Bài viết Tác động của biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước của cây cà phê tại huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk được nghiên cứu nhằm góp phần xác định ảnh hưởng của BĐKH một cách hiệu quả và là tài liệu tham chiếu hữu ích để giải quyết bài toán quản lý tài nguyên nước hoặc các nghiên cứu liên quan, tránh gây ra những thiệt hại lớn không mong muốn cho ngành trồng trọt nói chung và cây cà phê của huyện nói riêng.
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC TRÁI ĐẤT, MỎ, MÔI TRƯỜNG BỀN VỮNG LẦN THỨ V Doi: 10.15625/vap.2022.0159 TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NHU CẦU NƯỚC CỦA CÂY CÀ PHÊ TẠI HUYỆN KRÔNG PẮC, TỈNH ĐẮK LẮK Nguyễn Thị Ngọc Quyên1 *, Nguyễn Thị Tịnh Ấu2, Lâm Thị Nghiêm3 0F Trường Đại học Tây Nguyên, 567 Lê Duẩn, Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật, Võ Văn Ngân, Thủ Đức, Tp Hồ Chí Minh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Chí Minh, 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp Hồ Chí Minh TĨM TẮT Việc tính tốn nhu cầu nước trồng trọt cần thiết để phục vụ cho công tác lập kế hoạch quản lý phát triển lâu dài vùng chuyên sản xuất nông nghiệp Đặc biệt bối cảnh biến đổi khí hậu, nhu cầu nước tưới cho trồng ngày tăng dần theo năm Mục tiêu nghiên cứu dự báo nhu cầu dùng nước đến năm 2030 cho cà phê, trồng chủ lực huyện Krông Pắc với phương pháp tiếp cận FAO dựa vào mơ hình CROPWAT 8.0 Kết cho thấy nhu cầu nước cà phê thay đổi trước tác động biến đổi khí hậu, cụ thể với diện tích tưới khoảng 20.078 nhu cầu tưới có xu hướng tăng: dự báo năm 2030 (135,77×106 m3) năm 2030 theo kịch RCP4.5 (137,47×106 m3) RCP8.5 (138,52×106 m3) Mặt khác, nghiên cứu rằng, nhiệt độ lượng mưa yếu tố tác động mạnh nhất, làm thay đổi nhu cầu nước tháng cà phê huyện Krông Pắc Nghiên cứu kỳ vọng tài liệu tham khảo cho quan, ban ngành đánh giá lại thực trạng cấp nước cho sản xuất nông nghiệp hệ thống thủy lợi địa bàn đưa giải pháp để ứng phó với biến đổi khí hậu Từ khóa: Biến đổi khí hậu, nhu cầu nước, CROPWAT, cà phê, huyện Krơng Pắc MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu (BĐKH) ảnh hưởng vấn đề quan tâm hàng đầu tất quốc gia giới Theo báo cáo năm 2008 Bộ Tài nguyên Môi trường (TN&MT), 50 năm qua nhiệt độ trung bình tăng khoảng oC mực nước biển tăng khoảng 20 cm [1] Sự gia tăng cường độ thiên tai tần suất tượng cực đoan đợt nắng nóng cục vào mùa hè rét đậm vào mùa đông kéo dài, tăng nhiệt độ lượng mưa, hạn hán, lũ lụt tác động mạnh mẽ đến lĩnh vực nông nghiệp, sức khỏe người, đa dạng sinh học, tài nguyên thiên nhiên Bên cạnh đó, báo cáo đánh giá lần thứ tư IPCC (AR4) khẳng định Việt Nam số quốc gia dễ bị tổn thương tác động BĐKH [2], đặc biệt lĩnh vực nơng nghiệp, q trình sản xuất phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên nên thời tiết thay đổi thất thường làm cho việc canh tác gặp nhiều khó khăn Khơng thể phủ nhận rằng, sản xuất nông nghiệp, nước tưới vấn đề quan trọng hàng đầu Vì vậy, việc nghiên cứu nhu cầu sử dụng nước trồng để có kế hoạch tưới phù hợp xây dựng hệ thống tưới đáp ứng nhu cầu trở thành mối quan tâm quan chức * Tác giả liên hệ, địa email: ntnquyen@ttn.edu.vn 46 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk địa phương nhà nông nghiệp chí người nơng dân thời đại Năm 2012, nghiên cứu xác định nhu cầu tưới cho khoai tây lưu vực Ganga đề xuất phát triển giống cần nước nhu cầu dự báo tăng 14-15 % vào năm 2050 [3]; hay nghiên cứu ứng dụng mơ hình CROPWAT 8.0 xác định nhu cầu nước tưới cho ngô Ấn Độ [4], [5] Tại Việt Nam, mơ hình CROPWAT ứng dụng rộng rãi sản xuất nơng nghiệp [6], [7] hay tính toán cân nước cho vùng đất bazan - Tây Nguyên [8] Đối với cà phê, trồng chủ lực địa bàn Tây Nguyên, việc xác định hay dự báo nhu cầu nước trở nên thực cần thiết đặc biệt bối cảnh hạn hán có xu hướng ngày kéo dài tương lai [9] Tại Đắk Nông, nghiên cứu sử dụng CROPWAT Dấu chân nước Water Footprint để đánh giá nhu cầu sử dụng nước canh tác cà phê Kết nghiên cứu cho thấy khác biệt nhu cầu nước canh tác cà phê huyện địa bàn tỉnh Đắk Nông tác động yếu tố điều kiện tự nhiên, kỹ thuật canh tác giống [10]; lưu vực sông Srepok, nhu cầu sử dụng nước loại hình sử dụng đất dự báo hỗ trợ công cụ CROPWAT 8.0 Theo đó, định mức tưới cho cà phê giai đoạn 1980-2021 4029 m3/ha/vụ dự báo cho giai đoạn tương lai (2013-2045) có xu hướng giảm kịch RCP 2.6 (3543 m3/ha/vụ), kịch RCP4.5 (3330 m3/ha/vụ) xu hướng tăng kịch RCP 8.5 (4112 m3/ha/vụ) [9] Hình Vị trí khu vực nghiên cứu - huyện Krơng Pắc Huyện Krơng Pắc có kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất xuất nơng, lâm sản Hầu hết diện tích đất canh tác trồng loại lâu năm như: cà phê, điều, hồ tiêu, cao su Thực tế, tượng thời tiết cực đoan hạn hán kéo dài, mưa tập trung với cường độ lớn, gió mạnh, bão… ngày diễn biến thất thường, gây thiệt hại nghiêm trọng ảnh hưởng đến trình sản xuất nông nghiệp đời sống người dân nơi [11] Vài năm trở lại đây, tác động BĐKH, hạn hán khan nguồn nước ngày gia tăng nên ngành nông nghiệp huyện phải đối mặt với nhiều thách thức Do đó, mục tiêu nghiên cứu dự báo nhu cầu dùng nước đến năm 2030 cho cà phê nhằm góp phần xác định ảnh 47 Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Lâm Thị Nghiêm hưởng BĐKH cách hiệu tài liệu tham chiếu hữu ích để giải tốn quản lý tài nguyên nước nghiên cứu liên quan, tránh gây thiệt hại lớn không mong muốn cho ngành trồng trọt nói chung cà phê huyện nói riêng ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Nhu cầu nước tưới cà phê yếu tố khí tượng (nhiệt độ, lượng mưa) ảnh hưởng đến nhu cầu nước tưới - Phạm vi nghiên cứu: Do thời gian có hạn nên nghiên cứu tính tốn nhu cầu nước năm 2021 cà phê địa bàn huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk; nhu cầu nước cà phê năm dự báo (2030) xác định điều kiện giả định yếu tố tính tốn mơ hình khơng thay đổi theo thời gian, thay đổi yếu tố lượng mưa nhiệt độ theo kịch BĐKH Bộ TN&MT ban hành năm 2020 [12] 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu thập phân tích số liệu - Thu thập số liệu sơ cấp: Điều tra, khảo sát thực địa thông qua làm việc với Ủy ban nhân dân (UBND) huyện Krông Pắc, người dân sống vùng nghiên cứu nhằm nắm bắt số thông tin quan trọng tình hình phát triển khu vực trồng cà phê; nhu cầu nước tưới thực trạng nguồn nước tưới; tình hình khí hậu,… - Thu thập số liệu thứ cấp: Các báo cáo thống kê diện tích, suất, sản lượng cà phê thu thập UBND huyện Krông Pắc, Sở Khoa học Công nghệ, Sở TN&MT; kịch BĐKH nước biển dâng Bộ TN&MT (2020); số liệu khí tượng trạm Buôn Ma Thuột năm 2021 Trung tâm Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên 2.2.2 Phương pháp phân tích thống kê Dữ liệu khí tượng, thủy văn xử lý dựa phương pháp thống kê, phân tích số liệu biên tập chủ yếu phần mềm Excel làm đầu vào cho mơ hình CROPWAT 8.0 2.2.3 Phương pháp mơ hình hóa (CROPWAT 8.0) Mơ hình CROPWAT phát triển Tổ chức Nơng lương Thế giới (FAO) để tính tốn nhu cầu dùng nước, phục vụ dự án quản lý quy hoạch tưới, mơ hình thực tính tốn lượng bốc chuẩn, nhu cầu nước tưới trồng để xây dựng kế hoạch tưới cho điều kiện quản lý cung cấp nước khác [13] Dữ liệu đầu vào cho mơ hình tính tốn thu thập từ yếu tố khí tượng năm trạng (năm 2021) thu thập trạm Buôn Ma Thuột Trung tâm Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên; lượng mưa nhiệt độ năm dự báo (năm 2030) thu thập từ Kịch BĐKH Bộ TN&MT ban hành năm 2020 Đầu mơ hình nhu cầu nước tưới trồng (kí hiệu: IRR) Theo FAO (1998), nhu cầu nước tưới trồng cạn (IRR) lượng nước cần bù vào tổn thất bốc nước Các cơng thức tính tốn cụ thể sau [13]: IRR = ETc - Peff (mm/ngày) 48 (2.1) Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krơng Pắc, tỉnh Đắk Lắk đó: ETc: lượng bốc trồng (mm); Peff: lượng mưa hiệu trồng (mm); - Tính tốn lượng bốc mặt ruộng (ETc) Theo FAO, lượng nước cần trồng hay gọi lượng bốc mặt ruộng trồng, (kí hiệu: CWR - Crop Water Requirement) lượng bốc trồng (ETc: Crop evapotranspiration) xác định công thức sau: ETc = CWR = ETo.Kc (mm/ngày) (2.2) đó: ETc: lượng bốc trồng (mm/ngày); ETo: lượng bốc chuẩn phụ thuộc hồn tồn vào yếu tố khí tượng (mm/ngày); Kc: hệ số trồng, phụ thuộc loại trồng, vùng canh tác giai đoạn sinh trưởng trồng + Xác định lượng bốc chuẩn ETo Lượng bốc chuẩn ETo tính tốn mơ hình CROPWAT 8.0 cách sử dụng cơng thức Penman-Monteith cho tính tốn lượng nước cần xác định thơng tin sau: tên trạm khí hậu, cao độ trạm, kinh độ vĩ độ địa lý trạm nhiệt, nhiệt độ tối thiểu (°C), nhiệt độ tối đa (°C), số nắng, tốc độ gió độ ẩm tương đối làm đầu vào cho nghiên cứu [14] ETo xác định công thức sau: (2.3) đó: ETo: bốc chuẩn (mm/ngày); Rn: xạ mặt trời bề mặt trồng (MJ/m2/ngày); G: mật độ hấp thụ nhiệt đất (MJ/m2/ngày); T: nhiệt độ trung bình ngày độ cao m từ mặt đất (oC); u2: tốc độ gió độ cao m từ mặt đất (m/s); es: áp suất nước bão hòa (kPa); ea: áp suất nước thực tế (kPa); : độ dốc áp suất nước đường cong quan hệ nhiệt độ (kPa/oC); : số ẩm (kPa/oC) + Xác định lượng hệ số trồng Kc Tăng trưởng trồng quốc tế công nhận giai đoạn để tính tốn hệ số trồng, cụ thể giai đoạn đầu mùa (từ gieo hạt phát triển), mùa (ra hoa kết trái) cuối mùa (thu hoạch) [14] Do khác biệt giai đoạn sinh trưởng, Kc cho trồng khác thời kỳ phát triển [13] Quá trình tổng hợp nghiên cứu chuyên sâu cà phê xác định hệ số Kc Bảng Bảng Hệ số trồng (Kc) cà phê cho mơ hình CROPWAT 8.0 Giai đoạn Đầu vụ Giữa vụ Cuối vụ Hệ số Kc 0,60 1,10 0,90 - Tính tốn lượng mưa hiệu (Peff): Thông thường, nguồn nước cung cấp cho trồng vào mùa có khác biệt Vào mùa khô, lượng nước tưới chủ yếu dựa vào nguồn nước tưới tiêu, nhiên mùa mưa có thêm lượng nước mưa rơi xuống, phần nước mưa thấm xuống đất bổ cập lại vào phần nước ngầm chảy tràn theo sườn dốc Phần nước gọi lượng mưa hiệu (Peff) lượng nước rơi xuống diện tích canh tác mà trồng sử dụng Thơng thường, 49 Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Lâm Thị Nghiêm lượng mưa hiệu tính dựa cơng thức kinh nghiệm với hệ số xác định theo số liệu cụ thể thực tế địa phương, điều kiện khơng có số liệu thực tế để xác định hệ số kinh nghiệm cho địa phương nghiên cứu nên sử dụng cơng thức kinh nghiệm FAO [15] Theo FAO (1998), có nhiều cơng thức kinh nghiệm để xác định lượng mưa hiệu đặc điểm khí hậu huyện Krông Pắk, lượng mưa biến động lớn mùa khô mùa mưa nên công thức Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) lựa chọn để tính tốn Peff Peff= (Ptk.