Vùng Loại đất (địa hình) Mùa vụ Tổng lượng N bón (kg N/ha/vụ) Tổng phát thải N2O-N (mg N2O/vụ) Hệ số phát thải %kgN2O- N/KgN bón Bắc Trung Bộ Feralit (Đồi) Hè thu 91,49 0,924 1,01 Cát (ven biển) Hè thu 104,32 0,991 0,95
Khí N2O được sinh ra từ q trình nitrat và phản nitrat hóa bởi các vi sinh vật trong đất. Quá trình này bịảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yêu tố nhiệt độ,
độ ẩm đất và phân bón. Biên độ phát thải N2O trong thường dao động nhỏ và
khơng có đỉnh phát thải rõ rệt trong điều kiện ruộng thường xun ngập tạo mơi
trường kị khí ức chế q trình phản nitrat hóa và gây khó khăn trong việc chụp
được đỉnh phát thải N2O. Tuy nhiên trong điều kiện ruộng thường xuyên cạn tạo
điều kiện cho ơ xy xâm nhập vào trong đất kích thích q trình nitrat và phản
nitrat hóa tăng cường sự phát thải N2O. Do tập quán canh tác, trước khi bón
phân, nông dân thường đưa nước vào ruộng để tránh phân đạm bị bay hơi. Do
vậy, các giai đoạn phát thải N2O cao thu được đều trong tình trạng ruộng cạn và
thường rơi vào các thời điểm sau bón phân vài ngày. Việc người dân sử dụng nhiều phân chuồng thay thế một phân phân hóa học do đó đã giảm sử dụng phân hóa học dẫn đến phát thải N2O. Nguồn nitơ trong phân hóa học dễ bị chuyển hóa
hơn nhiều so với nitơ trong phân chuồng hoặc trong rơm rạ.
3.4. Một số giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính
3.4.1. Giải pháp quản lý
- Tăng cường đầu tư và sử dụng có hiệu quả các nguồn lực cho cho nghiên cứu về giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí nhà kính trong sản
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
xuất nông nghiệp. Do Việt Nam vẫn cịn là một nước nơng nghiệp, cơ cấu đất
đai cho nông nghiệp vẫn chiếm tỷ lệ lớn. Đây là một trong các nguồn phát thải nhà kính lớn nếu khơng có giải pháp kỹ thuật canh tác hợp lý.
- Tích cực nghiên cưu chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi theo hướng phát triển bền vững và hài hòa cân đối giữa các vùng miền đặc biệt là lựa chọn
theo hướng ưu tiên giảm phát thải khí nhà kính.
- Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực có trình độ để áp dụng và phổ biến kiến thức về canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính.
- Thường xuyên tuyên truyền và tập huấn cho người dân các kỹ thuật canh tác mới thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm phát thải khí nhà kính. Đồng thời nâng cao nhận thực của người dân về phát thải khí nhà kính và vai trị của việc sử dụng hiệu quả phân bón trong canh tác nơng nghiệp.
- Phát huy hơn nữa vai trò của các tổ chức đoàn thểở các địa phương, kết hợp tốt với các nhà khoa học, các chuyên gia trong công tác khuyến nông hướng dẫn người dân trong hướng dẫn kỹ thuật canh tác giảm phát thải khí nhà kính.
3.4.2. Giải pháp kỹ thuật
- Giảm phát thải KNK trong sản xuất thông qua quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM):
Kỹ thuật SSNM được các nước thực hiện trong nhiều năm với nguyên tắc: Xác định lượng dinh dưỡng có thể huy động từ đất; Bón phân đúng với nhu cầu của cây trồng theo từng giai đoạn sinh trưởng; Bón đúng tỷ lệ các chất dinh dưỡng để nâng cao hiệu suất sử dụng, giảm thất thốt ra mơi trường, trong đó có phát thải N2O; Sử dụng bảng so màu lá để xác định đúng thời kỳ bón phân đạm;
San hàng hoặc trồng thưa, trồng để cây ngô phát triển lá đều ngang ra hai bên, trồng sao cho cây trồng sinh trưởng tốt, huy động tối đa dinh dưỡng từ đất và
phân bón.
- Giảm phát thải KNK thông qua sử dụng các chất điều tiết quá trình chuyển hóa N trong phân đạm cũng như thay đổi dạng phân đạm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hiện nay, nước ta đang ứng dụng thành công chế phẩm n-(n-
Butyl),thiophosphoric triamite (NBTP) dưới tên gọi agrotain để sản xuất urea 46A+ (đạm vàng) cũng như các sản phẩm khác có chứa đạm. Cơ chế tác dụng của agrotain là hoạt chất NBTP sẽ ức chế men ureaza phân hủy đạm và do vậy q trình giải phóng N cho cây sử dụng dưới dạng NH4+hoặc NO3-sẽ chậm hơn, làm giảm mất đạm khi cây chưa sử dụng hết. Nhờ vậy, bón đạm vàng có thể giảm được tới 25-30% lượng đạm bón. Phương pháp này được đánh giá là có khả năng giảm phát thải lớn, tuy nhiên tính khả thi khơng cao.
