đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa ở tỉnh cần thơ

TÓM TẮT Đề tài sử dụng phần mềm DSSAT v 4.7 (Decision Support System for Agrotechnology Tranfer) mô suất lúa tỉnh Cần Thơ với liệu dùng để hiệu chỉnh giai đoạn 2010 – 2014, kết mô sở để tiến hành mô suất lúa với kịch biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu (BĐKH) có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp gia tăng nhiệt độ, tình trạng thay đổi lượng mưa, số nắng,… Do vậy, nghiên cứu ứng dụng mô hình DSSAT nhằm dự báo ảnh hưởng BĐKH đến trình sinh trưởng suất lúa giống lúa IR64 sở kịch RCP4.5 RCP8.5 công bố Bộ Tài nguyên Môi trường vào năm 2016 Kết chạy mơ hình DSSAT cho thấy BĐKH tác động lớn sản xuất lúa Cần Thơ làm giảm suất theo năm Trong vụ đơng xn chịu tác động mạnh vụ Quá trình sinh trưởng lúa gặp nhiều bất lợi vào nửa sau kỉ XXI Đặc biệt, thay đổi diễn với tốc độ cao dần theo kịch bản, vụ Đông Xuân suất so với năm 2013 giảm đáng kể, năm 2030 trung bình giảm khoảng 12.3% với kịch RCP4.5 RCP8.5 Năm 2050 suất giảm 20,1 % với kịch RCP4.5 27% với kịch RCP8.5 Năm 2100 suất giảm so với 2013 23.9% với kịch RCP4.5 44.5% với kịch 8.5 Cũng vụ Đông Xuân, vụ Hè Thu Thu Đơng có mức giảm tăng dẩn theo kịch Kết đánh giá ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ lượng mưa đến suất lúa, nhiên, nhiệt độ lượng mưa, yếu tố khác độ ẩm, số nắng tốc độ gió ảnh hưởng đến suất lúa cần xem xét thêm nghiên cứu sau Từ khóa: Nhiệt độ, lượng mưa, suất lúa, DSSAT, Thành phố Cần Thơ iii ABSTRACT This study use Decision Support System for Agrotechnology Tranfer (DSSAT v4.7) software to simulate rice yield in Can Tho city with date calibration in the period of 2010-2014, simulation results will be the base for simulating rice yield with climate change scenarios Climate change has a great impact on agricultural production due to increased heat regimes, changing rainfall, and hours of sunshine Therefore, the study has applied the DSSAT model to predict the effects of climate on the growth and yield of IR64 rice based on the Ministry of Natural Resiurces abd Environment’s published RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in 2016 The results of running the DSSAT model indicate that climate change will have a huge impact on rice production in Can Tho city, resulting in lower annual yields Moreover, the winter-spring crop is the most affected in three crop The growth and development of rice will be difficult after XXI century In particular, the change takes place at a high rate according the scenarios, the yield of winter-spring crop decreased significantly compared to 2013, the average of 2030 decreased by about 12.3% with both the scenario RCP4.5 and RCP8.5 In 2050 yields decreased by 20.1% with the scenario RCP4.5 and 27% with the scenario RCP8.5 In 2100 rice yields decreased by 23.9% compared to 2013 with the scenario RCP4.5 and 44.5% with the scenario RCP8.5 Like the winter-spring crop, the summer-autumn and autumn-winter crops also experienced a decrease in each scenario The results showed the impacts of temperature and rainfall changes on rice yield, however, besides temperature and rainfall, the impacts from other factors such as humidity, sunshine hours and wind speed on rice yield should be considered in the further research Keywords: Temperature, rainfall, rice yiel, DSSAT, Can Tho City iv TÓM TẮT iii ABSTRACT iv DANH MỤC KÝ HIỆU – TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC HÌNH ẢNH xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu .1 2.1 Mục tiêu tổng quan .1 2.2 Mục tiêu cụ thể Phạm vi đối tượng nghiên cứu 3.1 Phạm vi nghiên cứu 3.2 Đối tượng nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Những đóng góp đề tài .2 Tính khoa học thực tiễn đề tài 6.1 Tính khoa học đề tài .2 6.2 Tính thực tiễn đề tài .3 Cấu trúc đề tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan mơ hình DSSAT 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Đặc điểm DSSAT 1.1.3 Thành phần sở liệu DSSAT 1.1.3.1 Thành phần 1.1.3.2 Cơ sở liệu .6 1.1.4 Ưu khuyết điểm DSSAT 1.2 Tổng quan biến đổi khí hậu .7 1.2.1 Khái niệm, nguyên nhân biến đổi khí hậu v 1.2.2 Tình hình biến đổi khí hậu .8 1.2.3 Tác động biến đổi khí hậu đến lĩnh vực nông nghiệp .9 1.2.3.1 Thế giới .9 1.2.3.2 Việt Nam 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu .11 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 11 1.3.1.1 Vị trí địa lý 11 1.3.1.2 Khí hậu 13 1.3.1.3 Thủy văn 13 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 14 1.3.3 Giới hạn vùng nghiên cứu .14 1.3.4 Lựa chọn kịch BĐKH phục vụ cho nghiên cứu 14 1.3.4.1 Về nhiệt độ 15 1.3.4.2 Về lượng mưa 15 1.3.4.3 Về mực nước biển dâng 16 1.4 Tổng quan lúa yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh trưởng lúa .16 1.4.1 Đặc điểm hình dạng lúa 17 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến suất lúa 18 1.4.2.1 Đất đai .18 1.4.2.2 Nhiệt độ 18 1.4.2.3 Ánh sáng 19 1.4.2.4 Nước 19 1.4.2.5 Mưa 20 1.4.2.6 Giống .20 1.4.2.7 Sơ lược chất dinh dưỡng cần thiết cho lúa 21 1.5 Tổng quan nghiên cứu nước liên quan đến đề tài 24 1.5.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 24 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước 26 1.5.3 Nhận xét chung 27 vi CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .29 2.1 Khung định hướng nghiên cứu 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1 Phương pháp tổng hợp số liệu .30 2.2.2 Phương pháp đánh giá tác động BĐKH 30 2.2.3 Phương pháp tổng quan 31 2.2.3.1 Phương pháp tổng quan tài liệu .31 2.2.3.2 Phương pháp điều tra thu thập thông tin 31 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu .32 2.2.5 Phương pháp mơ hình 32 2.3 Các thông số đầu vào mơ hình 34 2.3.1 Đặc điểm đất đai thổ nhưỡng vùng nghiên cứu .34 2.3.1.1 Đặc điểm đất phèn hoạt động 35 2.3.1.2 Đất phù sa glay huyện Phong Điền, Thới Lai 36 2.3.1.3 Đặc điểm đất phù sa huyện Cờ Đỏ, Vĩnh Thạnh, Ơ Mơn 37 2.3.2 Khí hậu – Thời tiết 39 2.3.3 Phương thức canh tác 39 2.3.3.1 Thời vụ gieo trồng 39 2.3.3.2 Cơ cấu giống 39 2.3.3.3 Chế độ nước 40 2.3.3.4 Phân bón 40 2.3.4 Các nghiệm thức mơ hình 41 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 43 3.1 Kết mô suất lúa huyện tỉnh Cần Thơ theo vụ lúa Đông Xuân, Hè Thu, Thu Đông 43 3.2 Kết mô suất lúa điều kiện thời tiết năm 2030, 2050, 2100 45 3.2.1 Diễn biến suất năm 2030 .47 3.2.1.1 Kịch RCP4.5 .47 3.2.1.2 Kịch RCP8.5 .48 3.2.2 Diễn biến suất năm 2050 .49 vii 3.2.2.1 Kịch RCP4.5 .49 3.2.2.2 Kịch RCP8.5 .50 3.2.3 Diễn biến suất năm 2100 .51 3.2.3.1 Kịch RCP4.5 .51 3.2.3.2 Kịch RCP8.5 .52 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .53 4.1 Kết luận 53 4.2 Kiến nghị 53 4.2.1 Ứng dụng đề tài .53 4.2.2 Hướng phát triến đề tài 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Phụ Lục 57 viii DANH MỤC KÝ HIỆU – TỪ VIẾT TẮT DSSAT