ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH từ NGÀNH NÔNG NGHIỆP lúa nước VIỆT NAM

LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình nghiên cứu, tìm hiểu hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, em nhận hướng dẫn nhiệt tình, chu đáo cô giáo ThS Đinh T, Thúy Hằng Bên cạnh giúp đỡ q báu tồn thể thầy cô giáo, cán làm việc mơn Kỹ thuật Mơi trường, phòng thí nghiệm, Viện Môi trường, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam tận tình giúp đỡ em suốt quãng thời gian em học tập trường, với tương trợ thân tất bạn lớp KMT52 - ĐH Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới tất giúp đỡ quý báu đó! Sinh viên Phạm Thị Xinh MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU BĐKH Biến đổi khí hậu CĐPT Cường độ phát thải ĐBSH Đồng sông Hồng ĐBSCL Đồng sông Cửu Long FAO Tổ chức Nông lương Thế giới HD Hải Dương HUA Đại học Nông nghiệp Hà Nội IPCC Cơ quan Liên phủ Biến đổi Khí hậu KNK Khí nhà kính KP Nghị định thư Kyoto UNFCCC Công ước Khung Liên Hiệp Quốc biến đổi khí hậu DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên Bảng Trang 2.1 Diện tích đât trồng lúa giới giai đoạn 1935-1985 23 2.2 Tóm tắt phát thải đo số nghiên cứu cụ thể 24 khu vực tồn giới 2.3 Diện tích gieo trồng lúa nước 32 2.4 Sản lượng thóc nước 32 2.5 Phát thải khí nhà kính năm 2010 lĩnh vực 36 nông nghiệp lúa nước 2.6 Lượng CH4 phát thải trung bình vụ mùa năm tỉnh 42 đồng sông Hồng 2.7 Lượng CH4 phát thải vụ xuân qua năm thí nghiệm 43 2004 2006 2.8 Cường độ khí CH4 phát thải ruộng lúa vụ xuân vụ mùa 44 2.9 Tốc độ phát thải khí nhà kính CH4 từ canh tác lúa vụ mùa 50 tỉnh ĐBSH năm 2010 2.10 Lượng khí CH4 phát thải trung bình vụ đơng – xn 56 tỉnh ĐBSCL 2.11 Ước tính phát thải khí nhà kính năm 2020 2030 52 lĩnh vực nông nghiệp 3.1 Kết thực mơ hình “1 phải, giảm” vụ Hè Thu 61 năm 2009 An Giang DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên Hình Trang Mơ hình phân tử metan dạng rỗng đặc 14 2.1 Phát thải/hấp thụ khí nhà kính năm 2010 theo lĩnh vực 35 2.2 Phát thải khí nhà kính năm 2010 lĩnh vực nông nghiệp 37 2.3 Bốn giai đoạn phát triển 38 ( Thời kì sinh trưởng sinh dưỡng ) lúa 2.4 Ba giai đoạn tăng trưởng giai đoạn sinh sản 39 (Thời kì sinh trưởng sinh thực) lúa 2.5 Thời kì chín lúa 40 2.6 Sơ đồ vận chuyển khí CH4 ruộng lúa theo đường 41 2.7 Động thái phát thải khí CH4 vụ mùa 2010 46 2.8 Động thái phát thải khí CH4 vụ Xuân 2011 47 2.9 Biểu đồ động thái phát thải CH4 nhiệt độ, Eh, pH 49 đất ngập nước liên tục không liên tục 2.10 Biểu đồ lượng khí CH4 phát thải phụ thuộc vào 50 oxy hóa-khử (Eh) đất suốt q trình sinh trưởng phát triển lúa 2.11 Lượng khí CH4 phát thải q trình canh tác 51 lúa nước phụ thuộc vào oxy hóa - khử đất 3.1 Ruộng lúa áp dụng chương trình “3 giảm, tăng” 62 huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang 3.2 Một số hình ảnh thực theo quy trình (SRI) Nghệ An 65 3.3 Mơ hình nuôi tôm xen lẫn trồng lúa Tiền Giang 66 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, biến đổi khí hậu vấn đề mơi trường nóng bỏng mối quan tâm hàng đầu tồn nhân loại.Trong đó, việc phát thải khí nhà kính từ hoạt động sản xuất nông nghiệp mối lo ngại lớn nhà khoa học Vậy làm để giảm phát thải khí nhà kính đảm bảo tăng gia sản xuất, câu hỏi nhà khoa học nhiều chuyên gia hàng đầu đặt để tìm giải pháp tối ưu cho vấn đề nóng bỏng Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng chịu tác động nặng lề biến đổi khí hậu gây Nguyên nhân chủ yếu phát thải khí nhà kính thơng qua hoạt động người Theo nhà khoa học, nguồn phát thải sản xuất nơng nghiệp chiếm 14%, trồng lúa nước chiếm tỷ trọng lớn, gần 60% lượng phát thải nông nghiệp Nguồn gây phát thải chủ yếu trồng lúa nước lạm dụng phân hóa học, làm tỷ lệ phân thất cao gây nhiễm đất phát thải oxit nitơ (N 2O) Hoạt động tưới tiêu không hợp lý, giữ nước thường xuyên ruộng gây phát thải khí metan (CH 4) đốt phụ phẩm, rơm rạ sau thu hoạch gây phát thải khí carbonic (CO 2) TS Mai Văn Trịnh - Phó Viện trưởng Viện Mơi trường Nơng nghiệp (IAE) cho biết, khí thải CO 2, CH4, N2O thải môi trường từ hoạt động sản xuất nông nghiệp mức cao góp phần vào tượng nóng lên tồn cầu, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nơng nghiệp nói riêng đời sống người nói chung tương lai Trong nguồn phát thải sản xuất nông nghiệp tác nhân lớn tạo khí Nitơ (N2O >60 %), sản xuất lúa gạo tác nhân đóng góp lớn cho vấn đề phát thải khí mêtan (CH4) ước tính đến 15 - 20 % lượng khí mêtan tồn cầu Theo số liệu thống kê cho thấy, gia tăng lượng khí thải CH làm cho tăng cường độ khí nhà kính lên 31,4% Sự nóng lên tồn cầu làm tăng cường độ phát thải khí nhà kính lên 11,8% Dự báo đến năm 2030 lượng khí thải tiếp tục tăng lên gần 30% Với đặc điểm sản xuất nước ta diện tích đất sản xuất nông nghiệp lớn, để nông nghiệp nước phát triển bền vững, thân thiện với mơi trường cần phải có giải pháp giảm phát thải khí nhà kính từ hoạt động sản xuất nơng nghiệp Với lý trên, đề tài luận văn sâu vào nghiên cứu tìm hiểu đánh giá trạng phát thải khí nhà kính để từ đưa giải pháp giảm thiểu phát thải khí CH4 cho vùng canh tác nơng nghiệp nước mà trọng tâm hai đồng lớn đồng sơng Hồng đồng sơng Cửu Long Đồng thời dự báo tải lượng phát thải khí nhà kính CH từ ngành nơng nghiệp lúa nước giai đoạn 2015-2020 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài : nông nghiệp lúa nước Việt Nam vấn đề phát thải khí nhà kính CH4 ngành nơng nghiệp lúa nước - Phạm vi nghiên cứu đề tài: trạng phát thải khí nhà kính vùng nông nghiệp lúa nước Việt Nam Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Đánh giá trạng phát thải khí nhà kính từ ngành nơng nghiệp lúa nước Việt Nam - Dự báo tải lượng phát thải khí nhà kính CH từ ngành nơng nghiệp lúa nước giai đoạn 2015-2020 - Đưa giải pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính CH4 Việt Nam Phương pháp nghiên cứu khoa học - Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập kế thừa chọn lọc sở liệu có liên quan đến ngành nơng nghiệp lúa nước Việt Nam từ nguồn tài liệu (sách vở, giáo trình, internet v.v…) - Phương pháp liệu kê : thống kê liệt kê số liệu theo bảng, sau kiểm kê dự báo phát sinh - Phương pháp tính lượng phát thải dựa vào cách tính theo phương pháp IPCC (Ủy ban biến đổi khí hậu liên phủ) - Phương pháp tổng hợp tài liệu số liệu liên quan đến đề tài, từ tóm tắt chọn lọc vấn đề chủ chốt để hoàn thành đề tài đưa giải pháp phù hợp Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Việc nghiên cứu, tìm hiểu xây dựng sở liệu tạo điều kiện thuận lợi để tính tốn cho giai đoạn - Đề tài tính tốn lượng phát thải khí nhà kính từ ngành nơng nghiệp lúa nước nước ta theo phương pháp IPCC Đây phương pháp có tính khoa học giới cơng nhận áp dụng nhiều quốc gia - Đề tài chứng minh nguồn phát thải khí nhà kính từ hoạt động nông nghiệp lúa nước ngành đóng góp lượng lớn khí nhà kính với ngành kinh tế khác - Kết nghiên cứu để xây dựng đưa giải pháp phù hợp cho vùng canh tác nông nghiệp nước để ngăn ngừa giảm thiểu phát thải khí nhà kính, đảm bảo mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính từ ngành nơng nghiệp lúa nước mà không ảnh hưởng tới suất lúa Bố cục đồ án Ngoài phần mở đầu kết luận , bố cục đồ án gồm có chương Chương 1: Tổng Quan 1.1 Biến đổi khí hậu hiệu ứng nhà kính - Biến đổi khí hậu: khái niệm; tác động BĐKH đến đời sống kinh tế - xã hội Việt Nam - Hiệu ứng nhà kính: + Khái niệm hiệu ứng khí nhà kính + Nguồn gây phát thải khí nhà kính - Khí Mêtan (CH4) 1.2 Các sở pháp lý định hướng chiến lược quốc gia biến đổi khí hậu 1.3 Ngành nông nghiệp lúa nước Việt Nam Chương2: Đánh giá trạng phát thải khí nhà kính CH từ ngành nông nghiệp lúa nước Việt Nam 2.1 Thực trạng nông nghiệp lúa nước giới, Việt Nam phát thải khí nhà kính CH4 từ ngành nơng nghiệp lúa nước 2.2 Các thời kì sinh trưởng - phát triển lúa trình hình thành khí CH4 2.3 Phương pháp tính tốn tải lượng phát thải khí mêtan 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4 hoạt động canh tác lúa nước 2.5 Các số liệu thống kê lượng CH phát thải trung bình theo mùa vụ vùng nông nghiệp lúa nước ĐBSH ĐBSCL 2.6 Dự báo tải lượng phát thải khí nhà kính CH từ ngành nơng nghiệp lúa nước nước ta giai đoạn 2015-2020 2.7 Nhận định tác động tiềm tàng việc gia tăng khí nhà kính CH4 Việt Nam Chương 3: Đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải khí nhà kính cho ngành nông nghiệp trồng lúa nước Việt Nam 3.1 Các giải pháp giảm thiều phát thải khí nhà kính từ ngành nông nghiệp lúa nước Việt Nam 3.2 Đề xuất giải pháp giảm thiểu khác 3.3 Một số ví dụ điển hình giải pháp ứng dụng thử nghiệm cho kết khả thi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Biến đổi khí hậu hiệu ứng khí nhà kính 1.1.1 Biến đổi khí hậu tác động biến đổi khí hậu đến đời sống kinh tế -xã hội Việt Nam 1.1.1.1 Khái niệm: - Theo công ước chung LHQ biến đổi khí hậu “ Biến đổi khí hậu biến đổi môi trường vật lý sinh học gây ảnh hưởng có hại đến thành phần, khả phục hồi sinh sản hệ sinh thái tự nhiên; hoạt động hệ thống kinh tế - xã hội, sức khỏe phúc lợi người ” 1.1.1.2.Tác động biến đổi khí hậu đến đời sống kinh tế -xã hội Việt Nam Biến đổi khí hậu tác động trực tiếp đến đới sống kinh tế - xã hội Việt Nam phải kể đến: - Các lĩnh vực bị ảnh hưởng BĐKH: + Về nông nghiệp, BĐKH làm suất trồng, diện tích trồng trọt, chăn nuôi suy giảm; thay đổi loại trồng truyền thống vùng; sâu hại, dịch bệnh có điều kiện phát triển nóng ẩm nhiều + Đối với lĩnh vực lâm nghiệp, BĐKH làm dịch chuyển loại, giống theo vùng khí hậu, số lồi bị tuyệt chủng… Đối với ngành thủy sản, BĐKH làm khu nuôi trồng, đánh bắt biến đổi giống, loài… Về tài nguyên nước, BĐKH làm cho hạn hán gia tăng số vùng, số nơi khác bị ngập lụt, đồng thời gây nên tượng thay đổi bất thường dòng chảy dòng sơng… Đối với vùng ven biển, BĐKH gây mưa, ngập lụt, hủy hoại hệ sinh thái biển, làm cho người dân phải di cư sang vùng khác để sinh sống + BĐKH gây tác động cơng trình xây dựng dân dụng giao thông vận tải, khu dân cư cơng nghiệp nói chung - Tác động BĐKH sức khỏe người: + BĐKH gây điều kiện nóng ẩm cao làm tăng nguy loại bệnh lan truyền theo muỗi vi khuẩn theo đường nước (sốt rét, sốt xuất huyết, tiêu chảy) Bên cạnh đó, mơi trường khơng khí bị nhiễm gia tăng làm cho bệnh đường hô hấp tăng + BĐKH làm đất, sản xuất lương thực giảm sút gây nguy suy dinh dưỡng, ốm đau… Ngoài ra, BĐKH làm cho tượng thời tiết cực đoan tăng, thiên tai (bão, lũ quét, lụt, hạn hán) gia tăng làm cho số người chết, bị thương, ốm đau, bệnh tật gia tăng… CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ NGÀNH NƠNG NGHIỆP LÚA NƯỚC CỦA VIỆT NAM 3.1 Các giải pháp giảm thiều phát thải khí nhà kính từ ngành nơng nghiệp lúa nước Việt Nam 3.1.1 Các giải pháp canh tác giảm thiểu 3.1.1.1 Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) SRI coi kỹ thuật tiên tiến nhằm tối ưu hóa lợi ích mơi trường để phát triển cấy mạ non, cấy thưa, bón phân đạm tưới nước tiết kiệm Một nội dung quan trọng SRI thay đổi kỹ thuật tưới nước [SRI website] Trong canh tác SRI, lúa phát triển điều kiện không ngập nước liên tục, nước rút hết thời gian vụ kết hợp tưới khô, ướt