
1.1.3. Các nghiên cứu đất trên thế giới
*Đánh giá thích hợp đất đai ở Mỹ
Ở Mỹ, có hai phương pháp phân hạng thích hợp đất đai:
- Phương pháp tổng hợp: Phân chia lãnh thổ tự nhiên và đánh giá qua năng
suất cây trồng 10 năm.
- Phương pháp yếu tố: độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, độ thẩm thấu, chất
lẫn vào, lượng độc tố, muối, địa hình, mức độ xói mòn và khí hậu. Phương pháp này
không chỉ dựa trên năng suất mà còn thống kê các chi phí và thu nhập (Nguyễn
Ngọc Nông, 2011) [13].


6
*Đánh giá thích hợp đất đai ở Anh
Phương pháp phân hạng thích hợp phổ biến
Dựa hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên:
- Yếu tố con người không thể thay thế được: khí hậu, vị trí, địa hình, độ dày
tầng đất, thành phần cơ giới.
- Yếu tố mà con người có thể cải tạo nhưng cần phải đầu tư cao: tưới tiêu, thau
chua rửa mặn…
- Yếu tố mà con người có thể cái tạo được bằng các biện pháp canh tác thông
thường: điều hòa dinh dưỡng trong đất, cải thiện độ chua …
- Dựa vào năng suất và mức độ thích hợp.
Bên cạnh đó nhiều phương pháp đánh giá đất đai của nhiều nước khác như:
Liên Xô, Canada, Balan,… đa số dựa trên yếu tố thổ nhưỡng để phân cấp đất đai

cho mục tiêu sử dụng đất (Nguyễn Kim Lợi và Lê Tiến Dũng, 2010) [8].
1.2. Nghiên cứu đánh giá thích hợp đất đai
Cuối thập niên 60, nhiều quốc gia đã phát triển hệ thống đánh giá đất đai cho
riêng mình, điều này đã làm cho cách đánh giá không có sự đồng nhất, gây khó
khăn cho việc trao đổi kết quả. Năm 1976, phương pháp đánh giá đất của FAO ra
đời, nhằm thống nhất các tiêu chuẩn đánh giá đất đai trên toàn thế giới.
1.2.1. Những khái niệm cơ bản
Đất đai (Land) là diện tích của bề mặt Trái Đất, bao gồm các thành phần vật lý
và môi trường sinh học ảnh hưởng tới sử dụng đất (FAO, 1993) [29]. Đất đai bao
gồm có khí hậu, địa hình, đất, thủy văn và thực vật, mở rộng ra những tiềm năng
ảnh hưởng tới sử dụng đất (FAO, 1976) [28].
Tính chất đất đai (Land Characteristic - LC) là những thuộc tính của đất đai có
thể đo đạc hoặc ước lượng được thường sử dụng làm phương tiện để mô tả chất
lượng đất đai hoặc để phân biệt giữa các đơn vị đất đai có khả năng thích hợp cho
sử dụng khác nhau. Chất lượng đất đai (Land Quaility - LQ) là những thuộc tính
phức hợp phản ánh mối quan hệ và tương tác của nhiều tính chất đất đai. Chất
lượng đất đai thường được chia làm 3 nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây
trồng, nhóm theo yêu cầu quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn (Nguyễn Thoại
Vũ, 2007) [23].


7
Đơn vị đất đai (Land Mapping Unit - LMU) là diện tích đất phân chia trên bản
đồ, có những tính chất đất đai và/hoặc chất lượng đất đai xác định (FAO, 1976)
[28]. LMU được định nghĩa và đo vẽ bằng các cuộc khảo sát tài nguyên thiên nhiên.
Phân tích đơn vị không gian cho thích hợp đất đai là LMU (FAO, 1976) [28].
Loại hình sử dụng đất (Land Use Type - LUT) đó có thể là một một loại cây
trồng hoặc một số loại cây trồng trong một điều kiện kĩ thuật và kinh tế - xã hội nhất
định. Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm: Các thông tin về sản xuất,
thị thường tiêu thụ sản phẩm, đầu tư, lao động, mức thu nhập, …

