Thử nghiệm mô hình trồng dưa lê mới thích ứng với biến đổi khí hậu tại xã giao phong, giao thủy, nam định

Các hiệntượng thời tiết cực đoan như tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa, tăng mức độ rétđậm, rét hại… kết hợp với nước biển dâng và xâm nhập mặn đang gây khó khăncho sản xuất nông nghiệp,

H C VI N NÔNG NGHI P VI T NAM ỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN PHẠM HẠNH DUNG

TH NGHI M Ử NGHIỆM ỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

MÔ HÌNH TR NGD A LÊ M I ỒNGDƯA LÊ MỚI ƯA LÊ MỚI ỚI

THÍCH NG V I BI N Đ I KHÍ H U ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ỚI ẾN ĐỔI KHÍ HẬU ỔI KHÍ HẬU ẬU

T I XÃ GIAO PHONG, GIAO TH Y, NAM Đ NH ẠI XÃ GIAO PHONG, GIAO THỦY, NAM ĐỊNH ỦY, NAM ĐỊNH ỊNH

Chuyên ngành: Môi tr ường ng

Ng ường ướng dẫn khoa học: i h ng d n khoa h c: ẫn khoa học: ọc: PGS.TS Ngô Th Ân ế Ân

TS Nguy n Th Bình ễn Thế Bình ế Ân

HÀ NỘI - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiêncứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày… tháng… năm…

Tác giả luận văn

Nguyễn Phạm Hạnh Dung

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc PGS.TS Ngô Thế Ân và TS Nguyễn Thế Bình đã tận tình hướng dẫn, dànhnhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thựchiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,Chuyên ngành Khoa học Môi Trường, Khoa Môi Trường - Học viện Nông nghiệpViệt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoànthành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức thuộc Ủy ban nhândân xã Giao Phong và người dân xã Giao Phong đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôitrong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọiđiều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoànthành luận văn./

Hà Nội, ngày tháng năm 20

Tác giả luận văn

Nguyễn Phạm Hạnh Dung

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng v

Danh mục hình vii

Danh mục chữ viết tắt viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Phạm vi nghiên cứu 1

1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn 2

Phần 2 Tổng quan nghiên cứu 3

2.1 Tình hình biến đối khí hậu toàn cầu 3

2.1.1 Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới 3

2.1.2 Biến đổi khí hậu tại Việt Nam 7

2.2 Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến nền nông nghiệp 14

2.2.1 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam .14

2.2.2 Giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu đối trong lĩnh vực trồng trọt 16

2.3 Phụ phẩm nông nghiệp 18

2.3.1 Khái niệm, nguồn gốc, thành phần và phân loại phụ phẩm nông nghiệp 18

2.3.2 Nghiên cứu về hàm lượng dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp 20

2.3.3 Thực trạng phụ phẩm nông nghiệp trên Thế Giới và tại Việt Nam 21

2.3.4 Xử lý phụ phẩm nông nghiệp 24

2.4 Chế phẩm EMINA 26

2.4.1 Nguồn gốc chế phẩm EMINA 26

2.4.2 Tác dụng chế phẩm EMINA 28

2.5 Tác dụng phân bón hữu cơ trong cải tạo đất cát, đất nhiễm mặn 29

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 31

3.1 Địa điểm nghiên cứu 31

3.2 Thời gian nghiên cứu 31

3.3 Đối tượng nghiên cứu 31

3.4 Nội dung nghiên cứu 31

3.4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định .31

3.4.2 Tác động của BĐKH tới sản xuất nông nghiệp tại xã Giao Phong, Giao Thủy, Nam Định 32

3.4.3 Mô hình thử nghiệm trồng dưa lê mới 32

3.4.4 Đánh giá hiệu quả và xây dựng giải pháp nhân rộng mô hình theo hướng bền vững ứng phó với biến đổi khí hậu 32

3.5 Phương pháp nghiên cứu 32

3.5.1 Phương pháp thu thập thông tin tài liệu 32

3.5.2 Thử nghiệm mô hình trồng dưa lê mới và ủ phụ phẩm nông nghiệp 33

3.5.3 Đánh giá mô hình 36

Phần 4 Kết quả và thảo luận 38

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện giao thủy tỉnh Nam Định 38

4.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 38

4.1.2 Tình hình phát triển kinh tế, xã hội của huyện 44

4.2 Tác động của BĐKH tới sản xuất nông nghiệp tại xã Giao Phong, Giao Thủy, Nam Định 47

4.2.1 Thực trạng sản xuất nông nghiệp tại xã Giao Phong 47

4.2.2 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp tại địa bàn nghiên cứu 49

4.2.3 Sự thích ứng của người dân đối với BĐKH trong SXNN 52

4.3 Mô hình thử nghiệm trồng dưa lê mới 53

4.3.1 Mô hình trồng dưa Kim hoàng hậu 53

4.3.2 Mô hình ủ phân compost từ phụ phẩm trồng dưa bằng chế phẩm EMINA .57

4.3.3 Kết nối thị trường trường tiêu thụ sản phẩm dưa 63

4.4 Đánh giá hiệu quả và xây dựng giải pháp nhân rộng mô hình 65

4.4.1 Hiệu quả kinh tế - xã hội và môi trường 65

4.4.2 Khó khăn và thuận lợi khi triển khai các mô hình 68

4.4.3 Giải pháp nhân rộng mô hình theo hướng bền vững ứng phó với BĐKH .70

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 72

5.1 Kết luận 72

5.2 Kiến nghị 72

Tài liệu tham khảo 74

Phụ lục 77

DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Diễn biến của chuẩn sai nhiệt độ trên các châu lục trong thế kỷ 20 4

Bảng 2.2 Mức tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam 8

Bảng 2.3 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải thấp (B1) 9

Bảng 2.4 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) 9

Bảng 2.5 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải cao (A2) 10

Bảng 2.6 Diện tích nguy cơ bị ngập theo các mực nước biển dâng 12

Bảng 2.7 Các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong lĩnh vực trồng trọt .17

Bảng 2.8 Khối lượng phế thải để lại của một số cây lương thực chính trênthế giới 21

Bảng 2.9 Lượng chất thải hữu cơ trên thế giới năm 2011 22

Bảng 2.10 Sản lượng một số cây trồng chính 23

Bảng 2.11 Tiềm năng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp 23

Bảng 3.1 Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp 32

Bảng 3.2 Phương pháp thu thập tài liệu sơ cấp 33

Bảng 3.3 Các chỉ tiêu nông hóa và phương pháp phân tích 35

Bảng 4.1 Nhiệt độ trung bình huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 40

Bảng 4.2 Diễn biến số ngày nắng nóng gay gắt trong năm huyện Giao Thủy giai đoạn 1980 - 2014 41

Bảng 4.3 Diễn biến số ngày rét đậm, rét hại huyện Giao Thủy giai đoạn 1980 – 2014 .42

Bảng 4.4 Lịch mùa vụ của một số cây màu chính 48

Bảng 4.5 Các hiện tượng thời tiết cực đoan tại xã Giao Phong, huyện Giao Thủy .49

Bảng 4.6 Kết quả điều tra biểu hiện của biến đổi khí hậu tại xã Giao Phong,

huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 50

Bảng 4.7 Nhận thức người dân về ảnh hưởng của BĐKH đến trồng trọt tại địa bàn nghiên cứu (% số phiếu điều tra) 51

Bảng 4.8 Các giải pháp thích ứng của người dân với BĐKH trong SXNN 52

Bảng 4.9 Kết quả phân tích đất tầng canh tác tại các vườn thực nghiệm 53

Bảng 4.10 Đặc điểm của các hộ tham gia mô hình 54

Bảng 4.11 Tỷ lệ cây cho thu quả đậu quả của dưa Kim hoàng hậu và dưa lê ta .54

Bảng 4.12 Đặc điểm quả dưa Kim hoàng hậu và dưa lê ta trồng tại Giao Phong 55

Bảng 4.13 Tình hình sâu bệnh đồng ruộng tìm thấy trên các mô hình 55

Bảng 4.14 Năng suất dưa Kim Hoàng Hậuvà dưa lê ta trồng tại Giao Phong 56

Bảng 4.15 Biến động một số chỉ tiêu nông hóa trước và sau khi trồng dưa 56

Bảng 4.16 Phương thức sử dụng phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân lá, rác rau) của nông dân ởđịa bàn nghiên cứu năm 2015 57

Bảng 4.17 Các hình thức xử lý phụ phẩm nông nghiệp sau trồng trọt tại vùng nghiên cứu 58

Bảng 4.18 Tình hình sử dụng phân bón cho nông nghiệp của nông dân ởđịa bàn nghiên cứu 59

Bảng 4.19 Lượng phụ phẩm từ các mô hình trồng dưa 60

Bảng 4.20 Kết quả ủ phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EMINA 60

Bảng 4.21 Khả năng tiếp cận thị trường các hộ tham gia mô hình 64

Bảng 4.22 Hiệu quả kinh tế của mô hình thử nghiệm giống dưa Kim hoàng hậu .65

Bảng 4.23 Ảnh hưởng của biện pháp pháp sử dụng phân compost sản xuất từ phụ phẩm trồng dưa đến năng suất cây trồng tại địa bàn nghiên cứu .66

