Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh hà nam

Vì vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam” nhằm đánh giá được cụ thể ảnh hưởng của BĐKH trong tương lai, trên cơ sở đó đề

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA SAU ĐẠI HỌC

TRẦN ĐÌNH BIÊN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN

NĂNG SUẤT LÚA TỈNH HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2016

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS TS Nguyễn Đăng Quế, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Hà Nam, tháng 3 năm 2016

Tác giả

Trần Đình Biên

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị đang công tác tại Trung tâm

tư liệu Khí tượng Thuỷ văn, Trung tâm khí tượng thuỷ văn Quốc Gia, Bộ tài nguyên Môi trường, Cục thống kê tỉnh Hà Nam, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh

Hà Nam, trung tâm Khí tượng Thuỷ văn tỉnh Hà Nam đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành

Xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau đại học - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn

Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và những người luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ dạy quý báu của các thầy cô và các đồng nghiệp

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên: Trần Đình Biên

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III CÁC TỪ VIẾT TẮT V DANH MỤC HÌNH VI DANH MỤC BẢNG VII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Đặc điểm sinh học của cây lúa 4

1.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa 4

1.1.2 Các yếu tố cấu thành năng suất 9

1.2 Tổng quan về các tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp 10

1.2.1 Nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sản xuất lúa trên trên thế giới 10

1.2.2 Nghiên cứu về tác động của BĐKH tới nông nghiệp tại Việt Nam 14

1.3 Đặc điểm địa lý, khí hậu, thuỷ văn, Biến đổi khí hậu tại Hà Nam 18

1.3.1 Đặc điểm địa lý 18

1.2.2 Đặc điểm khí hậu 20

1.2.3 Đặc điểm thuỷ văn 22

1.2.4 Tác động của BĐKH đến tỉnh Hà Nam trong thời gian qua 24

1.4 Thực tra ̣ng và đi ̣nh hướng phát triển của lĩnh vực sản xuất lúa tỉnh Hà Nam 28

1.4.1 Tình hình sản xuất lúa giai đoạn 2005-2013 28

1.4.2 Định hướng phát triển lĩnh vực canh tác lúa đến năm 2020 và tiếp theo 32

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 34

2.1 Phương pháp Nghiên cứu 34

2.1.1 Khung logic đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa 34

2.1.2 Năng suất xu thế và năng suất thời tiết 37

2.1.3 Phương pháp tính toán thống kê 39

2.2 Nguồn số liệu 43

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Diễn biến khí hậu tại tỉnh Hà Nam trong thời gian qua 44

3.1.1 Thay đổi về nhiệt độ 44

iv

3.1.2 Thay đổi lượng mưa 47

3.2 Kịch bản biến đổi khí hậu cho tỉnh Hà Nam 48

3.2.1 Kịch bản về nhiệt độ 48

3.2.2 Kịch bản về lượng mưa 50

3.3 Tác động của khí hậu và biến đổi khí hậu đến năng suất lúa 52

3.3.1 Năng suất thực tế và năng suất xu thế từ năm 1980-2014 52

3.3.2 Giao động năng suất lúa do thời tiết khí hậu tạo nên 53

3.4 Mô hình thống kê tính toán năng suất thời tiết 55

3.5 Kiểm tra tính đúng đắn của các phương trình trên chuỗi số liệu phụ thuộc và chuỗi số liệu độc lập 56

3.6 Năng suất thời tiết cho các vụ lúa tỉnh Hà Nam trong tương lai 59

3.6.1 Các giá trị khí hậu trong tương lai 59

3.6.2 Năng suất thời tiết vụ đông xuân giai đoạn 2020-2100 60

3.6.3 Năng suất thời tiết vụ hè thu giai đoạn 2020-2100 61

3.7 Giải pháp ứng phó với BĐKH trong canh tác lúa tỉnh Hà Nam 62

3.7.1 Định hướng chung ứng phó với BĐKH trong canh tác lúa 62

3.7.2 Các biện pháp cụ thể thích ứng đối với BĐKH trong canh tác lúa 63

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 66

1 KẾTLUẬN 66

2 KHUYẾNNGHỊ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

v

CÁC TỪ VIẾT TẮT

KTTV : Khí tƣợng Thuỷ văn

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hà Nam 18

Hình 1.2: Bản đồ địa hình tỉnh Hà Nam 19

Hình 2.1 Khung logic đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu đến năng suất lúa 37

Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ trung bình tại trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014 44

Hình 3.2: Diễn biến nhiệt độ tối thấp trung bình trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014.45 Hình 3.3: Diễn biến nhiệt độ tối cao trung bình trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014 46

Hình 3.4: Diễn biến của lƣợng mƣa tại trạm Phủ Lý 47

Hình 3.5: Sự thay đổi nhiệt độ theo mùa theo các kịch bản 49

Hình 3.6: Mức thay đổi (%) lƣợng mƣa mùa theo các kịch bản 51

Hình 3.7: Năng suất thực tế và xu thế lúa đông xuân thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam 52

Hình 3.8: Năng suất thực tế và xu thế lúa hè thu thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam 53

Hình 3.9: Năng suất thời tiết của cây lúa vụ đông xuân thời kỳ 1980 – 2014 54

Hình 3.10: Năng suất thời tiết của cây lúa vụ hè thu thời kỳ 1980 – 2014 54

Hình 3.11: Đồ thì nắng suất thời tiết thực tế và tính toán vụ đông xuân 56

Hình 3.12: Đồ thì nắng suất thời tiết thực tế và tính toán vụ hè thu 57

Hình 3.13: Đồ thị năng suất thời tiết thực và tính toán vụ đông xuân .58

Hình 3.14: Đồ thị năng suất thời tiết thực và tính toán vụ hè thu 58

Hình 3.15: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa vụ đông xuân tại tỉnh Hà Nam (tạ/ha) 61

Hình 3.16: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) 62

vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Sự suy giảm sản lượng gạo ở Châu Á năm 2050 so với năm 2000 12

Bảng 1.2: Thay đổi năng suất lúa trung bình ở Châu Á theo khí hậu và nồng độCO2.13 Bảng 1.3: Các kịch bản biến đổi khí hậu và thay đổi năng suất lúa ở Hàn Quốc 14

Bảng 1.4: Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995-2007) 15

Bảng 1.5: Điều kiện khí hậu tại Hà Nam, giai đoạn 2011-2014 21

Bảng 1.6: Rét đậm - rét hại, nắng nóng tại Hà Nam giai đoạn 2011-2014 21

Bảng 1.7: Bão lốc tại Hà Nam giai đoạn 2011-2015 21

Bảng 1.8: Một số con sông chính trên địa bàn tỉnh 23

Bảng 1.9: Một số tác động của BĐKH đến canh tác tỉnh Hà Nam trong những năm gần đây.25 Bảng 1.10: Diện tích lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013 29

Bảng 1.11: Năng suất lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013 30

Bảng 1.12: Quy hoạch sản xuất lương thực đến năm 2020 33

Bảng 2.1: Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH trong trồng trọt 35

Bảng 3.1: Mức tăng nhiệt độ trung bình(oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của tỉnh Hà Nam ứng với các kịch bản Error! Bookmark not defined Bảng 3.2: Mức tăng nhiệt độ tối cao trung bình (0C) theo mùa qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2) 49

Bảng 3.3: Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình (0C) theo mùa qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2) 50

Bảng 3.4: Mức thay đổi lượng mưa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với các kịch bản 50

Bảng 3.5: Mức thay đổi lượng mưa ngày lớn nhất (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2) 52

Bảng 3.6: Bảng xác định các biến sinh khí hậu dùng để xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính 55

Bảng 3.7: Phương trình tính toán năng suất thời tiết của tỉnh Hà Nam 56

Bảng 3.8: Giá trị nhiệt độ và lượng mưa trung bình năm giai đoạn 2020-2100 59

Bảng 3.9: Giá trị nhiệt độ và lượng mưa trung bình năm giai đoạn 2020-2100 60

viii

Bảng 3.10: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa

vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha) 60 Bảng 3.11: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa

vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) 61

1

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu

Theo định nghĩa của Tổ chức Liên chính phủ về BĐKH (IPCC), Biến đổi khí hậu

là sự biến đổi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn Biến đổi khí hậu xuất phát từ sự thay đổi cán cân năng lượng của trái đất do thay đổi nồng độ các khí nhà kính, nồng độ bụi trong khí quyển, thảm phủ và lượng bức xạ mặt trời

Thiên tai là hiện tượng tự nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, do biến đổi khí hậu (BĐKH) trên phạm vi toàn cầu, thiên tai ngày càng gia tăng về số lượng, cường độ và mức độ ảnh hưởng Biểu hiện mạnh mẽ nhất của BĐKH là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21 Theo đánh giá của thế giới, Việt Nam, với bờ biển dài và hai vùng đồng bằng châu thổ Sông Hồng và vùng Đồng bằng sông Cửu Long, thì Việt Nam là một trong những quốc gia sẽ bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi BĐKH

Nông nghiê ̣p là mô ̣t trong những ngành phu ̣ thuô ̣c nhiều vào điều kiê ̣n khí hâ ̣u nên rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương do BĐKH Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái đất tăng do biến đổi khí hậu sẽ khiến các vụ gieo trồng ở các vùng ôn đới bị kéo dài, nhưng lại làm cho các vụ gieo trồng ở những khu vực khác bị rút ngắn Cùng với quá trình bốc hơi nước bị đẩy nhanh do nhiệt độ tăng , sự biến đổi mùa vụ này sẽ làm giảm sản lượng lương thực cũng như lượng nước cung cấp cho cây trồng Ngoài ra, mực nước biển dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nước làm thu he ̣p diê ̣n tích đất canh tác , ảnh hưởng đến nông nghiệp

Tỉnh Hà Nam nằm trong vùng đồng bằng Sông Hồng, là nơi được đánh giá chịu tác động mạnh của BĐKH Hàng năm, tỉnh Hà Nam chịu ảnh hưởng của nhiều cơn bão, đối mặt với nhiều loại hình thiên tai và những diễn biến bất thường khác của thời tiết Tỉnh Hà Nam với 90% dân số sống bằng nghề lúa nước, thì tác động của BĐKH tới vùng này càng đặc biệt nghiêm trọng

