Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu biến đổi đến sản xuất một số cây trồng chính và đề xuất giải pháp

Biến đổi khí hậu là một trong những vấn đề đang được quan tâm, ngày càng có t c động mạnh mẽ tới sản xuất nông nghiệp và đời sống của con người Trong đó, nông nghiệp là lĩnh vực nhạy cảm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN GIÁP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU BIẾN ĐỔI ĐẾN SẢN XUẤT MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG VÙNG LƯU VỰC SÔNG PHÓ ĐÁY,

HUYỆN SƠN DƯƠNG, TỈNH TUYÊN QUANG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

THÁI NGUYÊN - 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN VĂN GIÁP

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA KHÍ HẬU BIẾN ĐỔI ĐẾN SẢN XUẤT MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG VÙNG LƯU VỰC SÔNG PHÓ ĐÁY,

HUYỆN SƠN DƯƠNG, TỈNH TUYÊN QUANG

Ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 9 44 03 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn khoa học: 1 PGS.TS Đỗ Thị Lan

2 TS Phạm Mạnh Cường

THÁI NGUYÊN - 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu độc lập của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận n này là trung thực, đầy đủ,

rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Kết quả nghiên cứu trong luận án là khách quan, trung thực, được trích dẫn đầy đủ theo quy định

Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận n và nhà trường về các thông tin, số liệu trong luận n

Xin chân thành cảm ơn!

Th i Ngu n, ng 03 tháng 12 năm 2020

Người viết cam đoan

Nguyễn Văn Giáp

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận n này, tôi đ nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo cô giáo, các khoa, phòng, ban và c c đơn vị trong và ngoài trường Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

- Cô giáo PGS.TS Đỗ Thị Lan, thầy giáo TS Phạm Mạnh Cường

- Ban Giám hiệu Trường Đại học Tân Trào

- Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, lãnh đạo Khoa Môi trường đ tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, truyền thụ những kinh nghiệm quý b u, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận n này Tôi xin chân thành cảm ơn c c thầy giáo, cô gi o Khoa môi trường, các phòng ban và đơn vị của Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Th i Nguyên đ

hỗ trợ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận n

Tôi xin chân thành cảm ơn c c cơ quan, ban, ngành của tỉnh Tuyên Quang

đ tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian triển khai thực hiện luận n

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đ quan tâm động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận n

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Th i Ngu n, ng 03 tháng 12 năm 2020

Tác giả luận n

Nguyễn Văn Giáp

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

4 Đóng góp mới của đề tài luận án 4

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

1.1.1 Các khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài 5

1.1.2 Cơ sở lý luận về đ nh gi t c động của BĐKH đến ngành nông nghiệp 10

1.2 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất cây trồng trên Thế giới và Việt Nam 12

1.2.1 Trên Thế giới 12

1.2.2 Ở Việt Nam 22

1.3 Thích ứng với biến đổi khí hậu đến trồng trọt 40

1.4 Thực trạng và t c động của biến đổi khí hậu đến trồng trọt tỉnh Tuyên Quang 46

1.4.1 Thực trạng BĐKH trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang 46

1 4 2 T c động của BĐKH đến sản xuất cây trồng tỉnh Tuyên Quang 51

1.5 Đ nh gi chung về tổng quan và những vấn đề đặt ra cần tiếp tục nghiên cứu 54

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 56

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 56

2 1 1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 56

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 56

2.2 Nội dung nghiên cứu 56

2 2 1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Phó Đ y tại Sơn Dương 56

2.2.2 Diễn biến các yếu tố khí hậu biến đổi ảnh hưởng đến vùng lưu vực sông Phó Đ y, huyện Sơn Dương 56

2.2.3 Thực trạng sản xuất cây trồng và t c động của khí hậu biến đổi đến cây trồng vùng lưu vực sông Phó Đ y 56

2.2.4 Ảnh hưởng của các kịch bản biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp và thời vụ một số cây trồng chính tại vùng nghiên cứu 57

2 2 5 Đề xuất giải pháp thích ứng với khí hậu biến đổi vùng lưu vực sông Phó Đ y 57

2.3 Phương ph p nghiên cứu 57

2.3.1 Cách tiếp cận nghiên cứu 57

2 3 2 C c phương ph p nghiên cứu 57

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 66

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Phó Đ y tại Sơn Dương 66

3 1 1 Kh i qu t lưu vực sông Phó Đ y 66

3 1 2 Điều kiện tự nhiên vùng lưu vực sông Phó Đ y tại Sơn Dương 67

3.1.3 Thực trạng phát triển kinh tế xã hội 70

3.2 Diễn biến các yếu tố khí hậu biến đổi ảnh hưởng đến vùng lưu vực sông Phó Đ y, huyện Sơn Dương 76

3.2.1 Diễn biến sự thay đổi nhiệt độ 76

3.2.2 Diễn biến sự thay đổi lượng mưa 79

3.2.3 Các hiện tượng thời tiết cực đoan 81

3.3 Thực trạng sản xuất cây trồng và t c động của khí hậu biến đổi đến một số cây trồng chính vùng lưu vực sông Phó Đ y 82

3.3.1 Thực trạng sản xuất cây trồng vùng lưu vực sông Phó Đ y 82

3.3.2 Khí hậu biến đổi t c động đến một số cây trồng chính vùng lưu vực sông Phó Đ y 83

3.4 T c động của biến đổi khí hậu đến thời vụ sản xuất một số cây trồng

chính tại vùng lưu vực sông Phó Đ y 94

3.4.1 Ảnh hưởng đến cây lúa 94

3.4.2 Ảnh hưởng đến cây ngô 97

3.4.3 Ảnh hưởng đến cây Lạc 98

3.4.4 Ảnh hưởng đến cây Đậu tương 99

3.5 Hiện tượng thời tiết cực đoan (rét đậm, rét hại) 100

3.6 Giải pháp thích ứng với khí hậu biến đổi vùng lưu vực sông Phó Đ y 105

3.6.1 Lựa chọn giống cây trồng thích ứng với khí hậu biến đổi 105

3.6.2 Lựa chọn biện pháp kỹ thuật canh tác cây trồng thích ứng với khí hậu biến đổi 112

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 117

1 Kết luận 117

2 Kiến nghị 119

NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

PHỤ LỤC 130

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADB : Asia Development Bank (Ngân hàng Phát triển Châu Á) ATNĐ : Áp thấp nhiệt đới

BĐKH : Biến đổi khi hậu

DRAGON : Delta Research and Global Observation Network (Mạng lưới

Nghiên cứu Đồng bằng và Quan trắc Toàn cầu) ĐDSH : Đa dạng sinh học

FAO : Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc

GDP : Tổng sản phẩm quốc nội

HST : Hệ sinh thái

IMHEN : Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Environment

(Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường) IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

IRRI : Viện Nghiên cứu lúa quốc tế

KTXH : Kinh tế xã hội

LHQ : Liên hiệp quốc

NSLT : Năng suất lý thuyết

NSTT : Năng suất thực thu

PTBV : Phát triển bền vững

PTNT : Phát triển Nông thôn

TGST : Thời gian sinh trưởng

TNMT : Tài nguyên và Môi trường

UBND : Ủy ban nhân dân

UNDP : United Nations Development Programme (Chương trình Ph t

triển Liên Hợp Quốc) WWF : Quỹ bảo vệ thiên nhiên quốc tế

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thiệt hại do thiên tai gây ra đối với ngành nông nghiệp 29

Bảng 1.2 C c đối tượng bị t c động và các yếu tố chịu t c động của BĐKH đối với cây trồng 30

Bảng 3.1 Biến động sử dụng đất tại huyện Sơn Dương giai đoạn 2010 - 2015 69

Bảng 3.2 Diện tích và năng suất một số loại cây trồng huyện Sơn Dương giai đoạn 2011 - 2015 82