xen kẽ làm cho đất thống khí Đất chuyển đổi từ điều kiện kị khí sang điều kiện hảo khí Quá trình làm giảm khả sản sinh khí CH 4, làm gia tăng phát thải khí N 2O tùy thuộc vào mức độ sử dụng phân đạm hệ số sử dụng phân đạm Nhân rộng SRI gặp nhiều khó khăn thách thức diện tích canh tác đòi hỏi cao điều kiện tưới tiêu yêu cầu lượng lao động lớn gây nhiều khó khăn cho nơng dân việc chăm sóc, tn thủ quy trình, khả áp dụng máy móc hạn chế lao động nơng nghiệp ngày chuyển dịch lao động sang lĩnh vực phi nông nghiệp (Dobberman, 2004) 3.1.1.2 Ủ yếm khí Chất thải trồng trọt chủ yếu đốt làm ô nhiễm môi trường nguồn phát thải KNK lớn, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng làm thất thoát lượng carbon [Bachman, 2009] Chất thải trồng trọt dư thừa thải trực tiếp môi trường , ảnh hưởng tiêu cực đến hàm lượng đạm có sẵn đất trình phát triển lúa Quá trình để phụ phẩm trồng trọt đồng ruộng đốt gây phát thải KNK Cày vùi rơm rạ nguyên nhân phân hủy hữu yếm khí, dẫn đến phát thải khí CH gây độc tố cho rễ lúa thời vụ canh tác Quản lý tốt chất thải trồng trọt sử dụng làm phân bón hữu qua hình thức ủ yếm khí khơng tránh phát thải mà giảm chi phí ảnh hưởng đốt rơm rạ đến sức khỏe cộng đồng, giảm trình phân hủy hữu hàm lượng dinh dưỡng (mang tổn thất kinh tế) Q trình ủ yếm khí thực hện nhà cánh đồng tùy theo điều kiện nhu cầu hộ dân Ủ nhà kết hợp phân chuồng cho phân hữu tốt đển bón cho trồng Ủ cánh đồng thực cách thu gom rơm rạ vào góc ruộng, hồ chế phẩm với nước phân NPK tưới lên rơm rạ Cứ 1kg chế phẩm trộn lẫn với 1kg phân NPK, hòa tan nước tưới vào rơm rạ rơm rạ cần khoảng -10 cân chế phẩm, tuỳ thuộc vào thời gian nông dân muốn rơm mủn nhanh hay chậm Sau đó, phủ túi ni-lơng bình thường lên đống rơm để giữ nhiệt trát bùn phủ kín mặt ruộng, 20 ngày sau, rơm, rạ phân hủy tạo phân hữu bón cho trồng 3.1.3.Ba giảm, ba tăng 3G3T có hiệu tốt việc giảm phát thải KNK ngày nhiều tỉnh triển khai ứng dụng Áp dụng biện pháp giảm tăng tức là: Giảm lượng giống gieo sạ - Giảm lượng thuốc trừ sâu bệnh - Giảm lượng phân đạm Giải pháp vừa mang lại lợi ích kinh tế lại góp phần bảo vệ mơi trường 3.1.1.4 Sử dụng giống chín sớm (ngắn ngày) Ứng dụng giống lúa ngắn ngày làm cho thời gian lúa trồng mặt ruộng ngắn làm giảm thời gian ngập nước trình sinh trưởng, phát triển trồng làm giảm mức độ phát thải CH đồng ruộng Công tác chọn tạo giống trọng nước ta từ lâu có nhiều thành tựu, rút ngắn thời gian sinh trưởng lúa từ 175 ngày với giống lúa xuân dài ngày xuống 130 ngày vụ xn ngắn hơn, ngày rút ngắn làm giảm ngày phát thải KNK, rút ngắn thời gian sinh trưởng lúa mà tương lai rút ngắn 3.1.1.5 Tăng cường sử dụng phân ammonia sulphate (SA) thay urea Mục tiêu giải pháp giảm tích tụ phân đạm, nguyên nhân gây phát thải khí N2O (NH4)2SO4 đánh giá có khả giảm phát thải N 2O so với sử dụng phân urê, giảm tác hại trồng [Linquist et al, 2012] 3.1.1.6 Sử dụng than sinh học Phế phụ phẩm sau thu hoạch nhiệt phân với nhiệt độ cao điều kiện yếm khí để sản xuất than sinh học có hàm lượng carbon từ 40-50% Than sinh học có hàm lượng carbon cao làm tăng carbon đất, có diện tích bề mặt cao, xốp làm tăng khả giữ nước dinh dưỡng đất, tăng suất trồng Than sinh học có độ phân giải chậm tăng mức độ tích trữ carbon [Dominic et al 2011] 3.1.2 Các giải pháp thay đổi công thức luân canh Các giải pháp thay đổi hình thức luân canh góp phần tích cực vào việc giảm phát thải KNK từ trồng lúa nước mang lại lợi ích kép cho nông nghiệp Các giải pháp thay đổi hình thức ln canh là: + Thay đổi vụ lúa thành vụ lúa + vụ thủy sản + Thay đổi vụ lúa sang ngô - lúa - ngô + Thay đổi vụ lúa sang ngô - đậu tương + Thay đổi vụ lúa sang lúa - đậu tương – ngô Hiện nay, tác động biến