Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình

Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.Nghiên cứu các giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa tỉnh Thái Bình.

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM CHU SỸ HUÂN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM CHU SỸ HUÂN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH Ngành: Khoa học đất Mã số: 62 01 03 Người hướng dẫn: PGS.TS Mai Văn Trịnh PGS.TS Cao Việt Hà HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cám ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Một số kết tác giả công bố tạp chí khoa học chuyên ngành, báo cáo khoa học với đồng ý đồng tác giả phù hợp với quy định hành Việc sử dụng nguồn thông tin, số liệu phục vụ cho mục đích nghiên cứu, học thuật Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2023 Tác giả luận án Chu Sỹ Huân i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tác giả xin trân trọng cảm ơn Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, Viện Môi trường Nông nghiệp, Ban Quản lý Khu Cơng nghệ cao Hồ Lạc – Bộ Khoa học Công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận án Với lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới hai thầy cô hướng dẫn PGS.TS Mai Văn Trịnh PGS.TS Cao Việt Hà tận tình hướng dẫn từ giai đoạn đầu để xây dựng định hướng nghiên cứu đến suốt q trình triển khai nghiên cứu hồn thiện luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Tổng cục Quản lý đất đai (cũ), Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, Viện Mơi trường Nông nghiệp cung cấp tài liệu, số liệu cần thiết cho việc hoàn thành nghiên cứu luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn cán Viện Môi trường Nông nghiệp giúp đỡ tác giả suốt q trình nghiên cứu Xin vơ biết ơn chuyên gia, nhà khoa học từ nhiều đơn vị, quan, viện nghiên cứu có góp ý khoa học hỗ trợ nguồn tài liệu, số liệu cho tác giả suốt trình thực luận án Nghiên cứu phần đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải khí nhà kính quốc gia cho lúa loại trồng cạn chủ yếu phục vụ kiểm kê khí nhà kính xây dựng giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính ngành nông nghiệp” Mã số: BĐKH 21/16-20 Tác giả xin chân thành cám ơn chương trình Khoa học Cơng nghệ cấp quốc gia TNMT & BĐKH tạo điều kiện cho tác giả thực nghiên cứu Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới người thân yêu gia đình, bạn bè, đồng nghiệp ln bên cạnh, động viên tinh thần, chia sẻ khó khăn, tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thành tốt luận án Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2023 Tác giả luận án Chu Sỹ Huân MỤC LỤC Trang Lời cam đoan .i Lời cảm ơn .ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình xi Trích yếu luận án xiii Thesis abstract xv Phần Mở đầu .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu .3 1.4 Những đóng góp đề tài 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới việt nam .5 2.1.1 Khái niệm Khí nhà kính hiệu ứng nhà kính 2.1.2 Phát thải khí nhà kính nông nghiệp giới 2.1.3 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp Việt Nam .12 2.2 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa nước 15 2.2.1 Thực trạng sản xuất lúa nước giới Việt Nam 15 2.2.2 Cơ chế phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước 21 2.2.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước 25 2.3 Một số phương pháp xác định phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước 32 2.3.1 Phương đo phát thải thực địa 32 2.3.2 Ứng dụng mơ hình hóa xác định phát thải 34 2.4 Các giải pháp nhằm giảm thiểu phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước 40 2.4.1 Biện pháp phơi ruộng 41 2.4.2 Tưới khô ướt xen kẽ (AWD) .42 2.4.3 Canh tác tối thiểu 43 2.4.4 Công nghệ cấy lúa hiệu ứng hàng biên .44 2.4.5 Giảm phát thải thông qua chuyển đổi cấu luân canh .44 2.4.6 Giảm phát thải thông qua chuyển đổi đất lúa hiệu sang loại hình sử dụng khác .45 2.4.7 Sử dụng giống chín sớm (ngắn ngày) giảm lượng giống gieo trồng 46 2.4.8 Tăng cường sử dụng phân ammonia sulphate (SA) thay Urea .47 2.4.9 Giải pháp giảm phát thải quản lý đất sử dụng phân bón 47 2.4.10 Ủ yếm khí phụ phẩm nông nghiệp .48 2.4.11 Sử dụng than sinh học .49 2.4.12 Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) 50 2.5 Định hướng nghiên cứu .51 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu .53 3.1 Đối tượng vật liệu nghiên cứu .53 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 53 3.1.2 Vật liệu nghiên cứu 53 3.2 Nội dung nghiên cứu 53 3.2.1 Các yếu tố tự nhiên – kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình .53 3.2.2 Xác định động thái phát thải khí nhà kính canh tác lúa Thái Bình 53 3.2.3 Xây dựng đồ phát thải khí nhà kính sản xuất lúa tỉnh Thái Bình 54 3.2.4 Xây dựng giải pháp giảm phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước tỉnh Thái Bình 54 3.3 Phương pháp nghiên cứu 54 3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 54 3.3.2 Phương pháp vấn nông hộ .55 3.3.3 Phương pháp chọn điểm nghiên cứu 55 3.3.4 Chế độ canh tác lúa điểm lấy mẫu khí 56 3.3.5 Phương pháp lấy mẫu đất phân tích mẫu đất 57 3.3.6 Phương pháp lấy mẫu khí 57 3.3.7 Phân tích tính tốn lượng phát thải 60 3.3.8 Phương pháp xử lý số liệu thống kê 61 3.3.9 Phương pháp mơ hình hố sử dụng phần mềm DNDC để tính tốn phát thải khí nhà kính 62 3.3.10 Phương pháp phân tích khơng gian sử dụng hệ thống thơng tin địa lý 64 3.3.11 Tính tiềm giảm phát thải khí nhà kính áp dụng biện pháp tưới khơ xen kẽ .66 3.3.12 Phương pháp tính phát thải khia nhà kính loại phân đạm 70 Phần Kết thảo luận 72 4.