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

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 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Đăng Quế, không chép cơng trình nghiên cứu ngƣời khác Số liệu kết luận văn chƣa đƣợc công bố cơng trình khoa học khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn đầy đủ, trung thực quy cách Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn Hà Nam, tháng năm 2016 Tác giả Trần Đình Biên i LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sỹ với đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến suất lúa tỉnh Hà Nam” đƣợc hoàn thành Để hoàn thành luận văn này, ngồi nỗ lực thân, tơi cịn nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình từ quan, tổ chức cá nhân Trƣớc hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Đăng Quế – ngƣời thầy trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi gửi lời cảm ơn chân thành tới anh, chị công tác Trung tâm tƣ liệu Khí tƣợng Thuỷ văn, Trung tâm khí tƣợng thuỷ văn Quốc Gia, Bộ tài nguyên Môi trƣờng, Cục thống kê tỉnh Hà Nam, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn tỉnh Hà Nam, trung tâm Khí tƣợng Thuỷ văn tỉnh Hà Nam hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn đƣợc hoàn thành Xin gửi lời cảm ơn thầy cô giáo, cán Khoa Sau đại học - Đại học Quốc Gia Hà Nội giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện hƣớng dẫn tơi hồn thành chƣơng trình học tập thực luận văn Và cuối cùng, xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè ngƣời ln động viên, khích lệ tơi q trình thực luận văn Trong khn khổ luận văn, thời gian điều kiện hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp, dạy quý báu thầy cô đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Học viên: Trần Đình Biên ii 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 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm sinh học lúa 1.1.1 Các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển lúa 1.1.2 Các yếu tố cấu thành suất 1.2 Tổng quan tác động biến đổi khí hậu đến nông nghiệp 10 1.2.1 Nghiên cứu tác động BĐKH đến sản xuất lúa trên giới 10 1.2.2 Nghiên cứu tác động BĐKH tới nông nghiệp Việt Nam 14 1.3 Đặc điểm địa lý, khí hậu, thuỷ văn, Biến đổi khí hậu 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 BĐKH đến tỉnh Hà Nam thời gian qua 24 1.4 Thƣ̣c tra ̣ng và đinh 28 ̣ hƣớng phát triể n của liñ h vƣ̣c sản xuấ t lúa tỉnh Hà Nam 1.4.1 Tình hình sản xuất lúa giai đoạn 2005-2013 28 1.4.2 Đinh ̣ hƣớng phát triể n liñ h vƣ̣c canh tác lúa đến năm 2020 32 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU 34 2.1 Phƣơng pháp Nghiên cứu .34 2.1.1 Khung logic đánh giá tác động BĐKH đến suất lúa 34 2.1.2 Năng suất xu suất thời tiết 37 2.1.3 Phƣơng pháp tính tốn thống kê .39 2.2 Nguồn số liệu 43 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Diễn biến khí hậu tỉnh Hà Nam thời gian qua 44 3.1.1 Thay đổi nhiệt độ 44 iii 3.1.2 Thay đổi lƣợng mƣa 47 3.2 Kịch biến đổi khí hậu cho tỉnh Hà Nam 48 3.2.1 Kịch nhiệt độ 48 3.2.2 Kịch lƣợng mƣa 50 3.3 Tác động khí hậu biến đổi khí hậu đến suất lúa 52 3.3.1 Năng suất thực tế suất xu từ năm 1980-2014 52 3.3.2 Giao động suất lúa thời tiết khí hậu tạo nên 53 3.4 Mơ hình thống kê tính tốn suất thời tiết .55 3.5 Kiểm tra tính đắn phƣơng trình chuỗi số liệu phụ thuộc chuỗi số liệu độc lập 56 3.6 Năng suất thời tiết cho vụ lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai 59 3.6.1 Các giá trị khí hậu tƣơng 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 canh tác lúa tỉnh Hà Nam .62 3.7.1 Định hƣớng chung ứng phó với BĐKH canh tác lúa 62 3.7.2 Các biện pháp cụ thể thích ứng BĐKH canh tác lúa 63 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 66 KẾT LUẬN 66 KHUYẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 