đổi khí hậu làm cho lũ khu vực ĐBSCL xảy nhiều hơn, gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp bà giải pháp thay đổi cơng thức ln canh coi hợp lý mang lại nhiều lợi ích khu vực đồng sông Cửu Long 3.2 Đề xuất giải pháp giảm thiểu khác Ngoài giải pháp trên, em xin đề xuất thêm giải pháp khác sau: + Dùng rơm thải bỏ làm nấm rơm: Sau thu hoạch, rơm không nên đốt ngồi ruộng mà người dân đem nhà tiến hành ủ để lấy nấm rơm Đây giải pháp vừa bảo vệ môi trường mà lại đem lại lợi ích kinh tế Mỗi mùa vụ, người nơng dân bận thời gian cấy thu hoạch lúa chín, ngồi thời gian thời gian nông nhàn Giải pháp giúp tạo công ăn việc làm cho người dân thời gian nông nhàn, bổ sung thực phẩm bữa ăn hàng ngày thêm thu nhập cho gia đình + Dùng rơm thải bỏ làm thức ăn cho trâu bò: Với điều kiện tự nhiên ưu nguồn thức ăn lẫn địa hình rộng, người nơng dân thường kết hợp chăn ni trêm gia súc trâu, bò để phát triển kinh tế Nhưng có vấn đề nguồn thức ăn cung cấp cho trâu, bò khơng phải lúc phong phú dễ dàng để chăn thả Rơm sau thu hoạch giữ lại, phơi khơ để tích trữ làm nguồn thức ăn cho trâu bò khoảng thời gian khan cỏ Ngồi ra, rơm làm vật liệu để giữ ấm cho chuồng trại chăn ni, phòng tránh nguy gia súc bị chết mùa lạnh + Dùng rơm thải bỏ tạo mùn bón ăn quả: Rơm, rạ sau thu hoạch đem trải vào vườn ăn để tạo mùn, bổ sung chất dinh dưỡng cho đất Đây phương pháp đơn giản mang lại nhiều lợi ích Rơm trải vườn làm kìm hãm phát triển cỏ dại giúp tiết kiệm thời gian dọn cỏ Quá trình phân hủy tác động vi sinh vật tạo mùn, bổ sung chất dinh dưỡng cho đất để bón cho trồng + Dùng rơm thải bỏ chế biến nguyên liệu ván ép sản xuất đồ nội thất, làm tường ngăn, sử dụng rơm làm nhiên liệu để chạy máy phát điện (Thái Lan, Indonesia quốc gia quan tâm đến việc biến rơm, rạ thành điện năng) Việt Nam, có nghiên cứu để xử lý rơm, rạ, trấu thành Ethanol - nguồn nhiên liệu sinh học thận thiện môi trường thay cho xăng dầu cơng trình nghiên cứu Tiến sỹ Nguyễn Hoàng Dũng - Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh + Dùng tro rơm, rạ làm phụ gia cho sản xuất xi măng hay xử lý nước bị nhiễm sắt cơng trình nghiên cứu học sinh Phùng Thủy Tiên, lớp Hóa K19, Trường THPT chuyên Thái Nguyên đạt giải thi quốc gia "Cải thiện việc sử dụng bảo vệ nguồn nước" lần thứ + Dùng rơm để làm sản phẩm thủ công mĩ nghệ, vật dụng ngày gia đình chổi rơm, mũ rơm… + Bên cạnh giải pháp trên, vấn đề quan trọng khơng thể thiếu cơng tác tuyên truyền, vận động người dân hạn chế đến mức tối đa việc đốt rơm rạ đồng, cày vùi rơm rạ xuống ruộng Khuyến khích bà áp dụng giải pháp đơn giản mang lại hiệu cao kinh tế góp phần bảo vệ môi trường Với việc tham gia thực chế phát triển CDM, Việt Nam thực việc mua bán côta phát thải mang lại lợi ích chung cho bên tham gia 3.3 Một số giải pháp điển hình áp dụng vào thực tế cho kết khả thi 3.3.1 Lợi ích từ mơ hình giảm tăng Năm 2003, mơ hình giảm tăng tiến hành triển khai thí điểm tỉnh An Giang đạt thành tựu lớn Ba giảm có nghĩa là: giảm lượng giống gieo sạ - giảm lượng thuốc trừ sâu bệnh - giảm lượng phân đạm Ba tăng có nghĩa là: tăng suất lúa - tăng chất lượng lúa gạo - tăng hiệu kinh tế Qua năm triển khai chương trình “3 giảm, tăng”, tỉnh An Giang đạt thành tựu đáng kể cấp phát 33.700 bảng so màu lúa 44.500 tài liệu bướm; mở 175 lớp huấn luyện 400 điểm trình diễn; 30.885 nơng dân tham gia chương trình với diện tích 40.247 lúa giống, giảm lượng giống đáng kể; số nơi cá biệt giảm xấp xỉ nửa lượng giống so với tập quán canh tác cũ; đặc biệt giảm phân đạm rõ nét nhất: ÷ 32 kg N/ha vụ Đông xuân; 8,8 ÷ 39 kg N/ha vụ hè thu 5,7 ÷ 26 kg N/ha vụ Thu Đơng Thuốc trừ sâu trung bình giảm lần/vụ; thuốc trừ bệnh giảm lần/vụ Đặc biệt suất khơng