Nghiên cứu, xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác và bảo vệ đất cho cây trồng chủ lực tại các vùng đồng bằng dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NƠNG THƠN CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ PHỤC VỤ CHƯƠNG TRÌNH MỤC TIÊU QUỐC GIA ỨNG PHĨ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT CANH TÁC VÀ BẢO VỆ ĐẤT CHO CÂY TRỒNG CHỦ LỰC TẠI CÁC VÙNG ĐỒNG BẰNG DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (BĐKH.27) MÃ SỐ: KHCN-BĐKH/11-15 Cơ quan chủ trì: Viện Mơi trường Nông nghiệp Chủ nhiệm đề tài: ThS Bùi Thị Phương Loan HÀ NỘI-2015 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ PHỤC VỤ CHƯƠNG TRÌNH MỤC TIÊU QUỐC GIA ỨNG PHĨ VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU BÁO CÁO TĨM TẮT KẾT QUẢ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT CANH TÁC VÀ BẢO VỆ ĐẤT CHO CÂY TRỒNG CHỦ LỰC TẠI CÁC VÙNG ĐỒNG BẰNG DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (BĐKH.27) MÃ SỐ: KHCN-BĐKH/11-15 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI ThS Bùi Thị Phương Loan PGS.TS Mai Văn Trịnh BAN CHỦ NHIỆM CHƯƠNG TRÌNH BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG KHCN-BĐKH/11-15 Hà Nội-2015 Những người thực TT Họ tên Tổ chức công tác Th.S Bùi Thị Phương Loan Viện Môi trường Nông nghiệp Th.S Nguyễn Thị Huệ Viện Môi trường Nông nghiệp PGS.TS Mai Văn Trịnh Viện Môi trường Nông nghiệp TS Nguyễn Văn Thiết Viện Môi trường Nông nghiệp TS Vũ Đình Tuấn Viện Mơi trường Nơng nghiệp TS Vũ Dương Quỳnh Viện Môi trường Nông nghiệp TS Trần Văn Thể Viện Môi trường Nông nghiệp GS.TS Nguyễn Hồng Sơn Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam PGS.TS Phạm Quang Hà Viện Môi trường Nông nghiệp 10 CN Lục Thị Thanh Thêm Viện Môi trường Nông nghiệp 11 KS Trần Vũ Nam Viện Môi trường Nông nghiệp 12 CN Vũ Thị Hằng Viện Môi trường Nông nghiệp 13 KS Phạm Thanh Hà Viện Môi trường Nông nghiệp 14 TS Đinh Việt Hưng Viện Môi trường Nông nghiệp 15 CN Phạm Thị Minh Ngọc Viện Môi trường Nông nghiệp 16 KS Lê Văn Khiêm Viện Môi trường Nông nghiệp 17 ThS Đỗ Thị Ngọc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung 18 ThS Nguyễn Thu Thủy Viện Môi trường Nông nghiệp i MỤC LỤC Những người thực i MỤC LỤC ii DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 13 1.1.Kinh nghiệm quốc tế xác định lựa chọn kỹ thuật canh tác nơng nghiệp bối cảnh biến đổi khí hậu 13 1.2 Các kết nghiên cứu có liên quan nước 24 CHƯƠNG II VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 34 NGHIÊN CỨU 34 2.1 Vật liệu nghiên cứu 34 2.2 Địa điểm nghiên cứu 34 2.3 Nội dung nghiên cứu phương pháp thực 35 2.3.1 Nội dung thực 35 2.3.2 Phương pháp thực 37 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 73 3.1 Điều tra, đánh giá trạng ứng dụng quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực ảnh hưởng BĐKH vùng đồng ảnh hưởng BĐKH 73 3.1.1 Đánh giá thay đổi khí hậu vùng đồng 73 3.1.2 Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp thông qua kết điều tra 76 ii 3.1.3 Đánh giá trạng quy trình kỹ thuật canh tác áp dụng khả tiếp nhận quy trình kỹ thuật canh tác tiến sản xuất nông nghiệp vùng đồng 84 3.2 Tổng hợp liệu xây dựng đồ trạng phân bố trồng, phân bố nhu cầu sử dụng nước mức độ tổn thương trồng chủ lực vùng đồng tác động BĐKH 97 3.2.1 Ứng dụng GIS đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến trồng chủ lực vùng ĐBSH 97 3.2.2 Ứng dụng GIS đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến trồng chủ lực vùng ĐBDHMT 108 3.2.3 Ứng dụng GIS đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến trồng chủ lực vùng đồng sông Cửu Long 122 3.2.4 Dự báo tiềm năng suất trồng chủ lực áp dụng quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất tối ưu tác động BĐKH vùng đồng 132 3.2.5 Ứng dụng cơng nghệ tích hợp hệ thống đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến trồng chủ lực theo kịch BĐKH cấp vùng 141 3.3 Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác động BĐKH vùng đồng 158 3.3.1 Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác động BĐKH vùng đồng sông Hồng 159 3.3.2 Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác động BĐKH vùng đồng duyên hải Miền Trung 179 iii 3.3.3.Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác động BĐKH vùng đồng sông Cửu Long 201 3.4 Xây dựng mơ hình trình diễn ứng dụng kỹ thuật canh tác bảo vệ đất phù hợp/ tối ưu cho trồng chủ lực để giảm tác động BĐKH 214 3.4.1 Xây dựng mơ hình trình diễn ứng dụng kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho vùng Đồng Bằng Sông Hồng 214 3.4.2 Xây dựng mơ hình trình diễn ứng dụng kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho vùng Đồng Bằng Duyên Hải Miền Trung 238 3.4.3 Xây dựng mơ hình trình diễn ứng dụng kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long 264 3.5.Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhân rộng mơ hình đào tạo, tập huấn, nâng cao lực cho nơng dân thích ứng với BĐKH canh tác trồng chủ lực vùng đồng ảnh hưởng BĐKH 283 3.5.1 Đánh giá hiệu mơ hình 283 3.5.2 Đề xuất giải pháp nhân rộng mơ hình thích ứng với biến đổi khí hậu canh tác trồng chủ lực vùng đồng ảnh hưởng BĐKH 292 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 303 4.1.Kết luận 303 4.2 Đề nghị 307 TÀI LIỆU THAM KHẢO 309 Phụ lục 1: 312 Chi tiết công thức, quy mô, liều lượng, cấu mùa vụ, giống két bố trí thí nghiệm cho đối tượng trồng 312 Phụ lục 2: 491 iv Chi tiết nhu cầu nước cho trồng chủ lực vùng ĐBSH, ĐBDHMT ĐBCSL 491 Phụ lục 3:Hiệu kinh tế mô hình canh tác có triển vọng cho trồng chủ lực vùng đồng 506 Phụ lục 4: Các đồ tác động biến đổi khí hậu đến suất trồng chủ lực năm 2050 vùng ĐBSH, ĐBDHMT ĐBSCL 512 v DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu BVMT Bảo vệ mơi trường BTB Bắc trung CROPWAT Mơ hình mơ nhu cầu nước trồng DARD Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn DBTT Dễ bị tổn thương DEM Bản đồ độ cao DSSAT Mơ hình tính tốn hỗ trợ định chuyển giao tiến kỹ thuật nông nghịêp ĐBDHMT Đồng duyên hải miền trung ĐBSCL Đồng sông Cửu Long ĐBSH Đồng sông Hồng FAO Tổ chức nông lương giới GSO Tổng cục Thống kê GIS Hệ thống thông tin địa lý HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất IAE Viện Môi trường Nông nghiệp IPCC Ban liên phủ biến đỏi khí hậu IRRI Viện lúa giới KHCN: Khoa học công nghệ vi KTTV Khí tượng thủy văn MARD Bộ Nơng nghiệp Phát triển nông thôn MT Môi trường MTNN Môi trường nông nghiệp MTNT Môi trường nông thôn NN Nông nghiệp NN&PTNT Nông nghiệp Phát triển nông thôn PTNN Phát triển nông nghiệp PTNT Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam SAS Phần mềm xử lý thống kê SPSS Chương trình tính tốn thống kê SPSS SRI Hệ thống thâm canh lúa cải tiến TBKT Tiến kỹ thuật TN Thí nghiệm TNMT Tài nguyên Môi trường VNĐ Việt Nam Đồng VAAS Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam WB Ngân hàng giới vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Theo báo cáo đánh giá IPCC (2007) Stern (2009), q trình biến đổi khí hậu diễn nhanh chóng, hoạt động sản xuất nơng nghiệp chịu tác động ảnh hưởng theo chiều hướng tiêu cực tích cực, nhiên chiều hướng tiêu cực chiếm đa số Khi nhiệt độ tăng cao ảnh hưởng đến khả phát sinh, phát triển trồng làm thay đổi suất sản lượng, nhiệt độ tăng làm băng tan, nước biển dâng đẫn đến nhiều vùng đất bị xâm lấn ngập mặn làm suy giảm chất lượng nước đất trồng, nhiều vùng tiếp tục canh tác giảm suất; nhiệt độ tăng gây đợt nắng nóng, hạn hán kéo dài làm nhiều vùng thiếu nước để tiếp tục canh tác Sự thay đổi thời tiết khí hậu làm cân sinh thái, suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt thiên địch làm phát sinh bệnh dịch ảnh hưởng đến phát triền trồng Hơn tượng thời tiết cực đoan, không theo quy luật bão sớm, muộn, mưa khơng mùa gây khó khăn cho bố trí cấu mùa vụ, Trong canh tác nông nghiệp, trồng đối tượng bị chi phối nhiều phương tiện sản xuất đất đai, khí hậu, nước; phương tiện để sản xuất lại chịu tác động lớn tự nhiên, biến đổi khí hậu thay đổi lượng mưa, thiên tai, hạn hán, xâm lấn mặn… dẫn đến tác động lớn đến sinh trưởng, suất điều kiện để đảm bảo suất trồng Vì đòi hỏi phải có giải pháp, cải tiến kỹ thuật canh tác phù hợp để đảm bảo suất trồng mà lại bảo vệ môi trường đất sản xuất điều kiện vùng sinh thái cụ thể Ba vùng đồng lớn Việt Nam đồng Sông Hồng (ĐBSH), đồng Duyên Hải Miền Trung (ĐBDHMT), đồng Sơng Cửu Long (ĐBSCL) có diện tích trồng trọt lớn, đóng vai trò vùng kinh tế chủ lực đảm bảo an ninh lương thực nước xuất Các trồng ba 522 523 524 525 526 527 528 529 530 C Vùng ĐBSCL 531 532 533 534 535 536 ... ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH KỸ THUẬT CANH TÁC VÀ BẢO VỆ ĐẤT CHO CÂY TRỒNG CHỦ LỰC TẠI CÁC VÙNG ĐỒNG BẰNG DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU (BĐKH.27) MÃ SỐ: KHCN-BĐKH/11-15 CHỦ NHIỆM... giá diễn biến khí hậu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến canh tác trồng chủ lực vùng đồng đánh giá trạng ứng dụng quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực vùng đồng ảnh hưởng BĐKH;... Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác động BĐKH vùng đồng 158 3.3.1 Nghiên cứu lựa chọn quy trình kỹ thuật canh tác bảo vệ đất cho trồng chủ lực tác