Bảng 4.24 Hiệu quả kinh tế của mô hình ủ phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EMINA 67

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sự thay đổi nhiệt độ của Trái đất qua các năm 4

Hình 2.2 Sự thay đổi lượng mưa trên Trái đất qua các năm 5

Hình 2.3 Xu hướng gia tăng mực nước biển trung bình toàn cầu 6

Hình 2.4 Hình thức sử dụng rơm rạ tại Việt Nam 24

Hình 3.1 Mô hình số độ cao Giao Thủy 31

Hình 4.1 Bản đồ hành chính huyện Giao Thủy 38

Hình 4.2 Diễn biến của mực nước biển tại Trạm hải văn Hòn Dấu 43

Hình 4.3 Tốc độ tăng trưởng kinh tế 45

Hình 4.4 Chuyển dịch cơ cấu kinh tế 45

Hình 4.5 Kết quả đo nhiệt độ của mô hình ủ phụ phẩm nông nghiệp 61

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

AVRDC Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Châu Á

Bộ NN và PTNT Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn

Bộ TNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường(MONRE)

CCFCS Văn phòng thường trực Ban chỉ đạo phòng chống lụt bão

Trung Ương CN-TTCN Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp

ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long

EMINA Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu

ENSO El Nino - Dao động Nam (chỉ hai hiện tượng El Nino và

La Nina)IMHEN Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trườngIPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

NASA Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Phạm Hạnh Dung

Tên luận văn: “Thử nghiệm mô hình trồng dưa lê mới thích ứng với biến đổi khí hậu

tại xã Giao Phong, Giao Thủy, Nam Định”

Chuyên ngành: Môi trường Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Mục đích nghiên cứu

Đề tài được tiến hành tại Giao Phong, một xã có hoạt động trồng trọt rất pháttriển thuộc vùng ven biển của huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Đinh Đề tài này được tiếnhành để thử nghiệm mô hình trồng dưa lê mới (dưa Kim hoàng hậu) thực hiện với biệnpháp quay vòng tái sử dụng vật chất sau canh tác (thông qua ủ phân compost) để cải tạomôi trường đất, thích ứng với bối cảnh biến đổi khí hậu tại địa phương

Phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là giống dưa mới (Kim hoàng hậu), đượctrồng thử nghiệm với biện pháp canh tác quay vòng tái sử dụng phụ phẩm nông nghiệpthành phân compost(sử dụng chế phẩm EMINA) Thông qua quá trình tập huấn vàhướng dẫn chi tiết với từng hộ dân thí điểm, việc thử nghiệm mô hình giống dưa Kimhoàng hậu và ủ phụ phẩm nông nghiệp bằng chế phẩm EMINA bước đầu đã mang lạikết quả tốt.Sau khi kết thúc mô hình đã có một số hộ tiếp tục áp dụng mô hình một cách

tự phát, trong đó có cả hộ không tham gia thử nghiệm mô hình Lý do chính để các hộtiếp tục nhân rộng mô hình là do thấy được khả năng hiệu quả của giống dưa mới (giátrị kinh tế vàkhả năng kháng sâu bệnh của dưa Kim hoàng hậu cao hơn nhiều so với dưa

lê ta) và việc ủ phân compost tận dụng được nguồn dinh dưỡng từ phụ phẩm nôngnghiệp góp phần giảm chi phí trong sản xuất Ngoài ra, một lý do hết sức quan trọng làtất cả các hộ tiếp tục áp dụng mô hình đã cho rằng họ có khả năng kết nối với thị trường

để tiêu thụsản phẩm dưa mới

Kết quả chính và kết luận

Như vậy, những yếu tố quyết định đến việc áp dụng giống dưa và kỹ thuật canhtác mới là lợi nhuận kinh tế do có thị trường tiêu thụ tốt và ít rủi ro với điều kiện tựnhiên trong canh tác Ngay cả với những cây trồng có giá trị cao, có khả năng thích ứngtốt với điều kiện đất đai, sâu bệnh thì người dân cũng chỉ trồng khi có đủ thông tin và

dự báo được mức độ an toàn của thị trường

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Pham Hanh Dung

Thesis title: Testing new melon cultivation model adapting to climate change in Giao

Phong, Giao Thuy, Nam Dinh

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Materials and Methods

The melon hybrid variety, Kim hoang hau (KHH) was reported to have manygood characters such as resistance to major diseases, vigorous growth, high yield andgood fruit quality KHH was therefore introduced in a package of culture practiceswhich also include the recycling of crop residues (using microbial product EMINA) toadapt to CC and avoid the damages caused by diseases during spring-summer season.The pilot testing of the melon KHH and composting agricultural residues by EMINAinitially brought good results After completing the test, there was a number ofhouseholds continued to grow the newly introduced KHH; among those, somehouseholds did not participate in the experiment This new melon variety was preferred

by farmers to replace local melon because it is less vulnerable to the climatic stressors.Beside that, the decision to grow the new variety is due to its high price and hightolerance to the specific disease that often affects the local melon Farmers were wellaware that they can benefit from applying composted agricultural residues for reducingthe cost of fertilizers

Main findings and conclusions:

However, they only shifted to a new crop when they could anticipate thepossibility of selling this new product Farmers who did not continue with the KHH haddifficulties to actively access the market for this new product This study suggests thatthe market information did not drive the process of the adaptation itself, but ratherprovided relevant stimuli to farmers enabling them to shift to new crop varietiessuccessfully

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI

Việt Nam là một trong các quốc gia chịu rủi ro lớn nhất đối với nước biểndâng và xâm nhập mặn Mực nước biển dâng dự kiến trung bình là 59cm vàonăm 2100, theo kịch bản phát thải khí nhà kính cao nhất như được nêu trongĐánh giá lần thứ 4 của Ủy ban quốc tế về Biến đổi khí hậu năm 2007 Các hiệntượng thời tiết cực đoan như tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa, tăng mức độ rétđậm, rét hại… kết hợp với nước biển dâng và xâm nhập mặn đang gây khó khăncho sản xuất nông nghiệp, đe dọa an ninh lương thực trên toàn quốc

Giao Thủy là một trong những huyện thuộc vùng ven biển của tỉnh NamĐịnh cũng không nằm ngoài sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như đề cập ởtrên Hàng năm, người đân địa phương phải gánh chịu những thiệt hại đáng kểtronghoạt động SXNN, làm giảm thu nhập và tạo ra rất nhiều những hệ lụy trongsinh kế Giao Phong là xã đi đầu trong phát triển sản xuất nông nghiệp của huyệnGiao Thủy.Lợi ích sản xuất lớn nhất của hầu hết các hộ dân trong xã là cây màu,đặc biệt là dưa và khoai tây Giống dưa lê ta được trồng phổ biến tại xã và manglại một nguồn thu đáng kể cho cộng đồng địa phương Tuy nhiên, theo đánh giácủa người dân, trong thời gian gần đây do nắng nóng và mưa lớn bất thường đãlàm dưa mắc nhiều sâu bệnh, có thể gây chết hàng loạt ở một số hộ Ngoài ra, giá

cả thị trường cho giống dưa ta cũng rất bấp bênh, gây khó khăn lớn cho việc tiêuthụ sản phẩm.Vì vậy, giải pháp đưa thêm giống dưa mới có tính thích ứng tốt hơn

là hết sức cần thiết để ổn định sản xuất cho người dân địa phương

Với những lý do trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu “Thử nghiệm mô

hình trồng dưa lê mới thích ứng với biến đổi khí hậu tại xã Giao Phong, Giao Thủy, Nam Định”.

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xây dựng thử nghiệm mô hình trồng dưa lê mới (dưa Kim hoàng hậu)thích ứng với bối cảnh biến đổi khí hậu tại địa phương và thực hiện biện phápquay vòng tái sử dụng vật chất nông nghiệp sau canh tác (thông qua ủ phâncompost) để cải tạo môi trường đất, nâng cao năng suất cây trồng vụ sau

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu thích ứng của người dân với biến đổi khí hậu và thị trườngđược thực hiện giới hạn với giống dưa Kim Hoàng Hậu (F1) và chế phẩmEMINA (sử dụng để tạo phân composttừ phụ phẩm trồng dưa).

