Biến đổi lượng mưa và thích ứng của người nông dân thông qua các biện pháp quản lý nước mưa vùng đồi núi tỉnh an giang trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Những thách thức trong thích ứng với biến đổi khí hậu vùng sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa .... Mô tả và đánh giá các hoạt động thích ứng của người nông dân thông qua sử dụng và qu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

TRẦN XUÂN LONG

BIẾN ĐỔI LƯỢNG MƯA VÀ THÍCH ỨNG CỦA NGƯỜI NÔNG DÂN THÔNG QUA CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NƯỚC MƯA VÙNG ĐỒI NÚI

TỈNH AN GIANG TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH

TRẦN XUÂN LONG

BIẾN ĐỔI LƯỢNG MƯA VÀ THÍCH ỨNG CỦA NGƯỜI NÔNG DÂN THÔNG QUA CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NƯỚC MƯA VÙNG ĐỒI NÚI

TỈNH AN GIANG TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Lê Anh Tuấn

TS Nguyễn Văn Kiền

HÀ NỘI – 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Anh Tuấn và TS Nguyễn Văn Kiền, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kỳ một công trình khoa học nào khác

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Hà Nội, ngày 08 tháng 3 năm 2018

Tác giả

Trần Xuân Long

ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Lê Anh Tuấn - Viện Nghiên cứu Biến đổi khí hậu, Trường Đại học Cần Thơ và TS Nguyễn Văn Kiền – Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông thôn, Trường Đại học

An Giang, những người đã tận tình định hướng, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ nhiệt tình của UBND xã Núi Tô, UBND huyện Tri Tôn trong quá trình thu thập số liệu tại địa phương Xin cám ơn em Néang Sray Manh, trường Trung cấp nghề dân tộc Nội trú tỉnh An Giang đã hỗ trợ phiên dịch tiếng Khmer trong suốt quá trình thu thập thông tin thực địa

Cuối cùng, tôi xin được chân thành cảm ơn gia đình, các thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp, những người luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình học tập

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành tốt nhất có thể, song tôi nhận thức được rằng luận văn vẫn còn những thiếu sót và hạn chế Do đó, tôi rất mong sẽ nhận được các đóng góp ý kiến và hướng dẫn của các quý thầy cô để hoàn thiện luận văn tốt hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 08 tháng 03 năm 2018

Tác giả

Trần Xuân Long

iii

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 viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

1.1 Biến đổi khí hậu tại Việt Nam 6

1.2 Tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam 8

1.3 Mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và biến đổi lượng mưa 10

1.4 Biến đổi khí hậu, nguồn nước và sản xuất nông nghiệp 11

1.5 Thu và quản lý nước mưa 12

1.6 Vai trò thu và quản lý nước mưa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa 15 1.7 Vai trò của thu nước mưa trong thích ứng với biến đổi khí hậu 16

1.8 Những thách thức về sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu 17

1.9 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh An Giang 18

1.10 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Tri Tôn 19

1.11 Đặc điểm xã Núi Tô 21

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Phương pháp tiếp cận 22

2.2 Địa điểm nghiên cứu 24

iv

2.3 Phương pháp nghiên cứu 25

2.4.1 Thu thập số liệu thứ cấp 26

2.4.2 Thu thập số liệu sơ cấp 27

2.5 Phân tích dữ liệu 27

2.5.1 Phân tích các đặc trưng tổng lượng mưa và số ngày mưa 27

2.5.2 Phân tích ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa 28

2.5.3 Phân tích xu thế biến đổi lượng mưa 29

2.7.4 Phân tích xu thế biến đổi của hạn hán 30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 Phân tích các đặc điểm lượng mưa năm và mùa 32

3.2 Phân tích các đặc điểm lượng mưa tháng 33

3.3 Đặc điểm ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa 34

3.4 Phân tích xu thế biến đổi lượng mưa 35

3.4.1 Xu thế biến đổi lượng mưa và số ngày mưa năm 35

3.4.2 Xu thế biến đổi lượng mưa và số ngày mưa mùa khô và mùa mưa 37

3.4.3 Xu thế biến đổi lượng mưa tháng 40

3.4.4 Xu thế biến đổi ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa 41

3.5 Xu thế biến đổi hạn hán 43

3.6 Hệ thống canh tác và sử dụng đất 46

3.7 Những tác động của biến đổi lượng mưa và hạn hán 47

3.8 Hoạt động thích ứng với biến đổi lượng mưa và hạn hán thông qua quản lý nước mưa 50

3.8.1 Kỹ thuật làm đất canh tác tăng khả năng hấp thụ nước của cây trồng 51

3.8.2 Thiết kết đồng ruộng và sử dụng hồ chứa 52

v

3.8.3 Đa dạng và thay đổi giống cây trồng 54

3.9 Các chương trình hỗ trợ thích ứng của địa phương 56

3.10 Những trở ngại trong thích ứng của nông hộ và cộng đồng 57

3.11 Những thách thức trong thích ứng với biến đổi khí hậu vùng sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa 58

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 61

1 Kết luận 61

2 Khuyến nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC PL - 1

vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐKH Biến đổi khí hậu

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc

(Food and Agriculture Organization of the United Nations) GDP Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product)

IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

(Intergovernmental Panel on Climate Change)

NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

RCP Kịch bản nồng độ khí nhà kính đặc trưng

(Representative Concentration Pathways) SPI Chỉ số lượng mưa chuẩn hóa (Standardized Precipitation Index)

UN Liên Hợp Quốc (United Nations)

UNDP Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc

(United Nations Development Programme) USD Đô la Mỹ (United States Dollar)

vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Phân cấp hạn theo chỉ số SPI 31

Bảng 3.1 Đặc điểm lƣợng mƣa và số ngày mƣa năm và mùa tại huyện Tri Tôn 32

Bảng 3.2 Mô tả các đặc điểm của lƣợng mƣa tháng tại huyện Tri Tôn 34

Bảng 3.3 Đặc điểm ngày bắt đầu và kết thúc mùa mƣa tại huyện Tri Tôn 35

Bảng 3.4 Kết quả kiểm định xu thế biến đổi lƣợng mƣa năm 35

Bảng 3.5 Kết quả kiểm định xu thế biến đổi lƣợng mƣa và số ngày mƣa mùa 37

Bảng 3.6 Kết quả kiểm định xu thế biến đổi lƣợng mƣa tháng 41

Bảng 3.7 Phân loại chỉ số SPI dựa vào lƣợng mƣa hàng năm 43

Bảng 3.8 Lịch thời vụ canh tác các loại cây trồng tại khu vực nghiên cứu 47

viii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Các thành phần cơ bản của hai hệ thống thu nước mưa 14

Hình 1.2 Diện tích gieo trồng một số loại cây trồng trên địa bàn huyện Tri Tôn 20

Hình 2.1 Khung đánh giá tác động và thích ứng với biến đổi lượng mưa 23

Hình 2.2 Bản đồ vị trí nghiên cứu xã Núi Tô, huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang 25

Hình 2.3 Khung phương pháp nghiên cứu 26

Hình 3.1 Xu thế tuyến tính biến đổi tổng lượng mưa năm 36

Hình 3.2 Xu thế tuyến tính biến đổi số ngày mưa của năm 37

Hình 3.3 Xu thế tuyến tính biến đổi lượng mưa mùa khô 38

Hình 3.4 Xu thế tuyến tính biến đổi lượng mưa mùa mưa 39

Hình 3.5 Xu thế tuyến tính biến đổi số ngày mưa mùa khô 39

Hình 3.6 Xu thế tuyến tính biến đổi số ngày mưa mùa mưa 40

Hình 3.7 Xu thế tuyến tính biến đổi ngày bắt đầu mưa 42

Hình 3.8 Xu thế tuyến tính biến đổi ngày kết thúc mùa mưa 42

Hình 3.9 Xu thế tuyến tính biến đổi độ dài mùa mưa 43

Hình 3.10 Xu thế chỉ số lượng mưa chuẩn hóa SPI hàng năm 44

Hình 3.11 Xu thế chỉ số lượng mưa chuẩn hóa SPI mùa 44

Hình 3.12 Xu thế biến đổi hạn hán tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 1986 - 2015 45

2013, tăng 40 lần, chiếm 49 % tổn thất hàng năm trung bình toàn cầu (ESCAP, 2016) Nông nghiệp là một trong những ngành bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi BĐKH Trên thế giới, hiện có khoảng 2,5 tỷ người bao gồm những người nông dân quy mô nhỏ, chăn nuôi, ngư dân và các cộng đồng phụ thuộc vào rừng là những người dễ bị tổn thương nhất trước các thiên tai (FAO, 2016a) Theo United Nations (2015), vẫn còn 836 triệu người trên thế giới sống trong nghèo đói cùng cực (dưới 1,25 USD/ngày) Và ít nhất 70 % sống rất nghèo ở các vùng nông thôn, hầu hết trong số họ phụ thuộc một phần hoặc hoàn toàn vào sản xuất nông nghiệp (Heinemann và cs., 2011) BĐKH tác động đến nông nghiệp bởi nhu cầu về nước ngày càng tăng, hạn chế năng suất cây trồng và giảm lượng nước sẵn có Ước tính nhu cầu nước sẽ gia tăng để đáp ứng nhu cầu trong tương lai cho nông nghiệp sản xuất dưới tác động của BĐKH toàn cầu (Turral và cs., 2011)

Nước là một tài sản sinh kế quan trọng, đặc biệt đối với người nghèo vùng nông thôn sống phụ thuộc vào nông nghiệp (Castillo và cs., 2007) Theo UNDP (2004), sự khan hiếm nước là một vấn đề to lớn của nhiều nước đang phát triển Chỉ có 2,5 % nước trên trái đất là nước ngọt, và khoảng 2/3 trong số đó là nước bị đóng băng và tuyết Những thách thức về nước sẽ gia tăng trong những năm tới Tăng trưởng dân số

và thu nhập tăng sẽ dẫn đến lượng nước tiêu thụ lớn hơn Nước mưa là nguồn nước chính và hiệu quả của nó cho sản xuất nông nghiệp dao động từ 30 – 40 % và hàng năm khoảng 300-800 mm lượng mưa mùa bị mất do dòng chảy bề mặt hoặc thoát