BĐKH : Decision Support System for Agrotechnology Tranfer : Biến đổi khí hậu XBUILD : Module Quảng lý canh tác SBUILD : Module đất CEC OC UBND : Cation Exchange Capacity – Khả trao đổi cation : Chất hữu : Uỷ Ban Nhân Dân RCP4.5 RCP8.5 : kịch nồng độ khí nhà kính trung bình thấp : kịch nồng độ khí nhà kính cao ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Trình bày mức tăng nhiệt độ (oC) trung bình năm giai kỷ 21 so với thời kỳ 1986- 2005 theo kịch RCP4.5 RCP8.5 cho tỉnh Cần Thơ 15 Bảng 1.2 Tóm tắt mức thay đổi lượng mưa (%) năm qua thập kỷ so với thời kỳ 1986 - 2005 theo kịch kịch RCP4.5 RCP8.5 cho tỉnh Cần Thơ 16 Bảng 1.3 Mực nước biển dâng (cm) so với thời kỳ 1986 - 2005 16 Bảng 1.4 Nhu cầu nhiệt độ lúa qua thời kỳ sinh trường 18 Bảng 2.1 Tính chất hố lý đất phèn hoạt động nông .35 Bảng 2.2 Mơ tả hình thái phẫu diện đất phù sa glay .36 Bảng 2.3 Tính chất hố lý đất phù sa glay 37 Bảng 2.4 Hình thái phẫu diện đất phù sa có tầng loang lỗ đỏ vàng 38 Bảng 2.5 Tính chất hố lý đất phù sa có tầng loang lỗ đỏ vàng 38 Bảng 2.6 Thời vụ gieo trồng vụ lúa Đông Xuân, Hè Thu Thu Đông năm 2013- 2014 .39 Bảng 2.7 Các nghiệm thức mơ hình 42 Bảng 3.1 Kết tính tốn suất thực tế mô 2010 - 2014 .44 Bảng 3.2 Hệ số tương quan R2 từ năm 2010 -2014 .45 Bảng 3.3 Thơng số mức tăng nhiệt độ trung bình tăng lượng mưa trung bình năm theo kịch BĐKH .45 Bảng 3.4 Kết tính tốn suất lúa giai đoạn 2030-2100 theo kịch BĐKH 46 Bảng 3.5 Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2030 48 Bảng 3.6 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2030 48 Bảng 3.7 Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2050 49 Bảng 3.8 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2050 50 Bảng 3.9 Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2100 51 x Bảng 3.10 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2100 52 Bảng 1: Bảng thể tăng giảm suất theo kg/ha 57 xi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Giao diện làm việc của DSSAT Hình 1.2 Bản đồ hành thành phố Cần Thơ 12 Hình 1.3 Mô hình độ cao số TP Cần Thơ 12 Hình 3.1Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2030 của huyện theo kịch RCP4.5 47 Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2030 của huyện theo kịch RCP4.5 48 Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP4.5 49 Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP8.5 50 Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP4.5 51 Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2100 của huyện theo kịch RCP8.5 52 Hình Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP4.5 58 Hình Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP8.5 58 xii Bảng 3.1 Kết tính tốn suất thực tế mô 2010 - 2014 Vụ Đông Xuân Hè Thu Thu Đông Năm 2010 2011 2012 2013 2014 2010 2011 2012 2013 2014 2010 2011 2012 2013 2014 Cờ Đỏ TT 6878 4485 4527 7156 7289 4958 4875 8277 5322 5522 3969 4214 4268 4483 4476 MP 6847 4432 4561 7152 7540 4841 4969 8267 5316 5450 3982 4210 4262 4460 4528 Phong Điền TT 6722 6541 6626 6460 6468 4269 4206 4593 4647 4406 3827 3972 3940 3956 4077 MP 6705 6537 6444 6435 6394 4234 4231 4552 4652 4253 3823 3894 3934 3953 4181 44 Thới Lai TT 7185 7159 10891 7305 7438 4994 4851 3648 5570 5405 4116 4360 4412 4695 4676 MP 7181 7103 10593 7302 7401 4980 4805 3676 5559 5436 4090 3453 4396 4692 4587 Vĩnh Thạnh TT MP 7303 7316 7252 7266 7405 7450 7451 7439 7506 7443 5255 5228 5287 5203 5393 