Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên đa dạng cây trồng nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu tại huyện thạch thất, hà nội

Mục ñích Nghiên cứu hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp làm cơ sở ñề xuất một số biện pháp kỹ thuật ñể cải tiến hệ thống cây trồng mang tính ña dạng cao và có khả năng thích ứng ñ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

AN THỊ HUỆ

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ðA DẠNG CÂY TRỒNG NHẰM THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ðỔI KHÍ HẬU

TẠI HUYỆN THẠCH THẤT, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : TRỒNG TRỌT

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS LÊ VĂN HƯNG - Cục Bảo tồn ña dạng sinh học,

Tổng cục Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường

2 PGS.TS PHẠM TIẾN DŨNG - Khoa Nông học, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội

HÀ NỘI – 2012

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, ñược sự hướng dẫn tận tình của hai thầy giáo TS Lê Văn Hưng và PGS.TS Phạm Tiến Dũng Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam ñoan các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả

An Thị Huệ

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Văn Hưng và PGS.TS Phạm Tiến Dũng, những người ựã tận tình giúp ựỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện ựề tài cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Viện đào tạo sau ựại học; bộ môn Hệ thống nông nghiệp - Trường đại học nông nghiệp Hà Nội, ựã tạo mọi ựiều kiện ựể tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các phòng ban thuộc UBND huyện Thạch Thất, UBND các xã và bà con nông dân trong huyện ựã nhiệt tình cộng tác giúp ựỡ tôi thực hiện các nội dung nghiên cứu tại cơ sở Cuối cùng, tôi xin biết ơn gia ựình, bạn bè và ựồng nghiệp ựã ủng hộ, ựộng viên khắch lệ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả

An Thị Huệ

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

1 ðẶT VẤN ðỀ 1

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1

1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2

1.2.1 Mục ñích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3

1.3.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.3.3 Phạm vi nghiên cứu 3

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1 Cơ sở lý luận của ñề tài 5

2.1.1 Các khái niệm 5

2.1.2 Khí hậu và hệ thống cây trồng 6

2.2 Biến ñổi khí hậu ở Việt Nam và những vấn ñề cần nghiên cứu 10

2.2.1 Biến ñổi của một số yếu tố khí hậu cơ bản 10

2.2.2 Kịch bản nhiệt ñộ và kịch bản lượng mưa 14

2.2.3 Biến ñổi khí hậu và hậu quả 16

2.2.4 Lựa chọn các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của biến ñổi khí hậu trong nông nghiệp 22

2.3 Biến ñổi khí hậu và cải tiến hệ thống cây trồng 24

2.4 Quan ựiểm tiếp cận nghiên cứu hệ thống cây trồng 31

2.4.1 Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu 31

2.4.2 Quan ựiểm tiếp cận phương pháp nghiên cứu ựa dạng cây trồng 39

3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44

3.1 Nội dung nghiên cứu 44

3.2 địa ựiểm, ựối tượng nghiên cứu 44

3.2.1 địa ựiểm nghiên cứu 44

3.2.2 đối tượng nghiên cứu 44

3.2.3 Thời gian nghiên cứu 44

3.3 Phương pháp nghiên cứu 45

3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 45

3.3.2 Phương pháp thực nghiệm ựồng ruộng 46

3.4 Phương pháp xử lý và phân tắch số liệu 46

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48

4.1 điều kiện tự nhiên chi phối ựến sản xuất nông nghiệp của huyện Thạch Thất 48

4.1.1 điều kiện tự nhiên 48

4.1.2 Khắ hậu, thủy văn 49

4.1.3 Tài nguyên thiên nhiên phục vụ sản xuất nông nghiệp 59

4.2 điều kiện kinh tế, xã hội ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp 63

4.2.1 Về tốc ựộ tăng trưởng kinh tế 63

4.2.2 Về chuyển dịch cơ cấu kinh tế 64

4.2.3 Thực trạng phát triển các ngành 65

4.2.4 Thực trạng phát triển xã hội 70

4.3 Hiện trạng sử dụng ựất nông nghiệp của huyện 72

4.4 Hiện trạng phát triển ngành trồng trọt của huyện 76

4.5 Sự phân chia các tiểu vùng sinh thái 84

4.6 đôi nét về vùng nghiên cứu 85

4.7 Hiện trạng các công thức luân canh cây trồng hàng năm chủ yếu 90

4.7.1 Công thức luân canh 90

4.7.2 Hiệu quả kinh tế các công thức luân canh cây hàng năm 92

4.7.3 Kết quả so sánh hệ số ựa dạng cây trồng ở tiểu vùng 1 và 2 95

4.7.4 đánh giá tổng quát về cơ cấu cây trồng hàng năm của tiểu vùng nghiên cứu 97

4.8 Kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác hợp lý 98

4.8.1 Mô hình thử nghiệm giống lúa mới 98

4.8.2 Mô hình ựa canh 99

4.8.3 Kết quả của mô hình chuyển ựổi cơ cấu cây trồng ở vùng ựất thấp trũng101 4.9 đề xuất một số biện pháp chuyển ựổi cơ cấu cây trồng hàng năm 102

4.9.1 Thời vụ cây trồng 102

4.9.2 Cơ cấu giống cây trồng hàng năm 103

4.9.3 Cơ cấu các loại cây trồng hàng năm 105

4.10 Thảo luận kết quả nghiên cứu 107

5 KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ 109

5.1 Kết luận 109

5.2 đề nghị 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

PHỤ LỤC 117

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Mức tăng nhiệt ñộ trung bình năm (0C), thay ñổi lượng mưa năm

(%) so với thời kỳ 1980 - 1999 của ðBBB 15

Bảng 2.2: Thiệt hại do hạn hán các năm 2003 - 2005 và 2010 21

Bảng 4.1: Nhiệt ñộ không khí trung bình các tháng 52

Bảng 4.2: Lượng mưa các tháng 55

Bảng 4.3: ðặc ñiểm thổ nhưỡng của huyện 59

Bảng 4.4: Giá trị sản xuất các ngành 63

Bảng 4.5: Cơ cấu giá trị sản xuất các ngành 65

Bảng 4.6: Một số chỉ tiêu phát triển ngành nông nghiệp 66

Bảng 4.7: Tăng trưởng giá trị sản xuất nông nghiệp thời kỳ 2005 - 2010 66

Bảng 4.8: Cơ cấu sản xuất ngành nông, lâm, thủy sản 68

Bảng 4.9: Số lượng, sản lượng gia súc, gia cầm của huyện 68

Bảng 4.10: Một số chỉ tiêu phát triển xã hội của huyện thời kỳ 2005 - 2010 70 Bảng 4.11: Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp của huyện năm 2010 72

Bảng 4.12: Diện tích ñất nông nghiệp theo ñối tượng sử dụng năm 2010 73

Bảng 4.13: Biến ñộng sử dụng ñất sản xuất nông nghiệp 2005 - 2010 74

Bảng 4.14: Quy hoạch sử dụng ñất nông nghiệp huyện ñến năm 2020 75

Bảng 4.15: Diện tích, năng suất, sản lượng các cây trồng chính 78

Bảng 4.16: Hệ số ña dạng các giống lúa 83

Bảng 4.17: Các tiểu vùng sinh thái 85

Bảng 4.18: Cơ cấu sử dụng ñất ở tiểu vùng 1 năm 2010 88

Bảng 4.19: Cơ cấu sử dụng ñất ở tiểu vùng 2 năm 2010 88

Bảng 4.20: Công thức luân canh cây trồng hàng năm chủ yếu 91

Bảng 4.21: Hiệu quả kinh tế của các công thức luân canh 93

Bảng 4.22: Hệ số ña dạng của các cây trồng chính ở tiểu vùng 1 và 2 96

Bảng 4.23: Hiệu quả của mô hình sử dụng giống lúa mới 99

Bảng 4.24: Hiệu quả mô hình ña canh 100

Bảng 4.25: Năng suất cây trồng ở các vụ sản xuất vùng thấp trũng 101

Bảng 4.26: ðề xuất cơ cấu giống cây trồng hàng năm tại tiểu vùng 1 và 2 của huyện Thạch Thất ñến năm 2015 104

Bảng 4.27: ðề xuất cơ cấu các loại cây trồng hàng năm chính tại tại tiểu vùng

1 và 2 của huyện Thạch Thất ñến năm 2015 106

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Diễn biến chuẩn sai lượng mưa của Việt Nam (1960 - 2100) 12

Hình 2.2: Diễn biến của mực nước tại Trạm hải văn Hòn Dấu 16

Hình 2.3: Diễn biến nhiệt ñộ tại Trạm Láng 17

Hình 2.4: Diễn biến của nhiệt ñộ ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007) 19

Hình 2.5: Diễn biến của lượng mưa ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007) 19

Hình 4.1: Diễn biến nhiệt ñộ qua các năm (2000 - 2010) 52

Hình 4.2: Diễn biến tổng lượng mưa năm (2000 - 2010) 55

Hình 4.3: Tăng trưởng kinh tế các ngành thời kỳ 2005 – 2010 63

Hình 4.4: Chuyển dịch cơ cấu kinh tế thời kỳ 2005 - 2010 65

Hình 4.5: Hệ số ña dạng cây trồng (2005 - 2010) 81

Hình 4.6: Hệ số ña dạng các giống lúa (2005 - 2010) 84

Hình 4.7: Hiệu quả mô hình ña canh 100

1 ðẶT VẤN ðỀ

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Việt Nam ñược ghi nhận là một trong những nước có ña dạng sinh học cao của thế giới, với nhiều kiểu hệ sinh thái, các loài sinh vật và nguồn gen phong phú và ñặc hữu ðDSH ở Việt Nam có ý nghĩa to lớn, các hệ sinh thái với nguồn tài nguyên sinh vật phong phú ñã mang lại những lợi ích trực tiếp cho con người và ñóng góp to lớn cho nền kinh tế, ñặc biệt là trong sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản; là cơ sở ñảm bảo an ninh lương thực quốc gia; duy trì nguồn gen tạo giống vật nuôi, cây trồng; cung cấp vật liệu cho xây dựng và các nguồn dược liệu, thực phẩm… Ngoài ra, các hệ sinh thái còn ñóng vai trò quan trọng trong ñiều tiết khí hậu và bảo vệ môi trường (BCðDSH Quốc gia năm 2011) [6] Hiện nay, không những biến ñổi khí hậu ñang diễn ra trên quy mô toàn cầu, mà còn ñang trong tình trạng mất ña dạng sinh học cao và suy thoái nghiêm trọng các hệ sinh thái Ngày nay, các công trình nghiên cứu khoa học ñều khẳng ñịnh vai trò và ý nghĩa của ña dạng sinh học trong các hệ sinh thái nông nghiệp, nó góp phần ñặc biệt quan trọng trong phát triển nông nghiệp bền vững

ða dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp không những chỉ làm cho hệ sinh thái trở lên “mềm dẻo” hơn, trước những biến ñộng của môi trường (thời tiết, khí hậu, ñất ñai và sâu bệnh), mà còn làm cho sản xuất nông nghiệp trở lên có hiệu quả hơn, bền vững hơn về kinh tế và xã hội ða dạng các sản phẩm trồng trọt sẽ ñáp ứng ñược ñầy ñủ hơn các nhu cầu khác nhau của xã hội, hạn chế ñược thấp nhất những rủi ro trước những biến ñộng về giá

cả, thị trường, ñồng thời tận dụng ñược triệt ñể nhất các nguồn lợi lao ñộng, vật tư, kỹ thuật trong xã hội Như vậy ña dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp có thể ñược coi là yếu tố trung tâm ñảm bảo tính bền vững của

“Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên ña dạng cây trồng nhằm thích ứng với biến ñổi khí hậu tại huyện Thạch Thất, Hà Nội”

1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài

1.2.1 Mục ñích

Nghiên cứu hiện trạng hệ thống cây trồng nông nghiệp làm cơ sở ñề xuất một số biện pháp kỹ thuật ñể cải tiến hệ thống cây trồng mang tính ña dạng cao và có khả năng thích ứng ñiều kiện khắc nghiệt của thời tiết do tác ñộng của biến ñổi khí hậu nhằm góp phần tăng thu nhập và cải thiện ñời sống của người dân, phát triển một nền nông nghiệp bền vững tại ñịa phương

Phân tích ñiểm mạnh, ñiểm yếu của hệ thống trồng trọt về mặt ña dạng

và thích ứng với BðKH

ðề xuất ra hệ thống trồng trọt có tính ña dạng cao và thích ứng ñiều kiện ngoại cảnh

đánh giá khả năng thắch ứng của hệ thống trồng trọt, biện pháp canh tác thắch hợp làm căn cứ khoa học cho việc áp dụng rộng rãi vào sản xuất

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Trên cơ sở xác ựịnh các yếu tố ảnh hưởng ựến hệ thống cây trồng ở ựịa phương, ựề ra các giải pháp phát triển hệ thống cây trồng có hiệu quả cao trên ựịa bàn huyện, góp phần nâng cao thu nhập cho người sản xuất

Kết quả nghiên cứu là cơ sở ựịnh hướng cải tiến và hoàn thiện cơ cấu cây trồng phù hợp với ựiều kiện ựịa phương, làm cơ sở cho hướng chỉ ựạo sản xuất của ựịa phương theo hướng phát triển nông nghiệp bền vững

Chuyển ựổi cơ cấu trồng trọt ựể ựảm bảo năng suất cao, ổn ựịnh và

né tránh thiên tai giảm ựược rủi ro trong sản xuất; giúp nông dân trong vùng có cái nhìn trước về vấn ựề phát triển sản xuất mang tắnh ựa dạng ựể sản xuất nông nghiệp có khả năng ổn ựịnh, bền vững mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân

1.3.3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu hệ thống cây trồng trên ựịa bàn Thạch Thất là một lĩnh vực nghiên cứu khá rộng và tổng hợp, ựòi hỏi phải tiến hành thường xuyên, liên tục trong từng giai ựoạn cụ thể Trong khuôn khổ thời gian có hạn, ựề tài chỉ

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Cơ sở lý luận của ñề tài

2.1.1.3 Thích ứng - Adaptation: Là sự ñiều chỉnh các hệ sinh thái và con

người ñể phù hợp với môi trường mới hoặc môi trường bị thay ñổi Sự thích ứng với biến ñổi khí hậu là sự ñiều chỉnh các hệ sinh thái và con người ñể ứng phó với tác ñộng thực tại hoặc tương lai của khí hậu, do ñó làm giảm tác hại hoặc tận dụng những mặt có lợi [57]

2.1.1.4 Tài nguyên sinh vật - Biological resources: là tài nguyên có thể tự

duy trì hoặc tự bổ sung một cách liên tục khi ñược quản lý một cách hợp lý Tuy nhiên, nếu sử dụng không hợp lý, tài nguyên tái tạo có thể bị suy thoái không thể tái tạo ñược Tài nguyên sinh vật là bộ phận của ña dạng sinh học,

có giá trị sử dụng cho con người

2.1.1.5 ða dạng sinh học nông nghiệp là bộ phận của ña dạng sinh học, bao gồm: ña dạng hệ sinh thái nông nghiệp, ña dạng loài, ña dạng nguồn gen ða dạng cây trồng là ña dạng trong loài cây trồng (do số kiểu gen trong loài quyết ñịnh) và ña dạng khác loài cây trồng (do số loài quyết ñịnh); ña dạng cây

trồng còn là một trong những nền tảng của nông nghiệp, là nguồn gốc và sự phong phú của mọi giống cây trồng

2.1.2 Khắ hậu và hệ thống cây trồng

Khắ hậu là tổng hợp của các yếu tố thời tiết, là một trong số các yếu

tố quyết ựịnh hệ thống trồng trọt của một vùng Vì vậy nói ựến nghiên cứu

hệ thống trồng trọt, ựiều cần quan tâm ựầu tiên là các yếu tố thời tiết cấu thành khắ hậu

Theo Bùi Huy đáp, 1972 [12]; Lâm Công định, 1989 [13] Việc xác ựịnh hệ thống cây trồng cho một vùng, một khu vực sản xuất ựể ựảm bảo hiệu quả kinh tế thì ngoài việc giải quyết tốt mối quan hệ giữa hệ thống cây trồng với các ựiều kiện khắ hậu, ựất ựai, quần thể sinh vật, tập quán canh tácẦ cần có mối quan hệ chặt chẽ với phương hướng sản xuất ở vùng, miền, khu vực ựó Một mặt phương hướng sản xuất quyết ựịnh cơ cấu cây trồng nhưng ựồng thời

cơ cấu cây trồng lại là cơ sở hợp lý nhất ựể xác ựịnh phương hướng sản xuất ở vùng miền hoặc khu vực ựó

Vì vậy, nghiên cứu bố trắ hệ thống cây trồng có sơ sở khoa học sẽ có ý nghĩa quan trọng giúp cho các nhà quản lý xác ựịnh ựược phương hướng sản xuất một cách ựúng ựắn (Lý Nhạc và CS, 1987) [32]; Phạm Chắ Thành và

CS, 1992) [38]

Các tác giả: Trần đức Hạnh và CS, 1997 [17] và Lê Quang Huỳnh,

1982 [23] thời tiết trong năm, những quy luật chung nhất, xác ựịnh tiềm năng, lợi thế riêng biệt của từng vùngẦ ựể xác ựịnh khả năng thắch hợp của nhóm cây trồng và từng loại cây trồng riêng biệt

Bố trắ cơ cấu cây trồng và thời vụ thắch hợp cho từng cây trồng ựể tận dụng tối ựa các mặt thuận lợi của thời tiết, tránh những ựiều kiện bất lợi Nếu

bố trắ sai sẽ gây nên nhiều tác hại khôn lường

để ựánh giá các yếu tố khắ hậu nông nghiệp, những yếu tố khắ hậu quyết ựịnh ựến khả năng trồng trọt của cây trồng là nhiệt ựộ (trung bình, tối

cao, tối thấp, biên ñộ nhiệt ñộ); ánh sáng (bức xạ quang hợp, ñộ dài ngày); nguồn nước (nước mặt, nước ngầm, lượng mưa/năm, bốc thoát hơi nước) Các yếu tố này có ảnh hưởng rất lớn ñến năng suất, chất lượng cây trồng, khi chúng tác ñộng theo chiều hướng có lợi thì năng suất cây trồng cao và ngược lại Dưới ñây là một số căn cứ:

2.1.2.1 Ánh sáng và bức xạ quang hợp

ðộ dài ngày

Ánh sáng bức xạ mặt trời nói chung và ñộ dài ngày nói riêng rất có ý nghĩa trong việc chọn lựa giống cây trồng ñể ñưa vào những vùng cần thiết, ñặc biệt ñối cây trồng có phản ứng với ñộ dài ngày ðộ dài ngày ở một vĩ ñộ không ñổi nhưng thay ñổi theo thời gian và theo mùa Mùa sinh trưởng của cây trồng thay ñổi theo mùa nhiệt và mùa mưa ẩm Do vậy khi xem xét vai trò của ánh sáng (ñộ dài ngày ngắn hay dài) ñối với cây trồng phải xem xét ñộ dài ngày theo mùa sinh trưởng của cây trồng

Bức xạ quang hợp

Bức xạ mặt trời ñặc biệt quan trọng trong sản xuất nông nghiệp Thứ nhất, ánh sáng là nguồn năng lượng mà cây xanh chuyển thành năng lượng hóa học qua quá trình quang hợp Thứ hai, bức xạ là nguồn năng lượng chính trong quá trình bốc hơi, quyết ñịnh nhu cầu nước của cây trồng Những sóng bức xạ tham gia vào quá trình quang hợp gọi là bức xạ hoạt ñộng quang hợp, gọi tắt là bức xạ quang hợp Tổng bức xạ cao hay thấp gián tiếp cho ta biết năng suất tiềm năng của cây trồng cao hay thấp

Số giờ nắng

Số giờ nắng cũng là cơ sở ñể tính ra bức xạ quang hợp Số giờ nắng có liên quan ñến sinh trưởng của cây trồng Số giờ nắng cũng ảnh hưởng ñến năng suất cây trồng

2.1.2.2 Chế ựộ nhiệt

Nhiệt ựộ ựất và nhiệt ựộ không khắ ựược quyết ựịnh bởi thành phần năng lượng bức xạ mặt trời hấp thu trên mặt ựất Vì thế yếu tố nhiệt ựộ biến ựộng rất nhiều phụ thuộc không những vào ựiều kiện vĩ ựộ ựịa lý, mùa trong năm mà còn phụ thuộc vào ựặc ựiểm vật lý của vật chất hấp thu bức xạ Các loại cây trồng sống trong ựiều kiện nhiệt ựộ thắch hợp sẽ sinh trưởng và phát triển tốt Ngược laị, ựiều kiện nhiệt ựộ quá thấp hoặc quá cao (về mùa đông hoặc mùa Hè) ựều có ảnh hưởng xấu tới quá trình sống Các giống cây trồng tùy thuộc vào nguồn gốc và sức sống mà sinh trưởng, phát triển tốt ở một giới hạn nhiệt ựộ cho phép

Nhiệt ựộ trung bình tháng và năm là căn cứ ựể xác ựịnh mùa vụ trồng trọt

Tắch nhiệt là ựơn vị biểu hiện thời gian cần thiết thực vật hoàn thành một giai ựoạn hay cả một vòng ựời sinh trưởng phát triển Thông qua tắch nhiệt năm của một vùng nào ựó có thể nắm ựược khả năng gieo trồng, số vụ trong năm

Theo đào Thế Tuấn, 1984 [54] thì việc bố trắ thời vụ cần quan tâm ựến thời gian xuất hiện nhiệt ựộ tối cao và nhiệt ựộ tối thấp có khả năng gây hại cho cây (sương muối) nhất là thời kỳ ra hoa, cây trồng rất mẫn cảm với nhiệt

ựộ không khắ

Biên ựộ nhiệt ựộ ngày và năm

Biên ựộ ngày ựêm của ựộ nhiệt (chênh lệch giữa nhiệt ựộ cao nhất và thấp nhất) ựược xem như là một chỉ tiêu ựể phân loại khắ hậu

đối với sản xuất nông nghiệp biên ựộ nhiệt ựộ ngày ựêm có tác dụng lớn ựối với quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ựặc biệt trong quá trình quang hợp tắch lũy vật chất do quá trình hô hấp vào ban ựêm thấp Do

ựó, ựối với từng vùng thì thời gian có biên ựộ ngày lớn chắnh là thời gian

2.1.2.3 Lượng mưa, chế ñộ mưa

Mưa là một trong các yếu tố rất quan trọng của khí hậu nói chung và khí hậu nông nghiệp nói riêng Lượng mưa trung bình hàng tháng hay hàng năm chỉ thể hiện ñặc trưng của một vùng khí hậu nhất ñịnh, có thể coi là một công cụ có ích ñối với những vùng khí hậu ñồng nhất, song nó không cung cấp thông tin về sự biến thiên của chế ñộ mưa Thực chất mưa là một yếu tố biến ñộng rất lớn theo không gian và thời gian

Cần nhấn mạnh rằng ngoài việc tính lượng mưa tích lũy trước và sau mốc ñể xác ñịnh mùa vụ cây trồng trông chờ vào mưa còn phải tính xác xuất

2, 3 tuần khô hạn liên tục ñể chỉ ñạo sản xuất nông nghiệp

2.1.2.4 Chế ñộ gió

Chế ñộ gió ảnh hưởng tới chế ñộ nhiệt và có sự phân bố rõ theo mùa Gió Tây Nam khô nóng: xuất phát từ áp thấp khô nóng Ấn ðộ - Miến ðiện hoặc từ vịnh Bangan, trước khi ñi vào ðiện Biên ñều phải qua dải núi cao, tại ñây xảy ra hiện tượng “phơn” nghĩa là phần nhiều hơi nước ñược giữ lại ở phía Tây Nam Khi vào tới ðiện Biên thì trở nên khô và nóng, nhưng chỉ xuất hiện từng ñợt Gió thường bắt ñầu từ tháng II, kết thúc vào tháng VI Gió Tây Nam khô nóng gây hậu quả xấu như: ñất thiếu nước, cây cối khô héo, giảm năng suất, pH giảm gây thoái hóa ñất

Gió Tây khô nóng thường xuất hiện ñã làm tăng cường bốc hơi nước, tạo nên sự khô hạn trong vụ xuân

2.2 Biến ựổi khắ hậu ở Việt Nam và những vấn ựề cần nghiên cứu

2.2.1 Biến ựổi của một số yếu tố khắ hậu cơ bản

Biến ựổi khắ hậu xác ựịnh sự khác biệt giữa các giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khắ hậu Trong ựó, giá trị trung bình ựược thực hiện trong một khoảng thời gian xác ựịnh, thường là vài thập kỷ [57]

Trong phạm vi của ựề tài này, chúng tôi xin ựưa ra ựây 2 yếu tố khắ hậu

cơ bản nhất là nhiệt ựộ và lượng mưa

2.2.1.1 Biến ựổi của nhiệt ựộ

Theo Viện khoa học, khắ tượng thủy văn và môi trường [57] thì diễn biến từ nửa thập kỷ này sang nửa thập kỷ khác rất khác nhau giữa nhiệt ựộ trung bình mùa đông với nhiệt ựộ trung bình mùa Hè và nhiệt ựộ trung bình năm đáng chú ý là sự ựồng nhất về nhịp ựiệu giữa các vùng khắ hậu trong mùa đông cũng như trong mùa Hè

Trong tháng I, tháng tiêu biểu cho mùa đông, diễn biến của nhiệt ựộ trung bình các nửa thập kỷ về ựại thể như sau:

Trên các vùng khắ hậu, nhiệt ựộ rất thấp trong nửa thập kỷ 1961 - 1965, cao hẳn lên trong nửa thập kỷ 1966 - 1970 rồi giảm ựi và ựạt mức thấp nhất vào nửa thập kỷ 1981 - 1985 Từ nửa thập kỷ 1985 - 1990 nhiệt ựộ tăng lên rồi giữ ở mức ựó hoặc cao hơn hay thấp hơn cho ựến nửa thập kỷ 2001 -

2005 Kết quả là trong ngót 10 nửa thập kỷ của thời kỳ 1960 - 2007, nhiệt ựộ thấp nhất vào một trong hai nửa thập kỷ, 1961 - 1965 hoặc 1981 - 1985 và cao nhất vào một trong ba nửa thập kỷ gần ựây: 1986 - 1990; 1996 - 2000 hay

2001 - 2005, ựa số là 1996 - 2000 [57]

Trong tháng VII, tháng tiêu biểu cho mùa Hè, nhiệt ựộ trung bình các nửa thập kỷ không khác nhau nhiều như trong mùa đông do nhiệt ựộ mùa Hè

ắt biến ựổi hơn

Trên phạm vi cả nước, nhiệt ựộ thấp nhất ựều rơi vào một trong ba nửa thập kỷ của thời kỳ trước: 1961 - 1965, 1966 - 1970, 1971 - 1975 và cao nhất

Nhiệt ựộ trung bình nửa thập kỷ thấp nhất ựều xảy ra vào một trong 3 nửa thập kỷ trước 1975: 1961 - 1965, 1966 - 1970, 1971 - 1975 ựa số vào

1961 - 1965 và cao nhất ựều rơi vào 3 nửa thập kỷ gần ựây: 1991 - 1995, 1996

- 2000 và 2001 - 2005, ựa số vào 2001 - 2005 [57]

* Xu thế biến ựổi của nhiệt ựộ

Tốc ựộ xu thế và mức tăng nhiệt ựộ trung bình trong 50 năm qua là 0,6

- 1,80C trong mùa đông; 0,2 - 0,80C trong mùa Xuân; 0,5 - 0,90C trong mùa

Hè và 0,4 - 0,80C trong mùa Thu Tắnh chung cả năm, mức tăng nhiệt ựộ trong năm thập kỷ vừa qua là 0,6 - 0,90C [57]

* So sánh nhiệt ựộ trung bình các thời kỳ

So với thời kỳ trước (1961 - 1990), thời kỳ gần ựây ở ựồng bằng Bắc

Bộ nhiệt ựộ trung bình tháng I trung bình cao hơn là 0,80C Nhiệt ựộ trung bình tháng IV là 0,70C Nhiệt ựộ trung bình tháng VII là 0,30C Nhiệt ựộ trung bình tháng X là 0,60C

Do nhiệt ựộ trung bình các tháng tiêu biểu trong thời kỳ gần ựây ựều cao hơn thời kỳ trước nên nhiệt ựộ trung bình năm gần ựây cũng cao hơn trước ựó Chênh lệch nhiệt ựộ trung bình năm giữa thời kỳ gần ựây và thời kỳ trước trung bình là 0,50C Tương quan so sánh các thời kỳ một lần nữa chứng

tỏ, nhiệt ựộ trung bình hay nền nhiệt ựộ của thời kỳ gần ựây cao hơn thời kỳ trước (1961 - 1990) [57]

Biến ựổi về mùa nhiệt ựộ ở nước ta chủ yếu là biến ựổi mùa lạnh về tháng bắt ựầu, tháng cao ựiểm, tháng kết thúc Mức ựộ biến ựổi của mùa lạnh ựược trắc lượng bằng sự sai khác về tần suất bắt ựầu, cao ựiểm, kết thúc giữa thời kỳ ựầu (1961 - 1990) và thời kỳ gần ựây (1991 - 2007) cho thấy: tần suất

mùa lạnh bắt ựầu sớm giảm ựi và ngược lại, tần suất mùa lạnh bắt ựầu muộn tăng lên; tần suất mùa lạnh kết thúc sớm tăng lên và tần suất mùa lạnh kết thúc muộn giảm ựi [57]

Như vậy diễn biến của nhiệt ựộ trung bình các nửa thập kỷ có những ựặc ựiểm sau ựây:

- Nhiệt ựộ mùa đông, cũng như mùa Hè và nhiệt ựộ năm của các nửa thập kỷ gần ựây cao hơn các nửa thập kỷ trước

- Cũng như nhiệt ựộ trung bình hàng năm, nhiệt ựộ trung bình các nửa thập kỷ trong mùa đông cũng biến ựổi nhiều hơn trong mùa Hè

- Nửa thập kỷ 1996 - 2000 ựược coi là có nhiệt ựộ cao nhất, trên các vùng khắ hậu phắa Bắc

Nói chung, mùa lạnh sẽ bớt lạnh ựi, ngắn hơn và mùa Hè sẽ ựến sớm hơn, kéo dài hơn và oi bức hơn [39]

2.2.1.2 Biến ựổi của lượng mưa

Theo báo cáo về kịch bản biến ựổi khắ hậu cho Việt Nam của nhóm nghiên cứu thuộc trường đại học Oxford, Vương quốc Anh [5] về chuẩn sai lượng mưa (chuẩn sai lượng mưa là ựộ lệch của giá trị lượng mưa so với giá trị trung bình của nó) của nước ta từ năm 1960 - 2100 (hình 2.1) cho thấy: trong tương lai, lượng mưa có xu thế giảm dần so với thời kỳ những năm 2000

Nguồn: Nhóm nghiên cứu thuộc đại học Oxford Hình 2.1 Diễn biến chuẩn sai lượng mưa của Việt Nam (1960 - 2100)

Do chịu ảnh hưởng nhiều của xu thế lượng mưa mùa Hè và mùa Thu nên xu thế của lượng mưa năm phổ biến là giảm trên các vùng khí hậu phía Bắc, tốc ñộ xu thế phổ biến là 2 - 10 mm/năm Trong thời kỳ 1961 - 2007, xu thế của lượng mưa trong mùa Xuân phổ biến là tăng, với tốc ñộ 1 - 3 mm/năm Tuy nhiên, do tỷ trọng lượng mưa mùa Xuân trong lượng mưa năm rất thấp nên không ñóng góp nhiều vào xu thế lượng mưa cả năm [57]

Xu thế lượng mưa mùa Hè ña số là giảm trên các vùng khí hậu Bắc Bộ Mùa Hè là mùa mưa ðBBB, xu thế lượng mưa mùa Hè tác ñộng mạnh mẽ ñến xu thế lượng mưa năm của vùng

Xu thế lượng mưa mùa Thu phổ biến là giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Mùa Thu là mùa mưa chính ở Tây Bắc và có nhiều tháng mưa ñáng kể ở cả Bắc Bộ Với tốc ñộ xu thế tương ñối lớn và tỷ trọng lượng mưa cũng lớn nên xu thế lượng mưa mùa Thu ảnh hưởng nhiều nhất ñến

xu thế lượng mưa năm

Trên các vùng khí hậu phía Bắc, với xu thế giảm có tính phổ biến của lượng mưa, ña số vùng có hiện tượng lượng mưa thời kỳ gần ñây giảm ñi so với thời kỳ 1961 - 1990 [57]

Vùng khí hậu ðồng bằng Bắc Bộ, trong thời kỳ gần ñây, tháng bắt ñầu mùa mưa tập trung vào tháng V, tháng cao ñiểm mùa mưa tập trung hơn vào tháng VII Cá biệt có năm mùa mưa kết thúc rất muộn hoặc bắt ñầu rất sớm Biến ñổi về mùa mưa có những ñặc ñiểm sau ñây:

Mùa mưa thực tế luôn luôn dao ñộng xung quanh mùa mưa trung bình, xét về tháng bắt ñầu, tháng cao ñiểm cũng như tháng kết thúc

Khoảng thời gian xung quanh tháng bắt ñầu, tháng cao ñiểm và tháng kết thúc của mùa mưa trung bình là 3 - 6 tháng tùy thuộc vào ñặc tính mùa mưa trên từng vùng khí hậu Trên vùng khí hậu ñồng bằng Bắc Bộ khoảng dao ñộng xung quanh tháng bắt ñầu và tháng kết thúc thường rất ngắn nhưng khoảng dao ñộng xung quanh tháng cao ñiểm lại rất dài