Yêu cầu sử dụng đất (Land Use Requirement - LUR) là toàn bộ đặc điểm về
địa hình (độ dốc, độ cao, …), đất, khí hậu (nhiệt, ẩm, bức xạ); thủy lợi (điều kiện
tưới, tiêu); thủy văn (ngập lụt, ngập mặn, ngập triều, chia ra độ sâu ngập, thời gian
ngập); các điều kiện về cơ sở hạ tầng, dịch vụ nông - lâm - ngư nghiệp; hiệu quả
môi trường (khả năng che phủ mặt đất chống xói mòn; mức độ gây phú dưỡng
nguồn nước); hiệu quả kinh tế xã hội (tổng giá trị sản phẩm, thu nhập, lãi thuần, yêu
cầu lao động, …) đảm bảo thỏa mãn yêu cầu sinh thái cũng như các điều kiện sản
xuất của cây trồng thuộc loại sử dụng đất xác định (Chu Văn Trung, 2015) [21].
Đánh giá đất đai (Land evaluation) là tiến trình so sánh các tính chất đất đai
với các mục đích sử dụng nhất định sử dụng một kĩ thuật khoa học chuẩn. Kết quả
có thể được dùng như một chỉ dẫn cho người sử dụng, quy hoạch để xác định sử
thay đổi sử dụng đất. Là đánh giá hiệu suất đất đai khi được dùng cho một mục đích
xác định, bao gồm việc tiến hành và làm sáng tỏ các khảo sát và nghiên cứu dáng
đất, đất, thực vật, khí hậu và các khía cạnh khác của đất đai để nhận diện và so sánh
giữa loại hình sử dụng đất với mục tiêu đánh giá (FAO, 1976) [28].
Đánh giá thích hợp đất đai (Land suitability evaluation) được định nghĩa là sự
đánh giá hoặc dự đoán chất lượng đất đai cho một mục đích sử dụng nhất định, về
các mặt như khả năng sản xuất, nguy cơ suy giảm và các yêu cầu quản lý (Do Thi
Hien and Hoang Van Hung, 2015) [27].
Yếu tố hạn chế (Limitation factor) là chất lượng đất đai hoặc tính chất đất đai
có ảnh hưởng bất lợi đến loại hình sử dụng đất nhất định. Chúng thường được dùng
làm tiêu chuẩn để phân cấp các mức thích hợp.
Chất lượng đất đai (Land Quaility - LQ) là những thuộc tính phức hợp phản
ánh mối quan hệ và tương tác của nhiều tính chất đất đai. Chất lượng đất đai thường


8
được chia làm 3 nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu cầu
quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn (Lê Thanh Nguyệt, 2014) [14].
1.2.2. Quy trình đánh giá đất đai

* Nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất của Fao
- Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai được đánh giá và phân hạng cho các
loại hình sử dụng đất cụ thể. Việc đánh giá đất đai đòi hỏi phải có sự so sánh giữa
lợi nhuận thu được và đầu tư cần thiết trên các loại hình sử dụng đất LUT khác nhau
(phân bón, lao động, thuốc trừ sâu, chi phí máy móc…) (Arens P.L, 1997) [24].
- Yêu cầu phải có quan điểm tổng hợp trong đánh giá đất, nghĩa là phải có sự
phối hợp và tham gia đầy đủ của các nhà nông học, lâm nghiệp, kinh tế và xã hội
học. Việc đánh giá đất đai phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của
vùng/ khu vực cần nghiên cứu (Nguyễn Khang và Đào Châu Thu, 1998) [6].
- Khả năng thích hợp của các LUT đưa vào sử dụng phải dựa trên cơ sở bền
vững, các nhân tố sinh thái trong sử dụng đất phải được cân nhắc để quyết định.
Đánh giá đất tập trung so sánh giữa các sử dụng đất của các LUT khác nhau.
Chi tiết được đưa ra ở 6 nguyên tắc chính sau (Nguyễn Khang và Đào Châu
Thu, 1998) [6].
1) Nguyên tắc thích hợp: Mức độ thích hợp của đất đai được đánh giá và phân
hạng cho các loại hình sử dụng đất cụ thể.
2) Nguyên tắc kinh tế: Việc đánh giá cần phải có sự so sánh giữa lợi nhuận thu
được và đầu tư cần thiết trên các loại đất khác nhau: phân bón, lao động, thuốc trừ
sâu, máy móc..., đánh giá về kinh tế, xã hội và môi trường.
3) Nguyên tắc đa ngành: Yêu cầu phải có quan điểm tổng hợp, nghĩa là có sự
phối hợp giữa các ngành.
4) Nguyên tắc kinh tế, xã hội và môi trường: Việc đánh giá đất phải phù hợp
với điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực đánh giá đất.
5) Nguyên tắc bền vững: Khả nãng thích hợp trong sử dụng đất được đưa ra
phải dựa trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững các loại hình sử dụng đất
trong nông nghiệp, lâm nghiệp và bền vững về môi trường.