Nền nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thời tiết, chính vì vậy biến đối khí hậu sẽ tác động rất mạnh tới ngành nghề này Đặc biệt tỉnh Hà Nam là vùng có địa hình đa dạng từ đồng bằng tới vùng trung du,…, nên dưới tác động của BĐKH, nền

2

nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nước nói riêng bị ảnh hưởng khá nặng nề với những diễn biến bất thường của thời tiết như bão, lũ, mưa lớn, hạn hạn

Cho tới nay, vấn đề BĐKH đã được nhà nước và các bộ ban ngành khá quan tâm

và đang nghiên cứu Trong bối cảnh đó nghiên cứu, đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam là một vấn đề cần được quan tâm Đây là cơ sở khoa học để xây dựng và thực hiện các chính sách, chiến lược, kế hoạch và giải pháp ứng phó với BĐKH phục vụ phát triển bền vững nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực trong

bối cảnh chịu tác động của biến đổi khí hậu Vì vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam” nhằm

đánh giá được cụ thể ảnh hưởng của BĐKH trong tương lai, trên cơ sở đó đề ra được các giải pháp thích ứng, giảm thiểu các thiệt hại do BĐKH cho tỉnh Hà Nam trong tương lai

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được tác động của BĐKH đến năng suất lúa hè thu và lúa đông xuân

- Đề xuất được các giải pháp thích ứng, giảm nhẹ tác động của BĐKH nhằm nâng cao năng suất lúa tại tỉnh Hà Nam

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu: Sản xuất nông nghiệp (năng suất lúa hè thu, năng suất lúa đông xuân) tại tỉnh Hà Nam

3.2 Phạm vi nghiên cứu: Trọng phạm vi tỉnh Hà Nam

5 Nội dung nghiên cứu

- Thu thập số liệu về khí hậu và năng suất lúa tại tỉnh Hà Nam từ năm 1980 đến nay

- Xây dựng mô hình tính toán tác động BĐKH đến năng suất lúa

3

- Phân tích kết quả đánh giá tác động BĐKH đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam

- Đề xuất các giải pháp thích ứng, giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH

6 Cấu tru ́ c của luâ ̣n văn:

Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo, luận văn được bố cục trong 3 chương:

Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và số liệu

Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH và tác động của BĐKH tới nông nghiệp;

Nguồn số liệu để nghiên cứu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu

Tác động của BĐKH đến kinh tế xã hội của tỉnh Hà Nam trong những năm gần đây Mối tương quan giữa các yếu tố thời tiết và năng suất lúa;

Kết quả đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa hè thu, lúa đông xuân trong tương lai dựa theo kịch bản BĐKH;

Đề xuất các giải pháp thích ứng với BĐKH tại địa phương

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Đặc điểm sinh học của cây lúa

1.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa

Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong n ăm lo ̣ai cây lương thực hàng đầu thế

giới cùng với ngô , lúa mì, sắn và khoai tây Cây lúa thuô ̣c ho ̣ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza, trong chi Oryza có nhiều loa ̣i , sống mô ̣t năm hay nhiều năm , trong đó chỉ

có hai loại được trồng trọt đó là : Oryzas sativa L, phổ biến ở Châu Á , chiếm đa ̣i bô ̣

phâ ̣n diê ̣n tích trồng lúa , có nhiều giống có đặc tính tốt cho năng suất cao và Oryza glaberrima, hạt nhỏ năng suất thấp chỉ trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi Thờ i gian sinh trưởng của cây lúa tính từ lúc nảy mầm đến khi chín thay đổi từ 80 đến 180 ngày tùy thuộc giống và điều kiê ̣n ngoa ̣i cảnh thay đổi Ở nước ta, các giống ngắn ngày (trừ khi cấy vào vu ̣ đông xuân ở miền Bắc ) có thời gian sinh trưởng từ 90 đến 120 ngày, các giống trung ngày có thời gian sinh trưởng tù 140 - 160 ngày Các giống lúa đông xuân ở miền Bắc do sinh trưởng trong điều kiện nhiệt độ thấp , thờ i gian sinh trưởng kéo dài từ 180 đến 200 ngày, nếu cấy ở miền núi phía Bắc có thể kéo dài đến 240 ngày Ở Đồng bằng sông Cửu Long , các giống lúa có thời gian sinh trưởng trong vụ mùa cũng tương đối dài từ 200 đến 280 ngày, cá biệt những giống lúa nổi có thời gian sinh trưởng đến 270 ngày Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phu ̣ thuô ̣c vào thời

vụ gieo cấy với điều kiện ngoại cảnh khác nhau

Nếu xét về thời kỳ sinh trưởng có thể chia ra làm 3 thời kỳ: Sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực và thời kỳ chín

Theo Nguyễn Viê ̣t Long [6], nếu xét về giai đoạn sinh trưởng có thể chia ra làm

10 giai đoạn trong vòng đời của cây lúa

1 Giai đoạn trương ha ̣t (ngâm ủ)

2 Giai đoạn ha ̣t nảy mầm (giai đoa ̣n ma ̣)

3 Giai đoạn đẻ nhánh

4 Giai đoạn phát triển lóng thân

5 Giai đoạn phân hóa hoa

6 Giai đoạn trỗ bông

7 Giai đoạn nở hoa, thụ phấn thụ tinh

8 Giai đoạn chín sữa

9 Giai đoạn chín sáp

5

10 Giai đoạn chín hoàn toàn

a, Thơ ̀ i kỳ sinh trưởng dinh dưỡng

Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng tính từ giai đoa ̣n trương ha ̣t đến giai đoa ̣n phát triển lóng thân

Giai đoạn trương hạt (ngâm ủ hạt)

Theo Nguyễn Hữu Tề và công sự [13], hạt thóc được ngâm trong nước , hút nước và ngâ ̣m n ước tới khi đủ điều kiện nảy m ầm Mô ̣t loa ̣t các chuyể n hóa phức ta ̣p xảy ra Với tác dụng của men proteaza , peptoza và protit mới được chuyển hóa thành axit amin Lúc này , phần lớ n axit amin đươ ̣c tổng hơ ̣p thành sinh chất giú p cho phôi phát triển Tiếp đó, phôi được cung cấp glucoza , axit amin… thì tế bào phôi lâ ̣p tức phân chia và lớn lên, trục phôi trương to và nẩy mầm , rễ bâ ̣t ra khỏi vỏ trấu , hạt nứt nanh rồi nảy mầm

Giai đoạn hạt nảy mầm (thời kỳ mạ): Ở lúa cấy có thể phân ra thành thời kỳ mạ

non và ma ̣ khỏe

+ Thờ i kỳ ma ̣ non : tính từ lúc gieo hạt cho đến lúc có 3 lá thật, cây lúa cần chủ yếu nhiê ̣t đô ̣ và nước thích hợp Thời kỳ này cây ma ̣ yếu và chống chịu kém, cây chủ yếu sống nhờ chất dinh dưỡng ở nô ̣i nhũ , chưa có khả năng sống tự lâ ̣p Thời kỳ ma ̣ dài hay ngắn phụ thuộc vào thời kỳ gieo của từng vùng , nhiê ̣t đô ̣, chất dinh dưỡng ở ruô ̣ng ma ̣

+ Thờ i kỳ ma ̣ khỏe : Theo Nguyễn Hữu Tề và cô ̣ng sự [13], thời kỳ này đươ ̣c tính từ khi cây mạ có 4 lá thật cho đến khi nhổ cấy và thời kỳ này kéo dài hơn thời

kỳ mạ non Kết thúc thời kỳ 3 lá, cây ma ̣ chuyển sang thời kỳ sống tự lâ ̣p và trực tiếp đồng hóa dinh dưỡng từ môi trường để sống và phát triển Thờ i kỳ này , chiều cao , kích thước cây mạ cũng tăng rõ rệt , có thể ra được 4-5 lứ a rễ… do đó , khả năng chống chi ̣u cũng tăng lên rõ rê ̣t

Giai đoa ̣n đẻ nhánh

+ Sự phát triển của rễ trong giai đoa ̣n đẻ nhánh:

Sau khi cấy , cây lúa bén rễ hồi xanh , lúa bắt đầu đẻ nhánh Giai đoa ̣n này chia

ra đẻ nhánh vô hiê ̣u và nhánh hữu hiê ̣u Thời gian đẻ nhánh hữu hiê ̣u phu ̣ thuô ̣c vào thời vu ̣, giống, phân bón, nước tưới và biê ̣n pháp kỹ thuâ ̣t tác đô ̣ng

6

sớm hay muô ̣n Những nhánh đẻ trước sẽ sống tự lâ ̣p và làm đốt nhanh hơn Giống ngắn ngày làm đốt và phân hóa đòng cùng lúc, giống dài ngày chênh nhau 5-7 ngày

Theo Nguyễn Ích Tân [9], sau khi gieo ma ̣ ra ngoài ruô ̣ng rễ lúa phát triển chủ yếu theo chiều ngang , nằm trên lớp đất mă ̣t không quá 20cm Để ta ̣o điều kiện cho lúa phát triển tốt cần làm cỏ sục bùn cho tăng oxy ở lớp đất mặt Thờ i kỳ này tránh làm

tổn thương bô ̣ rễ

Thời kỳ rễ lúa phát triển theo chiều sâu : sau khi lúa đẻ nhánh xong, bắt đầu làm đốt thì rễ lúa phát tr iển theo chiều sâu Để ta ̣o điều kiê ̣n cho lúa ăn sâu người ta rút nước, vừa làm lúa cứng câ y, đốt 1 và đốt 2 sát mặt đ ất ngắn, hạn chế cây đổ , chống

bê ̣nh, ánh sáng có thể chiếu đến tận gốc cây Áp dụng kỹ thuật tác đô ̣ng làm cỏ sục bùn, tưới tiêu khoa ho ̣c để thâm canh lúa