Tính phù hợp của mô hình trồng dưa được thể hiện thông qua khả năngphát triển tự phát của mô hình và năng lực kết nối của sản phẩm với thị trườngtiêu thụ

Giới hạn không gian: Xã Giao Phong, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC HOẶC THỰC TIỄN

Với bối cảnh ảnh hưởng của BĐKH đến hoạt động SXNN tại xã GiaoPhong, Giao Thủy, Nam Định Đề tài đã nghiên cứu sử dụng giống dưa mới, kỹthuật canh tác phù hợp để thích ứng với BĐKH cho năng suất cao, chất lượng tốt

là một trong hướng đi tích cực trong sản xuất nông nghiệp tại địa bàn nghiên cứu

Về mặt thực tiễn:Đề tài thử nghiệm giống dưa mới “Kim hoàng hậu”đểgóp phần cung cấp thêm lựa chọn cho người dân và ứng dụng chế phẩm EMINA

để xử lý phụ phẩm nông nghiệp trong cải tạo đất, giảm chi phí mua phân bón

PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 TÌNH HÌNH BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU TOÀN CẦU

2.1.1 Tình hình biến đổi khí hậu trên thế giới

BĐKH toàn cầu diễn ra ngày càng nghiêm trọng thể hiện rõ nhất là hiệntượng nóng lên của Trái Đất Bên cạnh đó còn hiện tượng nước biển dâng,lượng mưa thay đổi…BĐKH toàn cầu làm cho các hiện tượng thời tiết biếnchuyển theo chiều hướng cực đoan, khắc nghiệt hơn trước Khắp nơi trên thếgiới đang phải hứng chịu các hiện tượng cực đoan của thời tiết: lũ lụt, hạn hán,băng tan, sóng thần…Theo thống kê của WHO (2010) có các hiện tượng cựcđoan: nắng nóng ở Liên bang Nga, Ukraina, Beelarus và 1 số nước châu Âukhác Mưa lớn, lũ lụt ở Pakistan, Nepan, Trung Quốc, Việt Nam Giá rét ởCanada, Anh, Đông Bắc Trung Quốc

Nhiệt độ trung bình toàn cầu và mực nước biển tăng nhanh trong vòng

100 năm qua, đặc biệt trong khoảng 25 năm gần đây Cụ thể như sau:

a Nhiệt độ tăng

Báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC (2007) đưa ra các nhận định:

Trong vòng 100 năm qua (1906 - 2005) nhiệt độ trung bình của toàn cầutăng 0,74oC Tốc độ tăng nhiệt độ trong 50 năm gần đây lớn gấp đôi so với 50năm trước đó.Từ năm 2001, trong vòng 10 năm nhiệt độ trung bình cao hơn0,5oC so với giai đoạn 1961 - 1990

Giai đoạn từ năm 1995 - 2006 (trừ năm 1996) 11/12 năm được xếp vàodanh sách nhiệt độ cao nhất trong lịch sử từ năm 1850, nóng nhất là năm 1998

và 2005 Gần đây nhất là năm 2010 được coi là năm nóng nhất trong lịch sử

và tháng 6 năm 2010 được ghi nhận là tháng nóng nhất trên toàn thế giới kể từnăm 1880 (IPCC, 2007)

Hình 2.1 Sự thay đổi nhiệt độ của Trái đất qua các năm

0,4 - 0,9oC Mức tăng nhiệt độ trong vòng 90 năm cao nhất là ở Châu Á từ -0,2lên đến 0,9oC, thấp nhất ở Châu Úc từ 0,1 đến 0,5oC.

b Lượng mưa thay đổi

Trong báo cáo tổng hợp thông tin của Viện khoa học khí tượng thủy văn

và môi trường (IMHEN, 2010) đưa ra: Trong thời kỳ 1901 – 2005 xu thế biến đổicủa lượng mưa rất khác nhau giữa các khu vực và giữa các tiểu khu vực trên từngkhu vực và giữa các thời đoạn khác nhau trên từng tiểu khu vực Ở Bắc Mỹ,lượng mưa tăng ở nhiều nơi, nhất là ở Bắc Canada nhưng lại giảm đi ở Tây Namnước Mỹ, Đông Bắc Mexico và bán đảo Bafa với tốc độ giảm chừng 2% mỗithập kỷ, gây ra hạn hán trong nhiều năm gần đây Ở Nam Mỹ, lượng mưa lại tănglên trên lưu vực Amazon và vùng bờ biển Đông Nam nhưng lại giảm đi ở Chile

và vùng bờ biển phía Tây Ở Châu Phi, lượng mưa giảm ở Nam Phi, đặc biệt là ởSahen trong thời đoạn 1960 – 1980 Ở khu vực nhiệt đới, lượng mưa giảm đi ởNam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kỳ 1901 – 2005 Khu vực

có tính địa phương rõ rệt nhất trong xu thế biến đổi lượng mưa là Australia do tácđộng to lớn của ENSO Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên

rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á Trênphạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30oN thời kỳ 1901– 2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990 Tần số mưa lớn tănglên trên nhiều khu vực, kể cả những nơi lượng mưa có xu thế giảm (Hình 2.2)

Hình 2.2 Sự thay đổi lượng mưa trên Trái đất qua các năm

Nguồn: IPCC (2010)

c Nước biển dâng - băng tan

Từ giữa thế kỉ 19 tốc độ nước biển dâng đã lớn hơn tốc độ nước biển dângtrung bình của hai ngàn năm trước đó.Từ 1901 - 2010, trong 100 năm mực nướcbiển toàn cầu tăng 0,19m Do đại dương bị ấm lên (ít nhất là tới độ sâu 3000m)và

sự giảm các dòng sông băng và các tảng băng sẽ làm mực nước biển tiếp tụctăng Băng trên các vùng núi cả hai bán cầu bị tan với khối lượng đáng kể Tạibán cầu Bắc, phạm vi băng phủ giảm đi khoảng 7% so với năm 1900 và nhiệt độtrên đỉnh lớp băng vĩnh cửu tăng lên 3oC so với năm 1982.Mực nước biển trungbình toàn cầu đã tăng với tỷ lệ trung bình 1,8mm/năm trong thời kỳ 1961 - 2003

và tăng nhanh hơn với tỷ lệ 3,1mm/năm trong thời kỳ 1993 - 2003 (IPCC, 2007)

Theo NASA (2010) diện tích băng giảm trung bình 10% trên 1 thập kỷ kể

từ 1975 làm diện tích phủ băng ở Bắc cực chỉ còn 30% so với 60% trước đây.Theo Colin Summerhayes (2009) nếu toàn bộ băng ở phía Tây Nam cực tan, mựcnước biển trung bình toàn cầu sẽ tăng thêm 0,9 - 1,5m vào cuối thế kỷ này Một

số bộ phận của các tầng băng ở Greenland tan chảy nhanh trong những năm gầnđây, song chưa khẳng định là hiện tượng tạm thời hay thể hiện xu thế dài hạn.Các tầng băng ở Nam cực cũng bị giảm đi về khối lượng

Theo dự báo của IPCC (2007) mực nước biển trung bình toàn cầu sẽ tăng0,18 -0,80 m vào thời kỳ 2090 - 2099 so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999

Hình 2.3 Xu hướng gia tăng mực nước biển trung bình toàn cầu

-Diễn biến nhiệt độ trung bình của 2 giai đoạn 1961 - 1975 (cao nhất rơivào nửa thập kỷ 1961 - 1965) và giai đoạn 1991 - 2005 (cao nhất rơi vào nửathập kỷ 2001 - 2005).Nhiệt độ mùa đông, cũng như mùa hè và nhiệt độ năm củagiai đoạn gần đây cao hơn các giai đoạn trước.Nhiệt độ trung bình các nửa thập

kỷ trong mùa đông cũng biến đổi nhiều hơn trong mùa hè.Nửa thập kỷ 1996

-2000 được coi là có nhiệt độ cao nhất trên các vùng khí hậu phía Bắc và các vùngkhí hậu phía Nam (IMHEN, 2010)

Có thể nhận định như sau về tốc độ xu thế của nhiệt độ các mùa và nămtrong khoảng 50 năm của thời kỳ nghiên cứu:

Mùa đông

Nhiệt độ tăng với tốc độ phổ biến 0,1oC - 0,4oC mỗi thập kỷ, tương đốicao ở các vùng khí hậu phía Bắc, cao nhất ở Tây Bắc và tương đối thấp ở cácvùng khí hậu phía Nam, thấp nhất ở Nam Bộ Tốc độ tăng nhiệt độ ở vùng núicũng cao hơn vùng đồng bằng vì vậy là một vùng núi ở phía Nam, Tây Nguyên

có tốc độ tăng nhiệt độ vượt cả Đông Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ

Mùa xuân

Nhiệt độ tăng chủ yếu từ 0,04oC - 0,17oC trên mỗi thập kỷ tương đối đồngđều trên các vùng khí hậu trừ Tây Bắc với tốc độ tăng nhiệt độ thấp hơn các vùngkhí hậu khác Tốc độ tăng nhiệt độ của mùa xuân thấp hơn mùa đông

Mùa hè

Nhiệt độ tăng chủ yếu từ 0,1oC - 0,18oC khá đồng đều trên các khu vực khíhậu từ Bắc vào Nam Tốc độ tăng nhiệt độ của mùa hè thấp hơn mùa đông và xấp

xỉ mùa xuân

Mùa thu

Nhiệt độ tăng chủ yếu từ 0,1oC - 0,15oC, thấp hơn mùa đông và xấp xỉcác mùa khác Tuy nhiên có sự khác nhau giữa các vùng khí hậu, tương đốicao ở các vùng khí hậu phía Bắc, cao nhất ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, tươngđối thấp ở các vùng khí hậu phía Nam, thấp nhất ở vùng Nam Bộ Ở Việt Namnhìn chung mức thay đổi nhiệt độ cực đại dao động trên toàn quốc là -3oC đến

3oC, mức thay đổi nhiệt độ cực tiểu dao động -5oC đến 5oC Xu thế chung củanhiệt độ cực đại và cực tiểu là tăng, tốc độ tăng của nhiệt độ cực tiểu nhanhhơn tốc độ tăng của nhiệt độ cực đại, phù hợp với xu thế BĐKH chung củatoàn cầu (Bảng 2.2)

