Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa và bước đầu đề xuất các giải pháp thích ứng cho đồng bằng sông hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN ĐỨC HIẾU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG CHO ĐỒNG BẰNG SƠNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN ĐỨC HIẾU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN SẢN XUẤT LÚA VÀ BƯỚC ĐẦU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG CHO ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mà SỐ: 60.44.03.01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS PHẠM QUANG HÀ HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Đức Hiếu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Lời xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Quang Hà, người trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo suốt trình nghiên cứu thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo, cô giáo Khoa Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam dành nhiều tâm huyết để truyền đạt kiến thức quí báu chuyên ngành khoa học môi trường cho Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể cán bộ, chuyên viên Phòng Khoa học Hợp tác quốc tế, Viện Môi trường Nông nghiệp, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hải Dương, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Thái Bình tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình khảo sát, thu thập xử lý số liệu, tài liệu liên quan để xây dựng luận văn Cuối muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè tơi, người ln động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập rèn luyện Học viện Nông nghiệp Việt Nam Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Đức Hiếu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Yêu cầu đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan sản xuất lúa vùng ĐBSH 1.1.1 Điều kiện tự nhiên .3 1.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 1.1.3 Tình hình sản xuất lúa vùng ĐBSH 1.2 Tổng quan BĐKH 10 1.2.1 Đặc điểm BĐKH .10 1.2.2 Nguyên nhân gây BĐKH .11 1.2.3 Khái quát BĐKH Việt Nam .16 1.3 Tổng quan nghiên cứu tác động BĐKH vùng ĐBSH .22 1.3.1 Tổng quan phần mềm DSSAT 22 1.3.2 Chỉ số tổn thương BĐKH sản xuất nông nghiệp trồng chủ lực vùng ĐBSH 23 1.3.3 Dự báo suất, sản lượng lúa vùng ĐBSH theo kịch BĐKH đến năm 2050 25 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .29 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu .29 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 29 2.2 Nội dung nghiên cứu 29 2.3 Phương pháp nghiên cứu 29 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .29 2.3.2 Phương pháp điều tra vấn hộ gia đình 29 2.3.3 Phương pháp phân tích số liệu excel 30 2.3.4 Phương pháp tính số tổn thương .30 2.3.5 Phương pháp dự báo 32 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Hiện trạng sản xuất lúa vùng ĐBSH 34 3.1.1 Diện tích trồng lúa vùng ĐBSH .34 3.1.2 Năng suất trồng lúa vùng ĐBSH 36 3.1.3 Sản lượng lúa vùng ĐBSH 38 3.2 Tác động BĐKH đến lúa sản xuất lúa vùng ĐBSH 39 3.