Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng cây trồng nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu tại huyện thạch thất, hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI AN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ðA DẠNG CÂY TRỒNG NHẰM THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ðỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : TRỒNG TRỌT Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. LÊ VĂN HƯNG - Cục Bảo tồn ña dạng sinh học, Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường 2. PGS.TS. PHẠM TIẾN DŨNG - Khoa Nông học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội HÀ NỘI – 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, ñược sự hướng dẫn tận tình của hai thầy giáo TS. Lê Văn Hưng và PGS.TS. Phạm Tiến Dũng. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả An Thị Huệ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Lê Văn Hưng và PGS.TS. Phạm Tiến Dũng, những người ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện ñề tài cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Viện ðào tạo sau ñại học; bộ môn Hệ thống nông nghiệp - Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội, ñã tạo mọi ñiều kiện ñể tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các phòng ban thuộc UBND huyện Thạch Thất, UBND các xã và bà con nông dân trong huyện ñã nhiệt tình cộng tác giúp ñỡ tôi thực hiện các nội dung nghiên cứu tại cơ sở. Cuối cùng, tôi xin biết ơn gia ñình, bạn bè và ñồng nghiệp ñã ủng hộ, ñộng viên khích lệ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả An Thị Huệ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix 1. ðẶT VẤN ðỀ 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 1.3.3. Phạm vi nghiên cứu 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 2.1. Cơ sở lý luận của ñề tài 5 2.1.1. Các khái niệm 5 2.1.2. Khí hậu và hệ thống cây trồng 6 2.2. Biến ñổi khí hậu ở Việt Nam và những vấn ñề cần nghiên cứu 10 2.2.1. Biến ñổi của một số yếu tố khí hậu cơ bản 10 2.2.2. Kịch bản nhiệt ñộ và kịch bản lượng mưa 14 2.2.3. Biến ñổi khí hậu và hậu quả 16 2.2.4. Lựa chọn các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của biến ñổi khí hậu trong nông nghiệp 22 2.3. Biến ñổi khí hậu và cải tiến hệ thống cây trồng 24 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iv 2.4. Quan ñiểm tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng 31 2.4.1. Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu 31 2.4.2. Quan ñiểm tiếp cận phương pháp nghiên cứu ña dạng cây trồng 39 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 3.1. Nội dung nghiên cứu 44 3.2. ðịa ñiểm, ñối tượng nghiên cứu 44 3.2.1. ðịa ñiểm nghiên cứu 44 3.2.2. ðối tượng nghiên cứu 44 3.2.3. Thời gian nghiên cứu 44 3.3. Phương pháp nghiên cứu 45 3.3.1. Phương pháp thu thập thông tin 45 3.3.2. Phương pháp thực nghiệm ñồng ruộng 46 3.4. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 46 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 4.1. ðiều kiện tự nhiên chi phối ñến sản xuất nông nghiệp của huyện Thạch Thất 48 4.1.1. ðiều kiện tự nhiên 48 4.1.2. Khí hậu, thủy văn 49 4.1.3. Tài nguyên thiên nhiên phục vụ sản xuất nông nghiệp 59 4.2. ðiều kiện kinh tế, xã hội ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp 63 4.2.1. Về tốc ñộ tăng trưởng kinh tế 63 4.2.2. Về chuyển dịch cơ cấu kinh tế 64 4.2.3. Thực trạng phát triển các ngành 65 4.2.4. Thực trạng phát triển xã hội 70 4.3. Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp của huyện 72 4.4. Hiện trạng phát triển ngành trồng trọt của huyện 76 4.5. Sự phân chia các tiểu vùng sinh thái 84 4.6. ðôi nét về vùng nghiên cứu 85 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… v 4.7. Hiện trạng các công thức luân canh cây trồng hàng năm chủ yếu 90 4.7.1. Công thức luân canh 90 4.7.2. Hiệu quả kinh tế các công thức luân canh cây hàng năm 92 4.7.3. Kết quả so sánh hệ số ña dạng cây trồng ở tiểu vùng 1 và 2 95 4.7.4. ðánh giá tổng quát về cơ cấu cây trồng hàng năm của tiểu vùng nghiên cứu 97 4.8. Kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hợp lý 98 4.8.1. Mô hình thử nghiệm giống lúa mới 98 4.8.2. Mô hình ña canh 99 4.8.3. Kết quả của mô hình chuyển ñổi cơ cấu cây trồng ở vùng ñất thấp trũng 101 4.9. ðề xuất một số biện pháp chuyển ñổi cơ cấu cây trồng hàng năm 102 4.9.1. Thời vụ cây trồng 102 4.9.2. Cơ cấu giống cây trồng hàng năm 103 4.9.3. Cơ cấu các loại cây trồng hàng năm 105 4.10. Thảo luận kết quả nghiên cứu 107 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 109 5.1. Kết luận 109 5.2. ðề nghị 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC 117 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ðDSH ða dạng sinh học BðKH Biến ñổi khí hậu HST Hệ sinh thái HSTNN Hệ sinh thái nông nghiệp HTNN Hệ thống nông nghiệp HTCT Hệ thống canh tác HTCTr Hệ thống cây trồng CCCT Cơ cấu cây trồng CTLC Công thức luân canh IPCC Ban liên chính phủ về biến ñổi khí hậu HSðD Hệ số ña dạng HQKT Hiệu quả kinh tế ðBBB ðồng bằng Bắc Bộ PTBQ Phát triển bình quân BQðN Bình quân ñầu người Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 2.1: Mức tăng nhiệt ñộ trung bình năm ( 0 C), thay ñổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980 - 1999 của ðBBB 15 Bảng 2.2: Thiệt hại do hạn hán các năm 2003 - 2005 và 2010 21 Bảng 4.1: Nhiệt ñộ không khí trung bình các tháng 52 Bảng 4.2: Lượng mưa các tháng 55 Bảng 4.3: ðặc ñiểm thổ nhưỡng của huyện 59 Bảng 4.4: Giá trị sản xuất các ngành 63 Bảng 4.5: Cơ cấu giá trị sản xuất các ngành 65 Bảng 4.6: Một số chỉ tiêu phát triển ngành nông nghiệp 66 Bảng 4.7: Tăng trưởng giá trị sản xuất nông nghiệp thời kỳ 2005 - 2010 66 Bảng 4.8: Cơ cấu sản xuất ngành nông, lâm, thủy sản 68 Bảng 4.9: Số lượng, sản lượng gia súc, gia cầm của huyện 68 Bảng 4.10: Một số chỉ tiêu phát triển xã hội của huyện thời kỳ 2005 - 2010 70 Bảng 4.11: Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp của huyện năm 2010 72 Bảng 4.12: Diện tích ñất nông nghiệp theo ñối tượng sử dụng năm 2010 73 Bảng 4.13: Biến ñộng sử dụng ñất sản xuất nông nghiệp 2005 - 2010 74 Bảng 4.14: Quy hoạch sử dụng ñất nông nghiệp huyện ñến năm 2020 75 Bảng 4.15: Diện tích, năng suất, sản lượng các cây trồng chính 78 Bảng 4.16: Hệ số ña dạng các giống lúa 83 Bảng 4.17: Các tiểu vùng sinh thái 85 Bảng 4.18: Cơ cấu sử dụng ñất ở tiểu vùng 1 năm 2010 88 Bảng 4.19: Cơ cấu sử dụng ñất ở tiểu vùng 2 năm 2010 88 Bảng 4.20: Công thức luân canh cây trồng hàng năm chủ yếu 91 Bảng 4.21: Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh 93 Bảng 4.22: Hệ số ña dạng của các cây trồng chính ở tiểu vùng 1 và 2 96 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… viii Bảng 4.23: Hiệu quả của mô hình sử dụng giống lúa mới 99 Bảng 4.24: Hiệu quả mô hình ña canh 100 Bảng 4.25: Năng suất cây trồng ở các vụ sản xuất vùng thấp trũng 101 Bảng 4.26: ðề xuất cơ cấu giống cây trồng hàng năm tại tiểu vùng 1 và 2 của huyện Thạch Thất ñến năm 2015 104 Bảng 4.27: ðề xuất cơ cấu các loại cây trồng hàng năm chính tại tại tiểu vùng 1 và 2 của huyện Thạch Thất ñến năm 2015 106 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… ix DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 2.1. Diễn biến chuẩn sai lượng mưa của Việt Nam (1960 - 2100) 12 Hình 2.2: Diễn biến của mực nước tại Trạm hải văn Hòn Dấu 16 Hình 2.3: Diễn biến nhiệt ñộ tại Trạm Láng 17 Hình 2.4: Diễn biến của nhiệt ñộ ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007) 19 Hình 2.5: Diễn biến của lượng mưa ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007) 19 Hình 4.1: Diễn biến nhiệt ñộ qua các năm (2000 - 2010) 52 Hình 4.2: Diễn biến tổng lượng mưa năm (2000 - 2010) 55 Hình 4.3: Tăng trưởng kinh tế các ngành thời kỳ 2005 – 2010 63 Hình 4.4: Chuyển dịch cơ cấu kinh tế thời kỳ 2005 - 2010 65 Hình 4.5: Hệ số ña dạng cây trồng (2005 - 2010) 81 Hình 4.6: Hệ số ña dạng các giống lúa (2005 - 2010) 84 Hình 4.7: Hiệu quả mô hình ña canh 100 [...]... huy n Th ch Th t, chúng tôi nghiên c u ñ tài: Nghiên c u s d ng h p lý tài nguyên ña d ng cây tr ng nh m thích ng v i bi n ñ i khí h u t i huy n Th ch Th t, Hà N i” 1.2 M c ñích và yêu c u c a ñ tài 1.2.1 M c ñích Nghiên c u hi n tr ng h th ng cây tr ng nông nghi p làm cơ s ñ xu t m t s bi n pháp k thu t ñ c i ti n h th ng cây tr ng mang tính ña d ng cao và có kh năng thích ng ñi u ki n kh c nghi... lai c a khí h u, do ñó làm gi m tác h i ho c t n d ng nh ng m t có l i [57] 2.1.1.4 Tài nguyên sinh v t - Biological resources: là tài nguyên có th t duy trì ho c t b sung m t cách liên t c khi ñư c qu n lý m t cách h p lý Tuy nhiên, n u s d ng không h p lý, tài nguyên tái t o có th b suy thoái không th tái t o ñư c Tài nguyên sinh v t là b ph n c a ña d ng sinh h c, có giá tr s d ng cho con ngư i 2.1.1.5... 1.3.3 Ph m vi nghiên c u Nghiên c u h th ng cây tr ng trên ñ a bàn Th ch Th t là m t lĩnh v c nghiên c u khá r ng và t ng h p, ñòi h i ph i ti n hành thư ng xuyên, liên t c trong t ng giai ño n c th Trong khuôn kh th i gian có h n, ñ tài ch Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 3 t p chung nghiên c u các gi i pháp phát tri n h th ng cây tr ng hàng năm, trong... gây thi t h i tài nguyên sinh v t, v a gia tăng lư ng phát th i khí nhà kính làm gia tăng bi n ñ i khí h u Bi n ñ i khí h u cùng v i s suy gi m di n tích r ng ñ u ngu n, s d ng tài nguyên nư c không h p lý d n t i hi n tư ng lũ l t, lũ quét, s t l ñ t… x y ra ngày càng nhi u, h u qu ngày càng nghiêm tr ng ñ i v i ñ i s