sụt giảm mà gia tăng: Trung bình 40 ÷ 800 kg thóc/ha vụ Đơng Xn; 10 – 700 kg/ha vụ Hè Thu; lợi nhuận tăng biến động từ 250.000 ÷ 1.500.000 đ/ha [Nguồn Chi cục BVTV An Giang 2004 trích từ Trần Văn Hai, 2005] Dưới hình ảnh ghi nhận kết chương trình giảm tăng An Giang Hình 3.1: Ruộng lúa áp dụng chương trình “3 giảm, tăng” huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang 3.3.2 Mơ hình phải giảm Chương trình phải giảm chương trình kế thừa nâng cao chương trình giảm - tăng "Một phải năm giảm" , phải nghĩa là: phải sử dụng giống lúa xác nhận Năm giảm có nghĩa là: giảm lượng giống gieo sạ - giảm lượng thuốc BVTV - giảm lượng phân đạm (N) - giảm lượng nước (tiết kiệm nước) - giảm thất thoát sau thu hoạch Hiện nay, thời tiết khí hậu thay đổi nhiều, sản xuất lúa cần nước hạn hán xảy triền miên xăng dầu liên tục tăng giá, việc áp dụng giảm nước vừa đủ đảm bảo hệ thống kênh mương tưới tiêu vừa đủ, khơng bị thất lãng phí nước điều quan trọng việc đảm bảo cho lúa tăng trưởng bình thường Bảng 3.1: Kết thực mơ hình “1 phải, giảm” vụ Hè Thu năm 2009 An Giang Các yếu tố áp dụng Mơ hình Ngồi mơ hình Chênh lệch Giống lúa 125 kg/ha 149,5 kg/ha 24,5 kg/ha Phân bón + Phân đạm 110,6 kg/ha 117,5 kg/ha 6,5 kg/ha + Phân lân 58,0 kg/ha 66,4 kg/ha 8,4 kg/ha + Phân kali 53,3 kg/ha 53,6 kg/ha 0,3 kg/ha Thuốc BVTV + Thuốc sâu 0,9 lần/vụ 3,3 lần/vụ 2,4 lần/vụ + Thuốc bệnh 2,5 lần/vụ 3,8 lần/vụ 1,3 lần/vụ Bơm nước 5,8 lần/vụ 7,8 lần/vụ 2,0 lần/vụ Tỷ lệ đổ ngã 8,5% 20,0 % 11,5 % Năng suất 5,66 /ha 5, 47 /ha 0,19 /ha Lợi nhuận (đ/ha) 11.508.000 7.768.000 3.740.000 [Nguồn Sở Nơng Nghiệp & PTNT An Giang, 2009 trích từ Lưu Hồng Mẫn, 2009] 3.3.3 Thực hệ thống canh tác SRI Năm 2014 có 29 tỉnh ứng dụng SRI (Bắc Kạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Bình Định, Điện Biên, Hà nam, Hà Tĩnh, Hải Dương, Hải Phòng, Hà Nội, Hào Bình, Hưng Yên, Lai Châu, Lạng Sơn, Lào Cai, Nam Định, Nghệ An, Ninh Bình, Phú Thọ, Quảng Bình, Quảng Nam, Sơn La, Thái Bình, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Tuyên Quang, Vĩnh Phúc, Yên Bái) Ngồi ra, số tổ chức phi phủ Quốc tế hỗ trợ cho nông dân nghèo số tỉnh ĐBSCL áp dụng SRI Theo báo cáo Chi cục BVTV, năm 2014 diện tích áp dụng SRI 394,894 (ha) có 12 tỉnh áp dụng SRI lúa gieo thẳng (Thái Bình, Nam Định, Bắc Giang, Tuyên Quang, Hưng Yên, Điện Biên, Lai Châu, Hải Dương, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Bình Định), với diện tích 42,403(ha) (10%) Hệ thống canh tác SRI cho hiệu vượt trội so với phương pháp canh tác truyền thống Áp dụng hệ thống canh tác SRI cho lượng thóc giống giảm từ 70 đến 90% (lúa cấy), giảm 39-65% (gieo thẳng); phân đạm giảm 20 đến 28%, tăng suất bình quân đến 15%, giảm chi phí bảo vệ thực vật 39-62% so với sản xuất truyền thống Lợi nhuận thu ruộng áp dụng nguyên tắc SRI tăng trung bình 15-35% Dưới số hình ảnh việc áp dụng hệ thống canh tác SRI cánh đồng thuộc tỉnh Nghệ An Hình 3.2: Một số hình ảnh thực theo quy trình (SRI) Nghệ An 3.3.4 Thay đổi công thức luân canh hiệu từ giải pháp Luân canh, xen canh mang lại hiệu kinh tế cao cho bà nơng dân mà góp phần giảm đáng kể lượng khí nhà kính phát thải từ hoạt động canh tác lúa nước Mơ hình ln canh, xen canh áp dụng hầu khắp vùng canh tác nông nghiệp lúa nước nước, vài ví dụ điển hình cho giải pháp này: Cụ thể mơ hình ni tơm xen lẫn trồng lúa nước tỉnh Tiền Giang cho lợi ích kép kinh tế mơi trường Hình 3.3: Mơ hình ni tơm xen lẫn trồng lúa Tiền Giang Mơ hình thường áp dụng cho khu vực đồng sông Cửu Long, điều kiện tự nhiên thường xuyên ngập nên thuận lợi để nhân rộng mơ hình canh tác lúa - thủy sản Ngồi ra, mơ hình ln canh trồng đất lúa người dân áp dụng cho hiệu không Điển hình như, vụ xuân