(125 – 0,2.Ptk)) /125 với Ptk ≤ 250 mm (2.4) Peff = 125 + 0,1.Ptk với Ptk ≥ 250 mm (2.5) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thực trạng định hướng sản xuất cà phê địa bàn huyện Krông Pắc 3.1.1 Thực trạng canh tác cà phê Theo Niên giám thống kê huyện Krơng Pắc năm 2021, diện tích đất trồng trọt huyện khoảng 61.601 ha, diện tích cà phê trồng chiếm nhiều khoảng 18.000 với 29,2 % tổng diện tích đất trồng trọt Hiện nay, xu hướng phát triển mơ hình trồng xen cà phê với số ăn sầu riêng, bơ vừa tiết kiệm nước tưới, phân bón, vừa nâng cao thu nhập cho người dân (Bảng 2) Bảng Diện tích sản lượng số trồng huyện Krông Pắc năm 2021 Loại Cây lâu năm Cây trồng xen Cây hàng năm Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) Cà phê 18.000 37.653 Cao su 947 138 Tiêu 1.265 2.631 Cây trồng khác 9.652 Tên Sầu riêng Bơ 5.841 45.000 8.868 Lúa 15.279 112.428 Bắp 10.844 10.844 Cây trồng khác 8.236 (Niên giám thống kê huyện Krông Pắc, 2021) Theo khảo sát từ UBND huyện, giống cà phê dần thay đổi trình canh tác như: giống 4C, RFA, Fairtra, UTZ Certified, cà phê mít (Liberia), cà phê vối (Robusta) nhằm phù hợp với điều kiện tự nhiên xã hội địa bàn Khu vực trồng nhiều cà phê địa bàn huyện xã Hịa Đơng (3.557 ha), xã Ea Kênh (2.666 ha), Ea Yông (2.333 ha) Tuy nhiên, theo ý kiến nông hộ, ảnh hưởng biến đổi khí hậu, hạn hán có xu hướng keo dài, nhiều loại sâu bệnh hại như: loài sâu, rệp sáp… xuất thường xuyên làm cho bị rụng trái, khả đậu thấp, không phát triển, ảnh hưởng nghiêm trọng đến suất cà phê thời gian gần Từ đó, hộ canh tác cà phê lâu năm có xu hướng chuyển đổi qua 50 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk loại trồng khác trồng xen thêm loại khác để giảm thiểu rủi ro Điều làm cho diện tích cà phê địa bàn huyện có xu hướng ngày giảm 3.1.2 Định hướng sản xuất cà phê Định hướng phát triển nông nghiệp đến năm 2030 huyện Krông Pắc xác định theo Nghị số 140/2014/NQ-HĐND ngày 13/12/2014 HĐND tỉnh thông qua “Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh Đắk Lắk đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” cụ thể: ● Định hướng vùng nguyên liệu nông sản giá trị cao vùng chuyên canh công nghiệp chế biến nông sản chăn nuôi đại gia súc, thủy sản, phạm vi gồm huyện: Krông Pắc, Cư Kuin, Cư M’gar, Buôn Đôn, Ea Kar, Krông Ana, Krông Búk, Krông Năng, Lắk, Krông Bông, Ea Súp, M’Đrắk Ea H’leo; ● Phát triển kinh tế nơng nghiệp, hình thành vùng chuyên canh có giá trị kinh tế cao cà phê, cao su, ăn Theo báo cáo UBND huyện Krông Pắc (10/2021), tiêu ngành nông nghiệp giai đoạn đến 2025 xác định định phê duyệt Kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội năm (2021-2025) Do diện tích trồng trọt huyện Krơng Pắc chưa có quy hoạch chi tiết đến năm 2030, liệu sử dụng để dự đoán nhu cầu nước cho cà phê giả định lấy diện tích quy hoạch đến năm 2025 với khoảng 20.078 Tuy nhiên, việc dự báo nhu cầu nước cà phê xác định đến năm 2030 để phục vụ công tác quy hoạch chi tiết vùng trồng cà phê đến năm 2030 để phù hợp với Quy hoạch sử dụng đất huyện với chu kỳ 10 năm theo quy định Luật Đất đai năm 2013 3.2 Kết tính toán nhu cầu nước cà phê năm 2021 dự báo đến năm 2030 tác động BĐKH 3.2.1 Kết tính tốn ET0 cho năm 2021 dự báo năm 2030 Giá trị bốc thoát tiềm năm 2021 trạm Buôn Ma Thuột tính tốn theo cơng thức Penman-Monteith