+ Sư ̣ phát triển của lá lúa trong giai đoa ̣n đẻ nhánh

Lá được hình thành từ các mầm chưa hoàn toàn và lá thâ ̣t hoàn toàn

Sự phân công các lá trên cây:

Theo Nguyễn Ích Tân [9], lá bao và lá thật chưa hoàn toàn không tính vào tổng số lá của cây, nó chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ mầm Lá thật thứ nhất đến lá thật thứ ba làm nhiê ̣m vu ̣ quang hợp tích lũy chất dinh dưỡng cho cây phát triển và ra r ễ Lá thật thứ 4-

6 làm nhiệm vụ phát triển thêm rễ, ra thêm lá mới, đẻ nhánh là chủ yếu

chuyển các chất dinh dưỡng tích lũy được vào ha ̣t Trên mỗi dảnh lúa thường tồn ta ̣i 5

lá, trong đó lá thứ 2 tính từ trên xuống là lá có kích thước lớn nhất và hoạt động quang

hơ ̣p ma ̣nh nhất đây được go ̣i là lá công năng Nhóm lá này hết sức quan trọng , trên 70% các chất tích lũy vào ha ̣t là nhờ những lá này Tuổi tho ̣ của nhóm lá này ngắn dài phụ thuộc chủ yếu vào giống Giống có năng suất cao thì tuổi tho ̣ nhóm lá này dài hơn Giống nào có hàm lượng đa ̣m cao trong nhóm lá này thì có chất lượng ga ̣o ngon

Với cây lúa nói chung sự ra lá , đẻ nhánh và ra rễ tuân theo mô ̣t quy luâ ̣t nhất

đi ̣nh

ngày, lúa Xuân 40-45 ngày, lúa mùa chính vụ 30-35 ngày Khi cây lúa phân hóa đòng thì nhánh hữu hiệu là nhánh có số lá lớn hơn 3, số rễ lớn hơn 10, thiết diê ̣n của lóng

7

thứ nhất lớn hơn 60mm2 Nó nằm ở mắt thứ 4, 5, 6 trên cây mẹ, chiều cao bằng 2/3 cây

mẹ Nhánh vô hiê ̣u là nhánh đẻ trên mắt thứ 8, 9

Giai đoa ̣n phát triển lóng thân

Theo Nguyễn Hữu Tề và cô ̣ng sự [13], ở thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng thân lúa là thân giả do các bẹ tạo thành Từ thời kỳ làm đốt trở đi (chính là thời kỳ vươn dài của các lóng ), thân lúa chính thức được hình thành , các lóng kéo dài ra và chiều dài của các lóng sẽ quyết định đến chiều cao của cây Số lóng trên thân phu ̣ thuô ̣c vào giống Các giống có thời gian sinh trưở ng trung ngày số lóng trên thân từ 5-6 lóng, giống ngắn ngày có từ 4-5 lóng Các giống chịu nổi , chịu ngập thì số lóng nhiều hơn

và dài hơn Như vâ ̣y, sự phát triển của các lóng có liên quan đến chiều cao cây cũng như khả năng chống đổ Nên cho ̣n giống có chiều cao cây trung bình hay giống thấp cây để có khả năng chống đổ tốt đáp ứng yêu cầu ở điều kiê ̣n thâm canh cao

b, Thơ ̀ i kỳ sinh trưởng sinh thực

Theo Nguyễn Ích Tân và cô ̣ng sự [9], thời kỳ sinh trưởng sinh thực là thời kỳ phân hóa hình thành cơ quan sinh sản và bắt đầu làm đòng (tính từ giai đoạn phân hóa hoa đến giai đoa ̣n nở hoa, thụ phấn thụ tinh)

Giai đoạn phân hóa hoa

Giai đoa ̣n phân hóa hoa chí nh là thờ i kỳ h ình thành cơ quan sinh sản người ta còn gọi là quá trình làm đòng Thời gian từ lúc phân hóa đòng đến lúc còn nằm trong

bẹ lá là quá trình làm đòng của cây lúa Quá trình làm đòng phụ thuộc chặt chẽ với nhiê ̣t đô ̣, nước, ánh sáng , dinh dưỡng trong ruô ̣ng lúa Chia quá trình phát triển của đòng lúa thành 8 bước:

Bướ c 1: Điểm sinh trưởng bắt đầu phân hóa, thời gian từ 1-2 ngày

Bướ c 2: Phân hóa gié cấp 1, thời gian từ 2-4 ngày

Bướ c 3: Phân hóa gié cấp 2 và hoa thời gian từ 4-6 ngày

Bướ c 4: Phân hóa và hình thành nhi ̣ đực, cái, thời gian từ 4-5 ngày

Bướ c 5: Hình thành tế bào mẹ hạt phấn, thời gian từ 4-6 ngày

Bướ c 6: Phân bào giảm nhiễm, thời gian từ 1-3 ngày

Bướ c 7: Tích lũy các chất trong hạt phấn, thời gian từ 6-7 ngày

Bướ c 8: Hoàn thành hạt phấn từ 3-4 ngày

8

Từ bước 1-3 quyết đi ̣nh số hoa trên bông Đây là mô ̣t trong nhưng chỉ tiêu quan trọng quyết định đến nă ng suất sau này Vì vậy cần cung cấp đủ nước và dinh dưỡng

để làm tăng số hoa trên bông

Bướ c 4-8 quyết đi ̣nh số hoa thoái hóa trên bông : số hoa hữu hiê ̣u hay thoái hóa trên bông không chỉ phu ̣ thuô ̣c vào phân bón , nước tưới mà nó còn bị ảnh hưởng bởi điều kiê ̣n thời tiết và mùa vu ̣ Nếu thời tiết thuâ ̣n lợi thì số hoa thoái hóa trên bông ít còn nếu gặp điều kiện thời tiết bất lợi thì số hoa thoái hóa trên bông nhiều

Giai đoạn trỗ bông

Giai đoạn trỗ được tính từ khi đòng lúa phân hóa hình thành xong và trỗ ra ngoài do sự phát triển nhanh của lóng trên cùng Đây là thời kỳ sinh trưởng cuối cùng của cây lúa, có liên quan quyết định trực tiếp đến quá trình tạo n ăng suất, trong đó chủ yếu quyết đi ̣nh tỷ lê ̣ ha ̣t chắc và tro ̣ng lượng 1000 hạt

Giai đoạn nở hoa, thụ phấn thụ tinh

Theo Nguyễn Ích Tân và cô ̣ng sự [9], trong giai đoa ̣n này d iễn ra quá trình nở hoa - phơi màu: Sau khi hình thà nh ha ̣t phấn 2-3 ngày l úa trỗ đến đâu phơi hoa đến

đấy Có trường hợp lúa trỗ từ 2-3 ngày mới phơi hoa Do đă ̣c điểm cấu ta ̣o của hoa lúa

là hoa lưỡng tính nên tự thụ phấn là chủ yếu Tuy nhiên vẫn có khoảng 2% là tạp giao

tự nhiên

Sau khi ha ̣t phấn rơi xuống vòi nhu ̣y cái gă ̣p ẩm đô ̣ thích hợp , vòi nhụy cái tiết

ra chất kích thích làm ha ̣t phấn nảy mầm, 4 giờ sau khi thu ̣ phấn bắt đầu thu ̣ tinh

Sau khi thu ̣ tinh , phôi phát triển rất nhanh , sau 24 giờ tế bào noãn ha ̣ch phân thành 48 tế bào , 7 ngày sau quá trình thụ tinh phân biệt rõ mầm phôi , trục phôi , rễ phôi, 8-10 ngày sau các bộ phận của phôi đã hình thành xong Ngày sau thụ tinh 15 ngày phôi đã hoàn toàn ổn định ở phía dưới phần của hạt

Nô ̣i nhũ sau 24 giờ phát triển thành 50 tế bào, sau 4 ngày tế bào nội nhũ đã phát triển đầy đủ, bắt đầu tích lũy tinh bô ̣t

Thời gian phơi ho a mỗi vu ̣ khác nhau Vụ đông xuân phơi hoa từ 10-11h giờ

Vụ mùa do nhiệt độ buổi sáng thấp nên phơi hoa châ ̣m 9-12 giờ

c, Thơ ̀ i kỳ chín

Thời kì chín bao gồm giai đoa ̣n chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn

Giai đoạn chín sữa và chín sáp : Hạt gạo chưa hình thành cố định , có màu trắng

sữa, vỏ trấu còn xanh , trọng lượng hạt tăng nhanh , đã đa ̣t 75% trọng lượng hạt Thời

9

kỳ này dễ bị sâu bệnh thâm nhập Giai đoa ̣n chín vàng là mô ̣t giai đoa ̣n trung gian ha ̣t gạo cứng dần và đã hình thành xong hạt gạ o, vỏ trấu chuyển dần từ màu xanh sang màu vàng nhạt Trọng lượng hạt đã ổn định và có thể gặt

Giai đoa ̣n chín hoàn toàn : Vỏ trấu chuyển màu vàng thẫm , hoă ̣c vàng rực, hạt

gạo tách vỏ trấu được Các lá trên thân cây khô và héo dần

1.1.2 Các yếu tố cấu thành năng suất

Mỗi một giai đoạn phát triển của cây lúa đều liên quan mật thiết đến yếu tố cấu thành năng suất:

Năng suất lý thuyết = Số bông/m2 x Số hạt/bông x Tỉ lệ hạt chắc/bông (%) x Khối lượng 1.000 hạt x 10-4

Hầu như mỗi một yếu tố cấu thành năng suất lúa đều liên quan đến một giai đoạn phát triển cụ thể của cây lúa, mỗi một yếu tố đóng một vai trò khác nhau nhưng đều nằm trong một hệ quả liên hoàn tạo nên hiệu suất cao nhất mà trong đó các yếu tố đều có liên quan mật thiết với nhau Như vậy mỗi giai đoạn sinh trưởng, phát triển đều

có liên quan và t ạo nên năng suất hạt sau này Vì vậy, chăm sóc, quản lý tốt ở tất cả các giai đoạn phát triển của cây lúa là điều hết sức cần thiết để nâng cao hiệu suất và năng suất cây lúa Số nhánh lúa sẽ quyết định số bông và đó cũng là yếu tố quan trọng nhất để có năng suất cao Có thể nói số bông đóng góp trên 70% năng suất, trong khi

