đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với năng suất cây ngô trên địa bàn huyện yên dũng, tỉnh bắc giang

Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu Phương pháp xử lý số liệ

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LƯU HẢI TÙNG

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI NĂNG SUẤT CÂY NGÔ TRÊN ĐỊA BÀN

HUYỆN YÊN DŨNG, TỈNH BẮC GIANG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đoàn Văn Điếm

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô trên địa bàn huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang” là

công trình nghiên cứu của bản thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong luận văn đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn hoàn toàn trung thực, nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Lưu Hải Tùng

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy

cô giáo Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Môi Trường, những người đã trang bị cho tôi những kiến thức, tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này Trong đó có sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo PGS.TS Đoàn Văn Điếm trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Khí tượng tỉnh Bắc Giang, Chi cục Thống

kê huyện Yên Dũng đã tạo điều kiện giúp đỡ, chỉ bảo tận tình trong quá trình tôi thực tập tại địa phương

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ UBND huyện Yên Dũng

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã hết lòng tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ và luôn ở bên tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện

Do trình độ và thời gian có hạn nên đề tài không thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo cùng các bạn học viên cao học

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Lưu Hải Tùng

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Trích yếu luận văn x

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của luận văn 1

1.2 Giả thuyết khoa học 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 3

1.4 Phạm vi nghiên cứu 3

1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Tổng quan về bđkh 4

2.1.1 Khái niệm về BĐKH 4

2.1.2 Nguyên nhân của BĐKH 5

2.2 Tình hình bđkh trên thế giới và Việt Nam 7

2.2.1 Tình hình BĐKH trên thế giới 7

2.2.2 Tình hình BĐKH tại Việt Nam 12

2.3 Ảnh hưởng của bđkh đến tình hình sản xuất nông nghiệp trên thế giới và ở Việt Nam 18

2.3.1 Ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới và các nước thuộc khu vực Châu Á 18

2.4 TẦm quan trọng và một số đặc điểm của cây ngô 21

2.4.1 Vị trí và tầm quan trọng của cây ngô 21

2.4.2 Một số đặc điểm của cây ngô 22

2.4.3 Thời vụ 26

2.5 Các kết quả nghiên cứu về phương pháp đánh giá tác động của bđkh đến năng suất cây trồng 27

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 30

3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 30

3.2 Đối tượng nghiên cứu 30

3.3 Nội dung nghiên cứu 30

3.3.1 Thực trạng biến đổi khí hậu ở huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang 30

3.3.2 Tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô 30

3.3.3 Dự tính biến động năng suất ngô đến năm 2020, 2030, 2040 30

3.3.4 Đề xuất các giải pháp duy trì năng suất thích ứng với BĐKH 30

3.4 Phương pháp nghiên cứu 30

3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu 30

3.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 30

Phần 4 Kết quả và thảo luận 34

4.1 Đặc điểm tự nhiên, xã hội địa bàn nghiên cứu 34

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 34

4.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội 38

4.2 Đánh giá thực trạng và xu thế biến đổi các yếu tố khí hậu tại huyện Yên Dũng, tỉnh bắc giang 42

4.2.1 Nhiệt độ 42

4.2.2 Lượng mưa 46

4.2.3 Số giờ nắng 49

4.3 Đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng đến năng suất ngô huyện Yên Dũng 51

4.3.1 Đánh giá xu thế năng suất ngô giai đoạn 1984-2015 51

4.3.2 Mối quan hệ giữa năng suất ngô với điều kiện khí tượng ở huyện Yên Dũng 52

4.4 Tính toán năng suất ngô huyện Yên Dũng năm 2020, 2030, 2040 dựa trên kịch bản bđkh 67

4.4.1 Biến đổi khí hậu năm 2020, 2030, 2040 so với năm 2010 67

4.4.2 Năng suất ngô huyện Yên Dũng năm 2020, 2030,2040 dựa trên kịch bản BĐKH 70

4.5 Đề xuất các giải pháp duy trì năng suất ngô thích ứng với bđkh 70

4.5.1 Tích hợp BĐKH vào chiến lược, chính sách và quy hoạch phát triển ngành nông nghiệp của huyện Yên Dũng 70

4.5.2 Các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu nhằm nâng cao năng suất

ngô của huyện Yên Dũng 71

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 74

5.1 Kết luận 74

5.2 Kiến nghị 75

Tài liệu tham khảo 76

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng việt

NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

TN&MT : Tài nguyên và Môi trường

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Dự báo suy giảm tiềm năng năng suất ngô thu năm 2030-2050 dựa

theo kịch bản MONRE, 2009 19

Bảng 2.2 Tổng hợp thiệt hại do tác động của BĐKH đối với một số cây trồng chính 20

Bảng 2.3 Bảng tổng hợp các hàm lượng dinh dưỡng của một số loại cây trồng 22

Bảng 4.1 Tình hình sử dụng và phân bổ đất đai trong 3 năm 2013 – 2015 37

Bảng 4.2 Tình hình nhân khẩu và lao động của huyện Yên Dũng qua 3 năm 2013 - 2015 39

Bảng 4.3 Tình hình cơ sở hạ tầng nông thôn huyện Yên Dũng, năm 2015 40

Bảng 4.4 Nhiệt độ trung bình vụ và các năm tại huyện Yên Dũng qua các giai đoạn 42

Bảng 4.5 Nhiệt độ trung bình tháng trạm khí tượng Bắc Giang qua các giai đoạn 43

Bảng 4.6 Xu thế biến đổi nhiệt độ tối cao trung bình qua các giai đoạn huyện Yên Dũng (1984-2015) 45

Bảng 4.7 Xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình qua các giai đoạn tại huyện Yên Dũng (1984-2015) 46

Bảng 4.8 Lượng mưa trung bình tháng, vụ và năm tại huyện Yên Dũng qua các giai đoạn 48

Bảng 4.9 Số giờ nắng trung bình tháng, vụ và năm tại trạm khí tượng Bắc Giang (đơn vị tính: giờ) 50

Bảng 4.10 Biến động năng suất ngô (tạ/ha) của huyện Yên Dũng 51

Bảng 4.11 Phân tích biến động năng suất ngô (tạ/ha) và nhiệt độ (độ C) trung bình tháng của Vụ Xuân 53

Bảng 4.12 Phân tích biến động năng suất ngô (tạ/ha) và nhiệt độ tôi cao trung bình các tháng của Vụ Xuân 53

Bảng 4.13 Phân tích biến động năng suất ngô (tạ/ha) và nhiệt độ tôi thấp trung bình các tháng của Vụ Xuân 55

Bảng 4.14 Phân tích biến động năng suất ngô (tạ/ha) và lượng mưa (mmm) các tháng của Vụ Xuân 56

Bảng 4.15 Phân tích biến động năng suất ngô (tạ/ha) và số giờ nắng (giờ) các tháng của Vụ Xuân 57

Bảng 4.16 Hệ số F giữa dao động năng suất ngô với dao động các yếu tố khí

tượng huyện Yên Dũng 58

Bảng 4.17 Yếu tố có biến động quan hệ tương đối chặt với biến động năng suất ngô 59

Bảng 4.18 Phương trình năng suất thời tiết vụ của huyện Yên Dũng 63

Bảng 4.19 Năng suất Ngô(tạ/ha) và năng suất ngô dự báo giai đoạn (1984-2013) 65

Bảng 4.20 Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất ngô vụ xuân trên cơ sở số liệu phụ thuộc 66

Bảng 4.21 Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất ngô trên cơ sở số liệu độc lập 67

Bảng 4.22 Nhiệt độ trung bình qua các giai đoạn ở trạm khí tượng Bắc Giang (0C) 67

Bảng 4.23 Lượng mưa qua các giai đoạn ở trạm khí tượng Bắc Giang (mm) 68

Bảng 4.24 Biến động nhiệt độ tại huyện Yên Dũng năm 2030, 2040 so với năm 2010 (đơn vị: 0 C) 68

Bảng 4.25 Biến động lượng mưa tại huyện Yên Dũng năm 2030, 2040 so với năm 2010 69

Bảng 4.26 Số giờ nắng TBNN, năm 2010 và biến động số giờ nắng TBNN so với năm 2010 69

Bảng 4.27 Năng suất ngô ở huyện Yên Dũng (tạ/ha) 70

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Biểu đồ cơ cấu đất đai của huyện Yên Dũng, năm 2015 36 Hình 4.2 Sự thay đổi của yếu tố nhiệt độ tại huyện Yên Dũng giai đoạn

(1984-2015) 44 Hình 4.3 Xu thế biến đổi nhiệt độ tối cao trung bình qua các năm tại huyện

Yên Dũng (1984-2015) 44 Hình 4.4 Xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình qua các năm tại huyện