2

nước (Wani và cs., 2003) Việc sử dụng và quản lý nước mưa được chấp nhận rộng rãi như một chiến lược quan trọng để nâng cao năng suất nông nghiệp, giảm bớt tình trạng thiếu nước ngày càng tăng, ảnh hưởng của hạn hán và đất đai ngày càng xấu đi (Kurukulasuriya và Rosenthal, 2003) Quản lý nước mưa có thể cung cấp một trong những thích ứng với chiến lược nông nghiệp dựa vào nước mưa để giải quyết những thách thức của việc cải thiện năng suất và khả năng phục hồi sinh kế (David, 2007) Việt Nam đã có những bước tăng trưởng kinh tế và trở thành một nước thu nhập trung bình Thu nhập bình quân đầu người đã có sự tăng trong những năm qua từ 23,9 triệu đồng (2010) tăng lên 46,6 triệu đồng (2016) (Tổng cục Thống kê, 2016) Tuy nhiên, Việt Nam là một nước đặc biệt dễ bị tổn thương do BĐKH (Tirpak, 2011) Những ảnh hưởng của BĐKH toàn cầu đến khí hậu Việt Nam rõ rệt nhất từ thập kỷ

1991 - 2000 đến nay Nhiệt độ có xu thế tăng lên ở tất cả các vùng Các loại thiên tai như bão, lũ, lụt, hạn hán, El Nino, La Nina, … tăng lên về cường độ và về tính chất dị thường, cực đoan, một số tăng lên cả về tần suất xảy ra (Nguyễn Đức Ngữ, 2008) Khoảng 60 % của tổng số diện tích đất và hơn 70 % dân số thường xuyên bị đe dọa bởi các cơn bão và lũ lụt (Bojö, 2011) Trong khi giai đoạn 1990-2010, thiên tai đã gây

ra hơn 13.000 người chết, và trung bình hàng năm kinh tế tổn thất tương đương với 1

% tổng sản phẩm nội địa (GDP) Trong giai đoạn 2008 - 2012, trung bình hàng năm thiệt hại kinh tế đã tăng lên khoảng 1,5% GDP (Hoang Xuan Thanh và cs., 2013)

Kể từ năm 2000, đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đã trải qua các trận lũ lụt

và hạn hán bất thường và thường xuyên, không chỉ đe dọa sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và phát triển kinh tế-xã hội, mà còn cuộc sống và sức khỏe của đa số người dân nông thôn (Cosslett và Cosslett, 2013) Theo Nicholls và cs (2007), ĐBSCL là một trong ba khu vực trên toàn cầu được xem là nơi ảnh hưởng nhất về khả năng di dời dân do mực nước biển tăng Đến năm 2050, có đến một triệu người có nguy cơ bị di dời ở ĐBSCL Đây là kết quả của nhiều yếu tố, bao gồm cả lũ lụt và hạn hán lặp đi lặp lại nhiều lần tạo nên sự căng thẳng về vấn đề sinh kế Theo dự báo, đến năm 2030, lượng mưa từ tháng 1 đến tháng 7 sẽ giảm khoảng 20 % so với năm 1980 Việc giảm lượng mưa và sự chậm trễ của mùa mưa sẽ làm cho các thời kỳ hạn hán rõ rệt hơn Mưa sẽ giảm hơn 25 % ở khu vực ven biển, An Giang và Kiên Giang, và toàn

bộ bán đảo Cà Mau Khi hạn hán kéo dài và nghiêm trọng, nước biển sẽ lấn, thậm chí sâu hơn vào đất liền (Cosslett và Cosslett, 2013)

3

Theo Cosslett và Cosslett (2013), nhu cầu nước ngọt cho sản xuất lúa gạo, nuôi trồng thủy sản, và tất cả các mục đích khác ở ĐBSCL chỉ chiếm 10-15 % tổng nguồn cung cấp nước ngọt từ tất cả các nguồn trong năm 2010 Tuy nhiên, một phân tích từng tháng thể hiện rằng vào các tháng mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5 việc cung cấp nước ngọt cho đồng bằng là một trong những thách thức lớn đối với ĐBSCL Nhu cầu

về nguồn cung cấp nước không thể đoán trước cho sản xuất lúa gạo và nuôi trồng thủy sản trong mùa khô khi dòng nước sông Cửu Long ở mức tối thiểu, và các mối đe dọa ngày càng tăng từ xâm nhập mặn và nước biển dâng do BĐKH

An Giang, nằm ở ĐBSCL, là một tỉnh chủ yếu sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là trồng lúa, và đóng góp một phần trong an ninh lương thực quốc gia Diện tích trồng lúa của tỉnh An Giang khoảng 644.258 ha (năm 2015), sản lượng lúa gạo chiếm khoảng 16,0 % sản lượng gạo hàng năm ở ĐBSCL và 9,0% sản lượng lúa gạo cả nước (Tổng cục Thống kê, 2016) Mặc dù số liệu hàng năm cho thấy tình hình kinh tế - xã hội tỉnh An Giang đã có những phát triển trong thời gian qua GDP đã gia tăng từ 40.019,5 tỷ đồng năm 2010 đến 67.451,4 tỷ đồng năm 2015 (Cục Thống kê tỉnh An Giang, 2016) Tuy nhiên, An Giang đang phải đối mặt với một số trở ngại trong bối cảnh BĐKH hiện nay khi nhiệt độ đang tăng cao, lũ lụt, hạn hán, sạt lở bờ sông, xâm nhập mặn, dông lốc Thời kỳ 2011-2016, thiệt hại về kinh tế do thiên tai khoảng 1.463,86 tỷ đồng Trong đó thiệt do lũ lụt, giông lốc, mưa bão là 932,08 tỷ đồng, thiệt hại do sạt lở đất là 407,41 tỷ đồng Đợt hạn hán và xâm nhập năm năm 2016 đã tác động đến mức tăng trưởng âm (-0,7 %) của ngành nông nghiệp tỉnh An Giang (Ngọc Diễm, 2017)

Vùng đồi núi tỉnh An Giang phân bố chủ yếu tại 2 huyện Tri Tôn và Tịnh Biên Tổng diện tích đất đồi núi ở An Giang khoảng 29.320 ha, chiếm 8,6 % tổng diện tích đất của tỉnh Đây là khu vực có nhiệt độ cao hơn các huyện khác trong tỉnh, đất đai thường ở tình trạng khô hạn nên việc sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân gặp nhiều khó khăn (Huỳnh Thị Thu Hương và cs., 2012) Do đó, vấn đề nước tưới cho sản xuất nông nghiệp vùng đồi núi đối mặt với nhiều thách thức trong bối cảnh BĐKH hiện nay, đặc biệt ở khu vực sản xuất dựa vào nước mưa Vì vậy, nghiên cứu về biến đổi lượng mưa và thích ứng của người nông dân thông qua các biện pháp quản lý nước

mưa vùng đồi núi tỉnh An Giang là cần thiết nhằm tăng cường sử dụng nguồn nước

4

hiệu quả giảm thiểu những rủi ro và thúc đẩy các hoạt động thích ứng với tác động bất lợi của BĐKH

2 Các câu hỏi nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào những câu hỏi chính sau đây:

i Xu thế biến đổi các đặc trưng về lượng mưa tại khu vực nghiên cứu trong thời gian 1986-2015 như thế nào ?

ii Những ảnh hưởng nào đã xảy ra đối với các hoạt động sản xuất nông nghiệp do lượng mưa biến đổi trong bối cảnh BĐKH hiện nay ?

iii Vai trò của nguồn nước mưa đối với phát triển sản xuất nông nghiệp và sinh kế của cộng đồng như thế nào?

iv Các hoạt động thích ứng của người nông dân thông qua các biện pháp quản lý nước mưa đối với những ảnh hưởng của sự thiếu hụt lượng mưa trong thời gian qua như thế nào?

v Những khó khăn trong việc quản lý và sử dụng nguồn nước mưa cho sản xuất nông nghiệp hiện nay như thế nào?

3 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung của nghiên cứu nhằm khuyến khích thực hiện các biện pháp thích ứng thông qua việc tăng cường sử dụng nguồn nước mưa có hiệu quả như là một chiến lược thích ứng với BĐKH và đóng góp vào an ninh lương thực, giảm nghèo của các cộng đồng nông thôn vùng đồi núi

Các mục tiêu cụ thể của nghiên cứu này bao gồm:

i Phân tích và đánh giá xu thế biến đổi các đặc điểm lượng mưa trong thời kỳ từ

1986 – 2015 tại khu vực nghiên cứu

ii Mô tả và đánh giá các hoạt động thích ứng của người nông dân thông qua sử dụng và quản lý nguồn nước mưa trong điệu kiện biến đổi lượng mưa và khô hạn iii Đưa ra các kiến nghị nhằm tăng cường các hoạt động thích ứng với tác động bất lợi của biến đổi lượng mưa và khô hạn ở khu vực nghiên cứu

5

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là xu thế biến đổi các đặc điểm về lượng mưa và hoạt động thích ứng của người nông dân thông qua việc sử dụng và quản lý nguồn nước mưa trong trồng trọt vùng đồi núi

Phạm vi nghiên cứu: số liệu thông kế cho nghiên cứu sử dụng để phân tích xu thế biến đổi các đặc điểm lượng mưa được thu thập tại trạm quan trắc huyện Tri Tôn do đài Khí tượng thủy văn tỉnh An Giang cung cấp trong khoảng thời gian 30 năm (1986 -2015) Nghiên cứu này được tiến hành trong khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 12/2016 Bên cạnh đó, do hạn chế về thời gian, nguồn nhân lực và tài chính, nghiên cứu chỉ tiến hành thu thập thực địa tìm hiểu về thích ứng của người nông dân dân tộc Khmer thông qua việc sử dụng và quản lý nguồn nước mưa cho các hoạt động

trồng trọt tại một xã của huyện miền núi Tri Tôn, tỉnh An Giang

5 Bố cục của luận văn

Bố cục luận văn được tổ chức trong 3 chương:

Mở đầu bao gồm bối cảnh và lý do chọn đề tài Qua đó, các câu hỏi nghiên cứu được đặt ra và từ đó xây dựng mục tiêu chung và mục tiêu cụ thể của đề tài

Chương 1 (Tổng quan tài liệu) cung cấp tài liệu về những vấn đề có liên quan, cụ thể là tác động của BĐKH, mối liên hệ giữa BĐKH và biến đổi lượng mưa, vai trò của thu, quản lý nước mưa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa và thích ứng với biến đổi khí hâụ Những thách thức trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nước vùng khô hạn trong điều kiện BĐKH