9
6) Nguyên tắc so sánh giữa các kiểu sử dụng: Đánh giá đất phải dựa trên cơ sở

so sánh nhiều loại hình sử dụng đất khác nhau, từ đó mới lựa chọn ra được loại hình
sử dụng đất tối ưu.
* Quy trình đánh giá đất đai của FAO
- Việc đánh giá đất đai tùy thuộc vào mục tiêu và mức độ chi tiết của nghiên
cứu. Tuy nhiên, quy trình đánh giá đất đai được chia thành ba giai đoạn chính:
(1) Giai đoạn chuẩn bị.
(2) Giai đoạn điều tra thực tế.
(3) Giai đoạn xử lý các số liệu và báo cáo kết quả.
Các bước thực hiện đánh giá đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất theo
hướng dẫn của FAO bao gồm 9 bước được trình bày trong hình 1.1.
- Thảo luận ban đầu về nội dung, phương pháp, lập kế hoạch; phân loại và xác
định các nguồn tài liệu có liên quan, từ đó lập kế hoạch nghiên cứu. Đồng thời, thu
thập và kế thừa các tài liệu chuyên ngành có liên quan đến đất và sử dụng đất như:
khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và các số liệu thống kê về hiện trạng sử dụng đất. Sau
đó, tiến hành điều tra thực địa về hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sản xuất của
các loại hình sử dụng đất nhằm mục đích lựa chọn loại hình sử dụng đất có triển
vọng, phù hợp với mục tiêu phát triển, điều kiện sinh thái và bối cảnh kinh tế- xã
hội của vùng nghiên cứu (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2016) [3].


10

- Xác định khu vực nghiên cứu
- Mục tiêu
- Thu thập tài liệu
- Lập kế hoạch nghiên cứu

Xác định
đơn vị đất đai

Xác định các loại
hình sử dụng đất

Đánh giá khả năng thích hợp đất đai

Xác định hiện trạng
kinh tế - xã hội và
môi trường
Xác định loại hình sử
dụng đất thích hợp

Quy hoạch sử dụng đất

Áp dụng kết quả đánh giá đất đai

Hình 1.1. Sơ đồ quy trình đánh giá đất và quy hoạch sử dụng đất theo FAO
Cả quy trình đánh giá đất đai và quy hoạch sử dụng đất gồm 9 bước, trong đó
bước 7 là bước chuyển tiếp giữa đánh giá đất đai và quy hoạch sử dụng đất.
1.2.3. Cấu trúc phân hạng khả năng thích hợp đất đai
Theo FAO (1976) [28] đã xây dựng cấu trúc tổng quát của phân loại khả năng
thích hợp đất đai gồm 4 cấp như sau:
- Bộ (Orders): phản ánh các loại thích hợp.
- Lớp (Classes): phản ánh mức độ thích hợp của bộ.
- Lớp phụ (Sub-classes): phản ánh các hạn chế cụ thể của từng đơn vị đất đai
với từng loại hình sử dụng đất. Những yếu tố này tạo ra sự khác biệt giữa các dạng
thích hợp trong cùng một lớp.


11
- Đơn vị (Units): phản ánh những sự khác biệt về yêu cầu quản trị của các

dạng thích hợp trong cùng một lớp phụ
Hạng (Categories)
Bộ (Order)

Lớp (Clas)

Lớp phụ (Subclass)

S1

S1t

S - Thích hợp

S2

S2i (*)

S3

S2s

Đơn vị (Unit)

S2s-1
S2s-2 (**)