dựa sở nguồn số liệu khí tượng thu thập được, kết tính tốn đưa vào làm đầu vào cho mơ hình Các kết tính tốn thể Bảng Bảng Tính tốn ET0 (mm) cho năm 2021 dự báo năm 2030 theo kịch BĐKH Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Năm 2021 4,29 5,10 5,71 5,56 4,80 4,01 3,87 3,72 3,57 3,45 3,44 3,40 4,24 Năm 2030 (RCP 4.5) 4,41 5,22 5,83 5,69 4,88 4,08 3,95 3,80 3,64 3,53 3,53 3,49 4,34 Năm 2030 (RCP 8.5) 4,42 5,23 5,85 5,69 4,90 4,10 3,96 3,81 3,65 3,54 3,54 3,50 4,35 51 Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Lâm Thị Nghiêm Kết cho thấy, nhiệt độ tăng lên kéo theo gia tăng bốc chuẩn ET0 (vì nhiệt độ tỉ lệ thuận với bốc hơi) Sự gia tăng ET0 ứng với kịch BĐKH theo tỉ lệ thuận (RCP8.5 > RCP4.5) có chênh lệch khoảng nhiệt độ Vì ứng với kịch BĐKH, lựa chọn hai kịch trung bình (RCP4.5) kịch cao (RCP8.5) để xác định nhu cầu nước trồng tương lai ứng với thời kỳ (2016-2035) cho thấy rõ thay đổi nhu cầu nước cà phê khu vực nghiên cứu 3.2.2 Phân phối lượng mưa hiệu Peff (mm) cho năm 2021 dự báo năm 2030 Xét điều kiện có tính đến yếu tố BĐKH, lượng mưa hiệu khu vực nghiên cứu theo kịch RCP4.5 RCP8.5 có xu hướng tăng lên so với năm nghiên cứu (Bảng 4) Bảng Phân phối lượng mưa hiệu (mm) theo tháng cho năm 2021 dự báo năm 2030 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Năm 2021 4,5 3,6 25,1 75,1 148,4 149,5 149,8 156,3 158,6 144,1 86,2 21,3 1.122,6 Năm 2030 (RCP 4.5) 4,8 3,8 26,7 79,2 150,8 151,4 151,5 158,4 160,8 147,9 90,6 22,6 1.148,4 Năm 2030 (RCP 8.5) 4,8 3,8 26,4 78,4 150,5 151,1 151,2 158,0 160,4 147,2 89,9 22,4 1.144,0 3.2.3 Kết tính toán ETc cho giai đoạn năm 2021 dự báo năm 2030 So với năm 2021, lượng bốc trồng ETc có xu hướng tăng lên hai kịch RCP 4.5 RCP 8.5 với khoảng 30 mm (Bảng 5) Bảng Tính tốn ETc (mm) theo tháng cho năm 2021 dự báo năm 2030 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Năm 2021 150,4 455,0 181,9 163,3 123,4 73,4 71,9 76,1 90,7 111,3 116,8 120,5 1.434,7 Năm 2030 (RCP 4.5) 154,2 158,6 185,7 166,8 125,7 74,8 73,5 77,7 93,2 113,8 119,5 123,6 1.467,1 Năm 2030 (RCP 8.5) 154,6 158,9 186,4 166,9 126,1 75,1 73,6 77,9 92,8 114,1 119,9 124,0 1.470,3 3.2.4 Nhu cầu nước cho cà phê năm 2021 Kết trích xuất từ mơ hình CROPWWAT 8.0, định mức nước tưới cho cà phê huyện Krơng Pắc trình bày (Bảng 6) Từ định mức kết hợp với số liệu thống kê diện tích 52 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk cà phê năm 2021 UBND huyện Krông Pắc 18.000 ha, kết tính tốn nhu cầu nước xác định theo tháng năm theo công thức kết thể Bảng NCN (m3) = Diện tích cà phê (ha) × (Định mức nước tưới (mm) × 10) (m3/ha) Bảng Định mức nước tưới (mm) cho cà phê huyện Krông Pắc năm 2021 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng Năm 2021 145,7 151,3 156,7 88,1 4,7 - - - - - 30,6 99,1 676,2 Ghi chú: mm =10 m3/ha; -: Khơng có liệu Bảng Nhu cầu nước tưới (triệu m3/năm) cà phê huyện Krông Pắc năm 2021 Tháng I II III IV V VI Năm 26,226 27,234 28,206 15,858 0,846 2021 VII VIII IX - - - X - - XI XII Tổng 5,508 17,838 121,171 Ghi chú: (-): Khơng có liệu Tổng nhu cầu nước cho cà phê tồn huyện tính khoảng 121,171 triệu m3/năm Trong đó, NCN tháng đầu mùa khô tháng XII, I, II, III, lớn với NCN 17,84; 26,23; 27,23; 28,21 triệu m3/tháng 3.2.5 Dự báo nhu cầu nước cà phê năm 2030 Với diện tích quy hoạch trồng cà phê 20.078 ha, tổng nhu cầu nước cho cà phê định hướng đến năm 2030 135,77 triệu m3/năm, tăng 12,05% so với năm 2021 