Luận Án Tiến Sĩ Khoa Học Đất Nghiên Cứu Các Giải Pháp Giảm Phát Thải Khí Nhà Kính Trong Sản Xuất Lúa Tỉnh Thái Bình.pdf

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Lu CHU SỸ HUÂN ận án tiế Tài liệu rẻ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH n TRONG SẢN XUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH sĩ ới m nh ất LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM CHU SỸ HUÂN ận Lu NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP án GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH n tiế Tài liệu rẻ TRONG SẢN XUẤT LÚA TỈNH THÁI BÌNH sĩ Khoa học đất Mã số: 62 01 03 ới m Ngành: Người hướng dẫn: PGS.TS Mai Văn Trịnh nh PGS.TS Cao Việt Hà ất ận Lu án n tiế sĩ Tài liệu rẻ HÀ NỘI - 2023 ới m ất nh ii 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 Lu Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cám ơn, thông tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Một số kết tác giả cơng bố tạp chí khoa học chun 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 ận án tiế Tài liệu rẻ Tác giả luận án Chu Sỹ Huân n sĩ ới m ất nh 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 lịng 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 trình triển khai nghiên cứu hoàn thiện luận án Lu án tiế Tài liệu rẻ ận 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 n 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 sĩ ới m ất nh Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới người thân yêu gia đình, bạn bè, đồng nghiệp 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 ii 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 Lu Trích yếu luận án xiii ận Thesis abstract xv Phần Mở đầu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 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 n tiế Tài liệu rẻ Tính cấp thiết đề tài án 1.1 sĩ m ới Phần Tổng quan vấn đề nghiên cứu Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới việt nam 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 ất nh 2.1 iii 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 Lu 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 án Tài liệu rẻ ận 2.4.6 tiế 2.4.10 Ủ yếm khí phụ phẩm nơng nghiệp 48 n 2.4.11 Sử dụng than sinh học 49 2.4.12 Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) 50 sĩ 2.5 Định hướng nghiên cứu 51 m Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu 53 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 ới 3.1 ất nh iv 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 không gian sử dụng hệ thống thông tin địa lý 64 Lu 3.3.11 ận Tính tiềm giảm phát thải khí nhà kính áp dụng biện pháp tưới khô xen kẽ 66 3.3.12 Phương pháp tính phát thải khia nhà kính loại phân đạm 70 án Phần Kết thảo luận 72 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 mô 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 n tiế Tài liệu rẻ 4.1 sĩ ới m ất nh v 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 Lu Danh mục cơng trình nghiên cứu liên quan đến luận án 152 ận Tài liệu tham khảo 153 án n tiế Tài liệu rẻ Phụ lục 162 sĩ ới m ất nh vi DANH MỤC 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) ận Lu Chữ viết tắt 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 công nghiệp sử dụng sản phẩm IRRI Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (International Rice Research Institute) KNK Khí nhà kính KHCN Khoa học cơng 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 n tiế Tài liệu rẻ Ngân hàng liệu trực tuyến tổ chức Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc án FAOSTAT sĩ ới m ất nh vii