Bảng 2.2 Mức tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các

vùng khí hậu của Việt Nam

Bảng 2.3 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) so với thời kỳ 1980 – 1999

Bảng 2.4 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) so với thời kỳ 1980 – 1999

theo kịch bản phát thải trung bình (B2)

Theo kịch bản phát thải cao (A2): Vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bìnhnăm ở các vùng khí hậu phía Bắc có thể tăng so với trung bình thời kỳ 1980 -

1999 khoảng 3,1oC đến 3,6oC, trong đó Tây Bắc là 3,3oC; Đông Bắc là 3,2oC;Đồng bằng Bắc Bộ là 3,1oC và Bắc Trung Bộ là 3,6oC Mức tăng nhiệt độ trungbình năm của các vùng khí hậu phía Nam là 2,4oC ở Nam Trung Bộ; 2,1oC ở TâyNguyên và 2,6oC ở Nam Bộ (Bảng 2.5)

Bảng 2.5.Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) so với thời kỳ 1980 – 1999

theo kịch bản phát thải cao (A2)

b Lượng mưa thay đổi

Lượng mưa biến đổi không nhất quán, có khu vực tăng, có khu vựcgiảm.Trong 2 thập kỉ gần đây, Hà Nội và TP Hồ Chí Minh có lượng mưa giảmtrong khi đó lượng mưa ở Đà Nẵng lại tăng Ở các tỉnh Nam Bộ lượng mưa có xuthế giảm, kéo theo tình trạng khô hạn tăng lên Lượng mưa lớn nhất trong 24hcũng có phần tăng lên trong thập kỉ gần đây (Nguyễn Đức Ngữ, 2010)

Lượng mưa mùa khô (tháng XI - IV) tăng lên chút ít hoặc thay đổi khôngđáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phíaNam Lượng mưa mùa mưa (tháng V - X) giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phầndiện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phíaNam Xu thế diễn biến của lượng mưa năm tương tự như lượng mưa mùa mưa,tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Khuvực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăngmạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua

(Bảng 2.2) Lượng mưa ngày cực đại tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất làtrong những năm gần đây Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương ứng,nhiều biến động mạnh xảy ra ở khu vực miền Trung Tồn tại mối tương quan khá

rõ giữa sự nóng lên toàn cầu và nhiệt độ bề mặt biển khu vực Đông xích đạo TháiBình Dương với xu thế biến đổi của số ngày mưa lớn trên các vùng khí hậu phíaNam (Bộ TNMT, 2012)

Xu thế của lượng mưa năm phổ biến là giảm trên các vùng khí hậu phíaBắc gồm: Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và tăng trêncác vùng khí hậu phía Nam, rõ rệt nhất ở Nam Trung Bộ Tốc độ xu thế phổ biến

là 2 – 10 mm/năm cá biệt lên đến 15 mm/năm như Trà My, Bảo Lộc, hai trungtâm mưa lớn ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên (IMHEN, 2010)

Theo số liệu lượng mưa trung bình, mùa mưa bắt đầu vào tháng IV, tháng

V ở Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ, tháng V, tháng VI ở phía Bắc củaBắc Trung Bộ (Thanh Nghệ Tĩnh), tháng VIII, tháng IX ở phía Nam của BắcTrung Bộ (Bình Trị Thiên), phía Bắc của Nam Trung Bộ (Đà Nẵng, Quảng Ngãi,Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa) rồi trở lại tháng V, tháng VI ở phía Nam củaNam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ (IMHEN, 2012)

Cao điểm của mùa mưa trung bình vào tháng VII, tháng VIII ở Tây Bắc,Đông Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ, tháng IX, tháng X ở Bắc Trung Bộ, tháng X,tháng XI ở Nam Trung Bộ rồi trở lại vào tháng VIII, tháng IX, tháng X ở TâyNguyên, Nam Bộ Mùa mưa kết thúc vào tháng IX, tháng X ở Tây Bắc, tháng IX,tháng X, tháng XI ở Đông Bắc, Đồng Bằng Bắc Bộ, tháng XI, tháng XII ở BắcTrung Bộ, Nam Trung Bộ rồi trở lại tháng X ở Tây Nguyên, tháng XI ở Nam Bộ

Theo tổng hợp thông tin của Nguyễn Đức Ngữ (2010), số ngày mưa phùncũng giảm đi rõ rệt như ở Hà Nội từ năm (1961 - 1970) trung bình mỗi năm có29,7 ngày mưa phùn sau đó giảm còn 14,5 ngày trong thập kỉ (1991 - 2000)

c Nước biển dâng

Theo kết luận trong nghiên cứu của Trần Thục và cs (2012), số liệu mựcnước đo đạc từ 1993 - 2010 cho thấy xu thế tăng nước biển trên toàn biển Đông

là 4,7 mm/năm, phía Đông của biển Đông có xu hướng tăng nhiều hơn so vớiphía Tây Chỉ tính cho dải ven biển Việt Nam, khu vực Trung Trung Bộ và TâyNam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình cho dải ven biển Việt Nam tăngkhoảng 2,9 mm/năm

Trong số không nhiều trạm hải văn ở Việt Nam, có thể chọn được 3 trạmđại diện cho 3 vùng bờ biển để nghiên cứu về xu thế mực nước biển (Sơn Trà,Cửa Ông và Hòn Dấu) Trong thời kỳ 1960 – 2008, tốc độ xu thế của mực nướcbiển trung bình năm là 3,88 mm/năm ở trạm Hòn Dấu (tiêu biểu cho vùng biểnBắc Bộ) ở Sơn Trà là 3,10 mm/năm (tiêu biểu cho vùng biển Trung Bộ) và 3,38mm/năm tiêu biểu cho vùng biển Nam Bộ Giữa các trạm hải văn tiêu biểu cho 3vùng không có sự khác biệt đáng kể về tốc độ xu thế của mực nước biển trungbình năm Trong 50 năm qua, mực nước biển trung bình dâng với tốc độ 3 – 4mm/năm hay 3 – 4 cm/thập kỷ, nghĩa là trong gần nửa thế kỷ vừa qua, nước biển

ở Việt Nam dâng lên khoảng 15 – 20 cm Mực nước biển cao nhất có tốc độ xuthế cao hơn, còn mực nước biển thấp nhất thì ngược lại, tăng ít hơn thậm chí cónơi thấp so với mực nước biển trung bình Trong thời kỳ gần đây, mực nước biểncao hơn thời kỳ 1961 – 1990 về trị số trung bình cũng như trị số cao nhất và trị sốthấp nhất (IMHEN, 2011)

Bảng 2.6 Diện tích nguy cơ bị ngập theo các mực nước biển dâng

Diện tích có nguy cơ bị ngập theo mực nước biển dâng tại ĐBSCL và

TP Hồ Chí Minh chiếm % diện tích cao nhất Nếu mực nước biển dâng 1mĐBSCL mất đi 39% diện tích, trong khi đó đây là vựa lúa lớn nhất của ViệtNam nếu diện tích đất bị mất đi nhiều sẽ là tổn thất lớn tới nền kinh tế nôngnghiệp của Việt Nam

Cuối thế kỷ 21, theo kịch bản phát thải trung bình, nước biển dâng caonhất ở vùng từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 62 - 82cm, thấp nhất ởvùng Móng Cái trong khoảng từ 49 - 64cm; trung bình toàn Việt Nam nước biển

dâng trong khoảng từ 57 - 73cm Theo kịch bản phát thải cao (A1FI), vào cuốithế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở vùng từ Cà Mau đến Kiên Giang trongkhoảng từ 85 - 105cm, thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trongkhoảng từ 66 - 85cm; trung bình toàn Việt Nam nước biển dâng trong khoảng từ

78 - 95cm Mực nước biển trung bình có thể tăng 35cm vào năm 2050, 50cm vàonăm 2070 và dự tính đến năm 2100, có thể tăng khoảng 1m

d Hiện tượng thời tiết cực đoan

Hiện tượng El Nino và La Nina ảnh hưởng đến nước ta mạnh mẽ hơntrong vài thập kỷ gần đây, gây ra nhiều kỷ lục có tính dị thường về thời tiết nhưnhiệt độ cực đại, nắng nóng và hạn hán gay gắt trên diện rộng, cháy rừng khi có

El Nino, điển hình là năm (1997 – 1998) mưa lớn, lũ lụt và rét hại khi có La Ninanhư năm 2007 (Bộ TNMT, 2008)

- Rét đậm, rét hại: Theo số liệu quan trắc, trong khoảng 70 năm qua (1931

- 2000) Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến Việt Nam giảm rõ rệt trong 2 thập

kỷ gần đây, từ 29 đợt mỗi năm trong các thập kỷ (1971 – 1980), (1981 – 1990)xuống còn 24 đợt mỗi năm trong thập kỷ (1991 – 2000), đặc biệt trong các năm

1994 và 2007, chỉ có 15 - 16 đợt mỗi năm

Nắng nóng, hạn hán: Nắng nóng tăng lên nhiều nơi trong các năm 1981

-2000, chủ yếu các tỉnh phía Nam Những đợt nắng nóng hầu hết xảy ra vàonhững năm có El Nino.Đồng thời hạn hán có xu hướng mở rộng ở hầu hết cácvùng, đặc biệt là cực Nam Trung Bộ, dẫn đến gia tăng hiện tượng hoang mạc hóalàm mất nhiều diện tích đất canh tác của người dân

