Việt Nam hiện là một trong những nước sản xuất và xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới IRRI, 2015 với diện tích canh tác lúa hàng năm đạt trên 7,7 triệu ha Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2017. Lúa là cây lương thực chính của Việt Nam, hàng năm tạo ra khoảng 44 triệu tấn lúa, tương đương khoảng 70% tổng sản lượng lương thực Tổng cục Thống kê, 2017; Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2017. Tuy nhiên, canh tác lúa được xem là nguồn phát thải khí nhà kính (KNK) lớn nhất trong ngành sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam với lượng phát thải ước tính là 37,4 triệu tấn CO2 tương đương (CO2tđ), chiếm 58% tổng lượng KNK từ nông nghiệp và 26,1% tổng lượng KNK quốc gia Bộ TNMT, 2014. Bên cạnh nhận thức vai trò quan trọng của sản xuất lúa gạo đối với an ninh lương thực và nền kinh tế quốc dân, các vấn đề về môi trường liên quan đến việc phát thải KNK từ canh tác lúa đã và đang được Chính phủ Việt Nam quan tâm và hiện trở thành một phần quan trọng của Chương trình Mục tiêu Quốc gia Ứng phó với Biến đổi khí hậu. Trên 85% diện tích đất lúa hàng năm ở Việt Nam là đất lúa nướcáp dụng chế độ tưới ngập thường kì, là điều kiện thuận lợi cho phát thải CH4 IAE, 2011. Việt Nam đã đặt mục tiêu giảm 20% lượng khí thải mê tan (CH4) và nitơ ôxít (N2O) từ hoạt động canh tác lúa đến năm 2020 Bộ Nông nghiệp PTNT, 2013. Hiện nay, phát thải KNK trong sản xuất nói chung và trong nông nghiệp nói riêng đã trở thành vấn đề toàn cầu. Lúa nước hiện là một trong những cây lương thực chính của thế giới nhưng phát thải CH4 và N2O từ canh tác lúa nước đang góp phần đáng kể vào quá trình ấm lên toàn cầu Bronson và nnk, 1997. Do vậy, việc xác định mức độ phát thải trong mỗi điều kiện canh tác đặc thù, từ đó thay đổi chế độ canh tác (tưới, bón phân, sử dụng rơm rạ) phù hợp nhằm duy trì năng suất lúa đồng thời đảm bảo giảm thiểu mức thải phát thải KNK Zhang và nnk, 2011 hiện đang được quan tâm nghiên cứu. Nhiều trung tâm, tổ chức khoa học trên thế giới đang tiến hành các nghiên cứu về vấn đề này trên quy mô và phương thức khác nhau. Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (UNFAO), Liên minh toàn cầu nghiên cứu giảm phát thải KNK trong nông nghiệp (GRA) cũng đã thành lập một nhóm chuyên gia (Paddy Rice Research Group) tập trung nghiên cứu về vấn đề này. Khí CH4 là sản phẩm của quá trình phân huỷ kị khí chất hữu cơ bởi vi khuẩn sinh mêtan. Thông thường, môi trường có ôxy đầy đủ, hầu hết các C trong chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ thành sản phẩm cuối cùng là CO2. Tuy nhiên, trong trường hợp không có hoặc thiếu ôxy, quá trình phân hủy chất hữu cơ sẽ không được thực hiện triệt để và C được giải phóng dưới dạng CH4. Trong khi đó, Khí N2O phát thải từ môi trường đất lúa là sản phẩm trung gian và được hình thành từ quá trình nitrat hóa (quá trình ôxy hóa sinh học NH4+ thành NO2 và NO3 trong điều kiện háo khí) và quá trình phản nitrat hóa (là quá trình khử NO3 hoặc NO2 thành khí N2 trong điều kiện yếm khí) và đều được tiến hành bởi các nhóm vi khuẩn trong đất. Quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa xảy ra gần như song song nhau trong đất lúa. Tầng đất có ôxy, nơi xảy ra quá trình nitrat