iv CÁC TỪ VIẾT TẮT ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới BĐKH : Biến đổi khí hậu KTTV : Khí tƣợng Thuỷ văn MARD : Bộ Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn MONRE : Bộ Tài nguyên Mơi trƣờng IPCC : Ủy Ban Liên Chính phủ biến đổi khí hậu TBNN : Trung bình nhiều năm UBND : Ủy ban nhân dân UNEP : Chƣơng trình mơi trƣờng Liên hiệp Quốc v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Hà Nam 18 Hình 1.2: Bản đồ địa hình tỉnh Hà Nam 19 Hình 2.1 Khung logic đánh giá tác động Biến đổi khí hậu đến suất lúa 37 Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ trung bình 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 lƣợng mƣa trạm Phủ Lý 47 Hình 3.5: Sự thay đổi nhiệt độ theo mùa theo kịch 49 Hình 3.6: Mức thay đổi (%) lƣợng mƣa mùa theo kịch 51 Hình 3.7: Năng suất thực tế xu lúa đông xuân thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam 52 Hình 3.8: Năng suất thực tế xu lúa hè thu thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam 53 Hình 3.9: Năng suất thời tiết lúa vụ đơng xn thời kỳ 1980 – 2014 54 Hình 3.10: Năng suất thời tiết lúa vụ hè thu thời kỳ 1980 – 2014 54 Hình 3.11: Đồ nắng suất thời tiết thực tế tính tốn vụ đơng xn 56 Hình 3.12: Đồ nắng suất thời tiết thực tế tính tốn vụ hè thu 57 Hình 3.13: Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ đơng xn 58 Hình 3.14: Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ hè thu .58 Hình 3.15: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha) .61 Hình 3.16: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) .62 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sự suy giảm sản lƣợng gạo Châu Á năm 2050 so với năm 2000 12 Bảng 1.2: Thay đổi suất lúa trung bình Châu Á theo khí hậu nồng độCO2.13 Bảng 1.3: Các kịch biến đổi khí hậu thay đổi suất lúa Hàn Quốc .14 Bảng 1.4: Thiệt hại thiên tai nông nghiệp Việt Nam (1995-2007) 15 Bảng 1.5: Điều kiện khí hậu Hà Nam, giai đoạn 2011-2014 21 Bảng 1.6: Rét đậm - rét hại, nắng nóng Hà Nam giai đoạn 2011-2014 21 Bảng 1.7: Bão lốc Hà Nam giai đoạn 2011-2015 21 Bảng 1.8: Một số sơng địa bàn tỉnh .23 Bảng 1.9: Một số tác động BĐKH đến canh tác tỉnh Hà Nam năm gần đây.25 Bảng 1.10: Diện tích lúa tồn 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 lƣơng thực đến năm 2020 33 Bảng 2.1: Phƣơng pháp đánh giá tác động BĐKH trồng trọt 35 Bảng 3.1: Mức tăng nhiệt độ trung bình(oC) qua thập kỷ kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 tỉnh Hà Nam ứng với kịch Error! Bookmark not defined Bảng 3.2: Mức tăng nhiệt độ tối cao trung bình (0C) theo mùa qua thập kỷ kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 Hà Nam ứng với kịch phát thải TB (B2) 49 Bảng 3.3: Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình (0C) theo mùa qua thập kỷ kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 Hà Nam ứng với kịch phát thải TB (B2) 50 Bảng 3.4: Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) qua thập kỷ kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 Hà Nam ứng với kịch 50 Bảng 3.5: Mức thay đổi lƣợng mƣa ngày lớn (%) qua thập kỷ kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 Hà Nam ứng với kịch phát thải TB (B2) 52 Bảng 3.6: Bảng xác định biến sinh khí hậu dùng để xây dựng phƣơng trình hồi quy tuyến tính .55 Bảng 3.7: Phƣơng trình tính tốn suất thời tiết tỉnh Hà Nam 56 Bảng 3.8: Giá trị nhiệt độ lƣợng mƣa trung bình năm giai đoạn 2020-2100 59 Bảng 3.9: Giá trị nhiệt độ lƣợng mƣa trung bình năm giai đoạn 2020-2100 60 vii Bảng 3.10: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha) 60 Bảng 3.11: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) .61 viii MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài nghiên cứu Theo định nghĩa Tổ chức Liên phủ BĐKH (IPCC), Biến đổi khí hậu biến đổi trạng thái cân hệ thống khí hậu, đƣợc nhận biết qua biến đổi trung bình biến động thuộc tính nó, đƣợc trì thời gian đủ dài, điển hình hàng thập kỷ dài Biến đổi khí hậu xuất phát từ thay đổi cán cân lƣợng trái đất thay đổi nồng độ khí nhà kính, nồng độ bụi khí quyển, thảm phủ lƣợng xạ mặt trời Thiên tai tƣợng tự nhiên, vài thập kỷ gần đây, biến đổi khí hậu (BĐKH) phạm vi toàn cầu, thiên tai ngày gia tăng số lƣợng, cƣờng độ mức độ ảnh hƣởng Biểu mạnh mẽ BĐKH nóng lên tồn cầu mực nƣớc biển dâng, thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Theo đánh giá giới, Việt Nam, với bờ biển dài hai vùng đồng châu thổ Sông Hồng vùng Đồng sơng Cửu Long, Việt Nam quốc gia bị ảnh hƣởng nặng nề BĐKH Nông nghiê ̣p là mô ̣t nhƣ̃ng ngành phu ̣ thuô ̣c nhiề u vào điề u kiê ̣n khí hâ ̣u nên rấ t nhạy cảm và dễ bị tổn thƣơng BĐKH Theo báo cáo Tổ chức Lƣơng thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái đất tăng biến đổi khí hậu khiến vụ gieo trồng vùng ôn đới bị kéo dài, nhƣng lại làm cho vụ gieo trồng khu vực khác bị rút ngắn Cùng với trình bốc nƣớc bị đẩy nhanh nhiệt độ tăng , biến đổi mùa vụ làm giảm sản lƣợng lƣơng thực nhƣ lƣợng nƣớc cung cấp cho trồng Ngoài ra, mƣ̣c nƣớc biể n dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nƣớc làm thu he ̣p diê ̣n tić h đấ t canh tác , ảnh hƣởng đến nông nghiệp Tỉnh Hà Nam nằm vùng đồng Sông Hồng, nơi đƣợc đánh giá chịu tác động mạnh BĐKH Hàng năm, tỉnh Hà Nam chịu ảnh hƣởng nhiều bão, đối mặt với nhiều loại hình thiên tai diễn biến bất thƣờng khác thời tiết Tỉnh Hà Nam với 90% dân số sống nghề lúa nƣớc, tác động BĐKH tới vùng đặc biệt nghiêm trọng Nền nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thời tiết, biến đối khí hậu tác động mạnh tới ngành nghề Đặc biệt tỉnh Hà Nam vùng có địa hình đa dạng từ đồng tới vùng trung du,…, nên dƣới tác động BĐKH, Sử dụng phƣơng trình tuyến tính xây dựng đề tính lại suất thời tiết lúa đông xuân tỉnh Hà Nam giai đoạn 1980-1999, thấy suất thời tiết tính tốn thực tế có tăng giảm gần nhƣ tƣơng đồng giá trị trung bình suất thời tiết thực tế 3.6 tạ/ha, giá trị trung bình suất thời tiết tính tốn 3.423 tạ/ha, hệ số tƣơng quan chuỗi số liệu suất 0.71 Điều cho thấy sai số phƣơng trình tính tốn suất thời tiết khơng đáng kể dùng phƣơng trình để tính suất thời tiết tỉnh Hà Nam tƣơng lai * Năng suất thời tiết thực tính tốn vụ hè thu Hình 3.12: Đồ nắng suất thời tiết thực tế tính tốn vụ hè thu Nhìn vào hình 3.12: nhận thấy tƣơng đồng lớn suất thời tiết thực tế tính tốn từ phƣơng trình hồi quy Trong hệ số tƣơng quan chuỗi giá trị suất 0,669 giá trị trung bình chuỗi suất thời tiết thực tế 2,7 tạ/ha, giá trị trung bình suất tính tốn 2,53 Nhận thấy giá trị sai số chuỗi số liệu thực tính tốn khơng lớn, sử dụng phƣơng trình hồi quy tình suất thời tiết lúa hè thu tỉnh Hà Nam tƣơng lai b, Chuỗi số liệu độc lập Chuỗi số liệu độc lập chuỗi suất lúa thời tiết tỉnh Hà Nam giai đoạn 2000-2014 Số liệu khơng sử dụng để xây dựng phƣơng trình hồi quy Ta sử dụng phƣơng trình hồi quy xây dựng để tính tồn suất thời tiết tỉnh Hà Nam giai đoạn 2000-2014 so sánh với giá trị thực xem độ xác phƣơng trình có cao khơng 57 *, Năng suất thời tiết thực tính tốn vụ đơng xn 2000-2014 Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ chiêm 10.0 8.0 NS thực 4.0 NS tính tốn 20 14 20 12 20 10 20 08 20 06 20 00 -2.0 -4.0 20 04 2.0 0.0 20 02 tạ/ha 6.0 Năm Hình 3.13: Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ đơng xn Sử dụng phƣơng trình hồi quy xây dựng để tỉnh suất thời tiết lúa đông xuân tỉnh Hà Nam giai đoạn 2000-2014 Chúng ta nhận thấy đƣờng tuyến tính suất thực suất thời tiết có xu hƣớng giảm nhƣ Giá trị hệ số tƣơng quan chuỗi số liệu tính tốn số liệu thực 0,69 Năng suất thời tiết trung bình chuỗi giá trị thực 1,28 tạ/ha chuỗi giá trị tính tốn 1,12 tạ/ha sai số giá trị trung bình chuỗi số liệu gần nhƣ khơng đáng kể Điều cho thấy phƣơng trình hồi quy xây dựng để tính tốn suất thời tiết lúa vụ đông xuân cho tỉnh Hà Nam tƣơng đối xác.(Hình 3.13) *, Năng suất thời tiết thực tính tốn vụ hè thu 2000-2014 Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ mùa tạ/ha 20.0 15.0 NS thực 10.0 NS tính tốn 5.0 20 14 20 12 20 10 20 08 20 06 20 04 -5.0 20 02 20 00 0.0 năm -10.0 Hình 3.14: Đồ thị suất thời tiết thực tính tốn vụ hè thu Từ phƣơng trình hồi quy tính xây dựng để tính tốn suất thời tiết cho lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam, đề tài sử dụng phƣơng trình để tính lại suất 58 thời tiết lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam giai đoạn 2000-2014 Kết tính tốn đƣợc thể hình 3.14 Qua chuỗi số liệu suất thời tiết thực suất tính tốn từ phƣơng trình ta tính đƣợc hệ số tƣơng quan chuỗi số liệu 0.76; giá trị suất thời tiết trung bình chuỗi số liệu thực 1,58 tạ/ha chuỗi số liệu tính tốn 1,41 tạ/ha, giá trị sai số trung bình suất thời tiết chuỗi số liệu không lớn Qua kết tính tốn thu đƣợc ta thấy phƣơng trình hồi quy để tính tốn suất thời tiết vụ hè thu tỉnh Hà Nam tƣơng đối xác đề tính tốn suất thời tiết cho tỉnh Hà Nam tƣơng lai 3.6 Năng suất thời tiết cho vụ lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai 3.6.1 Các giá trị khí hậu tƣơng lai Để tính tốn suất thời tiết lúa hè thu lúa đông xuân tỉnh Hà Nam tƣơng lai, đề tài dựa vào kịch biến đổi khí hậu tƣơng lai cho tỉnh Hà Nam để xác định giá trị khí hậu cho vụ lúa đƣợc thể dƣới bảng sau: Đối với vụ đông xuân Bảng 3.8: Giá trị nhiệt độ trung bình lƣợng mƣa năm giai đoạn 2020-2100 Thời gian T3 Tmin3 Tmax5 R2 T5 R5 Tmin5 2020 20.2 18.6 32.2 29.5706 26.8 205.567 24.8 2030 20.5 19.2 32.7 29.7167 27.1 204.947 25.4 2040 20.8 19.7 33.3 29.9213 27.4 204.327 25.9 2050 21.1 20.2 33.8 30.1258 27.7 203.708 26.4 2060 21.4 20.6 34 30.3304 28 203.088 26.8 2070 21.7 20.8 34.4 30.5057 28.3 202.468 27 2080 21.9 21 34.7 30.6518 28.5 202.055 27.2 2090 22.1 21.2 34.8 30.8271 28.7 201.642 27.4 2100 22.4 21.7 35.1 30.944 29 201.228 27.9 Nguồn: [21] 59 Đối với vụ hè thu Bảng 3.9: Giá trị nhiệt độ trung bình lƣợng mƣa năm giai đoạn 2020-2100 Thời Tmax6 T6 Tmax9 T7 R7 R8 Tmax7 gian T9 2020 34.06 29.33 31.65 29.58 270.565 316.592 34.01 27.46 2030 34.26 29.53 32.05 29.78 273.215 319.693 34.21 27.76 2040 34.76 29.83 32.55 30.08 276.395 323.41 34.71 28.06 2050 35.16 30.13 33.15 30.38 279.84 327.45 35.11 28.36 2060 35.36 30.33 33.25 30.58 283.02 331.17 35.31 28.66 2070 35.56 30.63 33.35 30.88 286.2 334.89 35.51 28.86 2080 35.86 30.83 33.65 31.08 288.85 337.99 35.81 29.16 2090 36.06 31.03 33.95 31.28 291.235 340.78 36.01 29.36 2100 36.46 31.23 34.35 31.48 293.356 343.26 36.41 29.56 Nguồn: [21] 3.6.2 Năng suất thời tiết vụ đông xuân giai đoạn 2020-2100 Bảng 3.10: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha) Năm Năng suất 2020 2.95 2030 2.18 2040 1.88 2050 1.14 2060 -0.89 2070 -1.99 2080 -2.59 2090 -4.07 2100 -5.70 60 Năng suất thời tiết lúa đông xuân tỉnh Hà Nam năm 2020-2100 tạ/ha -2 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 -4 -6 -8 Năm Hình 3.15: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha) Từ bảng 3.12 hình 3.15 ta nhận thấy suất thời tiết lúa đơng xn tỉnh Hà Nam có xu hƣớng giảm Trong giai đoạn 2020-2050, 40 năm đầu thể kỷ suất thời tiết giảm dao động từ 2,95tạ/ha giảm xuống 1,14 tạ/ha Trong 50 năm cuối từ 2060-2100 suất giảm nghiêm trọng dao động từ -0,89tạ/ha giảm xuống đến -5,7 tạ/ha Trong 50 năm cuối suất lúa tồn tỉnh có giá trị âm Do suất thời tiết vụ đông xuân tỉnh Hà Nam có xu hƣớng giảm dẫn đến suất thực thu tỉnh Hà Nam giảm Điều cho thấy biến đổi nhiệt độ lƣợng mƣa theo kịch B1 làm suất thời tiết lúa đông xuân tỉnh Hà Nam giảm 3.6.3 Năng suất thời tiết vụ hè thu giai đoạn 2020-2100 Bảng 3.11: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) Năm Năng suất 2020 1.41 2030 0.35 2040 0.32 2050 0.36 2060 -1.57 2070 -2.46 2080 -3.59 2090 -4.00 2100 -3.68 61 Năng suất thời tiết lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam giai đoạn 2020-2100 Tạ/ha -1 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 -2 -3 -4 -5 Năm Hình 3.16: Năng suất thời tiết theo kịch B1 giai đoạn 2020-2100 lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha) Từ bảng 3.13 hình 3.16 ta nhận thấy suất thời tiết lúa vụ hè thu tỉnh Hà Nam có xu hƣớng giảm Trong giai đoạn 2020-2050, 40 năm đầu suất thời tiết giảm dao động từ 1,41tạ/ha giảm xuống 0,36 tạ/ha Trong 50 năm cuối từ 2060-2100 suất giảm nghiêm trọng dao động từ -1,57tạ/ha giảm xuống đến 3,68 tạ/ha Năm 2090 suất thời tiết giảm nhiều năm 2100 điều cho thấy năm 2090 có tƣợng thời tiết bất thƣờng sảy vụ lúa hè thu tỉnh Hà Nam Trong giai đoạn 2020 - 2100 suất thời tiết lúa vụ hè thu giảm dần 50 năm cuối suất thời tiết lúa vụ hè thu toàn tỉnh có giá trị âm Năng suất thời tiết vụ hè thu giảm làm suất thực thu tỉnh giảm, điều cho thấy biến đổi nhiệt độ lƣợng mƣa theo kịch B1 làm giảm suất lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai 3.7 Giải pháp ứng phó với BĐKH canh tác lúa tỉnh Hà Nam 3.7.1 Định hƣớng chung ứng phó với BĐKH canh tác lúa Ngƣời dân cần đƣợc khuyến cáo diễn biến BĐKH đƣợc dự báo có tiếp tục xảy Hiện tƣợng xảy theo hƣớng dự báo, diễn biến quan trọng cần đƣợc hiểu rõ Yếu tố thích ứng đƣợc hỗ trợ sách đảm bảo việc giám sát trao đổi thơng tin có hiệu Tun truyền cho ngƣời dân biết biến đổi dự báo gây tác động rõ rệt đến đời sống họ, đồng thời ngƣời dân cần nắm đƣợc hiệu việc ứng dụng biện pháp thích ứng trƣờng hợp ứng dụng đơn lẻ nhƣ phối kết hợp Các sách hỗ trợ cho cơng tác nghiên cứu, phân tích hệ thống, nâng cao lực khuyến nông, mạng lƣới khoa học công nghệ cần đƣợc nâng tầm Thêm vào đó, ngƣời dân nhà hoạch định sách cần hiểu rõ hạn 62 chế biện pháp thích ứng để tránh tình trạng đánh giá khơng mức thƣơng tổn xảy Việc chuẩn bị sẵn giải pháp kỹ thuật ứng phó với diễn biến khí hậu cần thiết Các biện pháp điều chỉnh hoạt động có nhƣ tăng cƣờng sản xuất quản lý rủi ro có liên quan đến BĐKH Ở nơi mà biện pháp kỹ thuật có chƣa đủ đáp ứng nhu cầu thực tế việc đầu tƣ vào phát triển kỹ thuật mới, chiến lƣợc quản lý cần đƣợc trọng chẳng hạn nhƣ việc phát triển nguồn gen trồng có khả thích ứng với điều kiện BĐKH Nếu BĐKH làm thay đổi mục đích sử dụng đất cần phải có hỗ trợ chuyển đổi cấu việc làm Có thể hỗ trợ trực tiếp tiền mặt, vật đƣa giải pháp chuyển đổi sinh kế nhằm giảm tính phụ thuộc ngƣời dân vào sản xuất nông nghiệp Các quy hoạch có tính hiệu quản lý nhƣ việc chuyển đổi nói gây ảnh hƣởng đến thói quen, rủi ro Cần có thay đổi thể chế, sách để hỗ trợ quản lý sử dụng đất nguồn nƣớc Các biện pháp thích ứng với BĐKH bao gồm việc phát triển bền vững quản lý nguồn tài nguyên; nâng cấp đầu tƣ phát triển hệ thống tƣới tiêu cơng nghệ sử dụng nƣớc hiệu quả; khuyến khích phát triển hệ thống giao thơng kho tàng thích hợp; đồng thời tạo dựng thêm thị trƣờng hiệu cung cấp đầu vào tiêu thụ sản phẩm Các nhà hoạch định sách phải khơng ngừng học tập nâng cao trình độ với ngƣời nơng dân có cải tiến điều chỉnh để thích ứng với BĐKH, qua việc giám sát mục tiêu giải pháp thích ứng với BĐKH, chi phí, hiệu tác động giải pháp Cần tuyên truyền cho ngƣời quản lý ngƣời nơng dân biết “thích ứng” q trình thƣờng xuyên, liên tục hoạt động công tác quản lý rủi ro, thiên tai, nhờ hƣớng rủi ro đƣợc xác định, ảnh hƣởng đến hệ thống đƣợc đánh giá giải pháp khắc phục đƣợc thực 3.7.2 Các biện pháp cụ thể thích ứng BĐKH canh tác lúa Thích ứng biện pháp sách ứng phó với tác động biến đổi khí hậu Thích ứng với biến đổi khí hậu có khẳ giảm cách bền vững tác động tiêu cực thúc đẩy tác động tích cực 63 Dựa phân tích thích ứng kế hoạch ngắn hạn, giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu tỉnh Hà Nam đƣợc đƣa nhƣ sau: - Đối với tƣợng úng ngập canh tác lúa: Cần phải có biện pháp quản lý hệ thống đê điều hệ thống tiêu nƣớc khác phù hợp với thực trạng địa phƣơng - Đối với tƣợng thoái hoá đất canh tác lúa: Cần đƣa giải pháp tăng cƣờng thực quản lý hàm lƣợng cacbon tập trung vào đất trồng nhƣ sản xuất nông nghiệp cách nhằm cải thiện chất lƣợng đất quản lý trồng - Hiện tƣợng sản lƣợng lúa giảm yếu tố khí tƣợng: Cần phải thay đổi cấu trồng, đồng thời nghiên cứu giống trồng phù hợp với thực trạng địa phƣơng Sử dụng loại phân bón sinh học cải thiện dinh dƣỡng cho đất Cải thiện chế độ tƣới tiêu Tăng cƣờng cung cấp dịch vụ phục vụ nông dân ứng dụng biện pháp canh tác thích ứng trồng trồng - Hiện tƣợng rủi ro biến đổi sản lƣợng trồng tƣợng thời tiết cực đoan, cần phải khuyến cáo ngƣời nông dân mua bảo hiểm nông nghiệp để đảm bảo an toàn sản xuất cần phải đa dạng hoá trồng để giảm thiệt hại tối đa sản xuất - Tình trạng bỏ hoang đất canh tác: Cần phải xây dựng kế hoạch thích ứng cho vùng cụ thể nhằm đa dạng hố sinh kế nơng thơn - Mất giống lúa địa phƣơng tƣợng cực đoan thời tiết: Xây dựng chƣơng trình nhằm nâng cao khả thích nghi điều kiện BĐKH giống trồng đặc thù địa phƣơng - Mật độ sâu bệnh hại gia tăng yếu tố thời tiết: Cần nghiên cứu giống kháng sâu bệnh phát triến chiến lƣợc phòng trừ sâu bệnh tổng hợp bền vững nhƣ quản lý sâu bệnh hại cách tốt - Môi trƣờng ô nhiễm việc sử dụng thuốc trừ sâu: Nghiên cứu để đƣa vào sử dụng thuốc trừ sâu tổng hợp an toàn mang tính bền vững Hỗ trợ tích cực cho nông dân thực giải pháp thuốc trừ sâu - Tăng rủi ro lũ lụt: Xây dựng kế hoạch tài cụ thể cho tình khẩn cấp bất khả kháng Đồng thời xây dựng kế hoạch ứng phó với tính bất khả kháng 64 - Hiện tƣợng nguồn nƣớc trở nên khan hạn hán: Cần phải xây dựng kế hoạch sử dụng nguồn nƣớc hợp lý dựa vào dự báo thời tiết cho tƣơng lai Khi tƣợng thiếu nƣớc sảy cần di chuyển trồng khỏi vùng khô hạn dễ tổn thƣơng 65 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN - Đề tài tính tốn đƣợc suất thời thiết tỉnh Hà Nam khứ thầy suất thời tiết lúa đông xuân hè thu tỉnh Hà Nam giai đoạn 1980-2014 có xu hƣớng giảm - Nhiệt độ trung bình tỉnh Hà Nam giai đoạn 1980-2014 có xu hƣớng giảm mùa năm, nhiên nhiệt độ giảm không đồng mùa - Lƣợng mƣa tỉnh Hà Nam Nam giai đoạn 1980-2014 có xu hƣớng giảm Tuy nhiên giai đoạn lƣợng mƣa giảm không tất tháng mà có xu hƣớng giảm mạnh vào mùa khơ giảm vào mùa mƣa - Đề tài tìm đƣợc mối tƣơng quan số yếu tố khí hậu với suất thời tiết lúa đông xuân lúa hè thu đƣợc trồng tỉnh Hà Nam thông qua phƣơng trình hồi quy tuyến tính có lọc Và đề tài xây dựng đƣợc mơ hình thống kê để tính tốn suất thời tiết tỉnh Hà Nam tƣơng lai Từ thấy tác động BĐKH đến trình canh tác suất lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai, cụ thể là: + BĐKH làm suất thời tiết lúa tỉnh Hà Nam giảm dần tƣơng lai Trong giai đoạn 2020 - 2950, BĐKH chƣa tác động nhiều đến suất lúa thời tiết tỉnh Hà Nam Giai đoạn 2060 - 2100 BĐKH có tác động rõ rệt đến suất lúa tỉnh Hà Nam Điều chứng tỏ suất thời tiết lúa tỉnh Hà Nam chịu ảnh hƣởng nhiều điều kiện thời tiết khí hậu + Theo kịch BĐKH trung bình B suất thời tiết lúa hè thu lúa đông xuân tỉnh Hà Nam có xu hƣớng giảm giai đoạn 2020 - 2100 Vụ đông xuân giai đoạn 2020 -2100 suất thời tiết lúa giảm từ 2,95 tạ/ha giảm xuống - 5,7 tạ/ha Vụ hè thu giảm từ 1,41tạ/ha giảm xuống -3,68 tạ/ha Năng suất thời tiết giảm làm suất thực thu tỉnh giảm, điều cho thấy biến đổi nhiệt độ lƣợng mƣa theo kịch B1 làm giảm suất lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai - Từ tác động nhiệt độ lƣợng mƣa đến suất thời tiết tỉnh Hà Nam tƣơng lai đề tài đề xuất giải pháp ứng phó với BĐKH canh tác lúa tỉnh Hà Nam tƣơng lai 66 KHUYẾN NGHỊ - Từ kết nghiên cứu tác động BĐKH đến suất lúa cần tiếp tục nghiên cứu, đánh giá tác động BĐKH đến suất loại trồng khác tƣơng lai nhƣ ngành công nghiệp, du lịch, dịch vụ … Bên cạnh cần đánh giá tính dễ bị tổn thƣơng trƣớc tác động BĐKH đến tỉnh Hà Nam - Cần nghiên cứu ban hành sách phù hợp với đặc thù phát triển kinh tế, xã hội an ninh quốc phòng cho tỉnh Hà Nam bối cảnh BĐKH, đặc biệt ý đến việc ổn định nguồn sinh kế, đảm bảo cho nông dân tỉnh Hà Nam phát triển bền vững 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT Nguyễn Thị Hà cộng (2008) Nghiên cứu dự báo suất ngô, đậu tương, lạc xây dựng quy trình giám sát khí tượng nơng nghiệp cho trồng (lúa, ngơ, đậu tương, lạc) thông tin mặt đất Việt Nam Báo cáo tổng kết đề tài nguyên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ Bộ Tài nguyên Mơi trƣờng Đào Xn Học (2009) “Kế hoạch thích ứng với BĐKH lĩnh vực Nông nghiệp phát triển nông thôn”, Tham luận Hội thảo Việt Nam thích ứng với Biến đổi khí hậu, Hội An, Quảng Nam 31/7/2009 Trƣơng Quang Học, Trần Hồng Thái (2008) “Tác động của Biến đổi khí hậu tới tự nhiên đời sống xã hội”, Tham luận Hội thảo tham vấn quốc gia chƣơng trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu nƣớc biển dân, thành phố Hồ Chí Minh, ngày 26/6/2008 Trƣơng Hồng (2013) Biến đổi khí hậu sản xuất nông nghiệp vùng tây nguyên Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm Tây Nguyên Lê Quang Huỳnh (1988) Điều kiện khí tượng nơng nghiệp số trồng Đồng Bằng Bắc Nam Bộ Đề tài cấp Tổng cục Hà Nội Nguyễn Viê ̣t Long (2013), Bài giảng lương thực, Đại học Nông nghiệp I Nguyễn Văn Liêm (1999) Nghiên cứu thành phần cán cân nước đồng ruộng ảnh hưởng của suất đậu tương vùng Đồng Bắc Bộ Đề tài cấp Tổng cục Hà Nội Phan Văn Tân (1998) Phương pháp thống kê khí hậu: Nhà Xuất Đại học Quốc gia Hà Nội - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên TS.Nguyễn Ích Tân (chủ biên),TS.Nguyễn Xuân Mai , PGS-TS.Nguyễn Tấ t Cảnh (2010) Giáo trình trồng đại cương, Nhà xuất Nông Nghiê ̣p, Hà Nội 10 Trần Văn Thể CS (2009) Ảnh hưởng của BĐKH đến phát triển nông nghiệp tại Việt Nam, Báo cáo chuyên đề dự án IAE/ICRISAT, Viện Môi trƣờng Nông nghiệp 11 Hà Lƣơng Thuần (2007) “Nghiên cứu thích ứng với biến đổi khí hậu cần thiết ngành nông nghiệp phát triển nông thôn”, Tham luận tại Hội thảo ‘Biến đổi khí hậu phịng chống giảm nhẹ thiên tai Việt Nam, Hà Nội, 22/11/2007 12 Trần Thục (2009) “Biến đổi khí hậu Việt Nam” Tham luận tại Hội thảo 68 Việt Nam thích ứng với Biến đổi khí hậu, Hội An, Quảng Nam 31/7/2009 13 Nguyễn Hƣ̃u Tề và cô ̣ng sƣ̣ (1997) Cây lúa Giáo trình lương thực 1, Nhà Xuất Bản Nông nghiệp, Hà Nội 14 Nguyễn Văn Viết ctv (2009).Tài ngun khí hậu nơng nghiệp Việt Nam Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội 2009 15 Nguyễn Văn Viết (1991) “Phương pháp tính tốn śt ngơ khoa tây vụ đông Đồng Bắc Bộ” Đề tài nguyên cứu khoa học cấp tổng cục 16 Cục thống kê tỉnh Hà Nam (2013) Niên giám thông kê 2014, Hà Nam NXB Thống kê 17 UBND tỉnh Hà Nam (2011) Xây dựng kế hoạch hành động của tỉnh Hà Nam nhằm triển khai thực chương trình mục tiêu Quốc Gia ứng phó với biến đổi khí hậu 18 UBND tỉnh Hà Nam (2011) Quy hoạch phát triển nông nghiệp tỉnh Hà Nam giai đoạn 2010 -2015 định hướng đến năm 2020 19 UBND tỉnh Hà Nam (2015) Báo cáo trạng môi trường tỉnh Hà Nam năm, giai đoạn 2011 - 2015 20 Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Nhà xuất tài nguyên môi trƣờng đồ Việt Nam 21 Viện nơng nghiệp Việt Nam (2009) Phân tích tác động của BĐKH đến nông nghiệp Việt Nam, đề xuất biện pháp thích ứng, sách giảm thiểu Hà Nội 22 Viê ̣n Khoa ho ̣c Khí