- Bão: Đa số các dị thường của mùa bão, bao gồm tháng bắt đầu sớm nhất

và muộn nhất, tháng cao điểm muộn nhất và tháng kết thúc sớm nhất đều xảy ratrong thời kỳ gần đây Trong thời kỳ gần đây, mùa bão bắt đầu sớm hơn và kếtthúc muộn hơn so với thời kỳ 1961 – 1990.Tháng cao điểm của mùa bão trongthời kỳ gần đây sớm hơn chút ít so với thời kỳ 1961 – 1990 (Bộ TNMT, 2012)

Số cơn bão hoạt động trên Biển Đông và ảnh hưởng đến Việt Nam có xuthế giảm trong 4 thập kỷ qua: ở Biển Đông, từ 114 cơn trong thập kỷ 1961 - 1970xuống còn 103 cơn trong thập kỷ 1991 - 2000 Tại Việt Nam, từ 74 cơn trongthập kỷ 1961 - 1970 xuống còn 68 cơn trong thập kỷ 1991 - 2000, số cơn bãomạnh có chiều hướng tăng lên, mùa bão kết thúc muộn hơn, quỹ đạo bão có vẻ dị

thường hơn và số cơn bão ảnh hưởng tới khu vực Nam Bộ có phần tăng lên trongnhững năm gần đây (Bộ TNMT, 2008).

2.2 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ẢNH HƯỞNG ĐẾN NỀN NÔNG NGHIỆP

2.2.1 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam

Theo đánh giá của Ngân hàng Thế Giới (2007), Việt Nam là một trongnăm nước ảnh hưởng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu và nướcbiển dâng, trong đó vùng Đồng bằng Sông Hồng và Sông Mekong bị ngập chìmnặng nhất Tình trạng biến đổi khí hậu dã làm thiệt hại 1,3-1,5% GDP cả nước,trong đó nông nghiệp chịu ảnh hưởng nặng nề nhất

Khi nhiệt độ, tính biến động và dị thường của thời tiết và khí hậu tăng sẽảnh hưởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp nhất là trồng trọt Biến đổi khí hậulàm tăng tần số, cường độ tính biến động và tính cực đoan của các hiện tượngthời tiết nguy hiểm như bão, lốc các thiên tai liên quan đến nhiệt độ và mưa nhưthời tiết khô nóng, lũ lụt, ngập úng hay hạn hán, rét hạn xâm nhập mặn, các dịchbệnh trên người gia súc, gia cầm và trên cây trồng Sự bất thường của chu kỳ khíhậu nông nghiệp không những dẫn tới sự tăng dịch bệnh, dịch hại, giảm sút năngsuất mùa màng mà còn gây ra những rủi ro nghiêm trọng khác

-Thu hẹp diện tích đất nông nghiệp: Theo tính toán nhiệt độ trung bình ởViệt Nam có thể tăng lên 3oC và mực nước biển có thể dâng 1 m vào năm 2100,khoảng 1,1 triệu ha trong tổng số 13,8 triệu ha đất nông nghiệp sẽ bị ảnh hưởng,khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập hàng năng, trong

đó 90% diện tích các tỉnh thuộc Đồng bằng Sông Cửu Long sẽ bị ngập hoàntoàn (Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008) Mức ảnh hưởng tới đất trồng trọt ởvùng Đông bằng sông Hồng ít hơn song nếu nước biển dâng 1m vùng này có tới96.500 ha bị ngập lụt Tại Đồng bằng sông Hồng, Nam Định là tỉnh bị thiệt hạinặng nhất với 42.000 km2, chiếm 40% quỹ đất trồng trọt của tỉnh (Nhật Tân,2011)

- Xâm nhập mặn: Mực nước biển dâng cao chắc chắn làm cho tình trạngxâm mặn ở các vùng trở lên tồi tệ Theo nghiên cứu của Văn phòng thường trựcBan chỉ đạo phòng chống lụt bão Trung ương (2001), đồng bằng sông Cửu Longvới 1,77 triệu ha đất nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích chắc chắn sẽ bị ảnh hưởnglớn nhất Một nghiên cứu khác của Raksakulthai (2002) cho biết, nếu mực nướcbiển dâng cao 30 cm (kịch bản năm 2050) sẽ tăng độ mặn nước các nhánh chính

của sông Mê Kong kéo dài tới 10km sâu vào lục địa Nước ngập kèm theo mấtđất và xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long và một số đồng bằng khu vựcsông Hồng là những khu vực nông nghiệp quan trọng nhất của đất nước.

Vào mùa khô khoảng trên 70% diện tích bị xâm nhập mặn nồng độ trên4g/l Ước tính Việt Nam sẽ mất khoảng 2 triệu ha đất trồng lúa trong tổng số hơn

4 triệu ha hiện nay, đe dọa nghiêm trọng an ninh lương thực nước ta và ảnhhưởng đến hàng chục triệu người dân (Peter Chaudhry and Ruyschaert, 2007)

- Nguồn cung cấp nước cho nông nghiệp: Biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi

về lượng và chất lượng nguồn nước Lượng nước quá nhiều vào mùa mưa, gâyngập phá hoại sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi thủy sản, sản xuất muối.Thiếunước trầm trọng vào mùa khô, không mưa, hạn hán kéo dài, nước bốc hơi nhanhhơn, làm cho khối lượng nước tưới nhiều hơn.Trong khi đó nguồn nước lại khanhiếm Sự tác động của biến đổi khí hậu sẽ làm cho ngành sản xuất nông nghiệpgặp nhiều khó khăn về nguồn nước, phải thay đổi về mùa vụ, loại cây trồng, vậtnuôi và phải đầu tư thêm cho việc sửa chữa nâng cấp các cơ sở vật chất củanghành nông nghiệp nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu Sự tác động của biếnđổi khí hậu đến mùa vụ, năng suất cây trồng, tập quán canh tác sẽ có ảnh hưởngtrực tiếp đến người nông dân, đặc biệt là người nông dân vùng ven và ngoạithành thành phố.(UBND TP.Hồ Chí Minh, 2011)

- Đặc tính cây trồng, thời vụ: Ngoài ngập lụt, lũ với tần suất nhiều hơn,xâm mặn, hạn hán và bão cả nền nông nghiệp lẫn hệ sinh thái thiên nhiên chắcchắn còn bị ảnh hưởng do nhiệt độ tăng tối thiểu, số ngày có nhiệt độ dưới 20oCgiảm đi (0-50 ngày vào năm 2070) và số ngày có nhiệt độ trên 25oC tăng lên (0-

80 ngày vào năm 2070) Sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng xấu tới các thời kỳ sinhtrưởng, thời vụ và phân bố cây trồng làm tăng hoạt động của sâu hại và virut, gây

ra tình trạng di cư của cây nhiệt đới và cây trồng từ 100 đến 200 km lên phía Bắc

và lên các độ cao hơn 100-550m trên núi và chắc chắn sẽ thay thế các loài á nhiệtđới trên các độ cao này (Bộ TNMT, 2003)

Đồng thời biến đổi khí hậu làm thay đổi điều kiện sinh sống của một sốloài sinh vật, dẫn đến tình trạng biến mất của một số loài và ngược lại làm giatăng một số loài có hại Từ năm 2007 đến nay, dịch dầy nâu, vàng lùn, lùn xoắn

lá ở ĐBSCL diễn biến ngày càng phức tạp, ảnh hưởng đến khả năng thâm canh,tăng vụ và giảm sản lượng lúa Ở miền Bắc, sâu cuốn lá nhỏ đã phát sinh thành

dịch diện tích lúa bị hại cao điểm lên đến 400.000 nghìn ha, gây thiệt hại đếnnăng suất và tăng chi phí sản xuất (Đào Xuân Học, 2009).