5275 5243 5241 5312 5209 3914 3917 4187 4241 4276 4314 4409 4415 4543 4651 (TT: Thực tế – MP: Mô Phỏng) Kết hiệu chỉnh mơ hình qua năm trình bày bảng: Bảng 3.2 Hệ số tương quan R2 từ năm 2010 -2014 NĂM R2 2010 0.99936 2011 0.99794 2012 0.99868 2013 0.99994 2014 0.99195 Nhận xét: kết kiểm định kết thực tế mô năm mức 99% Từ kết ta chọn năm 2013 để làm năm sở phục vụ tính tốn suất lúa khu vực nghiên cứu theo kịch BĐKH chúng có độ tin cậy cực cao 3.2 Kết mô suất lúa điều kiện thời tiết năm 2030, 2050, 2100 Có thể thấy trạng BĐKH ảnh hưởng tới Việt Nam ngày rõ rệt Tỉnh Cần Thơ hứng chịu tượng thiên tai như: hạn hán kéo dài, vấn đề nước biển dâng, dẫn đến tượng xâm nhập BĐKH đến nghề trồng lúa tương lai Kịch xây dựng mặn diễn biến ngày mạnh mẽ Quá trình ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngành nông nghiệp tỉnh đặc biệt nghề trồng lúa Vì mà tác giả định thực tính tốn suất lúa xây dựng kịch BĐKH để đánh giá ảnh hưởng kịch RCP4.5 RCP8.5 Bảng 3.3 Thông số mức tăng nhiệt độ trung bình tăng lượng mưa trung bình năm theo kịch BĐKH KỊCH BẢN THƠNG SỐ MỨC TĂNG NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH (OC) MỨC THAY ĐỔI LƯỢNG MƯA (%) MÙA XUÂN HẠ THU ĐÔNG XUÂN HẠ THU ĐÔNG RCP4.5 2030 2050 2100 0.7 1.4 1.9 0.7 1.4 1.9 0.6 1.4 1.8 0.8 1.5 1.8 16 7.6 6.2 3.9 3.8 6.2 10.6 22.5 19 75.3 43.8 92.8 RCP8.5 2030 2050 0.9 1.9 0.9 1.9 0.8 1.9 0.9 2.5 8.6 5.3 13.3 15.4 21 53.6 77.3 2100 3.4 3.4 3.3 3.3 9.1 12.1 30.1 64.5 Kết tính tốn suất lúa theo kịch BĐKH trình bày bảng 3.4 45 Bảng 3.4 Kết tính tốn suất lúa giai đoạn 2030-2100 theo kịch BĐKH Vụ Năm Cờ Đỏ 4.5 2013 8.5 7152 Phong Điền 4.5 8.5 6435 Vĩnh Thạnh Thới Lai 4.5 8.5 4.5 7302 8.5 7439 Đông 2030 6539 6553 5378 5389 6485 6502 6406 6433 Xuân 2050 5863 5376 4799 4347 5578 5064 6098 5468 2100 5789 4260 4718 3094 5503 3892 5457 4538 2013 Hè Thu 5316 4652 5559 5241 2030 4875 4844 4262 4305 5243 5308 4915 4967 2050 4686 4289 4159 4011 5208 4838 4881 4511 2100 4509 3756 3731 2830 4912 4077 4602 3821 2013 4460 3953 4692 4415 Thu 2030 4350 4339 3784 3778 4573 4563 4210 4243 Đông 2050 4308 4109 3763 3472 4535 4308 4168 4114 2100 4275 3438 3533 2467 4360 3312 3998 3383 ( 4.5: kịch RCP4.5 - 8.5: kịch RCP8.5) Dựa theo kết mô suất lúa theo kịch BĐKH cho thấy xu hướng suất vụ lúa đơng xn, hè thu thu đơng có xu hướng giảm Nhưng nhìn chung suất qua năm vụ đông xuân đạt khoảng 3,1 – 6,5 tấn/ha, vụ hè thu đạt từ 3,7 – 5,3 tấn/ha, vụ thu đông đạt từ 2,4 – 4,5 tấn/ha Với kịch nồng độ khí nhà kính trung bình thấp RCP4.5, vụ đơng xn năm 2030 huyện Cờ Đỏ có mức suất cao đạt 6539kg/ha, huyện Thới Lai đạt suất cao 2: vụ hè thu (5243kg/ha) vụ thu đông (4573kg/ha) Năm 2050 ghi nhận mức giảm vụ đơng xn (18%) huyện Cờ Đỏ vụ thu đông (3,4%) so với năm sở Năm 2100, huyện Vĩnh Thạnh giảm suất nhiều so với huyện lại: 1982kg/ha vụ đông xuân 417kg/ha vụ thu đơng, vụ hè thu huyện Phong Điền có mức giảm cao: 921kg/ha Kết kịch nồng độ khí nhà kính cao RCP8.5, ghi nhận suất thu hoạch giảm mạnh ba vụ lúa Trung bình mức giảm vụ đông xuân huyện 3136kg/ha, vụ hè thu 1571kg/ha vụ thu đông 1230kg/ha 46 3.2.1 Diễn biến suất năm 2030 Năm 2030 suất lúa có xu hướng giảm chung hai kịch 3.2.1.1 Kịch RCP4.5 Theo mô kịch RCP4.5 vụ đơng xn giảm khoảng 613 đến 1057 kg/ha, nguy nhân nhiệt độ trung bình tối ưu lúa 20 - 30oC nhiệt độ cao ngày thời kỳ 31,5oC tức vượt ngưỡng tối ưu 1,5oC Năng suất thấp thu hoạch huyện Phong Điền, huyện Cờ Đỏ, Thới Lai, Vĩnh Thạnh có suất tương đương Còn vụ hè thu mức giảm khoảng từ 316 đến 441 kg/ha nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 34,78oC, vượt ngưỡng tối ưu 4,78oC nhiên vụ thu đông nhiệt độ cao tối ưu 30,11oC nhiệt độ trung bình thấp lại mức 24,95oC lượng mưa trung bình tăng so với vụ đơng xn nên làm suy giảm nhẹ suất lúa vụ Lý giải cho việc vụ hè thu nhiệt tới 4oC giảm chưa tới 500 kg/ha, vụ đơng xn q nhiệt 1,5oC lại giảm nhiều, lượng mặt trời trung bình chiếu ngày mùa khác nhau, ta so sánh tăng giảm suất vụ đông xuân, hè thu thu đông năm, kịch với so sánh tăng giảm suất vụ hè thu với vụ đông xuân hay vụ đông xuân với vụ thu đông kg/ha Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2030 huyện theo kịch RCP4.5 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Thới Lai Hè Thu Vĩnh Thạnh Thu Đông Hình 3.1Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2030 của huyện theo kịch RCP4.5 47 Bảng 3.5 Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2030 Đông Xuân Nhiệt độ trung bình cao (oC) 31.5 Hè Thu 34.78 25.04 7.22 Thu Đông 30.11 24.95 10.22 2030 Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 23.43 8.55 3.2.1.2 Kịch RCP8.5 Theo mô kịch RCP8.5 suất gần giảm tương đương với RCP4.5, lý độ chênh lệch nhiệt độ lượng mưa năm 2030 hai kịch có chênh lệch thấp kg/ha Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2030 huyện theo kịch RCP8.5 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Thới Lai Hè Thu Vĩnh Thạnh Thu Đông Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2030 của huyện theo kịch RCP4.5 Bảng 3.6 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2030 Đơng Xn Nhiệt độ trung bình cao (oC) 31.48 Hè Thu 34.78 25.24 5.9 Thu Đông 30.31 25.15 10.58 2030 Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 23.56 7.68 48 3.2.2 Diễn biến suất năm 2050 Năm 2050 suất lúa thu hoạch huyện Cờ Đỏ, Phong Điền Thới Lai Vĩnh Thạnh có xu hướng giảm chung hai kịch 3.2.2.1 Kịch RCP4.5 Theo mô kịch RCP4.5 vụ đơng xn năm 2050 giảm khoảng 1498 kg/ha, giảm nhiều huyện Thới Lai 1724kg/ha Cờ Đỏ 1289kg/ha Nguyên nhân nhiệt độ trung bình tối ưu lúa 20 - 30oC nhiệt độ cao ngày thời kỳ 35,17oC tức vượt ngưỡng tối ưu 5,17oC Còn vụ hè thu giảm trung bình mức 458 kg/ha nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 35,48oC, vượt ngưỡng tối ưu 5,48oC; với vụ thu đông nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 30,89 oC nên làm giảm khoảng gần 200 kg/ha Bảng 3.7 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2050 Đơng Xn Nhiệt độ trung bình cao (oC) 32.05 Hè Thu 35.48 25.74 5.83 Thu Đông 30.89 25.72 10.99 2050 kg/ha Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 24.13 7.22 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2050 huyện theo kịch RCP4.5 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Thới Lai Hè Thu Vĩnh Thạnh Thu Đông Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP4.5 49 3.2.2.2 Kịch RCP8.5 Theo mơ kịch RCP8.5 vụ đơng xuân năm 2050 suất lúa huyện Thới Lai giảm 30,6%, Phong Điền giảm 32,45%, Cờ Đỏ giảm 24,8% Vĩnh Thạnh giảm 26,49% (phần tram giảm tính dựa năm sở) Các vụ hè thu thu đông ghi nhận suất giảm huyện Nguyên nhân nhiệt độ trung bình tối ưu lúa 20 - 30oC nhiệt độ trung bình cao thời kỳ 32,55oC tức vượt ngưỡng tối ưu 2,55oC Còn vụ hè thu nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 35,9oC, vượt ngưỡng tối ưu 5,9oC với vụ thu đông nhiệt