Bảng 3.3 Cơ cấu giống cây trồng năm 2011 84

Bảng 3.4 Cơ cấu giống cây trồng năm 2014 85

Bảng 3.5 T c động của KHBĐ đến cây trồng 87

Bảng 3.6 Diện tích, năng suất lúa huyện Sơn Dương giai đoạn 2011 - 2014 88

Bảng 3.7 Diễn biến cơ cấu giống lúa huyện Sơn Dương 2011 - 2014 89

Bảng 3.8 Diện tích, năng suất ngô huyện Sơn Dương giai đoạn 2011 - 2014 89

Bảng 3.9 Diễn biến cơ cấu giống ngô huyện Sơn Dương 2011 - 2014 90

Bảng 3.10 Diện tích, năng suất lạc huyện Sơn Dương giai đoạn 2011 - 2014 90

Bảng 3.11 Diễn biến cơ cấu giống lạc huyện Sơn Dương 2011 - 2014 91

Bảng 3.12 Diễn biến cơ cấu giống đậu tương huyện Sơn Dương 2011 - 2014 91

Bảng 3.13 Diễn biến cơ cấu giống khoai lang huyện Sơn Dương 2011 - 2014 92

Bảng 3.14 Diễn biến cơ cấu giống rau các loại huyện Sơn Dương 2011 - 2014 92

Bảng 3.16 Thời gian sinh trưởng của các giống lúa qua 2 vụ 105

Bảng 3.17 Sâu bệnh hại, chịu hạn, chịu rét của các giống lúa qua 2 vụ 106

Bảng 3.18 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa qua 2 vụ 106

Bảng 3.19 Sinh trưởng các giống ngô thí nghiệm qua 2 vụ 107

Bảng 3.20 Các yếu tố cấu thành năng suất ngô qua 2 vụ 108

Bảng 3.21 Năng suất các giống ngô thí nghiệm qua 2 vụ 109

Bảng 3.22 Sinh trưởng của các giống lạc qua 2 vụ 110

Bảng 3.23 Các chỉ tiêu về màu sắc, dạng quả của các giống lạc qua 2 vụ 111

Bảng 3.24 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất các giống lạc qua 2 vụ 112 Bảng 3.25 Ảnh hưởng thời vụ đến năng suất giống lúa BG1 vụ Xuân 2015 113

Bảng 3.26 Ảnh hưởng mật độ gieo cấy đến năng suất giống lúa BG1 113

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (°C) vào cuối thế kỷ 21

theo kịch bản phát thải thấp 26Hình 1.2 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) vào cuối thế kỷ 21

theo kịch bản phát thải trung bình 26Hình 1.3 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) vào cuối thế kỷ 21

theo kịch bản phát thải cao 26Hình 1.4 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ

21 (b) theo kịch bản phát thải thấp 27Hình 1.5 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ

21 (b) theo kịch bản phát thải trung bình 28Hình 1.6 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ

21 (b) theo kịch bản phát thải cao 28Hình 1.7 Sự thay đổi nhiệt độ trung bình năm tại 3 trạm Chiêm Hóa,

Hàm Yên, Tuyên Quang thời kỳ 1980 - 2010 49Hình 1.8 Sự thay đổi lượng mưa trung bình năm tại 3 trạm Chiêm Hóa,

Hàm Yên, Tuyên Quang thời kỳ 1980 - 2010 50Hình 3.1 Bản đồ hành chính huyện Sơn Dương 66Hình 3.2 Xu hướng nhiệt độ TB vùng lưu vực sông Phó Đ y giai đoạn

1980 - 2015 (Trạm Tuyên Quang) 77Hình 3.3 Xu hướng nhiệt độ theo các mùa vùng lưu vực sông Phó Đ y

giai đoạn 1980 - 2015 (Trạm Tuyên Quang) 78Hình 3.4 Lượng mưa trung bình năm vùng LV sông Phó Đ y giai đoạn

1980 -2015 (Trạm Tuyên Quang) 79Hình 3.5 Tổng lượng mưa c c mùa trong năm vùng lưu vực sông Phó

Đ y giai đoạn 1980 - 2015 (Trạm Tuyên Quang) 80Hình 3.6 Ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH đến thời gian sinh trưởng

(đồ thị trên) và năng suất lúa xuân (đồ thì dưới) tại vùng nghiên cứu 95

Hình 3.7 Ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH đến thời gian sinh trưởng

(đồ thị trên) và năng suất lúa mùa (đồ thì dưới) tại vùng nghiên cứu 96Hình 3.8 Ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH đến thời gian sinh trưởng

(đồ thị trên) và năng suất ngô (đồ thì dưới) tại vùng nghiên cứu 97Hình 3.9 Ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH đến thời gian sinh trưởng

(đồ thị trên) và năng suất lạc (đồ thì dưới) tại vùng nghiên cứu 98Hình 3.10 Ảnh hưởng của các kịch bản BĐKH đến thời gian sinh trưởng

(đồ thị trên) và năng suất đậu tương (đồ thì dưới) tại vùng nghiên cứu 99Hình 3.11 Diễn biến nhiệt độ tối thấp theo ngày của các tháng 1, 2 và 3

thời kỳ 1998-2017 100Hình 3.12 Số ngày có nhiệt độ tối thấp dưới 13oC của các tháng 1, 2 và 3

thời kỳ 1998-2017 101Hình 3.13 Năng suất lúa xuân ở các thời gian cấy khác nhau từ 5/1 đến 15/3 102Hình 3.14 Năng suất ngô ở các thời gian gieo khác nhau từ 5/1 đến 25/4 103Hình 3.15 Năng suất lạc ở các thời gian gieo khác nhau từ 5/1 đến 25/4 104Hình 3.16 Năng suất đậu tương ở các thời gian gieo khác nhau từ 5/1

đến 25/4 104

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khí hậu biến đổi (KHBĐ) đ và đang có những t c động tiềm tàng, bất lợi đến phát triển Khí hậu biến đổi không chỉ là vấn đề môi trường, không còn là vấn

đề của một ngành riêng lẻ mà chính là vấn đề của phát triển bền vững KHBĐ t c động đến những yếu tố cơ bản của đời sống con người trên phạm vi toàn cầu như nước, lương thực, năng lượng, sức khỏe và môi trường Hàng trăm triệu người có thể phải lâm vào nạn đói, thiếu nước và lụt lội Vì thế sự thích ứng trở nên ngày càng quan trọng, ngày càng được quan tâm nhiều hơn trong c c nghiên cứu và trong cả tiến trình thương lượng của Công ước quốc tế về BĐKH

Những năm gần đây tình hình diễn biến của thời tiết, khí hậu ngày càng trở nên phức tạp và khó lường Mùa nắng thường kéo dài hơn và nắng nóng gay gắt hơn Có những đợt nắng nóng kéo dài và nhiệt độ xấp xỉ 40oC Lượng mưa hàng năm giảm, thời gian phân bổ c c đợt mưa không còn nằm trong quy luật tự nhiên như trước đây, có những đợt mưa tr i mùa với lượng mưa lớn bất thường Mùa đông nhiệt độ trung bình xuống thấp, xảy ra nhiều đợt rét đậm, rét hại kéo dài Dịch bệnh trên cây trồng, vật nuôi diễn biến ngày càng phức tạp Tất cả những hiện tượng đó đ gây nên những thiệt hại đ ng kể cho sản xuất nông nghiệp và ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân

Nhận thức được t c động tiềm tàng của biến đổi khí hậu, năm 2008 Chính phủ đ phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Chương trình đ xây dựng một chiến lược tổng thể về biến đổi khí hậu với các mục tiêu dài hạn về thích ứng và giảm nhẹ c c t c động tiêu cực do biến đổi khí hậu gây ra, đồng thời cung cấp cơ sở cho việc lập kế hoạch hành động trong tất cả c c lĩnh vực và địa phương và hỗ trợ các nghiên cứu về nâng cao nhận thức Các mục tiêu chiến lược của Chương trình là đ nh gi t c động của biến đổi khí hậu đối với c c lĩnh vực kinh tế và vùng địa lý và xây dựng kế

hoạch hành động khả thi để ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu ngắn hạn và dài hạn Chính phủ cũng đ ban hành chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu đến năm 2020 thông qua Quyết định số 2139/2011/QĐ-TTg và x c định chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu trong giai đoạn 2012-2015 thông qua Quyết định số 1183/2012/QĐ-TTg (Quyết định số 2139/2011/QĐ-TTg, 2011; Quyết định số 1183/2012/QĐ-TTg, 2012)

Biến đổi khí hậu là một trong những vấn đề đang được quan tâm, ngày càng có t c động mạnh mẽ tới sản xuất nông nghiệp và đời sống của con người Trong đó, nông nghiệp là lĩnh vực nhạy cảm đối với các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, số ngày nắng, số ngày mưa, lượng mưa… C c hiện tượng thời tiết cực đoan gia tăng như nắng nóng kéo dài, rét hại, bão lụt, hạn h n, … đ ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là ở các vùng ven biển, vùng lưu vực sông

Việt Nam được các nhà khoa học đ nh gi là đứng thứ 13 trong số 16 nước hàng đầu chịu t c động mạnh của biến đổi khí hậu, trong đó, nông nghiệp nói chung và trồng trọt nói riêng sẽ chịu t c động nặng nề nhất do BĐKH và nước biển dâng Theo Phạm Ðồng Quảng, Phó Cục trưởng Cục Trồng trọt, tổng sản lượng sản xuất trồng trọt có thể giảm từ 1 - 5%, năng suất các cây trồng chính có thể giảm đến 10%, đặc biệt đối với sản xuất lúa (Nguyễn Thị Tố Trân, 2014)

Thích ứng cây trồng là biện pháp cần thiết để nền nông nghiệp có thể đứng vững trước các hình thái biến đổi khí hậu Nông dân sẽ gặp phải những khó khăn mà trước đó họ chưa có kinh nghiệm: Thời tiết thay đổi cực đoan, nhiệt độ trung bình tăng cao, số ngày cực nóng và cực lạnh nhiều hơn, mùa vụ lại có khuynh hướng rút ngắn, bức xạ mặt trời mạnh hơn, c c p lực về hạn,

ẩm hay mặn ngày càng cao và sẽ xuất hiện các tập đoàn sâu hại cũng như c c bệnh mới

Nằm trong bối cảnh chung đó, vùng lưu vực sông Phó Đ y thuộc huyện Sơn Dương là vùng phía Nam của tỉnh Tuyên Quang có diện tích đất nông, lâm nghiệp lớn, thuận lợi hình thành vùng sản xuất hàng hóa tập trung, mang lại thu nhập cho người dân Tuy nhiên, trong những năm qua dưới t c động của khí hậu biến đổi, khu vực cũng đ và đang bị t c động của BĐKH Từ những vấn đề nêu

trên, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu biến đổi đến sản

xuất một số cây trồng chính và đề xuất giải pháp thích ứng vùng lưu vực sông Phó Đáy, huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang” là hết sức cần thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

2.1 Mục tiêu tổng quát

Đ nh gi t c động của khí hậu biến đổi đến sản xuất một số cây trồng chính và đề xuất được những giải pháp thích ứng nhằm góp phần cho sự phát triển bền vững của địa phương

- Đề xuất giải pháp thích ứng với khí hậu biến đổi

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài luận án cung cấp một cách có hệ thống cơ sở khoa học đối với ảnh hưởng của khí hậu biến đổi đến sản xuất một số cây trồng chính và đề xuất những giải pháp thích ứng Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án là thông tin

có ý nghĩa cho c c nghiên cứu tiếp theo thuộc lĩnh vực khí hậu biến đổi

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đ nh gi được ảnh hưởng của khí hậu biến đổi đến sản xuất một số cây trồng chính của địa phương và đề xuất giải pháp thích ứng với khí hậu biến đổi phù hợp cho vùng lưu vực sông Phó Đ y và những nơi có điều kiện tương tự

4 Đóng góp mới của đề tài luận án

- Luận n đ điều tra, thu thập được các số liệu, dữ liệu để tổng hợp, phân tích, đ nh gi được c c xu hướng của khí hậu biến đổi và t c động của khí hậu biến đổi đến sản xuất một số cây trồng chính của vùng lưu vực sông Phó Đ y, huyện Sơn Dương

- Luận n đ phân tích, đ nh gi được diễn biến về thời vụ, thời gian sinh trưởng, năng suất đối với một số cây trồng chính vùng lưu vực sông Phó Đ y, huyện Sơn Dương qua c c kịch bản BĐKH

- Đ đề xuất được một số giải pháp về giống và kỹ thuật cho cây lúa, ngô và lạc thích ứng với điều kiện khí hậu biến đổi góp phần vào sự phát triển bền vững của địa phương

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Các khái niệm cơ bản liên quan đến đề tài

Khí hậu - Climate:

Là tổng hợp c c điều kiện thời tiết ở một vùng nhất định, đặc trưng bởi

c c đại lượng thống kê dài hạn của các yếu tố khí tượng tại vùng đó (Luật Khí tượng thủy văn, 2015)

Thời tiết - Weather:

Thời tiết là trạng thái của khí quyển tại một thời điểm và khu vực cụ thể được x c định bằng các yếu tố và hiện tượng khí tượng (Luật Khí tượng thủy văn, 2015)

Thời tiết cực đoan:

Là sự gia tăng cường độ của các yếu tố thời tiết như sự thay đổi của cực nhiệt độ (những đợt nóng với nhiệt độ cao xảy ra thường xuyên hơn, rét đậm hơn, b o nhiệt đới mạnh hơn, mưa lớn tập trung hơn nhưng nắng hạn cũng gay gắt hơn ) Thời tiết cực đoan còn bao gồm cả hiện tượng các yếu tố thời tiết diễn ra trái quy luật thông thường

Yếu tố khí hậu - Climatic Element:

Một trong những tính chất hay điều kiện của khí quyển (như nhiệt độ không khí) đặc trưng cho trạng thái vật lý của thời tiết hay khí hậu tại một nơi, vào một khoảng thời gian nhất định

Kịch bản khí hậu - Climate Scenario:

Một biểu diễn phù hợp và đơn giản hóa của khí hậu tương lai, dựa trên cơ

sở một tập hợp nhất quán của các quan hệ khí hậu đ được xây dựng, sử dụng trong việc nghiên cứu hệ quả tiềm tàng của sự thay đổi khí hậu do con người gây ra, thường dùng như đầu vào cho c c mô hình t c động Các dự tính khí hậu thường được dùng như là nguyên liệu thô để xây dựng các kịch bản khí

hậu, nhưng c c kịch bản khí hậu thường yêu cầu các thông tin bổ sung ví dụ như c c quan trắc khí hậu hiện tại

Kịch bản biến đổi khí hậu - Climate Change Scenario:

Là sự khác biệt giữa kịch bản khí hậu và khí hậu hiện tại Do kịch bản biến đổi khí hậu x c định từ kịch bản khí hậu, nó bao hàm các giả định có cơ

sở khoa học và tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, GDP, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng

Biến đổi khí hậu:

Biến đổi khí hậu mà trước hết là sự nóng lên toàn cầu và nước biển dâng

là thách thức của toàn nhân loại trong thế kỷ XXI Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan kh c đang gia tăng ở hầu hết c c nơi trên thế giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu tiếp tục tăng nhanh chưa từng có và đang là mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới Trong Chương trình Mục tiêu quốc gia ứng phó với Biến đổi khí hậu của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường xuất bản

th ng 7/2008 đưa ra định nghĩa về BĐKH như sau: BĐKH là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình và/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 là

do các quá trình tự nhiên bên trọng hoặc c c t c động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác

sử dụng đất (Bộ Tài Nguyên và Môi trường, 2008)

Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) định nghĩa về Biến đổi khí hậu như sau: Bất cứ sự biến đổi nào về khí hậu theo thời gian, do diễn biến tự nhiên hay là kết quả của hoạt động con người (Isponre, 2009) Về cơ bản, các định nghĩa đưa ra đều có một số điểm đồng nhất về thời gian và không gian diễn biến, tác nhân của BĐKH Như vậy, nghiên cứu này dựa trên định nghĩa

do Bộ Tài Nguyên và Môi trường đưa ra trong Chương trình mục tiêu quốc gia

về Ứng phó với BĐKH

Biểu hiện của BĐKH:

Theo kịch bản Biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, BĐKH với các biểu hiện chính là sự gia tăng nhiệt độ trung bình, nhịp điệu và độ bất thường của khí hậu thời tiết và tính khốc liệt chủ yếu do các hoạt động kinh tế

- xã hội của con người gây phát thải quá mức vào khí quyển các khi gây hiệu ứng nhà kính Biểu hiện thứ nhất là hiện tượng băng tan làm nước biển dâng (xâm nhập mặn) Mực nước biển toàn cầu đ tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại dương và sự tan băng Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời

kỳ 1961 - 2003 cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8 ± 0,5mm/năm, trong đó đóng góp do gi n nở nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12mm/năm và tan băng khoảng 0,70 ± 0,50mm/năm Thứ hai là lượng mưa thay đổi Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ độ cao hơn 30oC Tuy nhiên, lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt đới

từ giữa những năm 1970 Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới Thứ ba là các hiện tượng thiên tai (b o, lũ lụt, hạn h n…) gia tăng về tần xuất, cường độ, và độ bất thường và tính khốc liệt

T c động của BĐKH:

Biến đổi khí hậu có t c động tới tất cả các vùng trên thế giới với mức độ khác nhau, tới tất cả c c tài nguyên, môi trường và hoạt động kinh tế, xã hội của con người Phạm vi t c động của BĐKH là toàn diện, t c động tới mọi người, mọi lĩnh vực, mọi khu vực ở hiện tại và tiếp tục trong tương lai Đặc biệt, BĐKH có t c động nghiêm trọng hơn ở c c vùng có vĩ độ cao, mức độ tác động lớn hơn ở c c nước nhiệt đới, nhất là c c nước đang ph t triển công nghiệp nhanh ở Châu Á Những người nghèo là đối tượng chịu t c động trước hết và nặng nề nhất Tình trạng dễ bị tổn thương là một loạt c c điều kiện tác động bất lợi ảnh hưởng đến khả năng của một cá nhân, hộ gia đình hoặc một cộng đồng trong việc phòng ngừa và ứng phó với một hiểm họa và những ảnh hưởng của biển đổi khí hậu dẫn đến những tổn thất và thiệt hại mà họ có thể gặp phải (Angie Dazé, 2009)

Tình trạng dễ bị tổn thương do BĐKH:

Là một loạt c c điều kiện t c động bất lợi, ảnh hưởng đến khả năng của một cá nhân, hộ gia đình hoặc một cộng đồng trong việc phòng ngừa và ứng phó với một hiểm họa và những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến những tổn thất và thiệt hại mà họ có thể gặp phải

Ứng phó với biến đổi khí hậu:

Là hoạt động của con người nhằm thích ứng và giảm nhẹ các tác nhân gây

ra BĐKH (Luật Bảo vệ Môi trường, 2014)

Thích ứng:

Là sự điều chỉnh của các hệ thống tự nhiên hay xã hội để ứng phó với các kích thích do biến đổi khí hậu đang hoặc được dự báo sẽ xảy ra hay với các tác động của chúng, để từ đó, giảm nhẹ sự thiệt hại hoặc khai thác những cơ hội thuận lợi mà nó mang lại Sự thích ứng của các hệ thống xã hội - nhân văn là một quá trình đòi hỏi sự tham gia của nhiều bên có liên quan ở nhiều cấp và nhiều ngành kh c nhau Điều này đòi hỏi phải tiến hành phân tích mức độ hứng chịu hiện tại đối với các cú sốc và căng thẳng về khí hậu và phân tích dựa trên

mô hình c c t c động khí hậu trong tương lai Điều này cũng đòi hỏi phải có hiểu biết về tình trạng dễ bị tổn thương hiện tại của các cá nhân, hộ gia đình và các cộng đồng Các chiến lược ứng phó có thể được thiết kế và thực hiện dựa trên những thông tin như vậy Gi m s t và đ nh gi hiệu quả của các hoạt động, cũng như chia sẻ kiến thức và bài học kinh nghiệm cũng là những cấu phần quan trọng của quy trình này (Angie Dazé, 2009)

Năng lực thích ứng:

Được nhiều cơ quan và tổ chức đưa ra định nghĩa như sau: Năng lực thích ứng là năng lực tự điều chỉnh của một hệ thống trước hiện tượng BĐKH (bao gồm cả những diễn biến thông thường và hiện tượng khí hậu cực đoan) để giảm nhẹ những thiệt hại có thể có, để tận dụng những cơ hội mà nó mang lại và để đối phó với hậu quả (Angie Dazé, 2009) Năng lực thích ứng là sự điều chỉnh của hệ thống tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay

đổi nhằm làm giảm khả năng bị tổn thương và tận dụng c c cơ hội (Bộ Tài Nguyên và Môi trường, 2008) Năng lực thích ứng là năng lực của xã hội trong việc quản lý rủi ro từ BĐKH Định nghĩa của IPCC bao hàm đầy đủ các khía cạnh và có sự tương đồng với định nghĩa mà MONRE và USAID đưa ra, vậy nghiên cứu này sử dụng định nghĩa về năng lực thích ứng của IPCC làm cơ sở

để phân tích Thích ứng với BĐKH Trong Chương trình Mục tiêu quốc gia ứng phó với Biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường xuất bản tháng 7/2008 đưa ra định nghĩa về BĐKH như sau: Thích ứng với BĐKH là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người đối với hoàn cảnh hoặc môi trường thay đổi, nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn thương do dao động và biến đổi khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng c c cơ hội do nó mang lại (Bộ Tài Nguyên và Môi trường, 2008)

Khả năng thích ứng:

Là tổng hợp các nguồn lực, điểm mạnh và đặc tính sẵn có trong cộng đồng,

tổ chức, xã hội có thể được sử dụng nhằm đạt được các mục tiêu chung như giảm nhẹ rủi ro thiên tai và tận dụng c c cơ hội do nó mang lại (Bộ Tài nguyên

và môi trường, 2016)

Thích ứng với BĐKH được đề cập đến 2 nội dung chính: 1) nâng cao năng lực thích ứng và giảm nhẹ khả năng dễ bị tổn thương do t c động BĐKH; 2) tận dụng những lợi ích của môi trường khí hậu để duy trì và phát triển KT-XH bền vững Mỗi lĩnh vực đều phải thích ứng theo mức độ t c động khác nhau và phù hợp với c c điều kiện mới của BĐKH Hơn nữa, thích ứng trong từng lĩnh vực đồng thời phải có sự thích ứng tổng hợp liên kết với c c lĩnh vực khác trong hệ thống tự nhiên - xã hội hay phát triển KT-XH trong bối cảnh BĐKH Trong lĩnh vực nông nghiệp, sự thích ứng của người nông dân cần được liên kết với sự thích ứng của các bên cung cấp và tiêu thụ nông sản, những nhà hoạch định chính sách nông nghiệp,…

