Nghiên cứu phát thải khí CH4 và n2o trong lĩnh vực trồng trọt vùng đồng bằng sông hồng TT

BỘ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU BÙI THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI KHÍ CH4 VÀ N2O TRONG LĨNH VỰC TRỒNG TRỌT VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số: 9850101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG Hà Nội – 2021 Cơng trình hồn thành Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Trịnh TS Đinh Thái Hưng Phản biện 1: …………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………… Phản biện 3: …………………………………………………………… Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: ………………………………………………………………… vào hồi …… …… , ngày…… tháng … năm 2021 Có thể tìm thấy luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN Bùi Thị Thu Trang, Mai Văn Trịnh, Đinh Thái Hưng, Vũ Thị Hằng (2021), Nghiên cứu diễn phát thải khí nhà kính từ đất canh tác ngơ Đan Phượng, Hà Nội, Tạp chí Bảo vệ thực vật, Viện Bảo vệ thực vật, ISSN 2354-0710, số Bùi Thị Thu Trang, Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Lục Thị Thanh Thêm, Đặng Anh Minh (2021), Nghiên cứu phát thải khí mê-tan (CH4) khí nitơ oxit (N2O) bốn loại đất trồng lúa nước vùng Đồng sông Hồng, Tạp chí Khoa học Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, ISSN 2525-2496, số 18, quý Bùi Thị Thu Trang, Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh Đinh Thái Hưng (2021), Đánh giá độ nhạy thông số hiệu chỉnh mơ hình DNDC phục vụ tính tốn phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Bộ Khoa học Công nghệ, ISSN 1859-4794, tập 63, số 6, tháng Bùi Thị Thu Trang, Mai Văn Trịnh, Đinh Thái Hưng, Quang Thị Thương Thương, Phan Thu Tiệp, Hoàng Thị Trang, Đặng Ngọc Tú (2021), Ứng dụng mơ hình sinh địa hóa DNDC (Denitrification – Decomposition) để tính tốn phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước: thí điểm thị trấn Thịnh Long, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định, Tạp chí Khoa học Biến đổi khí hậu, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, ISSN 2525-2496, số 17, quý Chu Sỹ Huân, Mai Văn Trịnh, Cao Việt Hà, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Thị Hằng, Đinh Quang Hiếu, Đào Thị Minh Trang Bùi Thị Thu Trang (2020), Nghiên cứu phát thải khí nhà kính đất trồng lúa tỉnh Thái Bình, Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, ISSN 1859-0004, số 1, tháng Nguyễn Lê Trang, Bùi Thị Thu Trang, Mai Văn Trịnh, Nguyễn Tiến Sỹ, Nguyễn Mạnh Khải (2019), Ứng dụng mơ hình DNDC để xây dựng đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước Nam Định, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, ISN 2580-1094, số Bùi Thị Thu Trang, Bùi Thị Phương Loan, Lục Thị Thanh Thêm, Vũ Thị Hằng, Đặng Anh Minh Mai Văn Trịnh (2019), Nghiên cứu phát thải khí oxit nito (N2O) số loại đất trồng ngô Việt Nam, Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn, Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn, ISSN 2525-2208, số 706, tháng 10 Bùi Thị Thu Trang, Mai Văn Trịnh, Lê Thị Trinh, Nguyễn Thị Hồi Thương (2018), Nghiên cứu tổng quan số mơ hình tính tốn phát thải khí nhà kính từ hoạt động trồng trọt nơng nghiệp, Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, ISSN 0866-7608, số 19, tháng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Phát thải khí nhà kính (KNK) sản xuất nói chung nơng nghiệp nói riêng trở thành vấn đề toàn cầu Đặc biệt, Việt Nam, Quốc gia phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp sinh kế người dân Sản xuất nông nghiệp không chỉ ngành chịu tác động nặng nề biến đổi khí hậu mà cịn ngành gây phát thải lớn Mặc dù cơng tác kiểm kê KNK Quốc gia triển khai lần vào năm 1994 đến thông báo Quốc gia lần thứ phát thải KNK việc tính tốn kiểm kê KNK Việt Nam chủ yếu sử dụng hệ số phát thải theo Phương pháp bậc 1, mặc định IPCC đưa (IPCC, 1996) Các hệ số phát thải khác yếu tố địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng, trồng, mức độ thâm canh trồng Thực tế, việc lượng hóa xác phát thải KNK từ canh tác lúa trồng khác phức tạp biến động khí hậu đất đai theo không gian, trồng biện pháp canh tác Trong việc quan trắc, đo đạc phát thải KNK ngồi thực địa phức tạp, địi hỏi nhiều nguồn lực thiết bị, kinh phí người việc áp dụng mơ hình tốn định lượng mức phát thải KNK giải pháp khả thi, đáp ứng u cầu kĩ thuật tính tốn phát thải cho không gian thời gian với độ xác cao, ổn định Mơ hình DeNitrificationDeComposition (DNDC) cơng cụ ứng dụng nhiều tính tốn phát thải KNK từ hệ sinh thái nơng nghiêp Thế giới dần quan tâm Việt Nam Mơ hình DNDC cho phép dự báo lượng cacbon giữ lại đất, hàm lượng đạm bị mất, phát