đó số hạt/bông, số hạt chắc/bông và trọng lượng hạt đóng góp gần 30%

Theo Nguyễn H ữu Tề và cộng sự [13], số bông/đơn vị diện tích hình thành bởi

3 yếu tố: mật độ cấy, số nhánh (số dảnh hữu hiệu), điều kiện ngoại cảnh và yếu tố kỹ thuật (như phân bón, nhiệt độ, ánh sáng ) Mật độ cấy là cơ sở của việc hình thành số bông trên mô ̣t đơn vị diện tích Tùy vào giống lúa và các điều kiện thâm canh như: đất đai, nước, phân bón, thời vụ mà quyết định mật độ cấy thích hợp để có thể tăng tối

đa số bông trên một đơn vị diện tích Một yếu tố cũng hết sức quan trọng là điều chỉnh sao cho số bông hữu hiệu/đơn vị diện tích là cao nhất và thích hợp nhất, biện pháp tối

ưu là: Số nhánh lúa tối đa –Số bông lúa hữu hiệu = 0

Nhưng trong thực tế quần thể ruộng lúa thì hầu như không có hiệu số này bởi nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu là trong thời kỳ đẻ nhánh (từ khi cấy lúa bén rễ hồi xanh đến khi phân hóa đòng) thì các nhánh hữu hiệu kết thúc trước khi phân hóa đòng

từ 10-12 ngày, hơn nữa yếu tố mùa vụ cũng liên quan đến việc đẻ nhánh hữu hiệu

10

Số hạt/bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié, số hoa phân hóa cũng như số hoa thoái hóa Toàn bộ quá trình này nằm trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực Và số gié, số hoa phân hóa được quyết định ngay từ thời kỳ đầu của giai đoa ̣n làm đòng (bước 1-3) Thời kỳ này bị ảnh hưởng bởi sinh trưởng của cây lúa và điều kiện ngoại cảnh, các yếu

tố này cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoái hóa hoa Thời kỳ thoái hóa hoa thường bắt đầu vào bước 4 đến bước 8 của giai đoạn làm đòng t ức là khoảng 10-12 ngày trước trỗ Nguyên nhân chủ yếu do thiếu dinh dưỡng ở thời kỳ làm đòng hoặc do ngoại cảnh bất thuận như trời rét, âm u, thiếu ánh sáng, bị ngập, hạn, sâu bệnh ngoài ra cũng có nguyên nhân do đặc điểm của một số giống

Tỉ lệ hạt chắc/bông (%): tăng tỉ lệ hạt chắc/bông hay nói cách khác là giảm tỉ lệ hạt lép/bông cũng là yếu tố quan trọng quyết định năng suất lúa Tỉ lệ hạt chắc trên bông được quyết định ở thời kỳ trước và sau trỗ, nếu gặp điều kiện bất thuận trong thời kỳ này thì tỉ lệ lép sẽ cao Tỉ lệ hạt lép/bông không chỉ bị ảnh hưởng của các yếu

tố nói trên mà còn bị ảnh hưởng bởi đặc điểm của giống Thường tỉ lệ hạt lép biến động tương đối lớn, trung bình từ 5-10 %, ít là 2-5 %, cũng có khi trên 30 % hoặc thậm chí còn cao hơn nữa

Khối lượng 1000 hạt: yếu tố này biến động không nhiều do điều kiện dinh dưỡng và ngoại cảnh mà chủ yếu phụ thuộc vào yếu tố giống Khối lượng 1.000 hạt được cấu thành bởi 2 yếu tố: khối lượng vỏ trấu (thường chiếm khoảng 20 %) và khối lượng hạt gạo (thường chiếm khoảng 80 %) Vì vậy muốn khối lượng hạt gạo cao, phải

tác động vào cả 2 yếu tố này

1.2 Tổng quan về các tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp

1.2.1 Nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sản xuất lúa trên trên thế giới

Nhiều nhà khoa học đã công bố các báo cáo nghiên cứu liên quan đến tác động của BĐKH lên sản xuất lúa ở từng quốc gia, vùng lãnh thổ cũng như tổng quát trên thế

giới (Kropff và cộng sự, [34]; Aggarwal và cộng sự, [23]; Saseendran và cộng sự, [38];

Cline [26]; De Silva và cộng sự, [27]; Yao và cộng sự [39]; Easterling và cộng sự, [28]; Basak và cộng sự, [25]; Bala và cộng sự, [24], …) Các nghiên cứu thực nghiệm

đã tiến hành song song với việc hình thành và cải tiến liên tục các mô hình toán học nhằm mô phỏng và dự đoán các thay đổi về năng suất và sản lượng lương thực nói chung và của lúa nói riêng trong tương lai theo các kịch bản BĐKH do IPCC đề xuất Các nghiên cứu này phần lớn khảo sát sự thay đổi khí hậu mùa vụ và các yếu tố ảnh

11

hưởng đến canh tác lúa như quản lý nước nội đồng, làm đất, giống lúa, bón phân, kiểm soát cỏ dại và dịch bệnh trong quá trình chăm sóc Một số nghiên cứu tập trung vào các giống lúa mới có khả năng thích ứng tốt hơn với sự thay đổi thời tiết trong tương lai; các biện pháp giảm thiểu nguy cơ an ninh lương thực, tăng cường khuyến nông và

hệ thống cảnh báo thiên tai, chính sách ứng phó với BĐKH trong nông nghiệp và nâng cao nhận thức trong cộng đồng về ứng phó với BĐKH Phần lớn các nhà làm mô hình

đã tổng hợp nhiều phần mềm khác nhau, lấy kết quả đầu ra của mô hình này làm thông

số cho đầu vào của mô hình tiếp theo Các phỏng đoán kịch bản BĐKH thường được xây dựng từ kết quả tính toán của Phòng thí nghiệm Động lực học chất lỏng tổng quát

(the General Fluid Dynamics Laboratory – GFDL), Viện nghiên cứu không gian Goddard (the Goddard Institute of Space Studies – GISS) và Mô hình Luân chuyển tổng quát (the General Circulation Models – GCMs) của cục khí tượng Vương quốc Anh (the United Kingdom Meteorological Office – UKMO)

Yoshino [40] đã cho rằng, từ những thập niên 1960 đến nay, chính hoạt động của con người trong sản xuất nông lâm ngư nghiệp cũng như trong công nghiệp đã gây nên sự thay đổi môi trường toàn cầu, làm thay đổi cán cân phân phối nước, mở rộng các vùng đất khô hạn gây hiện tượng sa mạc hoá, suy giảm lớp phủ thực vật, thay đổi đổi cơ cấu sử dụng đất, làm thu hẹp diện tích rừng tự nhiên mà hệ quả là đóng góp một phần lớn tạo ra hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên Yoshino gọi đây là “Sự thay đổi môi trường 1” Hệ quả của sự nóng lên toàn cầu làm gia tăng hiện tượng quang hợp, thay đổi cân bằng nhiệt, nguồn nước, đặc tính môi trường đại dương và môi trường đất, được gọi là “Sự thay đổi môi trường 2” Tất cả gây ra sự tác động lên sản xuất nông, lâm và ngư nghiệp Đây là một chuỗi tác động qua lại khá phức tạp và thường xuyên thay đổi thành phần, số lượng và tính chất

Các đánh giá tác động của BĐKH ở quy mô toàn cầu lên sự thay đổi năng suất

và sản lượng lương thực nói chung và lên sản xuất lúa nói riêng thường có những kết quả khác biệt giữa các tác giả và mô hình phỏng đoán Sự khác biệt này do mức độ đa dạng và phức tạp của các mô hình phỏng đoán, việc tổ hợp đánh giá các kịch bản BĐKH, việc lựa chọn các thông số khí hậu, điều kiện canh tác, kỹ thuật nông nghiệp

và vị trí địa lý nhiều nghiên cứu

Năm 1987, Horie [30] công bố mô hình mô phỏng sự tăng trưởng và năng suất qua quan hệ giữa lúa có tưới và thời tiết, mang tên SIMRIW (Simulation Model for

12

RIce – Weather relations) Mô hình phát triển bởi sự đơn giản hoá hữu tỷ những tiến trình vật lý và sinh lý cơ bản của sự tăng trưởng vụ lúa Mô hình này có thể giải thích hợp lý các khả năng thay đổi cục bộ về năng suất lúa ở Hoa Kỳ và Nhật Bản dựa vào các đặc điểm khí hậu tương ứng Năm 1993, mô hình SIMRIW được cải tiến mở rộng cho phép ứng dụng để đánh giá tác động của sự thay đổi môi trường trên toàn cầu lên

sự tăng trưởng và năng suất cây lúa ở những vùng khác nhau với sự kết hợp tiến trình thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển và sự gia tăng nhiệt độ lên cây lúa(Horie, 1993, [31]) SIMRIW được phát triển bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN Trong nghiên cứu này, giống lúa được chọn tên là Nipponbare (một giống lúa lai có năng suất cao của Nhật Bản) Thực nghiệm được tiến hành với sự thay đổi nhiệt độ không khí, bắt đầu từ 18C tăng lên từng bước 4C lên đến 38C Kết quả cho thấy nhiệt độ tối ưu cho năng suất lúa cao nhất trong năm khoảng 22 – 23C Lớn hơn khoảng nhiệt độ này năng suất lúa giảm dần đi, đến lúc nhiệt độ cao hơn 30C, sự sút giảm năng suất rất rõ rệt Khi nhiệt độ không khí thấp hơn nhiệt độ tối ưu thì năng suất lúa giảm mạnh do có

sự gia tăng số chồi vô hiệu Báo cáo cũng trình bày kết quả mô hình dự báo khi nông

cho tất cả các trường hợp thay đổi nhiệt độ và bức xạ mặt trời

Theo kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả của Viện Nghiên cứu Chính sách Lương thực quốc tế (IFPRI), BĐKH sẽ làm thay đổi cục diện sản xuất lúa gạo trên thế giới, gây suy giảm năng suất và sản lượng vùng này nhưng có thể làm mở rộng diện tích và sản lượng vùng khác như vùng ôn đới (Gerald và cộng sự, [29]) Tuy nhiên, nếu đánh giá mang tính toàn cục, vùng sản xuất lúa gạo lớn nhất thế giới là Châu Á sẽ giảm sút mạnh Qua báo cáo của Rosegrant và cộng sự [37] , đến năm 2050 sản xuất lúa (lúa mì và lúa nước) ở Châu Á sẽ suy giảm như ở bảng 1.1, trong đó vùng trồng lúa

mì giảm mạnh hơn vùng trồng lúa nước

Bảng 1.1: Sự suy giảm sản lượng gạo ở Châu Á năm 2050 so với năm 2000

Nguồn: [37]