hóa, rất mỏng và NO3 nhanh chóng bị phân tán vào tầng đất yếm khí bên dưới, nơi mà sự khử nitrat xảy ra, biến đổi NO3 thành N2 và N2O. trên thực tế lượng khí CH4 và N2O được tạo ra ở trong đất có thể lớn hơn nhiều so với lượng phát thải thực tế vào khí quyển do có thể bị giữ lại trong đất và tiếp tục chuyển thành các khí khác. Vì vậy, việc lượng hóa chính xác phát thải khí CH4 và N2O từ canh tác lúa khá phức tạp do biến động về điều kiện và phương thức canh tác (bón phân, chế độ tưới…), do sự khác nhau về đặc điểm sinh trưởng trong các giai đoạn khác nhau của cây lúa. Trong khi việc quan trắc, đo đạc phát thải KNK trên đồng ruộng rất tốn kém, thì áp dụng mô hình trong định lượng mức phát thài KNK là giải pháp khả thi đáp ứng cả yêu cầu về kĩ thuật và kinh tế. Mô hình DeNitrificationDeComposition (DNDC), một dạng mô hình sinh địa hóa, là công cụ đang được ứng dụng khá nhiều trong tính toán phát thải KNK từ các hệ sinh thái nông nghiệp. Hầu hết các kết quả cho thấy, mô hình DNDC phù hợp cho nghiên cứu sự phát thải KNK từ các hệ sinh thái nông nghiệp trong đó có lúa nước, mặc dù còn tồn tại sự khác biệt trong một số trường hợp nghiên cứu. Cho đến nay, việc áp dụng mô hình DNDC để ước lượng phát thải CH4, N2O từ các hệ sinh thái nông nghiệp đã dần được quan tâm tại Việt Nam. William Salas (2013) đưa ra đề xuất ý tưởng tích hợp mô hình DNDC trong hệ thống giám sát KNK phát thải từ các vùng canh tác lúa của Việt Nam. Viện Môi trường Nông nghiệp cũng áp dụng DNDC trong tính toán, dự báo lượng phát thải KNK trong một số hoạt động kiểm kê KNK gần đây… Tuy nhiên, do thiếu dữ liệuthông số thực tế để kiểm định và hiệu chỉnh mô hình cho phù hợp với từng đối tượng cây trồng và đặc điểm của vùng cụ thể ở Việt Nam, nên phần lớn các nghiên cứu trên vẫn phải sử dụng các thông số mặc định hay dữ liệu tham khảo để chạy mô hình DNDC. Hiện nay, Việt Nam đã có khá nhiều nghiên cứu về phát thải KNK (đặc biệt là các nghiên cứu trên đồng ruộng) nhưng tập trung chủ yếu tại đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long, hai vùng canh tác lúa chính chiếm trên 70% tổng diện tích lúa của Việt Nam. Các kết quả đã chỉ ra mức độ phát thải và phân bố không gian của các khu vực phát thải CH4, N2O từ các vùng lúa của hai vựa lúa này. Tuy nhiên, các nghiên cứu về phát thải CH4, N2O tại các vùng trồng lúa nhỏ hơn (như lưu vực sông VGTB, một trong những lưu vực sông lớn nhất và vùng lúa trọng điểm ở khu vực Nam Trung Bộ), với các đặc điểm rất khác về điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác… hầu chưa được tiến hành. Bên cạnh đó, mặc dù kỹ thuật, quy trình đo và quan trắc KNK quy mô điểm trong canh tác lúa gần đây đã được cải thiện đáng kể, nhưng những dự báo phát thải KNK trong canh tác lúa quy mô vùng sinh thái hay toàn quốc vẫn còn khá nhiều hạn chế do thiếu phương phápcông cụ tính toán đủ tin cậy và toàn diện. Xuất phát từ những vấn đề lý luận trên cùng với yêu cầu cấp bách về việc lựa chọn, hoàn thiện phương pháp tính toán đủ tin cậy, nhanh chóng, ít chi phí để phục vụ cho nghiên cứu động thái phát thải KNK trong đất lúa ở quy mô điểm, tính toán mức phát thải và phân bố không gian phát thải KNK từ canh tác lúa ở quy mô vùng, đồng thời đưa ra được lựa chọn biện pháp canh tác tối ưu để sản xuất lúa ổn định về năng suất, bền vững về môi trường (giảm phát thải khí nhà kính), nghiên cứu sinh tiến hành đề tài: “Nghiên cứu mô phỏng sự phát thải khí nhà kính (CH4, N2O) trong môi trường đất lúa lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn, tỉnh Quảng Nam”.