Như vậy, diễn biến lượng mưa mùa mưa sẽ nhiều lên, còn lượng mưa mùa khô tuy không nhiều lên nhưng dao ựộng mạnh hơn Tắnh thất thường của chế ựộ mưa và cả mùa mưa từ năm này qua năm khác rõ rệt hơn, các kỷ lục về lượng mưa ngày, lượng mưa tháng, lượng mưa năm ựều cao hơn và ngược lại, thời gian không mưa hoặc mưa không ựáng kể có thể dài hơn Mưa phùn tiếp tục giảm ựi và góp phần gia tăng tình trạng hạn hán vào cuối mùa đông, ựầu mùa Xuân

2.2.2 Kịch bản nhiệt ựộ và kịch bản lượng mưa

Các kịch bản BđKH ựối với nhiệt ựộ và lượng mưa ựược xây dựng cho vùng khắ hậu đồng bằng Bắc Bộ của Việt Nam Thời kỳ dùng làm cơ sở ựể so sánh là 1980 - 1999 Các kịch bản này là cơ sở cho việc ựánh giá những tác ựộng của BđKH ựến các ựối tượng khác nhau của tự nhiên, kinh tế - xã hội Các kịch bản BđKH cho vùng khắ hậu đBBB trong thế kỷ 21 do Bộ Tài Nguyên và Môi trường công bố tháng 6 năm 2009 [5], ựược nêu trong bảng 2.1 có thể tóm tắt như sau:

Nhiệt ựộ

Nhiệt ựộ mùa đông có thể tăng nhanh hơn so với nhiệt ựộ mùa Hè ở hầu hết các vùng khắ hậu của nước ta Nhiệt ựộ ở các vùng khắ hậu phắa Bắc

có thể tăng nhanh hơn so với các vùng khắ hậu phắa Nam

Ở các vùng khắ hậu phắa Bắc, vào cuối thế kỷ 21, theo kịch bản phát thải thấp (B1), nhiệt ựộ trung bình năm có thể tăng khoảng 1,60C; theo kịch bản phát thải trung bình (B2) nhiệt ựộ trung bình năm tăng lên 2,40C;

và theo kịch bản phát thải cao (A2) nhiệt ựộ trung bình năm tăng lên 3,10C (bảng 2.1) [39]

Bảng 2.1: Mức tăng nhiệt ñộ trung bình năm ( 0 C), thay ñổi lượng mưa

năm (%) so với thời kỳ 1980 - 1999 của ðBBB

Các mốc thời gian của thế kỷ 21 Yếu

Lượng mưa

Lượng mưa mùa khô có thể giảm ở hầu hết các vùng khí hậu của nước

ta, ñặc biệt là các vùng khí hậu phía Nam Lượng mưa mùa mưa và tổng lượng mưa năm có thể tăng ở tất cả các vùng khí hậu

Ở vùng khí hậu ðBBB, theo kịch bản phát thải thấp, vào cuối thế kỷ

21, lượng mưa năm tăng lên khoảng 5%, lượng mưa giảm ñi trong mùa Xuân

và tăng trong các mùa khác; theo kịch bản phát thải trung bình, lượng mưa năm tăng lên khoảng 7 - 8%, lượng mưa thời kỳ từ tháng III ñến tháng V sẽ giảm từ 4 - 7% còn vào các tháng cao ñiểm của mùa mưa sẽ tăng từ 10 - 15% Theo kịch bản phát thải cao, lượng mưa năm tăng lên khoảng 10% (bảng 2.1), lượng mưa các tháng cao ñiểm của mùa mưa sẽ tăng từ 12 - 19%

2.2.3 Biến ñổi khí hậu và hậu quả

Theo báo cáo ñánh giá lần thứ tư của IPCC năm 2007 [64], nhiệt ñộ trung bình toàn cầu ñã tăng khoảng 0,74oC trong thời kỳ 1906 - 2005 và tốc

ñộ tăng của nhiệt ñộ trong 50 năm gần ñây gần gấp ñôi so với 50 năm trước

ñó Nhiệt ñộ trên lục ñịa tăng nhanh hơn so với trên ñại dương

Về mực nước biển, số liệu quan trắc tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam cho thấy tốc ñộ dâng lên của mực nước biển trung bình là khoảng 3 mm/năm (giai ñoạn 1993 - 2008), tương ñương với tốc ñộ tăng trung bình trên thế giới Trong 50 năm qua, mực nước biển tại trạm hải văn Hòn Dấu dâng lên khoảng 20 cm (hình 2.2) [9]

Hình 2.2: Diễn biến của mực nước tại Trạm hải văn Hòn Dấu

Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Quốc Gia, 2006

Hình 2.3: Diễn biến nhiệt ñộ tại Trạm Láng

Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Quốc Gia, 2002

Năm 2010, tổng nhiệt ñộ năm tăng từ 8 - 11%; số ngày nhiệt ñộ không khí trung bình trên 250C tăng rõ rệt, giai ñoạn nhiệt ñộ dưới 200C bị rút gắn, nhu cầu dùng nước nông nghiệp có thể tăng 2 - 3 lần so với năm 2000 Cây trồng nhiệt ñới có xu thế dịch chuyển lên cao hơn ở vùng núi và tiến về phía Bắc; tình trạng thiếu nước diễn ra trầm trọng hơn; năng suất lúa của vụ xuân có xu hướng giảm mạnh so với năng suất lúa vụ mùa; BðKH ñe dọa chu trình sống, sinh trưởng và sinh sản của ñàn gia súc, tăng khả năng phát sinh dịch bệnh [7]

BðKH và nước biển dâng sẽ tác ñộng mạnh mẽ ñến các ngành, trước hết là ngành nông nghiệp ðến nay 75% dân số Việt Nam ñang sống, làm việc trên vùng ñất nông nghiệp và nếu vùng ñất nông nghiệp này bị ngập sẽ tác ñộng ñến 15% dân số tương ñương với 12-15 triệu người Theo ñó, nước biển dâng cũng sẽ ảnh hưởng ñến giao thông, xây dựng, hạ tầng và môi trường Sẽ

có khoảng hơn 10% tỷ lệ ñất ñai bị ngập sâu, bị mặn cực ñộ, diện tích ngập lụt tăng, khó khăn về thoát nước, tăng xói lở bờ biển và nhiễm mặn nguồn nước, toàn bộ ñất sản xuất liên quan bị biến ñổi theo, kéo theo sự xáo trộn về mùa vụ, sâu bệnh khác thường, chưa kể ñến thiên tai, lũ lụt, triều cường Nước biển dâng cũng gây rủi ro ñến các công trình xây dựng ven biển như ñê biển, ñường giao thông, bến cảng, các nhà máy, các ñô thị và khu vực dân cư ven biển [59]

Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ ựộ cao hơn 30o Tuy nhiên, lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt ựới từ giữa những năm 1970 Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới (IPCC, 2007) [64]

Theo nhận ựịnh của Liên Hợp Quốc, Việt Nam là 1 trong 5 quốc gia có nguy cơ bị ảnh hưởng nặng do biến ựổi khắ hậu Những ựợt thiên tai không còn theo quy luật thông thường mà thường xảy ra bất ngờ, gây thiệt hại nghiêm trọng cho người dân Các kết quả ựo ựạc, quan trắc cũng cho thấy trong vòng 40 - 50 năm qua, nhiệt ựộ trung bình năm của Việt Nam ựã tăng lên từ 0,5 - 0,70C, mực nước biển dâng ựã cao hơn 20 cm Với một ựất nước

có hơn 3.200 km bờ biển, tiếp xúc trực tiếp với biển đông và nằm trong vùng khắ hậu nhiệt ựới gió mùa, hàng năm Việt Nam hứng chịu ắt nhất 8 - 10 cơn bão lớn [59]

Nhiệt ựộ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt ựộ mùa Hè và nhiệt ựộ ở các vùng khắ hậu phắa Bắc tăng nhanh hơn ở các vùng khắ hậu phắa Nam Nhiệt

ựộ trung bình năm của bốn thập niên gần ựây (1961 - 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập niên trước ựó (1931 - 1960) Xu thế biến ựổi của lượng mưa trung bình/năm trong 9 thập niên vừa qua (1911 - 2000) không rõ rệt theo các thời kỳ và trong các vùng khác nhau, có giai ựoạn tăng lên và có giai ựoạn giảm xuống [10]

Hình 2.4: Diễn biến của nhiệt ñộ ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007)

Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường [5]

Hình 2.5: Diễn biến của lượng mưa ở ðBBB trong 50 năm (1958 - 2007)

Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường [5]

Lượng mưa/năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa/năm trong 50 năm qua (1958 - 2007) giảm xuống khoảng 2% [5] Số ñợt không khí lạnh ảnh hưởng ñến Việt Nam giảm ñi rõ rệt trong hai thập niên qua Tuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại xuất hiện với tần suất cao hơn mà gần ñây là ñợt không khí lạnh gây rét ñậm, rét hại kéo dài 38 ngày trong tháng I và tháng II năm 2008 ở Bắc Bộ làm ảnh nghiêm trọng ñến sản xuất nông nghiệp

Những năm gần ñây, bão có cường ñộ mạnh xuất hiện nhiều hơn Quỹ ñạo bão có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có ñường ñi dị thường hơn [59]

Số ngày mưa phùn trung bình/năm ở Hà Nội giảm dần từ thập niên

1981 - 1990 và chỉ còn gần một nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần ñây (Nguyễn ðức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu, 2003) [5]

Do tác ñộng của BðKH, thiên tai ngày càng ảnh hưởng nhiều hơn ñến sản xuất nông nghiệp: thiên tai ngày càng gia tăng; hạn hán song hành với xâm nhập mặn trên các sông lớn và vừa; khả năng tiêu thoát nước ra biển giảm ñi rõ rệt, mực nước các sông dâng lên, ñỉnh lũ tăng thêm, uy hiếp các tuyến ñê sông ở các tỉnh phía Bắc; diện tích ngập úng mở rộng, thời gian ngập úng kéo dài [57]

Dưới ñây là một ví dụ về những thiệt hại do tác ñộng của biến ñổi khí hậu ở Huyện Krông Bông tỉnh ðắc Lắc Khảo sát tình hình hạn hán tại Krông Bông cho thấy, vấn ñề này ảnh hưởng rất lớn ñến ñời sống và sản xuất nông nghiệp, ñặc biệt ñối với cây hàng năm như lúa, ngô, ñậu ñỗ Hạn hán, thiếu nước không những xảy ra trong mùa khô mà còn xuất hiện cục bộ trong mùa mưa ở vụ Hè Thu Số liệu thiệt hại do hạn hán gây ra từ năm 2003 - 2005 và

2010 ñược tổng hợp bảng 2.2

Bảng 2.2: Thiệt hại do hạn hán các năm 2003 - 2005 và 2010

Nguồn: - Phòng tài nguyên môi trường huyện Krông Bông tỉnh đắc Lắc năm 2008

- Phòng nông nghiệp và PTNT huyện Krông Bông tỉnh đắc Lắc năm 2010

Kết quả phân tắch cho thấy: diện tắch bị hạn toàn huyện năm 2004 là 5.325 ha, trong ựó vụ Hè Thu bị hạn 2.801 ha, vụ đông Xuân 1.678 ha và vụ Thu đông bị hạn 1.328 ha Tổng giá trị thiệt hại ước khoảng 16 tỷ ựồng Chỉ tắnh riêng vụ đông Xuân 2004 - 2005, hạn hán ựã gây thiệt hại 2.321 ha trên tổng diện tắch gieo trồng 3.094 ha Trong ựó, 1.553 ha bị mất trắng, thiệt hại ước tắnh khoảng 8,7 tỷ ựồng Hạn hán xảy ra gây thiệt hại lớn ựối với phát

triển kinh tế của huyện, ựặc biệt là sản xuất nông nghiệp Phần lớn diện tắch canh tác nhờ nước trời, hàng năm vẫn bị thiệt hại khoảng hàng chục tỷ ựồng Kết quả ựánh giá của phòng Nông nghiệp huyện Krông Bông năm

2008 cho thấy, thiệt hại do thiên tai gây ra ựối với sản xuất nông lâm nghiệp là 13.927 triệu ựồng Riêng vụ đông Xuân 2009 - 2010 diện tắch

bị hạn là 517 ha, thiệt hại ước tắnh khoảng 7.369 triệu ựồng Những tổng hợp, phân tắch trên ựây cho thấy vấn ựề hạn hán là một trong những thách thức lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng ựến phát triển nông nghiệp và chuyển ựổi cơ cấu cây trồng tại vùng

Từ số liệu thực tế trên cho thấy, tác ựộng của biến ựổi khắ hậu ựến sản xuất nông nghiệp là rất lớn: ảnh hưởng nghiêm trọng ựến ựất sử dụng cho

nông nghiệp; làm thay ựổi tắnh thắch hợp của nền sản xuất nông nghiệp với cơ

cấu khắ hậu Sự giảm dần cường ựộ lạnh trong mùa đông, tăng cường thời gian nắng nóng dẫn ựến tình trạng mất dần hoặc triệt tiêu tắnh phù hợp giữa các tập ựoàn cây, con trên các vùng sinh thái, và làm chậm ựi quá trình phát triển nền nông nghiệp hiện ựại sản xuất hàng hóa và ựa dạng hóa cũng như làm biến dạng nền nông nghiệp cổ truyền Ở mức ựộ nhất ựịnh, BđKH làm mất ựi một số ựặc ựiểm quan trọng của các vùng nông nghiệp ở phắa Bắc [57]

2.2.4 Lựa chọn các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của biến ựổi khắ hậu trong nông nghiệp

Lựa chọn các giải pháp giảm thiểu

(1) Luân canh cây trồng và thiết kế hệ thống canh tác

- Cải tiến giống

- Luân canh cây lâu năm trong hệ thống cây trồng

- Trồng cây che bóng (giữa các cây trồng khác nhau hoặc giữa các hàng) và

tránh bỏ trống

- Nâng cao năng suất, hiệu quả cây trồng và vật nuôi

- Áp dụng hệ thống canh tác giảm phụ thuộc ñầu vào (ví dụ: luân canh cây

trồng sử dụng các loại cây họ ñậu)

- Tái sử dụng chất thải như là nguồn dinh dưỡng

- Sử dụng cây trồng cố ñịnh ñạm

- Cải thiện hệ thống cây trồng và cảnh quan

- Sử dụng thuốc BVTV hợp lý, tránh sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật

tổng hợp không ñược phép sử dụng (thuốc cấm)

- Kết hợp cây trồng và vật nuôi thành trang trại sản xuất khép kín bao gồm

cả ñồng cỏ

(2) Quản lý chất dinh dưỡng và phân bón

- Nâng cao hiệu quả sử dụng Nitơ (giảm thẩm thấu và bay hơi, giảm lượng phát thải N2O)

- ðiều chỉnh các mức phân bón theo nhu cầu của cây trồng (ñồng bộ hóa)

- Sử dụng các loại phân bón phân giải chậm, bón phân bảo ñảm cây trồng

hấp thu

- Bón ñạm trực tiếp vào ñất ñể tăng cường khả năng tiếp xúc và giữ ñạm

của ñất

- Tránh bón dư thừa ñạm

- Quản lý canh tác và tồn dư chất thải

- Tăng cường áp dụng canh tác tối thiểu

(3) Quản lý chăn nuôi, ñồng cỏ và cải thiện nguồn cung cấp thức ăn gia súc

- Giảm lượng khí phát thải trong chu kỳ chăn nuôi

- Chọn giống bò sữa cho hiệu quả cao trong chu kỳ sản xuất

- Quản lý giống tốt nhằm tăng năng suất

- Chọn các loại cỏ có tầng rễ sâu ñể sản xuất ñồng cỏ

- ðưa các loại cây họ ñậu vào ñồng cỏ (nhằm nâng cao năng suất và tăng

cường cải tạo ñất)

- Sử dụng khí sinh học như là một nguồn năng lượng cho nhu cầu phát triển

- Ủ phân

(4) Duy trì các loại ñất màu mỡ và khôi phục ñất bị suy thoái

- Tái sinh rừng, phục hồi rừng, trồng rừng, trồng cây

- Cải thiện ñộ phì của ñất bằng cách cung cấp phân bón vào ñất

- Sử dụng các loại phân như phân compost và phân xanh

- Ngăn chặn xói mòn ñất và khoáng hóa cacbon bằng các kỹ thuật bảo vệ ñất như làm ñất giảm, không canh tác, canh tác theo ñường ñồng mức,

băng cây phân xanh

- Giữ lại tồn dư cây trồng như ñể che phủ

- Tiết kiệm nước

- Cố ñịnh CO2 bằng cách tăng hàm lượng chất hữu cơ trong ñất

Nguồn: FAO, 2009 [63]

2.3 Biến ñổi khí hậu và cải tiến hệ thống cây trồng

Theo công ước khung Liên Hợp Quốc năm 1992, biến ñổi khí hậu ñược ñịnh nghĩa: “Biến ñổi khí hậu trái ñất là sự thay ñổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo”

Kết quả dự báo cho thấy, biến ñổi khí hậu cũng ñồng thời làm thay ñổi tình hình an ninh lương thực của nhiều khu vực Những thay ñổi về lượng mưa và những sự kiện thời tiết khắc nghiệt dường như sẽ làm giảm sản lượng cây trồng ở nhiều vùng khác nhau Nước biển dâng cao dẫn ñến mất ñi những vùng ñất ven biển và nạn xâm thực của nước mặn, có thể làm giảm năng suất sản xuất nông nghiệp (dẫn theo Nguyễn Chí Thành)

Biến ñổi khí hậu làm tăng các hiện tượng nguy hiểm Tần suất và cường ñộ các hiện tượng bão, mưa lớn, nhiệt ñộ cao, hạn hán tăng hơn nhiều trong thập kỷ vừa qua Ở Việt Nam nhiệt ñộ trung bình năm tăng khoảng 0,10C mỗi thập kỷ, nhiệt ñộ trung bình một số tháng mùa Hè tăng khoảng 0,1

- 0,30C mỗi thập kỷ Về mùa đông, nhiệt ựộ giảm ựi trong các tháng ựầu mùa

và tăng lên trong các tháng cuối mùa Nhiệt ựộ trung bình các tháng mùa Hè

có xu thế tăng rõ rệt trong khi nhiệt ựộ trung bình của các tháng khác không tăng hoặc giảm chút ắt, dẫn ựến nhiệt ựộ trung bình năm có xu thế tăng lên; xu thế biến ựổi của lượng mưa không nhất quán giữa các khu vực và các thời kỳ

Sự thay ựổi về tổng lượng mưa tháng và mưa năm không thể hiện xu thế tăng hay giảm nhưng cường ựộ mưa ựang có xu hướng tăng lên rõ rệt Trên phần lớn lãnh thổ lượng mưa giảm ựi trong tháng VII, VIII và tăng lên trong các tháng IX, X, XI Mưa phùn giảm ựi rõ rệt ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ; trung bình hàng năm có khoảng 8 - 10 cơn bão và áp thấp nhiệt ựới ảnh hưởng ựến Việt Nam Ba thập kỷ gần ựây, số cơn bão ảnh hưởng ựến nước ta và mức ựộ ảnh hưởng cũng có xu hướng tăng rõ rệt Bão thường xuất hiện muộn hơn và

dịch chuyển xuống vĩ ựộ thấp hơn; Lũ lụt, hạn hán: Trong thời gian gần ựây

lũ lụt lớn xảy ra ở các tỉnh miền Trung và ựồng bằng sông Cửu Long có xu thế tăng hơn nửa ựầu thế kỷ trước Năm 1999, 2003 miền Trung ựã ghi nhận một trận lụt lịch sử xảy ra vào cuối mùa mưa; về hạn hán, ở Nam Bộ và Tây Nguyên hầu như năm nào cũng có hạn gay gắt hơn trong mùa khô Các thập

kỷ gần ựây hạn có phần nhiều hơn so với các thập kỷ trước; nước biển dâng 5

cm mỗi thập niên và sẽ dâng 33 - 45 cm năm 2070 và 100 cm năm 2100; tần suất và cường ựộ ElNino tăng lên rõ rệt trong những năm cuối thế kỷ trước và những năm ựầu thế kỷ này Trong 5 thập kỷ gần ựây hiện tượng ENSO ngày càng có tác ựộng mạnh mẽ ựến chế ựộ thời tiết và ựặc trưng khắ hậu trên nhiều khu vực của Việt Nam [50]

để tận dụng sánh sáng mặt trời, cây trồng cần ựộ ẩm ựất ựầy ựủ Diện tắch ựất ựủ ẩm ở vùng nhiệt ựới có mưa hoặc có nước tưới ựể sản xuất cây trồng quanh năm là rất hạn chế, vì phân bố mưa không ựều theo các mùa trong năm và giữa các vùng, ựặc biệt ở những nơi có lượng mưa thấp Theo Duckham, 1976 [67] thì hệ số biến ựộng của lượng mưa nhiệt ựới là

30%, trong khi ñó ở ôn ñới con số này là 15% Khả năng giữ ẩm của ñất thấp, tỷ lệ bốc hơi cao Mưa thường ñi kèm với các trận bão lớn, mưa lớn trong thời gian ngắn và nước mưa mất do chảy tràn Mưa có thể gây lũ lụt

và xói mòn ñất

Khác với vùng ôn ñới, những loài cây trồng nhiệt ñới hiện tại sẽ giảm năng suất tức thì khi nhiệt ñộ gia tăng vì hiện nay chúng ñã ñược trồng trọt trong ñiều kiện gần ñến giới hạn trên của sự chống chịu nhiệt ñộ cao Hai vùng sẽ phải chịu ñựng sự tác ñộng tiêu cực rộng lớn nhất của biến ñổi khí hậu ñến sản xuất nông nghiệp là châu Á và châu Phi

Biến ñổi khí hậu ñang diễn ra trên thế giới và ở nước ta, thông qua các hiện tượng nhiệt ñộ tăng, nước biển dâng và kèm theo là thiên tai và các yếu

tố thời tiết cực ñoan Việt Nam là một trong năm quốc gia chịu ảnh hưởng nhiều nhất của biến ñổi khí hậu toàn cầu Trong ñiều kiện biến ñổi khí hậu, các hệ sinh thái bị chia cắt (ñiều ñó trở nên phổ biến ở Việt Nam) chắc chắn

sẽ phản ứng kém cỏi hơn trước những sự thay ñổi này và có thể sẽ không tránh khỏi sự mất mát các loài sinh vật với tốc ñộ rất cao Nhiệt ñộ trung bình tăng sẽ làm thay ñổi vùng phân bố và cấu trúc quần thể sinh vật của nhiều hệ sinh thái Các nhà khoa học ñã chứng minh ñược sự di cư của một số loài do

sự ấm lên của trái ñất Theo kết quả ñiều tra sơ bộ (từ năm 2003 - 2007) tại Vườn quốc gia Hoàng Liên cho thấy, hiện ñang có sự dịch chuyển lên cao của một số loài cây ñặc trưng thuộc các ñai thực vật khác nhau Hiện tượng này ñược gọi là hiện tượng “dịch chuyển vành ñai nhiệt lên cao” Nhiệt ñộ tăng còn làm gia tăng khả năng cháy rừng, nhất là các khu rừng trên ñất than bùn vừa gây thiệt hại tài nguyên sinh vật, vừa gia tăng lượng phát thải khí nhà kính làm gia tăng biến ñổi khí hậu Biến ñổi khí hậu cùng với sự suy giảm diện tích rừng ñầu nguồn, sử dụng tài nguyên nước không hợp lý dẫn tới hiện tượng lũ lụt, lũ quét, sạt lở ñất… xảy ra ngày càng nhiều, hậu quả ngày càng nghiêm trọng ñối với ñời sống con người và môi trường Ở nước ta, những

trận lũ lụt lớn xảy ra vào các năm gần ựây như 2007, 2009, 2010 một mặt gây thiệt hại lớn về người và tài sản, mặt khác làm thay ựổi rất lớn tới diện mạo các hệ sinh thái, ựặc biệt HST nông nghiệp Hạn hán, thiếu nước ựiển hình kéo dài liên tục nhiều tháng ựã xảy ra trong các mùa khô gần ựây 2004 - 2005,

2010, ựã làm cho cháy rừng xảy ra trên diện rộng; cây trồng bị hạn hơn 254.000 ha, trong ựó có trên 25.000 ha lúa, 178.000 ha cà phê, nhiều khu rừng lớn bị cháy, bị khô cằn, bị chết làm ảnh hưởng rất lớn và lâu dài ựến ựa dạng sinh học và các hệ sinh thái [6]

Theo IPCC, 2007 nhiệt ựộ tăng 10C sẽ làm giảm năng suất ngô từ 5 - 20% và có thể giảm ựến 60% nếu nhiệt ựộ tăng thêm 40C Tương tự, năng suất lúa có thể giảm 10% ựối với mỗi ựộ tăng lên Các cây trồng khác cũng

sẽ chịu tác ựộng tương tự của BđKH, nhất là các cây ăn quả á nhiệt ựới như vải, nhãn Tắnh bất dục ựực của các dòng mẹ lúa lai hệ 2 dòng hệ TGMS bị ựảo lộn [64]

Ở Việt Nam chúng ta chưa có nhiều số liệu khoa học như các nước khác nhưng có lẽ sẽ không khác biệt nhiều so với Ấn độ va Trung Quốc Kết quả nghiên cứu gần ựây chỉ ra rằng sản xuất lúa gạo ở châu Á có thể giảm 4% trong thế kỷ này Ở Ấn độ, nếu nhiệt ựộ không khắ gia tăng 20C, năng suất lúa

sẽ giảm 0,75 tấn/ha và tại Trung Quốc năng suất lúa nước trời sẽ giảm từ 5 - 12% Bốn mươi quốc gia vùng cận Sahara ở châu Phi sẽ giảm sản lượng cây lương thực lấy hạt từ 10 - 20% do biến ựổi khắ hậu [9]

Nghiên cứu BđKH ảnh hưởng ựến năng suất cây lương thực của Việt Nam; Mai Văn Trịnh, Phạm Quang Hà, Tingju và CS (2010) ghi nhận: tại 7 vùng sinh thái, các kịch bản chủ yếu cung cấp những biến ựổi về nhiệt ựộ, lượng mưa và phân bố mưa cho từng vùng sinh thái Những biến ựổi khắ hậu

ựã làm suy giảm năng suất cây trồng Riêng ựối với cây ngô, năng suất trong kịch bản khô sẽ bị giảm mạnh ở vùng Tây Nguyên và tăng nhẹ ở ựồng bằng sông Hồng, sông cửu Long, đông Nam Bộ và Tây Bắc

Nhận ñịnh tình hình thời tiết năm 2010 tại ðak Lak Nguyễn Ngọc Khải (2010) cho biết: riêng mùa khô năm 2009 - 2010, là mùa khô chịu ảnh hưởng của ElNino với các ñặc trưng là nền nhiệt tăng cao và lượng mưa sụt giảm, mưa trái mùa xảy ra ít, nắng nhiều sẽ gây thiếu hụt về nguồn nước

Do những ñặc ñiểm về khí hậu và ñịa hình khác nhau, ảnh hưởng của biến ñổi khí hậu mỗi vùng có khác nhau về mức ñộ và nội dung Nông nghiệp thích nghi ñược từ lâu, nhưng trước diễn trình BðKH ngày càng nhanh, ý nghĩa của nông nghiệp thích nghi càng quan trọng, trong ñó hệ thống cây trồng thích nghi là quan trọng nhất, vì ñây là hợp phần của hệ thống nông nghiệp quyết ñịnh an ninh lương thực

Nhà khoa học Uma Shankar Singh, 2010, Viện nghiên cứu quốc tế (IRRI) ở Philippine khẳng ñịnh: “Giống lúa chịu ngập là một ví dụ kinh ñiển

về sự thích nghi với biến ñổi khí hậu”, các nhà khoa học của IRRI hy vọng ñây là giống lúa thay thế thích hợp tại các khu vực thường xuyên bị ngập lụt ở châu Á Theo IRRI, các giống lúa ñược cấy gen SUBI có thể “chịu ngập tới

17 ngày, trong khi vẫn duy trì dược những phẩm chất vốn có” Kể từ tháng 8 năm 2009, IRRI ñã phân phối giống lúa “Swarna-SUBI” cho 100.000 hộ nông dân ở Ấn ðộ, và giống lúa này hiện ñã ñược trồng trên 12 triệu ha trên tổng

số 44 triệu ha diện tích trồng lúa ở Ấn ðộ [60]

Châu Á là quê hương của nghề trồng lúa, chiếm 91% sản lượng lúa thế giới Trung Quốc và Ấn ðộ là những nước có sản lượng lúa lớn nhất châu Á Tại vùng phía Bắc Trung Quốc hạn hán, nhiễm mặn, sa mạc hóa, xói mòn ñất

ñã gây trở ngại lớn ñến việc nâng cao sản lượng lúa Sự bền vững của sản lượng lúa ở Ấn ðộ luôn bị ñe dọa bởi sự nhiễm mặn, khô hạn cả ở vùng ñất thấp và ñất cao Vấn ñề cây lúa bị tác ñộng với những ñiều kiện bất lợi của môi trường ñã ñược ñề cập với nhiều công trình nghiên cứu như Bennett, 2001; Khuhs,1998, 1999… Cây lúa bị hạn thường xuyên trong vùng canh tác nhờ nước trời sẽ ảnh hưởng ñến sinh trưởng và năng suất, giảm ñộ mở của lá

và ñồng hóa CO2, sự thụ phấn và hình thành các bộ phận cấu thành năng suất

ðể hạn chế những bất lợi của môi trường hạn hán, các gen hval, cor47, p5cs

và adc ñược sử dụng cho việc tạo ra những giống lúa chuyển gen chống hạn

Trước những thách thức về sản xuất lúa nói chung, vấn ñề các vụ lúa ngắn ngày, các giống lúa ngắn ngày hay cực ngắn ngày, càng có ý nghĩa chiến lược Vụ lúa ngắn ngày với các giống ngắn ngày, nhằm tránh những ñiều kiện thiên nhiên bất lợi như hạn hán, ngập lụt, ngập mặn, rét…ñang là những vấn

ñề nghiên cứu ñược ñặt ra cấp bách hiện nay cho ngành nông nghiệp

Việc nghiên cứu tạo ra những giống cây trồng thích nghi ngày một tốt hơn với vấn ñề biến ñổi khí hậu ñã ñược tập trung nghiên cứu Trong công tác chọn lọc giống ngũ cốc như lúa mì, lúa mạch, lúa nước ñể thích nghi với ñiều kiện khô hạn ñã ñược triển khai Các nhà khoa học tập trung vào nghiên cứu

sự biến ñổi hình thái - sinh lý - sinh hóa của cây trồng trong ñiều kiện khô hạn

và ñánh giá tính chịu hạn của cây thông qua sự tích lũy ABA (Axit abxixic) Cây ngô cũng ñược tập trung nghiên cứu theo hướng này Kết quả lai 20 dòng ngô có hàm lượng ABA cao với dòng có hàm lượng ABA thấp, cho thấy ở thế

hệ F5 có sự khác biệt gấp 10 lần so với bố mẹ

Thực tế phát triển cây ngô ở Việt nam vẫn còn nhiều hạn chế về năng suất, ñặc biệt tại những vùng canh tác khó khăn, phụ thuộc nước trời Những hạn chế trong nghiên cứu và phát triển công nghệ cây ngô lai tại Việt Nam bao gồm:

- Canh tác không bền vững;

- Thiếu những giống ngô cho ñiều kiện sinh thái cụ thể và hệ thống cây trồng thích hợp của nông dân;

- ðộ phì ñất canh tác bị suy giảm;

- Sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật không hiệu quả;

- Vấn ñề xói mòn rửa trôi ñất và hạn hán

ðể giải quyết những trở ngại này cần nghiên cứu cả về phát triển giống

và quản lý cây trồng tổng hợp ðặc biệt những công nghệ chuyên vùng cho cây ngô ở ñịa bàn vùng cao, vùng nông dân nghèo

Vấn ñề khai thác nguồn gen cây chống chịu, là hướng nghiên cứu triển

vọng và cây lúa ñã ñạt ñược nhiều kết quả Các loài lúa hoang dại như Oryza

rufipogon, Oryza latifolia… ñược dùng làm dòng bố ñể chuyển gen kháng bệnh chịu hạn, chất lượng vào giống lúa thuần Một số dòng/giống có chất lượng, thời gian sinh trưởng ngắn cũng ñược dùng trong các tổ hợp lai

Ở Mỹ, yếu tố ñầu tiên hạn chế ñến năng suất, sản lượng ñậu tương là khô hạn, nhất là vùng phía Nam, nơi lượng mưa không ñều và thường có nhiệt ñộ cao, bởi vậy công tác chọn tạo giống thích ứng với các ñiều kiện tự nhiên khó khăn luôn ñược chú trọng

Ở Việt Nam ñã có một số kết quả bước ñầu về vấn ñề nông nghiệp thích nghi với BðKH, nhưng còn chưa tương xứng với tầm quan trọng của vấn ñề BðKH Một số biện pháp tăng tính thích nghi cao của nông nghiệp sống chung và tránh những bất lợi do biến ñổi khí hậu ñược ñề xuất:

- ðối với sản xuất lúa (rút ngắn chu kỳ sản xuất chiếm ruộng bằng giống cực sớm; rút ngắn chu kỳ sản xuất chiếm ruộng bằng biện pháp kỹ thuật làm mạ cấy; dùng giống lúa cao cây dài ngày mẫn cảm chu kỳ sáng ñể sống chung với lũ; nghiên cứu phát triển lúa cạn);

- Phát triển sản xuất nhiều loại cây lương thực (cây lấy hạt, cây lấy củ);

- Phát triển vườn ñồng bằng, vườn ñồi, vườn rừng vùng núi và vườn ven biển

Chương trình khoa học công nghệ chọn tạo giống cây trồng, ñể chọn tạo ra những giống cây trồng mới, trong ñó có các giống chuyên cho các ñiều kiện gieo trồng khác nhau như: bộ giống chịu úng: U17, U20, U21; chịu mặn như M6, Bàu tép; chịu phèn như Tép lai; chịu hạn: CH2, CH3, CH5, CH133,