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình 72 4.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên tỉnh Thái Bình 72 4.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội .80 4.1.3 Cơ cấu, thời vụ đặc điểm canh tác 84 4.2 Động thái phát thải khí nhà kính canh tác lúa Thái Bình 88 4.2.1 Đặc tính lý hóa đất điểm thí nghiệm 88 4.2.2 Động thái phát thải khí CH4 từ ruộng lúa đất phù sa, đất mặn đất phèn 89 4.2.3 Động thái phát thải khí Oxít Ni tơ (N2O) từ ruộng lúa đất phù sa, đất mặn đất phèn 91 4.2.4 Phát thải khí nhà kính theo vụ tiềm nóng lên tồn cầu (GWP) 93 4.3 Bản đồ phát thải khí nhà kính từ sản xuất lúa tỉnh Thái Bình .95 4.3.1 Xây dựng đầu vào cho mơ hình 96 4.3.2 Đánh giá độ nhạy, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 102 4.3.3 Phát thải khí nhà kính tính tốn mơ hình DNDC đo thực tế tỉnh Thái Bình 107 4.3.4 Xây dựng đồ phát thải CH4, N2O quy đổi CO2 (CO2tđ) 110 4.4 Một số giải pháp giảm phát thải Khí nhà kính từ đất lúa 118 4.4.1 Lựa chọn giải pháp giảm phát thải khí nhà kính 118 4.4.2 Giải pháp tưới ướt khô xen kẽ (AWD) .120 4.4.3 Giảm phát thải từ bón phân đạm phân chậm tan (urea bọc agrotain) .140 4.4.4 Giống lúa 143 4.4.5 Đề xuất giải pháp giảm phát thải khí nhà kính canh tác lúa nước tỉnh Thái Bình 145 Phần Kết luận kiến nghị 149 5.1 Kết luận 149 5.2 Kiến nghị 150 Danh mục cơng trình nghiên cứu liên quan đến luận án 152 Tài liệu tham khảo 153 Phụ lục 162 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt tiếng Anh AFOLU Nông nghiệp, lâm nghiệp sử dụng đất AWD Tưới khô ướt xen kẽ (Altenative Wetting and Drying) BĐKH Biến đổi khí hậu CO2tđ CO2 tương đương (CO2 equivalent) DNDC Mơ hình phản nitrat - phân hủy (DeNitrification-DeComposition) ĐBSH Đồng sông Hồng FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc (Food and Agriculture Organization) FAOSTAT Ngân hàng liệu trực tuyến tổ chức Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) GWP Tiềm ấm lên toàn cầu (Global Warming Potential) IPCC Ban liên phủ biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) IPPU Quy trình cơng nghiệp sử dụng sản phẩm IRRI Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research Institute) KNK Khí nhà kính KHCN Khoa học công nghệ LULUCF Sử dụng đất, Thay đổi sử dụng đất Lâm nghiệp (Land Use, Land Use Change and Forestry) NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn PPD Báo cáo SRI, Cục Bảo vệ thực vật SRI Hệ thống canh tác lúa cải tiến (System of Rice Intensification) TN&MT Tài nguyên môi trường 3G3T Ba giảm, ba tăng 1P5G Một phải năm giảm DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Tỷ lệ phần trăm khí gây hiệu ứng nhà kính .5 2.2 Tiềm gây nóng lên tồn cầu số khí nhà kính so với CO2 2.3 Phát thải khí nhà kính Việt Nam lĩnh vực nơng nghiệp 13 2.4 Các nước có diện tích trồng lúa nước lớn giới năm 2019 16 2.5 Diện tích lúa năm phân theo vùng sinh thái Việt Nam năm 2010, 2015 2020 18 2.6 Năng suất lúa trung bình năm phân theo vùng sinh thái Việt Nam năm 2010, 2015 2020 19 2.7 Thời vụ gieo, cấy thu hoạch trà lúa theo thời gian sinh trưởng 31 2.8 Lượng phát thải khí nhà kính chế độ quản lý nước khác .41 2.9 Tiềm giảm phát thải khí nhà kính từ cơng thức ln canh .45 2.10 Diễn biến diện tích gieo trồng lúa nước ta 10 năm qua (1.000 ha) .46 2.11 Phát thải khí nhà kính giống dài ngày ngắn ngày 47 2.12 Hiện trạng diện tích áp dụng SRI tỉnh (ha) .51 3.1 Tổng hợp địa điểm, nhóm đất, số hộ vấn 55 3.2 Các điểm nghiên cứu phát thải khí nhà kính canh tác lúa Thái Bình năm 2018 56 3.3 Mức bón phân điểm nghiên cứu 57 3.4 Khoảng đánh giá mức độ thích nghi kỹ thuật AWD 70 4.1 Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Thái Bình năm 2021 81 4.2 Diện tích lúa tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015 - 2021 .82 4.3 Năng suất lúa tỉnh Thái Bình giai đoạn 2015 - 2021 .82 4.4 Thống kê suất lúa trung bình theo giống loại đất tỉnh Thái Bình năm 2016 83 4.5 Cơ cấu giống lúa toàn tỉnh năm 2020 84 4.6 Phương pháp gieo cấy lúa nhóm đất tỉnh Thái Bình năm 2016 85 4.7 Các phương pháp làm đất lúa vụ xuân tỉnh Thái Bình 86 4.8 Các phương pháp làm đất lúa vụ mùa tỉnh Thái Bình 86 4.9 Lượng loại phân chứa đạm sử dụng cho lúa tỉnh Thái Bình 87 4.10 Phương thức bón phân N người dân cho lúa tỉnh Thái Bình .87