Chương 2 (Phương pháp) xác định khái niệm, phương pháp tiếp cận, và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 (Kết quả và thảo luận) trình bày kết quả nghiên cứu và thảo luận sâu

về các xu thế biến đổi các đặc trương lượng mưa, những ảnh hưởng của biến đổi đó đến hoạt động trồng trọt Các hoạt động thích ứng của người nông dân và cộng đồng đối với những ảnh hưởng của sự thiếu hụt lượng mưa đến hoạt động trồng trọt Những khó khăn và thách thức đối với hoạt động trồng trọt trong điều kiện BĐKH

Kết luận và khuyến nghị bao gồm tóm tắt các thông tin chính của báo cáo và đưa

ra một số khuyến nghị nhằm tăng cường các hoạt động thích ứng trong tương lai

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Biến đổi khí hậu tại Việt Nam

Việt Nam là một trong số những quốc gia dễ bị tổn thương nhất trước các tác động của BĐKH trên toàn cầu (Dasgupta và cs., 2011) Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình hàng năm của Việt Nam đã tăng khoảng 0,5 0C, xu thế chung của nhiệt độ

là tăng hầu hết các khu vực Lượng mưa mùa khô (tháng 11- 4) tăng nhẹ hoặc không thay đổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam Lượng mưa mùa mưa (tháng 5 – 10) giảm từ 5 đến hơn 10 % trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 – 20 % ở các vùng khí hậu phía Nam Về xoáy thuận nhiệt đới, trung bình hàng năm có khoảng 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động trên Biển Đông Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam vào khoảng 7 cơn mỗi năm và trong đó có 5 cơn đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến đất liền Hạn hán, bao gồm hạn tháng và hạn mùa có xu thế tăng lên nhưng với mức độ không đồng đều giữa các vùng và giữa các trạm trong từng vùng khí hậu, trong khi đó

xu thế biến đổi trung bình của mực nước biển dọc theo bờ biển Việt Nam là khoảng 2,8 mm/năm (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016) Các hiện tượng El-Nino, La-Nina

đã gây ra những tác động ngày càng bất lợi cho Việt Nam BĐKH đã dẫn đến xuất hiện các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan như bão, lũ lụt, mưa lớn, nắng nóng, hạn hán thường xuyên và trở nên khắc nghiệt hơn ở Việt Nam (IMHEN và UNDP, 2015)

Theo kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam, kịch bản RCP 4.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,6 ÷ 0,8 0C Vào giữa thế kỷ, mức tăng từ 1,3 ÷ 1,7 0C Trong đó, khu vực Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ) có mức tăng từ 1,6 ÷ 1,7 0C; khu vực Bắc Trung Bộ từ 1,5 ÷ 1,6 0C; khu vực phía Nam (Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ) từ 1,3 ÷ 1,4 0C Đến cuối thế kỷ, ở phía Bắc nhiệt độ tăng chủ yếu từ 1,9 ÷ 2,4 0C và ở phía Nam từ 1,7

÷ 1,9 0C Theo kịch bản RCP 8.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,8 ÷ 1,1 0C Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 1,8

÷ 2,3 0C Trong đó, khu vực phía Bắc tăng phổ biến từ 2,0 ÷ 2,3 0C và ở phía Nam từ 1,8 ÷ 1,9 0C Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ ở phía Bắc tăng từ 3,3 ÷ 4,0 0C và ở phía Nam

từ 3,0 ÷ 3,5 0C

7

Lượng mưa năm, theo kịch bản RCP 4.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 5 ÷ 10 % Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến

từ 5 ÷ 15 % Một số tỉnh ven biển đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ

có thể tăng trên 20 % Đến cuối thế kỷ, mức biến đổi lượng mưa năm có phân bố tương tự như giữa thế kỷ, tuy nhiên vùng có mức tăng trên 20 % mở rộng hơn Theo kịch bản RCP 8.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 3 ÷ 10 % Vào giữa thế kỷ, xu thế tăng tương tự như kịch bản RCP 4.5 Đáng chú ý là vào cuối thế kỷ mức tăng nhiều nhất có thể trên 20 % ở hầu hết diện tích Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần diện tích Nam Bộ và Tây Nguyên (Bộ Tài nguyên

và Môi trường, 2016)

Theo kịch bản nước biển dâng khu vực ven biển và hải đảo Việt Nam cho thấy rằng, trong khoảng đầu thế kỷ 21, xu thế tăng của mực nước biển dâng theo cả 4 kịch bản RCP không có sự khác biệt nhiều Đến năm 2030, mực nước biển dâng trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam theo RCP 2.6 là 13 cm (8 cm ÷ 18 cm), theo RCP 4.5

là 13 cm (8 cm ÷ 18 cm), theo RCP 6.0 là 13 cm (8 cm ÷ 18 cm) và theo RCP 8.5 là 13

cm (9 cm ÷ 18 cm) Trong khoảng giữa thế kỷ 21, đã bắt đầu có sự khác biệt về xu thế tăng của mực nước biển Đến năm 2050, mực nước biển dâng trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam theo kịch bản RCP 2.6 là 21 cm (13 cm ÷ 32 cm), theo RCP 4.5 là

22 cm (14 cm ÷ 32 cm), theo RCP 6.0 là 22 cm (14 cm ÷ 32 cm) và theo RCP 8.5 là 25

cm (17 cm † 35 cm) Đến cuối thế kỷ 21, sự khác biệt về xu thế tăng của mực nước biển theo các kịch bản là rất rõ rệt Đến năm 2100, mực nước biển dâng trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam theo kịch bản RCP2.6 là 44 cm (27 cm ÷ 66 cm), theo RCP 4.5 là 53 cm (32 cm ÷ 76 cm), theo RCP 6.0 là 56 cm (37 cm ÷ 81 cm) và theo RCP 8.5 là 73 cm (49 cm ÷ 103 cm) (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016)

Theo Nguyễn Văn Thắng và cs (2015), sự gia tăng của các hiện tượng khí hậu khắc nghiệt, cực đoan chính là thách thức lớn nhất với Việt Nam trong ứng phó với BĐKH Kịch bản biến đổi một số hiện tượng cực đoan tại Việt Nam, theo kịch bản RCP 8.5, vào cuối thế kỷ bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động và ảnh hưởng đến Việt Nam có khả năng giảm về tần suất Với kịch bản RCP 4.5, mô hình PRECIS cho kết quả dự tính số lượng bão và áp thấp nhiệt đới có xu thế ít biến đổi Nếu phân chia cấp

độ, số lượng bão yếu và trung bình có xu thế giảm trong khi số lượng bão mạnh đến rất mạnh lại có xu thế tăng rõ rệt (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016)

Hiện tượng nắng nóng, theo kịch bản RCP4.5, vào giữa thế kỷ số ngày nắng nóng (số ngày nhiệt độ cao nhất Tx ≥ 35 0C) có xu thế tăng trên phần lớn cả nước, phổ biến 25÷35 ngày so với thời kỳ cơ sở, tăng nhiều nhất (đến 40 ngày) ở Nam Trung Bộ,

ít nhất (dưới 20 ngày) ở Tây Nguyên và Nam Bộ Đến cuối thế kỷ, số ngày nắng nóng tăng nhiều nhất (trên 50 ngày) ở Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, tăng ít nhất ở phần lớn Tây Nguyên và Nam Bộ (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016)

Các đợt hạn nặng đã xuất hiện nhiều hơn ở nhiều nơi trên lãnh thổ nước ta, trong

đó tần suất hạn cao chủ yếu tập trung xảy ra vào các tháng thuộc vụ Đông Xuân (từ tháng 1 đến tháng 4) và vụ hè thu (từ tháng 5 đến tháng 8) Hiện tượng mưa lớn diện rộng có xu thế tăng mạnh Số ngày mưa lớn có xu thế giảm trên các vùng khí hậu phía Bắc và tăng nhẹ ở Nam Bộ; tăng khá mạnh ở Trung Nam Bộ và Tây Nguyên Lũ lụt ở nước ta xuất hiện ngày một thường xuyên hơn, bất bình thường hơn, và gây tác động ngày càng rộng lớn hơn (Nguyễn Văn Thắng và cs., 2015)

1.2 Tác động của biến đổi khí hậu đối với Việt Nam

Theo Trần Thọ Đạt và Vũ Thị Hoài Thu (2012) trong những năm qua, dưới tác động của BĐKH, tần suất và cường độ của thiên tai ngày càng gia tăng ở Việt Nam, gây ra nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, các cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn hóa, xã hội và các tác động xấu về môi trường Từ năm 1953 đến năm 2010, gần 25.000 người

đã thiệt mạng trong các đợt thiên tai và 77 triệu người bị ảnh hưởng Tổng thiệt hại ước tính vào khoảng hơn 7 tỷ USD Trong các thiên tai, Việt Nam chịu thiệt hại nhiều nhất bởi xoáy thuận nhiệt đới, lũ lụt, hạn hán và trượt lở đất đá Theo Nicholls và cs (2007) có hơn 80 cơn bão đã vào Việt Nam từ năm 1953 đến 2010 và đã làm 19.000 người thiệt mạng và khoảng 45 triệu người bị ảnh hưởng Các vùng ven biển, đặc biệt

9

là ở phía Bắc, bị ảnh hưởng nhiều nhất Lũ lụt cũng được xem là loại thiên tai nguy hiểm thứ hai gây ra các thiệt hại về người, tài sản và sinh kế Trong những thập kỷ qua, khoảng 5.000 người đã thiệt mạng trong lũ lụt (chiếm 25 % số người thiệt mạng trong tất cả các loại thiên tai) và 25 triệu (33 %) người bị ảnh hưởng (Pamela và cs., 2010)