S3f
N - Không thích hợp

N1

N1i

N2

N2g

Hình 1.2. Cấu trúc phân loại khả năng thích hợp đất đai (FAO, 1976)
(*) Yếu tố hạn chế: khí hậu (lũ lụt: f, hạn hán: d); điều kiện đất đai (địa hình: t, độ
dốc: s).
(**) Yếu tố hạn chế trong cùng 1 lớp phụ, phản ánh sự khác biệt về mức độ khác
biệt về mặt quản trị (Ví dụ: s-1 < 10%, s-2=10-20%, s-3: >20%).
Cấp phân vị từ lớp “bộ” tới lớp “phụ” được áp dụng đánh giá đất đai tới cấp
tỉnh, từ lớp “bộ” tới “đơn vị” sẽ được áp dụng tới cấp huyện điểm và các xã thuộc
huyện điểm.
Bộ thích hợp đất đai được chia làm 3 lớp: S1 (rất thích hợp), S2 (thích hợp
trung bình), S3 (thích hợp kém).
*S1 (Thích hợp cao): Đất đai không có hạn chế có ý nghĩa đối với việc thực
hiện lâu dài một loại đất sử dụng đất được đề xuất, hoặc không làm giảm năng xuất
hoặc tăng mức đầu tư quá mức có thể chấp nhận được (Chu Văn Trung và Hoàng
Văn Hùng, 2015) [20].
*S2 (Thích hợp trung bình): Đất đai có những hạn chế mà cộng chung lại ở
mức trung bình đối với việc thực hiện một loại hình sử dụng đất được đưa ra; các
giới hạn sẽ làm giảm năng suất hoặc lợi nhuận và làm gia tăng yêu cầu đầu tư. Ở
mức này lý tưởng mặc dù chất lượng của nó thấp hơn hạng S1 (Chu Văn Trung và
Hoàng Văn Hùng, 2015) [20].


12

*S3 (Thích hợp kém): Đất đai có những giới hạn mà cộng chung lại là nghiêm
trọng đối với loại hình sử dụng đất được đưa vào, tuy nhiên vẫn không làm ta bỏ
loại sử dụng đất đã định. Phí tổn sản xuất cao nhưng vẫn có lãi (Chu Văn Trung và
Hoàng Văn Hùng, 2015) [20].
Bộ không thích hợp đất đai được chia làm 2 lớp: N1 (Không thích hợp hiện
tại) và N2 (không thích hợp vĩnh viễn).
- N1 (Không thích hợp hiện tại - Currently Not Suitable): Đất đai không thích
hợp với loại hình sử dụng đất nào đó trong điều kiện hiện tại. Những giới hạn đó có
thể khắc phục được bằng những khoản đầu tư lớn trong tương lai ví dụ: một đơn vị
đất đai có các điều kiện tự nhiên rất tốt nhưng không có nước tưới nên không thể
trồng 2 vụ lúa. Nếu đầu tư hệ thống thủy lợi, cung cấp đủ nước tưới thì đất sẽ trở
thành thích hợp, thậm chí rất thích hợp.
- N2 (Permanently Not Suitable): Đất đai không thích hợp với loại hình sử
dụng đất cả trong hiện tại và tương lai, vì có giới hạn rất nghiêm trọng mà con
người không có khả năng cải tạo. Ví dụ: Một đơn vị đất đai có độ dốc quá lớn (>
300) thì không thể trồng cây dâu trong tương lai cũng không thể làm thay đổi độ
dốc này (Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên,1999) [17].
Phương pháp xác định khả năng thích hợp đất đai
Sau khi đã xác lập các đơn vị đất đai và lựa chọn các loại hình sử dụng đất có
triển vọng để đánh giá, bước kế tiếp trong tiến trình đánh giá đất đai là quá trình kết
hợp, so sánh giữa LQ/LC với LUR của loại hình sử dụng đất (LUT). Kết quả của
quá trình này là xác định các mức thích hợp của từng LUT trên từng đơn vị đất đai.
Phương pháp kết hợp giữa LQ/LC và LUR theo đề nghị của FAO có các cách đối
chiếu sau:
(1) Điều kiện hạn chế: Phương pháp này thường được áp dụng trong phân loại
khả năng thích hợp đất đai, sử dụng cấp hạn chế cao nhất để xác định khả năng
thích hợp. Phương pháp này đơn giản nhưng không giải thích được sự tương tác
giữa các yếu tố.
- Ưu điểm: Đơn giản, logic và theo quy luật tối thiểu trong sinh học.
- Hạn chế: Không thể hiện được ảnh hưởng qua lại của các yếu tố và không thấy

được vai trò của các yếu tố trội, yếu tố gây ảnh hưởng có ý nghĩa quyết định hơn.