ng con ngư i và môi trư ng nư c ta, nh ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n... n gen ða d ng cây tr ng là ña d ng trong loài cây tr ng (do s ki u gen trong loài quy t ñ nh) và ña d ng khác loài cây tr ng (do s loài quy t ñ nh); ña d ng cây Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 5 tr ng còn là m t trong nh ng n n t ng c a nông nghi p, là ngu n g c và s phong phú c a m i gi ng cây tr ng 2.1.2 Khí h u và h th ng cây tr ng Khí h u là t ng... phương hư ng s n xu t quy t ñ nh cơ c u cây tr ng nhưng ñ ng th i cơ c u cây tr ng l i là cơ s h p lý nh t ñ xác ñ nh phương hư ng s n xu t vùng mi n ho c khu v c ñó Vì v y, nghiên c u b trí h th ng cây tr ng có sơ s khoa h c s có ý nghĩa quan tr ng giúp cho các nhà qu n lý xác ñ nh ñư c phương hư ng s n xu t m t cách ñúng ñ n (Lý Nh c và CS, 1987) [32]; Ph m Chí Thành và CS, 1992) [38] Các tác gi : Tr... vùng… ñ xác ñ nh kh năng thích h p c a nhóm cây tr ng và t ng lo i cây tr ng riêng bi t B trí cơ c u cây tr ng và th i v thích h p cho t ng cây tr ng ñ t n d ng t i ña các m t thu n l i c a th i ti t, tránh nh ng ñi u ki n b t l i N u b trí sai s gây nên nhi u tác h i khôn lư ng ð ñánh giá các y u t khí h u nông nghi p, nh ng y u t khí h u quy t ñ nh ñ n kh năng tr ng tr t c a cây tr ng là nhi t ñ (trung... tác theo ñư ng ñ ng m c, băng cây phân xanh - Gi l i t n dư cây tr ng như ñ che ph - Ti t ki m nư c - C ñ nh CO2 b ng cách tăng hàm lư ng ch t h u cơ trong ñ t Ngu n: FAO, 2009 [63] 2.3 Bi n ñ i khí h u và c i ti n h th ng cây tr ng Theo công ư c khung Liên H p Qu c năm 1992, bi n ñ i khí h u ñư c ñ nh nghĩa: “Bi n ñ i khí h u trái ñ t là s thay ñ i c a h th ng khí h u g m khí quy n, th y quy n, sinh... khu v c ð tài ñư c th c hi n t i ti u vùng 1 và ti u vùng 2 c a huy n Th ch Th t ð tài t p trung nghiên c u c i ti n m t s v n ñ : luân canh, ña canh cây tr ng, l a ch n công th c luân canh theo hư ng phát tri n b n v ng Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 4 2 T NG QUAN TÀI LI U 2.1 Cơ s lý lu n c a ñ tài 2.1.1 Các khái ni m 2.1.1.1 H th ng cây tr ng là... ng - Tr ng cây che bóng (gi a các cây tr ng khác nhau ho c gi a các hàng) và tránh b tr ng - Nâng cao năng su t, hi u qu cây tr ng và v t nuôi Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 22 - Áp d ng h th ng canh tác gi m ph thu c ñ u vào (ví d : luân canh cây tr ng s d ng các lo i cây h ñ u) - Tái s d ng ch t th i như là ngu n dinh dư ng - S d ng cây tr ng c . bền vững của huyện Thạch Thất, chúng tôi nghiên cứu ñề tài: Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên ña dạng cây trồng nhằm thích ứng với biến ñổi khí hậu tại huyện Thạch Thất, Hà Nội . 1.2. Mục. ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI AN THỊ HUỆ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ðA DẠNG CÂY TRỒNG NHẰM THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ðỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC. cận nghiên cứu hệ thống cây trồng 31 2.4.1. Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu 31 2.4.2. Quan ñiểm tiếp cận phương pháp nghiên cứu ña dạng cây trồng 39 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU