Tiểu luận Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp Và lựa chọn chính sách thích nghi

1 IFPRI Discussion Paper 01015 August 2010 Tác động biến đổi khí hậu đến nông nghiệp Và lựa chọn sách thích nghi Bingxin Yu Tingju Zhu Clemens Breisinger Nguyen Manh Hai Development Strategy and Governance Division Environment Production and Technology Division INTERNATIONAL FOOD POLICY RESEARCH INSTITUTE ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu − Biến đổi mực nước biển dâng cao − Biến đổi lượng mưa nhiệt độ − Biến đổi suất nông nghiệp diện rộng Cho nên việc thiết kế chiến lược thích nghi hiệu cần thiết nhằm trì an ninh lương thực, lao động nông thôn thu ngoại tệ GIỚI THIỆU Việt Nam nước bị ảnh hưởng nhiều tác động biến đổi khí hậu (Dasgupta et al 2007) Nông nghiệp tiếp xúc trực tiếp phụ thuộc vào điều kiện thời tiết điều kiện tự nhiên khác 2  Biến đổi khí hậu làm giảm suất nông nghiệp: 15-26% Thái Lan, 2-15% Việt Nam, 12-23% Philippines, 6-18% Indonesia (Zhai Zhuang năm 2009)  Đồng sông Cửu Long vùng duyên hải Bắc Trung dễ bị tổn thương (mực nước biển dâng) (Nguyễn, Vũ Nguyễn (2008))  Nhiệt độ trung bình tăng 2,5 độ C vào năm 2070, mực nước biển dự kiến tăng lên 33 cm vào năm 2050  Ước tính 20-30% đồng sông Cửu Long bị ảnh hưởng vào năm 2100, số khu vực bị nhiễm mặn (Ngân hàng Thế giới 2007)  Biến đổi khí hậu đặc biệt gây tổn hại cho việc trồng lúa thay đổi đáng kể nguồn tài nguyên đất nước  Thiên tai bão, lũ lụt hạn hán, hydroclimatic trở nên nghiêm trọng thường xuyên  ảnh hưởng đến sản xuất lúa gạo  Mặc khác, dù biến đổi khí hậu, ngành lúa gạo Việt Nam phải đối mặt với dân số cao yêu cầu tăng trưởng  Đất trồng lúa dự kiến giảm tương lai  Công nghiệp hóa đô thị hóa, tổng lượng gạo giảm 6% năm 2000-2007, tổng diện tích sản xuất lúa gạo giảm gần 10% vào năm 2030, 3,8 triệu  Tuy suất lúa Việt Nam cao so với nước Đông Nam Á khác, sản lượng trì trệ năm gần (FAO 2010)  Tác động biến đổi khí hậu suy giảm suất nông nghiệp nguy làm an ninh lương thực Mở rộng diện tích đất canh tác có hạn, diện tích đất giảm biến đổi khí hậu  tăng suất lựa chọn khả thi để cải thiện nguồn cung gạo dài hạn MÔ HÌNH TÁC ĐỘNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP CỦA HỘ GIA ĐÌNH 2.1 Các mô hình GCM viết tắt cụm từ “General Circulation Models”, mô hình mô tuần hoàn khí đại dương phạm vi toàn cầu WOFOST viết tắt cụm từ “World Food Studies”, mô hình mô tăng trưởng suất trồng phát triển Hà Lan  Tác động biến đổi hậu đến lượng nước tưới, từ ảnh hưởng đến suất trồng:  Từ kịch GCM, sử dụng mô hình thủy văn (Hydrological Model), mô hình lưu vực sông (River Basin Model), mô hình mô thủy sinh-cây trồng (Hydro-Crop Simulation Model) kết hợp chương trình WOFOST để tính suất cho trường hợp sản xuất nông nghiệp có tưới cưỡng 4  Tương tự, sử dụng mô hình mô thủy sinh-cây trồng (Hydro-Crop Simulation Model) kết hợp chương trình WOFOST để tính suất cho trường hợp sản xuất nông nghiệp tưới nước thiên nhiên  Tác động biến đổi hậu đến nước biển dâng xâm nhập mặn, từ ảnh hưởng đến diện tích trồng:  Sử dụng mô hình thủy động học (Hydrodynamic Model) để tính diện tích đất sản xuất bị giảm nước biển dâng xâm nhập mặn  Từ biến đổi suất biến đổi diện tích, tính sản lượng nông nghiệp bị tổn thất ảnh hưởng biến đổi khí hậu 2.2 Chọn lựa kịch biến đổi khí hậu dựa theo IPSL, GISS MONRE:  Theo Zhu Trinh (2010) chọn IPSL-CM4 (Viện nghiên cứu Pierre Simon Laplace Pháp) cho kịch khí hậu khô, chọn GISS-ER (Viện Nghiên cứu Không gian Goddard) cho kịch khí hậu ẩm  Theo Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (MONRE) chọn thay đổi theo mùa lượng mưa nhiệt độ (Viêt Nam, MONRE 2009)  Như có ba kịch ứng với IPSL, GISS, MONRE 2.3 Mô hình tính suất sản xuất trồng hộ gia đình:  Sử dụng hàm sản xuất Cobb-Douglas, thể hiện:  mối quan hệ sản lượng lợi nhuận  hệ số co giãn theo yếu tố đầu vào  Lấy log tự nhiên vế hàm sản xuất Cobb-Douglas: Ln(Y) = a + b*Ln(Xi) + c*Zi + e  Y: sản lượng  Xi: đầu vào trực tiếp  Zi: đầu vào gián tiếp (xã hội nhân học)  a, b, c: hệ số  e: sai số 2.4 Dữ liệu sản xuất hộ gia đình:  Sử dụng liệu Điều tra mức sống hộ gia đình Việt Nam (VHLSS) năm 2004 2006 Tổng cục Thống kê Việt Nam: gồm thông tin hộ gia đình xã hội  Các biến chọn: theo lý thuyết sản xuất, theo số nghiên cứu yếu tố định đến sản xuất đầu tư phủ (Fan, Yu, Saurkar (2008) theo Fan, Hồng Long (2004): lao động, phân bón, thủy lợi, giáo dục, đường sá, nghiên cứu nông nghiệp Các biến số cụ thể:  Biến phụ thuộc: suất lúa  Biến đầu vào trực tiếp: lao động, phân bón, tưới tiêu - Biến phân bón: số lượng ◊ sử dụng chi tiêu Biến tưới tiêu: gồm biến (% diện tích đất có thủy lợi phủ đầu tư, chi tiêu hộ gia đình cho tưới tiêu đất mình)  Biến đầu vào xã hội nhân học: - đặc điểm hộ gia đình: giới tính, tuổi tác, trình độ học vấn, thành phần dân tộc - đặc điểm địa phương: sở hạ tầng (điện, giao thông), dịch vụ xã hội (giáo dục, y tế), sách phủ (khuyến nông), cộng đồng (trợ cấp, thủy lợi) - Biến nghèo: xã thuộc diện nghèo  Bảng (Phụ lục): thống kê mô tả liệu VHLSS năm 2004 2006  Trồng lúa chiếm ưu thế: ba phần tư diện tích đất  Quy mô nhỏ: 0,7 (2004), 1,4 (2006)  Tập trung tăng suất trồng để thoát nghèo  ăng suất bình quân thấp: 4,7 tấn/ha, phù hợp báo cáo Nguyễn, Yu, Breisinger (2009 2010)  Lao động chủ yếu: hộ, số thuê 4,2%  Sử dụng phân bón cao: 97%  Trung bình tiêu thụ 354 kg/ha/hộ (2006)  Có tưới tiêu cao: 72%  Lúa bán: 25%  tự tiêu (nhưng số hộ bán ròng lại đến 44%)  13-20% hộ chuyên trồng lúa  Số thành viên trung bình hộ: 4,5 người  Chủ hộ đàn ông 83%, tuổi trung bình 48, số năm học trung bình (hệ 12 năm), 23% dân tộc người  Cơ sở hạ tầng dịch vụ công cộng cải thiện hai vòng điều tra, diệc tích có tưới tăng 1,5%, sử dụng điện lưới tăng 97-99%  Khoảng cách đến đường, trường, trạm có tăng nhẹ hai điều tra!  Nông dân rút kinh nghiệm qua hỗ trợ kỹ thuật từ trung tâm khuyến nông  22% xã thuộc diện nghèo  Theo lý thuyết suất lúa cao sử dụng yếu tố đầu vào (lao động, phân bón, tươi tiêu) nhiều hơn!  Các kỳ vọng ước tính:  Chất lượng lao động phản ánh chủ hộ có biết chữ, áp dụng công nghệ, sản xuất hiệu  Dân tộc người: kỳ vọng hiệu  Khoảng cách đến đường, trạm: kỳ vọng tác động âm  Điện lưới: thúc đẩy suất qua giới hóa, kỳ vọng tác động tích cực  Xã nghèo: phản ánh suất thấp, kỳ vọng hệ số âm TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 3.1 Thay đổi nhiệt độ - Bảng (Phụ lục)  Nhiệt độ tăng tất vùng  Năm 2050 cao 2030  Vùng phía Bắc cao phía Nam 3.2 Thay đổi lượng mưa - Bảng (Phụ lục)  IPSL↓, GISS MONRE  Năm 2050 cao 2030  Thay đổi lượng mưa phức tạp nhiệt độ!  Kịch MONRE trung bình IPSL GISS!  Ngoài lượng mưa trung bình theo năm trên, lượng mưa thay đổi theo mùa cần quan tâm:  Vùng phía Bắc: mưa giảm mùa xuân đầu hè  Tăng cường tưới tiêu vào giai đoạn bảo đảm suất  Vùng phía Nam: mưa vào mùa khô  Kịch GISS có gia tăng đáng kể lượng mưa vùng phía Bắc vào mùa mưa  tác động lũ lụt 3.3 Tác động nước biển dâng xâm mặn – Bảng (Phụ lục)  Giả định dâng 17 cm 2030 30 cm 2050 (theo MONRE 2009)  Khu vực bị ngập mùa mưa: 276.000  Khu vực bị xâm mặn nồng độ > 4g/lít mùa khô: 420.000  Ước tính 70% diện tích lúa  193.000 ngập lụt + 294.000 xâm mặn năm 2050  Sản lượng lúa giảm: 2,7 triệu tấn/năm (theo suất 2007) = 0,9 triệu ngập mùa mưa + 1,8 triệu xâm mặn mùa khô = 13% sản lượng vùng đồng sông Cửu Long năm 2007 3.4 Tác động suất trồng – Bảng (Phụ lục)  Năng suất giảm kịch bản, từ 4,3% MONRE-2030 đến 19,1% IPSL-2050  Đặc biệt mạnh vùng phía Bắc  vấn đề an ninh lương thực  Đồng sông Cửu Long vựa lúa lớn, không giảm mạnh giảm! 3.5 Chính sách để cải thiện suất  Bảng kết hồi quy hàm suất lúa: Biến Lnpahomelabor Lnpahirelabor Lnpachfer Lnpairr Lnsoldshare Riceonly Male Age Grade Minority Lnirrshare Electricity Lndiststop Lndistmkt Lndistprim Lndistagext Poor Tên biến Ln (Lao động gia đình) Ln (lao động thuê) Ln (phân bón) Ln (tưới tiêu) Ln (% để bán) Hộ trồng để bán Chủ hộ đàn ông Tuổi chủ hộ Số năm học chủ hộ Dân tộc người Ln (% đất có tưới) Có điện lưới Ln (khoảng cách đường Ln (cách chợ) Ln (cách trường) Ln (cách trung tâm) Hộ nghèo Hệ số hồi quy 0,011 0,003 0,065 0,019 0,004 0,000 0,013 0,000 0,003 -0,067 0,002 0,040 -0,000 -0,002 0,001 0,000 -0,081 Sai số 0,002 0,001 0,002 0,002 0,001 0,007 0,006 0,000 0,001 0,011 0,001 0,023 0,001 0,001 0,001 0,001 0,012 Ý nghĩa thống kê *** *** *** *** *** ** *** *** * *** *** *, **, *** có ý nghĩa thống kê mức 10%, 5%, 1% 3.5.1 Tăng suất cách tăng yếu tố sản xuất trực tiếp:  Hệ số co giãn suất theo lao động lao động thuê là: 1,1 0,3 với ý nghĩa thống kê 1%  Hệ số co giãn suất theo phân bón lớn hơn: 6,5 với ý nghĩa thống kê 1%  Hệ số co giãn suất theo tưới tiêu có giá trị lớn: 1,9 với ý nghĩa thống kê 1% Xét riêng yếu tố phân bón: quan trọng, hệ số co giãn theo loại phân bón sử dụng – Bảng (Phụ lục)  Phân đạm: 1%  suất 1,1%, (mức 10%)  Phân lân: 1%  suất 0,4%, (mức 10%) 9  Phân kali: 1%  suất 0,2%, (mức 10%)  Phân NPK: 1%  suất 0,5%, (mức 10%) 3.5.2 Tăng suất dựa vào yếu tố xã hội, nhân học, hệ số co giãn:  Năng suất theo hộ trồng lúa bán: 0,4 với ý nghĩa thống kê 1%  Năng suất hộ dân tộc người: thấp 6,7% so với người Kinh  Một năm học thêm chủ hộ  suất 0,3%  Chủ hộ đàn ông  suất 1,3% 3.5.3 Tăng suất dựa vào yếu tố hạ tầng sở: hệ số co giãn:  Điện: 1%  suất 4%, mức ý nghĩa 10%  thực tế phủ phân bổ đầu tư 10% cho điện  Giao thông: khoảng cách đến thị trường rút ngắn 10% (0,4km) ◊ suất 2%, mức ý nghĩa 1%  Xã nghèo: suất thấp 8,1%, mức ý nghĩa 1% 3.6 Đánh giá lựa chọn sách thích ứng biến đổi khí hậu – Bảng (Phụ lục)  Qua phân tích trên, số hành động xem xét để thích ứng với biến đổi khí hậu  Bảng cho thấy suất lúa thay đổi thay đổi yếu tố sản xuất đầu vào  Từ bảng 7, thiết lập sách khác cho phù hợp  Lý tưởng lập danh mục đầu tư tối ưu biện pháp nhằm giảm thiểu chi phí thích nghi, vừa giảm thiểu tác động bất lợi biến đổi khí hậu, vừa bảo đảm an ninh lương thực  Một số hành động đề nghị với mức độ phối hợp khác cho phù hợp (tính chung Việt Nam, vùng có đề nghị riêng cụ thể phù hợp):  Tăng diện tích có tưới cưỡng 10  Tăng lượng phân bón kali chẳng hạn  Tăng tỷ phần nông sản mua bán cách giảm khoảng cách phân phối, lưu thông  Giảm tỷ lệ xã nghèo KẾT LUẬN  Sản xuất lúa gạo Việt Nam đối mặt thách thức nghiêm trọng biến đổi khí hậu  Giảm suất trồng xuất diện rộng khắp nước, nghiêm trọng vùng phía Bắc  Vựa lúa đồng sông Cửu Long không vùng bị ảnh hưởng lớn nhất, mức độ giảm đáng kể  Sản lượng lúa gạo bị giảm đến 2,7 triệu năm 2050 biến đổi khí hậu  Cần phối hợp nghiên cứu biến đổi khí hậu với phân tích sản xuất trồng để có giải pháp bảo đảm an ninh lương thực dài hạn 11 PHỤ LỤC Bảng Thống kê mô tả liệu VHLSS năm 2004 2006 Biến Tên biến Sản xuất lúa hộ gia đình riceareashare Đất trồng lúa (%) area Diện tích (ha) output Sản lượng (tấn) yield Năng suất (tấn/ha) palabor Lao động (ngày công) laborhire Tỷ lệ lao động thuê (%) usefer Có sử dụng phân bón (=1) useirr Có sử dụng hệ thống tưới tiêu (=1) pachfer Chi tiêu phân hóa học (triệu đồng/ha) pairr Chi tiêu cho tươi tiêu (triệu đồng/ha) paN Phân đạm sử dụng (kg/ha) paP Phân lân sử dụng (kg/ha) paK Phân kali sử dụng (kg/ha) paNPK Phân NPK sử dụng (kg/ha) patotfer Tổng phân hóa học sử dụng (kg/ha) soldshare Lúa để bán (%) riceonly Hộ gia đình trồng lúa (=1) hhsize Số thành viên hộ gia đình Đặc điểm chủ hộ male Đàn ông (=1) age Tuổi grade Số năm học minority Dân tộc người (=1) Đặc điểm địa phương irrshare Đất có hệ thống tưới tiêu (%) electricity Có điện lưới (=1) diststop Khoảng cách tới đường sông (km) distmkt Khoảng cách tới chợ (km) distprim Cách trường tiểu học (km) distagext Cách trung tâm khuyến nông (km) poor Nghèo (=1) 2004 2006 Trung bình Sai số Trung bình Sai số 76.5 0.7 3.4 4.67 751 4.2 0.97 0.72 1.3 24.2 1.0 5.3 1.3 657 10.2 0.18 0.45 0.7 83.1 1.4 6.7 4.79 487 4.2 0.97 0.71 20.4 2.5 13.3 1.2 504 10.8 0.17 0.45 0.6 0.3 0.3 24.9 0.13 29.6 0.3 0.2 98.3 84.2 33.8 96.5 324 25.8 0.2 0.2 82.9 125 47.4 139.6 224.2 30.5 0.4 4.6 1.7 4.5 1.7 0.83 47.9 6.6 0.4 13.5 3.5 0.83 48 6.7 0.4 13 3.5 0.23 0.4 0.24 0.4 69.7 0.97 3.0 33.6 0.2 5.6 71.2 0.99 3.2 33.1 0.1 7.7 3.7 0.7 11.1 0.22 9.6 1.1 11.1 0.4 3.8 0.8 10.9 0.21 10.4 1.2 10.7 0.4 Nguồn: tính toán tác giả dựa hai liệu VHLSS 2004 2006 12 Bảng Nhiệt độ trung bình hàng năm tăng mức độ khu vực sinh thái nông nghiệp Bảng Trung bình tỷ lệ phần trăm thay đổi lượng mưa hàng năm từ vùng sinh thái nông nghiệp Bảng Mất diện tích trồng lúa sản xuất vào năm 2050 ngập lũ xâm nhập mặn 13 Bảng Năng suất lúa theo lượng phân bón (2006) Biến Tên biến Hệ số hồi quy 0,014 Sai số 0,003 Ý nghĩa thống kê * Lnpahomelabor Ln (Lao động gia đình) Lnpahirelabor Ln (lao động thuê) 0,002 0,001 * LnpaN Ln (phân đạm) 0,011 0,001 * lnpaP Ln (phân lân) 0,004 0,001 * lnpaK Ln (phân kali) 0,002 0,001 * lnpaNPK Ln (phân hỗn hợp NPK) 0,005 0,001 * Lnpairr Ln (tưới tiêu) 0,021 0,002 * Lnsoldshare Ln (% để bán) 0,004 0,001 * Riceonly Hộ trồng để bán 0,000 0,009 - Male Chủ hộ đàn ông 0,005 0,008 - Age Tuổi chủ hộ 0,000 0,000 - Grade Số năm học chủ hộ 0,002 0,001 * Minority Dân tộc người -0,062 0,016 * Lnirrshare Ln (% đất có tưới) 0,005 0,002 * *, **, *** có ý nghĩa thống kê mức 10%, 5%, 1% Bảng Năng suất lúa thay đổi theo kịch biến đổi khí hậu thích nghi Ghi chú: khoảng 70% khu vực bị ảnh hưởng khu vực lúa gạo Lưu ý: không bao gồm tăng trưởng suất dự kiến thời gian tính 14 Bảng Phản ứng thích nghi ... đất canh tác có hạn, diện tích đất giảm biến đổi khí hậu  tăng suất lựa chọn khả thi để cải thiện nguồn cung gạo dài hạn MÔ HÌNH TÁC ĐỘNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT NÔNG NGHI P CỦA HỘ GIA... Từ biến đổi suất biến đổi diện tích, tính sản lượng nông nghi p bị tổn thất ảnh hưởng biến đổi khí hậu 2.2 Chọn lựa kịch biến đổi khí hậu dựa theo IPSL, GISS MONRE:  Theo Zhu Trinh (2010) chọn. .. Đánh giá lựa chọn sách thích ứng biến đổi khí hậu – Bảng (Phụ lục)  Qua phân tích trên, số hành động xem xét để thích ứng với biến đổi khí hậu  Bảng cho thấy suất lúa thay đổi thay đổi yếu tố