ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH LÊ VĂN THẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP CANH TÁC CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐẤT DỐC THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI TỈNH HÒA B
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
LÊ VĂN THẠNH
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP CANH TÁC CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐẤT DỐC THÍCH ỨNG VỚI
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI TỈNH HÒA BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH
LÊ VĂN THẠNH
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP CANH TÁC CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐẤT DỐC THÍCH ỨNG VỚI
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI TỈNH HÒA BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm
Người hướng dẫn khoa học: TS Đào Thế Anh
HÀ NỘI - 2017
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Đào Thế Anh, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn
Hà Nội, ngày 18 tháng 02 năm 2017
Tác giả
Lê Văn Thạnh
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Tôi cảm thấy thật sự vinh dự được đào tạo Thạc sĩ chuyên ngành Biến đổi khí hậu! Một chuyên ngành theo tôi nghĩ có ý nghĩa nhân văn cao cả và thực sự đặc biệt cần thiết trong hiện tại cũng như tương lai Bởi vì chuyên ngành này làm thay đổi được nhận thức của người được đào tạo và họ sẽ là người đi truyền cảm hứng để có sự thay đổi cần thiết đối với tất cả mọi người - thay đổi ngay bây giờ để gìn giữ sự sống bền lâu trên Trái đất - mang hạnh phúc cho thế hệ con cháu mai sau!
Từ khi được đón nhận những bài giảng đầu tiên của các Quý thầy cô tham gia giảng dạy Lớp Thạc sĩ Biến đổi khí hậu khóa 3, tôi đã thật sự hạnh phúc! Vì tôi đã tìm đúng một chân lý cho riêng tôi - chân lý vì sự sống tương lai! Tôi thật sự đã được truyền cảm hứng! Tôi thật lòng bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các Quý thầy cô trong Khoa Các khoa học liên ngành, Đại học Quốc gia Hà Nội đã cho tôi những lời nói, những mạch viết, những ý tưởng hay về Biến đổi khí hậu! Và ý tưởng của luận văn
“Nghiên cứu một số giải pháp canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất dốc thích ứng với biến đổi khí hậu tại tỉnh Hòa Bình” chính là do các Quý thầy cô đã mang lại cho tôi
Trong quá thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ rất tận tình của các Quý thầy cô, chuyên gia, cơ quan chính quyền ở địa phương, nhân dân địa phương, gia đình và bạn bè Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất! Đặc biệt dành sự biết ơn tới TS Đào Thế Anh - là người thầy mẫu mực, luôn dõi theo tôi, định hướng cho tôi hướng đi đúng để hoàn thành luận văn này
Hà Nội, tháng 02 năm 2017
Tác giả
Lê Văn Thạnh
Trang 5MỤC LỤC
Danh mục ký hiệu viết tắt Danh mục bảng
Danh mục hình
1.1.2 Tác động của biến đổi khí hậu đến lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam 7
1.1.3 Tác động của nông nghiệp đến biến đổi khí hậu: phát thải khí nhà
1.2.2 Các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng 18
1.2.3 Các thiệt hại và các tác động đối với ngành nông nghiệp liên quan
đến biến đổi khí hậu trên địa bàn tỉnh Hòa Bình 20
1.2.4 Thực trạng canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất dốc trên địa bàn
1.3 Tổng quan các nghiên cứu về canh tác cây trồng nông nghiệp
trên đất dốc và khả năng thích nghi của cây trồng trên đất dốc 31
1.3.1 Nghiên cứu canh tác trên đất dốc tại các quốc gia trên thế giới 31 1.3.2 Nghiên cứu canh tác trên đất dốc tại Việt Nam 35
Trang 61.3.3 Nghiên cứu về canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất dốc trên địa
CHƯƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THÍCH ỨNG CỦA CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐẤT DỐC VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 51 3.1 Khả năng thích nghi của cây trồng trên đất dốc 51 3.1.1 Đặc điểm sinh thái, thích nghi của cây cam và cây có múi 51
3.1.5 Tình hình biến động diện tích, năng suất và sản lượng cam, mía,
3.2 Đánh giá khả năng thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu của
một số mô hình canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất dốc 59
3.2.1 Đánh giá năng lực thích ứng với BĐKH ở địa phương 59 3.2.2 Khả năng dễ bị tổn thương do BĐKH của mô hình trồng cam 68 3.2.3 Khả năng dễ bị tổn thương do BĐKH của mô hình trồng mía 74 3.2.4 Khả năng dễ bị tổn thương do BĐKH của mô hình trồng ngô 79 3.2.5 Khả năng dễ bị tổn thương do BĐKH của mô hình trồng sắn 84
3.2.6 Ma trận tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn
3.3 Định hướng nhóm giải pháp canh tác cây trồng nông nghiệp
trên đất dốc thích ứng với biến đổi khí hậu 93
Trang 73.3.2 Giải pháp canh tác cải tiến 94
3.4 Chính sách thúc đẩy canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất
Trang 8DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ATNĐ Áp thấp nhiệt đới
ANLT An ninh lương thực
BĐKH Biến đổi khí hậu
FAO Tổ chức Nông lương Thế giới của Liên Hợp Quốc GDP Tổng thu nhập quốc nội
HTKH Hệ thống khí hậu
HĐND Hội đồng nhân dân
IPCC Ủy ban liên minh quốc gia về biến đổi khí hậu KHHĐ Kế hoạch hành động
KNK Khí nhà kính KBBĐKH Kịch bản biến đổi khí hậu
KTXH Kinh tế - xã hội
KTTV Khí tượng thủy văn
KNDBTT Khả năng dễ bị tổn thương
NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
NBD Nước biển dâng NCN Nhu cầu nước PTBV Phát triển bền vững
PRA Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có người dân tham gia RĐRH Rét đậm rét hại
TĐD Trên đất dốc TTCĐ Thời tiết cực đoan
TUVBĐKH Thích ứng với biến đổi khí hậu
TGST Thời gian sinh trưởng
UBND Ủy ban nhân dân
UNFCCC Công ước khung của Liên hiệp quốc về Biến đổi khí hậu VĐD Vùng đất dốc
Trang 9DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thời gian diễn ra các hiện tượng thời tiết thất thường ở huyện
Bảng 1.2 Đánh giá tính chất và mức độ xuất hiện các hiện tượng thời tiết
Bảng 2.1 Các thông số thống kê nhiệt độ bình quân trong năm 40
Bảng 2.3 Xếp hạng nguồn thu nhập từ cây trồng nông nghiệp các hộ điều
Bảng 2.4 Các thước đo định tính để xác định rủi ro do tác động của
BĐKH đối với các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc 48 Bảng 2.5
Các thước đo định tính để xác định khả năng dễ bị tổn thương
do tác động của BĐKH đối với các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc
49
Bảng 2.6 Tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn thương
của các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc 49
Bảng 3.1 Giải pháp thích ứng với sự tăng nhiệt độ trong canh tác cam,
mía, ngô, sắn trên đất dốc của hộ gia đình 63 Bảng 3.2
Bảng 3.2: Giải pháp thích ứng với sự thay đổi lượng mưa trong canh tác cam, mía, ngô, sắn trên đất dốc của các cơ quan chuyên môn ở địa phương
64
Bảng 3.3 Giải pháp thích ứng với sự thay đổi lượng mưa trong canh tác
cam, mía, ngô, sắn trên đất dốc của hộ gia đình 65 Bảng 3.4
Giải pháp thích ứng với tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp nhiệt đới, rét đậm, rét hại trong canh tác cam, mía, ngô, sắn trên đất dốc của các cơ quan chuyên môn ở địa phương
66
Bảng 3.5
Giải pháp thích ứng với tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp nhiệt đới, rét đậm, rét hại trong canh tác cam, mía, ngô, sắn trên đất dốc của hộ gia đình
67
Trang 10Bảng 3.6 Các tác động của sự gia tăng nhiệt độ tới canh tác cam trên đất
Bảng 3.12 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.13 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.14 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
bão, áp thấp nhiệt đới tới canh tác cam trên đất dốc 71
Bảng 3.15 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Bảng 3.16 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Bảng 3.17 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
rét đậm, rét hại tới canh tác cam trên đất dốc 73
Bảng 3.18 Các tác động của sự gia tăng nhiệt độ tới canh tác mía trên đất
Trang 11Bảng 3.22 Mức độ thiệt hại do sự thay đổi lượng mưa tới canh tác mía trên
Bảng 3.23 Khả năng xẩy ra các tác động do sự thay đổi lượng mưa tới canh
Bảng 3.24 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.25 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.26 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
bão, áp thấp nhiệt đới tới canh tác mía trên đất dốc 77
Bảng 3.27 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Bảng 3.28 Các tác động của sự gia tăng nhiệt độ tới canh tác ngô trên đất
Bảng 3.34 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.35 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.36 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
bão, áp thấp nhiệt đới tới canh tác ngô trên đất dốc 82 Bảng 3.37 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Trang 12Bảng 3.38 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Bảng 3.39 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
rét đậm, rét hại tới canh tác ngô trên đất dốc 84
Bảng 3.40 Các tác động của sự gia tăng nhiệt độ tới canh tác sắn trên đất
Bảng 3.46 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.47 Mức độ thiệt hại do sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp
Bảng 3.48 Khả năng xẩy ra các tác động do sự tăng cường độ và tần suất
bão, áp thấp nhiệt đới tới canh tác sắn trên đất dốc 88
Bảng 3.49 Các tác động của sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại
Bảng 3.50
Tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn thương
do sự tăng nhiệt độ của các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc
90
Bảng 3.51
Tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn thương
do sự thay đổi lượng mưa của các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc
90
Bảng 3.52 Tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn thương
do sự tăng cường độ và tần suất bão, áp thấp nhiệt đới của các 91
Trang 13loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc Bảng 3.53
Tổng hợp đánh giá tác động, rủi ro và khả năng dễ bị tổn thương
do sự tăng cường độ và tần suất rét đậm, rét hại của các loại cây trồng nông nghiệp trên đất dốc
91
Bảng 3.54 Một số thời điểm cần nghiên cứu giải pháp thích ứng với BĐKH
trong canh tác cam, mía, ngô, sắn trên đất dốc 92
Trang 14DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Xu thế diễn biến nhiệt độ trung bình tháng I, tháng VII và
năm của 4 trạm Chi Nê, Hòa Bình, Kim Bôi và Lạc Sơn 12
Hình 1.2 Xu thế diễn biến của lượng mưa trong mùa khô, mùa mưa
và năm của 4 trạm Chi Nê, Hòa Bình, Kim Bôi và Lạc Sơn 14
Hình 1.3 Bản đồ phân vùng hạn của tỉnh Hòa Bình từ tháng XI-1992
Hình 1.9 Nhu cầu tưới trung bình các thời kỳ tại vùng 4, kịch bản A2 28
Hình 1.10 Nhu cầu tưới và lượng nước thiếu hụt trung bình các thời kỳ
Hình 2.2 Bản đồ hành chính huyện Cao Phong, tỉnh Hòa Bình 43
Hình 3.1 Biến động diện tích, năng suất và sản lượng cam, mía, ngô,
sắn trên địa bàn huyện Cao Phong qua một số năm 58 Hình 3.2
Sơ đồ cơ cấu tổ chức Ban chỉ đạo thực hiện chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu của tỉnh Hòa Bình
60
Trang 16MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Qua các báo cáo đã được công bố của Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) thì những diễn biến của biến đổi khí hậu toàn cầu đang có những thay đổi như: nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng, thay đổi lượng mưa, các hiện tượng thời tiết cực đoan (TTCĐ) gia tăng về cường độ và tần suất, băng tan và nước biển dâng (NBD) Những biểu hiện này trong tương lai sẽ tiếp tục gia tăng theo chiều hướng có những biến đổi không lường trước được, Biến đổi khí hậu (BĐKH) trong hiện tại và tương lai sẽ gây nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng tới an ninh lương thực (ANLT) và nguồn nước trên toàn cầu, trong đó có Việt Nam
Việt Nam là đất nước chịu ảnh hưởng lớn của BĐKH và NBD Theo Kịch bản BĐKH (KBBĐKH), NBD cho Việt Nam, năm 2012 thì trước những dự báo về sự gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa, đồng nghĩa với tăng nguy cơ cháy rừng, hạn hán, lũ lụt, tăng tần suất và cường độ bão, ảnh hưởng tới sinh lý cây trồng nông nghiệp gây mất mùa, giảm năng suất Hơn nữa, dự báo gia tăng mực nước biển có thể tới 1m, gây nguy cơ ngập: 39% diện tích đồng bằng sông Cửu Long, 10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, trên 2,5% diện tích thuộc các tỉnh ven biển miền Trung (xem [1])
Việt Nam là đất nước có 3/4 diện tích là đồi núi, do đó canh tác nông nghiệp trên vùng đồi núi và trung du cần đặc biệt trú trọng và sẽ đóng góp quan trọng trong việc bảo đảm ANLT của Việt Nam trong điều kiện BĐKH
Tuy nhiên, trong tương lai các hiện tượng TTCĐ ngày một gia tăng về cường
độ và tần suất (mưa lớn, bão lớn, mưa đá, sương muối, hạn hán,…) gây ảnh hưởng to lớn tới nông nghiệp đặc biệt vùng đất dốc (VĐD) càng tạo ra sức ép về mưu sinh trong hiện tại và tương lai cho người dân vùng miền núi, trung du Cộng đồng dân cư vùng núi và trung du, trong đó có tỉnh miền núi Hòa Bình, hiện đang canh tác nông nghiệp trên đất dốc (TĐD) với truyền thống canh tác đơn giản, lạc hậu, phụ thuộc vào tự nhiên, thiếu kiến thức về canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD trong điều kiện BĐKH đang là những khó khăn, thách thức
Mặt khác, một nhận định của Nguyễn Ngọc Mai và Đào Thế Anh (CASRAD)
về nông nghiệp Việt Nam càng cho thấy sự khó khăn, thách thức tăng cao trước
Trang 17BĐKH trong tương lai: diện tích sản xuất nông nghiệp của các tỉnh đồng bằng Sông Hồng không tăng thậm chí còn giảm là do mất đất vào các khu công nghiệp và khu đô thị, diện tích bình quân đầu người tăng có thể là do di cư lao động hoặc chuyển lao động từ sản xuất nông nghiệp sang công nghiệp Các tỉnh Lào Cai, Phú Thọ, Sơn La, đặc biệt là Hòa Bình có diện tích gieo trồng lúa trên đầu người thấp, không bảo đảm ANLT Đối với các tỉnh Miền núi phía Bắc, cây lương thực ngô, khoai, sắn vừa giải quyết vấn đề ANLT vừa xóa đói giảm nghèo, nhưng nó lại liên quan chặt chẽ đến nguồn tài nguyên khí hậu, nhất là lượng mưa
Trong Kế hoạch hành động (KHHĐ) ứng phó với BĐKH (UPVBĐKH) tỉnh Hòa Bình, năm 2012 đã có những thống kê về tình hình và thiệt hại do thiên tai lũ lụt,
lũ quét, sạt lở đất, hạn hán, rét đậm rét hại (RĐRH),…với chiều hướng gia tăng về tần suất và cường độ, tính bất thường: lũ quét trên địa bàn một số huyện các năm 2001,
2002, 2007; hạn hán xẩy ra gay gắt, thiếu nước trầm trọng các năm 2003, 2004, 2005, 2007; RĐRH năm 2008 kéo dài trên 1 tháng,…(xem [20])
Trước bối cảnh BĐKH, Thủ tướng Chính phủ đã lần lượt ban hành Quyết định
số 158/2008/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia UPVBĐKH và Quyết định số 2139/QĐ-TTg ngày 05/12/2011 phê duyệt Chiến lược quốc gia về BĐKH Trong Quyết định số 2139/QĐ-TTg, những thách thức do BĐKH cũng như quan điểm Chiến lược của nước ta về BĐKH đã được chỉ rõ (xem [16], [17]):
- Do tác động của BĐKH, tài nguyên nước phải chịu thêm nguy cơ suy giảm do hạn hán ngày một tăng ở một số vùng, mùa, ảnh hưởng trực tiếp đến nông nghiệp,
Trang 18cung cấp nước ở nông thôn, thành thị và sản xuất thủy điện Chế độ mưa thay đổi có thể gây lũ lụt nghiêm trọng vào mùa mưa, và hạn hán vào mùa khô, tăng mâu thuẫn trong khai thác và sử dụng tài nguyên nước
Những quan điểm Chiến lƣợc UPVBĐKH
- BĐKH là thách thức nghiêm trọng nhất đối với toàn nhân loại, ảnh hưởng sâu sắc và làm thay đổi toàn diện đời sống xã hội toàn cầu Là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất, Việt Nam coi UPVBĐKH là vấn đề có ý nghĩa sống còn
- UPVBĐKH của Việt Nam phải gắn liền với phát triển bền vững (PTBV), hướng tới nền kinh tế các-bon thấp, tận dụng các cơ hội để đổi mới tư duy phát triển, nâng cao năng lực cạnh tranh và sức mạnh quốc gia
- Tiến hành đồng thời các hoạt động thích ứng và giảm nhẹ phát thải khí nhà kính (KNK) để ứng phó hiệu quả với BĐKH, trong đó ở thời kỳ đầu thích ứng là trọng tâm
- UPVBĐKH là trách nhiệm của toàn hệ thống; phát huy vai trò chủ đạo trong quản lý, điều hành của Nhà nước, nâng cao tính năng động, sáng tạo và trách nhiệm của khu vực doanh nghiệp, phát huy cao nhất sự tham gia và giám sát của các đoàn thể chính trị xã hội, nghề nghiệp và cộng đồng dân cư; phát huy nội lực là chính, tận dụng hiệu quả các cơ chế hợp tác quốc tế
- Các giải pháp UPVBĐKH phải có tính hệ thống, đồng bộ, liên ngành, liên vùng, trọng tâm, trọng điểm, phù hợp với từng giai đoạn và các quy định quốc tế; dựa trên cơ sở khoa học kết hợp với kinh nghiệm truyền thống và kiến thức bản địa; tính đến hiệu quả KTXH và các yếu tố rủi ro, bất định của BĐKH
- Chiến lược về BĐKH có tầm nhìn xuyên thế kỷ, là nền tảng cho các chiến lược khác
Như vậy, trước những thách thức, nước ta đã có quan điểm rất rõ ràng để UPVBĐKH trong hiện tại và tương lai: UPVBĐKH có ý nghĩa sống còn, thời kỳ đầu phải lấy thích ứng là trọng tâm
Thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia UPVBĐKH và Chiến lược quốc gia
về BĐKH, tỉnh Hòa Bình đã xây dựng KHHĐ UPVBĐKH tỉnh Hòa Bình và ban hành Quyết định phê duyệt Kế hoạch với những mục tiêu và các nhiệm vụ trọng tâm UPVBĐKH phù hợp với Chương trình mục tiêu và Chiến lược quốc gia
KHHĐ UPVBĐKH tỉnh Hòa Bình (xem [20])
Trang 19Các mục tiêu của KHHĐ UPVBĐKH tỉnh Hòa Bình đã được nêu ra như sau:
- Bảo đảm ANLT, an ninh năng lượng, an ninh nguồn nước, xóa đói giảm nghèo, bình đẳng giới, an sinh xã hội, sức khỏe cộng đồng, nâng cao đời sống, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên trong bối cảnh BĐKH;
- Nền kinh tế các-bon thấp, tăng trưởng xanh trở thành xu hướng chủ đạo trong PTBV; giảm nhẹ phát thải KNK và tăng khả năng hấp thụ KNK dần trở thành chỉ tiêu bắt buộc trong phát triển KTXH;
- Nâng cao nhận thức, trách nhiệm và năng lực UPVBĐKH của cả cộng đồng, đặc biệt là các cấp, các ngành, các địa phương
- Phát triển tiềm lực khoa học và công nghệ, chất lượng nguồn nhân lực;
- Hoàn thiện thể chế, chính sách, phát triển và sử dụng hiệu quả nguồn lực tài chính; tận dụng các cơ hội từ BĐKH để phát triển KTXH; phát triển và nhân rộng lối sống, mẫu hình tiêu thụ thân thiện với hệ thống khí hậu (HTKH)
Các nhiệm vụ của KHHĐ đƣa ra UPVBĐKH
- Thích ứng với BĐKH (TUVBĐKH), chủ động ứng phó với thiên tai bão, lũ, hạn hán, an toàn hồ chứa;
- Đảm bảo ANLT và tài nguyên nước;
- Bảo vệ, PTBV rừng, tăng cường hấp thu KNK và bảo tồn đa dạng sinh học, khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên rừng;
- Giảm nhẹ phát thải KNK phù hợp với điều kiện quốc gia và mục tiêu PTBV của tỉnh; phát triển nền kinh tế theo hướng các-bon thấp;
- Tăng cường năng lực quản lý về BĐKH, hoàn thiện cơ chế chính sách;
- Xây dựng cộng đồng ứng phó hiệu quả với BĐKH, phát triển nguồn nhân lực
và nâng cao nhận thức cộng đồng;
- Triển khai các hoạt động khoa học công nghệ làm cơ sở cho việc xây dựng chính sách về BĐKH, đánh giá tác động, xác định các giải pháp thích ứng và giảm nhẹ BĐKH
Thấy rõ những thách thức to lớn về nông nghiệp và nguồn nước do BĐKH, những quan điểm của Chiến lược quốc gia về BĐKH và những mục tiêu, nhiệm vụ mà tỉnh Hòa Bình đã vạch ra để thực hiện tại KHHĐ UPVBĐKH, đề tài nghiên cứu sau đây đã hướng tới một lĩnh vực góp phần bảo đảm ANLT, sử dụng hài hòa, tiết kiệm được nguồn nước trên những VĐD mà trong quá khứ, hiện tại đã và đang bị tác động
Trang 20mạnh mẽ do con người, do tự nhiên, do BĐKH Nhưng trong tương lai, những tác động do BĐKH tới các VĐD càng nghiêm trọng hơn bao giờ hết bởi mưa lớn gây xói mòn đất vào mùa mưa và hạn hán vào mùa khô gây khó khăn cho canh tác nông nghiệp, đặc biệt, người dân vùng trung du, miền núi đang canh tác nông nghiệp TĐD cần phải được nâng cao nhận thức về tác động của BĐKH, cần hiểu và làm được cách
thức canh tác bền vững TĐD TUVBĐKH Đề tài có hướng nghiên cứu: “Nghiên cứu một số giải pháp canh tác cây trồng nông nghiệp trên đất dốc thích ứng với biến đổi khí hậu tại tỉnh Hòa Bình.”
2 Mục tiêu của đề tài
2.1 Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu hiện trạng một số mô hình canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD và tác động của BĐKH tại tỉnh Hòa Bình Từ đó, đề xuất các giải pháp cho canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD TUVBĐKH trên địa bàn tỉnh Hòa Bình; góp phần PTBV nông nghiệp TĐD
- Về BĐKH: kế thừa các nguồn số liệu giai đoạn 1973 - 2014
- Không gian: giới hạn tại tỉnh Hòa Bình Địa điểm nghiên cứu là huyện Cao Phong, nơi đại diện và điển hình có đầy đủ các loại hình canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD cần nghiên cứu
- Đối tượng: canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD bao gồm: trồng cam, trồng mía, trồng ngô, trồng sắn trên địa bàn tỉnh Hòa Bình
Trang 214 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Chỉ ra một số thời điểm cần nghiên cứu giải pháp TUVBĐKH trong canh tác một số loại cây trồng TĐD
Đề xuất được các giải pháp thích ứng cho canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD tại tỉnh Hòa Bình trong điều kiện BĐKH Từ đó, thấy được tầm quan trọng của canh tác cây trồng nông nghiệp TĐD trong việc bảo đảm ANLT, sử dụng nguồn nước hợp
lý, bảo vệ đất đai
Trang 22CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở lý luận
1.1.1 Một số khái niệm
Thích ứng với biến đổi khí hậu là những điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc
con người để ứng phó những tác động thực tại hoặc tương lai của khí hậu, do đó làm giảm tác hại hoặc tận dụng những lợi ích nó mang lại (xem [23])
Đất dốc là đất có bề mặt nằm nghiêng, thường ghồ ghề không bằng phẳng hay
nhấp nhô, lượn sóng Mặt nghiêng đó gọi là sườn dốc hay mặt dốc, góc được tạo thành giữa mặt dốc và mặt bằng (mặt phẳng nằm ngang) gọi là độ dốc của mặt đất hay độ dốc của địa hình (xem [5], [10]) Đất dốc theo quy định của Việt Nam dưới 15 độ là đất nông nghiệp, trên 15 độ đến dưới 45 độ là đất dốc, có thể canh tác cây lâu năm, tuy nhiên nông dân vẫn canh tác cây hàng năm để bảo đảm ANLT
1.1.2 Tác động của biến đổi khí hậu đến lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam
BĐKH sẽ tác động nặng nề đến sản xuất nông nghiệp ở nước ta trong thời gian tới (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008; Đào Xuân Học, 2009; Cuong, 2008; Tô Văn Trường, 2009) và vì thế ảnh hưởng đến ANLT nước ta (Tô Văn Trường, 2009) (xem [3])
BĐKH có tác động to lớn đến sinh trưởng, năng suất cây trồng, thời vụ gieo trồng, làm tăng nguy cơ lây lan sâu bệnh hại cây trồng; ảnh hưởng đến sinh sản, sinh trưởng của gia súc, gia cầm, tăng khả năng sinh bệnh, truyền dịch của gia súc, gia cầm Nhiệt độ tăng, thời gian thích nghi của cây trồng nhiệt đới mở rộng và của cây trồng á nhiệt đới thu hẹp lại Ranh giới của cây trồng nhiệt đới dịch chuyển về phía vùng núi cao hơn và các vĩ độ phía Bắc Vào những năm 2070, cây á nhiệt đới ở vùng núi chỉ có thể sinh trưởng ở những độ cao trên 100 - 500 m và lùi xa hơn về phía Bắc 100 - 200
km so với hiện nay BĐKH có khả năng làm tăng tần số, cường độ, tính biến động và tính cực đoan của các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như bão, tố, lốc, các thiên tai liên quan đến nhiệt độ và mưa như thời tiết khô nóng, lũ lụt, ngập úng hay hạn hán, xói mòn đất, rét hại, xâm nhập mặn, sâu bệnh, làm thu hẹp diện tích đất nông nghiệp, giảm năng suất và sản lượng của cây trồng và vật nuôi (xem [3])
Một hiện hữu ảnh hưởng của BĐKH ở Việt Nam, tại xã Phước Long, tỉnh Bến Tre, cách biển khoảng 40 km, từ trước đến nay chỉ vào cuối mùa khô, nước biển xâm
Trang 23nhập sâu và biến nước ngọt thành nước lợ Trong thời gian gần đây, quá trình nước ngọt thành nước lợ diễn ra ít nhất 02 lần trong năm, vào tháng V và tháng XII Nhiều nơi ở Đồng bằng sông Cửu Long, xâm nhập mặn có thể vào sâu đến 65km, gây ảnh
hưởng xấu đến sản xuất vụ Đông Xuân (xem [18])
Trong vòng 20 năm tới, mực nước biển có thể dâng cao thêm 0,3m, theo dự tính, diện tích đất canh tác nhiễm mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long có thể lên tới 45%, sản lượng gạo sẽ giảm tới 10%, ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống của hàng chục triệu người sinh sống ở khu vực này Đối với Đồng bằng sông Hồng, theo ước tính, năng suất lúa xuân có thể giảm 3,7% vào năm 2020 và giảm tới 16,5% vào năm 2070; năng suất lúa mùa sẽ giảm 01% vào năm 2020 và giảm 05% vào năm 2070, nếu không
có các biện pháp ứng phó kịp thời và hiệu quả (xem [18])
Tới năm 2100, nếu NBD 01m thì, vựa lúa Đồng bằng Sông Cửu Long có nguy
cơ mất đi 7,6 triệu tấn lúa/năm, tương đương với 40,52% tổng sản lượng lúa cả nước (xem [1])
Tiềm năng, năng suất ngô có nguy cơ giảm 4,445 tạ/ha vào năm 2030, giảm 7,819 tạ/ha vào năm 2050 nếu không có biện pháp cải thiện về giống, biện pháp canh tác hoặc điều kiện sản xuất Đối với đậu tương cũng có khả năng giảm năng suất tới 0,8347 tạ/ha vào năm 2030, giảm 2,1481 tạ/ha vào năm 2050 (xem [23])
Với các tác động của BĐKH như hiện nay (nhiệt độ tăng, mưa, gió, ngập lụt thất thường) là điều kiện để phát triển nhiều dịch bệnh cho cây trồng nông nghiệp, nhiều loài dịch hại thứ yếu trở thành chủ yếu, vòng đời của dịch hại ngắn lại, số lứa tăng lên, thiệt hại do chúng gây ra sẽ ngày càng nghiêm trọng (xem [23])
Đối với VĐD có thể canh tác nông nghiệp: BĐKH sẽ làm gia tăng mức độ xói mòn, nhất là những vùng không có lớp phủ thực vật, đất dốc sẽ bị bóc mỏng, trơ sỏi đá hay bị cắt sẻ thành các mương, rãnh xói dẫn tới suy thoái chất lượng đất, ảnh hưởng tới canh tác nông nghiệp trên VĐD (xem [18]) Hơn nữa, những nơi có độ dốc cao, tầng đất không dày, sâu trên 01 m đã gặp những tầng đá vụn, đất không bám được vào lớp đá vụn phía dưới bị bong ra, lở xuống xuống phía dưới theo trọng lực Ở Mường
Tè (Lai Châu), Yên Sơn (Sơn La) và Trạm Tấu (Yên Bái) các trận mưa rào đầu vụ đã làm trượt cả tầng đất mặt đang trồng lúa, ngô xuống dưới chân dốc (xem [44])
Theo kết quả điều tra gần đây nhất, cả nước có tới 9,34 triệu ha đất đồi núi trọc, đồi cát, trảng cỏ có liên quan tới hoang mạc hóa, chiếm 28% tổng diện tích đất đai trên
Trang 24toàn quốc, trong đó khoảng 7,85 triệu ha chịu tác động mạnh bởi hoang mạc hóa với trên 04 triệu ha đất trống trọc chưa sử dụng, khoảng 02 triệu ha đất đang được sử dụng nhưng đã bị thoái hóa nặng và 01 triệu ha đang có nguy cơ thoái hóa cao Tại các tỉnh miền núi phía Bắc, nơi còn nhiều vùng đồi núi trọc đang bị mưa lũ làm lở đất, xói mòn
và suy thoái đến khô cằn hoang mạc Đây là những vấn đề đáng lo ngại, là thách thức lớn cho việc sử dụng đất của nước ta hiện nay (xem [44]) BĐKH dẫn đến quá trình thoái hoá đất và hoang mạc hoá sẽ diễn ra khắc nghiệt hơn, diện tích đất bị thoái hoá
và diện tích hoang mạc hoá sẽ mở rộng hơn trong tương lai gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng tới quỹ đất sản xuất nông nghiệp, nguy cơ mất ANLT nếu không có chiến lược lâu dài với các giải pháp ứng phó kịp thời (xem [40])
BĐKH gây rối loạn chế độ mưa nắng, nguy cơ nắng nóng nhiều hơn, lượng mưa thay đổi, lượng dinh dưỡng trong đất bị mất cao hơn trong suốt các đợt mưa dài, gây ra hiện tượng xói mòn nhiều hơn Các quan trắc có hệ thống về xói mòn đất từ
1960 đến nay cho thấy trên thực tế có khoảng 10 - 20% lãnh thổ Việt Nam bị ảnh hưởng xói mòn từ trung bình đến mạnh Vùng Tây Bắc đất dốc chiếm 98% nên nguy
cơ thoái hóa và xói mòn là rất lớn Hàng năm, chỉ trong 6 tháng mùa mưa, lượng đất mất đã chiếm tới 75 - 100% tổng lượng xói mòn cả năm, còn lại dưới 25% lượng đất
bị xói mòn xẩy ra trong các trận mưa giông ở thời kỳ chuyển tiếp từ mùa khô sang mùa mưa (tháng 3 - 4) hoặc từ mùa mưa sang mùa khô (tháng 11) Ở các tỉnh miền Trung, mùa mưa tập trung vào 4 tháng đầu năm và giữa mùa gió mùa Đông bắc, có nơi mưa dồn dập từ tháng 9 đến tháng 12, là nguyên nhân chính gây xói mòn rửa trôi (xem [44])
1.1.3 Tác động của nông nghiệp đến biến đổi khí hậu: phát thải khí nhà kính
Cùng với sự phát triển của lịch sử loài người là sự tăng dân số Dân số thế giới tăng nhanh theo lịch sử phát triển kéo theo đó là sức ép về lương thực để bảo đảm cuộc sống con người cũng như tạo sức ép tới sự phát triển KTXH giữa mỗi cộng đồng người, mỗi quốc gia Sản xuất nông nghiệp ngày càng được trú trọng từ việc tự cung,
tự cấp lương thực, thức ăn để phục vụ cuộc sống của một nhóm người tiến tới sự dư thừa dùng cho xuất khẩu và nông nghiệp trở thành một ngành kinh tế của rất nhiều các quốc gia trên thế giới
Hoạt động sản xuất nông nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi đã từng bước mở rộng quy mô và diện tích Con người đã khai phá tới những vùng đất hoang cho tới
Trang 25phá hủy những cánh rừng bạt ngàn để phục vụ cho sản xuất nông nghiệp Nhưng đối với BĐKH toàn cầu, sản xuất nông nghiệp đã thực sự góp phần bởi sự phát thải các KNK
Gần đây, những nghiên cứu về mối quan hệ qua lại giữa lĩnh vực nông nghiệp
và BĐKH đã được các nhà khoa học quan tâm:
Năm 2005, nông nghiệp (trồng trọt và chăn nuôi) chiếm 13,5% lượng phát thải KNK toàn cầu Trong ngành nông nghiệp ngoài việc phát thải CO2 vào khí quyển thì phát thải N2O và CH4 cũng rất lớn (phát thải N2O sẽ tăng 35 - 60% vào năm 2030 và
CH4 là 60%) Tuy nhiên, nông nghiệp là một ngành rất quan trọng, cùng với lâm nghiệp, nếu được quản lý hiệu quả có thể cố định và lưu giữ carbon trong sinh khối và đất, gọi là các bể carbon Diện tích đất tự nhiên trên thế giới sẽ tiếp tục được chuyển đổi sang nông nghiệp Do vậy, việc quản lý tốt ngành nông nghiệp có thể đóng một vài trò thiết yếu trong TUVBĐKH (IPCC, 2007) (xem [19], [32])
Các nhà khoa học trên thế giới đã chỉ ra 02 cách để sản xuất nông nghiệp góp phần giảm nhẹ BĐKH, vừa bảo đảm ANLT Cách thứ nhất là tách hẳn sử tăng trưởng sản xuất ra khỏi sự tăng phát thải Cách thứ hai là tăng cường các bể carbon trong đất IPCC ước tính tiềm năng giảm nhẹ BĐKH toàn cầu từ nông nghiệp có thể đạt tương đương 5500-6000 tấn CO2/năm vào năm 2030 (IPCC, 2007) Con số này tương đương 3/4 tổng phát thải của ngành trong năm 2030 (khoảng 8200 tấn CO2) IPCC cũng ước tính 9/10 tiềm năng phát thải toàn trong nông nghiệp là có sự kết nối với việc quản lý các bể carbon trong đất bằng việc tăng cường cố định carbon trong đất, giảm làm đất, cải thiện quản lý chăn thả, phục hồi hữu cơ trong đất và đất thoái hóa (xem [19], [32])
Trong tương lai, dân số thế giới tiếp tục tăng gây sức ép về ANLT Do đó, ngành nông nghiệp phải sản xuất nhiều lương thực hơn và nó sẽ chịu những tác động nhất định do BĐKH Một thực tế là: thế giới đang sản xuất đủ lương thực để dùng cho con người nhưng trong giai đoạn 2010 - 2012 vẫn có gần 870 triệu người thiếu ăn, thêm vào đó, 01 tỷ người khác bị suy dinh dưỡng, thiếu những vi chất cần thiết (FAO
và ctv, 2012) Nông nghiệp là một phần thiết yếu của kinh tế nhưng nó cũng được kêu gọi đóng góp vào việc giảm nhẹ BĐKH (UNFCCC, 2008) (xem [19], [37])
Đặc biệt theo nhận định mới đây của FAO, nếu muốn giữ nhiệt độ Trái Đất dưới 02 0C thì lượng khí thải sẽ phải giảm tới 70% tới năm 2050 và để đạt được điều này thì lĩnh vực nông nghiệp có sự đóng góp hết sức quan trọng vì lĩnh vực nông
Trang 26nghiệp đang chiếm tới 1/5 tổng lượng phát thải toàn cầu (FAO, 2016) (xem [31])
1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.2.1 Biểu hiê ̣n biến đổi khí hậu ở tỉnh Hòa Bình
1.2.1.1 Biểu hiện chung quy mô toàn tỉnh
a) Sự thay đổi của nhiê ̣t độ
Đối với nhiệt độ, xu thế diễn biến được xác định trên cơ sở chuỗi số liệu trung bình nhiều năm (°C) và xu thế diễn biến lượng mưa được xác định thông qua chuỗi số liệu tổng lượng mưa năm (mm)
Trong 38 năm qua (1973 - 2010), nhiệt độ trung bình năm ở Hòa Bình tăng khoảng 1,1°C Trong đó, nhiệt độ trung bình tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông) ở trạm Chi Nê tăng khoảng 1,6°C, còn nhiệt độ tháng VII (tháng đặc trưng cho mùa hè) tăng khoảng 0,4°C; trạm Hòa Bình có nhiệt độ trung bình tháng I tăng khoảng 2,0°C và tháng VII tăng là 0,5°C, tượng tự với trạm Kim Bôi và Lạc Sơn nhiệt độ tháng I và tháng VI tăng lần lượt là 1,7°C, 1,4°C, 0,6°C và 0,5°C (xem [20])
Trang 27Hình 1.1 Xu thế diễn biến nhiệt độ trung bình tháng I, tháng VII và năm của 4 trạm
Chi Nê, Hòa Bình, Kim Bôi và Lạc Sơn (Nguồn:xem [20]) b) Sự thay đổi của lượng mưa
Lượng mưa mùa mưa ở cả 04 trạm Chi Nê, Hòa Bình, Kim Bôi và Lạc Sơn đều
có xu hướng giảm Trong đó, 02 trạm Chi Nê và Kim Bôi có xu thế giảm mạnh, trạm Hòa Bình và Lạc Sơn có xu hướng giảm nhẹ hơn (Hình 1.2)