- Sản lượng: Theo dự báo, sản lượng vụ lúa hè thu sẽ giảm từ 3 đến 6%vào năm 2070 so với giai đoạn 1960-1998 Tác động đến vụ lúa đông xuân cònnghiêm trọng hơn đặc biệt là miền Bắc sản lượng sẽ giảm tới 17% vào năm 2070khác với miền nam có thể giảm 8% Sản lượng ngô vụ đông xuân có thể giảm 4%

ở miền Trung và 9% ở miền Nam, trong khi đó biến đổi khí hậu có thể có tácđộng tích cực ở miền Bắc với sản lượng ngô vụ đông xuân có thể tăng 7%

(Nguyen et al, 2005) Theo dự tính, tỉnh Hậu Giang sẽ bị thiệt hại khoảng 61,5%

sản lượng lương thực khi nước biển dâng 75 cm và bị thiệt hại 81% nếu nướcbiển dâng 1 m Kiên Giang, Cà Mau sẽ bị thiệt hại trên 70% sản lượng và BạcLiêu, Sóc Trăng mất khoảng 60% (Nhật Tân, 2011)

- Nuôi trồng thủy sản: Biến đổi khí hậu đặc biệt là nước biển dâng còn tácđộng mạnh mẽ đến ngành nuôi trồng thủy sản khi diện tích nuôi bị giảm đáng kể

ở vùng nước lợ bị nhiễm mặn, các vùng cửa sông bị biến dạng khiến đa dạngsinh học giảm, giảm nguồn thức ăn… Số lượng cá nhiệt đới có giá trị thươngphẩm thấp (trừ cá ngừ) sẽ tăng và số lượng cá á nhiệt đới có giá trị thương phẩmcao hơn sẽ giảm đi Các rạn san hô sẽ không thể tái sinh được và cá sống trongcác sinh cảnh này sẽ bị biến mất.Hơn nữa, suy giảm mạnh thực vật phù du sẽ dẫnđến tình trạng di cư cá và giảm mạnh khối lượng cá Kết quả là năng lực sản xuấtkinh tế của biển Việt Nam theo đánh giá ít nhất sẽ bị suy giảm 1/3 Do mực nướcbiển dâng cao, các trại nuôi trồng thủy sản sẽ phải dời đi và xâm mặn, diện tíchrừng ngập mặn sẽ làm mất đi nơi cư trú của các sinh vật nước ngọt Tuy nhiêncường độ mưa tăng có thể tạm thời làm nồng độ muối trong nước biển giảm, ảnhhưởng xấu đến một số loài như nhuyễn thể hai mảnh vỏ sống ở các vùng nướcven biển (Bộ TNMT, 2003)

2.2.2 Giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu đối trong lĩnh vực trồng trọt

Theo hướng dẫn “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và xác định cácgiải pháp thích ứng” được Viện khoa học khí tượng thủy văn và môi trường(IMHEN) xây dựng năm 2011, mặc dù đa số các giải pháp thích ứng với biến đổikhí hậu trong lĩnh vực nông nghiệp đều mang tính địa phương, việc hoạch định cácchiến lược thích ứng quốc gia đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy và hỗ trợcho khả năng áp dụng các giải pháp ở địa phương Các giải pháp trong lĩnh vựctrồng trọt mang tính đặc thù riêng, chủ yếu là các giải pháp sau:

Bảng 2.7 Các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậutrong lĩnh vực trồng

- Dịch bệnh có điều khiển phát triểntrong điều kiện nóng ẩm cao hơnlàm giảm năng suất cây trồng

Nghiên cứu các giống cây trồng cókhả năng thích ứng được với sựthay đổi nhiệt độ và có khả năngkháng dịch bệnh cao hơn

- Làm thiệt hại và giảm năng suất domưa lớn thất thường xảy ra vào thờiđiểm ra hoa và kết quả

- Mưa lớn thất thường gây ngập úngkéo dài và thiệt hại mùa màng

- Đất và nước bị mặn xâm nhập ảnhhưởng đến các loại cây trồng

- Làm thay đổi mùa vụ ảnh hưởngđến an ninh lương thực

- Làm gia tăng dịch bệnh, sâu bệnhảnh hưởng lớn đến năng suất câytrồng

- Sử dụng hiệu quả đất canh tác, tậndụng các loại luống, liếp, trồng trêngiàn, trồng thủy sinh…

- Tăng cường hiệu quả công tác quyhoạch ngành trồng trọt

- Nâng cao nhận thức cho người nôngdân về các tác động của biến đổi khíhậu và các giải pháp thích ứng

- Lồng ghép thích ứng với biến đổikhí hậu vào các kế hoạch, quyhoạch, chính sách của ngành nôngnghiệp

- Nghiên cứu giống cây trồng chịunước, dịch bệnh và năng suất cao

- Nghiên cứu các công nghệ sinhhọc, phân bón và khả năng trồnglinh hoạt

- Nghiên cứu chuyển đổi thời vụ củacác loại cây trồng dễ bị tác động

- Hình thành chính sách xã hội

Nguồn: IMHEN (2011)

Thứ nhất là điều chỉnh cơ cấu cây trồng và thời vụ phù hợp với hoàn cảnhBĐKH Trước hết phải đánh giá tác động của BĐKH đến tài nguyên thiên nhiên

và đưa ra dự kiến tác động tổn thương đối với cơ cấu cây trồngtrong từng thời

vụ, dự kiến các cây trồng có khả năng chống chịu với hoàn – cảnh mới (chống

hạn, chống nắng, chống nóng), các cây trồng có hiệu quả cao.Đồng thời lập kếhoạch điều chỉnh cơ cấu cây trồng và lập kế hoạch điều chỉnh thời vụ.

Thứ hai là đa dạng hóa hoạt động xen canh, luân canh Phải đánh giá tácđộng của BĐKH đối với tài nguyên thiên nhiên để dự kiến các công thức luâncanh, xen canh trong hoàncảnh BĐKH.Đồng thời vận dụng thử nghiệm các côngthức luân canh, xen canh mới, đưa ra các kiến nghị, các giải pháp kỹ thuật liênquan

Thứ ba là cải thiện hiệu quả tưới tiêu nông nghiệp Đầu tiên phải dự kiếntác động của BĐKH đến sản xuất lúa, các loạicây trồng và nhu cầu tưới tiêu theo

cơ cấu mùa vụ mới Để đánh giá khả năng đáp ứng của hệ thống các phươngtiệntưới tiêu nhằm điều chỉnh hệ thống tưới tiêu và thay thế mới một sốphương tiệntưới tiêu hiệu suất cao hơn

Hơn thế nữa phải tổ chức cảnh báo lũ lụt, hạn hán: Dự kiến tác động củaBĐKH đến điều kiện thời tiết và nguồn nước để lập bản đồ hạn hán và bản đồngập lụt trong từng khu vực tương đối chi tiết Sau đó, xây dựng chỉ tiêu cảnhbáo lũ lụt và xây dựng chỉ tiêu cảnh báo hạn hán

Ngoài ra, cần phải phân bố và sử dụng hợp lí diện tích đất nôngnghiệp.Có các biện pháp cải tạo, chăm bón tốt cho đất trả lại đất nguồn dinhdưỡng cần thiết

Là những sản phẩm nông nghiệp không còn đạt tiêu chuẩn về kích thước,phẩm chất,giá trị sử dụng đã quy định, phải loại bỏ nhằm đảm bảo yêu cầu sửdụng và chế biến

Phụ phẩm nông nghiệp đều là các chất hữu cơ, có thể còn non xanh, có thể

đã xơ cứng vì silic hóa như trấu hay lignin hóa như gỗ Chúng có thể được xemnhư một dạng tích chữ năng lượng từ mặt trời nhờ qúa trình quang hợp và cácqúa trình sinh học khác

Thu hoạch nông

sản(Rơm rạ, trấu, cám

Lõi ngô…)

Thuốc bảo vệ thực vật (Chai lọ đựng thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu, trừ

xơ dừa, rơm, rạ…Có thể nhận thấy hai nguồn gốc chủ yếu của phụ phẩm trồngtrọt là:

- Trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ, )

- Thu hoạch nông sản (rơm rạ, trấu, cám, thân lõi ngô, )

Khối lượng phụ phẩm này rất lớn, riêng các phần ngũ cốc phần ăn được đãchiếm một nửa hoặc một phần ba khối lượng sản phẩm Những phụ phẩm nàythực sự là một nguồn năng lượng rất lớn và có giá trị nếu con người biết tận dụng

để sử dụng hiệu qủa và hợp lý góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất hoặc tăng thêmthu nhập cho chính những người nông dân

c Thành phần phế thải đồng ruộng

Phụ phẩm trồng trọt trên đồng ruộng mà chủ yếu là phế thải hữu cơ cóthành phần rất phong phú và đa dạng Tuy nhiên, tựu chung chúng đều thuộc hainhóm hợp chất chính là:

+ Những hợp chất hữu cơ chứa cacbon: Xenluloz, Hemixenluloz, Pectin,Lignin, Tinh bột

+ Những hợp chất hữu cơ chứa nito: Protein, Kitin

Các hợp chất hữu cơ này không bất biến mà luôn luôn chuyển hóa dạngnày sang dạng khác (vật lý, hóa học và sinh học) tạo thành một vòng khép kíntrong tự nhiên.