- Giảm phát thải KNK thông qua ứng dụng giải pháp 3 giảm, 3 tăng (3G3T):
Kỹ thuật 3G3T là gói kỹ thuật hướng đến giảm lượng giống (giảm 50%); giảm lượng phân đạm, điều tiết bởi sử dụng LCC (giảm 20-30kg/ha) và giảm số lần phun thuốc (không phun trong 40 ngày sau gieo/sạ). Hiện nay, kỹ thuật này đã được phát triển thành 1 phải và 5 giảm (1P5G): Phải sử dụng giống xác nhận và 5 giảm là: Giảm phân đạm, giảm giống, giảm nước, giảm thuốc bảo vệ thực vật, giảm lao động và giảm tổn thất sau thu hoạch.
- Giảm phát thải thông qua ủ compost:
Được đánh giá là giải pháp có tiềm năng cao trong giảm phát thải KNK. Kết quả này hồn tồn hợp lý vì ủ yếm khí sinh khối cây trồng dẫn đến q trình tích trữ các bon cao và giảm phát thải KNK do hạn chế được lượng rơm rạ bị đốt.
- Sử dụng than sinh học:
Than sinh học có hàm lượng các bon, kali và CEC cao làm tăng khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng trong đất, do vậy tăng khả năng giữ NH4+ và nâng
cao hiệu quả sử dụng đạm, gián tiếp giảm phát thải KNK. Hơn nữa, sử dụng than sinh học còn giảm lượng phế phụ phẩm bị đốt. Riêng với trấu, công nghệ sản xuất củi ép đang được ứng dụng rộng rãi tại ĐBSCL để sấy lúa và chạy máy phát điện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Sử dụng các giống chín sớm (ngắn ngày):
Chọn tạo giống ngắn ngày là chiến lược giống được triển khai trong nhiều năm nay với quan điểm càng ngắn ngày càng ít rủi ro do thời tiết và giảm thiểu được phát thải KNK.
- Canh tác tối thiểu:
Hiện nay, trên đất dốc, tại các vườn cây dài ngày, việc sử dụng phương thức canh tác tối thiểu rất phổ biến. Tuy nhiên, các đánh giá ảnh hưởng của phương thức canh tác này chủ yếu tập trung vào xói mịn, rửa trơi, hiệu quả kinh tế mà chưa có nghiên cứu về phát thải KNK. Song dựa vào khả năng quản lý dinh dưỡng, chất hữu cơ, nguồn nước thì về định tính có thể thấy canh tác tối thiểu (không làm đất để giảm q trình ơxy hóa) có thể giảm đáng kể phát thải
CH4 và N2O.
- Giảm phát thải thông qua chuyển đổi cơ cấu sản xuất:
Theo tính tốn sơ bộ, nếu chuyển đổi vùng đất nguy cơ ngập sang canh
tác lúa-thủy sản hoặc sang các cây trồng sử dụng ít nước (ngơ) và cây sử dụng ít
phân đạm, có khả năng đồng hóa N từ khơng khí (lạc, đậu tương) sẽ giảm được khoảng 5 triệu tấn KNK quy đổi CO2. Đặc biệt, chuyển đổi từ 3 vụ lúa sang 2 lúa và thủy sản có tiềm năng giảm phát thải đến 3,2 triệu tấn CO2 tương đương
(CO2e).