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH (CH4, N2O) TRONG MƠI TRƯỜNG ĐẤT LÚA LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN, TỈNH QUẢNG NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2018 i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC .iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết nghiên cứu Mục tiêu nội dung nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.2 Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn .5 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Đóng góp luận án: CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Khí nhà kính hiệu ứng ấm lên toàn cầu 1.2 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới Việt Nam .10 1.2.1 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới 10 1.2.2 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp Việt Nam .13 1.3 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa giới Việt Nam .16 1.3.1 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa giới 16 1.3.2 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa Việt Nam .19 1.4 Cơ chế hình thành phát thải khí CH4 N2O môi trường đất lúa ngập nước 25 1.4.1 Cơ chế hình thành giải phóng khí CH4 25 1.4.2 Cơ chế hình thành giải phóng khí N2O 28 1.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4 N2O từ đất lúa 31 1.5.1 Biện pháp canh tác .32 1.5.5 Tính chất đất 35 1.6 Ứng dụng mơ hình hóa tính tốn phát thải KNK từ canh tác lúa .43 ii 1.6.1 Ứng dụng mơ hình hóa tính tốn phát thải KNK từ canh tác lúa giới 43 1.6.2 Ứng dụng mơ hình DNDC ước lượng phát thải KNK từ canh tác lúa Việt Nam .45 1.7 Nhận xét chung rút từ tổng quan nghiên cứu 48 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 50 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .50 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 50 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu .50 2.2 Phương pháp nghiên cứu: 50 2.2.1 Phương pháp thu thập thông tin điều tra nông hộ: 50 2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 52 2.3.3 Phương pháp mơ hình hố 59 2.3.4 Hệ thống thông tin địa lý kĩ thuật đồ 64 2.3.5 Phương pháp kiểm sốt/hạn chế độ khơng chắn mơ hình 67 2.3.6 Phương pháp xử lý thống kê 68 2.4 Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu 68 2.4.1 Địa hình, địa mạo 68 2.4.2 Khí hậu thủy văn .69 2.4.3 Tài nguyên đất .71 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .73 3.1 Đặc điểm canh tác lúa vùng nghiên cứu .73 3.1.1 Hiện trạng sản xuất lúa vùng nghiên cứu .73 3.1.2 Đặc điểm mơi trường đất lúa điểm thí nghiệm .79 3.2 Kiểm định khả áp dụng mô hình DNDC để tính tốn phát thải KNK mơ hình DNDC 86 3.2.1 Phát thải khí CH4 86 3.2.2 Phát thải khí N2O .100 3.2.3 Mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào kết đầu mơ hình 114 3.3 Ứng dụng mơ hình DNDC tính tốn phát thải CH4 N2O quy mô vùng .121 iii 3.3.1 Tính tốn phát thải CH4 N2O quy mơ vùng 121 3.3.2 Bản đồ phát thải CH4 N2O quy mô vùng .129 