Ngoài ra, thích ứng còn yêu cầu đ nh gi về các công nghệ và biện pháp khác nhau nhằm phòng tránh những hậu quả bất lợi của BĐKH bằng c ch ngăn chặn hoặc hạn chế, tạo ra sự thích ứng nhanh với BĐKH; phục hồi có hiệu quả sau những t c động, hay là bằng cách lợi dụng những tác dụng tích cực Thích ứng với BĐKH có thể được nâng cao bằng c ch đầu tư vào thích ứng với khí hậu hiện tại cũng như thay đổi và BĐKH trong tương lai

1.1.2 Cơ sở lý luận về đánh giá tác động của BĐKH đến ngành nông nghiệp

Nông nghiệp là một ngành khá nhạy cảm đối với sự biến đổi của các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, số ngày nắng, lượng mưa… Biến đổi khí hậu gây ảnh hưởng lớn đối với sản xuất nông nghiệp ở các vùng sinh thái trên thế giới (IPCC, 2007, Stern N., 2007) Những nghiên cứu này được thể hiện ở các khía cạnh sau:

Khi nhiệt độ tăng sẽ ảnh hưởng đến khả năng ph t sinh, ph t triển của cây trồng, vật nuôi làm cho năng suất và sản lượng thay đổi;

Khi nhiệt độ tăng làm suy giảm tài nguyên nước, nhiều vùng không có nước và không thể tiếp tục canh tác dẫn đến diện tích canh tác giảm;

Khi nhiệt độ tăng làm cho băng tan, dẫn đến nhiều vùng đất bị xâm lấn và ngập mặn và không tiếp tục canh tác các loại cây trồng hoặc làm giảm năng suất; Thay đổi về c c điều kiện khí hậu sẽ làm suy giảm đa dạng sinh học, làm mất cân bằng sinh th i, đặc biệt là thiên địch và ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển cây trồng và phát sinh dịch bệnh;

Các hiện tượng thời tiết cực đoan, không theo quy luật như b o sớm, muộn, mưa không đúng mùa, mưa lớn, mưa kéo dài, rét đậm, rét hại sẽ gây khó khăn cho

bố trí cơ cấu mùa vụ và gây thiệt hại,

Từ c c kết quả nghiên cứu được tổng hợp ở trên cho thấy, t c động của BĐKH đến nông nghiệp là tương đối rõ ràng và đều xuất ph t từ c c thành phần khí hậu Việc giảm thiểu t c động trên sẽ khó khăn hơn nhiều so với việc thích ứng và lựa chọn, cải tiến c c công nghệ phù hợp nhằm thích ứng với BĐKH

Trong tài liệu hướng dẫn “Đ nh gi t c động của biến đổi khí hậu và xác

định các giải pháp thích ứng” đ chỉ ra các ảnh hưởng trực tiếp bao gồm các tác

động đến sinh trưởng, năng suất cây trồng, vật nuôi, thủy hải sản, thời vụ gieo trồng, làm tăng nguy cơ lây lan sâu bệnh, dịch bệnh Đối với ngành trồng trọt, đối tượng bị t c động là các giống cây trồng, năng suất cây trồng, mùa vụ và đất canh tác (Viện Khoa học Khí tượng thuỷ văn và Môi trường, 2012)

Tác giả Nguyễn Văn Thắng và cộng sự (2010), trong tài liệu “Biến đổi

khí hậu và t c động ở Việt Nam” đ nêu rõ c c khía cạnh t c động của biến đổi

khí hậu đến lĩnh vực nông nghiệp, đó là:

- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến đất sử dụng cho nông nghiệp

+ Bị tổn thất do c c t c động trực tiếp và gi n tiếp kh c của BĐKH như: hạn h n, lũ lụt, sạt lở, hoang mạc hóa,…

- BĐKH làm thay đổi tính thích hợp của nền sản xuất nông nghiệp với cơ cấu khí hậu

+ Sự giảm dần cường độ lạnh trong mùa đông, tăng cường thời gian nắng nóng trong mùa hè dẫn đến tình trạng mất dần hoặc triệt tiêu tính phù hợp giữa

c c tập đoàn cây, con trên c c vùng sinh th i

+ Làm chậm đi qu trình ph t triển nền nông nghiệp hiện đại sản xuất hàng hóa và đa dạng hóa cũng như làm biến dạng nền nông nghiệp cổ truyền

Ở mức độ nhất định, BĐKH làm mất đi một số đặc điểm quan trọng của c c vùng nông nghiệp ở phía Bắc

- Do t c động của BĐKH, thiên tai ngày càng ảnh hưởng nhiều hơn đến sản xuất nông nghiệp

+ Thiên tai chủ yếu đối với sản xuất nông nghiệp ngày càng gia tăng trong bối cảnh BĐKH

+ Hạn h n song hành với xâm nhập mặn trên c c sông lớn và vừa

- BĐKH gây nhiều khó khăn cho công t c thủy lợi

+ Khả năng tiêu tho t nước ra biển giảm đi rõ rệt, mực nước c c sông dâng lên, đỉnh lũ tăng thêm, uy hiếp c c tuyến đê sông ở c c tỉnh phía Bắc, đê bao và bờ bao ở c c tỉnh phía Nam

+ Diện tích ngập úng mở rộng, thời gian ngập úng kéo dài

+ Nhu cầu tiêu nước và cấp nước gia tăng vượt khả năng đ p ứng của nhiều hệ thống thủy lợi Mặt kh c, dòng chảy lũ gia tăng có khả năng vượt qu

c c thông số thiết kế hồ, đập, t c động tới an toàn hồ đập và quản lý tài nguyên nước… (Nguyễn Văn Thắng và cộng sự, 2010)

1.2 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất cây trồng trên Thế giới

Nhiệt độ trung bình ngày trong toàn vùng Đông Nam châu Á đ tăng từ 0.5 tới 1,50C trong giai đoạn 1951 - 2000 (IPCC, 2007) Nhiệt độ ở Thái Lan

đ tăng lên từ 1 0 đến 1,80C trong vòng 50 năm vừa qua; nhiệt độ trung bình ban ngày trong th ng 4 đ tăng rất cao, tới 400

C (Đào Thế Tuấn, 1989) Nhiệt

độ ở Việt Nam tăng 0 70

C trong cùng thời điểm (ADB, 2009) Nhiệt độ cao nhất và thấp nhất trong ngày cũng đ tăng lên Tính từ năm 1950 trong cả vùng, số ngày và đêm nóng tăng lên trong khi số ngày và đêm m t mẻ lại giảm xuống (Manton M J., Della-Marta P M và cộng sự, 2001) Sự thay đổi về nhiệt độ cực điểm và các sự kiện khí hậu khắc nghiệt) đ trở nên ngày càng phổ biến và có liên hệ với t c động của thay đổi khí hậu (Griffths G M., Chambers L E và cộng sự, 2005)

Phát thải khí nhà kính từ nhiều nguồn kh c nhau như đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, phá hủy rừng và những hoạt động nông nghiệp không bền vững đang làm cho tr i đất nóng lên và làm thay đổi toàn bộ khí hậu Gia tăng nhiệt độ trung bình của không khí và đại dương trên quy mô toàn cầu, băng tan ở nhiều khu vực và nâng cao mực nước biển là những bằng chứng khẳng định sự biến đổi khí hậu của

tr i đất (Canziani O.F., Parry M.L và cộng sự, 2007) Khi lượng phát thải khi nhà kính tăng, kéo theo sự biển đổi khí hậu và những t c động của nó tới thiên nhiên

và con người

Biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến an ninh lương thực ở cấp độ toàn cầu, khu vực và địa phương Biến đổi khí hậu có thể phá vỡ sự sẵn có của thực phẩm, giảm khả năng tiếp cận thực phẩm và ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm Brown M.E., Antle J.M và cộng sự (2015) ví dụ, dự b o tăng nhiệt độ, thay đổi mô hình lượng mưa, thay đổi thời tiết khắc nghiệt và giảm lượng nước có thể dẫn đến giảm năng suất nông nghiệp Sự gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của các sự kiện thời tiết cực đoan làm gi n đoạn việc cung cấp thực phẩm và dẫn đến tăng gi thực phẩm sau các sự kiện cực đoan dự kiến sẽ xảy ra thường xuyên hơn trong tương lai Nhiệt độ tăng có thể góp phần làm hỏng và nhiễm bẩn thực phẩm Báo cáo của FAO khẳng định biến đổi khí hậu, nước và an ninh lương thực ngày càng liên quan chặt chẽ với nhau Đây là nghiên cứu toàn diện về các nguồn tri thức khoa học đương đại liên quan đến hậu quả có thể thấy trước của biến đổi khí hậu đối với nguồn nước cho nông nghiệp Nguồn nước ở các sông và nguồn nước ngầm đang giảm nhanh ở khu vực Địa Trung Hải và các khu vực bán khô hạn ở châu Mỹ, châu Đại dương và miền Nam châu Phi Biến đổi khí hậu cũng đ t c động đến nhiều khu vực đất nông nghiệp rộng lớn ở châu Á lâu nay vẫn phụ thuộc vào nguồn nước tan từ băng và tuyết trên núi; trong khi đó c c vùng đồng bằng đông dân cư ở c c lưu vực sông cũng đứng trước nguy cơ giảm các nguồn nước (Singh P., Manohar A và cộng sự, 2006) Trong tương lai, hạn hán kéo dài và không dự b o được sẽ càng trầm trọng Lượng nước ngọt trong mùa khô sẽ bị suy giảm, hạn hán kéo dài sẽ gây

ra tình trạng khan hiếm nước Khan hiếm nước sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sản lượng cây trồng và đe dọa an ninh lương thực

Ở hầu hết c c nước đang ph t triển, sự phát triển của nền kinh tế quốc dân dựa chủ yếu vào nông nghiệp Ảnh hưởng của hiện tượng tr i đất nóng lên tới

sản xuất nông nghiệp sẽ đe dọa tới sự phát triển của nền kinh tế - xã hội của quốc gia Nền nông nghiệp phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên nước và điều kiện khí hậu

Tại các quốc gia mà kỹ thuật giảm nhẹ hạn h n và lũ lụt còn hạn chế, các nhân tố vật lý chính ảnh hưởng tới sự sản xuất nông nghiệp (đất đai, địa hình, thời tiết) ít phù hợp cho việc canh tác, dẫn đến năng suất cây trồng sẽ cực kỳ nhạy cảm với sự biến đổi của khí hậu

Biến đổi khí hậu là một hiện tượng được biết trước, tuy nhiên, t c động của nó đối với cuộc sống, môi trường và c c lĩnh vực khác nhau của các nền kinh tế như nông nghiệp có thể là bất ngờ Ngành nông nghiệp dễ bị thay đổi khí hậu cả trực tiếp cũng như gi n tiếp như sự xuất hiện mới của dịch hại và bệnh tật trong việc thay đổi khí hậu Các nhà nông học thông qua mô hình cây trồng mô phỏng dự b o thành công t c động của việc thay đổi khí hậu đối với các loại cây trồng khác nhau Mô hình cây trồng bằng cách so sánh với mô hình bệnh cây rất đơn giản vì chỉ có cây và t c động tiếp theo của môi trường lên nó được dự đo n Dự báo bệnh thực vật phức tạp hơn nhiều vì nó liên quan đến mầm bệnh, cây trồng và môi trường Dự báo bệnh thực vật trước vẫn là nghịch lý do tính chất khó hiểu và phức tạp của bệnh cây Điều nghịch lý là một số mầm bệnh chỉ phát triển tốt khi nhiệt độ cao và độ ẩm thấp trong khi mặt khác nhiệt độ thấp và độ ẩm cao là điều kiện tiên quyết cho hầu hết các mầm bệnh

Ở các vùng núi Alps, Boreal, phía bắc Đại Tây Dương và miền trung, các rủi ro chủ yếu liên quan đến những thay đổi tiềm năng trong mô hình lượng mưa, với lượng mưa tăng lên dự kiến và giảm lượng nước vào mùa hè Do đó, cần có các chiến lược để giảm t c động của lũ lụt mùa đông, ngập nước và giảm chất lượng nước, đồng thời thực hiện các biện pháp thu giữ và lưu trữ nước để đảm bảo cung cấp đủ trong mùa hè Các dòng dịch hại và dịch bệnh mới có nguy cơ cao ở các khu vực phía bắc Boreal, trung tâm Đại Tây Dương

và lục địa Năng suất và diện tích của các loại cây trồng hiện tại được thiết kế

để tăng lên Cũng có tiềm năng cho việc giới thiệu các loại cây trồng mới, và

có thể có cơ hội để tăng sản lượng chăn nuôi ở một số vùng Tuy nhiên, có khả năng c c điều kiện phát triển tối ưu có thể chuyển từ các khu vực có tỷ lệ đất màu mỡ lớn sang c c vùng đất ít màu mỡ hơn và do đó, ít có khả năng tăng năng suất cao hơn Ở phía nam Đại Tây Dương, phía nam lục địa và Địa Trung Hải, rủi ro lớn nhất là năng suất cây trồng giảm và xung đột về nguồn cung cấp nước giảm Các chiến lược cần được phát triển để áp dụng các giống cây trồng hoặc cây trồng phù hợp hơn với áp lực nước và nhiệt Các vấn đề từ sâu bệnh mới cũng được coi là nguy cơ cao ở những khu vực này

Ở một số khu vực phía nam lục địa (Hungary, Romania), có thể có một số vùng thích hợp cho việc trồng các loại cây trồng mới (Ana Iglesias, Keesje Avis và cộng sự, 2007)

Ước tính cho châu Phi là 25 - 42% môi trường sống của các loài có thể bị mất, ảnh hưởng đến cả cây lương thực và phi thực phẩm Thay đổi môi trường sống đang được diễn ra ở một số khu vực, dẫn đến sự thay đổi về loài, thay đổi

đa dạng thực vật bao gồm cây lương thực bản địa và cây thuốc (McClean J Colin).Ở c c nước đang ph t triển, 11% đất trồng trọt có thể bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu, bao gồm giảm sản lượng ngũ cốc ở 65 quốc gia, ước khoảng 16% GDP nông nghiệp (FAO, 2005)

Kết quả nghiên cứu của Gunther Fischer và cộng sự đưa ra 3 ph t hiện: Thứ nhất, t c động của biến đổi khí hậu đến GDP của ngành nông nghiệp là tương đối nhỏ đối với cấp độ toàn cầu, giữa mức1,5% (trong HadCM3- Kịch bản A1FI) và + 2,6% (trong kịch bản NCAR-A2); điều này đề cập đến tổng GDP nông nghiệp toàn cầu trong các dự báo tham chiếu, từ 2,9 USD -3,6 nghìn tỷ USD (với giá năm 1990) Thứ hai, nông nghiệp ở c c nước phát triển là nhóm có thể sẽ được hưởng lợi từ biến đổi khí hậu Thứ ba, các khu vực đang ph t triển, ngoại trừ Mỹ

Latinh, đang phải đối mặt với những t c động tiêu cực đến GDP nông nghiệp (Gunther Fischer, Mahendra Shah và cộng sự, 2002)