Xâm nhập mặn ngày càng gia tăng trong cả nước do hậu quả của nước biển dâng, giảm dòng chảy thượng nguồn, hạn hán và số lượng ngày càng tăng của những ngày nắng nóng và khô Dẫn đến nước mặn đang thâm nhập sâu hơn vào nội địa trong các lưu vực hạ lưu của sông Hồng, sông Thái Bình và sông Đồng Nai và các lưu vực sông Cửu Long (United Nations, 2015) Dưới áp lực tạo ra bởi thủy triều, nước mặn thâm nhập 30-50 km lên khu vực đồng bằng Sông Hồng và 60-70 km lên khu vực ĐBSCL Xâm nhập mặn đã ảnh hưởng khoảng 1,7 triệu ha đất ở ĐBSCL Ở ĐBSCL trong khoảng thời gian từ 1980 đến 2000, hạn hán đã ảnh hưởng tới 4.000 – 23.000 ha đất nông nghiệp và 1.000 -390.000 ha đất canh tác, diện tích bị mất trắng từ 1.000 ha đến 390.000 ha Đợt hạn hán trong vụ Đông Xuân và Hè Thu năm 1998 đã làm cho khoảng 1,1 triệu người rơi vào tình trạng thiếu nước, gần 274.850 ha vụ Hè Thu bị ảnh hưởng

và 32.000 ha đất bị mất trắng (Lê Huy Bá và cs., 2017) Trong năm 2016, hạn hán tồi

tệ nhất đã xảy ra dưới tác động của hiện tượng El Nino, 52 trong số 63 tỉnh thành (83

%) đã bị ảnh hưởng bởi hạn hán Cùng với những tác động từ hạn hán, tại các khu vực ven biển nước mặn xâm nhập nội địa lên đến 90 km, làm khoảng 2 triệu người (400.000 hộ) gặp tình trạng thiếu nước nghiêm trọng Nhiều hộ gia đình bị mất từ 30 đến 70 % sản lượng lúa, hơn 3.810 loài động vật đã chết Ngoài ra, hơn 81.000 ha vùng nuôi tôm, đặc biệt là các tỉnh ĐBSCL, đã bị thiệt hại (FAO, 2016c)

Theo UNDP (2008) đã đưa ra một số đánh giá về thiệt hại Việt Nam trước những tác động của BĐKH nếu nhiệt độ trái đất tăng 2 0C và mực nước biển tăng thêm 1m vào cuối thế kỷ 21, có khoảng 22 triệu người Việt Nam sẽ mất nhà cửa, với thiệt hại

Việt Nam, IFAD (2014) đưa ra những tác động dự tính của BĐKH như nhiều giống lúa đã gần ngưỡng nhiệt chịu đựng của chúng Tỷ lệ bốc hơi nước sẽ tăng, làm tăng lượng nước cây trồng sử dụng và những ảnh hưởng thiệt hại của hạn hán Đến năm

2050, sản lượng lúa có thể giảm 6 % đến 42 %, và các cây trồng khác có thể từ 3 % đến 47 % Các mực nước biển dâng dự đoán vào năm 2050 sẽ tăng diện tích bị ảnh

10

hưởng bởi lũ lụt 0,28 triệu ha và các khu vực bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập mặn 0,42 triệu ha, và 0,59 triệu ha diện tích sản xuất lúa có thể bị mất

1.3 Mối liên hệ giữa biến đổi khí hậu và biến đổi lượng mưa

Quan trắc khí hậu nóng lên trong vài thập kỷ qua cho thấy, có sự liên quan đến những thay đổi một số thành phần của chu trình thuỷ văn và các hệ thống thuỷ văn như: thay đổi các hình thái mưa, cường độ và cực đoan (Bates và cs., 2008 ) Theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 (AR4) của IPCC (2007), trong thời kỳ 1901 – 2005 xu thế biến đổi của lượng mưa rất khác nhau giữa các khu vực và giữa các tiểu khu vực trên từng khu vực và giữa các thời đoạn khác nhau trên từng tiểu khu vực Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía Bắc vĩ độ 30 0N thời kỳ 1901–2005 và giảm đi

ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ thập kỷ 1990 IPCC (2012) cho rằng, có nhiều khả năng sự gia tăng về số lượng các hiện tượng mưa lớn trong nửa cuối của thế kỷ 20 ở nhiều vùng đất, thậm chí ở những khu vực có tổng lượng mưa giảm, phù hợp với khí hậu nóng lên và quan trắc số lượng tăng đáng kể của hơi nước trong khí quyển

Trenberth (2011) cũng cho rằng, có một ảnh hưởng trực tiếp của sự nóng lên toàn cầu đối với lượng mưa Sự gia tăng nhiệt độ dẫn đến sự bay hơi lớn hơn và làm khô bề mặt nhanh hơn, do đó làm tăng cường độ và thời gian hạn hán Tuy nhiên, khả năng giữ nước của không khí khoảng 7 % mỗi 1 °C nóng lên, dẫn đến tăng hơi nước trong khí quyển Bên cạnh đó, các cơn bão, cơn mưa dông, mưa ngoại nhiệt đới hay bão tuyết, hoặc xoáy thuận nhiệt đới, làm cho độ ẩm tăng lên, tạo ra các hiện tượng mưa lớn hơn Ngoài ra, BĐKH được dự đoán sẽ làm thay đổi thời gian, từ mùa này hoặc giai đoạn này sang mùa hoặc giai đoạn khác, và độ lớn của lượng mưa (Zeppel và cs

(2014) trích dẫn từ Pitman và Perkins, 2008; CSIRO, 2011; IPCC, 2011)

Chou và Lan (2012) khi nghiên cứu về những thay đổi của biên độ dao động lượng mưa hàng năm trong điều kiện nóng lên toàn cầu cho thấy rằng, đối với trung bình toàn cầu, biên độ lượng mưa hàng năm có xu hướng tăng khi trái đất ấm lên Trên quy mô khu vực, sự gia tăng này được tìm thấy trên hầu hết các khu vực của thế giới, ngoại trừ các dải dọc theo 30°N và 30°B Sự gia tăng biên độ dao động lượng mưa hàng năm chủ yếu liên quan với những xu thế đi lên lớn hơn của lượng mưa tối đa và

xu thế đi lên nhỏ hơn hoặc xu thế đi xuống của lượng mưa tối thiểu IPCC (2013) cho rằng, lượng mưa toàn cầu dự tính sẽ tăng dần trong thế kỷ 21 Sự gia tăng lượng mưa

11

dự tính sẽ nhỏ hơn nhiều so với tỷ lệ tăng hơi nước tầng đối lưu thấp, do những hạn chế năng lượng toàn cầu Những thay đổi lượng mưa trung bình trong điều kiện nóng lên toàn cầu sẽ không đồng đều, với một số khu vực đang tăng và những khu vực khác

có lượng mưa giảm hoặc không thay đổi nhiều Những vùng đất ở vĩ độ cao có thể sẽ

có lượng mưa lớn hơn do khả năng mang nước bổ sung của tầng đối lưu ấm hơn Nhiều vùng ở vĩ độ trung bình và bán khô cằn vùng cận nhiệt đới và bán khô cằn sẽ có

ít mưa hơn (IPCC, 2013)

Theo Nguyễn Đức Ngữ (2007), El Nino và La Nina là hai hiện tượng có ảnh hưởng đến thời tiết, khí hậu toàn cầu với mức độ khác nhau và rất đa dạng Mặt khác, hai hiện tượng này cũng thể hiện sự biến động dị thường trong hệ thống khí quyển - đại dương với quy mô thời gian giữa các năm, có tính chu kỳ hoặc chuẩn chu kỳ Trong điều kiện BĐKH và sự nóng lên toàn cầu, hai hiện tượng này cũng có những biểu hiện dị thường về cường độ Ở Việt Nam, hầu hết các đợt El Nino gây ra sự thâm hụt lượng mưa với mức phổ biến từ 25 -50% Ngược lại, các đợt La Nina gây ra lượng mưa vượt trung bình nhiều năm ở các tỉnh ven biển Trung Bộ và Tây Nam Bộ, nhưng gây ra thâm hụt lượng mưa ở Bắc Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ Tuy nhiên, một

số đợt El Nino, La Nina đã cho những kỷ lục về lượng mưa lớn nhất trong 24 giờ và số tháng liên tục hụt mưa ở một số nơi Điều này cho thấy, El Nino và La Nina đã làm tăng tính biến động lượng mưa ở Việt Nam

1.4 Biến đổi khí hậu, nguồn nước và sản xuất nông nghiệp

Nước là thành phần quan trọng nhất của BĐKH, nó là nguồn dẫn các tác động chính của BĐKH đến mọi khía cạnh nền kinh tế, xã hội và môi trường thông qua lượng mưa, bão, lũ lụt, hạn hán, nước biển dâng và bổ sung nước ngầm (World Bank, 2016) Theo Nguyễn Đức Ngữ (2008), BĐKH tác động đến tài nguyên nước do thay đổi lượng mưa và phân bố mưa ở các vùng Khi nhiệt độ tăng dẫn đến bốc hơi nhiều hơn vì vậy mưa nhiều hơn Lượng mưa có thể tăng lên hoặc giảm xuống và thay đổi đặc điểm của mưa đối với từng khu vực Thời gian bắt đầu và kết thúc mùa mưa cũng

có những thay đổi Những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy của các sông, tần suất và cường độ các trận lũ, tần suất và đặc điểm của hạn hán, lượng nước trong đất và việc cấp nước cho sản xuất Bên cạnh đó, trong báo cáo đánh giá lần thứ 5 của IPCC cho rằng, đối với mỗi độ C nóng lên toàn cầu, sẽ có khoảng 7 % dân

số toàn cầu bị phơi nhiễm dẫn đến giảm các nguồn nước tái tạo ít nhất là 20% (Döll và

12

cs., 2015) Điều này sẽ đặt ra việc dân số thế giới ngày càng tăng dưới rủi ro của sự khan hiếm nước Mặc dù vị trí địa lý của những thay đổi này là rất khác nhau và không chắc chắn, khu vực mà hiện nay rất khô hạn và bán khô hạn dự kiến sẽ dễ bị tổn thương nhất đối với nguy cơ hạn hán tăng lên (WWAP, 2016) Nhiều nước đang phát triển trên thế giới nằm ở các điểm nóng của sự căng thẳng liên quan đến nước, trong đặc biệt là ở châu Phi, châu Á và Trung Đông Trên thế giới, các chi phí về an ninh nước cho ngành thủy lợi ước tính khoảng 94 tỷ USD mỗi năm, và tổng chi phí về an ninh nước cho nền kinh tế toàn cầu khoảng 500 tỷ USD hàng năm (Sadoff và cs., 2015)

Trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế, nông nghiệp là ngành nhạy cảm nhất với sự khan hiếm nước, nó lấy đi 70 % lượng nước ngọt trên toàn cầu, và hơn 90 % lượng tiêu thụ Nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm nông nghiệp để đáp ứng nhu cầu dân số ngày càng tăng vẫn là tác nhân chính đằng sau việc sử dụng nước trong nông nghiệp (FAO, 2012) Nông nghiệp là lĩnh vực có thể bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi BĐKH như các hệ thống cây trồng và vật nuôi phụ thuộc rất nhiều vào sự thay đổi các yếu tố khí hậu như lượng mưa và nhiệt độ Đặc biệt, sự thay đổi khí hậu ảnh hưởng đến nhu cầu nước trong nông nghiệp, nguồn nước và chất lượng nước (Hugh và cs., 2011) BĐKH sẽ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp thông qua nhiệt độ cao hơn

và lượng mưa biến đổi hơn, với mức giảm đáng kể lượng mưa ở các vĩ độ trung bình nơi nông nghiệp đã trở nên bấp bênh và thường phụ thuộc vào tưới tiêu Tài nguyên nước sẳn có sẽ biến đổi do lượng mưa thay đổi và tăng tỷ lệ bốc hơi Nông nghiệp dựa vào nước mưa sẽ trở nên bấp bênh hơn ở các vĩ độ trung bình và thấp, trong khi năng suất có thể tăng lên trong một thời gian ở các vĩ độ cao hơn Bên cạnh đó, nông nghiệp cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi các hệ thống bão đang hoạt động nhiều hơn, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới, nơi hoạt động của bão có thể sẽ tăng lên cùng với sự gia tăng nhiệt độ đại dương Bằng chứng cho thấy kết luận này đang bắt đầu xuất hiện Nước biển dâng

sẽ ảnh hưởng đến việc thoát nước và mực nước ở các vùng ven biển, đặc biệt là vùng đồng bằng thấp, và có thể gây xâm nhập mặn vào các tầng chứa nước ven biển và cửa sông (Hugh và cs., 2011)

1.5 Thu và quản lý nước mưa

Thu nước mưa (rainwater harvesting) đã được định nghĩa và phân loại với nhiều cách và các tác giả khác nhau Phần lớn các định nghĩa có liên quan chặt chẽ với nhau,

13

tuy nhiên, một số định nghĩa có sự khác biệt nhỏ về chức năng và mục đích của nó liên quan đến việc sử dụng trong gia đình và nông nghiệp (Denison và Wotshela, 2009) Thu nước mưa là bất kỳ hoạt động nào của con người liên quan đến việc thu và bảo quản nước mưa trong tự nhiên hoặc một số thùng chứa nhân tạo để sử dụng hoặc sử dụng ngay trước khi mùa vụ tới cho các mục đích trong gia đình, nông nghiệp, công nghiệp và môi trường (Tobin và cs (2013) trích dẫn từ Kemp, 1988; Kun và cs., 2004, Mati và cs., 2005) Hay theo Siegert (1994) thu nước mưa là một thuật ngữ miêu tả một số kỹ thuật như tập trung, thu thập, lưu trữ, và sử dụng nước mưa chảy tràn Ngoài việc sử dụng cho nông nghiệp, thu nước mưa có thể được sử dụng để cung cấp nước cho cả người và động vật tiêu thụ, cũng như cho một số hoạt động quy mô nhỏ Khái niệm của các hệ thống thu nước mưa có thể thay đổi từ nhỏ và cơ bản, chẳng hạn như một cái xô đựng nước đến một cái bể chứa nước mưa, đến lớn và phức tạp như những

bể chứa nước nhiều hécta và phục vụ cho số lượng lớn người dân (Tobin và cs (2013) trích dẫn từ Gur, 2010)

Các thành phần cơ bản của hệ thống thu nước mưa là vùng lưu vực hoặc nơi thu nước, hệ thống vận chuyển dòng chảy, thành phần lưu trữ và khu vực sử dụng Trong một số trường hợp, các thành phần nằm sát nhau, trong những trường hợp khác chúng được kết nối bằng hệ thống vận chuyển

Lưu vực hoặc khu vực thu: đây là nơi thu nước mưa ở dạng tràn Lưu vực có thể nhỏ một vài mét vuông hoặc lớn vài km vuông Nó có thể là một mái nhà, một con đường lát đá, các bề mặt đầm chặt, các khu vực đá, đất trồng trọt hoặc không trồng trọt

và các sườn núi tự nhiên

Hệ thống vận chuyển: đây là nơi chảy tràn qua các máng xối, đường ống (trong trường hợp trên tầng thượng) hoặc trên đất liền, trong rãnh, dòng chảy của dòng chảy hoặc chuyển qua các cánh đồng trồng trọt (nơi chứa nước trong đất)

Thành phần lưu trữ: đây là nơi thu nước chảy tràn được lưu trữ cho đến khi nó được sử dụng bởi người, động vật hoặc thực vật Nước có thể được lưu giữ trong đất như là độ ẩm của đất, hoặc trên mặt đất (bình, ao hồ chứa), hoặc dưới lòng đất hoặc dưới nước ngầm (gần mặt nước ngầm)

14

Khu vực sử dụng hoặc mục tiêu: đây là nơi nước thu được đưa vào sử dụng để tiêu dùng trong gia đình (nước uống và các mục đích sử dụng khác), cho gia súc, hoặc

sử dụng trong nông nghiệp (bao gồm tưới bổ sung) (Oweis và Hachum, 2009)

Hình 1.1 Các thành phần cơ bản của hai hệ thống thu nước mưa

Nguồn: Liniger và cs (2011)

Theo Mekdaschi và Liniger (2013) hai tiêu chí được sử dụng phổ biến nhất để phân loại các hệ thống thu nước mưa là loại và qui mô lưu vực, và phương pháp trữ nước Rockström (2000) đã phân loại thu nước mưa (cho nông nghiệp) bao gồm: bảo tồn nguồn nước tại chỗ, tưới ngập và lưu trữ để tưới bổ sung Critchley và Siegert (1991) khi hướng dẫn thiết kế và xây dựng các kế hoạch thu nước mưa cho cây trồng

sử dụng các phân loại sau đây: khu vực chứa nước mưa nhỏ (microcatchments), khu vực chứa nước mưa lớn (macrocatchment systems), thu nước lũ (floodwater harvesting) và thu nước mưa trên mái nhà/sân thượng (rooftop/courtyard water harvesting)

Trong luận văn này, thu nước mưa cho mục đích sản xuất nông nghiệp được phân loại theo khu vực lưu vực bao gồm: thu nước mưa tại chỗ, bên trong ruộng gọi

bổ sung như ao hồ, đập và bể chứa Bên canh đó, chiến lược nhằm tối đa khả năng hấp thụ nước của cây trồng, bao gồm các biện pháp quản lý đất và cây trồng làm tăng lượng nước vùng rễ như sử dụng màng phủ nông nghiệp, tưới nhỏ giọt, luận canh, xen canh và quản lý dinh dưỡng đất

1.6 Vai trò thu và quản lý nước mưa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa

Hiện nay, trên toàn thế giới có khoảng trên 1,5 tỉ hécta đất trồng trọt, trong đó hơn 80 % diện tích phụ thuộc chủ yếu vào nước mưa, đóng góp ít nhất 2/3 sản lượng lương thực toàn cầu (Mekdaschi và Liniger (2013) trích dẫn từ FAOSTAT, 2005 tại Rockström và cs (2007), Scheierling (2011)) Nông nghiệp dựa vào nước mưa được thực hiện ở hầu hết hệ sinh thái nông nghiệp hay các vùng khí hậu, thủy văn trên thế giới Năng suất có thể cao ở vùng ôn đới, với mối liên hệ chặt chẽ giữa lượng mưa và đất sản xuất, và vùng nhiệt đới cũng vậy, đặc biệt là những vùng đất bán ẩm và ẩm Nhưng ở các vùng đất khô cằn, chiếm khoảng 40 % diện tích đất toàn cầu, năng suất của các loại cây trồng chính có xu hướng tương đối thấp; khoảng từ ¼ đến ½ tiềm năng của chúng (Mekdaschi và Liniger (2013) trích dẫn từ Rockström và cs (2007), Wani và cs (2009), Scheierling và cs (2013)) Những phân tích về khoảng cách năng suất ở các vùng bán khô hạn và bán ẩm nhiệt đới cho thấy, năng suất của nông dân thấp hơn 2-4 lần so với năng suất tối ưu có thể đạt được đối với các vụ mùa chính Sản lượng ngũ cốc dao động khoảng 1-2 tấn/ha, so với sản lượng tối ưu hơn 4-5 tấn/ha (Falkenmark và cs., 2001)

16

Biazin và cs (2012), nghiên cứu về thu và quản lý nước mưa trong sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa ở khu vực cận Sahara, Châu Phi cho thấy rằng, các kỹ thuật thu nước mưa có thể cải thiện hàm lượng nước trong đất ở vùng rễ, gần sáu lần năng suất cây trồng thu được, giảm nguy cơ bị mất mùa do khô hạn cũng như cải thiện nước

và sản lượng cây trồng Bên cạnh đó, việc thu nước mưa, đã hỗ trợ cải thiện quản lý môi trường thông qua việc bảo tồn nguồn nước, cải thiện độ màu mỡ của đất, giảm xói mòn đất và phục hồi các vùng đất ngập nước (Udmale và cs., 2014) Reij và cs (2009) cho rằng, kỹ thuật thu nước mưa tại chỗ đã giúp cải tạo hơn 200.000 ha đất nông nghiệp bị suy thoái ở Burkina Faso, do đó làm tăng năng suất trung bình ít nhất 400 kg/ha Vì vậy, các hoạt động thu nước có thể biến đất bị suy thoái và bỏ hoang thành các vùng đất nông nghiệp hiệu quả Sharma và cs (2008) cho rằng, thu nước mưa rất

có tiềm năng cho vùng sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa ở Ấn Độ Nước mưa

sử dụng bổ sung cho tưới tiêu có năng suất biên cao nhất và có thể gia tăng sản lượng lên 50 %, và lợi ích ròng được cải thiện khoảng 3 lần đối với lúa, 4 lần đối với đậu và

6 lần đối với hạt có dầu Tác động của hạn hán giảm đáng kể khi nông dân được trang

bị các hệ thống thu nước mưa

Tại Việt Nam, Lê Trung Tuân (2009) khi thực hiện mô hình thu nước mưa cho canh tác nông lâm nghiệp vùng đất cát ven biển Nam Trung Bộ chỉ ra rằng, ngoài hiệu quả về kinh tế, mô hình đã góp phần vào cải thiện môi trường sinh thái Bên cạnh đó,

mô hình đã làm thay đổi nhận thức của cộng đồng trong việc thu nước mưa nhằm giảm tình trạng sa mạc hóa và phát triển hệ thống canh tác các loại cây trồng vùng đồi cát