3.3.3 Bản đồ tổng lượng phát thải CH4, N2O GWP quy mô vùng 136 3.4 Đề xuất hệ số phát thải tính tốn kiểm kê KNK lộ trình áp dụng chế độ tưới tiết kiệm nước cho vùng nghiên cứu 144 3.4.1 Đề xuất hệ số phát thải CH4 sử dụng tính tốn kiểm kê KNK theo phương pháp bậc (Tier 2) cho vùng nghiên cứu .144 3.4.2 Đề xuất lộ trình áp dụng chế độ tưới tiết kiệm cho vùng nghiên cứu 146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .148 Kết luận .148 Kiến nghị .149 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 151 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 3G-3T 1P-5G 1RN 2RN 3RN AP AWD BAU CO2tđ DAP DNDC DOC ĐX EF EFi Eh FAO : : : : : : : : : : : : : GIS GWP HT IFA IPCC : : : : : IRRI KNK LCC NSS RN RMSE SFw SFi SRI SOC/OC Tier Tier Tier TN TTK TPCG UNFCCC : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : giảm-3 tăng phải-5 giảm Rút nước lần vụ Rút nước lần vụ Rút nước lần vụ Active Promotion (Kịch hành động giảm thiểu chủ động) Alternate Wetting - Drying (Tưới ướt khô xen kẽ, tưới nông lộ phơi) Business as Usual (Kịch hành động thông thường) CO2 equivalent (CO2 tương đương - CO2 tđ) DiAmmonium Phosphate (phân bón Đi-Amơn Phốt phát) DeNitrification-DeComposition (Mơ hình sinh địa hóa) Dissolve Organic Carbon (Các-bon hữu hòa tan) Đơng Xn Efficiency Factor (Hệ số hiệu - phân tích thống kê) Emission Factor (Hệ số phát thải khí) Điện ơxy hóa khử Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc) Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) Global Warming Potential (Tiềm gây ấm toàn cầu) Hè Thu International Fertilizer Asociation (Hiệp hội phân bón quốc tế) The Intergovernmental Panel on Climate Change (Ủy ban liên phủ biến đổi khí hậu) International Rice Research Institute (Viện Nghiên cứu lúa quốc tế) Khí nhà kính Leaf Color Chart (Thang so màu lúa) Ngày sau sạ Rút nước Root mean square error (Sai số bình phương trung bình nguyên) Scaling Factor (Hệ số tỷ lệ chế độ tưới) Hê ̣số hiệu (Efficiency Factor/Index) System of Rice Intensification (Hệ thống canh tác lúa cải tiến) Soil Organic Carbon (Các-bon hữu đất) Phương pháp tính tốn kiểm kê khí nhà kính bậc (của IPCC) Phương pháp tính tốn kiểm kê khí nhà kính bậc (của IPCC) Phương pháp tính tốn kiểm kê khí nhà kính bậc (của IPCC) Tưới ngập liên tục Tưới tiết kiệm Thành phần giới United Nations Framework Convention on Climate Change (Công v US EPA : VSV VG-TB WMO : : : ước khung Liên Hiệp Quốc biến đổi khí hậu) United States Environmental Protection Agency (Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) Vi sinh vật Vu Gia-Thu Bồn World Meteorological Organization (Tổ chức khí tượng giới) vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số đặc trưng KNK .8 Bảng 1.2: Giá trị tiềm gây ấm lên tồn cầu (GWP) KNK Bảng 1.3: Dự tính phát thải KNK lĩnh vực nông nghiệp (1000 CO2tđ) 15 Bảng 1.4: Phát thải KNK năm 2013 lĩnh vực nông nghiệp 15 Bảng 1.5: Diện tích canh tác lúa Việt Nam năm 2013 (1000 ha) .19 Bảng 1.6: Diện tích lúa ngập nước thường xuyên ngập gián đoạn năm 2013 20 \Bảng 1.7: Phát thải KNK từ canh tác lúa Việt Nam năm 2013 .21 Bảng 1.8: Các phản ứng khử khoảng giá trị Eh 26 Bảng 1.9: Động thái chất đất theo mức giảm điện 37 Bảng 2.1: Một số thơng tin chung điểm thí nghiệm đồng