thể (Bảng 8) Bảng Nhu cầu nước tưới cà phê (triệu m3/năm) huyện Krông Pắc định hướng đến năm 2030 Tháng I II III IV V Năm 2030 29,253 30,378 31,462 17,688 0,943 VI VII VIII IX X - - - - - XI XII Tổng 6,143 19,897 135,767 Ghi chú: (-): Khơng có liệu 3.3 Đánh giá tác động BĐKH đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc 3.3.1 Dự báo thay đổi lượng mưa nhiệt độ theo kịch BĐKH Dưới tác động BĐKH, yếu tố khí tượng nhiệt độ lượng mưa thời kỳ 2016-2035 bị thay đổi so với thời kỳ sở (1986-2005) Điều dẫn đến định mức nước cho trồng bị thay đổi, nhu cầu nước trồng bị thay đổi theo Sự thay đổi cụ thể thể (Bảng Bảng 10) Với thay đổi yếu tố mưa nhiệt độ trên, định mức tưới cho cà phê năm 2030 có xét đến tác động BĐKH tính tốn mơ hình CROPWAT 8.0 với kịch RCP4.5 RCP8.5, kết thể Bảng 11 53 Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Lâm Thị Nghiêm Bảng Sự thay đổi lượng mưa theo kịch BĐKH thời kỳ 2016 -2035 Kịch Thay đổi lượng mưa (%) Lượng mưa (mm) RCP4.5 + 6,5 1.982,0 RCP8.5 + 5,3 1.959,7 Bảng 10 Sự thay đổi nhiệt độ theo kịch BĐKH thời kỳ 2016-2035 Kịch Nhiệt độ (oC) Trung bình tối thấp (oC) Trung bình tối cao (oC) RCP4.5 + 0,8 20,9 31,1 RCP8.5 + 0,9 21,0 31,2 Bảng 11 Định mức nước tưới (mm) cho cà phê tính đến năm 2030 theo kịch RCP4.5 RCP8.5 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng RCP 4.5 149,3 154,6 158,9 87,5 4,6 - - - - - 29,0 100,8 684,7 RCP 8.5 149,9 155,3 159,8 88,4 4,9 - - - - - 30,1 101,5 689,9 Ghi chú: mm =10 m3/ha; -: Khơng có liệu Nhu cầu nước cho diện tích 20.078 cà phê quy hoạch đến năm 2030 có tính đến BĐKH 137,47 triệu m3/năm (kịch RCP4.5) tăng 1,25 % 138,52 triệu m3/năm (kịch RCP8.5) tăng 0,76 % so với năm 2030 khơng tính đến BĐKH thể Bảng 12 Như vậy, có ảnh hưởng BĐKH, thời tiết không ổn định (nắng nhiều vào đầu vụ mưa nhiều tháng năm) ảnh hưởng đến tình hình sản xuất sản lượng thu hoạch cà phê người dân tổng thể nhu cầu nước cho cà phê tăng khơng đáng kể so với năm 2030 khơng tính đến BĐKH Bảng 12 Nhu cầu nước tưới (triệu m3/năm) cà phê tính đến năm 2030 theo kịch RCP4.5 RCP8.5 Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng RCP 4.5 29,976 31,040 31,903 17,568 0,923 - - - - - 5,822 20,238 137,474 RCP 8.5 30,096 31,181 32,084 17,748 0,983 - - - - - 6,043 20,379 138,518 Ghi chú: (-): Không có liệu Tuy nhiên, kết tính tốn Bảng 7, 12 cho thấy rõ thay đổi nhu cầu nước cho cà phê theo giai đoạn Nghiên cứu tiến hành so sánh nhu cầu nước cho cà phê theo tháng tổng nhu cầu nước năm 2021 - 2030 huyện Krông Pắc rút nhận định sau: ● Từ tháng V đến tháng X nhu cầu nước cà phê địa bàn khơng đáng kể chí tháng không cần tưới, lượng mưa lớn dẫn đến lượng mưa hiệu tăng cao vượt khỏi lượng bốc tối đa cây, điều với đặc điểm thời tiết khu vực huyện Krông Pắc 54 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk ● Các tháng từ tháng XI đến tháng IV năm sau có nhu cầu sử dụng nước cao, tháng XI nhu cầu nước thấp tháng khác giai đoạn mùa mưa kết thúc nên độ ẩm đất cao; tương tự, tháng V tháng đầu mùa mưa, thời điểm người dân bắt đầu gieo trồng nên lượng nước tưới thấp đáng kể ● Nhu cầu tưới có khác năm khơng lớn: giai đoạn năm 2021 (121,17×106 m3), giai đoạn năm 2030 (135,77×106 m3) giai đoạn năm 2030 có tính BĐKH theo kịch RCP4.5 (137,47×106 m3) RCP8.5 (138,52×106 m3) ● Ở đầu kỷ, nhiệt độ tăng lên so với thời kỳ sở (1986-2005) (tăng 0,8-0,9 oC) theo hai kịch RCP4.5 RCP8.5 nhu cầu nước tăng theo Vì