2050 so với giá cao nhất hiện nay

ngăn chặn tác động tiêu cực của BĐKH lên trẻ em

Năm 1993, Kropff và cộng sự [34] công bố mô hình mô tả tiềm năng sản xuất lúa và các loại hoa màu khác với tên gọi là mô hình ORYZA1 Đây là một mô hình khá phức tạp mô tả tác động của các yếu tố thời tiết như ánh sáng, nhiệt độ và các đặc điểm thay đổi liên quan đến tiến trình khí hậu học thực vật, hình thái học và sinh lý học ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng hoa màu trong một thời đoạn nào đó Mô hình tính theo một sơ đồ tính toán hàng ngày cho tốc độ sản xuất chất khô của các bộ phận thực vật, tốc độ tăng trưởng diện tích và tốc độ phát triển của thực vật dưới điều kiện khí hậu

Bảng 1.2: Thay đổi năng suất lúa trung bình ở Châu Á theo khí hậu và nồng độ CO2

Năm 1995, Matthews và cộng sự [36] đã mô tả kết quả kết hợp mô phỏng canh

tác lúa của hai tiến trình mô hình ORYZA1 và SIMRIW Nghiên cứu này thử nghiệm

kiểu sinh thái của nhóm lúa trồng hàng năm là indica (nhóm lúa „tiên‟, chủ yếu từ

14

các giống lúa vùng nhiệt đới Châu Á như Ấn Độ) và japonnica (nhóm lúa „cánh‟,

chủ yếu từ các giống lúa vùng á nhiệt đới và ôn đới Châu Á như Nhật Bản) và phỏng đoán sự thay đổi sản lượng lúa trên toàn vùng liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ, bức

xạ mặt trời, khí CO2, và đặc điểm của các giống lúa sử dụng Kết quả tổng quát cho thấy năng suất tiềm năng ở Châu Á sẽ thay đổi theo nhiệt độ gia tăng và nồng độ CO2 bao quanh như bảng 1.2

Theo Kwon and Kim [35], năng suất lúa trung bình tăng lên khi tăng nhiệt độ (nhiệt độ nhỏ hơn 18°C), nhưng năng suất lúa giảm khi nhiệt độ tăng lên khi nó hơn

20°C Kim and Pang [33], đã sử dụng hai mô hình CD-CD (Douglass -

Cobb-Douglass Model) và LQ – CD (Linear-Quadratic - Cobb-Cobb-Douglass Model) cho các

hàm năng suất bình quân của lúa từ các số liệu thực để phỏng đoán xu thế thay đổi năng suất lúa ở Hàn Quốc Vùng nghiên cứu có nhiệt độ trung bình là 19-20 °C Kết quả cho thấy cả hai yếu tố nhiệt độ và mưa đều ảnh hưởng đến năng suất lúa, trong đó nhiệt độ gia tăng có ảnh hưởng tích cực đến gia tăng năng suất lúa ở Hàn Quốc nhưng với lượng mưa gia tăng thì năng suất lúa giảm Tuy nhiên khi tổ hợp giữa cả hai yếu tố thì năng suất lúa trung bình ở Hàn Quốc tăng từ 10 – 20% (Bảng 1.3)

Bảng 1.3: Các kịch bản biến đổi khí hậu và thay đổi năng suất lúa ở Hàn Quốc

1.2.2 Nghiên cứu về tác động của BĐKH tới nông nghiệp tại Việt Nam

Tương tự như các nước trên thế giới, các nhà khoa học Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu và chỉ ra những tác động của BĐKH tới ngành nông nghiệp bao gồm:

Bảng 1.4: Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995-2007)

Cơ cấu thiệt hại

trong GDP (%)

Nguồn: Tổng hợp từ nguồn của MARD, 1995-2007

16

Theo nghiên cứu của Trương Quang Học, Trần Hồng Thái [3] Việt Nam là một nước nông nghiệp với 75% dân số sống bằng nông nghịệp và 70% lãnh thổ là nông thôn với cuộc sống người dân còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên Sản xuất nông nghiệp của chúng ta hiện nay còn phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết Khi tính biến động và dị thường của thời tiết và khí hậu tăng sẽ ảnh hưởng rất lớn tới sản xuất nông nghiệp, nhất là trồng trọt Sự bất thường của chu kỳ sinh khí hậu nông nghiệp không những dẫn tới sự tăng dịch bệnh, dịch hại, giảm sút năng suất của mùa màng, mà còn có thể gây ra các rủi ro nghiêm trọng khác khó lường trước Sự gia tăng của thiên tai và các hiện tượng cực đoan của thời tiết, khí hậu như bão, lũ lụt, hạn hán, giá rét sẽ ảnh hưởng trực tiếp và mạnh mẽ tới sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy hải sản Trong thời gian qua, ở nhiều địa phương, mùa màng đã bị mất trắng do thiên tai (lũ lụt và hạn hán)

Theo nghiên cứu của Viện nông nghiệp Việt Nam [21] Tác động của BĐKH đến nông nghiệp Việt Nam có thể nhìn nhận ở những mặt sau:

+ Ảnh hưởng nghiêm trọng đến đất sử dụng cho nông nghiệp: mất diện tích do nước biển dâng; bị tổn thất do các tác động trực tiếp và gián tiếp khác của BĐKH: hạn hán, lũ lụt, sạt lở, hoang mạc hóa,…

+ BĐKH làm thay đổi tính thích hợp của nền sản xuất nông nghiệp với cơ cấu khí hậu: Sự giảm dần cường độ lạnh trong mùa đông, tăng cường thời gian nắng nóng dẫn đến tình trạng mất dần hoặc triệt tiêu tính phù hợp giữa các tập đoàn cây, con trên các vùng sinh thái; làm chậm đi quá trình phát triển nền nông nghiệp hiện đại sản xuất hàng hóa và đa dạng hóa cũng như làm biến dạng nền nông nghiệp cổ truyền Ở mức

độ nhất định, BĐKH làm mất đi một số đặc điểm quan trọng của các vùng nông nghiệp ở phía Bắc

+ Do tác động của BĐKH, thiên tai ngày càng ảnh hưởng nhiều hơn đến sản xuất nông nghiệp: Thiên tai chủ yếu đối với sản xuất nông nghiệp ngày càng gia tăng trong bối cảnh BĐKH; hạn hán song hành với xâm nhập mặn trên các sông lớn và vừa

+ BĐKH gây nhiều khó khăn cho công tác thủy lợi: Khả năng tiêu thoát nước ra biển giảm đi rõ rệt, mực nước các sông dâng lên, đỉnh lũ tăng thêm, uy hiếp các tuyến

đê sông ở các tỉnh phía Bắc, đê bao và bờ bao ở các tỉnh phía Nam; diện tích ngập úng

mở rộng, thời gian ngập úng kéo dài; nhu cầu tiêu nước và cấp nước gia tăng vượt khả năng đáp ứng của nhiều hệ thống thủy lợi Mặt khác, dòng chảy lũ gia tăng có khả

2070 còn ở miền Nam có thể giảm đến 8% Năng suất ngô xuân có thể giảm đến 4% ở miền Trung và 9% ở miền Nam Trong khi đó tại một số vùng miền Bắc, BĐKH có thể sẽ có tác dụng tốt lên vì năng suất ngô có thể tăng đến 7

+ Nghiên cứu của Trương Hồng [4] xem xét trên phương diện về sự gia tăng

vùng Tây Nguyên sẽ chưa có gì thay đổi lớn Các loại cây trồng chủ lực như cà phê, cao su, hồ tiêu, lúa, ngô vẫn tiếp tục duy trì sản xuất, song cần có những giải pháp

không có ảnh hưởng đáng kể đến nông nghiệp, vì thực vật và động vật có khả năng thích ứng Tuy nhiên, nếu nhiệt độ gia tăng đột ngột chỉ trong vài ngày sẽ có ảnh hưởng xấu trầm trọng đến năng suất BĐKH trước mắt đã gây ra nhiều tác động có hại đối với sản xuất nông lâm nghiệp Thiên tai, đặc biệt là hạn hán, ngày càng xảy ra thường xuyên và nghiêm trọng hơn cả về cường độ và quy mô; quy luật phân bố mưa cũng bị thay đổi

- Ở Việt Nam việc nghiên cứu mối quan hệ giữa thời tiết - khí hậu và sự sinh trưởng, phát triển, năng suất của cây trồng đã được quan tâm nghiên cứu ở Tổng cục Khí tượng Thủy văn thông qua các đề tài nghiên cứu như: “Đánh giá điều kiện khí tượng nông nghiệp đối với một số cây trồng chính ở Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ” của Lê Quang Huỳnh [5] “Phương pháp tính toán năng suất cây ngô và khoai tây vụ

cân nước đồng ruộng và ảnh hưởng của nó đến năng suất của cây đậu tương đông ở đồng bằng Bắc Bộ” của tác giả Nguyễn Văn Liêm[7] hay đề tài “Nghiên cứu dự báo

18

năng suất ngô, đậu tương, lạc và xây dựng quy trình giám sát khí tượng nông nghiệp

cho 4 cây trồng chính (lúa, ngô, lạc, đậu tương) bằng thông tin mặt đất ở Việt Nam”

của Nguyễn Thị Hà và cộng sự [1]