ruộng 53 Bảng 2.2: Phương pháp lấy mẫu phân tích đất trước thí nghiệm 56 Bảng 2.3: Các tính chất đất sử dụng để tính tốn phát thải tối đa tối thiểu .67 Bảng 3.1: Chuyển đổi lịch canh tác lúa Quảng Nam 76 Bảng 3.2: Lượng phân vô bón cho lúa Quảng Nam (kg/ha) 76 Bảng 3.3: Mức bón phân cho lúa theo khuyến cáo (kg/ha) 77 Bảng 3.4: Các phương thức sử dụng rơm rạ Quảng Nam 78 Bảng 3.5: Lý nông dân chọn giống lúa .79 Bảng 3.6: Một số tính chất đất lúa (tầng 0-20 cm) điểm thí nghiệm 80 Bảng 3.7: Tương quan cường độ phát thải CH4 với Eh pH đất 93 Bảng 3.8: Phân tích thống kê tương quan số liệu phát thải CH4 tính tốn mơ hình với đo đạc từ thí nghiệm đồng ruộng .94 Bảng 3.9: Tổng phát thải CH4 tích lũy theo vụ điểm thí nghiệm 97 Bảng 3.10: Tổng phát thải CH4 theo vụ đo đạc từ thí nghiệm đồng ruộng ước lượng/tính tốn mơ hình (kg CH4/ha/vụ) 99 Bảng 3.11: Tương quan cường độ phát thải N2O với Eh pH đất .107 Bảng 3.12: Phân tích thống kê tương quan số liệu phát thải N2O tính tốn mơ hình với đo đạc từ thí nghiệm đồng ruộng .108 Bảng 3.13: Tổng phát thải N2O tích lũy theo vụ điểm thí nghiệm 111 Bảng 3.14: Tổng phát thải N2O theo vụ đo đạc từ thí nghiệm đồng ruộng ước lượng/tính tốn mơ hình (kg N2O/ha/vụ) 113 Bảng 3.15: Các kịch đánh giá mức độ nhạy cảm yếu tố đầu vào mơ hình áp dụng cho hệ canh tác lúa có tưới .114 vii Bảng 3.16: Tính chất vật lý đất (của nhóm đất trồng lúa) đầu vào mơ hình 122 Bảng 3.17: Tính chất hóa học đất (của nhóm đất trồng lúa) đầu vào mơ hình.122 Bảng 3.18 Các thơng số đầu vào mơ hình sinh khối trồng .123 Bảng 3.19: Mức phát thải CH4 từ canh tác lúa chế độ tưới khác 124 Bảng 3.20: Mức phát thải N2O từ canh tác lúa chế độ tưới khác .125 Bảng 3.21: Mức phát thải CH4 nhóm đất lúa khác 127 Bảng 3.22: Mức phát thải N2O nhóm đất lúa khác 128 Bảng 3.23: Tổng lượng phát thải khí CH4 từ canh tác lúa 136 Bảng 3.24: Tổng lượng phát thải khí N2O từ canh tác lúa 139 Bảng 3.25: Tổng GWP từ canh tác lúa 142 Bảng 3.26: Hệ số phát thải CH4 từ canh tác lúa ngập nước liên tục (khơng bón phân hữu cơ) vùng nghiên cứu .145 Bảng 3.27: Hệ số tỷ lệ cho chế độ tưới tiêu (SFw) áp dụng canh tác lúa ngập nước vùng nghiên cứu 145 Bảng 3.28: Giá trị GWP canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN cho vùng nghiên cứu theo lộ trình thời gian 146 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 N2O từ hoạt động nông nghiệp (năm 2020 so với 1990) 11 Hình 1.2: Mức thải N2O từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (1000-2000) .13 Hình 1.3: Xu phát thải/hấp thụ KNK kỳ kiểm kê .14 Hình 1.4: Cơ cấu phát thải khí nhà kính nơng nghiệp năm 2013 21 Hình 1.5: Cơ chế hình thành phát tán CH4 đất lúa nước 27 Hình 1.6: Các q trình chuyến hóa nitơ đất 29 Hình 1.7: Vòng tuần hồn nitơ đất lúa nước 30 Hình 2.1: Vị trí địa hình điểm thí nghiệm 52 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng điểm thí nghiệm 54 Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng điểm thí nghiệm 54 Hình 2.4: Lịch điều tiết nước bón phân thí nghiệm vụ Đơng Xn 55 Hình 2.5: Lịch điều tiết nước bón phân thí nghiệm vụ Hè Thu 55 Hình 2.6: Cấu trúc mơ hình DNDC 61 Hình 2.7: Trình tự ứng dụng mơ hình DNDC để tính tốn phát thải KNK 64 Hình 2.8: Vị trí khu vực nghiên cứu 69 Hình 2.9: Phân