Yên Dũng (1984-2015) 45 Hình 4.5 Sự thay đổi của yếu tố lượng mưa tại huyện Yên Dũng (1984-2015) 46 Hình 4.6 Biến động năng suất ngô huyện Yên Dũng thời kỳ 1984-2015 52 Hình 4.7 Mối quan hệ đồng pha giữa biến động nhiệt độ trung bình tháng 3 và

biến động năng suất ngô ở huyện Yên Dũng 60 Hình 4.8 Mối quan hệ đồng pha giữa biến động số giờ nắng thắng 1và biến

động năng suất ngô huyện Yên Dũng 60 Hình 4.9 Mối quan hệ đồng pha giữa biến động số giờ nắng Vụ và biến động

năng suất ngô huyện Yên Dũng 61 Hình 4.10 Mối quan hệ nghịch pha giữa biến động nhiệt độ trung bình tháng 5 và

biến động năng suất ngô ở huyện Yên Dũng 61 Hình 4.11 Mối quan hệ nghịch pha giữa biến động lượng mưa của vụ và biến

động năng suất ngô huyện Yên Dũng Error! Bookmark not defined

Hình 4.12 Biểu đồ mối quan hệ giữa biến động năng suất thực tế và năng suất

thời tiết ước tính của vụ qua phương trình hồi qu 64 Hình 4.13 Biểu đồ mối quan hệ giữa năng suất thực và năng suất dự báo vụ qua

phương trình hồi quy 64

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Lưu Hải Tùng

Tên Luận văn: “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô trên

địa bàn huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang”

Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu

Phương pháp xử lý số liệu:

Đánh giá biến đổi khí hậu khu vực huyện Yên Dũng

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô huyện Yên Dũng: Để

đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô của huyện Yên Dũng, tiến hành xây dựng phương trình năng suất thời tiết (Phương trình thể hiện mối quan hệ giữa năng suất cây trồng và các yếu tố thời tiết) Sử dụng hệ số Fecner để đánh giá tác động của những biến đổi khí hậu đến năng suấ tngô bằng cách dựa vào chuỗi số lượng về năng suất ngô và các yếu tố khí tượng để so sánh những trường hợp biến động cùng pha

và lệch pha giữa chúng So sánh năng suất của năm trước và năm sau với sự biến động của yếu tố khí tượng

Phương pháp kiểm chứng kết quả

Kết quả chính và kết luận

Tác động của BĐKH đến năng suất Ngô (1984 -2015): Qua hệ số Fecner và hệ số tương quan cho thấy nhiệt độ, lượng mưa vụ có tác động xấu đến năng suất Ngô

Dựa trên kịch bản BĐKH sử dụng số liệu nhiệt độ, lượng mưa năm 2020, 2030,

2040 thấy nhiệt độ và lượng mưa có xu hướng tăng so với năm 2010, năng suất ngô tính toán được vào năm 2040 tăng hơn so với năm 2020, 2030 và tăng hơn so với năm 2010, như vậy năng suất ngô trong tương lai sẽ tăng theo kịch bản BĐKH nếu chế độ canh tác ngô như năm 2010 (như hiện nay)

THESIS ABSTRACT

Master Student: Luu Hai Tung

Thesis title: “Assessing the impact of climate change on the productivity of

maize: A case study in Yen Dung District, Bac Giang Province”

Major: Environmental science Code: 60.44.03.01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives

Assessment of the status changes of meteorological factors in recent years

Assessing the impact of climate change on Maize yields

Solutions adapt to climate change to maintain Maize yields and food security for local people

Proposed several measures to respond to climate change in order to improve maize productivity in Yen Dung district

Research Methods:

- Methods of gathering secondary data

- Methods of processing data

Assessing climate change in Yen Dung District

Assessing the impact of climate change on the productivity of maize in Yen Dung District:

To assess the impact of climate change on maize productivity of Yen Dung district, this thesis the equation shows the relationship between crop yields and weather factors Using Fecner coefficients to assess the impact of climate change on maize productivity by relying on the number of chains of production of maize and meteorological factors to compare cases in phase fluctuations and phase difference between them, comparing the previous year's yield and the following year with the variation of meteorological factors

Methods of verification results

Main findings and conclusions

The impact of climate change on corn yield (1984-2015) has been recognized

by Fecner and correlation coefficients, which indicate the temperature, rainfall have adversely affected to corn yield

Based on climate change scenarios using temperature data, rainfall on 2020,

2030, 2040 shows that temperatures and rainfall tend to increase over 2010

Maize yield was going to increase in 2014, comparing to corn yield in 2010,

2020 and 2030, so that maize yields in the future under climate change scenarios will rise if maize cultivation methods similar to 2010 and recent years

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN VĂN

Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2011) Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang được xem là vấn đề nóng bỏng nhất, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại và các hệ sinh thái trên trái đất trong thế kỷ 21, nó có tác động toàn diện đến sự phát triển bền vững trên toàn thế giới BĐKH tác động tới môi trường toàn cầu nhưng rõ rệt nhất là tới đời sống dân cư, hủy hoại sản xuất nông nghiệp và làm suy thoái đa dạng sinh học và tài nguyên nước

Theo Trần Thọ Đạt và cs (2013) Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất bởi biến đổi khí hậu Là một nước nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân: Nông nghiệp chiếm 52,6% lực lượng lao động và 20 % GDP của cả nước, nhưng lĩnh vực này lại đang chịu ảnh hưởng nhiều nhất của biến đổi khí hậu, rõ ràng nhất là làm giảm diện tích đất canh tác, gây ra tình trạng hạn hán và sâu bệnh, gây áp lực lớn cho sự phát triển của ngành trồng trọt nói riêng và ngành nông nghiệp nói chung

Cụ thể, tổng sản lượng nông nghiệp từ trồng trọt có thể giảm 1- 5%, năng suất cây trồng chính có thể giảm đến 10 %, trường hợp thời tiết cực đoan có thể mất mùa hoàn toàn

Nông nghiệp là một trong những ngành phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu nên rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương do BĐKH Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái đất tăng do biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi cơ cấu mùa vụ, thời gian gieo trồng và ảnh hưởng đến sản lượng lương thực cũng như lượng nước cung cấp cho cây trồng Vùng miền núi và các vùng sinh thái ven biển có xu hướng chịu ảnh hưởng lớn

Theo đánh giá gần đây của các tổ chức Quốc tế, Việt Nam sẽ là 1 trong 5 nước chịu ảnh hưởng lớn của BĐKH Hiện tượng nóng lên của trái đất, nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, hạn hán, nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp Bộ NN & PTNT đã ước tính BĐKH sẽ dẫn đến hiện tượng mất đất canh tác do mất đất, hạn hán, ngập lụt Nhiều nhà khoa học đã tính toán dựa theo kịch bản về Biến đổi khí hậu cho thấy khả năng năng suất ngô

có nguy cơ giảm 444,5kg/ha vào năm 2030 và 781,9kg/ha vào năm 2050, nếu không có các giải pháp cải thiện về giống, biện pháp canh tác hoặc điều kiện sản

xuất Kết quả ước tính sản lượng ngô có nguy cơ giảm hơn 500.000 tấn vào năm

2030, giảm trên 880.000 tấn vào năm 2050.

Yên Dũng là một là một trong những huyện thấp trũng nhất của tỉnh Bắc Giang, là nơi hợp long của 3 con sông lớn trong hệ thống sông Thái Bình là sông Thương, sông Cầu, sông Lục Nam Những năm gần đây Yên Dũng đã chịu không ít ảnh hưởng của biến đổi khí hậu Trung bình mỗi năm có từ 4-6 cơn bão

và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến huyện Yên Dũng cùng với những đợt mưa lớn đã khiến nhiều công trình, nhà cửa, bị hư hỏng, sản xuất nông nghiệp bị giảm sút Nông nghiệp là lĩnh vực nhạy cảm đối với các yếu tố khí hậu như nhiệt độ,

số ngày nắng, lượng mưa… vì vậy biến đổi khí hậu tác động rất lớn đến nông nghiệp Biến đổi khí hậu đang tác động trực tiếp đến cuộc sống người dân nơi đây, đặc biệt là cuộc sống của người nông dân bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi đất đai bị suy thoái, giảm độ màu mỡ, cơ sở hạ tầng, hệ thống giao thông, thủy lợi bị

hư hại Vì vậy nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu từ đó đề ra các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện là hết sức cần thiết

Ngô là một trong những cây trồng quan trọng của huyện Yên Dũng đứng thứ hai sau cây lúa và được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác Đứng trước những thách thức về nông nghiệp của cả nước nói chung và huyện Yên Dũng nói riêng trong điều kiện biến đổi khí hậu Ngoài việc sản xuất cây trồng chủ đạo như cây lúa thì cây ngô của huyện Yên Dũng cũng đã và đang phải chịu những tác động mạnh mẽ, đặc biệt là diện tích, thời vụ và năng suất của ngô

Từ những yêu cầu cấp thiết trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Đánh giá

tác động của biến đổi khí hậu đối với năng suất cây ngô trên địa bàn huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang"