13
(2) Phương pháp toán học: Phương pháp này cho điểm các chất lượng hoặc
tính chất đất đai (LQ/LC) ứng với từng LUT, cộng các giá trị và phân cấp này thích
hợp theo tổng số điểm. Đã có các nghiên cứu theo hướng này nhưng xem mức độ
ảnh hưởng của các LQ/LC đến thích hợp cây trồng có tầm quan trọng như nhau nên
kết quả không sát với thực tế sản xuất.
Để phương pháp này mang tính khả thi cao cần thiết phải kham khảo ý kiến
chuyên gia để xác định:
(1) Xác định mức độ ảnh hưởng (trọng số wi) của các LQ/LC đến thích hợp
các LUT.
(2) Thang điểm (xi) của từng LQ/LC ứng với từng LUT. Tổng giá trị thích
hợp theo miền giá trị thích hợp (Si).
(3) Phương pháp chuyên gia: Bàn bạc với các nhà nông học, kinh tế, nông
dân,…tóm lược việc kết hợp các điều kiện khác nhau và chỉnh sửa làm sao cho
chúng có thể đánh giá được cho tất cả các khả năng thích hợp.
(4) Phương pháp xem xét kết quả về kinh tế: Trên cơ sở so sánh các kết quả
đánh giá về kinh tế với tính chất đất đai, sau đó đưa ra phân cấp đánh giá.
Trong đề tài này, áp dụng phương pháp điều kiện hạn chế lớn nhất cho đánh
giá thích hợp tự nhiên, đồng thời kết hợp với phương pháp MCA trong đánh giá
thích hợp bền vững (đánh giá tổng hợp các lĩnh vực: Tự nhiên, kinh tế, xã hội,
môi trường).
Các chỉ tiêu, tiêu chuẩn, ngưỡng trong đánh giá thích hợp bền vững chỉ tiêu:
Số liệu thống kê môi trường xung quanh, số liệu này được đo lường nó phản ánh
tình trạng môi trường hoặc thay đổi trong các điều kiện khác nhau (ví dụ: tấn/ha do
điều kiện xói mòn, tỷ lệ tăng/ giảm do xói mòn).
Tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn hoặc quy tắc (mô hình, kiểm tra hoặc biện pháp)
để quyết định phán đoán trong điều kiện môi trường xung quanh (ví dụ: Đánh giá

tác động của mức độ xói mòn vào năng suất, chất lượng nước,...)
Ngưỡng: Mức vượt quá mà hệ thống xảy ra thay đổi đáng kể, điểm mà tại đó
các tác động vào sẽ phản ứng, thay đổi (ví dụ: Mức xói mòn mà tại đó không thể
chấp nhận được) (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2016) [3].


14
1.3. Xác định điều kiện sinh thái cho phát triển cây Lúa
1.3.1.Về điều kiện khí hậu
* Nhiệt độ:
Đối với cây lúa nước, cả nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước đều có ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Suốt từ đâu đến khi tượng khố
sơ khởi, đỉnh sinh trưởng của lá, chồi và bông nằm trong nước nên ảnh hưởng của
nhiệt độ rất quan trọng. Tuy nhiên, sự vươn dài của lá và sự phát triển chiều cao
chịu ảnh hưởng của cả nhiệt độ nước và không khí. Đến khi đòng lúa ra khỏi nước,
vào giai đoạn phân bào giảm nhiễm, thì ảnh hưởng của nhiệt độ không khí trở nên
quan trọng hơn. Do đó, có thể nói rằng, nhiệt độ nước và không khí ảnh hưởng trên
năng suất và các thành phần và các thành phân năng suất lúa thay đổi tùy giai đoạn
sinh trưởng của cây.
Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến tốc độ sinh trưởng của cây lúa nhanh
hay chậm, tốt hay xấu. Trong phạm vi giới hạn từ 20-30 độ C, nhiệt độ càng tăng
cây lúa phát triển càng mạnh. Nhiệt độ 40 độ C hoặc dưới 17 độ C, cây lúa tăng
trưởng chậm lại. Dưới 13 độ C cây lúa ngừng sinh trưởng, nếu kéo dài một tuần lễ
cây lúa sẽ chết. Phạm vị nhiệt độ mà cây lúa chịu đựng được và nhiệt độ tối hảo
thay đổi tùy theo giống (Bùi Thanh Hải và cộng sự, 2016) [3].
* Ánh sáng:
Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và sự phát triển của cây lúa trên
2 phương diện: cường độ ánh sáng và độ dài chiếu sáng trong ngày.
- Cường độ ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến sự quang hợp của cây lúa, thể
hiện chủ yếu bằng năng lượng ánh sáng mặt trời chiếu trên đơn vị diện tích đất