1.7 Vai trò của thu nước mưa trong thích ứng với biến đổi khí hậu

Theo Lebel (2014), để ổn định sản lượng cây trồng trong điều kiện BĐKH ở vùng hạ Sahara Châu Phi sẽ đòi hỏi các chiến lược thích ứng thích hợp, tập trung vào quản lý đất và nước Việc thu nước mưa đã được sử dụng để giảm sự nhạy cảm của cây trồng đối với hiện tượng khô hạn Là một chiến lược thích ứng có giá trị đối với những tác động của BĐKH Việc thu nước mưa đã khắc phục tới 40 % khoảng cách năng suất do thiếu nước trong điều kiện hiện nay và 31 % trong các điều kiện khí hậu trong tương lai (2050) trong mùa trồng chính đối với ngô, do đó tạo ra một giải pháp thay thế cho việc tưới tiêu từ nguồn nước ngầm khan hiếm hoặc không thể tiếp cận Kattel (2015) nghiên cứu trường hợp người nông dân Nepal thu nước mưa để thích ứng với BĐKH cho thấy, đây là một chiến lược quan trọng để nông dân giữ nước, tăng

17

thấm nước ngầm và đối phó với sự thay đổi lượng mưa và hạn hán Nông dân thu nước mưa để trồng các cây có giá trị cao như rau, ngô, lúa mì và lúa Việc áp dụng thu nước mưa có thể làm tăng thu nhập hộ gia đình từ nông nghiệp và chăn nuôi Những người hưởng lợi từ việc tăng cường nguồn nước tưới cho phép họ có thể đa dạng hóa cây trồng từ ngũ cốc sang rau màu

Các hệ thống thu nước có thể đóng vai trò là công cụ quản lý thiên tai và thích ứng với BĐKH bằng cách giảm bớt độ phơi nhiễm và dễ bị tổn thương và tăng khả năng thích ứng với các tác động bất lợi tiềm tàng của khí hậu cực đoan (IPCC, 2012) Thu nước mưa là một trong những kỹ thuật thu nước hiệu quả để thích ứng với sự thay đổi về cung cấp nước và lượng mưa Với các công nghệ hỗ trợ (hiện đại và bản địa), thu nước mưa có hiệu quả kinh tế, và có thể làm giảm nhẹ các nhu cầu cần thiết trong những giai đoạn thiên tai bất ngờ Thu nước mưa cũng làm tiết kiệm các chi phí do sử dụng các công nghệ đơn giản như không phải sử dụng máy bơm cũng như tiêu hao năng lượng đầu vào Điều này làm giảm phát thải khí nhà kính liên quan đến nguồn cung cấp nước Do đó, công nghệ thu nước mưa có thể đóng góp vào việc giảm nhẹ và thích ứng với BĐKH (König và Lo, 2009)

1.8 Những thách thức về sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nước cho sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa là một trong những thách thức của nhiều vùng trên thế giới Do lượng mưa thay đổi, mùa khô kéo dài, hạn hán thường xuyên cũng như lũ lụt Nếu lượng mưa ít hơn nhu cầu nước cho cây trồng thì năng suất thực tế rõ ràng sẽ thấp hơn tiềm năng, hơn nữa tác động của thay đổi lượng mưa đã ảnh hưởng mạnh lên đặc tính của đất và giai đoạn phát triển của cây trồng (Critchley và Scheierling, 2012) Theo Deryng và cs (2011) cho rằng, BĐKH sẽ ảnh hưởng đến các vùng đất, nơi các hoạt động sinh kế chủ yếu dựa vào nước mưa Dự tính các kịch bản BĐKH gần đây từ năm 2000 đến năm 2050, và mức độ nóng lên từ 1,8 °C - 2,8 °C (2,2 °C - 3,0 °C so với nhiệt độ tiền công nghiệp) làm giảm năng suất

từ 14 % đến 25 % đối với lúa mì, 19 % đến 34 % đối với ngô, và 15 % đến 30 % đối với đậu nành

Sự biến đổi về thời gian và không gian của khí hậu, đặc biệt là lượng mưa, là một trở ngại lớn cho cải thiện năng suất, sức cạnh tranh và thương mại hoá cây trồng dựa

18

vào nước mưa Rủi ro cao về mất năng suất liên quan đến nước làm cho người nông dân không thích rủi ro, ảnh hưởng đến các quyết định đầu tư khác của họ, bao gồm lao động, cải thiện hạt giống và phân bón Các nông hộ nhỏ thường không nhận thức được những ảnh hưởng của sự thiếu hụt và biến đổi độ ẩm đất đối với giống, số lượng và chất lượng sản xuất, dẫn đến hạn chế các lựa chọn để thương mại hoá Kết hợp với sự biến động về năng suất, điều này làm cho người nghèo ở khu vực bán khô hạn khó tiếp cận hiệu quả với các cơ hội do thị trường, thương mại và toàn cầu hóa gây ra (Rockstrom và cs., 2007)

Bên cạnh những thách thức đối phó với tình trạng khan hiếm nước và căng thẳng

do BĐKH, còn có nhiều yếu tố làm hạn chế năng suất đối với sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa Suy thoái đất do xói mòn đất do gió, nước và sự quản lý độ màu

mỡ đất không tốt góp phần làm giảm hiệu quả sử dụng nước mưa Nó ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho cây trồng thông qua lượng nước thấm sâu vào đất và lượng nước lấy từ rễ kém Quản lý đất và nước không tốt cũng là những nguyên nhân chủ yếu gây ra năng suất cây trồng thấp (Liniger và cs., 2011)

1.9 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh An Giang

An Giang là tỉnh đầu nguồn của ĐBSCL, và giáp biên giới Campuchia An Giang

có diện tích khoảng 3.536 km2, trong đó 297.079 ha là đất nông nghiệp, chủ yếu là trồng lúa Dân số trung bình toàn tỉnh là 2,15 triệu người và mật độ 610 người/km2, với gần 70% sống ở khu vực nông thôn, và gần 65% lực lượng lao động làm việc trong nông nghiệp (Cục Thống kê tỉnh An Giang, 2016)

Địa hình An Giang được chia thành ba khu vực với đặc điểm cụ thể là các cù lao, đồng bằng và vùng núi Hai phần ba diện tích toàn tỉnh là vùng đồng bằng với độ cao dưới 5m Khu vực đồi núi được tập trung chủ yếu ở hai huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, các ngọn núi với độ cao trung bình từ 300 m đến 700 m Xung quanh chân núi là vùng đồng bằng ở độ cao từ 4 – 40 m và độ dốc 3-8 0 (Võ Tòng Anh và cs., 2006)

An Giang có đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nền nhiệt cao và ổn định, với hai mùa Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 và mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 Vào mùa mưa An Giang đón nhận con nước lũ và hình thành “mùa nước nổi” với mức ngập trung bình từ 1 đế 2,5 m, thời gian ngập lũ từ 2,5 cho tới 5 tháng, thường là 15/8 tới 20/12 Trong khi đó, vào mùa khô, thiếu nước thường xuyên xảy ra, đặc biệt là ở

1.10 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Tri Tôn

Huyện Tri Tôn nằm ở phía Tây Nam của tỉnh An Giang, giữa các vĩ độ 10012' –

10057', và kinh độ 104046' – 105035', với tổng diện tích tự nhiên khoảng 60.023,8 ha (lớn nhất và chiếm gần 17% diện tích toàn tỉnh) Độ cao dao động từ 1 đến 700 m so với mực nước biển Tri Tôn bị ảnh hưởng bởi khí hậu nhiệt đới gió mùa bán xích đạo, bao gồm hai mùa rõ rệt (mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô giữa tháng 12

và tháng 4) Nhiệt độ trung bình năm vào khoảng 27,7 0C, nhiệt độ thấp nhất là 25,4 0C

và nhiệt độ cao nhất là 29,6 0C (Nguyen Thanh Son và Rajendra., 2008)

Sản xuất nông nghiệp là sinh kế chủ yếu tại huyện Tri Tôn, với diện tích đất nông nghiệp là 47.435,46 ha, chiếm 79 % tổng diện tích Trong đó, diện tích trồng lúa chiếm gần 98% tổng diện tích canh tác và có sự gia tăng trong những năm qua, từ 58.883 ha năm 2000 đã tăng lên đến 110.583,7 ha năm 2015 Một số vùng quanh các chân núi chỉ được trồng được một vụ lúa mùa do chưa có hệ thống thủy lợi Tuy nhiên, diện tích gieo trồng đã có sự suy giảm đáng kể từ 6.557 ha năm 2000 xuống còn 258,4 ha năm

2015 Bên cạnh phần lớn diện tích trồng lúa, huyện Tri Tôn còn có trồng các loại màu màu thực phẩm như đậu xanh, dưa hấu và rau dưa các loại, màu lương thực như bắp, khoai lang, khoai mì, và cây công nghiệp ngắn ngày như đậu phộng, mè Diện tích các

20

loại cây trồng này cũng có sự biến động qua các năm (Hình 1.2) (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

Hình 1.2 Diện tích gieo trồng một số loại cây trồng trên địa bàn huyện Tri Tôn

Nguồn: Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016 (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn,

2016)

Về năng suất và sản lƣợng các loại cây trồng cũng có sự gia tăng trong những năm qua Năng suất lúa đã tăng từ 43,5 tạ/ha năm 2000 lên đến 56,9 tạ/ha năm 2015 Sản lƣợng lúa từ 238.744 tấn năm 2000 đã tăng lên 629.333 tấn năm 2015 Năng suất bắp đã tăng từ 38,0 tạ/ha năm 2000 lên đến 44,7 tạ/ha năm 2015 Sản lƣợng bắp từ 408 tấn năm 2000 đã tăng lên 557 tấn năm 2015 Năng suất đậu xanh tăng từ 4,63 tạ/ha năm 2000 lên 6,17 tạ/ha năm 2015 Tuy nhiên, sản lƣợng đậu xanh có sự suy giảm từ

430 tấn năm 2000 xuống còn 197,3 tấn năm 2015 Năng suất đậu phộng tăng từ 17,6 tạ/ha năm 2000 lên 25,7 tạ/ha năm 2015 và sản lƣợng đậu phộng cũng có sự suy giảm

từ 424 tấn năm 2000 xuống còn 177 tấn năm 2015 (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