1.2 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nông nghiệp là một trong những ngành phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu nên rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương do BĐKH Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái đất tăng do biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi cơ cấu mùa vụ, thời gian gieo trồng và ảnh hưởng đến sản lượng lương thực cũng như lượng nước cung cấp cho cây trồng Vùng miền núi và các vùng sinh thái ven biển có xu hướng chịu ảnh hưởng lớn

Yên Dũng là một huyện miền núi và cũng chịu tác động nhiều của biến đổi khí hậu Giả thuyết nghiên cứu được đặt ra cho nghiên cứu này đó là: Sự thay đổi các yếu tố nhiệt độ, lượng mưa và số giờ nắng do BĐKH có xu hướng làm giảm năng suất ngô ở huyên Yên Dũng, Bắc Giang Từ đó tìm các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu để giữ vững năng suất cây trồng, giữ vững an ninh lương thực cho địa phương

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đánh giá thực trạng biến động của các yếu tố khí tượng trong những năm qua

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây ngô tại huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang

Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu để giữ vững năng suất cây trồng, giữ vững an ninh lương thực cho địa phương

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đề tài được thực hiện trên địa bàn huyện Yên Dũng tỉnh Bắc Giang

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ tháng 8/2015 đến tháng 8/2016

Số liệu để phục vụ nghiên cứu được thu thập từ năm 1984 đến năm 2015

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Qua quá trình nghiên cứu tính toán cho thấy tác động của biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến năng suất cây Ngô trên địa bàn huyện Yên Dũng như tác động của nhiệt độ, lượng mưa, số giớ nắng

Dựa vào các chuỗi số liệu thực tế về năng suất ngô, các yếu tố khí tượng

và kịch bản BĐKH; dựa vào các phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất ngô tại huyện Yên Dũng đã đánh giá được xu hướng biến đổi năng suất ngô huyện Yên Dũng vào năm 2020, 2030 và năm 2040

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ BĐKH

2.1.1 Khái niệm về BĐKH

Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn BĐKH có thể do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động con người làm thay đổi thành phần

của khí quyển hay trong khai thác thành phần đất (Bộ Tài nguyên và Môi

trường, 2008)

Công ước chung của Liên hợp quốc về BĐKH quan niệm BĐKH là sự biến đổi của trạng thái khí hậu do các hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của con người gây ra sự thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và nó được thêm vào

sự BĐKH tự nhiên quan sát được trong các thời kỳ có thể so sánh được

Có rất nhiều quan niệm về biến đổi trên thế giới tuy nhiên, nói chung BĐKH là sự thay đổi các điều kiện khí hậu theo xu thế dần dần trở nên xấu đi hoặc tốt lên

Các biểu hiện của BĐKH bao gồm:

Nhiệt độ trung bình tăng lên do sự nóng lên của bầu khí quyển toàn cầu

Sự dâng cao mực nước biển do dãn nở vì nhiệt và băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển

Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống và các sinh vật trên Trái Đất

Sự di chuyển các đới khí hậu trên các vùng khác nhau của trái đất

Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác

Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, địa quyển.Tuy nhiên, sự gia tăng nhiệt độ trung bình và mực nước biển dâng thường được coi là hai biểu hiện chính của BĐKH Ngày nay, do nhận thức được mức độ nguy hiểm của BĐKH, ở Việt Nam

đã có nhiều hơn những nghiên cứu hiện tượng xảy ra cũng như ảnh hưởng của nó

đến sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên, do điều kiện và mức độ phức tạp của hiện tượng nên những nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở mức độ vĩ mô, các nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của BĐKH đến những khu vực tỉnh thành cụ thể cũng như tác động của nó đến tình hình sản xuất nông nghiệp của những khu vực này còn rất hạn chế

2.1.2 Nguyên nhân của BĐKH

Có hai nguyên nhân chính gây ra Biến đổi khí hậu đó là do tự nhiên và do con người:

Do sự biến đổi của tự nhiên

Trong lịch sử địa chất, sự BĐKH đã nhiều lần xảy ra và không phải là hiên tượng mới xuất hiện gần đây, đó là những thời kỳ lạnh và nắng nóng kéo dài hàng vạn năm mà chúng ta gọi là thời kỳ băng hà hay thời kỳ gian băng Căn cứ vào tuổi của thực vật hóa thạch, thạch cao mỏ muối, vỉa than, dải đất sét hay cấu tạo của đá trầm tích, những nguyên nhân cơ bản của BĐKH trong thời kỳ địa chất xảy ra cách đây hàng trăm triệu năm được giải thích do sự biến động của các nhân tố liên quan đến quỹ đạo chuyển động và độ nghiêng của trục Trái Đất trên mặt phẳng quỹ đạo quay xung quanh Mặt Trời (mặt phẳng hoàng đạo), dẫn đến

sự thay đổi lượng bức xạ đến Trái Đất; sự thay đổi cơ bản và hoạt động của Mặt Trời trong các thời kỳ địa chất; sự thay đổi khối lượng vật chất trong quá trình Trái Đất chuyển động trong vũ trụ giữa các vì sao do sự hấp thụ khác nhau năng lượng bức xạ mặt trời

Ngoài ra, BĐKH trong thời đại địa chất còn liên quan đến các yếu tố địa chất và khí quyển Trái Đất Đó là sự thay đổi của bề mặt Trái Đất như sự phân bố biển và lục địa cùng độ lớn của chúng, quá trình tạo núi và sự nâng lên của các mảng lục địa lớn, phân bố các dòng hải lưu, hàng loạt khí CO2 tự nhiên trong không khí và lượng mây, bên cạnh đó còn liên quan đến các nhân tố tự nhiên ngoài và những nhân tố bên trong Trái Đất

Núi lửa phun trào - Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí quyển một lượng cực kỳ lớn khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và tro vào bầu khí quyển Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong nhiều năm Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất (Nguyễn Văn Quỳnh Bôi và Đoàn Thị Thanh Kiều, 2012)

Nhìn chung, trong thời kỳ lịch sử địa chất khí hậu có thể coi là ổn định chỉ dao động gần trạng thái trung bình Bởi vì trong thời kỳ này không ngừng có những biến động đáng kể trong phân bố của biển, lục địa, địa hình và sự phân bố các cực

Có thể thấy rằng các nguyên nhân gây ra BĐKH do các yếu tố tự nhiên đóng góp một phần rất nhỏ vào sự BĐKH và có tính chu kỳ kể từ quá khứ đến hiện nay Theo các kết quả nghiên cứu và công bố từ Ủy Ban Liên Chính Phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) thì nguyên nhân gây ra BĐKH chủ yếu là do các hoạt động của con người

Do sự tác động của con người

Nguồn gốc cơ bản gây nên BĐKH là sự thay đổi các thành phần vật chất trong khí quyển, mà sự thay đổi này được xác định chủ yếu là xuất phát từ sự thay đổi mục đích sử dụng đất, nguồn nước và sự gia tăng lượng phát thải khí

CO2 và các khí nhà kính khác từ hoạt động của con người hiện nay, điều đó cũng

có nghĩa là con người chính là tác nhân chủ yếu, bằng các hoạt động của mình đã

và đang khiến cho tình hình diễn biến BĐKH ngày càng trở nên phức tạp và khó kiểm soát hơn (Mai Văn Trịnh và cs., 2012)

Bắt đầu từ thời đại công nghiệp, con người đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện công cụ lao động, tác động nhiều hơn vào tự nhiên nhằm thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của chính mình Cho đến nay, bằng sự gia tăng các hoạt động tạo ra khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác… của con người khiến cho thành phần các chất khí quyển đang thay đổi rõ rệt, đặc biệt là

sự xuất hiện và gia tăng của hàng loạt khí nhà kính – tác nhân chủ yếu gây BĐKH

Khí nhà kính chủ yếu gây nên BĐKH: CO2, CH4, N2O, HFCs và SF6

CO2 phát thải khí đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và là nguồn khí nhà kính chủ yếu do con người gây ra trong khí quyển CO2 cũng sinh

ra từ các hoạt động công nghiệp như sản xuất xi măng và cán thép…

CH4 sinh ra từ các bãi rác, lên men thức ăn trong ruột động vật nhai lại, hệ thống khí, dầu tự nhiên và khai thác than

N2O phát thải từ phân bón và các hoạt động công nghiệp N2O có mức độ độc hại với môi trường gấp 310 lần CO2

HFCs được sử dụng thay cho các chất phá hủy ôzôn (ODS) và HFC-23 là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất HCFC-22

PFCs sinh ra từ quá trình sản xuất nhôm, làm sạch chất bán dẫn, chất làm sạch và tạo bọt, có mức độ nguy hại cho môi trường gấp 6.500 – 9.200 lần so với CO2