năm 2013 tỉnh Đồng Tháp thay trồng lúa người dân chuyển sang trồng đậu tương Có 78 hộ với 40 đất trồng đậu tương Năng suất đậu tương thu hoạch trung bình 2,1 tấn/ha, giá bán 15.000 đồng/kg, lợi nhuận thu bình quân 16,5 triệu đồng/ha Tỷ suất lợi nhuận sản xuất đậu tương 1,07 so với trồng lúa 0,53 Hơn nữa, trồng giống họ đậu khơng phát thải khí mêtan trồng lúa nước, họ đậu giúp cải tạo đất trồng, cho đất trồng màu mỡ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Lượng khí nhà kính CH phát sinh từ hoạt động canh tác lúa nước nước ta chiếm tới 50% lượng khí nhà kính phát sinh từ hoạt động nơng nghiệp Khí nhà kính CH4 phát thải vào mơi trường khơng khí nhờ trình phân giải hợp chất hữu điều kiện yếm khí tham gia vi khuẩn CH Có đường phát thải khí CH4 từ hoạt động trồng lúa nước vào mơi trường là: thơng qua khí khổng lúa, thơng qua q trình khuếch tán thơng qua bọt khí nước Khí CH4 phát sinh nhiều ruộng lúa thời kì lúa đẻ nhánh rộ, thời kì lúa phát triển mạnh thành phần sinh khối dẫn đến việc hình thành hệ thống mao quản, làm gia tăng sản sinh khí mêtan Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới q trình phát thải khí mêtan từ hoạt động canh tác lúa nước Trong đó, yếu tố quan trọng chế độ nước ruộng, việc giữ nước thường xuyên ruộng lúa gây phát thải khí mêtan lớn Ngồi ra, lượng khí mêtan phát thải nhiều hay phụ thuộc vào lượng phân bón cho lúa, đặc tính lý-hóa đất trồng, vào thời gian có mặt lúa ruộng mùa vụ Biến đổi khí hậu nóng lên tồn cầu mối quan tâm hàng đầu toàn nhân loại Thế giới nói chung Việt Nam nói riêng nỗ lực thực giải pháp bảo vệ môi trường, giảm lượng khí nhà kính giảm tác động xấu biến đổi khí hậu nóng lên tồn cầu gây việc giảm khí CH từ hoạt động canh tác lúa nước nằm cố gắng Có nhiều giải pháp làm giảm lượng khí mêtan phát thải từ hoạt động canh tác lúa nước Các giải pháp mang lại lợi ích kép là: Canh tác lúa theo hệ thống canh tác lúa cải tiến SRI, ủ yếm khí phụ phẩm ( rơm, rạ) nông nghiệp sau thu hoạch, thay đổi công thức luân canh, xen canh, cấy giống lúa chín sớm gây phát thải khí mêtan, tận dụng rơm, rạ làm sản phẩm nông nghiệp cho lợi ích kinh tế khác… Kiến nghị Trong suốt trình nghiên cứu tìm hiểu cộng với kiến thức thân thu nhận được, em xin đề xuất sồ kiến nghị sau: + Thứ nhất: Cần mở rộng nghiên cứu lượng khí mêtan phát thải từ hoạt động canh tác lúa nước Các nghiên cứu cần sâu hơn, cụ thể vấn đề tải lượng khí metan phát thải vụ, nhiều năm liên tục biến động Động thái phát thải thay đổi nghiên cứu nhiều giống lúa khác nhau, thời điểm khác ngày… + Thứ hai: Địa hình vùng canh tác lúa nước nước không giống nhau, nên việc áp dụng giải pháp giảm lượng khí mêtan từ trồng lúa cần cụ thể cho vùng canh tác so phù hợp để mang lại hiệu cao + Thứ ba: Để giảm lượng khí mêtan phát thải từ hoạt động canh tác lúa nước, bên cạnh nghiên cứu tìm giải pháp cụ thể vấn đề áp dụng nhân rộng vào thực tế khơng phải đơn giản Cần có sách khuyến khích, hỗ trợ bà nơng dân áp dụng giải pháp vào thực tế cấp giống trồng, vật nuôi, hỗ trợ nguồn vốn, tập huấn kĩ thuật chăm bón, cải tạo đất trồng, xây dựng vùng chun canh trồng vật ni tìm nguồn phân phối lớn cho bà con… TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Mộng Cường, Phạm Văn Khiên, Nguyễn Văn Tỉnh, Nguyễn Trung Quế (1999), Kiểm kê khí nhà kính khu vực nơng nghiệp năm 1994 Báo cáo khoa học hội thảo 2, đánh giá kết kiểm kê khí nhà kính, dự án thơng báo Quốc gia biến đổi khí hậu, Viện khí tượng thuỷ văn Trung ương Lưu Hồng Mẫn (2009), Ứng dụng mơ hình phải giảm tỉnh An Giang, Viện lúa Đồng sông Cửu Long Nhà xuất Tài Nguyên – Môi Trường Bản Đồ Việt Nam (2014), Báo cáo cập nhật hai năm lần, lần thứ Việt Nam cho