Để thực hiện tốt các giải pháp trên cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các Bộ liên quan và địa phương với Bộ NN&PTNT trong triển khai các dự án kinh
tế có yếu tố giảm phát thải KNK; Nghiên cứu hệ thống với phương pháp thống nhất được quốc tế chấp nhận để kiểm kê phát thải cũng như trong triển khai các giải pháp giảm phát thải; Đồng thời, phải có chính sách rõ ràng và khuyến khích người dân áp dụng các giải pháp giảm phát thải KNK, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất lúa gạo.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
KẾT LUẬN
Kết quả đo đạc, phân tích và tính tốn cho thấy phát thải khí nhà kính trong sản xuất ngơ có đặc thù riêng do ảnh hưởng từ điều kiện thời tiết, năng
suất và chế độ bón phân khác nhau. Khí N2O là khí nhà kính quan trọng phát thải từ quá trình canh tác các cây trồng cạn. Phân đạm là nguồn gây phát thải N2O chủ yếu từ đất canh tác. Do vậy tần suất thu mẫu KNK từ q trình canh tác ngơ tập trung vào các giai đoạn cây ngơ được bón phân bao gồm bón lót trước gieo hạt, bón thúc đợt 1 lúc ngơ 3 – 5 lá, bón thúc đợt 2 lúc ngơ 7 – 9 lá và bón
thúc đợt 3 lúc ngô xoắn nõn (trước lúc trỗ cờ 10 đến 12 ngày). Kết quả tính tốn cho thấy phát thải KNK tại Thanh Hóa được thực hiện trong vụ hè thu trên nền
đất đồi. Cường độ phát thải trong vụ ngơ hè thu tại Thanh Hóa dao động trong khoảng 16,31 – 134,25 µg/m2/giờ với 2 đỉnh phát thải rơi vào ngày thứ 3 sau bón lót (82,05 µg/m2/giờ) và ngày thứ 5 sau bón thúc 1 (73,72 µg/m2/giờ). Các
giai đoạn sau bón thúc 1: 3 ngày và sau bón thúc 2: 3 ngày cũng thu được mức phát thải N2O cao. Tích lũy phát thải N2O cả vụ đạt 0,991 kg N2O/ha.
Đề ra một số giải pháp quản lý cũng như giải pháp kỹ thuật canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính như sử dụng các chất điều tiết q trình chuyển hóa N trong phân đạm cũng như thay đổi dạng phân đạm, SSNM, ủ
compost, than sinh học …Mặt khác, cần mở rộng nghiên cứu trên các điểm canh tác tại các vùng miền khác nhau để bộ hệ số phát thải được thêm xác thực và giúp cho kiểm kê phát thải được chuẩn xác tới các vùng miền.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Bộ Tài nguyên Môi trýờng (2014). Bỏo cỏo cập nhật hai nóm một lần thứ nhất của Việt Nam cho cụng ýớc khung của Liờn hợp quốc về Biến ðổi khớ hậu.
2. Nguyễn Mộng Cường, Phạm Văn Khiên, Nguyễn Văn Tỉnh, Nguyễn Trung Quế (1999). Kiểm kờ khớ nhà kớnh khu vực nụng nghiệp năm 1994. Báo
cáo khoa học hội thảo 2, ðỏnh giỏ kết quả kiểm kờ khớ nhà kớnh, dự ỏn thụng bỏo Quốc gia về biến ðổi khớ hậu, Viện khớ týợng thuỷ văn Trung
ương.
3. Nguyễn Văn Tỉnh (2004). Các nhân tố ảnh hưởng ðến phỏt thải khớ metan
trên ruộng lỳa. Nông nghiệp và Phỏt triển nông thôn. T7/2004, trang 914- 915.
4. Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Đức Hùng, Trần Thị Lệ Hà, Nguyễn Thọ
Hồng, (2012): Tình hình phát thải khí metan (CH4) do hoạt động canh tác
lúa nước ở khu vực đồng bằng Sơng Hồng, Tạp chí Khoa học và Phát triển, trường Đại học Nơng Nghiệp Hà Nội: Tập 10, số 1: 165 -172.
5. Mai Văn Trịnh, (2013): Nghiên cứu một số biện pháp thích ứng và tiềm năng giảm thiểu với biến đổi khí hậu trong sản xuất nơng nghiệp, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn, tháng 3 năm 2013, tr 28-36
6. Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan và Claudia Ringer,(2013): Ảnh hưởng của các biện pháp canh tác giảm thiểu đến phát thải khí nhà kính
trong ruộng lúa nước, Tạp chí Khoa học đất số 41, tr 46-50
7. Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Nguyễn Hồng Sơn, Bùi Thị Phương Loan và Lê Thị Thanh Huyền (2014): Phát triển hệ thống theo dõi, giám sát giảm phát thải khí nhà kính trong nơng nghiệp, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn, số 12, 2014, tr 72-81.
8. Trần Văn Thể, Đỗ Thị Hồng Dung, Nguyễn Hồng Sơn, Mai Văn Trịnh, Đặng Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Anh và Nguyễn Thị Lan Hương, 2014, Đánh giá rủi ro của biến đổi khí hậu đến sản xuất nơng nghiệp tại một số
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn tỉnh miền núi phía Bắc, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn, số
12, 2014, tr 135-141.
9. Mai Hạnh Nguyên, Trần Văn Thuỵ, Võ Tử Can và Mai Văn Trịnh, 2015, Dự báo diện tích đất nơng nghiệp bị khơ hạn do tác động của Biến đổi khí hậu vùng duyên hải Nam Trung bộ, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển Nông thôn số 18, tháng 9 năm 2015, tr. 33-41.