SF6 sử dụng trong vật liệu cách điện và trong quá trình sản xuất magiê và trong quá trình sản xuất ô tô, có mức độ gây hại đối với môi trường gấp 23.900 lần so với CO2

trở nên khô hạn hơn Theo tính toán mới nhất, mực nước biển có thể dâng lên từ 0,7-1,4 m trong 100 năm tới Hiện tượng El-Nino hoạt động mạnh lên cả về cường độ và tần suất Diện tích vùng băng giá Bắc bán cầu giảm khoảng 10- 15% kể từ những năm 1950, và có thể không còn vào năm 2030 Băng tại Bắc cực và các đỉnh núi cao cũng tan đáng kể trong những thập kỷ tới

Những minh chứng cho các vấn đề này được biểu hiện qua hàng loạt tác động cực đoan của khí hậu trong thời gian gần đây như đã có khoảng 250 triệu người bị ảnh hưởng bởi những trận lũ lụt ở Nam Á, châu Phi và Mexico Các nước Nam Âu đang đối mặt nguy cơ bị hạn hán nghiêm trọng dễ dẫn tới những trận cháy rừng, sa mạc hóa, còn các nước Tây Âu thì đang bị đe dọa xảy ra những trận lũ lụt lớn, do mực nước biển dâng cao cũng như những đợt băng giá mùa đông khốc liệt Những trận bão lớn vừa xẩy ra tại Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ có nguyên nhân từ hiện tượng trái đất ấm lên trong nhiều thập kỷ qua Những

dữ liệu thu được qua vệ tinh từng năm cho thấy số lượng các trận bão không thay đổi, nhưng số trận bão, lốc cường độ mạnh, sức tàn phá lớn đã tăng lên, đặc biệt ở Bắc Mỹ, tây nam Thái Bình Dương, Ân Độ Dương, bắc Đại Tây Dương Một nghiên cứu với xác suất lên tới 90% cho thấy sẽ có ít nhất 3 tỷ người rơi vào cảnh thiếu lương thực vào năm 2100, do tình trạng ấm lên của Trái đất

Theo số liệu quan trắc khí hậu ở các nước cho thấy, Trái Đất đang nóng

lên với sự gia tăng của nhiệt độ bình quân toàn cầu và nhiệt độ nước biển; băng

và tuyết đã và đang tan trên phạm vi rộng làm cho diện tích băng ở Bắc Cực và Nam Cực thu hẹp đáng kể, dẫn đến mực nước biển dâng cao

Nhiệt độ khí quyển tăng nhanh

Theo các kết quả đánh giá của IPCC, 2001, 2007 trong các báo cáo kỹ thuật 1 và 4 cho thấy nhiệt độ trái đất tăng mạnh ở hầu hết các khu vực trên thế giới, giai đoạn sau tăng nhanh hơn giai đoạn trước Theo ước tính nhiệt độ toàn cầu tăng 0,740C trong giai đoạn 1906-2005; 1,280C giai đoạn 1956-2005 và được

dự báo quá trình này còn tăng mạnh hơn nữa trong các thập niên tiếp theo (Hình 1) Tuy nhiên, điều đáng chú ý là nhiệt độ lại tăng mạnh vào mùa nóng và giảm mạnh vào mùa đông làm cho khí hậu toàn cầu ngày càng trở nên khắc nghiệt hơn đặc biệt đối với các vùng khó khăn, dễ bị tổn thương trên thế giới như các vùng

sa mạc, cận sa mạc, vùng ôn đới, cận ôn đới Sự nóng lên toàn cầu từ giữa thế kỷ

20 là do sự gia tăng của hàm lượng khí nhà kính (KNK) do con người gây ra

Kết quả so sánh sự khác biệt về nhiệt độ trong thời gian dài từ thế kỷ 19 (1800) đến thế kỷ 21 (2008) cho thấy nhiệt độ toàn cầu bắt đầu có sự tăng lên từ những năm 1960, tương ứng với giai đoạn bắt đầu có sự bùng nổ về sản xuất công nghiệp Như vậy, có thể nói rằng nguyên nhân gia tăng BĐKH có liên quan mật thiết đến sự hoạt động sản xuất của con người Con người khai thác quá mức tài nguyên thiên nhiên để sản xuất sản phẩm, từ đó phát thải ra quá nhiều chất thải, làm thay đổi và phá vỡ bầu khí quyển dẫn đến thay đổi về khí hậu, BĐKH lại gây những hậu quả khó lường về sản xuất, tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Hình 2.2 Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian

Nguồn: IPCC (2007)

Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái Đất: Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi theo chiều hướng tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính Nồng độ CO2 tăng khoảng 31%; nồng độ NO2 tăng khoảng 51%; nồng độ CH4tăng 248%; các khí khác cũng có nồng độ tăng đáng kể so với thời kỳ trước công nghiệp hóa; một số khí như các dạng khác nhau của khí HFC, PFC, SF6 là những khí chỉ mới xuất hiện sau cuộc cách mạng công nghiệp

Hình 2.3: Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005

Nguồn: IPCC (2007)

Hiện tượng băng tan nhanh và nước biển dâng cao

Nhiệt độ toàn cầu tăng lên làm cho băng ở vùng Bắc Cực tan nhanh Kết quả nghiên cứu của IPCC, 2007 cũng chỉ ra rằng lượng băng che phủ Bắc Cực giảm mạnh, trung bình trên 2,7%/thập kỷ, nhiều vùng trước đây được che phủ bằng lớp băng dầy, nay đã bị tan, nhiều tảng băng lớn hàng trăm ngàn km2 đang trôi trên đại dương và đang hướng về nước Úc (IPCC, 2007) Hậu quả của hiện tượng băng tan làm cho mực nước biển dâng cao Kết quả thống kế của IPCC và các cơ quan nghiên cứu của Mỹ, Úc cho thấy nước biển toàn cầu dâng trung bình 1,8mm/năm giai đoạn 1961-2003 và 3,1 mm/năm giai đoạn 1993 - 2003, đạt 0,31

m trong một thế kỷ gần đây IPCC và nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam đều dự báo rằng mực nước biển tiếp tục tăng trong những thập kỷ tiếp theo và có thể đạt 100cm vào năm 2100

Mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng lên với mức tăng trung bình khoảng 1,7 ± 0,5 mm/năm trong thời kỳ từ giữa thế kỷ 19 đến giữa thế kỷ 20; 1,8

± 0,5 mm/năm trong giai đoạn từ năm 1961 đến năm 2003 và đặc biệt tăng nhanh trong giai đoạn từ năm 1993 đến năm 2003 với mức 3,1 ± 0,7 mm/năm (theo IPCC) Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn đến sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển (Hình 1.4)

Hình 2.4: Biến đổi mực nước biển theo thời gian

Nguồn: IPCC (2007) Một số biểu hiện khác:

- Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác Đặc biệt,

sự biến đổi trong chế độ hoàn lưu quy mô lớn trên các lục địa và đại dương, dẫn đến sự gia tăng về số lượng và cường độ hiện tượng El Ninô

- Sự thay đổi năng suất sinh học các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, các địa quyển…

Cũng theo báo cáo đánh giá lần thứ 4 của IPCC được công bố tháng 2 năm 2007: Năm 2005, nồng độ khí CO2, loại khí nhà kính lớn nhất trong khí quyển đạt 379ppm, tăng khoảng 30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280ppm) Tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu đạt 48 tỷ tấn CO2 tương đương vào

2004 Dự tính, đến cuối thế kỷ 21, hàm lượng khí CO2 trong khí quyển sẽ đạt

540 - 970ppm, nghĩa là tăng ít nhất gấp đôi so với thời kỳ tiền công nghiệp (1750) Và như vậy, nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng 2,0 - 4,5oC Mực nước biển trung bình dâng lên tương ứng là 0,18m đến 0,59m vào thời kỳ 2090 - 2099

so với trung bình thời kỳ 1980 - 1999 Thực tế, lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu trong 15 năm qua, kể từ khi có Công ước Khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu vẫn tiếp tục tăng Nếu cứ theo chiều hướng này thì trong 15 năm tới,

nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng vượt quá 20C so với thời kỳ tiền công nghiệp, nghĩa là tình trạng "BĐKH nguy hiểm" với thảm họa sinh thái là không thể tránh khỏi.Để tránh xảy ra tình trạng "BĐKH nguy hiểm", các nước phát triển phải giảm ít nhất 80% lượng phát thải, trong đó đến năm 2020 phải giảm 30% so với mức phát thải năm 1990

2.2.2 Tình hình BĐKH tại Việt Nam

Sự thay đổi về nhiệt độ

Trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam đã tăng khoảng 0,1oC qua mỗi thập kỷ Nhiệt độ trung bình một số tháng mùa hè tăng khoảng 0,1 - 0,3oC/thập kỷ Về mùa đông, nhiệt độ giảm đi trong các tháng đầu mùa và tăng lên trong các tháng cuối mùa Có thể nhận thấy nhiệt độ tháng 1 (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng 7 (tháng đặc trưng cho mùa hè)

và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước trong 50 năm qua Nhiệt

độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so với vào mùa hè và các vùng có nhiệt độ tăng nhanh hơn là Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng 1,3-1,5oC/năm) Khu vực Nam Trung Bộ,Tây Nguyên và Nam bộ có nhiệt độ tháng 1 tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng 0,6 - 0,9oC/50 năm) Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta tăng lên 1,2oC trong 50 năm qua Nhiệt độ tháng 7 tăng khoảng 0,3-0,5 oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5-0,65 oC/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam

Bộ, còn mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,5 oC/50 năm Tính trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm đã tăng lên khoảng 0,56 oC/50 năm (Bộ TN & MT, 2012)

Diễn biến nhiệt độ không khí ở vùng biển nước ta được phân tích dựa trên

số liệu của nhiệt độ không khí tháng 1, tháng 7 và trung bình năm của 10 trạm đảo ở Việt Nam Nhận xét ban đầu cho thấy, nhiệt độ ở khu vực ven biển Việt Nam tăng chậm so với trong đất liền Tính trung bình cho tất cả các trạm chỉ vào khoảng 0,4 oC/50 năm (Nguyễn Văn Thắng và cs, 2010)

Một điểm đáng lưu ý là tuy mức độ tăng của nhiệt độ mùa đông vẫn cao hơn so với nhiệt độ mùa hè, nhưng sự chênh lệch không rõ rệt trong lục địa, chỉ khoảng 0,2oC Rõ ràng, vai trò của biển đã làm giảm mức tăng nhiệt độ ở các khu vực này

Sự thay đổi về lượng mưa

Xu thế biến đổi của lượng mưa không nhất quán giữa các khu vực và các thời kỳ Riêng trong 2 thập kỷ gần đây, lượng mưa năm ở Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh có xu hưởng giảm đi, trong khi ở Đà Nẵng có xu hướng tăng lên Tuy vậy, có thể thấy trên phần lớn lãnh thổ lượng mưa giảm đi vào tháng 7, tháng

8 và tăng lên vào tháng 9, 10, 11 Số ngày mưa phùn ở miền Bắc giảm đi một nửa, từ trung bình 30 ngày ở mỗi năm trong thập kỷ 1961-1970 xuống còn 15 ngày mỗi năm trong thập kỷ 1991-2000 Lượng mưa mùa ít mưa (tháng 11-4) tăng lên chút ít hoặc không thay đổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua Lượng mưa mùa mưa nhiều (tháng 5-10) giảm từ 5 đến 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua (Trần Hồng Đăng, 2007)

Xu thế diễn biến của lượng mưa năm hoàn toàn tương tự như lượng mưa mùa mưa nhiều, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa phùn ít mưa, mùa mưa nhiều và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, khoảng 20% trong 50 năm qua

Diễn biến của các yếu tố khác

Biểu hiện của BĐKH ở Việt Nam về cơ bản phù hợp với xu thế biến đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên toàn cầu cũng như trong khu vực

Số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam giảm đi rõ rệt trong hai thập kỷ qua Tuy nhiên, các biểu hiện dị thường lại thường xuất hiện mà gần nhất

là đợt lạnh diễn ra vào tháng 12 năm 2013 tại miền Bắc nước ta (Viện khoa học khí tượng thủy văn và môi trường, 2011)

Những năm gần đây, bão có cường độ mạnh xuất hiện nhiều nơi Quỹ đạo bão có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có đường đi dị thường hơn

Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn dọc ven biển Việt Nam cho thấy, tốc độ dâng lên của mực nước biển trung bình ở Việt Nam hiện nay là khoảng 3mm/năm (giai đoạn 1993-2008), tương đương với tốc độ tăng trung bình trên thế giới Trong khoảng 50 năm qua, mực nước biển ở Việt Nam dâng lên khoảng 20cm

Kịch bản biến đổi khí hậu của Việt Nam

Phát thải khí nhà kính là sản phẩm trực tiếp của phát triển kinh tế, xã hội trên phạm vi toàn thế giới Vì lẽ đó, để nhìn nhận các đặc trưng chủ yếu trong các kịch bản phát thải khí nhà kính trên thế giới, các nhà khoa học của IPCC đã xây dựng một báo cáo đặc biệt (SRES) về các kịch bản phát thải khí nhà kính tương lai Ở đây, các yếu tố kinh tế liên quan đến phát thải khí nhà kính được mô tả bao gồm: Phát triển dân số, phát triển kỹ thuật trong sản xuất và sử dụng năng lượng

và giải pháp môi trường và xã hội SRES đưa ra 6 kịch bản về phát thải khí nhà kính tương lai toàn cầu: A1FI, A1T, A1B, A2, B1, B2 và chúng được gộp lại thành 4 họ: A1, A2, B1, B2 Đặc trưng của các họ kịch bản phát thải khí nhà kính tương lai toàn cầu có thể được tóm tắt như sau:

Họ A1: Kinh tế phát triển rất nhanh Dân số đạt đỉnh vào giữa thế kỷ XXI, sau đó giảm dần Kỹ thuật phát triển rất nhanh Cơ sở hạ tầng đồng đều giữa các khu vực trên thế giới Họ kịch bản tương lai toàn cầu A1 được chia thành 3 nhóm khác nhau về định hướng phát triển kỹ thuật năng lượng: Nhóm A1FI: Phát triển nhiên liệu hóa thạch Nhóm A1T: Phát triển năng lượng phi hóa thạch Nhóm A1B: Phát triển năng lượng cân bằng (giữa hóa thạch và phi hóa thạch)

Họ A2: Dân số tăng liên tục trong suốt thế kỷ XXI Phát triển kinh tế manh mún và chậm

Họ B1: Dân số phát triển như A1, đạt đỉnh vào giữa thế kỷ XXI Thay đổi nhanh về cấu trúc kinh tế để tiến tới một nền kinh tế thông tin và dịch vụ, giảm cường độ vật liệu và công nghệ tiết kiệm năng lượng, tăng cường năng lượng sạch Giải pháp môi trường kinh tế - xã hội bền vững, tính hợp lý được cải thiện nhưng không có các bổ sung về khí hậu

Họ B2: Nhấn mạnh giải pháp kinh tế - xã hội, môi trường ổn định Dân số tăng liên tục với tốc độ chậm hơn A2 Phát triển kinh tế vừa phải, chậm hơn A1, B1 Chú trọng tính khu vực trên cơ sở hướng tới bảo vệ môi trường và công bằng xã hội

Kịch bản BĐKH tại Việt Nam được xây dựng dựa trên cơ sở các kịch bản phát thải khí nhà kính của IPCC, bao gồm kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải cao (A2), kịch bản phát thải thấp (B1) và kịch bản phát thải trung bình của nhóm các kịch bản phát thải trung bình (B2) Sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa được tính toán cho bảy vùng khí hậu của Việt Nam là Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ Thời kỳ cơ sở để so sánh là 1980 - 1999

Kịch bản biến đổi khí hậu đối với nhiệt độ

Theo kịch bản phát thải thấp, đến cuối thế kỷ

21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,6 đến lớn hơn

2,2 oC trên đại bộ phận diện tích phía Bắc (từ Thừa

Thiên Huế trở ra) Mức tăng nhiệt độ từ 1,0 đến 1,6

oC ở đại bộ phận diện tích phía Nam (từ Quảng

Nam trở vào - Hình 1.5)

Theo kịch bản phát thải trung bình, vào

giữa thế kỷ 21, trên đa phần diện tích nước ta,

nhiệt độ trung bình năm có mức tăng từ 1,2 đến

1,6 oC Khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có

nhiệt độ tăng cao hơn, từ 1,6 đến trên 1,8 oC Đa

phần diện tích Tây Nguyên, cực nam Trung Bộ và

Nam Bộ có mức tăng thấp hơn, từ dưới 1,0 đến

1,2 oC

Hình 2.5 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) vào cuối thế kỷ 21 và theo kịch bản phát thải thấp

Hình 2.6 Mức tăng nhiệt độtrung

bình năm (oC) vào giữa thế kỷ 21

theo kịch bản phát thải trung bình

Hình 2.7 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải trung bình

Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ tăng từ

1,9 đến 3,1oC ở hầu khắp diện tích cả

nước, nơi có mức tăng cao nhất là khu

vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị với mức

tăng trên 3,1oC Một phần diện tích Tây

Nguyên và Tây Nam Bộ có mức tăng

thấp nhất, từ 1,6 đến 1,9 oC

Theo kịch bản phát thải cao, đến

cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm

có mức tăng chủ yếu từ 2,5 đến cao hơn

3,7 oC trên hầu hết diện tích nước ta Nơi

có mức tăng thấp nhất, từ 1,6 đến 2,5 oC

là ở một phần diện tích thuộc Tây

Nguyên và Tây Nam Bộ

Hình 2.8 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm ( o C) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải cao

Kịch bản đối với lượng mưa

Theo kịch bản phát thải thấp, lượng mưa năm tăng đến 5% vào giữa thế kỷ

21, và trên 6% vào cuối thế kỷ 21 Mức tăng thấp nhất là ở Tây Nguyên, chỉ vào khoảng dưới 2% và giữa và cuối thế kỷ 21