thải số khí nhà kính CO2, CH4, N2O từ hệ sinh thái nông nghiệp theo ngày (Mai Văn Trịnh, 2013) Vì vậy, luận án: “Nghiên cứu phát thải khí CH4 N2O lĩnh vực trồng trọt vùng đồng sông Hồng” lựa chọn thực Mục tiêu nghiên cứu - Xác định lượng phát thải KNK từ hoạt động canh tác lúa trồng cạn hàng năm vùng đồng sông Hồng - Xây dựng đồ phát thải KNK cho vùng trồng lúa trồng cạn hàng năm theo điều kiện khí hậu đất đai khác vùng đồng sông Hồng Đối tượng, phạm vi nội dung nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu triển khai đối tượng lúa, ngô trồng cạn hàng năm; loại đất chính: phù sa, xám, mặn, phèn thuộc vùng ĐBSH; khí nhà kính: khí mê-tan (CH4) khí oxit nitơ (N2O) phát thải từ đất trồng lúa nước và khí oxit nitơ (N2O) phát thải từ đất trồng ngô trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi không gian: Luận án triển khai nghiên cứu tồn vùng đồng sơng Hồng, đó, quan trắc đo đạc cụ thể thực địa triển khai huyện Thanh Trì huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội; huyện Hải Hậu huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định; thành phố Thái Bình, huyện Kiến Xương, huyện Vũ Thư huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình; huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dương; đất phù sa sông Hồng trồng ngô huyện Đan Phượng, TP Hà Nội - Phạm vi thời gian: Từ tháng 1/2016 đến tháng 10/2020 3.3 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu đề ra, nghiên cứu triển khai nội dung sau: (1) Tổng quan nghiên cứu phát thải KNK lĩnh vực trồng trọt Thế giới Việt Nam; (2) Xây dựng phương pháp luận tính tốn lượng khí CH4, N2O từ đất trồng lúa trồng cạn hàng năm theo điều kiện khí hậu đất đai khác theo không gian; (3) Nghiên cứu thực trạng, diễn biến phát thải CH4 N2O từ lúa trồng điểm quan trắc huyện Thanh Trì (đất phù sa, lúa) huyện Sóc Sơn (đất xám bạc màu, lúa), Hà Nội, thị trấn Thịnh Long, huyện Hải Hậu (đất phù sa, lúa), xã Hải Phúc, huyện Hải Hậu (đất mặn, lúa) huyện Nghĩa Hưng (đất mặn, lúa), tỉnh Nam Định; thành phố Thái Bình (đất phèn, lúa), huyện Vũ Thư (đất phù sa lúa), huyện Kiến Xương (đất phù sa, lúa màu) huyện Tiền Hải (đất mặn, lúa), tỉnh Thái Bình; huyện Nam Sách (đất phù sa, lúa màu), tỉnh Hải Dương; ngô trồng đất phù sa sông Hồng Đan Phượng, Hà Nội; (4) Xây dựng số liệu đầu vào phục vụ tính tốn phát thải KNK theo khơng gian: số liệu khí tượng, đồ trạng sử dụng đất, đồ đất, đồ tổ hợp Khí tượng-Đất-Sử dụng đất; (5) Nghiên cứu chế hoạt động mơ hình DNDC, đánh giá độ nhạy thông số, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình phục vụ tính tốn phát thải KNK cho đối tượng trồng nghiên cứu vùng ĐBSH; (6) Nghiên cứu phát thải KNK cho đối tượng trồng phạm vi nghiên cứu Luận điểm bảo vệ luận án (1) Phát thải KNK khác theo không gian, tùy thuộc vào khác điều kiện khí hậu, loại đất, trồng biện pháp canh tác (quản lý nước, phân bón), ta định lượng, xác định phân bố chúng (2) Tốc độ phát thải KNK thay đổi theo thời gian, giai đoạn sinh trưởng trồng, theo thay đổi yếu tố môi trường nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi, chế độ nước, pH mơi trường, chế độ bón phân… (3) Có thể tính phát thải KNK cách xác cho điểm khơng gian có liệu khí hậu, thổ nhưỡng, trồng hoạt động canh tác, đặc biệt có số liệu quan trắc thực địa Những đóng góp luận án Luận án làm rõ phát thải KNK (CH4 N2O) tùy thuộc vào đối tượng: loại đất trồng, phương thức canh tác, tiểu vùng khí hậu theo khơng gian thời gian; Luận án áp dụng phương pháp mơ hình hóa phân tích khơng gian để tính phát thải KNK cho điểm vùng nghiên cứu dựa liệu thổ nhưỡng, khí tượng, loại trồng hình thức canh tác, chứng minh số liệu quan trắc từ điểm đại diện; Luận án tổng hợp kết tính tốn lượng phát thải KNK điểm thí nghiệm từ hồn thiện phương pháp lượng hóa lượng phát thải KNK theo không gian dựa liệu không gian thời gian khí hậu, đất đai, trồng, biện pháp canh tác cơng cụ mơ hình hóa, GIS, từ xây dựng nên đồ phần bố phát thải KNK cho toàn vùng ĐBSH Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 6.1 Ý nghĩa khoa học Luận án nghiên cứu thực trạng, diễn biến chế phát thải khí mê-tan (CH4) khí oxit nitơ (N2O) giai đoạn sinh trưởng lúa canh tác đất phù sa, xám, mặn, phèn; thực trạng, diễn biến chế phát thải khí oxit nitơ (N2O) giai đoạn sinh trưởng ngô trồng đất phù sa sông Hồng Luận án đưa phương pháp tính tốn cung cấp kết nghiên cứu, tính tốn phát thải KNK cho vùng trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH với điều kiện khí tượng đất đai khác thể kết qua đồ Từ việc phân tích độ nhạy mơ hình DNDC cách chi tiết phục vụ hiệu chỉnh mơ hình, luận án tìm thơng số chuẩn mơ hình phục