tƣơ ̣ng Thủy văn và Môi trƣờng (2011) Tài liệu hướng dẫn Đánh giá tác độn g của biế n đổ i khí hậu và xác ̣nh các giải pháp thích ứng Hà Nô ̣i: Nhà xuất Tài nguyên – Môi trƣờng và Bản đồ Viê ̣t Nam TÀI LIỆU TIẾNG ANH 23 Aggarwal, P.K; Kropff, M.J; Cassman, K.G; and Berge, H.F.M (1997) Simulating genotypic strategics for increasing rice yield potential in irrigated, tropical environments J Field Crops Res., 51: 5-17 24 Bala, B K., Munnaf, M A., Ruma, F Y and Alam, M S (2011) Modeling of climate change impacts on agriculture, forests and fishery Proceedings of the 4th International Conference on Environmentally Sustainable Development - ESDev 2011 on 24-26 July 2011, Abbottabad, Pakistan, 2011 69 25 Basak, J K., Ali, M A., Islam, M N and Rashid, M A (2010) Assessment of the effect of climate change on boro rice production in Bangladesh using DSSAT model J Civil Eng., 38(2): 95-108 26 Cline, W.R (2007) Global Warming and Agriculture: Impact Estimates by Country Center for Global Development and Peterson Institute for International Economics Washington, D.C 27 De Silva, C.S., Weatherhead, E.K., Knox, J.W., Rodriguez-diaz, J.A., (2007) Predicting the impacts of climate change - A case study of paddy irrigation water requirements in Sri Lanka J Agr Wat Manag., 93(1): 19-29 28 Easterling, W.E., P.K Aggarwal, P Batima, K.M Brander, L Erda, S.M Howden, A Kirilenko, J Morton, J.-F Soussana, J Schmidhuber and F.N Tubiello (2007) Food, fibre and forest products Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L Parry, O.F Canziani, J.P Palutikof, P.J van der Linden and C.E Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 273-313 29 Gerald C.N., M.W Rosegrant, J Koo, R Robertson, T Sulser, T Zhu, C Ringler, S Msangi, A Palazzo, M Batka, M Magalhaes, R Valmonte-Santos, M Ewing, and D Lee (2009) Climate Change: Impact on Agriculture and Costs of Adaptation International Food Policy Research Institute (IFPRI), Washington, D.C Web-link 30 Horie, T (1987) A model for evaluating climatic productivity and water balance of irrigated rice and its application to Southeast Asia J SEA Stud 25:62-74 31 Horie, T (1993) Predicting the effecrs of climatevariation and effect of CO2 on rice yield in Japan J Agric Meteor Tokyo 48:567-574 32 IPCC (2007) Climate change in 2007: Synthesis Report, www,ipcc,org 33 Kim M.K and A Pang (2009) Climate Change Impact on Rice Yield and Production Risk J Rural Dev 32(2): 17-29 34 Kropff, M.J and H.H van Laar (1993) Modelling Crop-Weed Interactions CAB International, Wallingford, UK, and International Rice Research Institute, Manila, The Philippines, 274 pp 70 35 Kwon, O-S and C-G Kim (2008) Climate Change and Rice Productivity: Nonparametric and Semiparametric Analysis J Korean Agri Eco Rev 49(4):45-64 (in Korean, cited in English by Man-Keun Arwin, 2009) 36 Matthews, R.B and L.A Hunt (1994) GUMCAS: A Model Describing the Growth of Cassava (Manihot esculenta L Crantz) J Field Crops Res 36:69-84 37 Rosegrant, M.W (2010) Impacts of Climate Change on Food Security and Livelihoods Oral presentation on the International Conference on: Food Security and Climate Change in Dry Areas Amman, Jordan, Feb 1-4, 2010 38 Saseendran, S.A., K.K Singh, L.S Rathore, S.V Singh and S.K Sinha (2000) Effects of Climate Change on Rice Production in the Tropical Humid Climate of Kerala, India J Clim Change 44(4): 495-514, Doi: 10.1023/A:1005542414134 39 Yao F., Y Xu., E Lin, M Yokozava, and Z Zhang (2007) Assessing the impacts of climate change on rice yields in the main rice areas of China, J Clim Change, 80: 395-409 40 Yoshino, M (1991) Impact of climatic change on agriculture from the viewpoint of East Asia In The Global Environment, K Takasuchi and M Yoshino (eds.) SpringerVerlag Berlin, pp 16-41 71