độ cao trung bình 31,39oC Bảng 3.8 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2050 Đông Xuân Nhiệt độ trung bình cao (oC) 32.55 Hè Thu 35.9 26.23 6.34 Thu Đông 31.39 26.23 11.17 2050 kg/ha Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 24.62 8.84 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2050 huyện theo kịch RCP8.5 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Thới Lai Hè Thu Vĩnh Thạnh Thu Đông Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP8.5 50 3.2.3 Diễn biến suất năm 2100 Năm 2100 suất lúa có xu hướng giảm chung hai kịch 3.2.3.1 Kịch RCP4.5 Theo mơ kịch RCP4.5 vụ đơng xn năm 2100 suất giảm trung bình khoảng 1715 kg/ha, giảm nhiều Vĩnh Thạnh với mức giảm 1982kg/ha (26.64% so với suất năm sở) Nguyên nhân nhiệt độ cao ngày thời kỳ 35,67oC tức vượt ngưỡng tối ưu 5,6oC Còn vụ hè thu suất giảm trung bình khoảng 700 kg/ha nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 35,98oC, vượt ngưỡng tối ưu 5,9oC với vụ thu đông nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 31.31oC nên huyện Phong Điền Vĩnh Thạnh có mức suất giảm nhiều 420kg/ha 417kg/ha Bảng 3.9 Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP4.5 năm 2100 Đông Xuân Nhiệt độ trung bình cao (oC) 32.41 Hè Thu 35.98 26.24 5.96 Thu Đông 31.31 26.15 10.84 2100 kg/ha Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 24.48 9.58 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2100 huyện theo kịch RCP4.5 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Thới Lai Hè Thu Vĩnh Thạnh Thu Đông Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2050 của huyện theo kịch RCP4.5 51 3.2.3.2 Kịch RCP8.5 Theo mô kịch RCP8.5 vụ đơng xn năm 2100 suất giảm nhiều Thới Lai Phong Điền với mức giảm 3410kg/ha (46% so với suất năm sở) 3341kg/ha (51.9% so với suất năm sở) Nhiệt độ trung bình cao thời kỳ 33.91oC, nhiệt độ trung bình thấp tang nhiều so với năm sở 25.98oC, tức vượt ngưỡng tối ưu lúa 4oC Vụ hè thu suất giảm nhiều huyện Phong Điền 921kg/ha nhiệt độ cao trung bình thời kỳ sinh trưởng đạt 37,48oC, vượt ngưỡng tối ưu 7,48oC; vụ thu đông có mức giảm huyện Cờ Đỏ 22.9%, cao Phong Điền với mức giảm 34,75% ứng với nhiệt độ trung bình cao 32.81oC, lượng mưa trung bình vụ 11.73mm Bảng 3.10 Bảng mơ tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp lượng mưa theo kịch RCP8.5 năm 2100 Đơng Xn Nhiệt độ trung bình cao (oC) 33.91 Hè Thu 37.48 27.74 6.28 Thu Đông 32.81 27.65 11.73 2100 kg/ha Nhiệt độ trung bình thấp (oC) Lượng mưa trung bình (mm) 25.98 8.23 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa năm 2100 huyện theo kịch RCP8.5 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Cờ Đỏ Phong Điền Đông Xuân Hè Thu Thới Lai Thu Đông Vĩnh Thạnh Hình 3.6 Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa năm 2100 của huyện theo kịch RCP8.5 52 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Trong xu chung nước giới, BĐKH tác động lớn ngành nơng nghiệp nói chung ngành trồng lúa nói riêng Sau tiến hành chạy mơ hình DSSAT v4.7 để tinh toán suất lúa với điều kiện BĐKH theo kịch RCP4.5 RCP8.5, nghiên cứu đưa số nhận xét sau: 1.Mô theo kịch BĐKH cho thấy suất lúa huyện tỉnh Cần Thơ có chiều hướng giảm vụ gieo trồng: đông xuân, hè thu, thu đông 2.Năng suất lúa chịu tác động mạnh với kịch nồng độ khí nhà kính cao, điển hình ví dụ huyện Cờ Đỏ suất lúa vụ đơng xn giảm từ 16.2% năm 2030 đến 51.9% năm 2100 Theo kịch BĐKH cho thấy