vụ tính tốn phát thải KNK Bộ thơng số hữu ích cho nghiên cứu sau kế thừa mà không cần phải nghiên cứu lặp lại, vừa tiết kiệm nhiều nguồn lực vừa lấp đầy khoảng trống kiến thức mơ hình hóa phát thải KNK nơng nghiệp Phương pháp tính tốn kế thừa hồn thiện cho tính phát thải đồ phân bố phát thải cho vùng sản xuất nông nghiệp khác dựa yếu tố đầu vào khí hậu, đất đai, trồng biện pháp canh tác vùng mục tiêu Rút gọn nhiều thời gian nghiên cứu phát triển phương pháp cho vùng nghiên cứu mục tiêu 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp kết tính tốn phát thải phân bố phát thải KNK diện tích trồng lúa trồng cạn hàng năm toàn vùng ĐBSH Các kết tính tốn phát thải phân bố phát thải sử dụng cho công tác kiểm kê phát thải KNK xây dựng giải pháp giảm phát thải KNK cho lĩnh vực sản xuất trồng trọt vùng ĐBSH Cấu trúc luận án Luận án gồm phần sau: Phần mở đầu; Chương 1: Tổng quan nghiên cứu phát thải khí nhà kính từ lĩnh vực trồng trọt; Chương 2: Phương pháp nghiên cứu phát thải khí nhà kính lĩnh vực trồng trọt vùng đồng sông Hồng; Chương 3: Kết nghiên cứu phát thải khí nhà kính từ đất trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng đồng sông Hồng; Kết luận Kiến nghị; Tài liệu tham khảo Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ PHÁT THẢI KNK 1.1 Tổng quan phát thải khí nhà kính Liên quan tới chế hình thành giải phóng khí CH4, N2O CO2, VSV đất đóng vai trị vơ cùng quan trọng hầu hết HST cạn Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến phát triển VSV hàm lượng oxy đất, lượng nước đất, nhiệt độ đất, hàm lượng N khoáng, chất hữu cơ, giá trị pH, Một số hoạt động canh tác làm đất, bón phân hữu phân đạm, … trực tiếp hay gián tiếp ảnh hưởng đến phát thải CH4 N2O từ đất Thực tế, lượng khí CH4 N2O tạo đất lớn nhiều so với lượng phát thải thực tế vào khí (Neue, 1994), bị tiếp tục chuyển thành dạng khác ơxy hóa (chuyển từ CH4 thành CO2) khử (N2O thành N2) Do đó, lượng CH4 phát thải từ ruộng lúa vào khí cân hai trình đối lập, trình khử để tạo CH4 q trình ơxy hóa CH4 (Wassmann cộng sự, 2000) Khí N2O tạo q trình oxy hố hiếu khí amơni (NH4+) đến nitrit (NO2-) nitrat (NO3-) sau q trình oxi hóa kị khí NO3- thành NO2- cuối cùng đến khí NO, N2O N2 đất Những phản ứng phụ thuộc vào lượng nước đất hàm lượng N khoáng, C hữu dễ phân hủy nhiệt độ 1.2 Tổng quan phương pháp quan trắc tính tốn phát thải khí nhà kính lĩnh vực trồng trọt Mặc dù nhiều nghiên cứu phát thải N2O từ canh tác lúa thực thập kỷ gần đây, quan trắc phát thải N2O từ canh tác lúa không thực rộng rãi CH4, N2O sản phẩm trung gian trình nitrat hóa phản nitrat hóa, biến động mơi trường kị khí đất lúa ngập nước dễ dàng bị khử thành N2 Các nỗ lực để tính tốn phát thải N2O thơng qua mơ hình mơ tiến hành khó xác hình thành giải phóng N2O từ đất lúa chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tự nhiên nhân tạo (Majumdar, 2009) Những năm gần đây, Việt Nam tiến hành nhiều nghiên cứu phát thải KNK từ canh tác nông nghiệp, tập trung nhiều vào canh tác lúa vùng sinh thái nông nghiệp khác với phương thức canh tác khác Tuy nhiên, phần lớn nghiên cứu thực thí nghiệm quy mô nhỏ, làm riêng rẽ chủ yếu nghiên cứu phát thải CH4 Đối với trồng cạn, đặc biệt số trồng chủ lực có diện tích gieo trồng lớn ngơ, sắn, mía, cà phê hay cao su chè cà phê nghiên cứu phát thải trình canh tác trồng chưa có nhiều Nghiên cứu phần lớn tập trung vào việc áp dụng phương pháp IPCC kiểm kê KNK 1.3 Tổng quan phương pháp mơ hình hố phân tích khơng gian tính tốn phát thải KNK lĩnh vực trồng trọt Sử dụng mơ hình cách tiếp cận phổ biến áp dụng rộng rãi để ước tính dự báo mức phát thải KNK từ hoạt động nông nghiệp lâm nghiệp (Yan & cs., 2003; Li & cs., 2004) Định lượng phát thải KNK từ sản xuất nông nghiệp quy mơ khu vực tồn cầu cần thiết bối cảnh biến đổi khí hậu diễn quy mô lớn (Li & cs., 1997) Các mơ hình tính tốn phát thải KNK nơng nghiệp xây dựng với liệu đầu vào chủ yếu liệu khí tượng, thủy văn, đất đai, canh tác Trong số mơ hình sinh địa hóa, mơ hình DNDC coi mơ hình ứng rộng phổ biến giới Mơ hình kiểm nghiệm áp dụng để tính tốn phát thải KNK hệ canh tác nơng nghiệp quốc gia khác Mỹ, Italy, Đức, phổ biến Trung Quốc Anh (Li, 2000) DNDC có cấu trúc mơ tương đối đầy đủ q trình sinh-lý-hóa đất, yếu tố môi trường khác (nhiệt độ, lượng mưa, ) ảnh hưởng đến trình hình thành giải phóng KNK từ đất vào khí Với ưu điểm đó, kèm theo u cầu thơng tin đầu vào chi tiết đầy đủ so với mơ hình khác DNDC chứng minh độ tin cậy tính tốn KNK thơng qua nghiên cứu nhiều nước giới, coi cơng cụ tính tốn, dự báo phát thải KNK từ hoạt động nơng nghiệp, lâm nghiệp… tồn diện nay, đặc biệt nghiên cứu kiểm kê KNK quy