bố lượng mưa tháng năm .70 Hình 3.1: Phân bố đất lúa lưu vực sơng Vu Gia-Thu Bồn .73 Hình 3.2: Biến động diện tích lúa gieo trồng hàng năm (2000-2015) 74 Hình 3.3: Động thái Eh đất thí nghiệm vụ Đơng Xn 82 Hình 3.4: Động thái Eh đất thí nghiệm vụ Hè Thu 82 Hình 3.5: Động thái pH đất thí nghiệm vụ Đơng Xn 83 Hình 3.6: Động thái pH đất thí nghiệm vụ Hè Thu 83 Hình 3.7: Động thái nhiệt độ đất thí nghiệm điểm nghiên cứu 85 Hình 3.8: Động thái nhiệt độ đất thí nghiệm điểm nghiên cứu 85 Hình 3.9 (a, b, c, d): Động thái phát thải CH4 vụ Đơng Xn 90 Hình 3.10 (a, b, c, d): Động thái phát thải CH4 vụ Hè Thu 91 Hình 3.11 (a, b, c, d, e, f, g, h): Tương quan giá trị phát thải CH ước lượng/tính tốn mơ hình đo đạc điểm nghiên cứu 95 Hình 3.12 (a, b, c, d, e, f, g, h): Tương quan giá trị phát thải CH ước lượng/tính tốn mơ hình đo đạc điểm nghiên cứu 96 Hình 3.13 (a, b, c, d): Động thái phát thải N2O vụ Đơng Xn 105 ix Hình 3.14 (a, b, c, d): Động thái phát thải N2O vụ Hè Thu 106 Hình 3.15 (a, b, c, d, e, f, g, h): Tương quan giá trị phát thải N 2O ước lượng/tính tốn mơ hình đo đạc điểm nghiên cứu 109 Hình 3.16 (a, b, c, d, e, f, g, h) Tương quan giá trị phát thải N2O ước lượng/tính tốn mơ hình đo đạc điểm nghiên cứu 110 Hình 3.17: Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến phát thải CH4 .116 Hình 3.18: Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến phát thải N2O .119 Hình 3.19: Bản đồ phát thải CH4 từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới TN 131 Hình 3.20: Bản đồ phát thải CH4 từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN 131 Hình 3.21: Bản đồ phát thải CH4 từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 2RN 132 Hình 3.22: Bản đồ phát thải CH4 từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 3RN 132 Hình 3.23: Bản đồ phát thải N2O từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới TN 134 Hình 3.24: Bản đồ phát thải N2O từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN 134 Hình 3.25: Bản đồ phát thải N2O từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 2RN 135 Hình 3.26: Bản đồ phát thải N2O từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 3RN 135 Hình 3.27: Bản đồ tổng phát thải CH4 (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới TN 137 Hình 3.28: Bản đồ tổng phát thải CH4 (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN 137 Hình 3.29: Bản đồ tổng phát thải N2O (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới TN 140 Hình 3.30: Bản đồ tổng phát thải N2O (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN 140 Hình 3.31: Bản đồ tổng GWP (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới TN 143 Hình 3.32: Bản đồ tổng GWP (theo huyện) từ canh tác lúa áp dụng chế độ tưới 1RN 143 Hình 3.33 (a1, a2, a3, b1, b2, b3): Biểu đồ lộ trình đề xuất áp dụng chế độ tưới tiết kiệm 1RN cho vùng nghiên cứu 147 x Bảng 14: Cường độ phát thải N2O vụ HT (mgN2O/m2/giờ) điểm thí nghiểm Giai đoạn sinh trưởng lúa NSG Điểm 2-MB1 TN 0,015±0,003 0,019±0,005 0,026±0,007 0,023±0,010 0,014±0,005 0,022±0,009 0,026±0,011 0,024±0,008 0,012±0,003 0,016±0,004 0,020±0,005 0,019±0,005 Điểm 2-MB2 TTK 0,015±0,004 0,020±0,006 0,045±0,019 0,022±0,007 0,018±0,005 0,037±0,016 0,029±0,012 0,022±0,010 