Tình hình chăn nuôi của huyện Tri Tôn cũng đã có sự phát triển trong những năm qua Về số lƣợng heo đã tăng từ 8.233 con năm 2000 lên đến 17.914 con năm 2015 Số lƣợng trâu bò từ 16.170 con năm 2000 tăng lên 23.842 con năm 2015 Bên cạnh chăn nuôi, huyện cũng phát triển diện tích nuôi trồng thủy sản, từ 28,85 ha năm 2000 tăng lên 39,57 ha năm 2015 (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

21

Năm 2015 huyện Tri Tôn có dân số 134.679 người (chiếm khoảng 6 % tổng dân

số toàn tỉnh) với 33.607 hộ, sinh sống tại hai thị trấn và 13 xã Đây là một trong những huyện (cùng với huyện Tịnh Biên) có tỷ lệ người dân tộc Khmer sinh sống cao (45.818 người, chiếm 34 % tổng dân số với 11.241 hộ) Mật độ dân số huyện Tri Tôn khoảng

224 người/km2, tập trung chủ yếu ở nông thôn (76 %) GDP bình quân đầu người theo giá thực tế đã gia tăng trong những năm gần đây từ 3.858 triệu đồng/người (2000) tăng lên 34.968 triệu đồng/người (2015) (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

Về cơ cấu kinh tế, khu vực dịch vụ chiếm tỷ trọng lớn nhất với 48,3 %, tiếp đến

là ngành nông, lâm nghiệp và thủy sản chiếm 35,4 % và cuối cùng là ngành công nghiệp – xây dựng chiếm 16,3 % Trong ngành nông, lâm nghiệp và thủy sản, sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ trong lớn nhất với 1.480.396 triệu đồng (chiếm 88,8 %), lâm nghiệp 120.866 triệu đồng (chiếm 7,3 %) và thủy sản 65.851 triệu đồng (chiếm 3,9 %) Điều này cho thấy kinh tế huyện Tri Tôn chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

1.11 Đặc điểm xã Núi Tô

Xã Núi Tô có địa hình vừa đồng bằng và đồi núi, với diện tích 3.253,26 ha (chiếm 5,4 % diện tích huyện Tri Tôn), bao gồm 4 ấp (Tô Hạ, Tô Trung, Tô Thuỷ và

Tô Thuận) Dân số xã Núi Tô năm 2015 có khoảng 7.690 người với 1.890 hộ, trong đó 5.122 người dân tộc Khmer chiếm gần 67 % với 1.249 hộ Diện tích đất sản xuất nông nghiệp 2.281,17 ha (chiếm khoảng 70 % diện tích toàn xã), đất lâm nghiệp 373,5 ha, đất ở 78,5 ha và đất chưa sử dụng 287,8 ha Diện tích trồng lúa toàn xã có sự gia tăng trong những năm qua, từ 2.635 ha năm 2000 lên đến 4.150,0 ha năm 2015 Tuy nhiên, diện tích lúa mùa đã có sự suy giảm từ 425 ha năm 2000 xuống còn 50 ha năm 20115

Về năng suất và sản lượng lúa cũng có sự gia tăng trong những năm qua, năng suất 42,2 tạ/ha năm 2000 tăng lên 54,4 tạ/ha năm 2015 và sản lượng tăng từ 11.131 tấn năm

2000 lên 22.574 tấn năm 2015 Bên cạnh đó, còn có một số loại cây trồng khác như khoai mì (37,5 ha) và đậu xanh (7,0 ha) Ngoài trồng trọt, hoạt động chăn nuôi của xã cũng có sự phát triển trong những năm qua, số lượng đàn heo từ 504 con năm 2000 tăng lên 1.440 con năm 2015 Số lượng trâu bò từ 1.855 con năm 2000 tăng lên 2.467 con năm 2015 (Chi cục thống kê huyện Tri Tôn, 2016)

và cường độ của lượng mưa cũng đã thay đổi (IPCC, 2012)

Tác động của BĐKH đối với nông nghiệp có thể chia thành hai nhóm: Những tác động sinh lý như ảnh hưởng sinh lý đến cây trồng (số lượng, chất lượng); thay đổi về đất đai và tài nguyên nước (số lượng, chất lượng), tăng thách thức cỏ dại và cỏ dại, thay đổi phân bố không gian và thời gian của các tác động Những tác động kinh tế xã hội như giảm năng suất và sản lượng, giảm thu nhập từ nông nghiệp, biến động của giá

cả thị trường, tăng số người có nguy cơ nghèo đói và mất an ninh lương thực, và di cư Theo FAO (2007), có hai loại thích ứng chính là tự điều chỉnh và lập kế hoạch thích ứng Tự điều chỉnh thích ứng là phản ứng của người nông dân đối với việc thay đổi các hình thái mưa, do đó thay đổi cây trồng hoặc thay đổi các ngày gieo trồng, thu hoạch và biện pháp canh tác Những biện pháp thích ứng theo kế hoạch là các lựa chọn chính sách có chủ ý hoặc các chiến lược ứng phó, nhằm thay đổi khả năng thích ứng của hệ thống nông nghiệp hoặc tạo điều kiện cho việc thích ứng cụ thể Ví dụ, các chiến lược lựa chọn cây trồng và phân phối cây trồng thông qua các vùng khí hậu nông nghiệp khác nhau, thay thế cây trồng mới cho cây lâu năm và thay thế tài nguyên do sự khan hiếm (FAO (2007) trích dẫn từ Easterling 1996)

Những phân tích ở cấp nông hộ cho thấy rằng, có thể làm giảm đáng kể các tác động bất lợi từ BĐKH khi thích ứng được thực hiện đầy đủ (FAO (2007) trích dẫn từ Mendelsohn và Dinar 1999) Những điều chỉnh trong ngắn hạn được xem là các tự điều chỉnh theo Những thích ứng dài hạn là các thay đổi cơ cấu chính để vượt qua những khó khăn như thay đổi sử dụng đất để tối đa hoá năng suất theo các điều kiện mới; ứng dụng công nghệ mới; kỹ thuật quản lý đất đai mới; và các kỹ thuật sử dụng hiệu quả sử dụng nước

Theo IPCC (2012), có thể giảm độ phơi nhiễm, tính dễ bị tổn thương và tăng khả năng thích ứng với những tác động của BĐKH bằng việc sử dụng các hệ thống thu nước Khung khái niệm đánh giá tác động của biến đổi lượng mưa đối với sản xuất

23

nông nghiệp và thích ứng của cộng đồng trong nghiên cứu này được trình bày trong Hình 2.1 Biến đổi lượng mưa được xác định bởi các đặc điểm xu thế biến đổi tổng lượng mưa, số ngày mưa, ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa và chỉ số lượng mưa chuẩn hóa (SPI - Standardized Precipitation Index), dẫn đến những ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp dựa vào nước mưa Mức độ tác động chịu ảnh hưởng bởi sự phơi nhiễm và độ nhạy cảm đối với sự biến đổi lượng mưa Từ đó, cộng đồng có các biện pháp thu nước mưa cho chiến lược thích ứng Thích ứng sẽ giúp nông dân giảm thiểu tác động và tăng khả năng phục hồi

Hình 2.1 Khung đánh giá tác động và thích ứng với biến đổi lượng mưa

 Ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa

 Chỉ số lượng mưa được chuẩn hóa

Biến đổi khí hậu

24

2.2 Địa điểm nghiên cứu

Xã Núi Tô, huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang được chọn để tiến hành nghiên cứu và thu thập số liệu với một số lý do (Hình 2.2) Tri Tôn là một trong những huyện miền núi của tỉnh An Giang, người dân sống chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp và tỷ lệ

hộ nghèo ở mức cao nhất trong toàn tỉnh (21,7 %) (Sở Lao động Thương binh và Xã hội An Giang, 2016) Theo Lê Văn Khoa và Nguyễn Thị Thùy Dương (2012), đất đai

và hiện trạng trồng trọt ở khu vực nghiên cứu có thể chia thành 4 vùng sinh thái nông nghiệp có đặc điểm khác nhau khá rõ rệt Vùng phía trên núi, với độ cao 614 m Vùng chân núi với độ dốc đất trên 130 dễ bị xói mòn và rửa trôi nên đất nghèo dinh dưỡng Khu vực này nguồn nước tưới cho cây trồng rất khó khăn, trồng trọt hoàn toàn dựa vào nước mưa Vùng ruộng trên với độ dốc đất dưới 80 có thành phần sa cấu cát pha thịt, ít

bị rửa trôi hơn vùng trên, nguồn nước tưới cũng hoàn toàn phụ thuộc vào nước mưa Tuy nhiên, một số khu vực có thể tưới bổ sung bằng máy bơm dẫn từ các kênh mương thủy lợi Vùng ruộng bưng, đất bằng, độ dốc thấp, mặt đất không bằng phẳng Theo Bùi Đạt Trâm (2013), vùng đồng bằng ven núi này là kiểu Deluvi (sườn tích) hình thành trong quá trình phong hóa và xâm thực từ các núi đá, sau đó được nước mưa bào mòn và rữa trôi, rồi được dòng chảy lũ theo các khe suối chuyển tải xuống các chân núi, tích tụ lâu ngày lại mà thành Loại đồng bằng này có đặc tính hẹp và nghiêng từ 20đến 50, bị chia cắt bởi các khe suối và rãnh nhỏ, có độ cao từ 5 m đến 10 m và không được bồi đắp phù sa hàng năm

Là vùng khó khăn về nguồn nước, chủ yếu là nước mưa và nước ngầm Mùa khô thường khan hiếm nước làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến các khía cạnh của cuộc sống

và sinh kế người dân Người dân địa phương đã có nhiều hoạt động trong việc quản lý

và sử dụng hiệu quả nguồn nước mưa phục vụ cho sản xuất cũng như lựa chọn cây trồng thích hợp Tuy nhiên, trong bối cảnh BĐKH hiện nay, các hiện tượng thời tiết và khí hậu cực đoan xảy ra bất thường sẽ có những ảnh hưởng đời sống của người dân

Sử dụng số liệu thứ cấp như các thông tin cơ bản về địa hình, điều kiện kinh tế -

xã hội, số liệu về khí tượng thủy văn và phỏng vấn, thảo luận với cán bộ địa phương