Thành phần và số lượng phế thải trên đồng ruộng phụ thuộc vào hệ thốngcanh tác của mỗi vùng địa lý, mỗi quốc gia Tuy vậy, phế thải hữu cơ trên đồngruộng là loại chiếm số lượng lớn nhất trong các loại chất hữu cơ mà thành phầnchủ yếu là nhóm các hợp chất cacbon khó phân giải (xenluloza, hemixenluloza,pectin, lignin) (Viện Môi trường Nông nghiệp, 2014)

2.3.2 Nghiên cứu về hàm lượng dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp

Ở các nước có nền nông nghiệp phát triển như Canada và Mỹ, sản phẩmhữu cơ sau khi thu hoạch thông thường được trả lại trực tiếp hoặc qua một thờigian ủ làm cho chúng bị phân hủy hoặc bán phân hủy, bằng cách đó làm tănghiệu quả sử dụng của cây trồng

Theo kết quả điều tra của Zhen et al (2005), tại tỉnh Quảng Đông, Trung

Quốc về tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghịêp như một dạng phân bón hữu

cơ trong sản xuất nông nghiệp đã tăng dần Kết quả điều tra cho thấy rằngkhoảng 77% nông dân sử dụng 60% sản phẩm phụ của cây trồng vụ trước chocác cây trồng vụ sau, 18% hộ nông dân sử dụng 90% sản phẩm phụ cho cây trồng

vụ sau Kết quả phân tích hàm lượng các chất dinh dưỡng trong sản phẩm phụcủa cây trồng cũng cho thấy nếu sử dụng toàn bộ sản phẩm phụ của lúa mỳ, cóthể cung cấp được 9% N; 16 % P2O5 và 69 % K2O cho các cây trồng vụ sau

Rơm rạ sau thu hoạch là nguồn hữu cơ quan trọng cho các cây trồng trong

hệ thống luân canh Theo Nguyễn Văn Bộ và cs (1999), một tấn thóc kèm theo

cả rơm rạ lấy đi 22,2 kg N; 7,1 kg P2O5; 31,6 kg K2O; 3,94 kg CaO; 4,0 kg MgO;0,94 kg S; 51,7 kg Si và nhiều nguyên tố trung vi lượng khác như Zn, Cu, B Nhưvậy, nếu 1 năm 2 vụ lúa với tổng năng suất bình quân 10 tấn/ha, cây lúa lấy đilượng dinh dưỡng tương đương 482 kg urê, 430 kg supe và 528 kg kali clorua/ha

Việc bổ sung thêm đạm, rơm có thể được dùng như là một phần đầy đủgiá trị trên tất cả các loại đất Chất hữu cơ khô trong rơm rạ chiếm khoảng 85%.Trong 50 tạ rơm có từ 20-35,8 kg N, 5-7 kg P2O5, 60-90 kg K2O, 10-15 kg CaO,4-6 kg MgO, 5-6 kg S và các nguyên tố vi lượng: 28g B; 15g Cu; 150g Mn; 2gMo; 200g Zn; 0,5g Co… Lượng các nguyên tố hoá học tối quan trọng trong rơm

rạ (trừ đạm) có khả năng đảm bảo gần như đầy đủ nhu cầu dinh dưỡng của cây đểđảm bảo thu được trên 20 tạ hạt/ha.

Phụ phẩm cây trồng là nguồn phân hữu cơ rất quan trọng và chủ yếu là từphụ phế phẩm của bốn loại cây trồng như: lúa, ngô, đậu tương, lạc được sử dụngbón vào đất nhằm tăng cường độ phì của đất Theo Hoàng Ngọc Thuận và cs(2011), khi vùi 1 ha phụ phẩm ngọn lá mía trả lại cho đất tương đương sử dụngmột lượng phân bón đạm là (N) 66-98 kg; Lân (P2O5) 11-14 kg; Kali (K2O) 63-89kg.Nếu tận dụng hết, có thể có lượng bón khoảng 2,6 - 2,7 tấn cho một ha sau thuhoạch, tương đương với 14 kg N; 7 kg P2O5; 34 kg K2O Phân chuồng và phụphẩm có thể đảm bảo 20 - 30% nhu cầu về đạm, lân và 60 - 70% nhu cầu về kalicủa các loại cây trồng

2.3.3 Thực trạng phụ phẩm nông nghiệp trên Thế Giới và tại Việt Nam

a Trên Thế Giới

Theo Liên Hiệp Quốc (2013), dân số thế giới sẽ đạt 7,2 tỷ người và tớinăm 2100 là 10,9 tỷ người do mức sinh tăng cao tại các nước đang phát triển.Vớilượng dân số thế giới đạt mức như thế này thì vấn đề về nhu cầu lương thực luônđược ưu tiên hàng đầu, đòi hỏi con người không ngừng mở rộng sản xuất cảithiện các công nghệ trong sản xuất nông nghiệp đạt hiệu qủa cao hơn

Theo dự báo mới nhất của tổ chức Lương thực thế giới (FAO), sản lượngngũ cốc thế giới năm 2013 có thể đạt mức kỷ lục mới là 1.259 triệu tấn, tăng8,5% so với năm trước và cao hơn mức 1.167 triệu tấn năm 2011

Đồng nghĩa với nhu cầu lương thực tăng hay diện tích sản xuất nôngnghiệp tăng chính là lượng phụ phẩm nông nghiệp cũng tăng theo với lượng phátsinh và khối lượng ngày càng lớn

Bảng 2.8.Khối lượng phế thải để lại của một số cây lương thực chính trên

Thành phần chủ yếu của phụ phẩm nông nghiệp là phế thải hữu cơ và nó

là loại phế thải chiếm nhiều nhất trong các chất thải hữu cơ

Bảng 2.9 Lượng chất thải hữu cơ trên thế giới năm 2011

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thùy Dương (2011)

Từ bảng trên ta thấy khối lượng tàn dư thực vật trên đồng ruộng thải ramôi trường hàng năm rất lớn với 1200 triệu tấn/ năm trong khi các loại khác nhưbùn thải 650 triệu tấn/ năm hay rác thải sinh hoạt chiếm 400 triệu tấn/ năm, rác vườnchiếm 690 triệu tấn/ năm và chất thải công nghiệp thực phẩm chiếm 420 triệu tấn/năm Như vậy riêng chất thải hữu cơ từ nông nghiệp đã chiếm 35,7% lượng chấthữu cơ trên thế giới Từ đó chúng ta cần có biện pháp xử lý sử dụng thích hợp tránhgây lãng phí và làm ô nhiễm môi trường

b Tại Việt Nam

Theo số liệu thống kê và chiến lược phát triển ngành nông nghiệp, nôngthôn, năm 2012 cả nước ta có 7,75 triệu ha diện tích gieo trồng lúa, 1,1 triệu hangô, 470 ngàn ha sắn, 220 ngàn ha lạc, 120 ngàn ha đậu tương, 297 ngàn ha mía,

175 ngàn ha khoai lang Diện tích gieo trồng các cây trồng chủ yếu được dự báotiếp tục tăng trong những năm tiếp theo và duy trì ổn định đến năm 2020 Vớidiện tích trồng trọt lớn, năm 2012 cả nước đã sản xuất được trên 43,6 triệu tấnthóc, 4,8 triệu tấn ngô, 9,4 triệu tấn sắn, 0,47 triệu tấn lạc, 0,175 triệu tấn đậutương, 20,7 triệu tấn mía và 1,5 triệu tấn khoai lang Sản lượng các cây trồngchính đóng vai trò quan trọng đưa nước ta từ nước thiếu lương thực những thậpniên 80 trở thành nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới Trong đó, vùng đồngbằng sông Hồng và vùng đồng bằng sông Cửu Long là hai vùng sản xuất nôngnghiệp quan trọng của cả nước

Theo các số liệu nghiên cứu, lượng phụ phẩm trong sản xuất lúa chiếm tới50% chất khô, nghĩa là cứ sản xuất ra 1 tấn thóc thì lượng rơm rạ tương đươngcũng là 1 tấn; sản xuất 1 tấn ngô cung cấp lượng phụ phẩm là 1,2 tấn thân ngô,sản xuất 1 hecta lạc mang lại11 tấn thân cây lạc, 1 hecta sắn cung cấp7 tấn ngọn

và lá sắn tươi Như vậy, theo ước tính của Viện Môi trường nông nghiệp, vớidiện tích trồng trọt hiện tại, cả nước ta có khoảng 68 triệu tấn phụ phẩm (gồm43,7 triệu tấn rơm rạ, 8,7 triệu tấn trấu, 4,0 triệu tấn bã mía, 5,8 triệu tấn thân, lá,lõi ngô; lạc: 2,4 triệu tấn ngoài ra có khoảng 3,8 triệu tấn các loại phụ phẩm khác

Nguồn: Viện Môi trường Nông nghiệp (2012)

Như vậy, có thể thấy rằng nguồn phụ phẩm từ hoạt động trồng trọt là rấtlớn, nếu được khai thác, sử dụng hiệu quả sẽ là một nguồn thu nhập đáng kể

Ngược lại nó sẽ mang lại nguy cơ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường

do quá trình phân hủy hoặc sử dụng sai mục đích (đốt rơm rạ tràn lan khi vệ sinhđồng ruộng)

2.3.4 Xử lý phụ phẩm nông nghiệp

Ở nước ta hiện nay, với sự gia tăng sản lượng lúa gạo và đẩy mạnh trồngtrọt, việc quản lý các sản phẩm phụ của cây trồng đang trở thành một vấn đề lớntrong môi trường nông nghiệp

Theo như sản xuất truyền thống, rơm rạ sau thu hoạch thường được ngườidân thu về làm nhiên liệu đun nấu hoặc làm thức ăn cho gia súc Tuy nhiên, trongthời gian gần đây, do kinh tế phát triển, xuất hiện nhiều loại nhiên liệu đốt tiệnlợi hơn như điện, gas, than… nên rơm rạ ít được sử dụng theo mô hình truyềnthống nữa Các loại phế thải hữu cơ từ rau màu ngày trước còn được sử dụngmang về làm thức ăn gia súc hay ủ phân hữu cơ, tuy nhiên ngày nay đã giảm đirất nhiều Nhìn chung, các hình thức thu gom, sử dụng và xử lý các phế thải hữu

cơ khá đa dạng và không đồng nhất Tùy theo điều kiện từng vùng và tập quán sửdụng của từng địa phương mà hình thức thu gom, quản lý và xử lý phế thải cũngrất khác nhau Một hình thức xử lý rơm rạ mới xuất hiện và ngày càng có xuhướng phổ biến đó là đốt bỏ rơm rạ trực tiếp trên đồng ruộng, đặc biệt là ở cácvùng nông thôn gần với các đô thị lớn

Ủ compost Thức ăn gia súc Chất độn chuồng Khác

Nguồn: Viện Môi trường Nông nghiệp (2012)

Hình 2.4.Hình thức sử dụng rơm rạ tại Việt Nam

Hiện thế giới cũng đang quan tâm nhiều đến khả năng ứng dụng côngnghệ sinh học để xử lý môi trường và tái tạo rác phế thải từ nông nghiệp thành

những sản phẩm sạch, vừa hiệu quả lại vừa an toàn điển hình là việc sử dụng chếphẩm sinh học để làm Than sinh học và phân compost Trong đề tài này, chúngtôi tập trung vào giải pháp đơn giản là ủ phân compost để cải tạo đất canh táctrồng màu cho khu vực nghiên cứu.