mô vùng Ở Việt Nam, việc áp dụng mơ hình DNDC để ước lượng phát thải CH4, N2O từ hệ sinh thái nông nghiệp dần quan tâm Tuy nhiên, nghiên cứu hầu hết chỉ quy mô điểm định với điều kiện khí hậu, đất đai trồng 1.4 Tổng quan trạng biện pháp canh tác giảm phát thải khí nhà kính vùng đồng sơng Hồng Các hoạt động canh tác lúa vùng ĐBSH bao gồm: làm đất; gieo mạ (mạ dược mạ nền), cấy làm cỏ; phòng trừ sâu bênh; thu hoạch; tuốt lúa phơi sấy, đóng gói, cất trữ bảo quản Vùng ĐBSH đánh giá vùng có mức độ thâm canh lúa cao so với trung bình nước suất đầu tư Một số biện pháp canh tác giảm phát thải KNK áp dụng vùng ĐBSH tưới khô ướt xen kẽ (AWD), hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI), gảm phát thải KNK thông qua ứng dụng giải pháp giảm, tăng (3G3T), giảm phát thải thông qua ủ compost, sử dụng than sinh học, sử dụng giống chín sớm 10 mặt ruộng lúa chín sữa rút (vụ xuân rút nước từ 20-30/5/2018; vụ mùa từ 1/10-19/10/2018 tùy điểm thí nghiệm) Sau gặt, rơm thu gom nhà, gốc rạ cày vùi Vụ xuân: làm đất từ 05/2 đến 18/2/2018; cấy từ 08/2 đến 20/2/2018; thu hoạch từ 02/6 đến 11/6/2018 Vụ mùa: làm đất từ 24/6 đến 25/6/2018; cấy từ 30/6 đến 02/7/2018; thu hoạch từ 17/10 đến 27/10/2018 Phân bón bón lần/vụ (bón lót lần bón thúc) Bón lót: 100% phân lân, 30% phân đạm 30% phân kali Bón thúc lần vào giai đoạn đẻ nhánh: 40% phân đạm bón thúc lần vào giai đoạn phân hóa địng: 30% phân đạm 70% lượng kali lại Đối với ngơ: Các thí nghiệm tiến hành đo phát thải khí N2O trong vụ đơng năm 2018 đất phù sa sơng Hồng, Hà Nội Diện tích thí nghiệm 20 m2 (5 m x m) công thức nhắc lại lần Giống: giống LVN17 Mật độ cây: cây/m2 Phân bón: Phân đạm urê (46% N), phân supe phốtphát (16% P2O5), phân kali clorua (60% K2O) Liều lượng phân bón: 500 kg phân hữu vi sinh + 164 kg N, 112 kg P2O5 90 kg K2O Phương thức bón: Bón lót: Tồn phân chuồng, phân hữu vi sinh phân lân Thúc lần 1: 30% lượng phân đạm 30% lượng phân kali Thúc lần 2: 50% lượng phân đạm 50% lượng phân kali Thúc lần 3: Toàn số phân cịn lại Phương pháp lấy mẫu khí Mẫu khí lấy phương pháp sử dụng buồng kín theo thiết kế Lindau Các bước thực theo Sổ tay Hướng dẫn quan trắc phát thải KNK từ canh tác lúa nước (Mai Văn Trịnh, 2016) Phương pháp phân tích mẫu khí Các mẫu khí phân tích sắc ký khí Khí CH4 xác định máy dị ion hóa lửa (FID) nhiệt độ 300C N2O xác định điện tử chụp dị (ECD) nhiệt độ 350C Phương pháp tính tốn lượng phát thải KNK: Cường độ phát thải khí CH4 N2O (mg/m2/giờ) tính tốn cách sử dụng phương trình Smith Conen (2004) 11 2.2.3 Phương pháp lấy mẫu đất phân tích mẫu đất Mẫu đất lấy ruộng thí nghiệm tầng canh tác theo quy tắc đường chéo trước bố trí thí nghiệm Các mẫu phân tích theo tiêu chuẩn: Phương pháp Pipet, theo TCVN 8567:2010 (Thành phần giới đất), Máy đo pH, theo TCVN 5979-2007, Phương pháp Walkley – Black, theo TCVN 9294:2012 (OC tổng số), Phương pháp Kendan (Kjeldahl), theo TCVN 7373:2004 (N tổng số), Phương pháp trắc so màu, theo TCVN 8940:2011 (P tổng số), Phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử, theo TCVN 8660:2011 (K tổng số), Phương pháp dịch chiết Amoni axetat (CH3COONH4), theo TCVN8662:2011(K2O dễ tiêu), Phương pháp Olsen, theo TCVN8661:2011 (P2O5 dễ tiêu) 2.2.4 Phương pháp mơ hình hóa sử dụng mơ hình DNDC Luận án sử dụng mơ hình DNDC để tính tốn lượng phát thải KNK canh tác lúa số hàng năm khác Các liệu đầu vào mơ hình: khí tượng (nhiệt độ, lượng mưa, tốc độ gió, xạ mặt trời, độ ẩm); canh tác (giống, thời gian gieo cấy, thu hoạch, phân bón, tưới nước, quản lý mùa vụ, cỏ dại…); đất đai (loại đất, pH, dung trọng, độ dẫn nước, hàm lượng sét, hàm lượng OC, …) Các liệu đầu mơ hình: Lượng phát thải CH4, N2O đơn vị diện tích canh tác, chỉ số khác liên quan đến OC, Eh… 2.2.5 Phương pháp phân tích khơng gian sử dụng hệ thống thông tin địa lý Luận án sử dụng phương pháp tính tốn KNK theo khơng gian kết hợp mơ hình DNDC GIS (ArcGIS 10.1) ArcGIS 10.1 vận dụng hai nội dung: - Tạo đồ tổ hợp Khí tượng - Đất - Sử dụng đất phục vụ nghiên cứu phát thải theo không gian; - Thể phát thải CH4, N2O CO2tđ theo không gian 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu thống kê Số liệu, kết thí nghiệm, kết chạy mơ hình DNDC xử lý, tổng hợp chương trình Excel Các khí nhà kính qui đổi CO2tđ với hệ số 28 cho CH4 265 cho N2O theo IPCC 2014 12 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TỪ ĐẤT TRỒNG LÚA VÀ CÂY TRỒNG CẠN HÀNG NĂM TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 3.1 Đặc tính lý hóa đất điểm thí nghiệm Đa số điểm nghiên cứu có hàm lượng hữu hàm lượng đạm tổng số mức giàu, số điểm mức trung bình Về hàm lượng hữu đất, với đất phù sa đê bồi đắp phù