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ hạn hán đến sản xuất lúa ĐBSH 39 3.2.2 Ảnh hưởng lượng mưa đến sản xuất lúa ĐBSH 41 3.2.3 Ảnh hưởng điều kiện thời tiết cực đoan khác đến sản xuất lúa ĐBSH 42 3.2.4 Ảnh hưởng BĐKH đến lúa 45 3.3 Đánh giá mức độ tổn thương BĐKH đến lúa tỉnh Thái Bình Hải Dương .50 3.3.1 Tổng quan tỉnh Thái Bình Hải Dương 50 3.3.2 Kết điều tra vấn 52 3.3.3 Cơ sở liệu tính số dễ bị tổn thương lúa tỉnh Thái Bình Hải Dương .53 3.3.4 Các yếu tố định đến số dễ bị tổn thương lúa tỉnh Thái Bình Hải Dương 53 3.3.5 Kết 56 3.4 Dự báo suất lúa theo kịch BĐKH đến năm 2050 tỉnh Thái Bình Hải Dương 57 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 3.4.1 Chạy mơ hình 57 3.4.2 Kết 64 3.5 Đề xuất biện pháp đảm bảo sản xuất lúa vùng ĐBSH 72 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .73 Kết luận 73 Kiến nghị .73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu ĐBSCL Đồng sơng Cửu Long ĐBSH Đồng sông Hồng FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations GDP Gross Domestic Product HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất IASVN Institute of Agriculture Science for Southern Viet Nam IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change KHKT Khoa học kỹ thuật KNK Khí nhà kính NASA National Aeronautics and Space Administration NN & PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn TN&MT Tài nguyên Môi trường PTNT Phát triển nông thôn UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Diện tích, dân số mật độ dân số năm 2013 phân theo vùng Bảng 1.2 Số lượng giống trồng công nhận giai đoạn 19772013 10 Bảng 1.3 Mức tăng nhiệt độ mức thay đổi lượng mưa 50 năm qua vùng khí hậu Việt Nam 18 Bảng 1.4 Mực nước biển dâng theo kịch phát thải thấp (cm) 20 Bảng 1.5 Mực nước biển dâng theo kịch phát thải trung bình (cm) 21 Bảng 1.6 Mực nước biển dâng theo kịch phát thải cao (cm) 22 Bảng 1.7 So sánh suất lúa xuân - ĐBSH kịch BĐKH với suất năm tham chiếu (2012) (tấn/ha) 25 Bảng 1.8 So sánh suất lúa mùa - ĐBSH kịch BĐKH với suất năm tham chiếu (tấn/ha) 27 Bảng 3.1 Diễn biến diện tích trồng lúa vùng ĐBSH (nghìn ha) 35 Bảng 3.2 Diện tích trồng lúa vùng nước 35 Bảng 3.3 Năng suất trồng lúa vùng ĐBSH (tạ/ha) 36 Bảng 3.4 Năng suất trồng lúa vùng nước (tạ/ha) 37 Bảng 3.5 Sản lượng trồng lúa vùng ĐBSH (nghìn tấn) 38 Bảng 3.6 Sản lượng trồng lúa ĐBSH 2013 so với nước (nghìn tấn) 39 Bảng 3.7 Diện tích lúa có số hạn hán cao vùng ĐBSH năm 2012 ( ha) 41 Bảng 3.8 Thiệt hại lúa lũ lụt – ngập úng tỉnh 42 ĐBSH 2004 2008 42 Bảng 3.9 Diện tích lúa vụ xuân 2012 bị ảnh hưởng sâu bệnh ĐBSH 44 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii Năng suất tiềm năng: Năng suất tham chiếu mơ hình canh tác tiềm vụ mùa tỉnh Hải Dương năm 2014 9,40 tấn/ha Bảng 3.26 Năng suất tiềm lúa mùa tỉnh Hải Dương theo kịch BĐKH (tấn/ha) N Kị ch 9 8 Đối với canh tác tiềm năng: Năng suất lúa mùa tỉnh Hải Dương giảm nhiều kịch A2 vào năm 2050 0,71 tấn/ha, giảm vào năm 2020 theo kịch B1 0,18 tấn/ha Hình 3.8 Năng suất tiềm lúa mùa tỉnh Hải Dương theo kịch BĐKH (tấn/ha) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 71 3.5 Đề xuất biện pháp đảm bảo sản xuất lúa vùng ĐBSH - Cần nghiên cứu phát triển giống lúa phù hợp với vùng để giảm bớt tập trung lệ thuộc vào số giống nhập nội có chất lượng thấp khả chống chịu - Hoàn thiện quy trình canh tác đặc thù cho giống lúa điều kiện sinh thái sở ứng dụng kỹ thuật canh tác tân tiến, tiết kiệm đầu vào, đặc biệt tiết kiệm nước tưới cho vùng canh tác lúa có nguy khơ hạn - Chuyển dịch cấu mùa vụ giống lúa hợp lý để né tránh thiên tai tượng thời tiết cực đoan, giảm tổn thất trực tiếp tác động thiên tai sản