1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây khoai môn có tên khoa học là Colocasia esculeuta L. Schott, là cây một lá mầm thuộc chi Colocasia, họ ráy Araceae là loài cây đã được trồng trọt từ lâu đời trên thế giới. Theo nhiều tài liệu xác định loài cây này được trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và vùng ôn đới ấm áp.
Huyện Chợ Đồn là một huyện vùng cao của tỉnh Bắc Kạn, với phần lớn dân số là đồng bào dân tộc thiểu số, trình độ dân trí thấp, tập quán canh tác còn nhiều hạn chế. Do đó, để phát triển kinh tế của huyện cần có một số cây trồng chủ lực mang giá trị hàng hóa cao. Khoai môn là một trong các cây trồng nằm trong định hướng mở rộng diện tích để phát triển kinh tế nông nghiệp của huyện.
Mô hình tích hợp Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và phần mềm Đánh giá Đất đai tự động (ALES) được đánh giá là phương pháp giúp tiết kiệm thời gian, nâng cao năng suất lao động với kết quả đầu ra chính xác và có tính hiện thực cao, có thể áp dụng ở nhiều vùng khác nhau [1]. Phương pháp này tận dụng được ưu điểm của ALES là tính toán khả năng thích nghi dựa trên phương pháp đánh giá đất đai của FAO. Vì vậy, ứng dụng công nghệ GIS và phần mềm đánh giá đât tự động ALES để đánh giá thích nghi cây khoai môn tại huyện Chợ Đồn là hết sức cần thiết.
2.1. Vật liệu nghiên cứu
- Dữ liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu:
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Chợ Đồn năm 2015.
+ Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Chợ Đồn đến năm 2020
+ Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Bắc Kạn năm 2005
- Phần mềm sử dụng trong quá trình nghiên cứu: phần mềm GIS (Mapinfo 10.2, ArcView 3.2, ArcGIS 10.2, Microsoffice 2014)
2.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, bản đồ…
- Xây dựng các bản đồ chuyên đề: Bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ phân cấp độ dốc, bản đồ chế độ tưới, bản đồ thành phần cơ giới, bản đồ độ dày tầng đất, bản đồ độ pH.
- Phương pháp chồng ghép bản đồ bằng phần mềm ArcGIS 10.2, xây dựng bản đồ đơn vị đất đai và bản đồ phân hạng thích hợp đất đai cây Khoai Môn huyện Chợ Đồn.
3.1. Xây dựng bản đồ chuyên đề
3.1.1. Bản đồ đất
Bản đồ đất được xây dựng trên cơ sở kế thừa Bản đồ đất tỉnh Bắc Kạn tỷ lệ 1/50.000 được Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và PTNT) xây dựng năm 2005, kết hợp với kết quả phúc tra, điều tra, lấy phẫu diện đất bổ sung đảm bảo xây dựng bản đồ tỷ lệ 1: 25.000. Kết quả xây dựng được bản đồ đất huyện Chợ Đồn có 8 loại đất:
|
Bảng 1: Kết quả phân cấp bản đồ đất
|
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Hình 1: Bản đồ loại đất
|
3.1.2. Bản đồ độ dốc
Xây dựng bản đồ độ dốc căn cứ vào bản đồ địa hình trên địa bàn huyện. Sử dụng phần mềm Arcgis 10.2 nhập giá trị độ cao để xây dựng mô hình số độ cao TIN. Từ mô hình này tiến hành phép toán nội suy bản đồ độ dốc.
|
Bảng 2: Kết quả phân cấp bản đồ độ dốc
|
Hình 2: Bản đồ độ dốc |
Qua bảng tổng hợp cho thấy toàn khu vực nghiên cứu chia làm 07 cấp độ dốc khác nhau, Khu vực có độ dốc lớn nhất nằm tập trung dải núi phía Đông Bắc bao gồm các xã Xuân Lạc, Bản Thi và xã Quảng Bạch. Địa hình trên địa bàn nghiên cứu theo xu hướng thoải dần xuống phía Tây Nam, với kiểu dốc này, tạo ra hệ thống sông suối chủ yếu chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam.
3.1.3. Bản đồ chế độ tưới
Căn cứ và bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện kết hợp với điều tra thực địa, chúng tôi tiến hành chia chế độ tưới thành 3 cấp khác nhau. Kết quả thể hiện tại bảng 3.
|
Bảng 3: Kết quả phân cấp chế độ tưới
|
 Hình 3: Bản đồ chế độ tưới
|
3.1.4. Bản đồ thành phần cơ giới
Căn cứ vào bản đồ thổ nhưỡng và kết hợp điều tra thành phần cơ giới theo phạm vi xác định. Thành phần cơ giới đất của huyện được phân thành 4 cấp.
|
Bảng 4: Kết quả phân cấp thành phần cơ giới
|
 Hình 4: Bản đồ thành phần cơ giới
|
3.1.5. Bản đồ độ dày tầng đất
Kết quả xây dựng và phân cấp bản đồ độ dày tầng đất được thể hiện tại bảng 5.
|
Bảng 5: Kết quả phân cấp độ dầy tầng đất
|
 Hình 5: Bản đồ độ dầy tầng đất
|
3.1.6. Bản đồ pH
Qua kết quả phân tích mẫu phẫu diện khu vực nghiên cứu. Kết quả xây dựng bản đồ pH như sau:
|
Bảng 6: Kết quả phân cấp pH
|
 Hình 6: Bản đồ độ pH
|
3.2. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai
Ứng dụng GIS tiến hành chồng xếp 06 bản đồ chuyên đề để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Chợ Đồn với hàm logic toán học sau:
[LMU]=[Code_Soil]+[Code_DODOC]+[Code_TPCG]+[Code_DDTD]+[Code_Tuoi]]+[Code_pH]].
Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai được thể hiện tại bảng 7.
Bảng 7: Tổng hợp các đơn vị bản đồ đất đai huyện Chợ Đồn
|
LMU
|
Các chỉ tiêu
|
Diện tích (ha)
|
Tỷ lệ (%)
|
Ghi chú
|
|||||
|
Loại đất
(So)
|
TP cơ giới
(Co)
|
Dầy tầng đất (De)
|
Chỉ số (pH)
|
Độ dốc
(Sl)
|
Chế độ tưới
(Ir)
|
||||
|
LMU1
|
So6
|
Co2
|
De1
|
pH1
|
Sl6
|
Ir1
|
65,00
|
0,07
|
|
|
LMU2
|
So6
|
Co3
|
De1
|
pH1
|
Sl7
|
Ir1
|
44,00
|
0,05
|
|
|
LMU3
|
So7
|
Co3
|
De1
|
pH1
|
Sl7
|
Ir1
|
937,00
|
1,03
|
|
|
LMU4
|
So7
|
Co3
|
De1
|
pH2
|
Sl6
|
Ir1
|
63,00
|
0,07
|
|
|
LMU5
|
So7
|
Co3
|
De1
|
pH2
|
Sl7
|
Ir1
|
417,00
|
0,46
|
|
|
LMU6
|
So7
|
Co3
|
De1
|
pH3
|
Sl6
|
Ir1
|
764,00
|
0,84
|
|
|
LMU7
|
So7
|
Co3
|
De1
|
pH3
|
Sl7
|
Ir1
|
896,00
|
0,98
|
|
|
LMU8
|
So1
|
Co4
|
De1
|
pH1
|
Sl6
|
Ir1
|
60,00
|
0,07
|
|
|
LMU9
|
So7
|
Co4
|
De1
|
pH2
|
Sl6
|
Ir1
|
233,00
|
0,26
|
|
|
LMU...
|
So3
|
Co4
|
De2
|
pH2
|
Sl2
|
Ir3
|
1147,00
|
1,26
|
|
|
LMU…
|
So3
|
Co4
|
De2
|
pH2
|
Sl3
|
Ir3
|
1416,00
|
1,55
|
|
|
LMU…
|
So3
|
Co3
|
De3
|
pH1
|
Sl1
|
Ir3
|
796,00
|
0,87
|
|
|
LMU53
|
So3
|
Co3
|
De3
|
pH1
|
Sl3
|
Ir3
|
1392,00
|
1,53
|
|
|
LMU54
|
So3
|
Co3
|
De3
|
pH1
|
Sl4
|
Ir3
|
384,00
|
0,42
|
|
|
LM........
|
So3
|
Co4
|
De3
|
pH1
|
Sl2
|
Ir3
|
1471,00
|
1,61
|
|
|
LMU61
|
So3
|
Co4
|
De3
|
pH1
|
Sl4
|
Ir3
|
1146,00
|
1,26
|
|
|
LMU.....
|
So3
|
Co4
|
De3
|
pH2
|
Sl2
|
Ir3
|
146,00
|
0,16
|
|
|
LMU70
|
So2
|
Co4
|
De4
|
pH2
|
Sl1
|
Ir3
|
280,00
|
0,31
|
|
|
LMU71
|
So2
|
Co4
|
De4
|
pH2
|
Sl2
|
Ir3
|
2351,00
|
2,58
|
|
 Hình 7. Bản đồ đơn vị đất đai huyện Chợ Đồn
|
Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai với 6 chỉ tiêu đã xác định được 71 đơn vị đất đai trên diện tích 86.250,47 ha/91.135,65 ha tổng diện tích tự nhiên của huyện.