1.3 Đặc điểm địa lý, khí hậu, thuỷ văn, Biến đổi khí hậu tại Hà Nam

1.3.1 Đặc điểm địa lý

Tỉnh Hà Nam là một tỉnh nằm ở trung tâm Đồng bằng Châu thổ Bắc Bộ, ở

20021‟ - 20043‟ vĩ độ Bắc và 105045‟ - 106010‟ kinh độ Đông, là cửa ngõ phía nam của

Hà Nội, Phía Đông nam: giáp với tỉnh Hưng Yên và Thái Bình, Phía Tây: giáp tỉnh Hòa Bình, Phía Nam: giáp tỉnh Ninh Bình, Phía Bắc: giáp với Thành phố Hà Nội (Hình 1.1)

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hà Nam

Hà Nam là gồm 6 đơn vị hành chính: thành phố Phủ lý (tỉnh lỵ của tỉnh), huyện Duy Tiên, huyện Kim Bảng, huyện Lý nhân, Huyện Thanh Liêm và huyện Bình Lục với 11 phường, 7 trị trấn và 98 xã

Hà Nam nằm trên trục giao thông quan trọng xuyên Bắc Nam, trên địa bàn tỉnh

có quốc lộ 1A và đường sắt Bắc Nam chay qua với chiều dài gần 50km và các tuyến đường bộ bao gồm các đường quốc lộ, tỉnh lộ cùng các tuyến giao thông liên huyện, liên xã, thị trấn đã được dải nhựa hoặc bê tông hoá, hơn 200km đường thuỷ với 42 cầu

Hình 1.2: Bản đồ địa hình tỉnh Hà Nam

- Địa hình đồi thấp: gồm các dải đồi bát úp nằm xen kẽ hoặc ven rìa địa hình núi đá vôi, tạo thành một dải (dải thôn Non - Chanh Thượng) hoặc các chỏm độc lập ở các xã Thanh Bình và Thanh Lưu thuộc huyện Thanh Liêm Điểm chung của dạng địa hình đồi thấp là đỉnh tròn, sườm thoải (độ dốc sườn 10 - 150

), đa số là các đồi trọc hoặc được trồng cây lương thực, cây công nghiệp Cấu thành nên dạng địa hình này là các thành tạo lục nguyên cát kết, bột kết, có vỏ phong hoá dày từ 5-15m Nhiều chỗ do quá trình sói lở đá gốc rắn chắc lộ ngay trên bề mặt Đặc biệt một phần của dạng địa

lấp bởi các vật liệu trầm tích Độ cao tuyệt đối của địa hình đồng bằng khoảng 5 -10m, thấp dần về phía Đông và Đông Nam

1.2.2 Đặc điểm khí hậu

Hà Nam có điều kiện thời tiết, khí hậu mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm ướt thuộc tiểu khi hậu vùng Đồng bằng Bắc Bộ, chịu ảnh hưởng sâu sắc của gió mùa Đông Bắc trong mùa đông và gió mùa Đông Nam trong mùa hè.Khí hậu có sự phân hoá theo chế độ nhiệt với hai mùa tương phản nhau là mù Hạ và mùa Đông cùng với 2 mùa chuyển tiếp là mùa Xuân và mùa Thu Mùa hạ thường kéo dài từ tháng 6 đến tháng 8; mùa đông từ tháng 12 đến giữa tháng 2; mùa xuân từ tháng 3 đến tháng 5 và mùa thu từ tháng 9 đến tháng 11

Theo báo cáo tổng hợp dự án quy hoạch mạng lưới quan trắc môi trường tỉnh

Hà Nam đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, điều kiện khí tượng trung bình nhiều năm tại Hà Nam có những đặc trưng sau:

Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình năm dao động từ 23,00C đến 24,10C Về mùa đông, nhiệt độ trung bình là 18,90C, các tháng lạnh nhất trong năm là tháng I, II, nhiệt

độ thấp nhất tới 6-80C Về mùa hè, nhiệt độ trung bình là 270C, các tháng nóng nhất là tháng VI, VII, nhiệt độ cao nhất đến 36-380C

Độ ẩm: Độ ẩm trung bình ở Hà Nam khoảng 81% đến 84% Độ ẩm trung bình

giữa các tháng chênh lệch không lớn, giữa tháng khô nhất và tháng ẩm nhất chênh lệch khoảng 12%, độ ẩm tối đa đạt khoảng 93% vào năm 2014 Các tháng khô hanh là tháng XI, XII, các tháng ẩm ướt nhất là tháng I, II

Mưa: Hà Nam thuộc khu vực có lượng mưa trung bình, lượng mưa trung bình

khoảng 1.800mm, lượng mưa cao nhất tới 1.890mm/năm (năm 2014) và thấp nhất là 1.769mm/năm (năm 2012) Chế độ mưa trong năm phân hoá rõ rệt thành 2 mùa

Bảng 1.6: Rét đậm - rét hại, nắng nóng tại Hà Nam giai đoạn 2011-2014

22

1.2.3 Đặc điểm thuỷ văn

Hà Nam có lượng mưa trung bình cho khối lượng tài nguyên nước rơi khoảng

lãnh thổ khoảng 14,050 tỷ m3 nước Dòng chảy ngầm chuyển qua lãnh thổ cũng giúp cho Hà Nam luôn luôn được bổ sung nước ngầm từ các vùng khác Nước ngầm ở Hà Nam tồn tại trong nhiều tầng và chất lượng tốt, đủ đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh

tế - xã hội Chảy qua lãnh thổ Hà Nam là các sông lớn như sông Hồng, sông Đáy, sông Châu và các sông do con người đào đắp như sông Nhuệ, sông Sắt, Nông Giang,… Sông Hồng là ranh giới phía đông của tỉnh với các tỉnh Hưng Yên và Thái Bình Trên lãnh thổ tỉnh, sông có chiều dài 38,6 km Sông Hồng có vai trò tưới tiêu quan trọng và tạo nên những bãi bồi màu mỡ với diện tích gần 10.000 ha

Sông Đáy có chiều dài khoảng 237 km và lưu vực (cùng với phụ lưu sông

Nhuệ) hơn 7.500 km² trên địa bàn các tỉnh thành Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh Bình và Nam Định Trên lãnh thổ Hà Nam sông Đáy bắt đầu từ xã Tân Sơn, huyện Kim Bảng và qua huyện Kim Bảng, thành phố Phủ Lý và huyện Thanh Liêm với chiều dài 47,6 km và chiều rộng khoảng 150 đến 250m Theo số liệu thống kê nhiều năm tại trạm Phủ Lý, mực nước kiệt nhất là -0,14m; mực nước lũ lịch sử là +4,72m (1985); mực nước báo động Cấp I là +2,9m, báo động cấp II là 3,5m và báo dộng cấp III là +4,1m Lưu lượng nước sông Đáy vào mùa khô khoảng 105m3/s và mùa mưa khoảng 400m3/s

Tuy nguồn nước kém dồi dào hơn và ít phù sa nhưng cũng là nguồn nước quan trọng cả về cấp thoát nước và giao thông thuỷ của tỉnh Lượng nước mùa lũ từ tháng 9 chiếm khoảng 20% Phần hạ lưu sông Đáy qua tỉnh Hà Nam con chịu ảnh hưởng của chế độ nhật triều của vịnh Bắc Bộ

Sông Hồng: Tại địa phận Hà Nam, sông Hồng bắt đầu từ xã Mộc Bắc, huyện

Duy Tiên chảy dọc ranh giới phía Đông, Đông Bắc của tỉnh với các Tỉnh Hưng Yên và Thái Bình, có chiều dài khoảng 38,6km, lòng sông rộng khoảng 500 đến 600m và đáy sông sâu -6,0đến -8,0m, cá biệt tới 15m Dòng chảy sông Hồng chứa lượng phù sa (trung bình khoảng 100 triệu tấn/năm) nên dòng chảy sông Hồng không chỉ là nguồn nước tưới quan trọng của tỉnh mà còn tạo ra những bãi bồi màu mỡ với diện tích khoảng 1.000ha Sông Hồng có lưu lượng nước bình quân hàng năm rất lớn, tuy nhiên lưu lượng nước phân bố không đều Mùa lũ trên sông Hồng thường kéo dài từ tháng 5

23

đến tháng 10 với tổng lượng nước chiếm khoảng 73 đến 78% tổng lượng nước trong năm

Sông Nhuệ là sông đào dẫn nước sông Hồng từ Thụy Phương, Từ Liêm, Hà

Nội và đi vào Hà Nam với chiều dài 14,5 km, sau đó đổ vào sông Đáy ở Phủ Lý Sông cung cấp nước tưới cho diện tích canh tác hai huyện ở Duy Tiên và Kim Bảng Về mùa mưa, nước sông Đáy lên cao ảnh hưởng đến lũ sông Nhuệ Hiện nay nước sông Nhuệ bị ô nhiễm nặng nề, do chưa có biện pháp xử lý đã ảnh hưởng đến công tác tưới cho cây trồng và còn gây ô nhiễm nguồn nước sông Đáy và sông Châu Giang

Sông Châu khởi nguồn trong lãnh thổ Hà Nam Tại Tiên Phong (Duy Tiên) sông

chia thành hai nhánh, một nhánh làm ranh giới giữa huyện Lý Nhân và Bình Lục và

một nhánh làm ranh giới giữa huyện Duy Tiên và Bình Lục Sông Sắt là chi lưu của

sông Châu Giang trên lãnh thổ huyện Bình Lục

Bảng 1.8: Một số con sông chính trên địa bàn tỉnh

diện tích

km 2

Chiều dài sông (km)

Chiều dài chảy qua tỉnh

Hà Nam (km)

Ao, hồ, đầm:

24

Toàn tỉnh của 6.266 ha mặt nước ao hồ, phân bố khá đồng đều trên diện tích toàn tỉnh Các ao, hồ được hình thành trong quá trình vượt đất làm nền cho công trình giao thông, kênh mương, cầu cống Theo điều tra, tỷ lệ hộ nông nghiệp có ao, hồ nhỏ trên đất thổ cư là 50% Ngoài ra là những hồ, đầm có diện tích trên 5ha, độ sâu trên 1,7m được hình thành tự nhiên từ các thung lũng dưới chân đồi núi hoặc do vỡ đê như

hồ Tam Trúc thuộc thị trấn Ba Sao diện tích 69ha, hồ Ngũ cố, hồ Trứng, vực Chùa ông Các hồ chứa lớn tập trung nhiều ở Lý Nhân (396ha) thường nằm dọc hai bên bờ

đê sông Hồng sau đó là Kim bảng (120ha)

Trong 10 năm gần đây, công trình thuỷ điện Hoà Bình đã tích nước mùa lũ phục vụ phát điện, làm tăng dòng chảy ở hạ lưu, do đó lưu vực phần hạ lưu sông Đáy

cung cấp nước cho tỉnh Hà Nam

Dòng chảy của các sông Nhuệ, sông Châu, sông Sắt, chủ yếu do nước từ sông Đáy, sông Hồng cung cấp

Mùa lũ trên sông Hồng và sông Đáy từ tháng VI đến tháng X Thời gian lũ chính vụ thường từ 5/VII đến 15VIII, có năm muộn đến cuối tháng VIII

Những năm lũ lớn sống Đáy gặp lũ lớn sông Hồng thì tiêu thoát lũ cho nội đồng khó khăn Ngay cả khi lũ sông Đáy không lớn, việc điều tiết thoát của Hà Nam cũng gặp khó khăn do nước lũ từ sông Hồng qua sông Đào, Nam Định đổ vào sông Đáy gây dềnh nước đoạn Phủ Lý đến Độc Bộ

1.2.4 Tác động của BĐKH đến tỉnh Hà Nam trong thời gian qua

Khi nhiệt độ tăng sẽ ảnh hưởng đến khả năng phát sinh, phát triển của cây trồng tại tỉnh Hà Nam như thời gian sinh trưởng có thể kéo dài hoặc rút ngắn hơn, các thời

kỳ sinh trưởng sẽ bị ảnh hưởng, năng suất cây trồng có thể đổi theo hướng bất lợi Đây

là ảnh hưởng mang tính khách quan, do đó cần lựa chọn các giải pháp kỹ thuật né tránh và tận dụng sự tăng lên của nhiệt độ

Khi nhiệt độ tăng làm cho suy giảm tài nguyên nước, hạn hán có thể sảy ra, nhiều vùng không có nước và không thể tiếp tục canh tác do khô kiệt nguồn nước làm cho diện tích canh tác bị suy giảm Ảnh hưởng này chỉ sảy ra ở các vùng đất khô hạn ven các sườn đồi, núi tại huyện Thanh Liêm, Kim Bảng và các vùng đất có cơ sở hạ tầng yếu kém hoặc không chủ động được nguồn nước tưới

25

Bảng 1.9: Một số tác động của BĐKH đến canh tác tỉnh Hà Nam trong những năm gần đây

Năm Các Biểu hiện thời tiết Tác động trực tiếp

do mưa lớn

2011

Ảnh hưởng của bão Haima và

bão nesat gây mưa lớn

Tổng diện tích lúa bị đổ 34521,7ha lúa gieo cấy Đông - Xuân chiếm 10,9% Diện tích mạ bị úng 442ha trong tổng số 2838ha diện tích mạ mùa đã gieo

2012 Ảnh hưởng bởi bão số 8 Thiệt hại cây trồng vụ đông do bão là 9.484ha

2014

Bão Haiyan và mưa lớn trái

mùa vào tháng 4/2014 và bão

số 3

Diện tích cây trồng vụ đông đã bị ảnh hưởng lớn tổng diện tịch bị ảnh hưởng là 2501ha chiếm 18,8% Mưa lớn trái vụ làm 32.121ha lúa bị đổ giập, cây vụ đông bị thiệt hại nặng nề

Nguồn: [17,19]

26

Thay đổi về các điều kiện khí hậu sẽ làm suy giảm đa dạng sinh học, làm mất cân bằng sinh thái, đặc biệt là thiên địch và ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cây trồng và phát sinh dịch bệnh Ảnh hưởng của biến đổi theo hướng này xảy ra ở mọi vùng sinh thái trong đó có tỉnh Hà Nam Tuy nhiên, việc lượng hoá những tác động này chưa thể thực hiện do thiếu cơ sở dữ liệu

Các hiện tượng thời tiết cực đoan xuất hiện không theo quy luật như bão sớm, muộn, mưa không đúng mùa sẽ gây thiệt hại lớn cho trồng trọt Đây là ảnh hưởng tiêu cực nhất đối với trồng trọt tại tỉnh Hà Nam nói riêng và các tỉnh khác nói chung Do

Hà Nam nằm trong vùng thấp, nhiều huyện là vùng chiêm trũng như Bình Lục, Thành Liêm, Duy Tiên, Lý Nhân nên có nguy cơ cao về ngập úng cục bộ Ngoài những ảnh hưởng trực tiếp do ngập lụt như gây tác hại cho mùa màng, ngập lụt còn gây xói mòn đất và gây khó khăn cho công tác bố trí mùa vụ

Như vậy, dưới tác động của BĐKH, Hà Nam đang ngày càng phải hứng chịu nhiều hơn các tác động từ các thiên tai bão, áp thấp nhiệt đới, lũ lụt, sạt lở đất, hạn hán

… Chính vì vậy, nếu không có các biện pháp ứng phó hữu hiệu, sẽ gây ra những tác động có hại khôn lường cho cuộc sống người dân trong tỉnh nói chung và hoạt động sản xuất nông nghiệp nói riêng, trong đó đặc biệt là lĩnh vực canh tác lúa như: sản lượng, năng suất, chất lượng bị giảm; diện tích thu hẹp

a, Tác động đến trồng trọt

BĐKH sẽ làm ảnh hưởng đến diện tích đất sử dụng cho nông nghiệp, một số diện tích đất nông nghiệp sẽ chuyển mục đích sang làm nhà ở, các công trình công cộng phục vụ cho viêc di dân, tái định cư cho người dân ở những vị trí bị ngập lụt, sạt

lở, có nguy cơ cao … Khi diện tích canh tác bị thu hẹp, sản lượng nông nghiệp sản xuất giảm, tác động trực tiếp đến đời sống của cư dân nông thôn, kéo dài tình trạng nghèo đói

BĐKH làm thay đổi tính thích hợp của nền sản xuất nông nghiệp với cơ cấu khí hậu Sự giảm dần cường độ lạnh mùa đông, tăng cường thời gian nắng nóng dẫn đến tình trạng mất dần hoặc triệt tiêu tính phù hợp giữa các tập đoàn cây, con trên các vùng sinh thái BĐKH làm chậm quá trình phát triển nền nông nghiệp hiện đại sản xuất hàng hoá và đa dạng hoá cũng như làm biến dạng nền nông nghiệp cổ truyền Ở mức

độ nhất định, BĐKH làm mất đi một số đặc điểm quan trọng của các vùng nông nghiệp phía bắc

27

BĐKH làm gia tăng những hiện tượng cực đoan của thời tiết Bão lũ, áp thấp nhiệt đới … xảy ra thường xuyên với tần suất lớn hơn gây ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến nông nghiệp Hệ thống các công trình thuỷ lợi cũng bị hư hỏng phá huỷ do thiên tai, thay đổi điều kiện môi trường

b, Tác động đến lâm nghiệp

Tuy diện tích rừng Hà Nam không lớn khoảng 4.773ha với diện tích rừng tự nhiên 3.138ha và diện tích rừng trồng 1.635ha Những năm gần đây diện tích rừng giảm mạnh do sự thay đổi sử dụng đất, khai thác trái phép, … Cơ cấu tổ chức rừng cũng bị thay đổi do sự nâng cao nhiệt độ nền, lượng mưa, lượng bốc hơi, gia tăng bão, các cực trị nhiệt độ, cường độ mưa và suy giảm chỉ số ẩm ướt … Chất lượng rừng cũng bị suy giảm do sự phát triển của nhiều sâu bệnh mới, nguy hại hơn các sâu bệnh ngoại lai, chỉ số ẩm giảm và quá trình hoang hoá gây suy giảm sinh khối trên hầu hết các loại rừng, đặc biệt là rừng sản xuất BĐKH còn làm gia tăng nguy cơ cháy rừng, là một trong những nguyên nhân làm sự suy giảm rừng một cách nhanh nhất

c, Tác động đến thuỷ sản

Lũ lụt làm ô nhiễm khiến cho cá chết, một số vùng nuôi thuỷ hải sản có địa hình thấp và yếu khi có thể bị vỡ bờ làm thất thoát nguồn thuỷ hải sản Tuy thời gian gần đây chưa sảy ra lũ lụt nghiêm trọng trên địa bàn tỉnh nhưng hàng năm đến mùa lũ xảy ra lũ lụt cục bộ gây ảnh hưởng không nhỏ đến thuỷ sản

Tuy nhiên, việc hạn hán và thiếu hụt nguồn nước cung cấp cho khu vực nuôi trồng thuỷ sản cũng là một trong những nguyên nhân gây giảm sản lượng và chất lượng thuỷ sản

d, Tác động đến công nghiệp

BĐKH tác động đến công nghiệp thông qua mối quan hệ chặt chẽ với cơ sở hạ tầng công nghiệp như công trình nhà xưởng, hệ thống giao thông vận tải vận chuyển phân phối vật liệu, hàng hoá máy móc, nguồn năng lượng nguyên vật liệu phục vụ công nghiệp

Tác động đến cơ sở hạ tầng: Cơ sở hạ tầng công nghiệp rất dễ bị tác động bới BĐKH, đặc biệt là sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan, sự biến đổi mưa, làm tăng thiệt hại về vốn đầu tư cũng như tăng mức độ tổn thương đến những cơ sở vật chất Cuối cùng, tác động BĐKH đến tài chính, sẽ gây nên gánh nặng cho cộng đồng cũng như kiềm chế các hoạt động khác