xuất lúa ĐBSH - Cần rà soát lại số đưa vào đánh giá tổn thương lúa để xác định giá trị tổn thương thực tế canh tác lúa ĐBSH, sở dự báo thay đổi suất sát với thực tế xác định mức đầu tư phân bón phù hợp nâng cao hiệu sản xuất lúa ĐBSH - Cần tiếp tục nghiên cứu đánh giá dự báo xu hướng thay đổi công nghệ, hiệu cơng nghệ chọn tạo giống lúa để có giải pháp phù hợp nhằm hạn chế tối thiểu tác động tiêu cực biến đổi khí hậu đến thay đổi suất tiềm thực tế sản xuất lúa vùng ĐBSH Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 72 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Hiện trạng diện tích, suất sản lượng trồng lúa vùng ĐBSH cho thấy vùng có vai trò lớn việc cung cấp lương thực cho vùng, cho nước xuất Đồng thời vùng có suất trồng lúa cao nước biết áp dụng kỹ thuật tiên tiến cho suất cao hạn chế bớt tác động BĐKH đến sản xuất lúa Tuy nhiên cần biện pháp khắc phục tác động BĐKH đầu tư hợp lý để tăng sản lượng lúa nâng cao suất cao Vùng ĐBSH chịu nhiều tác động BĐKH nhiệt độ, hạn hán, mưa, rét, dịch bệnh … ảnh hưởng lớn đến diện tích trồng lúa suất Cần có biện pháp phòng ngừa từ xa biện pháp hạn chế tác động BĐKH đảm bảo suất sản lượng trồng lúa vùng ĐBSH Chỉ số dễ bị tổn thương sản xuất lúa tỉnh Thái Bình Hải Dương mức cao so với tỉnh khác vùng ĐBSH (chỉ Hà Nội) Năng suất lúa tiềm suất thơng thường tỉnh Thái Bình tỉnh Hải Dương giảm tất vụ kịch (nhiều kịch A2 năm 2050 kịch B1 năm 2020 Vậy BĐKH tác động đến sản xuất lúa tỉnh Thái Bình tỉnh Hải Dương theo tất kịch Bộ TN & MT, đặc biệt kịch BĐKH cao tác động mạnh Kiến nghị Vùng ĐBSH năm gần suất tăng diện tích trồng lúa giảm dần cần tận dụng tối đa diện tích trồng lúa có sách, chế độ phù hợp đảm bảo sản lượng vùng Xây dựng sách cải tiến giống kỹ thuật canh tác lúa đặc biệt lúa xuân để giảm nhẹ tác động BĐKH đến suất sản lượng Chọn tạo giống lúa có khả chống chịu cao, tiềm năng suất lớn thích hợp với điều kiện thời tiết cực đoan Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nơng nghiệp Page 73 Đối với tỉnh Thái Bình Hải Dương hai tỉnh có diện tích trồng lúa lớn chịu nhiều ảnh hưởng BĐKH cần có biện pháp giảm nhẹ mức độ tổn thương cách phân vùng khu vực trồng lúa, khu vực thị hóa; hạn chế tác động q trình thị hóa – cơng nghiệp hóa đến thời tiết, khí hậu Dựa vào kết dự báo suất lúa theo kịch BĐKH tỉnh Thái Bình Hải Dương cần có biện pháp điều chỉnh thích hợp yếu tố ảnh hưởng đến suất lúa phân bón, đất, giống, mật độ cấy … cho đảm bảo suất lúa vào năm 2020, 2030, 2040, 2050 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bách khoa toàn thư mở wikipedia (2014) Biến đổi khí hậu Bộ NN & PTNT (2014) Kỹ thuật trồng thâm canh lúa sản xuất sử dụng phân bón hữu cho lúa Bộ NN PTNT (2014) Thông tin nông nghiệp Bộ TN & MT (2011) Kịch BĐKH 2011 Bộ TN & MT (2014) Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Bộ TN & MT (2014) Thông tin biến đổi khí hậu Đinh Vũ Thanh (2012) Tác động biến đổi khí hậu đến lĩnh vực nơng nghiệp giải pháp ứng phó NXB Nơng nghiệp Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể Đinh Vũ Thanh (2014) Biến đổi khí hậu trồng trọt NXB Nơng nghiệp Ngân hàng giới (2007) Tác động mực nước biển dâng cao đến nước phát triển Hà Nội, Việt Nam Ngân hàng giới Việt nam 10 Nguyễn Văn Hoan (2006) Cẩm nang lúa NXB Lao động 11 Niêm giám thống kê (2014) Số liệu thống kê nông nghiệp năm 2014 12 Phạm Quang