Trong đó:
- Đất phù sa ngòi suối là nhóm đất có số LMU lớn nhất (15 LMU) do nằm rải rác trên nhiều dạng địa hình khác nhau.
- Nhóm đất đỏ vàng trên đá phiến sét (Fs) và đất đỏ vàng trên đá macma axít có diện tích lớn nhất, được phân bố hầu hết các xã trong huyện với 28 LMU.
|
3.3. Phân hạng thích nghi cây khoai môn
3.1 Đánh giá thích nghi cây khoai môn sử dụng phần mềm ALES.
Áp dụng phần mềm Ales đánh giá phân hạng thích nghi đất trồng khoai môn tại huyện cho kết quả: 71/71 đơn vị đất đai được phân hạng chi tiết, phần mềm cũng chỉ ra các yếu tố hạn chế để chúng ta có hướng đề xuất các giải pháp triệt tiêu các hạn chế đó để nâng hạng đất cho đơn vị đất đai.
 Hình 8: Đánh giá thích nghi trên mềm ALES
|
 Hình 9:Kết quả đánh giá thích nghi sử dụng phần mềm ALES
|
|
STT
|
Cấp thích nghi
|
Diện tích (ha)
|
Cơ cấu %
|
Ghi chú
|
|
1
|
1
|
9395,15
|
10,31
|
Rất thích nghi
|
|
2
|
2 KH_DAT/TPCG/pH
|
4773
|
5,24
|
Thích nghi trung bình
(03 yếu tố hạn chế)
|
|
3
|
2DO_DOC/KH_DAT/TPCG
|
214,77
|
0,24
|
Thích nghi trung bình
(03 yếu tố hạn chế)
|
|
4
|
2DO_DOC/KH_DAT/TPCG/pH
|
915,96
|
1,01
|
Thích nghi trung bình
(04 yếu tố hạn chế)
|
|
5
|
2KH_DAT/TPCG
|
799,27
|
0,88
|
Thích nghi trung bình
(02 yếu tố hạn chế)
|
|
6
|
2KH_DAT/TPCG/pH
|
207,03
|
0,23
|
Thích nghi trung bình
(03 yếu tố hạn chế)
|
|
7
|
3CD_TUOI/DO_DOC/pH
|
535,7
|
0,59
|
Ít thích nghi
(03 yếu tố hạn chế)
|
|
8
|
3CD_TUOI/DO_DOC/TPCG/pH
|
1297,8
|
1,42
|
Ít thích nghi
(04 yếu tố hạn chế)
|
|
9
|
3DO_DOC
|
11477,32
|
12,59
|
Ít thích nghi
(1 yếu tố hạn chế)
|
|
10
|
3DO_DOC/KH_DAT
|
378,8
|
0,42
|
Ít thích nghi
(02 yếu tố hạn chế)
|
|
11
|
3DO_DOC/KH_DAT/pH
|
1248,9
|
1,37
|
Ít thích nghi
(03 yếu tố hạn chế)
|
|
12
|
3DO_DOC/TPCG
|
708,59
|
0,78
|
Ít thích nghi
(02 yếu tố hạn chế)
|
|
13
|
3DO_DOC/TPCG/pH
|
4839,08
|
5,31
|
Ít thích nghi
(02 yếu tố hạn chế)
|
|
14
|
3pH
|
129,3
|
0,14
|
Ít thích nghi
(1 yếu tố hạn chế)
|
|
15
|
3TPCG
|
1981,84
|
2,17
|
Ít thích nghi
(01 yếu tố hạn chế)
|
|
16
|
3TPCG/pH
|
212,26
|
0,23
|
Ít thích nghi
(02 yếu tố hạn chế)
|
|
17
|
4DO_DOC
|
47135,7
|
51,72
|
Không thích nghi
(01 yếu tố hạn chế là độ dốc)
|
|
18
|
NON
|
4885,18
|
5,36
|
Không đánh giá
|
|
Tổng diện tích
|
91135,65
|
100,00
|
|
|
Qua bảng số liệu ta thấy, kết quả đánh giá theo yếu tố tự nhiên 06 yếu tố cho thấy: phần diện tích rất thích nghi hay thích nghi cao là 9395,15 ha, chiếm 10,31% tổng diện tích đánh giá, phần diện tích thích nghi trung bình là 6149,48 chiếm 6,75 % diện tích khu vực đánh giá. Phần diện tích thích kém thích nghi là 21420,00 ha chiếm 23,51 % tổng diện tích khu vực đánh giá. Đặc biệt, kết quả đã chỉ ra phần diện tích 47135,70 chiếm 51,73 % đặc biệt không thích nghi vì địa hình có độ dốc cao.