vậy, nói, ngồi yếu tố lượng mưa có tác động trực tiếp đến nhu cầu nước trồng nhiệt độ tác động lớn theo hai kịch BĐKH KẾT LUẬN Nghiên cứu rằng, BĐKH có ảnh hưởng tới nhu cầu nước cho cà phê với xu hướng tăng năm dự báo (2030) chênh lệch không đáng kể so với năm trạng (2021) Tuy nhiên, trình thực địa cho thấy nguồn nước phục vụ cho nông nghiệp địa bàn huyện lấy chủ yếu từ nguồn ao, hồ, giếng khoan hay phụ thuộc vào nước trời hầu hết hoạt động sản xuất nông nghiệp huyện có quy mơ nhỏ lẻ, theo hộ gia đình nên trình canh tác chủ yếu theo kinh nghiệm, chưa áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất Vì vậy, thay đổi thất thường thời tiết gây tình trạng thiếu hụt nước tưới làm ảnh hưởng đến trình sản xuất địa phương Kết tính tốn nhu cầu nước cho cà phê địa bàn huyện Krơng Pắk mơ hình CROPWAT 8.0 cho thấy, nhu cầu tưới cho cà phê năm 2021 121,17×106 m3, dự báo năm 2030 135,77×106 m3 năm 2030 có tính BĐKH theo kịch RCP4.5 137,47×106 m3, theo kịch RCP8.5 138,52×106 m3 Số liệu trích xuất theo tháng nhu cầu nước khu vực có xu hướng tăng cao vào tháng (XI XII, I, II, III, IV), tháng thuộc mùa khô gây khó khăn việc cấp nước vấn đề quy hoạch hệ thống hồ chứa tồn nhiều bất cập hệ thống tưới không đảm bảo yêu cầu làm hao hụt nước tưới Cuối cùng, nghiên cứu kỳ vọng tài liệu tham chiếu cho quan ban ngành địa phương đánh giá lại hệ thống hồ chứa tiến hành trùng tu, sửa chữa hệ thống hồ chứa, kênh mương nhằm đảm bảo yêu cầu tưới nâng cấp dung tích hồ chứa nhằm ứng phó với BĐKH tương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài Ngun Mơi trường (2008) Chương trình mục tiêu quốc gia thích ứng với biến đổi khí hậu, Hà Nội, 65 trang IPCC (2007) Climate Change 2007: Synthesis Report Contribution of Working Groups I, II and III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, Pachauri, R.K and Reisinger, A (eds.)] Geneva, Switzerland, 104 page Sudip Kumar Chatterjee, Saon Banerjee and Mridul Bose (2012) Climate Change Impact on Crop Water Requirement in Ganga River Basin, West Bengal, India, International Proceedings of Chemical, Biological and Environmental Engineering (IPCBEE) Vol.46 pp.17-20 ref.4 55 Nguyễn Thị Ngọc Quyên, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Lâm Thị Nghiêm Roja, M., Deepthi, C H., & Devender Reddy, M., (2020) Estimation of Crop Water Requirement of Maize Crop Using FAO CROPWAT 8.0 Model, Ind J Pure App Biosci 8(6): 222-228 Thimme Gowda P., Manjunaththa S B., Yogesh T C and Sunil A Satyareddi (2013) Study on Water Requirement of Maize (Zea mays L.) using CROPWAT Model in Northern Transitional Zone of Karnataka Journal of Environmental science, computer science and engineering & technology, Vol.2 No.1: 105-113 Vũ Ngọc Dương, Nguyễn Mai Đăng, Hà Văn Khối (2014) Đánh giá ảnh hưởng biến đồi khí hậu đến nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp thuộc khu tưới Hồ Cửa Đạt Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Thủy lợi Môi trường, số 45: 102-108 Nguyễn Văn Linh, Hoàng Văn Thuận (2017) Nghiên cứu nhu cầu nước cho loại trồng chủ lực tài thành phố Kon Tum nhằm đối phó với biến đổi khí hậu Tạp chí Khoa học Lạc Hồng, số đặc biệt: 175-179 Bùi Hiếu, Nguyễn Quang Phi (2006) Cân sử dụng nước vùng đất Bazan - Tây Nguyên Bộ môn Thủy nông, Đại học Thủy Lợi, 13 trang Nguyễn Thị Ngọc Quyên (2019) Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho loại hình sử dụng đất lưu vực Srepok bối cảnh biến