Các bộ dữ liệu nghiên cứu về Canada thấy nhiệt độ đ tăng gần gấp đôi tốc độ trung bình thế giới, với nhiệt độ trung bình hàng năm của Canada đ tăng khoảng 1,7°C (có thể là 1,1°C 32,3°C) trong giai đoạn 1948 Nhiệt độ đ tăng nhiều hơn ở Bắc so với miền nam và vào mùa đông nhiều hơn vào mùa

hè Nhiệt độ trung bình hàng năm ở miền bắc Canada tăng 2,3°C (có thể là 1,7°C, 3.0°C ) từ năm 1948 đến năm 2016, hoặc gần gấp ba lần tốc độ ấm lên trung bình toàn cầu Hơn một nửa nguyên nhân của sự nóng lên có thể là do khí thải nhà kính do con người gây ra Các mô hình khí hậu dự kiến c c mô hình thay đổi tương tự trong tương lai, với sự nóng lên do khí thải nhà kính trong tương lai Kịch bản phát thải thấp (RCP2 6), thường tương thích với mục tiêu nhiệt độ toàn cầu trong Thỏa thuận Paris, sẽ làm tăng nhiệt độ trung bình hàng năm ở Canada thêm 1,8°C vào giữa thế kỷ, và tiếp tục duy trì gần như không đổi sau đó Một kịch bản phát thải cao (RCP 8 5), theo đó chỉ giảm mức phát thải hạn chế, sẽ thấy nhiệt độ trung bình hàng năm của Canada tăng hơn 6°C vào cuối thế kỷ 21 Trong mọi trường hợp, miền bắc Canada được dự báo sẽ ấm hơn miền nam Canada và nhiệt độ mùa đông được dự báo sẽ tăng hơn nhiệt độ mùa hè Sẽ có những ngày mức độ tăng trưởng ngày càng tăng (một thước đo của mùa sinh trưởng, rất quan trọng đối với nông nghiệp) và ngày đóng băng ít hơn (thước đo mức độ nghiêm trọng của mùa đông), theo từng bước với sự thay đổi của nhiệt độ trung bình (Zhang X., Flato G và cộng sự, 2016)

Theo nghiên cứu về BĐKH và thích ứng với BĐKH ở Canada năm 1997, rừng phương bắc Canada là hệ sinh thái dự kiến sẽ bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi những thay đổi khí hậu trong tương lai vì vị trí vĩ độ cao và độ nhạy cảm với khí hậu Năng suất có thể cải thiện ở các khu vực miền trung và miền bắc, đặc biệt là các khu vực thuận lợi và giảm ở phía nam, đặc biệt là với những vùng hạn h n gia tăng C c vấn đề như lửa, côn trùng và bệnh tật có thể gia tăng (Herrington Ross, Johnson Brian và cộng sự, 1997)

Smit Barry và cộng sự (2002) đ đưa ra c c lựa chọn thích ứng với biến đổi khí hậu đối trong ngành nông nghiệp Canada gồm 4 loại chính: phát triển công nghệ, (ii) chương trình của chính phủ và bảo hiểm, (iii) biện pháp canh tác và (iv) quản lý tài chính trang trại Ngoài những lựa chọn trực tiếp này, còn

có các lựa chọn kh c, đặc biệt là cung cấp thông tin để kích thích các sáng kiến thích ứng với BĐKH Kết quả cho thấy hầu hết c c điều chỉnh thích ứng là thay đổi các biện ph p canh t c đang diễn ra và các quy trình xử lý chính sách công cộng liên quan đến một bộ biến đổi khí hậu (bao gồm cả biến đổi và cực đoan) và c c điều kiện phi khí hậu (chính trị, kinh tế và xã hội) (Barry Smit và Mark W Skinner, 2002)

Nhóm nghiên cứu của Richard M Adams đ giải quyết c c t c động vật

lý có thể có của sự thay đổi khí hậu đối với nông nghiệp, chẳng hạn như thay đổi năng suất cây trồng và vật nuôi, cũng như hậu quả kinh tế của những thay đổi năng suất tiềm năng này Bài viết này xem xét các tài liệu hiện có về các hiệu ứng vật lý và kinh tế rồi diễn giải nghiên cứu này theo các chủ đề hoặc phát hiện chung Quan tâm đặc biệt là những phát hiện liên quan đến vai trò thích ứng của con người trong ứng phó với biến đổi khí hậu, c c t c động khu vực có thể xảy ra đối với các hệ thống nông nghiệp và những thay đổi tiềm năng trong mô hình sản xuất và giá cả thực phẩm Những hạn chế và độ nhạy cảm của những phát hiện này được thảo luận và c c lĩnh vực chính không chắc chắn được nêu bật Cuối cùng, một số suy đo n liên quan đến các vấn đề có tầm quan trọng tiềm năng trong việc diễn giải và sử dụng thông tin về biến đổi khí hậu và nông nghiệp được trình bày (Adams M Richard, Hurd H Brian và cộng sự, 2008)

Trong suốt thế kỷ 21, Ấn Độ dự kiến sẽ nóng lên Ấn Độ cũng sẽ bắt đầu trải qua sự thay đổi nhiệt độ theo mùa nhiều hơn với mùa đông ấm hơn hơn mùa hè Tuổi thọ của sóng nhiệt trên khắp Ấn Độ đ kéo dài trong những năm gần đây với nhiệt độ ban đêm ấm hơn và những ngày nóng nhiều hơn, và xu

hướng này dự kiến sẽ tiếp tục Sự thay đổi nhiệt độ trung bình được dự đo n là 2,33°C - 4,78°C với nồng độ CO2 tăng gấp đôi Những đợt nắng nóng này sẽ dẫn đến sự thay đổi gia tăng trong mùa hè lượng mưa gió mùa, sẽ dẫn đến những ảnh hưởng mạnh mẽ đến cây trồng ở Ấn Độ (Kumar Rohitashw và Gautam Harender Raj, 2014)

Như vậy, BĐKH đ xảy ra t c động đến cuộc sống của con người và sự phát triển xã hội ở tất cả c c nước trên thế giới Đặc biệt, ngành nông nghiệp là ngành sản xuất tạo ra sản phẩm phục vụ đời sống con người nhưng qu trình sản xuất phụ thuộc phần lớn vào điều kiện tự nhiên nên ngành này chịu ảnh hưởng rất lớn của BĐKH Khí hậu thay đổi cũng có ảnh hưởng tích cực như tăng nhiệt

độ và carbon dioxide (CO2) có thể làm tăng năng suất cây trồng ở một số nơi Nhưng để nhận được những lợi ích này đòi hỏi mức độ dinh dưỡng, độ ẩm của đất, nguồn nước và c c điều kiện kh c cũng phải được đ p ứng Ngược lại, nhiệt

độ tăng vượt quá nhiệt độ tối ưu của cây trồng năng suất sẽ giảm Những thay đổi về tần suất và mức độ nghiêm trọng của hạn h n và lũ lụt có thể đặt ra thách thức cho nông dân và người chăn nuôi và đe dọa an ninh lương thực (Lewis Ziska, Crimmins Allison và cộng sự, 2014) Trong khi đó, nhiệt độ nước ấm hơn

có khả năng khiến phạm vi môi trường sống của nhiều loài c và động vật có vỏ thay đổi, có thể phá vỡ hệ sinh thái Nhìn chung, biến đổi khí hậu có thể gây khó khăn hơn cho việc trồng trọt, chăn nuôi và đ nh bắt cá theo cùng một cách và cùng một nơi như chúng ta đ làm trong qu khứ T c động của biến đổi khí hậu cũng cần được xem xét cùng với các yếu tố phát triển khác ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, chẳng hạn như thay đổi phương thức canh tác và công nghệ