(lượng bức xạ). Bức xạ mặt trời gồm: ánh sáng trực xạ (ánh sáng chiếu trực tiếp),
ánh sáng phản xạ (ánh sáng phản chiếu) ánh sáng tán xạ (ánh sáng khuyếch tán) và
ánh sáng thấu quang … đều tác dụng nhất định đối với quang hợp của quần thể
ruộng lúa. Thông thường cây lúa chỉ sử dụng được khoảng 65% năng lượng ánh
sáng mặt trời chiếu tới ruộng lúa. Trong điều kiện bình thường, lượng bức xạ trung
bình từ 250-300 cal/cm2/ngày thì cây lúa sinh trưởng tốt và trong phạm vi này thì
lượng bức xạ càng cao thì quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh (Bùi Thanh Hải và


15
cộng sự, 2016) [3].Bức xạ mặt trời ảnh hưởng lớn đến các giai đoạn sinh trưởng
khác nhau và năng suất lúa, đặc biệt ở các giai đoạn sau:
+ Giai đoạn lúa non: nếu thiếu ánh sáng cây lúa sẽ ốm yếu, màu lá từ xanh
hạt chuyển sang vàng, lúa không nở bụi được.
+ Thời kỳ phân hóa đòng: nếu thiếu ánh sáng thì bông lúa sẽ ngắn, ít hạt và
hạt nhỏ, hạt thoái hóa nhiều, dễ bị sâu bệnh phá hại
+ Thời kỳ lúa trổ: thiếu ánh sáng sự thụ phấn, thụ tinh bị trở ngại làm số hạt
lép, giảm số hạt chắc và hạt phát triển không đầy đủ, đồng thời cây có khuynh
hướng vươn lóng dễ đổ ngã.
+ Giai đoạn lúa chín: nếu ruộng lúa khô nước, nhiệt độ không khs cao, ánh
sang mạnh thì lúa chín nhanh và tập trung hơn; ngược lại thời gian chín sẽ kéo dài.
Kết quả từ nhiều thí nghiệm cho thấy, thời kỳ cần năng lượng mặt quan trọng nhất
đối với lúa là từ lúc phân hóa đòng đến khoảng 10 ngày trước khi lúa chính, vì sự
tích lũy bột trong lá và thân đã bắt đầu ngay từ khoảng 10 ngày trước khi trổ và
được chuyển vị vào hạt rất mạnh sau khi trổ (Nguyễn Thế Đặng và cộng sự, 2003) [1].
Ở Bắc Hà, lượng bức xạ hàng năm đáp ứng đủ yêu cầu sinh trưởng và phát
triển của cây lúa gần như quanh năm.
* Lượng mưa:
Trong điều kiện thủy lợi chưa hoàn chỉnh, lượng mưa là một trong những
yếu tố khí hậu có tính chất quyết định đến việc hình thành các vùng trồng lúa và

các vụ lúa trong năm.
Trong mùa mưa ẩm, lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình là 6 - 7
mm/ngày và 8 - 9 mm/ngày. Trong mùa khô nếu không có nước cần bổ sung nguồn
nước khác. Nếu tính luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì trung bình 1 tháng cây
lúa cần một lượng mưa khoảng 200 mm và suốt vụ lúa 5 tháng cần khoảng 1000 mm.
Ở Bắc Hà, do chịu ảnh hưởng của chế độ mưa vùng núi Bắc Bộ, mùa mưa ở
Bắc Hà thường diễn ra từ tháng 5 đến tháng 9; mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4
năm sau. Lượng mưa trung bình hằng năm 2.087,5 mm và phân bố không đồng đều,
chủ yếu tập trung vào các tháng mùa mưa, khoảng 1.765 mm (chiếm 85% tổng
lượng mưa của cả năm. Lượng mưa lớn nhất thường diễn ra vào tháng 7, trung bình
khoảng 275,2 mm.