Áp dụng biện pháp canh tác sử dụng phân compost

Theo Haug (1993) quá trình chế biến compost và compost được địnhnghĩa như sau: Quá trình chế biến compost là quá trình phân hủy sinh học và ổnđịnh của chất hữu cơ dưới điều kiện hoạt động của các nhóm vi sinh vật ưanhiệt.Kết quảcủa quá trình phân hủy sinh học tạo ra nhiệt, sản phẩm cuối cùng ổn định,không mang mầm bệnh và có ích trong việc ứng dụng cho cây trồng

Chế biến và sử dụng phân compost có nhiều lợi ích như: góp phần làmsạch môi trường, có thêm nguồn phân hữu cơ để bón cho cây trồng với chi phíthấp vì dễ làm, có thể tận dụng các nguồn nguyên, vật liệu sẵn có tại địa phương

Ngoài cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, phân compost còn cung cấpthêm chất mùn, nguồn hữu cơ vừa có tác dụng cải tạo (làm cho đất tơi xốp, thôngthoáng, tăng số lượng và khả năng hoạt động của các vi sinh vật hữu ích trongđất, tăng độ phì cho đất) và bảo vệ đất (giữ ẩm, giữ nước tốt, chống xói mòn,chống rửa trôi đất, chống chai cứng đất…)

Vai trò của phân hữu cơ sinh học:

Phân hữu cơ sinh học có những ưu điểm sau:

- Cải thiện kết cấu đất: Phân hữu cơ khi bón vào đất sẽ làm cho nơi có đấtsét, đất bạc màu, đất quánh được rã ra rồi khi gặp đất cát lại làm cho cát rời dínhlại với nhau, từ đó tạo ra đất thông không khí dễ dàng

- Quân bình độ pH trong đất: phân hữu cơ chứa nitơ, phospho, lân,phosphorous kali, magie, lưu huỳnh nhưng đặc biệt là các chất được hấp thụ vàođất những gì đã mất đi

- Duy trì độ ẩm ướt cho đất: Phân hữu cơ với6 lần trọng lượng của phân lànước, các chấthữu cơ trong phân khi hòa tan vào đất đã trở thành một miếng xốphút nước rồi luân chuyển nước trong đất để nuôi cây Nếu đất thiếu các chất hữu

cơ sẽ khó thẩm thấu nước từ đó đất sẽ bị đóng màng làm nước bị ứ đọng ở mặttrên khiến bị lụt lội, xói mòn đất

- Tạo môi trường tốt cho các vi khuẩn có lợi cho đất sinh sống: Phân hữu cơ

có khả năng tạo ra các chất bồi dưỡng tốt cho các loại cơ cấu sinh trong đất môitrường sống cho các loại côn trùng và những loại vi sinh chống lại các tuyến trùnglàm hư rễ cây cũng như tiêu diệt các loại côn trùng phá hại đất đai, gây các bệnh tật

- Trung hòa độc tố trong đất trồng: Những nghiên cứu quan trọng gần đâychỉ ra rằng cây phát triển trong đất trồng có bón phân hữu cơ, hấp thụ ít chì, kimloại nặng và chất ô nhiễm của đô thị

- Dự trữ Nitơ: Phân hữu cơ là nhà kho nitơ, vì nó bị ràng buộc trong quátrình phân hủy, nitơ có thể hòa tan trong nước không bị thấm đi hay oxy hóa vàokhông khí trong khoảng thời gian từ 3-6 tháng và phụ thuộc vào nhiều đống phânđược đổ có duy trì như thế nào

2.4 CHẾ PHẨM EMINA

2.4.1 Nguồn gốc chế phẩm EMINA

Công nghệ vi sinh hữu hiệu (Effective Microorganisms) do Giáo sư - Tiến

sĩ Teruo Higa - Trường Đại học Tổng hợp Ruykyus, Okinawa, Nhật Bản sáng tạo

ra và được áp dụng vào thực tiễn vào đầu năm 1980 Giáo sư Teruo Higa đã đưa

ra một công nghệ mới có tính sáng tạo: sử dụng một hỗn hợp vi sinh vật hữu hiệu

để chế tạo chế phẩm có tác dụng đa năng trong việc tăng cường sức khỏe của câytrồngvà xử lí ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nông nghiệp Côngnghệ này đã được áp dụng thành công ở hơn 100 nước trên thế giới Đến nay,công nghệ vi sinh hữu hiệu đã được nhiều nước sử dụng, coi đó là một giải phápcho việc phát triển nông nghiệp bền vững tăng năng suất và chất lượng câytrồngvệ sinh môi trường có hiệu quả

Công nghệ vi sinh vật hữu hiệu được biết đến ở Việt Nam vào những nămthập kỉ 1990 Việc nghiên cứu chế tạo ra chế phẩm có tác dụng tương tự như chếphẩm nhập nội nhưng sử dụng các chủng vi sinh vật được phân lập từ các nguồnvật liệu Việt Nam, có nguồn gốc rõ ràng là hết sức cần thiết Viện Sinh học Nôngnghiệp – ĐH Nông nghiệp Hà Nội với sự giúp đỡ của các chuyên gia vi sinh vậtcủa Đại học Khoa học Tự nhiên đã dày công nghiên cứu và chế tạo thành côngchế phẩm vi sinh vật hữu hiệu tại Việt Nam và đã đặt tên là EMINA

Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EMINA (Effective microorganisms ofInstitute of Agrobiology) là tập hợp các loài vi sinh vật có ích bao gồm các nhóm

vi khuẩn Bacillus, vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn Lactic(Lactobacillus), nấm

men, xạ khuẩn sống cộng sinh trong cùng môi trường Với những nhóm vi sinhvật có mặt trong chế phẩm EMINA, với cơ chế tác động khác nhau nhưng đềutheo hướng làm lệch cân bằng giữa vi sinh vật có ích và vi sinh vật gây hại trongđất, nước, vật nuôi, cây trồng và môi trường Kết quả làm tăng khả năng đồnghóa, sức đề kháng, sự sinh trưởng của vật nuôi và cây trồng cũng như làm tronglành môi trường Có thể điểm qua tác dụng của các nhóm vi sinh vật chính cómặt trong chế phẩm EMINA:

a Nhóm vi khuẩn Lactic:

Vi khuẩn lactic(Lactobacillus) sinh axit lactic và một số chất kháng khuẩn

Bacterioxin có tác dụng tiêu diệt và ức chế các vi sinh vật có hại, gây bệnh

b Nhóm vi khuẩn Bacillus:

Sản sinh ra các enzyme protease và amylase có vai trò tích cực trong việcphân giải các sản phẩm protein, các sản phẩm của sự phân giải như đường, axitamin lại có vai trò dinh dưỡng đối với cây trồng cũng như hệ vi sinh vật có lợi có

mặt trong chế phẩm Vi khuẩn Bacillus còn có khả năng cạnh tranh sinh học,

giảm sự phát triển của Vibrio, vi khuẩn có hại

c Nhóm vi khuẩn quang hợp:

Là nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng, có khả năng sử dụng năng lượngánh sáng để chuyển thành các năng lượng hóa học giúp vi sinh vật có thể tựdưỡng hoàn toàn, không phụ thuộc vào sự cung cấp các chất hữu cơ làm nguồndinh dưỡng Vi khuẩn quang hợp tổng hợp nên các hợp chất có lợi như axit amin,hoocmon sinh trưởng, một số vi khuẩn trong nhóm này có khả năng cố định Nitơ,phân giải lân khó tiêu thành lân dễ tiêu

d Nhóm nấm men:

Thuộc loại nấm, góp phần phân hủy các hợp chất hữu cơ, tổng hợp cácchất kháng sinh, sản sinh nhiều vitamin và axit amin đặc biệt là các axit aminkhông thay thế có vai trò quan trọng cho sinh vật

Các sản phẩm trao đổi của nhóm vi khuẩn này trong chế phẩm sẽ là nguồndinh dưỡng cho nhóm vi sinh vật khác, điều ấy làm cho chúng có thể tồn tạichung trong chế phẩm và có tác dụng tương hỗ khi đưa ra môi trường

2.4.2 Tác dụng chế phẩm EMINA

a Trong trồng trọt