công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu, Hà Nội 4.Nguyễn Văn Tỉnh (2004), Các nhân tố ảnh hưởng đến phát thải khí metan ruộng lúa Nơng nghiệp Phát triển nông thôn, tr 914 - 915 Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Đức Hùng, Trần Thị Lệ Hà, Nguyễn Thọ Hồng (2012), Tình hình phát thải khí mêtan (CH4) hoạt động canh tác lúa nước khu vực đồng sông Hồng, Khoa Tài nguyên & Môi trường, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Bùi Thị Phương Loan (2013), Tiềm giảm thiểu phát thải khí nhà kính ngành sản xuất lúa nước Việt Nam, Viện Môi trường Nông nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh Achim Dobermann and Thomas Fairhurst (2000), Rice Nutrient Disorders & Nutrient Managemen, Potash & Phosphate Institute (PPI), Potash & Phosphate Institute of Canada (PPIC) and International Rice Research Institute (IRRI) FAO (1954-1988): FAO productione yearbook FAO (Food and Agriculture Organization) Ferry J G (1992), Biochemistry of methanogenesis CRC Cric Rev Biochem Mol Biol 1992, 27473-503 10 Granberg G., Ottosson-Lofvenlus M., Grip H., Sundh I., Nilsson M (2001), Effect of climatic variability from 1980 to 1997 on sumulated methane emisson from a boreal mixed mire in northern Sweden, Global Biogeochem, Cycles, 15, pp 977-991 11 Hargreaves K J., Fowler D, Quantifying the effects of water table and soil temperature on the emisson of methane from peat wetland at the field scale, Atmosph, Environ, 32, 19, pp 3275-3285 12 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (1997) Revised 1996 IPCC Guidelines for National, Greenhouse Gas Inventories, J.T Houghton et al., IPCC/OECD/IEA, Paris, France 13 IPCC (2006), Guideline, Vol 14 IPCC (2006), Guideline, Vol 15 IPCC (2006), Guideline, Vol 16 Jos G.J Olivier, Joost Bakker, SF6 from electrical equipment and other uses, IPCC 17 Le Mer J., Roger P (2001), Production, oxidation, emission and consumption of methane by soil, A review Eur J Soil Biol, 37, pp 25-50 18 Mitra S., Jain M C., Kumar S., Bandyopadhyay S K., Kalra N (1999), Effect of rice cultivars on methane emission Agric Ecosyst Environ, 73, pp 177183 19 Neue H U., Wassmann R., Kludze H K., Bujun W., Lantion R S (1997), Factors and processes controlling methane emissions from rice fields,Nutr Cycl Agroecosyst, 49, pp 111-117 20 Schutz H, Seiler W, Conrad R (1989), Processes involved in formation and emission of methane in rice paddies, Biogeochemistry, 7:33-5 21 SRI website, http://sri.ciifad.cornell.edu/ 22 Tanaka A and Tadano T (1970), Studies on the iron nutrition of the rice plant Part 2, Iron exclusing capacity of the rice roots, Soil Science and Plant Nutrient, 16, pp 185-189 23 Wang Z Y., Xu Y C., Li Z., Guo Y X., Wassmann R., Neue H U., Latin R S., Buendia L V., Ding Y P & Wang Z Z (2000), A four year record of methane emissions from irrigated rice fields in the Beijing region of China Nutri Cycling in Agro, 58 24 Yagi K., Tsuruta H., Minami K (1997), Possible options for mitigating methane emision from rice cultivation, Nutr, Cycl, Agroecosys, 49, pp 213-220 ... giảm phát thải CH vùng trồng lúa nước CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ NGÀNH NƠNG NGHIỆP LÚA NƯỚC VIỆT NAM 2.1 Thực trạng nơng nghiệp lúa nước giới, Việt Nam phát thải khí nhà. .. ngành nông nghiệp lúa nước Việt Nam 2.1 Thực trạng nông nghiệp lúa nước giới, Việt Nam phát thải khí nhà kính CH4 từ ngành nơng nghiệp lúa nước 2.2 Các thời kì sinh trưởng - phát triển lúa q... nhà kính CH4 ngành nông nghiệp lúa nước - Phạm vi nghiên cứu đề tài: trạng phát thải khí nhà kính vùng nông nghiệp lúa nước Việt Nam Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Đánh giá trạng phát thải khí nhà