để lựa chọn khu vực nghiên cứu Các số liệu quan trắc về lượng mưa ngày để phân tích

và đánh giá những biến đổi về lượng mưa trong vòng 30 năm qua tại khu vực nghiên cứu

Các phương pháp định tính được sử dụng bao gồm các cuộc phỏng vấn sâu nông dân, phỏng vấn sâu cán bộ chính quyền địa phương, thảo luận nhóm tập trung, và quan sát nhằm thu thập thông tin chung về cộng đồng cũng như xác định những ảnh hưởng của biến đổi lượng mưa đối với các hoạt động nông nghiệp Bên cạnh đó, thực hiện các cuộc phỏng vấn sâu với nông dân để hiểu về những hoạt động thích ứng đối với sự biến đổi lượng mưa Đối với cán bộ chính quyền địa phương để tìm hiểu các hoạt động

26

hỗ trợ để giảm nhẹ và thích ứng các tác động liên quan đến khí hậu đối với nông nghiệp Quan sát được áp dụng để kiểm tra tình trạng thực tế của các vấn đề biến đổi lượng mưa trong khu vực nghiên cứu trong quá trình thực địa

Hình 2.3 Khung phương pháp nghiên cứu 2.4 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.1 Thu thập số liệu thứ cấp

Số liệu thứ cấp lượng mưa, sẽ được thu thập từ đài khí tượng thủy văn An Giang Các số liệu về tình hình kinh tế xã hội xã Núi Tô và huyện Tri Tôn từ chi cục thống kê huyện Tri Tôn Bên cạnh đó, các thông tin về quá trình xây dựng và vận hành các hồ chứa nước mưa từ sở, phòng NN & PTNT của tỉnh An Giang và huyện Tri Tôn và các chính sách hỗ trợ để giảm nhẹ và thích ứng các tác động liên quan đến khí hậu đối với nông nghiệp

27

2.4.2 Thu thập số liệu sơ cấp

Số liệu sơ cấp được thu thập qua các phương pháp nghiên cứu định tính

- Quan sát: thông tin có thể được ghi nhận bằng những ghi chú thực địa và hình ảnh Những thông tin này có thể bao gồm các biện pháp canh tác của nông dân, tình trạng đồng ruộng, hệ thống thủy lợi, và nguồn nước tưới

- Phỏng vấn KIP (Key informant Panel): nhằm biết được các thông tin về tình hình biến đổi thời tiết trong thời gian qua tại địa phương, những tác động bất lợi do biến đổi lượng mưa đến tình hình sản xuất nông nghiệp vùng cao, việc triển khai và vận hành các hồ chứa nước mưa, và các chương trình hỗ trợ người dân trong thích ứng với BĐKH tại địa phương qua các cuộc trao đổi trực tiếp dựa trên phiếu hỏi bán cấu trúc Tổng số cuộc phỏng vấn KIP đối với cán bộ nông nghiệp địa phương (cấp huyện

và xã) là 05 người

- Thảo luận nhóm: nhằm biết được các thông tin cơ bản về hệ thống sản xuất nông nghiệp tại địa phương, những biến đổi về thời tiết trong thời gian qua tại địa phương, các tác động bất lợi do lượng mưa thay đổi, các hoạt động thích ứng và những khó khăn, thách thức trong thích ứng với biến đổi khí hâu hiện nay Thực hiện 2 cuộc thảo luận nhóm (nam, nữ) với khoảng 10 nông dân/nhóm Đây là những nông dân đại diện có những hiểu biết về vấn đề nghiên cứu

- Phỏng vấn sâu: được thực hiện qua sự phỏng vấn trực tiếp nông dân dựa trên bảng câu hỏi gợi ý, nhằm hiểu được cách thức quản lý và sử dung nguồn nước mưa trong sản xuất nông nghiệp, những khó khăn trong quản lý và sử dụng nước mưa hiện nay

Cán bộ địa phương sẽ hỗ trợ người phỏng vấn trong việc liên hệ với nông dân và chọn lựa nông dân tham gia phù hợp Phương pháp chọn lựa mẫu có chủ đích và thuận tiện được áp dụng trong đề tài này nhưng số mẫu sẽ khác nhau tùy thuộc vào từng phương pháp thu thập số liệu

2.5 Phân tích dữ liệu

2.5.1 Phân tích các đặc trưng tổng lượng mưa và số ngày mưa

Tổng lượng mưa tháng, tổng lượng mưa năm, tổng lượng mưa mùa khô (tháng

12 đến 4 năm sau); tổng lượng mưa mùa mưa (tháng 5 đến tháng 11)

28

Tổng số ngày mưa trong tháng, năm; số ngày mưa trong mùa khô (tháng 12 đến

4 năm sau); số ngày mưa trong mùa mưa (tháng 5 đến tháng 11)

- Tổng lượng mưa tháng: là tổng lượng mưa các ngày của tháng (trong trường hợp tháng thiếu số liệu nhưng có số ngày có số liệu ≥ 25 ngày thì tổng lượng mưa tháng được tính bằng cách lấy tổng lượng mưa đo được chia cho số ngày có số liệu sau

đó nhân với số ngày của tháng)

- Tổng số ngày mưa tháng: là tổng số ngày có mưa của tháng (ngày mưa: được tính là ngày có lượng mưa ≥ 0,1 mm)

- Tổng lượng mưa năm: là tổng lượng mưa của 12 tháng (trong trường hợp năm

có ngày thiếu số liệu nhưng có số ngày có số liệu ≥ 330 ngày thì tổng lượng mưa năm được tính bằng cách lấy tổng lượng mưa đo được chia cho số ngày có số liệu sau đó nhân với số ngày của năm)

- Tổng số ngày mưa trong năm: là tổng số ngày mưa của 12 tháng

- Tổng lượng mưa từng mùa: là tổng lượng mưa các tháng của mùa đó (mùa khô

từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11)

- Tổng số ngày mưa trong từng mùa: là tổng số ngày mưa các tháng của mùa đó Tổng lượng mưa có ký hiệu là X có số liệu quan trắc {xi; i=1, n}

- Công thức tính tổng lượng mưa: X = 



n n i

X

1

1

(2.2) 2.5.2 Phân tích ngày bắt đầu và kết thúc mùa mưa

Để tính toán ngày bắt đầu mùa mưa và kết thúc mùa mưa trên khu vực nghiên cứu, dựa theo phương pháp của Lê Huy Bá và cs (2017), thỏa các điều kiện: bước thời gian để xác định ngày bắt đầu mùa mưa, tổng số ngày có mưa trong thời gian trên, lượng mưa trung bình một ngày, số ngày liên tục không mưa

Kết quả tính toán cho các giá trị sau:

29

- Bước thời gian để xác định ngày bắt đầu mùa mưa là 15 ngày

- Tổng số ngày có mưa trong thời gian đó phải lớn hơn hoặc bằng 5 ngày

- Lượng mưa trung bình một ngày phải đạt trên 5 mm

- Số ngày liên tục không mưa phải nhỏ hơn 7 ngày

2.5.3 Phân tích xu thế biến đổi lượng mưa

Phân tích xu thế biến đổi của chuỗi số liệu theo thời gian là xác định các biến đổi của một biến ngẫu nhiên là tăng hay giảm theo thời gian hay xác suất phân bố thay đổi theo thời gian Có nhiều cách kiểm tra định tính hoặc định lượng của xu thế như: đồ thị, hồi quy tuyến tính, Mann-Kendal và Sen‟s Trong nghiên cứu này chúng tôi áp dụng phương pháp Sen để tính hệ số góc và kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendal

để kiểm tra xu thế biến đổi của các đặc trưng mưa Để phát hiện xu thế biến đổi của lượng mưa trong chuỗi thời gian hàng tháng, theo mùa, và hàng năm bằng phương pháp số Sen và kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendall Mann-Kendal là một phương pháp sử dụng rộng rãi trong bài toán kiểm nghiệm phi tham số để phát hiện xu thế biến đổi của các yếu tố khí tượng thủy văn theo thời gian Phương pháp Sen sử dụng mô hình tuyến tính để ước lượng độ dốc của xu thế này, và phương sai của các số dư là hằng số theo thời gian Phương pháp này có nhiều ưu điểm: không ảnh hưởng bởi giá trị số liệu thiếu và dữ liệu phân bố là ngẫu nhiên; dữ liệu sai hoặc giá trị ngoại lai không ảnh hưởng đáng kể trong phương pháp Sen Trong luận văn này những xu thế được coi là có ý nghĩa thống kê ở mức α bằng 0,1

Kiểm nghiệm phi tham số Mann-Kendal

Giả sử có chuỗi trình tự thời gian (x1, x2…xn), có n giá trị

Trong đó: x biểu diễn số liệu tại thời điểm i và j (j>i) và hàm sign là:

Giá trị thống kê Mann-Kendall (S) được định nghĩa:

(2.3)

30

Gán:

Biến phương sai Var (S) được tính bởi:

(2.4) Trong đó: m là số nhóm, mỗi nhóm là một tập các phần tử của chuỗi có cùng giá trị,

và t là số các phần tử thuộc nhóm

 có phân bố chuẩn hóa N(0, 1), giá trị  dương thể hiện chuỗi có xu thế tăng,  âm thể hiện chuỗi có xu thế giảm Do  thuộc N(0, 1) nên việc kiểm nghiệm chuỗi có xu thế hay

không trở nên đơn giản, trong nghiên cứu này giá trị xu thế được tính với mức ý nghĩa

10 %, nghĩa là xác suất phạm sai lầm loại 1 là 10 %

Xu thế Sen (Sen’s slope)

Để xác định độ lớn Q của xu thế chuỗi, ta sử dụng cách ước lượng của Sen , Q

được xác định là trung vị của dãy gồm n(n- 1)/2 phần tử { , với k = 1, 2, …, 1; j>k}

n-Với định nghĩa như vậy, Q có cùng dấu với  (Ngô Đức Thành và Phan Văn Tân (2012) trích dẫn từ Kendall (1975)

2.7.4 Phân tích xu thế biến đổi của hạn hán

Chỉ số lượng mưa chuẩn hóa SPI (Standardized Precipitation Index) được tính từ chuỗi mưa nhiều năm nhằm đưa về dạng hàm phân bố chuẩn tắc của số liệu mưa, ứng với thời gian hạn khác nhau McKee và cs (1993), đã đề xuất chỉ số SPI, cách thức tính toán chỉ số SPI được thể hiện trong công thức sau:

(2.5)