đổi khí hậu Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam, 17(2): 126-136 10 Phan Thanh Định (2017) Đánh giá nhu cầu sử dụng nước canh tác cà phê tỉnh Đắk Nơng Tạp chí Khoa học Xã hội số (224): 56-66 11 UBND huyện Krông Pắc (2021) Báo cáo tổng kết thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo quốc phòng – an ninh năm 2021 phương hướng, nhiệm vụ năm 2022 12 Bộ Tài nguyên Môi trường (2020) Kịch Biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam Nhà xuất Tài nguyên Môi trường Bản đồ Việt Nam, Hà Nội, 253 trang 13 FAO (1998) Crop evapotranspiration - Guidelines for computing crop water requirements FAO Irrigation and drainage paper 56, Chapter - Introduction to crop evapotranspiration 14 Ayushi Trivedi, S.K Pyasi and Galkate, R.V., (2018) Estimation of Evapotranspiration using CROPWAT 8.0 Model for Shipra River Basin in Madhya Pradesh, India, Int.J.Curr.Microbiol.App.Sci., 7(05):1248-1259 15 Hoàng Trang Thư, Phạm Thị Thảo Nhi, Nguyễn Văn Thịnh, Đào Nguyên Khôi (2021) Đánh giá trạng sử dụng nước lượng cho lúa xã Tân An, huyện Vĩnh cửu, tỉnh Đồng Nai Tạp chí Khí tượng thủy văn số 725: 80-91 56 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk IMPACTS OF CLIMATE CHANGE ON THE WATER DEMAND FOR COFFEE CROPS IN KRONG PAC DISTRICT, DAK LAK PROVINCE 1F Nguyen Thi Ngoc Quyen1 *, Nguyen Thi Tinh Au2, Lam Thi Nghiem3 Tay Nguyen University, 567 Le Duan, Buon Ma Thuot, Dak Lak University of Technology and Education, 01 Vo Van Ngan, Thu Duc, Ho Chi Minh University of Science, Vietnam National University, Ho Chi Minh, 227 Nguyen Van Cu, District 5, Ho Chi Minh City ABSTRACT Calculating water demand in crop production is essential for long-term development and management planning in agricultural production areas Especially, in the context of climate change, the irrigation water demand for crops is increasing year by year The objective of this study is to forecast water demand by 2030 for coffee, the main crop in Krong Pac district, by using CROPWAT 8.0 model of FAO The results show that water use for coffee crops would dramatically increase in the future due to climate change With the irrigated area of about 20.078 ha, in 2030, irrigation demand is forecasted to increase to 135.77×106 m3, 137.47×106 m3under RCP4.5 scenario and 138.52×106 m3 under RCP8.5 scenario, respectively On the other hand, the study also shows that temperature and rainfall are the most significant factors, changing the water demand for coffee crops in Krong Pac district The study serves as a reference for agencies and departments to re-evaluate the current status of water supply for agricultural production and provides solutions to cope with the climate change situation Keywords: Climate change, Water demand, CROPWAT, Coffee, Krong Pac district * Corresponding author, email address: ntnquyen@ttn.edu.vn 57 ... thống kê diện tích 52 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk cà phê năm 2021 UBND huyện Krông Pắc 18.000 ha, kết tính tốn nhu cầu nước xác định theo tháng... Krông Pắc 54 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk ● Các tháng từ tháng XI đến tháng IV năm sau có nhu cầu sử dụng nước cao, tháng XI nhu cầu nước thấp... trọng đến suất cà phê thời gian gần Từ đó, hộ canh tác cà phê lâu năm có xu hướng chuyển đổi qua 50 Tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu nước cà phê huyện Krông Pắc, tỉnh Đắk Lắk loại trồng