Hà (2013) Nghiên cứu đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến sản xuất số trồng chủ lực (lúa, ngơ, đậu tương, mía) đồng sông Cửu Long đồng sông Hồng Viện Môi trường Nơng nghiệp 13 Phòng trồng trọt Sở Nơng nghiệp & PTNT Hà Nội, Thái Bình, Hải Dương, Nam Định (2014) Thơng tin nơng nghiệp 14 Trần Thục (2014) Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội Viện Khoa học khí tượng thủy văn Mơi trường 15 Sở NN & PTNT Hà Nội, Thái Bình, Hải Dương, Nam Định (2014) Số liệu thống kế nông nghiệp 16 Tổng cục thống kê (2014) Số liệu thống kê nông nghiệp 2014 17 Trang tin biến đổi khí hậu (2014) Thơng tin điều kiện kinh tế - xã hội Vùng đồng sông Hồng Bộ Thông tin Truyền thông 18 Trang tin biến đổi khí hậu (2014) Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên Vùng đồng sông Hồng Bộ Thông tin Truyền thông 19 Trang tin nông thôn Việt Nam (2014) Thông tin đồng Sông Hồng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 75 20 Nguyễn Văn Cường (2012) Tổng quan biến đổi khí hậu tác động chúng đến hoạt động người Viện nghiên cứu Đào tạo Phát triển công nghệ Huế 21 Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản (2014) Tài nguyên khoáng sản vùng đồng sơng Hồng 22 Viện Khoa học Khí tượng thủy văn Mơi trường (2014) Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội Tài liệu tiếng nước Food of Agriculture Organization of the United Nations (2014) Vietnam (http://www.fao.org/countryprofiles/index/en/?iso3=VNM) Glossary (2014) “Glossary – Climate Change” Education Center – Arctic Climatology and Meteorology NSIDC National Snow and Ice Data Center Houghton, John Theodore b (2001) “Appendix I – Glossary” Climate change 2001: the scientific basis: contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge, UK: Cambridge University Press ISBN 0-52180767-0 National Aeronautics and Space Administration (2014) Climate change 2014 Intergovernmental Panel on Climate Change (2014) Climate change 2014 United Nations Framework Convention on Climate Change (1992) Status of Ratification of the Convention Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 76 PHT,J LT,JC Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 77 B� Nong nghi�p vi\ Phat trien neng thOn Ngay /hang nc/m HQc vlfn N6ng nghlfp Vlft Nam PHIEU DitU TRA £JJ tai: Danh gia tac t/9ng cua BfJKH tJJn san xudt lua va bwc adu tJJ xudt cac giai phap thlch ung cho t/6ng bdng song H6ng HQc vien: Nguy�n Due Hieu Lop: KHMTK22B Mii hoc vien: 22140147 I TH6NG TIN CHUNG I I:IQ vi\ ten: � z �.l.,n Q1,1�� r.f.)Er.\j,,Gs Thon: ':t� C£t X!i: Huyen: -l.i-.Cc-.rn;,1 U'· Tlnh: Trinh d� v!in h6a: ••••••••••••• � Ngh! nghi�p chlnh: lr.m TOng thu nh$p: , i: lr,t 1,A°11:•:.:1:L0 •••••••••••• 7t ' ).2-/ il TOng s6 nhftn khftu: Gioi tlnh: NM-:\ v.i.fr._:i • ra.v.o.a o.o.o aJ ni.m II.HI¢N T�NG SA.N XUAT LUA ' I' � *iK':l 4r, I GiOng: Dien tlch: !;5,,J)".n ? z., l- ta thol vu: v 11 f.-i.i.ar.i Lo11i d&t Ngay Ngay Ngay gieo cay hoa V11 • • •.• •.•••• Ngay thu hoach Lf / 1- 1��0/1 10- 1a1, JI Ngay Ngay Ngay gieo cay hoa l6( 'if U-1-:, � fi/10 Ngay thu hoach ,/CJ· AS/11 III TAC D(>NG CUA BDKH D£N SAN XUAT LUA (trong vong 30 nAm tra ltli) Theo t>ng (ba) thl thoi ti�t nhtrng nam gdn d4y c6 S\? thay dOi kheng? CP .• N�u c6 hily mt> ta C\I the: a Nhiet d¢: i , , 1v r J ' o l s::'M',\1' \ L \lf.'I,', •• ,I, •• V,lnc - " ;.,::i,