đến năm 2030 suất lúa giảm suất lúa vụ xuân (đông xuân, hè thu) cao vụ mùa (thu đông), đến năm 2050, 2100 chênh lệch suất lúa vụ ngày thu hẹp 4.Quá trình sinh trưởng, phát triển lúa gặp nhiều khó khăn nửa sau kỉ 21, thời gian sinh trưởng lúa bị rút ngắn lại, số bông, hạt lúa giảm nhiệt độ tăng 4.2 Kiến nghị 4.2.1 Ứng dụng đề tài Kết đề tài ứng dụng cho: - Phục vụ cho ngành nông nghiệp: phát triển giống phù hợp với điều kiện khí hậu tương lai luân canh phù hợp trồng - Dự báo ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến suất lúa 4.2.2 Hướng phát triến đề tài Đề tài thực việc đánh giá suất lúa huyện Phong Điền, Cờ Đỏ, Thới Lai Vĩnh Thạnh thuộc tỉnh Cần Thơ Tuy nhiên, hạn chế thời gian số liệu, đề tài thực tổng qua với kịch chung kịch BĐKH Vì vậy, cần tiến hành đánh giá thêm yếu tố khí hậu: nhiệt độ, lượng mưa, lượng xạ… ảnh hưởng đến suất lúa để kết toàn diện 53 Tiếp tục nghiên cứu yếu tố, thành phần dinh dưỡng đất để mơ xác suất lúa, điều chỉnh lượng nước, chế độ bón phân thời gian gieo trồng hợp lý để đạt suất tối ưu 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang Web: http://www.cantho.gov.vn http://gis.vn/gisserver/viewer/hanh-chinh-can-tho.0784.html https://cantho.mgis.vn/ https://www.syngenta.com.vn/ Tiếng Việt Dương Thanh Nhã, Ngô Ngọc Hưng, Lê Văn Phát, Võ Quang Minh Lê Quang Trí (2010) Một số đặc điểm hình thái phẫu diện của đất phèn đồng sơng Cửu Long Tạp chí Khoa học 2010:14 243-249 Đặng Thị Thanh Lê, Nguyễn Kỳ Phùng (2014) Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến suất mía tại huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai Tạp chí Khí tượng thủy văn số 638 tháng 02/2014 Đồn Văn Điếm, Trương Đức Trí, Ngơ Tiền Giang (2010) Dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa hụn Thái Thụy, Tỉnh Thái Bình Tạp chí khoa học phát triển 2010: tập 8, số 6: 975-982 Lê Văn Khoa, Nguyễn Hồng Cung (2011) Đặc tính vật lý đất của vùng canh tác lúa nước trời hụn Long Phú, Tỉnh Sóc Trăng Tạp chí khoa học 2011:18b 284-294 Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, Trần Văn Tỷ, Huỳnh Vương Thu Minh, Văn Phạm Đăng Trí Nguyễn Hiếu Trung (2012) Ứng dụng mô hình CROPWAT đánh giá suất lúa vùng đê bao lửng tỉnh An Giang điều kiện biến đổi của yếu tố khí tượng- thủy văn Tạp chí Khoa học 2012:24a 187-197 Nguyễn Thị Liễu (2017) Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sản x́t nơng nghiệp tỉnh Quảng Nam Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam, học viện Khoa Học Công Nghệ Nguyễn Tiến Dũng, Bùi Văn Trịnh Phan Thuận (2014) Các yếu tố ảnh hưởng đến thu nhập của người dân trồng lúa Cần Thơ Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, phần D: Khoa học Chính trị, Kinh tế Pháp luật: 31 (2014): 117-123 Nguyễn Quốc Duy, Lê Quang Trí, Phạm Thanh Vũ Tơn Thất Lộc (2017) Mơ hình tối ưu cho bố trí đất đai phục vụ canh tác lúa bền vững: Trường hợp nghiên cứu tại huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2): 66-77 55 Trần Văn Hùng, Lê Phước Tồn, Trần Văn Dũng Ngơ Ngọc Hưng (2017) Hình thái tính chất lý, hóa học đất phèn vùng Đồng Tháp Mười Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số chuyên đề: Môi trường Biến đổi khí hậu (2): 1-10 TS Lê Anh Tuấn (2012) Tác động của biến đổi khí hậu lên suất lúa Nhà xuất Nông nghiệp, Đại học Cần thơ Tổng cục thống kê thành phố Cần Thơ Niên giám Thống kê năm 2010 Nhà xuất thống kê Hà Nội Tổng cục thống kê thành phố Cần Thơ Niên giám Thống kê năm 2013 Nhà xuất thống kê Hà Nội Tổng cục thống kê thành phố Cần Thơ Niên giám Thống kê năm 2016 Nhà xuất thống kê Hà Nội Phạm Văn Phượng, Hứa Minh Sang Võ Công Thành (2011) Kết tuyển chọn giống lúa thơm suất cao chất lượng tốt tại tỉnh Hậu Giang vụ Đơng-Xn 20092010 Tạp chí Khoa học 2011:18b 163-172 Phạm Quang Hà (2015) Nghiên cứu dự báo thay đổi suất lúa tác động của biến đổi khí hậu đồng Sơng Cửu Long và đồng Sông Hồng Viện Khoa Học Nông nghiệp Việt Nam: 1180-1184 Phạm Lê Thông ctv (2011) So sánh hiệu kinh tế của vụ lúa hè thu và thu đông Đồng sông Cửu Long Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, số 18a, tr 267 - 276 Tiếng Anh Mukhtar Ahmed, Mustazhar Nasib Akram, Muhammad Asim, Muhammad Aslam, Fayyaz-ul Hassan, Stewart Higgins, Claudio O Stöckle, Gerrit Hoogenboom (2016) Calibration and validation of APSIM-Wheat and CERES-Wheat for spring wheat under rainfed conditions: Models evaluation and application Computers and Electronics in Agriculture 123 (2016) 384 – 40 Pramod K Aggarwal, S Naresh Kumar, Himanshu Pathak Indian Agricultural Research Institute (IARI) (2010) Impacts of climate change on growth and yield of rice and wheat in the Upper Ganga Basin WWF-India,172-B, Lodi Estate, New Delhi 110003 Witsanu Attavanich - lecturer in the Department of Economics, Faculty of Economics, Kasetsart University (2013) The Effect of Climate Change on Thailand’s Agriculture 56 Phụ Lục Bảng 1:Bảng thể tăng giảm suất theo kg/ha Vụ Đông Xuân Hè Thu Thu Đông Năm 2013 2030 2050 2100 2013 2030 2050 2100 2013 2030 2050 2100 Cờ Đỏ Phong Điền Thới Lai Vĩnh Thạnh 4.5 8.5 4.5 8.5 4.5 8.5 4.5 8.5 7152 6435 7302 7439 -613 -599 -1057 -1046 -817 -800 -1033 -1006 -1289 -1776 -1636 -2088 -1724 -2238 -1341 -1971 -1363 -2892 -1717 -3341 -1799 -3410 -1982 -2901 5316 4652 5559 5241 -441 -472 -390 -347 -316 -251 -326 -274 -630 -1027 -493 -641 -351 -721 -360 -730 -807 -1560 -921 -1822 -647 -1482 -639 -1420 4460 3953 4692 4415 -110 -121 -169 -175 -119 -129 -205 -172 -152 -351 -190 -481 -157 -384 -247 -301 -185 -1022 -420 -1486 -332 -1380 -417 -1032 ( 4.5: kịch RCP4.5 - 8.5: kịch RCP8.5) 57 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP4.5 8000 7000 Đông Xuân 6000 Hè Thu 5000 Thu Đông 4000 3000 2000 1000 2013203020502100201320302050210020132030205021002013203020502100 Cờ Đỏ Phong Điền Thới Lai Vĩnh Thạnh Hình Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP4.5 Biểu đồ thể diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP8.5 8000 7000 6000 Đông Xuân 5000 Hè Thu 4000 Thu Đông 3000 2000 1000 2013203020502100201320302050210020132030205021002013203020502100 Cờ Đỏ Phong Điền Thới Lai Vĩnh Thạnh Hình Biểu đồ thể hiện diễn biến suất lúa trung bình quận huyện giai đoạn 2013 - 2100 theo kịch RCP8.5 58 ... hưởng xâm nhập mặn ngập nước biển dâng, chắn tác động đến sản xuất lúa nước nghề trồng lúa (Bộ Tài Nguyên Môi Trường, 2011) Đề tài: Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến suất lúa Tỉnh Cần Thơ ... quan đến trạng sản xuất lúa Cần Thơ - Hiểu đặc tính lúa điều kiện khí hậu ảnh hưởng đến lúa - Nêu biến đổi khí hậu, tượng thời tiết bất thường năm gần tỉnh Cần Thơ - Sử dụng mơ hình DSSAT để mơ suất. .. tố ảnh hưởng đến suất lúa huyện tỉnh Cần Thơ theo hai kịch biến đổi khí hậu: kịch BĐKH trung bình RCP4.5 kịch BĐKH cao RCP8.5 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá trạng sản xuất lúa tỉnh Cần Thơ biện