sa thường xuyên nên lượng bon hữu thấp, 1%; ngược lại, đất phù sa vùng trũng, nước kém, hoạt động khống hóa kém, lượng bon hữu cao 2,2% Đất phù sa có OC dao động từ 0,9-2,61%; đất mặn dao động từ 0,4 - 2,29%; đất phèn: 3,3% đất xám 1,23% Như vậy, kết phân tích đất cho thấy hàm lượng hữu đất phèn cao hẳn ba loại đất lại Hàm lượng đạm tổng số, phần lớn dao động khoảng 0,12 - 2,7% Hầu hết, đất điểm nghiên cứu có lân kali dễ tiêu mức giàu, riêng lân dễ tiêu mức giàu CEC đất mức trung bình đến cao dao động khoảng 12,6 - 26,7 cmol/kg đất Riêng đất phèn có lân tổng số mức trung nghèo Về độ chua, đất mặn, đất phù sa đất xám có phản ứng chua ít, đất phèn có phản ứng chua pHKCl dao động sau: đất phù sa từ 4,8 - 5,56; đất mặn: 5,04 – 5,9; đất xám: 5,51 đất phèn 3,88 Thành phần giới phân loại theo cấp (thịt, limon, cát) đất phù sa chủ yếu có cấp hạt limon, hàm lượng sét từ 21,4 – 31,4%, limon từ 54,2 – 57,2%, cát từ 14,4 – 21,4% Đất thay đổi từ cát pha đến thịt nhẹ, thịt, hay thịt nặng phụ thuộc vào điều kiện địa hình, khoảng cách phân bố đất so với sông phân bố thượng lưu, trung lưu hay hạ lưu sông 3.2 Phát thải CH4 N2O từ đất trồng lúa ngơ điểm thí nghiệm 3.2.1 Phát thải CH4 từ đất trồng lúa Kết nghiên cứu thể phát thải CH4 theo vụ điểm dao động từ 74,4 đến 698,51 kg/ha/vụ, thống với kết nghiên cứu nhiều tác giả trước Pandey công (2014), Mai Văn Trịnh & cs (2017) Tariq & cs (2017) 13 Hình 3.1: Phát thải CH4 từ đất trồng lúa điểm đo vụ xuân vụ mùa Phát thải CH4 điểm có xu hướng phát thải vụ mùa lớn vụ xuân Một lý nhiệt độ vụ xuân thấp, phân huỷ cácbon đất xảy yếu nhiệt độ vụ mùa cao, q trình phân huỷ cácbon mạnh, sinh nhiều khí mê tan Diễn biến phát thải khí CH4 từ đất trồng lúa Phân tích diễn biến phát thải CH4 điểm cho thấy tốc độ phát thải có khác theo mùa vụ Cụ thể, tốc độ phát thải trung bình CH4 vụ xn/đơng xn (Hình 3.2) dao động khoảng 3,12 – 14,67 mg CH4/m2/giờ Phát thải CH4 vụ xuân/đông xuân thường bắt đầu chậm thấp thời kì đầu, sau tăng dần vào giai đoạn sinh trưởng sau cao giai đoạn đẻ nhánh, phát triển lóng thân giảm dần giai đoạn sau tới thu hoạch Kết nghiên cứu thể hiện, đầu vụ xuân/đông xuân bị lạnh nên phát thải chậm thấp tăng dần sau, nhiên tốc độ phát thải giảm sớm Các nghiên cứu Pandey & cs (2014), Tariq & cs (2017) Mai Van Trinh & cs (2016) cho thấy kết đo phát thải CH4 giai đoạn cuối giảm mạnh Hình 3.2: Diễn biến phát thải CH4 trung bình từ đất trồng lúa vụ xuân Hình 3.3: Diễn biến phát thải CH4 trung bình từ đất trồng lúa vụ mùa Với vụ mùa/hè thu (Hình 3.3), tốc độ phát thải trung bình đạt từ 2,74 – 20,36 mg CH4/m2/giờ Phát thải có xu hướng tăng sau cấy/gieo có nhiệt độ cao từ đầu đạt tốc độ phát thải tối đa 14 giai đoạn từ đẻ nhánh giai đoạn lúa sinh trưởng, phát triển mạnh với suất sinh khối cao, bốc thoát mặt cao kéo theo dịng khí CH4 qua thân phát thải vào khơng khí cao, sau giảm dần tới cuối vụ Giai đoạn đẻ nhánh giai đoạn đất ngập nước, đủ thời gian để vi khuẩn phân giải chất hữu phát triển với tốc độ mạnh sinh nhiều khí CH4 Giai đoạn lúa sinh trưởng, phát triển mạnh với suất sinh khối cao, tăng nhiệt độ đầu mùa hè dẫn đến bốc thoát mặt cao kéo theo dịng khí CH4 qua thân phát thải vào khơng khí cao 3.2.2 Phát thải N2O từ đất trồng lúa Đối với phát thải khí N2O theo vụ dao động khoảng từ 0,3 kg/ha/vụ đến 1,8 kg/ha/vụ, thể hình 3.4 Kết thống với kết nghiên cứu nhiều tác giả trước Pandey & cs (2019), Mai Văn Trịnh & cs (2017) Tariq & cs (2017) Hình 3.4: Phát thải N2O từ đất trồng lúa điểm đo vụ xuân vụ mùa Hầu hết phát thải N2O vụ xuân cao vụ mùa Lý vụ xuân miền Bắc nhiệt độ thấp, tốc độ phát triển lúa thấp kèm theo lượng đạm hút thấp người dân thường bón nhiều phân vào giai đoạn đầu vụ vào giai đoạn cuối vụ, gây thừa đạm vào thời gian đầu, dễ bị chuyển hoá phát thải N2O Diễn biến phát thải khí N2O từ đất trồng lúa Với vụ xn/đơng xn (Hình 3.5), tốc độ phát thải N2O thường cao thời điểm có bón phân đạm (thường phát thải nhanh sau bón đạt tốc độ phát thải tối đa vào ngày thứ sau bón, sau giảm dần, phần lượng đạm tự đất giảm, phần lượng đạm bị hút tăng lên, đạm tự cho chuyển hố hình thành N2O giảm Tốc độ phát thải dao động khoảng 0,11-0,3 µg N2O/m2/giờ 15 Hình 3.5: Diễn biến phát thải N2O trung bình từ đất trồng lúa vụ xuân Hình 3.6: Diễn biến phát thải N2O trung bình từ đất trồng lúa vụ mùa Đối với vụ mùa/hè thu (Hình 3.6), phát thải N2O tương tự vụ xuân/đông xuân tốc độ phát thải thường gắn với lần bón đạm Tốc độ phát thải N2O dao động khoảng 0,13-0,19 µg N2O/m2/giờ Tuy nhiên, quan sát theo mùa kết thể tốc độ phát thải N2O vụ mùa thấp vụ xn/đơng xn Có nhiều trùng khớp với đặc điểm thời tiết khí hậu vùng Tốc độ phát thải N2O ruộng lúa điểm đo có biến động lần đo phát thải tương đối phù hợp với xu Ví dụ phát thải cao vào thời kì bén rễ hồi xanh, lượng phân đạm bón lót nhiều lúa cịn nhỏ, nhu cầu dinh dưỡng thấp rễ yếu, hút dẫn đến lượng đạm dư thừa lớn, sẵn sàng cho chuyển hoá đạm phát thải N2O Thời kì vươn lóng trùng với đợt bón thúc đạm, lượng đạm đất cao, trình chuyển hố đạm mạnh phát thải N2O cao Có thể thấy, tốc độ phát thải lần đo vụ có khác điểm có mối liên hệ với lượng đạm bón cho lúa, điều kiện khí hậu mơi trường đất 3.2.3 Diễn biến phát thải CH4 N2O từ bốn loại đất trồng lúa Diễn biến phát thải CH4 từ bốn loại đất trồng lúa Lượng phát thải khí CH4 vụ xuân cao đo điểm nghiên cứu với đất phèn (Thái Bình) phát thải thấp điểm nghiên cứu với đất xám Hà Nội (Hình 3.7) Phân tích diễn biến phát thải CH4 loại đất vụ xuân cho thấy đất phù sa đất mặn, tốc độ phát thải khí CH4 tăng liên tục từ lúa bén rễ hồi xanh đạt cao thời kì đẻ nhánh với tốc độ phát thải từ 17-22 mg CH4/m2/giờ, sau giảm dần đến cuối vụ Với 16 đất xám, phát thải tăng dần đạt cao vào thời kì phát triển lóng than (6mg CH4/m2/giờ) Riêng với đất phèn, phát thải khí CH4 tăng liên tục đến giai đoạn phân hóa hoa đạt mức phát thải cao vụ thời điểm nở hoa, thụ phấn (32 mg CH4/m2/giờ) Hình 3.7: Diễn biến phát thải CH4 từ bốn loại đất trồng lúa vụ xuân Hình 3.8: Diễn biến phát thải CH4 từ bốn loại đất trồng lúa vụ mùa Với vụ mùa, tất điểm đo loại đất có chung xu hướng tăng phát thải sau cấy đạt tốc độ phát thải tối đa giai đoạn từ đẻ nhánh đến phân hóa hoa (Hình 3.8) Đây giai đoạn đất ngập nước, đủ thời gian để vi khuẩn phân giải chất hữu phát triển với tốc độ mạnh sinh nhiều khí mê tan Diễn biến phát thải N2O từ bốn loại đất trồng lúa Trong vụ xuân, diễn biến phát thải khí N2O loại đất khác theo giai đoạn sinh trưởng bón phân Ở đất phù sa, mức phát thải tăng dần đến giai đoạn vươn lóng, sau giảm nhẹ tăng cao giai đoạn phơi màu, thụ phấn, nở hoa với mức phát thải đạt 0,326 0,4 µg/m2/giờ Sau thụ phấn, nở hoa mức phát thải NO2 giảm cuối vụ Hình 3.9: Diễn biến phát thải N2O từ bốn loại đất trồng lúa vụ xuân Hình 3.10: Diễn biến phát thải N2O từ bốn loại đất trồng lúa vụ mùa Với vụ mùa, nhìn chung, loại đất mức phát thải cao đạt giai đoạn phân hóa hoa chín sữa Mức phát thải đất phù sa lúa dao động khoảng 0,102-0,191 µg/m2/giờ; đất phù sa 17 lúa-1 màu 0,08-0,206 µg/m2/giờ; đất mặn: 0,08-0,262 µg/m2/giờ; đất phèn: từ 0,082-0,203µg/m2/giờ; đất xám: từ 0,098-0,1598 µg/m2/giờ 3.2.4 Phát thải N2O từ ngô đất phù sa sơng Hồng Kết phân tích phát thải N2O sau bón phân đất phù sa điểm nghiên cứu (hình 3.11) cho thấy tốc độ phát thải N2O cao vào ngày thứ sau bón phân Sau thời điểm phát thải N2O giảm nhanh từ ngày thứ trở thấp Kết nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ phát thải khí N2O với phương thức bón phân, lượng phân bón sử dụng thời gian bón phân Hình 3.11: Diễn biến phát thải N2O từ đất phù sa trồng ngơ sau bón phân Hình 3.12: Diễn biến phát thải N2O từ đất phù sa trồng ngơ vụ đơng Phát thải khí N2O vụ sản xuất ngơ Q trình phát thải khí N2O vào khí diễn trước đạm dạng nitrat bị khử thành N2 phân tử phụ thuộc vào yếu tố môi trường pH đất, độ ẩm đất, điện ơxy hố khử, hàm lượng N khống, C hữu nhiệt độ Nghiên cứu diễn phát thải vụ (Hình 3.12) cho thấy tốc độ phát thải N2O cao tập trung giai đoạn có bón phân đạm nhiều thời kì bón thúc lần (khi ngơ có - lá), bón thúc lần (khi ngơ có - lá) Vào giai đoạn sau bón thúc lần 2, giai đoạn ngơ phát triển mạnh, sinh khối lớn với lượng đạm hút nhiều, dư lượng đạm đất thấp nên q trình chuyển hố phát thải khơng đáng kể Do vậy, tốc độ phát thải giai đoạn sau thấp gần không phát thải giai đoạn sau chín sữa so với giai đoạn trước Tổng lượng phát thải toàn vụ tính tổng tích luỹ lượng phát thải suốt thời gian vụ ngô Tổng phát thải ngô 18 đất phù sa sông Hồng 1,251 kg/ha/vụ Luận án tính lượng N2O phát thải kg phân đạm bón, kết hệ số phát thải đất phù sa sông Hồng 0,0076 3.3 Đánh giá độ nhạy, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình DNDC phục vụ tính tốn phát thải khsi nhà kính 3.3.1 Độ nhạy thơng số phát thải khí CH4 Nhiệt độ thơng số ảnh hưởng lớn tới mức độ phát thải CH4 Khi nhiệt độ tăng hay giảm mức 25%, 50% 75% giá trị ban đầu lượng phát thải CH4 tăng giảm mạnh, dao động khoảng 75530% Điều phù hợp với nghiên cứu Li cộng (1992), nguyên nhân hoạt động VSV tham gia trình sản sinh mêtan tăng đáng kể nhiệt độ tăng giảm nhiệt độ giảm Sự thay đổi lượng mưa không ảnh hưởng nhiều đến phát thải CH4 Kết phù hợp với nghiên cứu công bố Sass cộng (1990), Yagi cộng (1996), Adhya cộng (2000), Lu cộng (2000) Dung trọng, tỉ lệ sét