0,024±0,010 0,013±0,004 0,025±0,009 0,023±0,010 TN 0,012±0,003 0,022±0,007 0,030±0,012 0,022±0,009 0,015±0,004 0,023±0,008 0,020±0,005 0,025±0,008 0,013±0,005 0,017±0,005 0,021±0,006 0,019±0,005 Trước đẻ nhánh 13 Đẻ nhánh 20 Đẻ nhánh 28 Đẻ nhánh 35 Đứng 41 Làm đòng 48 Trỗ bơng 55 Trỗ 62 Ngậm sữa 69 Ngậm sữa 76 Chắc xanh 83 Chín 90 (Ghi chú: Giá trị trung bình (± Độ lệch chuẩn) (NSS: ngày sau sạ; TN:tưới ngập thường xuyên; TTK: Tưới tiết kiệm/tưới ướt khô xen kẽ; MB: Mức phân bón) TTK 0,015±0,003 0,021±0,006 0,051±0,020 0,021±0,006 0,019±0,005 0,034±0,013 0,030±0,013 0,021±0,006 0,027±0,008 0,014±0,003 0,021±0,005 0,023±0,006 Bảng 15: Chú giải số thuật ngữ chuyên ngành Thuật ngữ Tưới khô ướt xen kẽ/tưới nông lộ phơi/Tưới tiết kiệm Chú giải Phương pháp quản lý nước viện lúa quốc tế (IRRI): Cây lúa lúc cần ngập nước; cần bơm nước vào ruộng giữ ngập tối đa 5cm số giai đoạn sinh trưởng lúa Các cánh đồng tưới ngập nước suốt thời gian trồng lúa cạn nước thu hoạch 7-10 ngày Tưới ngập nước thường xuyên Tưới ngập nước gián đoạn Các cánh đồng ngập nước rút nước lần vụ – cạn nước lần giai đoạn tăng trưởng Ngập nước gián đoạn- cạn Các cánh đồng ngập nước rút nước lần nước nhiều lần suốt vụ Tưới chủ động Chủ động điều tiết nước theo yêu cầu nhu cầu hệ thống máy bơm mương tưới/tiêu Tưới nhờ nước trời Phụ thuộc hồn tồn vào nước mưa Hình 1: Phân bố thống kê số liệu phát thải CH4 từ thí nghiệm đồng ruộng Hình 2: Phân bố thống kê số liệu phát thải N2O từ thí nghiệm đồng ruộng Hình 3: Giao diện trang phần mềm ACCESS quản lý liệu điều tra Hình 4: Thơng tin chi tiết liệu điều tra nhập Hình 5: Trích xuất liệu điều tra excel Hình 6: Số liệu phân tích khí phòng thí nghiệm Hình 7: Nhập liệu khí tượng vào mơ hình DNDC Hình 8: File số liệu khí tượng Hình 9: Nhập liệu đất vào mơ hình DNDC Hình 10: Nhập liệu canh tác vào mơ hình DNDC Hình 11: Nhập liệu thời vụ phân bón DNDC Hình 12: Chạy mơ hình Hình 13: Lưu file số liệu đầu vào để chạy mơ hình Hình 14: Nhập liệu đầu vào chế độ vùng Hình 15: Số liệu tính chất đất Hình 16: Dữ liệu quy trình canh tác lúa điểm thí nghiệm phát thải KNK Hình 17: Số liệu tổng hợp/kết đầu từ mơ hình DNDC Hình 18: Số liệu nhiệt độ khơng khí, nhiệt độ đất, mực nước ruộng quan trắc lấy mẫu khí điểm thí nghiệm PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRIỂN KHAI NGHIÊN CỨU Hình 19: Bố trí thí nghiệm thiết bị quan trắc mẫu đo mực nước ruộng Hình 20: Lấy mẫu khí ngồi đồng phân tích khí phòng TN Hình 21: Thu thập thơng tin thơng qua thảo luận nhóm tập trung (FGD PRA) Hình 22: Thu thập thông tin thông qua điều tra nông hộ ... xuất lúa ổn định suất, bền vững môi trường (giảm phát thải khí nhà kính) , nghiên cứu sinh tiến hành đề tài: Nghiên cứu mơ phát thải khí nhà kính (CH 4, N2O) mơi trường đất lúa lưu vực sông Vu Gia. .. thải khí nhà kính nơng nghiệp Việt Nam .13 1.3 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa giới Việt Nam .16 1.3.1 Phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa giới 16 1.3.2 Phát thải khí nhà kính. .. QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Khí nhà kính hiệu ứng ấm lên toàn cầu 1.2 Phát thải khí nhà kính nông nghiệp giới Việt Nam .10 1.2.1 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới 10 1.2.2 Phát thải