Hình 2.9 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21

(b) theo kịch bản phát thải thấp

Theo kịch bản phát thải trung bình, mức tăng phổ biến của lượng mưa năm trên lãnh thổ Việt Nam từ 1 đến 4% (vào giữa thế kỷ) và từ 2 đến 7% (vào cuối thế kỷ) Tây Nguyên là khu vực có mức tăng thấp hơn so với các khu vực khác trên cả nước, với mức tăng khoảng dưới 1% vào giữa thế kỷ và từ dưới 1 đến 3% vào cuối thế kỷ 21

Hình 2.10 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21

(b) theo kịch bản phát thải trung bình

Theo kịch bản phát thải cao, lượng mưa năm vào giữa thế kỷ tăng phổ biến

từ 1 đến 4%, đến cuối thế kỷ mức tăng có thể từ 2 đến trên 10% Khu vực Tây Nguyên có mức tăng ít nhất, khoảng dưới 2% vào giữa thế kỷ và từ 1 đến 4% vào cuối thế kỷ 21

Hình 2.11 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21

(b) theo kịch bản phát thải cao 2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA BĐKH ĐẾN TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.3.1 Ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam

Hoạt động sản xuất nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên như: Đất đai, nguồn nước, khí hậu, chế độ thủy văn, nhiệt độ, độ ẩm … nên sẽ là ngành bị ảnh hưởng nạng nề nhất bới biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Theo Trần Thọ Đạt và cs (2013) Hiện tại, diện tích đất gieo trồng của Việt Nam là khoảng 9,4 triệu ha Tính trên phạm vi cả nước, khi mực nước biển dâng cao

từ 0,2 đến 0,6 m sẽ có từ 100.000 đến 200.000 ha đất bị ngập và làm thu hẹp diện tích sản xuất nông nghiệp Nếu nước biển dâng lên 1 m sẽ làm ngập khoảng từ 0,3 đến 0,5 triệu ha tại Đồng bằng sông Hồng và những năm lũ lớn khoảng trên 90% diện tích của Đồng bằng sông Cửu Long bị ngập từ 4 - 5 tháng, vào mùa khô khoảng trên 70% diện tích bị xâm nhập mặn với nồng độ lớn hơn 4 g/l

Biến đổi khí hậu làm thay đổi cấu trúc mùa, thời gian nắng, gia tăng mức

độ biến động phức tạp của thời tiết ảnh hưởng đến môi trường sống vốn có của nhiều loài động thực vật Lượng mưa gia tăng và phân bố không đồng đều vào mùa mưa, trong khi lại suy giảm trong mùa khô, nhiệt độ tăng trong mùa hè và chênh lệch lớn về nền nhiệt trong mùa đông sẽ tác động không nhỏ đến năng suất nông nghiệp như năng suất ngô vụ đông có xu hướng tăng ở đồng bằng Bắc Bộ

và giảm ở Trung Bộ và Nam Bộ, ranh giới của cây trồng nhiệt đới chuyển dịch

về phía vùng núi cao hơn và các vĩ độ phía Bắc, mặt khác, phạm vi thích nghi

của cây trồng Á nhiệt đới phổ biến ở các vùng đồng bằng bị thu hẹp thêm Nhiệt

độ ấm hơn có thể làm cho nhiều loại cây trồng phát triển nhanh hơn, nhưng cũng

có thể làm giảm sản lượng, đặc biệt đối với một số cây trồng như ngũ cốc, tăng trưởng nhanh làm giảm thời gian mà các hạt có để phát triển và trưởng thành Điều này có thể làm giảm sản lượng

Không những thế, biến đổi khí hậu còn làm gia tăng một số loài dịch hại mới và các đợt dịch bùng phát trên diện rộng Cụ thể, trong năm 2010, tại đồng bằng sông Cửu Long đã xảy ra dịch sâu cuốn lá nhỏ gây thiệt hại khoảng 400.000

ha lúa, khiến năng suất giảm từ 30-70%

Theo Đinh Vũ Thanh và Nguyễn Văn Viết (2012), kết quả ước tính dựa vào mô hình hóa cho thấy nếu diện tích và chế độ canh tác lúa được giữ nguyên như năm 2008, sản lượng lúa sẽ giảm đi so với tiềm năng 8,37% vào năm 2030

và 15,24% vào năm 2050 Đối với cây ngô, sản lượng có nguy cơ giảm đi so với tiềm năng 18,71% vào năm 2030 và 32,91% vào năm 2050 Đối với cây đậu tương, sản lượng có nguy cơ giảm so với tiềm năng là 3,51% năm 2030 và 9,03% vào năm 2050

Có thể nói ngô là cây lượng thực quan trọng đối với nông nghiệp nước ta Tuy nhiên, dựa theo kịch bản về BĐKH cho thấy tiềm năng năng suất ngô có nguy

cơ giảm 444,5 kg/ha vào năm 2030 và 781,9kg/ha vào năm 2050 nếu như không có các giải pháp cải thiện về giống, biện pháp canh tác hoặc điều kiện sản xuất

Bảng 2.1 Dự báo suy giảm tiềm năng năng suất ngô thu năm 2030-2050 dựa

theo kịch bản MONRE, 2009 Vùng

Diện tích canh tác ngô năm

Bảng 2.2 Tổng hợp thiệt hại do tác động của BĐKH đối với một số cây

trồng chính

STT Chỉ tiêu

Dự báo đến 2030 Dự báo đến 2050 Sản lượng

(nghìn tấn)

Tỷ lệ (%)

Sản lượng (nghìn tấn)

Tỷ lệ (%)

Nguồn: Đinh Vũ Thanh và Nguyễn Văn Viết (2012) Tuy nhiên do tác động của BĐKH, sức ép về phát triển công nghiệp và kinh tế, diện tích đất đai ngày càng thu hẹp trong khi năng suất cây trồng ở Việt Nam đã tăng mạnh và gần đến mức giới hạn tối đa

Hiện nay, để duy trì và phát triển sản lượng nông nghiệp trong điều kiện BĐKH, nhà nước cần đầu tư kinh phí cho các nghiên cứu về giống cây trồng mới

để thích ứng với các điều kiện bất thuận Về lĩnh vực này, hàng năm Bộ Nông nghiệp và PTNT được nhà nước đầu tư trung bình 11,24 nghìn tỷ đồng/năm giai đoạn 2001-2008, chiếm tổng vốn đầu tư của nhà nước và chiếm 5,72% GDP nông nghiệp mặc dù chiếm tỷ trọng không cao trong tổng mức đầu tư quốc dân, nhưng đầu tư cho nông nghiệp được duy trì và ổn định trong giai đoạn 2001-

2008 Kết quả này cho thấy để phát triển sản xuất nông nghiệp, duy trì sản lượng trong điều kiện BĐKH nhà nước đã tăng lượng đầu tư cho nông nghiệp Tăng chi phí đầu ra cho ngành nông nghiệp nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động của BĐKH cũng được coi là nguyên nhân dẫn đến tăng chi phí sản xuất đối với các loại cây trồng

2.3.2 Ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới

Một phần ba diện tích đất trên thế giới được sử dụng vào mục đích nông nghiệp và HST nông nghiệp có ở mọi nơi trên thế giới Vì vậy những tác động của BĐKH diễn ra ở phạm vi rộng và phức tạp Với tốc độ BĐKH như hiện nay, sản lượng các loại cây lương thực sẽ giảm 15% Nhiệt độ toàn cầu tiếp tục tăng

sẽ gây ra hạn hán ở nhiều nơi hơn, đẩy thêm 50 triệu người trên thế giới vào cảnh nghèo đói trong vài thập kỷ tới do hạn hán Tăng nguy cơ diệt chủng của động,

thực vật, làm biến mất các nguồn gen quý hiếm, bệnh dịch mới có thể phát sinh trong nông nghiệp

Ở châu Phi, BĐKH làm thu hẹp khu vực thích hợp với sản xuất nông nghiệp, rút ngắn độ dài mùa sinh trưởng, giảm năng suất cây trồng, đặc biệt ở các khu vực bán khô hạn, khô hạn đe dọa an ninh lương thực và dinh dưỡng Các

hệ sinh thái phải trải qua những thay đổi về giống, loài hoặc dịch chuyển khu vực thích nghi

Đối với Bắc Mỹ, nóng lên ở vùng núi phía Tây vào giữa thế kỷ 21, dẫn đến tuyết giảm đi, ngập lụt mùa đông tăng lên, dòng chảy mùa hè giảm đi Vào các thập kỷ đầu, năng suất cây trồng dựa vào mưa tăng 5 – 20 % nhưng năng

suất các cây trồng khác lại thất thường

Ngoài các tác động tiêu cực ở trên thì BĐKH cũng tạo nên những tác động tích cực như sau:

Mưa axit làm mát trái đất: Những cơn mưa chứa axit sulphuric làm giảm phát thải methane từ những đầm lầy, nhờ đó hạn chế hiện tượng trái đất nóng lên

Một cuộc điều tra hoàn toàn các thành phần sunphua có trong mưa axit có khả năng ngăn cản trái đất ấm lên, bằng việc tác động vào quá trình sản xuất khí metan tự nhiên của vi khuẩn trong đầm lầy

Ngoài ra còn cân bằng hệ sinh thái rừng, sự thiếu vắng các trận mưa axit cũng có thể gây ra nhiều vấn đề với môi trường.Vì lượng cacbon dioxide ngày càng tăng trong sông suối là loại khí gây ra quá trình axit hoá ở các nguồn nước tinh khiết

BĐKH làm gia tăng hiện tượng xói mòn, sạt lở vách sông phía thượng nguồn giúp cho đồng bằng, đặc biệt Đồng bằng sông Cửu Long tiếp nhận thêm nhiều phù sa, giảm áp lực mất đất do nước biển dâng

2.4 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY NGÔ

2.4.1 Vị trí và tầm quan trọng của cây ngô

Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng

về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác Cây ngô không chỉ cung cấp lương thực cho người, vật nuôi mà còn là cây trồng xóa đói giảm nghèo tại các tỉnh có điều kiện kinh tế khó khăn Sản xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng

về diện tích, năng suất, sản lượng: năm 2001 tổng diện tích ngô là 730.000 ha, đến năm 2005 đã tăng trên 1 triệu ha; năm 2010, diện tích ngô cả nước 1126,9 nghìn ha, năng suất 40,9 tạ/ha, sản lượng trên 4,6 triệu tấn Tuy vậy, cho đến nay sản xuất ngô ở nước ta phát triển chưa tương xứng với tiềm năng, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước, hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu từ trên dới 1 triệu tấn ngô hạt

Để cây ngô Việt Nam phát triển một cách bền vững, đáp ứng trên 80% nguyên liệu chế biến thức ăn chăn nuôi và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất, việc đánh giá đúng thực trạng sản xuất ngô, đưa ra các giải pháp

cụ thể nhằm mở rộng diện tích trồng ngô là điều hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay

Cây ngô có hàm lượng dinh dưỡng cao vừa làm thức ăn vừa làm nguyên liệu chế biến Trong các sản phảm lương thực : lúa, ngô, khoai, sắn thì Ngô là thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng gần như cao nhất , hàm lượng protein và lipit cao hơn nhiều so với các loại lương thực khác

Hàm lượng Protein( %) Hàm lượng Lipit (%) Gluxit ( %) Hàm lượng Lượng calo cho 100g

Nguồn: Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn

2.4.2 Một số đặc điểm của cây ngô

Thời gian sinh trưởng của cây ngô từ khi gieo đến khi chín trung bình từ 90 – 160 ngày Thời gian sinh trưởng dài, ngắn khác nhau phụ thuộc vào giống và điều kiện ngoại cảnh

Sự phát triển của cây ngô có thể chia ra làm hai giai đoạn:

+ Trong giai đoạn đầu (giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng), những mô khác nhau phát triển và phân hóa cho đến khi các cấu trúc hoa xuất hiện Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng gồm hai chu kỳ: Ở chu kỳ đầu những lá đầu tiên được hình thành và tiếp tục phát triển Việc sản xuất chất khô ở chu kỳ này chậm, nó kết thúc khi mô tế bào bắt đầu phân hóa hình thành cơ quan sinh sản Ở chu kỳ thứ 2, các lá

và cơ quan sinh sản phát triển, chu kỳ kết thúc với sự xuất hiện của nhị cái

+ Giai đoạn thứ hai là giai đoạn sinh trưởng sinh thực Bắt đầu với việc thụ tinh của các hoa cái Pha đầu của giai đoạn này có đặc điểm là tăng trọng lượng

lá và những phần hoa khác Suốt pha thứ hai trọng lượng của hạt tăng nhanh

2.4.2.1 Giai đoạn nảy mầm (Từ trồng đến 3 lá)

Giai đoạn này có đặc điểm là phụ thuộc vào lượng các chất dự trữ trong hạt Trước khi nảy mầm hạt hút nước và trương lên do vậy nước luôn có sẵn cho hạt hấp thu Ở giai đoạn này bên trong hạt quá trình oxy hóa các chất dự trưc diễn ra mạnh qua quá trình sinh hóa phức tạp, những chất hữu cơ phức tạo sẽ chuyển thành các chất đơn giản dễ hòa tan Quá trình này xảy ra nhờ hoạt động của các loại men với điều kiện có đủ ẩm, nhiệt độ và thoáng khí Theo sau quá trình hút nước là sự nảy mầm và sinh trưởng cây con Ngay sau khi nẩy mầm, một sự thay đổi quan trọng xảy ra khi cây ngừng phụ thuộc vào lượng dinh dưỡng dự trữ trong hạt Trong giai đoạn này rễ phát triển hơn lá trên mặt đất

Yêu cầu ngoại cảnh chủ yếu ở giai đoạn này là nước, nhiệt độ và không khí Nước: Lượng nước cần thiết cho hạt ngô nảy mầm tương đối thấp (khoảng 45% trọng lượng khô tuyệt đối của hạt) Để đảm bảo đủ nước cho hạt nảy mầm,

độ ẩm đất thích hợp trong khoảng 60 -70% độ ẩm tương đối Để đảm bảo độ ẩm cho hạt ngô, khi gieo hạt cần làm đất giữ ẩm khi thời tiết khô hạn và chú ý tiêu nước vào mùa mưa ở các vùng đất thấp

Nhiệt độ: Ngô nảy mầm thích hợp ở nhiệt độ 25 – 30 0C, tối thấp 10 – 12 0C, tối cao 40 – 45 0C Nếu nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của mầm

Không khí: Lúc hạt nảy mầm tiếp tục cho đến khi ngô được 3 lá hạt hô hấp mạnh nên đất gieo hạt cần phải thoáng Do vậy cần có biện pháp làm đất, xới xáo

thích hợp làm cho đất thoáng (độ thoáng của đất có quan hệ tỷ lệ nghịch với độ

ẩm đất)

2.4.2.2 Giai đoạn cây con

Đây là pha đầu của giai đoạn 1, nó thường bắt đầu khi ngô đạt 3 -4 lá đến 7 -9 lá (vào khoảng 10 -40 ngày sau khi gieo đối với giống ngô 4 tháng) Giai đoạn này cây chuyển từ trạng thái sống nhờ chất dự trữ trong hạt sang trạng thái hút chất dinh dưỡng của đất và quang hợp của bộ lá Tuy nhiên giai đoạn này thân lá trên mặt đất phát triển chậm Cây ngô bắt đầu phân hóa bước 2 -4 của bông cờ Lóng thân bắt đầu được phân hóa Các lớp rễ đốt được hình thành và phát triển mạnh hơn thân lá Đây là giai đoạn làm đốt, hình thành các lớp rễ đốt và bắt đầu chuyển sang hình thành các cơ quan sinh sản đực

Điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho giai đoạn này

Nhiệt độ thích hợp là 20 -30 0C, tối thích trong khoảng 25 – 28 0C Giai đoạn này ngô chịu rét khỏe hơn, vì thế tác hại của nhiệt độ thấp giảm hơn giai đoạn trước Trái lại nhiệt độ cao ở giai đoạn này cây sinh trưởng nhanh, cây yếu; còn nếu nhiệt độ thấp, rễ ăn nông, ít rễ con, cây còi cọc, quá trình phân hóa đốt cũng bị ảnh hưởng

Độ ẩm đất: Nói chung giai đoạn này cây ngô không cần nhiều nước Đây là giai đoạn cây ngô có khả năng chịu hạn tốt hơn trong suốt chu kỳ sinh trưởng Độ

ẩm thích hợp nằm trong khoảng 60 – 65% (65 – 70%)

Đất đai và chất dinh dưỡng: Đây là giai đoạn cây ngô cần ít nước nhưng lại yêu cầu đất tơi xốp và thông thoáng đảm bảo cung cấp đủ oxy cho rễ phát triển

2.4.2.3 Giai đoạn vươn cao và phân hóa cơ quan sinh sản

Đặc điểm ở giai đoạn này là cây ngô sinh trưởng thân lá nhanh, bộ rễ phát triển mạnh, ăn sâu tỏa rộng Cơ quan sinh sản bao gồm bông cờ và bắp phân hóa mạnh: từ bước 4 – 8 của bông cờ, bước 1 -6 của bắp Giai đoạn này kết thúc khi nhị cái xuất hiện Có thể nói đây là giai đoạn quyết định số hoa đực và hoa cái, cũng như quyết định khối lượng chất dinh dưỡng dự trữ trong thân lá (là chu kỳ 2 của giai đoạn đầu)

Điều kiện tốt trong giai đoạn này là: Đầy đủ chất dinh dưỡng, nước tưới với khoảng độ ẩm 70 -75% độ ẩm tối đa đồng ruộng Nhiệt độ thích hợp trong

khoảng 24 – 25 0C Nhiệt độ cao hay thấp quá đều ảnh hưởng xấu đến quá trình sinh trưởng và phân hóa cơ quan sinh sản

2.4.2.4 Thời kỳ nở hoa

Giai đoạn này diễn ra trong khoảng thời gian không dài, trung bình 10 – 15 ngày, tuy nhiên đây là giai đoạn quyết định năng suất (pha đầu của giai đoạn 2) Cuối giai đoạn này cây ngô gần như ngừng phát triển thân lá, nhưng vẫn tiếp tục hút các chất dinh dưỡng từ đất Các chất dinh dưỡng và các chất hữu cơ bắt đầu tập trung mạnh vào các bộ phận sinh sản Trong điều kiện tốt, đặc biệt là thời tiết thuận lợi quá trình thụ tinh tiến hành tốt bắp mới nhiều hạt

Yêu cầu ngoại cảnh trong giai đoạn này hết sức khắt khe, nhiệt độ thích hợp của cây ngô khoảng 22 – 25 0C Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng xấu đến quá trình tung phấn, phun râu thụ tinh Nhiệt độ trên 35 0C hạt phấn dễ bị chết Ở giai đoạn này cây ngô cần nhiều nước, độ ẩm thích hợp 75 – 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng Độ ẩm không khí khoảng 80%, trời lặng, gió nhẹ, ít mưa, nắng nhẹ (mưa

to làm hạt phấn bị trôi)

2.4.2.5 Thời kỳ chín

Đây là pha hai trong giai đoạn sinh trưởng sinh thực (Theo Janaka và Jamagadi, 1992) Trọng lượng hạt tăng nhanh, phôi phát triển hoàn toàn Giai đoạn này kéo dài 35 – 40 ngày từ khi thụ phấn thụ tinh Chất dinh dưỡng từ thân

lá tập trung mạnh về hạt và trải qua những quá trình biến đổi sinh lý phức tạp - Giai đoạn chín sữa (18 - 22 ngày sau phun râu)

Hạt bên ngoài có màu vàng và chất lỏng bên trong như sữa trắng do đang tích lũy tinh bột Phôi phát triển nhanh dần Phần lớn hạt đã mọc ra ngoài vật liệu bao quanh của cùi Râu có màu nâu, đã hoặc đang khô Do độ tích lũy chất khô trong hạt nhanh nên hạt lớn nhanh, độ ẩm khoảng 80% Sự phân chia tế bào trong nội nhũ của hạt cơ bản hoàn thành, tế bào phồng lên và đầy lên bằng tinh bột

- Giai đoạn chín sáp (24 - 28 ngày sau phun râu)

Tinh bột tiếp tục tích lũy bên trong nội nhũ làm chất sữa lỏng bên trong đặc lại thành bột hồ 4 lá phôi đã được hình thành Cùi tẽ hạt có màu hồng nhạt đến hồng do các vật liệu bao quanh hạt đổi màu

Vào khoảng giữa giai đoạn này, bề ngang của phôi bằng quá nửa bề rộng của hạt Chất lỏng giảm dần và độ cứng của hạt tăng lên sinh ra trạng thái sáp của hạt

Sau đó, những hạt dọc theo chiều dài của bắp bắt đầu có dạng răng ngựa hoặc khô

ở đỉnh Lá phôi thứ 5 (cuối cùng) và các rễ mầm thứ sinh được hình thành

- Giai đoạn hình thành răng ngựa (35 - 42 ngày sau phun râu)

Tuỳ theo chủng mà các hạt đang hình thành răng ngựa hoặc đã có dạng răng ngựa Cùi đã tẽ hạt có màu đỏ hoặc trắng tuỳ theo giống Hạt khô dần bắt đầu từ đỉnh và hình thành một lớp tinh bột nhỏ màu trắng cứng Lớp tinh bột này xuất hiện rất nhanh sau khi hình thành răng ngựa như một đường chạy ngang hạt Hạt càng già, lớp tinh bột càng cứng và đường vạch càng tiến về phía đáy hạt (phía cùi)

Vào đầu giai đoạn này hạt có độ ẩm khoảng 55% Ở giai đoạn này, nếu gặp thời tiết lạnh, chất khô trong hạt có thể ngừng tích luỹ và lớp đen trên các hạt hình thành quá sớm Điều này dẫn đến sự giảm năng suất và trì hoãn công việc thu hoạch do ngô khô chậm khi gặp lạnh Để hạn chế thiệt hại do tác động của lạnh, nên chọn giống chín khoảng 3 tuần trước ngày lạnh gây tác hại đầu tiên ở mức trung bình

- Giai đoạn chín hoàn toàn - chín sinh lý (55 - 65 ngày sau phun râu)

Sự tích luỹ chất khô trong hạt đạt mức tối đa và tất cả các hạt trên bắp cũng

đã đạt trọng lượng khô tối đa của nó Lớp tinh bột đã hoàn toàn tiến đến cùi và sẹo đen hoặc nâu đã hình thành Lớp đen này bắt đầu hình thành từ các hạt đỉnh bắp đến các hạt đáy bắp Hạt ngô lúc này ở thời điểm chính sinh lý và kết thúc sự phát triển Lá bi và nhiều lá không còn xanh nữa Độ ẩm của hạt ở thời gian này tuỳ thuộc vào giống và điều kiện môi trường, trung bình khoảng 30 - 35%

Nếu thu hoạch ngô cho ủ chua (si-lô) thì đây là thời điểm thích hợp Còn bình thường nên để ngô ở ngoài đồng một thời gian nữa, lúc cả cây ngô đã ngả màu vàng để hạt ngô đủ khô (ở ngô tẻ độ ẩm khoảng 13 - 15%) để hạt cất giữ được an toàn

2.4.3 Thời vụ

Thời vụ là yếu tố rất quan trọng, đảm bảo cho quá trình sinh trưởng phát triển bình thường của cây ngô và cho năng suất cao Để lựa chọn đúng thời vụ gieo trồng ta phải nắm vững điều kiện sinh thái địa phương, các điều kiện cơ sở

hạ tầng và đặc điểm giống lựa chọn Việt Nam tuy là đất nước không lớn song có địa hình kéo dài và phức tạp, điều kiện sinh thái giữa các vùng rất khác biệt, vì vậy thời vụ trồng ngô cũng rất đa dạng:

* Ở Yên Dũng Đất trồng ngô là đất phát triển trên các sản phẩm của đá vôi, đất phù sa ven theo các sông suối

+ Vụ gieo trồng chính là vụ Xuân, gieo vào cuối tháng 1, đầu tháng 2

2.5 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG

Theo Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Nông nghiệp (2010) để đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây trồng thường áp dụng các mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng hoặc các mô hình thống kê

Đối với mô hình động thái hình thành năng suất cây trồng, năng suất cây trồng được mô phỏng định lượng từ những quá trình quang hợp, hô hấp, sinh trưởng và chế độ nhiệt ẩm trong quần thể cây trồng Loại mô hình này yêu cầu số liệu đầu vào rất phức tạp như: số liệu về tính chất lý hóa của đất, nước (nước trong đất, pH đất, dung trọng, tỷ trọng, tổng nitrogen, phosphor, kali, hàm lượng hữu cơ, lượng rễ theo các độ sâu khác nhau), số liệu về chế độ canh tác, bón phân và các số liệu ngày về bức xạ, nhiệt độ tối cao, nhiệt độ tối thấp, lượng mưa theo ngày trong suốt mùa vụ

Đối với các mô hình thống kê, mô phỏng năng suất dựa trên mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố khí tượng trong các giai đoạn sinh trưởng, phát triển

và hình thành năng suất cây trồng: Dùng phương pháp phân tích thống kê để đánh giá xu thế biến đổi các đặc trưng khí tượng nông nghiệp và tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây trồng theo các kịch bản về biến đổi khí hậu Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố khí tượng trong quá khứ để

từ đó có thể dự báo năng suất trong tương lai trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu Có hai phương pháp:

Phương pháp trọng lượng điều hòa

Để xây dựng mối quan hệ giữa năng suất cây trồng và các nhân tố khí hậu, đòi hỏi phải biết được xu thế năng suất cây trồng, là năng suất do tiến bộ về mặt khoa học kỹ thuật, biện pháp xử lý đất, phân bón, giống cây trồng và công nghệ sản xuất Nghĩa là phải tính xu thế năng suất theo thời gian từ đó cho phép tách năng suất ra làm hai thành phần: do con người tác động và phần do khí hậu thời tiết tác động

Dựa vào chuỗi số liệu về năng suất cây trồng thực tế, tính đường xu thế năng suất cây trồng của vùng nghiên cứu theo phương pháp hồi quy tuyến tính,

sử dụng các số liệu đầu vào: Phân bón, giống, để tính toán năng suất xu thế