yếu tố nhạy Một số thông số khơng có ảnh hưởng tới phát thải CH4 độ ẩm héo chỉ số độ mặn Các kết tương tự nghiên cứu báo cáo nghiên cứu Li cộng (2000, 2004), Wassmann cộng (2000), Yagi cộng (1996) Trong số biện pháp canh tác lúa, lượng phân đạm (urê) lượng phân chuồng hoạt động canh tác chủ yếu có tác động đáng kể đến lượng khí thải CH4 theo mùa Hình 3.13: Độ nhạy thơng số phát thải khí CH4 Hình 3.14: Độ nhạy thơng số phát thải khí N2O 3.3.2 Độ nhạy của thông số phát thải khí N2O Đối với yếu tố khí tượng, lượng mưa khơng có ảnh hưởng nhiều tới phát thải N2O nhiệt độ tăng giảm 25%, 50% 75% giá 19 trị ban đầu, phát thải N2O tăng tương ứng 3,59%, 12,92%, 24,52% giảm tương ứng 2,02%, 13,12%, 24,01% Nguyên nhân hoạt động VSV tham gia q trình nitrat hóa giảm nhiệt độ giảm gia tăng đáng kể nhiệt độ tăng Kết phù hợp với nghiên cứu Li & cs (1992) Tỉ lệ sét có ảnh hưởng lớn tới phát thải N2O Tiếp theo chỉ số hoạt động VSV Các thông số: khả tiêu nước, tốc độ di chuyển nước, hàm lượng amoni ban đầu tầng đất bề mặt có ảnh hưởng thấp đến phát thải N2O từ đất lúa địa điểm nghiên cứu Độ ẩm héo chỉ số độ mặn yếu tố khơng có ảnh hưởng Với phân bón, mức phân đạm có tương quan tuyến tính thuận phát thải N2O Tăng giảm lượng phân N vào đất mức 25%, 50% 75% so với mức ban đầu làm tăng giảm phát thải N2O mức tương ứng 2,29% 10,72% Thay đổi phân chuồng từ khơng bón phân lên mức tấn/ha, tấn/ha lượng phát thải N2O tăng mạnh Các xu hướng nghiên cứu tương tự nghiên cứu Li & cs (1994, 1996), Brouwman & cs (2002) 3.3.3 Hiệu chỉnh mơ hình DNDC phục vụ tính tốn phát thải Luận án thực hiệu chỉnh mơ hình theo kết đo điểm thí nghiệm Qua hệ số mơ hình điều chỉnh phù hợp để kết mơ hình khớp với kết quan trắc đồng ruộng Sau hiệu chỉnh, so sánh lượng phát thải CH4 N2O tính tốn DNDC với số liệu đo trường Dựa giá trị phát thải CH4 N2O từ kết đo thực tế tính tốn mơ hình thể phân bố điểm, giá trị phát thải KNK phân bố gần với đường 1:1 cho thấy có mối tương quan tốt giá trị đo thực tế mô với R2 vụ xuân vụ mùa đạt tới 0,86 0,79; NSI đạt 0,82 0,77 (đối với CH4) R2 vụ xuân vụ mùa đạt tới 0,62 0,69; NSI đạt 0,69 0,76 (đốivới N2O) 3.3.4 Bộ thông số sau hiệu chỉnh mơ hình DNDC Dựa kết hiệu chỉnh mơ hình, luận án xây dựng thơng số sử dụng tính tốn phát thải KNK vùng ĐBSH 20 3.3.5 Kiểm định mơ hình DNDC Kết kiểm định mơ hình thể hiện: (i) so sánh phát thải CH4 quan trắc mơ hình vụ xuân, chỉ số NSI = 0,79 hệ số R2 = 0,95; vụ mùa: chỉ số NSI = 0,88 hệ số R2 = 0,95; (ii) so sánh phát thải N2O quan trắc mơ hình vụ xn, chỉ số NSI = 0,79 hệ số R2 = 0,81; vụ mùa: chỉ số NSI = 0,73 hệ số R2 = 0,87, chứng tỏ mối tương quan tốt giá trị đo quan trắc giá trị tính tốn bẳng mơ hình Như mơ hình có độ tin cậy tương đối cao (thể việc giá trị R2 NSI tiệm tận tới 1) 3.4 Xây dựng số liệu đầu vào cho mơ hình Số liệu khí tượng: Luận án thu thập liệu khí tượng 28 trạm khí tượng thuộc khu vực ĐBSH giai đoạn 2010-2020 Các yếu tố khí tượng đầu vào mơ hình số liệu quan trắc theo ngày Vị trí tọa độ trạm khí tượng vùng thể hình 3.19 Hình 3.20: Bản đồ trạng sử Hình 3.19: Bản đồ vị trí dụng đất vùng ĐBSH trạm khí tượng Bản đồ trạng sử dụng đất vùng ĐBSH Luận án sử dụng phương pháp lọc xây dựng đồ chuyên đề, từ xây dựng đồ trạng sử dụng đất với nhóm là: Đất trồng lúa, đất trồng hàng năm khác, đất thị, đất nơng thơn nhóm đất khác Kết thể hình 3.20 Bản đồ đất vùng ĐBSH Từ đồ đất luận án sử dụng phương pháp lọc xây dựng đồ chuyên đề, từ xây dựng đồ đất cho vùng ĐBSH, thể loại đất là: Phù sa, xám, mặn, phèn, feralit, cát, dốc tụ, lầy than bùn, xói mịn, đen núi đá (Hình 3.21) 21 Hình 3.22: Bản đồ tổ hợp khí tượngHình 3.21: Bản đồ đất vùng Đất-Sử dụng đất vùng ĐBSH ĐBSH Bản đồ tổ hợp Khí tượng - Đất - Sử dụng đất Từ thông tin tọa độ trạm khí tượng, đồ trạng sử dụng đất đồ phân bố loại đất, sử dụng phương pháp phân tích chồng xếp để xây dựng thành đồ tổ hợp khí tượng - thổ nhưỡng canh tác, thể hình 3.22 3.5 Phát thải KNK từ đất trồng lúa theo không gian 3.5.1 Phát thải khí nhà kính theo loại đất Đối với lúa Đất xám có phát thải CH4 thấp (trung bình 250,57 kg/ha/năm) đất phèn có phát thải CH4 cao (trung bình 802,74 kg/ha/năm) Phát thải dao động từ 72,20 - 859,16 kg/ha/năm Đất xám có phát thải N2O thấp (trung bình 0,667 kg/ha/năm) đất mặn có phát thải N2O cao (trung bình 1,389 kg/ha/năm) Phát thải dao động từ 0,306 -2,247 kg/ha/năm So sánh với kết phân tích đất thể mối tương quan hàm lượng chất đất phát thải Đất xám có hàm lượng hữu hàm lượng đạm tổng số thấp loại đất khác, nên có phát thải thấp loại đất khác Đất phèn có hàm lượng chất hữu cao nên phát thải CH4 cao loại đất Đối với trồng cạn hàng năm Đất phèn