28

Tác động đến năng lượng và giao thông vận tải: Năng lượng và giao thông vận tải là một trong những ngành sẽ bị ảnh hưởng nặng nề do BĐKH Nhiệt độ tăng làm cho mức tiêu thụ năng lượng sử dụng cho công nghiệp hay trong sinh hoạt để làm hoạt động các thiết bị làm mát như quạt điện, điều hoà nhiệt độ … Sự gia tăng các hiện tượng khí hậu cực đoan cũng như sự thay đổi các yếu tố khí tượng làm thay đổi môi trường giảm tuổi thọ các công trình công cộng, cơ sở hạ tầng giao thông

e, Tác động đến y tế và sức khoẻ con người

BĐKH trực tiếp và gián tiếp tác động đến sức khoẻ con người Những tác động trực tiếp như khí hậu nóng lên ảnh hưởng tiêu cực đối với sức khoẻ con người Thời tiết cực đoan dẫn đến gia tăng một số nguy cơ đối với tuổi già, người mắc bệnh tim mạnh, bệnh thần kinh Khí hậu nóng lên làm thay đổi cấu trúc mùa hàng năm Mùa đông sẽ ấm dần lên dẫn tới thay đổi đặc tính trong nhịp sinh học của con người

Sự tăng lên của thiên tai như bão, nước dâng do bão, gió mạnh, mưa lớn đe doạ đời sống của người dân trên nhiều vùng nhất là vùng núi

Tác động gián tiếp qua các nguồn mang và bệnh truyền, nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm chịu ảnh hưởng của BĐKH như bệnh sốt rét, sốt xuất huyết, viêm não Nhật Bản, các bệnh vi rút hình cây vốn được coi là thịnh hành ở vùng nhiệt đới ẩm

Nhiệt độ tăng dẫn tới tăng tốc độ sinh trưởng và phát triển nhiều loại vi khuẩn

và côn trùng, vật chủ mạng bệnh Các loại bệnh nhiễm khuẩn dễ lây lan như các bệnh thuộc đường tiêu hoá, hô hấp, các bệnh virus có xu hướng tăng lên về số lượng người

bị nhiễm bệnh cũng như tử vong

Tác động đến sản xuất và đời sống: Trước hết phải kể đến sản xuất lượng thực, thực phẩm Vùng sản xuất bị thu hẹp hoặc phải đắp đê bảo vệ đồng ruộng do ngập lụt, dẫn tới việc cung cấp lương thực khó khăn hơn, giá thành cao hơn do tăng chi phí sản xuất, tác động đến thu nhập của một bộ phận dân cư thuộc lĩnh vực này

1.4 Thực tra ̣ng và đi ̣nh hướng phát triển của lĩnh vực sản xuất lúa tỉnh Hà Nam

1.4.1 Tình hình sản xuất lúa giai đoạn 2005-2013

Tình hình sản xuất

Lúa là cây trồng chủ lực, có vị trí đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển kinh

tế - xã hội của tỉnh, đảm bảo an ninh lương thực và việc làm, đời sống của nông dân Trong những năm gần đây, sản xuất lúa trên địa bàn tỉnh đã có bước phát triển đáng kể nhờ chuyển đổi cơ cấu mùa vụ và đưa vào sản xuất những giống lúa mới có chất lượng

29

cao đã đưa năng suất và hiệu quả sản xuất lúa ngày một tăng lên Sản phẩm lúa gạo đáp ứng đủ nhu cầu về ăn, sản xuất, chế biến, dự trữ và cung cấp cho chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Biến động diện tích, năng suất, sản lượng cây lúa trên địa bàn tỉnh qua các năm như sau:

Bảng 1.10: Diện tích lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013

- Về diện tích: diện tích gieo trồng lúa cả năm trong toàn tỉnh giai đoạn

2005-2013 đều giảm qua các năm Năm 2000 diện tích là 75.407ha, năm 2005 là 72.227ha

và năm 2013 còn 68.276,9ha; giai đoạn 2001-2005 giảm bình quân 0.636ha/năm và giai đoạn 2006-2013 giảm 0.375ha/năm Nguyên nhân giảm diện tích là do người dân chuyển đổi một số diện tích đất lúa ở những vùng thiếu nước tưới sang trồng các loại cây khác có giá trị cao hơn; bên cạnh đó nhu cầu mở rộng các khu dân cư, khu đô thị mới, xây dựng cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội, các cụm công nghiệp, đã làm cho một phần diện tích lúa bị mất đi Trong tương lai, diện tích đất lúa sẽ tiếp tục giảm xuống

để đáp ứng nhu cầu về đất cho xây dựng và công nghiệp; do đó cần phải quy hoạch các vùng sản xuất lúa ổn định đến năm 2020 để đảm bảo được an ninh lương thực trên địa bàn tỉnh

- Về năng suất và sản lượng: Trong giai đoạn 2000-2013 năng suất và sản

lượng lúa toàn tỉnh tăng lên đáng kể Năm 2000 năng suất lúa đạt 51.1tạ/ha, năm 2005 đạt 51.9tạ/ha và năm 2010 đạt 59.4 tạ/ha, số liệu sơ bộ năm 2013 đạt 57.9tạ/ha Về sản lượng: năm 2000 đạt 385.574 tấn, năm 2005 đạt 374.790 tấn và năm 2010 đạt 391.167

30

tấn, năm 2013 đạt 395.497 tấn Mặc dù năng suất, sản lượng lúa trong những năm qua tăng lên nhưng chưa thực sự tương xứng với tiềm năng hiện có Hiệu quả sản xuất lúa trên địa bàn tỉnh trong những năm qua chưa cao do ảnh hưởng bởi các yếu tố cực đoan của thời tiết như: gió bão, lũ lụt, hạn hán thường xuyên xảy ra làm cho mất mùa và cơ

sở hạ tầng đồng ruộng như: kênh mương tưới tiêu, đường giao thông nội đồng chưa hoàn thiện đã làm tăng chi phí sản xuất

Bảng 1.11: Năng suất lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013

- Về cơ cấu giống lúa:

Qua số liệu thống kê cho thấy rằng tuy diện tích gieo trồng lúa cả năm toàn tỉnh giảm từ 75.407ha năm 2000, đến năm 2012 còn 69.083 ha (giảm 6.324 ha); trong khi

đó sản lượng lúa cả năm năm 2000 là 385.574tấn, đến năm 2012 là 424.465 tấn, tăng 38.891 tấn Có được kết quả trên, ngoài việc đầu tư xây dựng hệ thống thủy lợi, khai hoang phục hóa mở rộng diện tích gieo trồng, còn có sự đóng góp quan trọng của công tác chọn lọc, phát triển và đưa các giống lúa mới có năng suất, chất lượng cao vào sản xuất Hiện nay nông dân Hà Nam chủ yếu sử dụng các giống lúa thuần trung và dài ngày vào sản xuất, gồm:

- Nhóm các giống dài ngày gồm: TBR45, TBR36, ĐH18, Xi23, NX30, ĐH136, BM9855, Nhị ưu 838, BiO404, ĐT34,…

- Nhóm các giống trung và ngắn ngày gồm: TH3-3, ML48, DV108, KD18,

31

ĐH815-6, Q5, TH6, ML203, ML202, Nàng hoa 9, SH2, PC6, OM4568, V212, ANRT9,…

Nhìn chung, các giống trung ngày được sử dụng chiếm ưu thế hơn giống dài ngày, vì các giống này đều thích nghi với cả 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu, cho năng

quan tâm đầu tư nhưng mức độ đầu tư còn thấp, quy mô còn nhỏ lẻ, cơ sở vật chất nghiên cứu, sản xuất, chế biến và bảo quản hạt giống còn thô sơ và lạc hậu; thiếu cán

bộ chuyên trách về công tác giống lúa

Mùa vụ:

Hà Nam sản xuất lúa ở 2 vụ chính là Đông Xuân và Hè Thu Vụ Đông Xuân bắt đầu từ tháng 12 và Hè Thu bắt đầu từ tháng 5 hàng năm Trong đó vụ Đông Xuân thường có diện tích và năng suất cao nên thường quyết định sản lượng lương thực của toàn tỉnh Ngoài 2 vụ sản xuất chính, ở một số vùng người dân tận dụng đất, hệ thống thủy lợi nội đồng và trồng vụ đông đã góp phần gia tăng thêm thu nhập, tạo công ăn việc làm và đóng góp vào sản lượng nông nghiệp trong toàn tỉnh

Tưới tiêu:

Trên địa bàn toàn tỉnh có tổng cộng 452 trạm bơm, trong đó có 58 trạm bơm do các công ty quản lý với 353 máy bơm; công suất mỗi máy từ 1.000 † 27.000m3/h (Công ty Bắc Nam Hà quản lý 4 trạm, 28 máy; các Công ty khai thác công trình thuỷ lợi tỉnh quản lý 50 trạm, 309 máy; Công ty Công trình đô thị quản lý 4 trạm, 16 máy), còn lại 394 trạm bơm do các hợp tác xã quản lý với 610 máy bơm công suất mỗi máy

Nhìn chung hệ thống thuỷ lợi của tỉnh được đầu tư xây dựng từ lâu (hệ thống sông Nhuệ từ thời thuộc Pháp, hệ thống Bắc Nam Hà từ những năm 1960-1970) nên đến nay hầu hết công trình đã xuống cấp Kênh mương bị bồi lắng, sạt lở, các công trình xây đúc như cống, đập, cầu máng, vv bê tông hết tuổi thọ, rạn nứt, trơ cốt thép, đặc biệt là nhiều trạm bơm đầu mối đã quá cũ nát, công suất chỉ còn từ 50-60% công suất ban đầu như trạm bơm Chợ Lương, Lạc tràng Bộ, Ngòi Ruột, Nhâm Tràng, Quang Trung, Trân Châu vv đồng thời tình trạng vi phạm pháp lệnh bảo vệ công trình thuỷ lợi diễn ra phổ biến cũng làm giảm năng lực tưới tiêu của hệ thống, trong khi đó yêu cầu tưới tiêu phục vụ sản xuất ngày càng cao Vì vậy công tác phòng chống úng hạn ngày càng gặp nhiều khó khăn