10. Mai Hạnh Nguyên, Trần Văn Thuỵ, Võ Tử Can và Mai Văn Trịnh, 2015, Giải pháp quản lý, sử dụng đất nơng nghiệp ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, Tạp chí Khoa học Tự nhiên và Cơng nghệ, Đại học Quốc Gia, tập 31, số 3, tr 38-49.
11. Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Dương Quỳnh, Vũ Đình Tuấn, Lục Thị Thanh Thêm và Nguyễn Lê Trang, (2016): Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của các loại phân bón hữu cơ khác nhau đến phát thải khi nhà kính trên ruộng lúa vụ mùa, đất phù sa và phù sa nhiễm mặn tỉnh Nam Định, Tạp chí Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn, số tháng 10 năm 2016,
tr 71-78.
12. Mai Văn Trịnh (chủ biên), Bùi Thị Phương Loan, Vũ Dương Quỳnh, Cao Văn Phụng, Trần Kim Tính, Phạm Quang Hà, Nguyễn Hồng Sơn, Trần Văn Thể, Bjoern Ole Sander, Trần Tú Anh, Trần Thu Hà, Hoàng Trọng
Nghĩa và Vừ Thị Bạch Thương, 2016, Sổ tay hướng dẫn đo phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa, Nhà xuất bản Nông nghiệp
Tài liệu tiếng Anh
13.B.L.Ma, B.C.Liang, Dilip K.Biswas, Malcolm J.Morrison, Neil
B.McLaughlin (2012). The carbon footprint of maize production as affected by nitrogen and maize-legume rotations. Journal of Nutrient Cycling in Agroecosystem, 94(1): 15-31.
14. Cole, J, C., Smith, M. W., Penn, C. J., Cheary, B. S. and Conaghan, K. J. (2016). Nitrogen, Phosphorus, calcium and magnesium applied individual or as a slow release or controlled release fertilizer increase growth and
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
yield and affect macronutrient and micronutrient concentration and content of field-grown tomato plants. Sci Hortic 211: 420-430
15. Giltrap, Donna. L., Changsheng Li, and Surinder Saggar(2010) DNDC: A process-based model of greenhouse gas fluxes from agricultural soils, Agriculture, Ecosystems & Environment, 136, Issues 3–4,:P. 292–
300.
16. Guo, J., Zhou, C., (2007). Greenhouse gas emissions and mitigation measures in Chinese agroecosystems. Agric. For. Meteorol 142: 270 -277
17. H Pathak, RC Upadhyay, M Muralidhar, P Bhattacharyya and B
Venkateswarlu (2013). Measurement of Greenhouse Gas Emission from Crop, Livestock and Aquaculture. Publishing by ICAR, India.
18. Hanna Cordes, Alfredo Iriarte, Pablo Villalobos (2016). Evaluating the carbon footprint of Chilean organic blueberry production. International of Journal of Life Cycle Assessment, 21: 281-292.
19. Hou, A. X., Chen, G. X., Wang, Z. P., Van Cleemput, O., Patrick, W. H. (2000). Methane and nitrous oxide emissions from a rice field in relation to soil redox and microbiological processes. Soil Science Society of America Jounal 64: 2180 – 2186.
20. Joan.J.Maina, Urbanus.N.Mutwiwa, Gareth.M.Kituu và M.Githiru (2015). Evaluation of Greenhouse Gas Emissions along the Small-Holder Coffee Supply Chain in Kenya. Journal of Sustainable Research in Engineering, 2(4): 111-120.
21. Junko Nishiwaki, Masaru Mizoguchi and Kosuke Noborio (2015).
Greenhouse gas emissions from paddy fields with different organic matter application rates and water management practices. Journal of Developments in Sustainable Agriculture (10): 1-6.
22.Kazunori Minamikawa (NIAES), (2015). Guideline for Measuring CH4 and
N2O emissions from rice paddies by a Manually Operation Closed Chamber Method.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
23. Kofi K. Boateng, George Y.Obeng and Ebenezer Mensah (2017): Rice cultivation and Greenhouse Gas Emissions: A Review and Conceptual Framework with Reference to Ghana. Journal of Agricultural.
24. (Ortiz-Monasterio, I., Wassmann, R., Govaerts, B., Hosen, Y., Katayanagi, N., Verhulst, N. (2010). Greenhouse gas mitigation in the main cereal systems: rice, wheat and maize. In: Reynolds M. (Eds.), Climate change and crop production (pp. 151-176). Oxford shire, UK: CABI)
25. Mai Van Trinh, Tran Van The and Dinh Vu Thanh, (2014): Climate change and crop production, , Agricultural Publishing House, 153p.
26. Maraseni TN, Cockfield G, Maroulis J, Chen G, (2010): An assessment of greenhouse gas emissions from Australian vegetables industry. Journal of Environment Science Health, 45(6): 578-588.
27. Meng L, Ding W X, Cai Z C (2005). Long-term application of organic