có phát thải N2O thấp (trung bình 0,723 kg N2O /ha/năm) đất phù sa có lượng phát thải N2O cao (trung bình 1,957 kg/ha/năm) Giá trị dao động từ 0,716 - 2,728 kg N2O/ha/năm 22 3.5.2 Tiềm nóng lên tồn cầu Dựa vào cách tính IPCC (2014), luận án tính tốn tiềm nóng lên tồn cầu thơng qua việc quy đổi tất loại khí CO2 tương đương (CO2tđ) Kết tính tốn cho thấy, vùng thuộc trạm Tam Đảo có phát thải thấp (trung bình 4.586,33 kg CO2tđ/ha/năm); vùng thuộc trạm Nam Định có phát thải cao (trung bình 22.842,21 kg CO2tđ/ha/năm) 3.5.3 Bản đồ phát thải khí nhà kính từ đất trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng Đồng sông Hồng Bản đồ phân bố phát thải CH4, N2O Từ kết mơ hình DNDC cho đơn vị thuộc đồ tổ hợp khí tượng - đất - sử dụng đất, xây dựng đồ chuyên đề thể phân bố phát thải CH4 từ đất trồng lúa (hình 3.23), phân bố phát thải N2O từ đất trồng lúa (hình 3.24) phân bố phát thải N2O từ đất trồng trồng cạn hàng năm (hình 3.25) Hình 3.23: Bản đồ phát thải CH4 từ đất trồng lúa vùng ĐBSH Hình 3.24: Bản đồ phát thải N2O từ đất trồng lúa vùng ĐBSH Hình 3.25: Bản đồ phát thải N2O từ đất trồng trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH Hình 3.26: Bản đồ tổng lượng phát thải KNK quy đổi từ đất lúa vùng ĐBSH 23 Hình 3.27: Bản đồ tổng lượng phát thải KNK quy đổi từ đất trồng trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH Hình 3.28: Bản đồ tổng lượng phát thải KNK quy đổi từ đất trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài phân tích, đánh giá ưu, nhược điểm nghiên cứu tính tốn phát thải KNK nơng nghiệp nói chung từ lĩnh vực trồng trọt nói riêng, từ phát triển phương pháp tính phát thải KNK từ hoạt động canh tác lúa trồng cạn hàng năm cho vùng ĐBSH từ việc quan trắc, mô hình mơ hình hóa, phân tích khơng gian lập đồ phân bố phát thải với điều kiện khí hậu đất đai khác nhau; Đề tài xây dựng phương pháp tính tốn lượng khí CH4, N2O, CO2tđ từ đất trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH theo điều kiện khí hậu đất đai khác theo thời gian không gian; Đề tài thực quan trắc, phân tích tính tốn phát thải KNK từ hoạt động canh tác lúa ngô (đại diện cho trồng cạn hàng năm) điểm thí nghiệm vùng ĐBSH Đề tài nghiên cứu chế hoạt động thực phân tích độ nhạy thơng số mơ hình DNDC phục vụ tính tốn phát thải KNK, hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Kết mơ hình DNDC có độ nhạy lớn với số thông số yếu tố đầu vào khơng có phản ứng với số thơng số; luận án xây dựng thông số sau hiệu chỉnh mơ hình cho loại đất; kết hiệu chỉnh kiểm định cho thấy mối tương quan tốt giá trị đo thực tế mô Từ số liệu trạm khí tượng xung quanh vùng 24 ĐBSH, đồ trạng sử dụng đất, đồ thổ nhưỡng, đề tài xây dựng nên đồ tổ hợp Khí tượng - Đất - Sử dụng đất cho vùng ĐBSH Mỗi đơn vị đồ chứa đầy đủ thơng tin khí hậu, đất đai trồng, làm liệu đầu vào cho mơ hình hóa phát thải KNK từ sản xuất trồng trọt đơn vị đồ Từ kết phân tích khơng gian số liệu đầu vào thu thập được, đề tài nghiên cứu tính tốn phát thải KNK cho lĩnh vực trồng trọt vùng ĐBSH (lúa trồng cạn hàng năm) mơ hình DNDC Các kết đầu mơ hình sử dụng xây dựng đồ chuyên đề phân bố phát thải KNK (CH4, N2O, GWP) cho đơn vị đồ tổ hợp khí hậu, đất trồng Kiến nghị Trong khuôn khổ luận án tiến sỹ, nghiên cứu chỉ xét đến phát thải KNK cho vùng trồng lúa trồng cạn hàng năm vùng ĐBSH với điều kiện khí hậu đất đai khác Đề nghị nghiên cứu sâu ảnh hưởng yếu tố kỹ thuật canh tác q trình làm đất, bón phân chạy mơ hình DNDC tính tốn phát thải KNK cho khu vực, để có đầy đủ sở khoa học cho việc đánh giá đề xuất giải pháp giảm thiểu phát thải KNK Quá trình hiệu chỉnh kiểm định mơ hình DNDC, nghiên cứu thực cho lúa canh tác điều kiện ngập nước thường xuyên Vì vậy, nghiên cứu sau cần lưu ý áp dụng thông số sau hiệu chuẩn, mở rộng nghiên cứu hồn thiện thêm thơng số hữu ích cho việc kiểm kê KNK sản xuất nông nghiệp vùng sinh thái toàn quốc Đối với trồng cạn hàng năm, luận án chỉ thực thí nghiệm cho đối tượng ngơ Đề nghị nghiên cứu thực với nhiều thí nghiệm quy mô lớn cho trồng hàng năm khác ... nghiên cứu phát thải khí nhà kính từ lĩnh vực trồng trọt; Chương 2: Phương pháp nghiên cứu phát thải khí nhà kính lĩnh vực trồng trọt vùng đồng sông Hồng; Chương 3: Kết nghiên cứu phát thải khí. .. ? ?Nghiên cứu phát thải khí CH4 N2O lĩnh vực trồng trọt vùng đồng sông Hồng? ?? lựa chọn thực Mục tiêu nghiên cứu - Xác định lượng phát thải KNK từ hoạt động canh tác lúa trồng cạn hàng năm vùng đồng. .. biến phát thải N2O từ đất phù sa trồng ngơ sau bón phân Hình 3.12: Diễn biến phát thải N2O từ đất phù sa trồng ngô vụ đông Phát thải khí N2O vụ sản xuất ngơ Q trình phát thải khí N2O vào khí diễn