3.3.2 Xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cây khoai môn
Xuất chuyển dữ liệu từ Ales sang ArcGIS. Dữ liệu Ales tổng hợp đã được tự động tham chiếu vào trường “SUI” trong file dữ liệu LMU12.dbf. Kết quả bản đồ thích nghi đất đai tự nhiên với cây khoai môn như sau:
|
|
huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn
|
Qua bảng kết quả diện tích đề xuất loại hình sử dụng đất cây khoai môn nhóm nghiên cứu cho kết quả có 13 xã được đề xuất quy hoạch sản xuất cây khoai môn. Các xã được đề xuất nhiều diện tích trồng khoai môn nhất xã Ngọc Phái với 1120,00 ha chiếm 13,26 %, xã Bản Thi diện tích 1020,00 ha chiếm 12,07 %, Rã Bản 975 ha, chiếm 11,54%, xã Yên Thịnh 936,18 ha chiếm 11,09 %, xã Nghĩa Tá diện tích 921,42 ha chiếm 10,91%, xã Bình Trung diện tích đề xuất 727,45 ha chiếm 8,61 %, xã Bằng Lãng diện tích 805,69 ha chiếm 9,54 % tổng diện tích được đề xuất quy hoạch.
4. KẾT LUẬN
Chợ Đồn có vị trí địa lý, địa hình và điều kiện thổ nhưỡng thuận lợi phù hợp cho khả năng phát triển đất trồng cây khoai môn.
Dựa trên các nghiên cứu về yêu cầu sinh thái của cây khoai môn đã xây dựng bản đồ đơn vị đất đai dựa trên 6 chỉ tiêu: loại đất (So), độ pH (pH), thành phần cơ giới (Co), độ dày tầng đất (De), độ dốc (Sl) và chế độ tưới (Ir). Bản đồ đơn vị đất đai được thành lập có 71 đơn vị đất đai (LMU).
Ứng dụng phần mềm ArcGIS xây dựng các bản đồ chuyên đề theo cấp độ của từng chỉ tiêu và yêu cầu sử dụng đất trồng khoai môn, kết hợp đánh giá thích nghi đất đai tự động bằng việc xác lập cây quyết định trên phần mềm Ales 4.5. Nghiên cứu đã đề xuất được 8.847,82 ha diện tích trong phạm vi nghiên cứu có điều kiện tự nhiên phù hợp để phát triển sản xuất cây khoai môn. Diện tích đất được đề xuất chủ yếu tập trung tại xã Ngọc Phái với 1120,00 ha, xã Bản Thi diện tích 1020,00 ha, Rã Bản 975 ha, Yên Thịnh 936,18 ha, Nghĩa Tá 921,42 ha, Bình Trung 727,45, Bằng Lãng 805,69 ha.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Trọng Bình, Trần Thị Băng Tâm (1996), Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý GIS, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.
[2] Trần Hùng (2012) Tài liệu hướng dẫn thực hành sử dụng ArcGIS 10.x, Công ty TNHH Tư vấn Geo Việt.
[3] Mẫn Quang Huy (1999), Ứng dụng GIS thiết kế cơ sở dữ liệu bản đồ cho hệ thống thông tin đánh giá tài nguyên đất cấp huyện, Luận văn Thạc sỹ nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.
[4] Phòng Tài nguyên Môi trường huyện Chợ Đồn (2018), Báo cáo Kết quả Thống kê kiểm kê đất đai năm 2017.
Nông Thị Thu Huyền, Phạm Văn Tuấn