để thích ứng với biến đổi khí hậu

1.2.1.2 T c động của BĐKH đến sản xuất cây trồng

Kịch bản biến đổi khí hậu trong 25 năm tới đ được xây dựng ở Hoa Kỳ

Dự kiến khoảng giữa thế kỉ 21 sẽ có nhiều biến động và sẽ có t c động bất lợi chung đối với hầu hết các loại cây trồng và vật nuôi Khi nhiệt độ tăng,

các vùng sản xuất cây trồng có thể chuyển sang tuân theo phạm vi nhiệt độ

để tăng trưởng và năng suất tối ưu, dù ở bất kì đâu cây trồng cũng sẽ bị ảnh hưởng nhiều bởi nước trong đất để sinh trưởng Tổng chi phí kiểm soát cỏ dại hơn 11 tỷ đô la một năm ở Hoa Kỳ; những chi phí này dự kiến sẽ tăng lên khi nhiệt độ và nồng độ carbon dioxide tăng lên (Walthall C.L., Hatfield

J và cộng sự, 2012)

Hoa Kỳ là đất nước sản xuất 41% ngô và 38% đậu nành của thế giới Đây

là hai trong số bốn nguồn năng lượng calo lớn nhất được sản xuất và do đó rất quan trọng đối với việc cung cấp lương thực thế giới Wolfram Schlenker và Michael J Roberts trồng thí nghiệm từng ô riêng hai loại cây trồng này, và cây bông (một loại cây ưa thời tiết ấm hơn), với một bộ điều khiển nhiệt độ mỗi ngày và trong tất cả các ngày trong mùa trồng trọt Nhóm nghiên cứu thấy rằng năng suất tăng với nhiệt độ lên tới 29°C đối với ngô, 30°C đối với đậu nành và 32°C đối với bông nhưng nhiệt độ trên c c ngưỡng này rất có hại Độ dốc của

sự suy giảm trên mức tối ưu là dốc hơn đ ng kể so với độ nghiêng bên dưới nó Mối quan hệ phi tuyến và bất đối xứng tương tự được tìm thấy khi chúng ta cô lập các biến thể chuỗi thời gian hoặc mặt cắt ngang trong nhiệt độ và năng suất Điều này cho thấy sự thích nghi lịch sử hạn chế của các giống hạt giống hoặc thực hành quản lý đối với nhiệt độ ấm hơn vì mặt cắt ngang bao gồm sự thích nghi của nông dân với khí hậu ấm hơn và chuỗi thời gian thì không Giữ các vùng tăng trưởng hiện tại cố định, năng suất trung bình theo vùng được dự đo n

sẽ giảm 30% đến 46% trước khi kết thúc thế kỷ theo kịch bản nóng lên chậm nhất (B1) và giảm 63% đến 82% theo kịch bản nóng lên nhanh nhất (A1FI) theo

mô hình Hadley III (Schlenker Wolfram và Roberts Michael J., 2009)

Jerry Hatfield và cộng sự năm 2014 đ chỉ ra rằng mức CO2 cao hơn có thể ảnh hưởng đến năng suất cây trồng Kết quả trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng nồng độ CO2 tăng có thể làm tăng sự phát triển của thực vật Tuy nhiên, các yếu tố khác, chẳng hạn như thay đổi nhiệt độ, ozon, và các hạn chế

về nước và dinh dưỡng, có thể chống lại sự gia tăng tiềm năng này trong năng

suất Ví dụ, nếu nhiệt độ vượt quá mức tối ưu của cây trồng, nếu không có đủ nước và chất dinh dưỡng, tăng năng suất có thể bị giảm hoặc đảo ngược CO2tăng cao có liên quan đến việc giảm hàm lượng protein và nitơ trong cỏ linh lăng và cây đậu tương, dẫn đến giảm chất lượng Giảm chất lượng ngũ cốc và thức ăn gia súc có thể làm giảm khả năng của đồng cỏ và vùng đồng cỏ để hỗ trợ chăn thả gia súc (Hatfield J và Takle G., 2014)

Nhiệt độ cực đoan và lượng mưa lớn hơn có thể ngăn chặn cây trồng phát triển Các sự kiện cực đoan, đặc biệt là lũ lụt và hạn hán, có thể gây hại cho cây trồng và làm giảm năng suất Ví dụ, vào năm 2010 và 2012, nhiệt độ ban đêm cao ảnh hưởng đến năng suất ngô trên khắp Vành đai ngô của Hoa Kỳ và anh đào nảy chồi sớm do mùa đông ấm p đ gây thiệt hại 220 triệu đô la cho Michigan vào năm 2012 (Hatfield J và Takle G., 2014)

Xử lý hạn hán có thể trở thành một thách thức ở những khu vực có nhiệt

độ mùa hè tăng cao khiến đất trở nên khô hơn Mặc dù có thể tăng cường tưới

ở một số nơi, nhưng ở những nơi kh c, nguồn cung cấp nước bị giảm, khiến lượng nước tưới ít hơn khi cần nhiều hơn

Nhiều loại cỏ dại, sâu bệnh và nấm phát triển mạnh dưới nhiệt độ ấm hơn, khí hậu ẩm ướt hơn và nồng độ CO2 tăng Hiện tại, nông dân Hoa Kỳ chi hơn 11

tỷ đô la mỗi năm để chống lại cỏ dại, cạnh tranh với cây trồng để lấy ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng Phạm vi và sự phân bố của cỏ dại và sâu bệnh có khả năng tăng theo biến đổi khí hậu Điều này có thể gây ra vấn đề mới cho cây trồng của nông dân trước đây không được tiếp xúc với các loài này

Mặc dù CO2 tăng có thể kích thích tăng trưởng thực vật, nhưng nó cũng làm giảm giá trị dinh dưỡng của hầu hết các loại cây lương thực Mức tăng carbon dioxide trong khí quyển làm giảm nồng độ protein và khoáng chất thiết yếu ở hầu hết các loài thực vật, bao gồm lúa mì, đậu nành và gạo T c động trực tiếp này của việc tăng CO2 lên giá trị dinh dưỡng của cây trồng thể hiện mối đe dọa tiềm tàng đối với sức khỏe con người Sức khỏe của con người cũng bị đe dọa bởi việc

sử dụng thuốc trừ sâu tăng do p lực dịch hại tăng và giảm hiệu quả của thuốc trừ sâu (Lewis Ziska, Crimmins Allison, 2014)

Những thay đổi về cường độ và thời gian có nắng, thiếu nước, gia tăng lượng khí CO2 (dự kiến tăng từ 350 ppm đến 700 ppm) và nhiệt độ (dự kiến gia tăng thêm 10C) trong tương lai sẽ ảnh hưởng tới việc tạo chất khô của toàn cây và sản phẩm thu hoạch Gia tăng nhiệt độ và cường độ ánh sáng làm gia tăng quang hợp nhưng đồng thời cũng làm gia tăng hô hấp Nhóm cây C3 (lúa, đậu nành, cây ăn tr i, cây cho củ…) được hưởng lợi nhiều nhất khi tăng gấp đôi lượng CO2 và nhiệt độ, năng suất chất khô toàn cây có thể gia tăng 20-30% Tuy nhiên, những diễn biến này chỉ xảy ra khi có đủ nước tưới trong suốt mùa trồng Nhóm cây C4 (mía, bắp…), trong điều kiện CO2 hiện nay (350 ppm), ở ánh sáng mạnh và nhiệt độ cao, nhóm này có quang hợp và sử dụng nước hữu hiệu hơn nhóm C3 Ở cường độ ánh sáng cao, hô hấp ánh sáng trở nên không đ ng kể Như vậy, năng suất chất khô của thực vật nhóm C4 cao hơn C3 ở cường độ nh s ng cao Nhưng do nhiệt độ tối hảo của quang hợp ở nhóm C4 thấp hơn nhiệt độ tối hảo của hô hấp, nên khi gia tăng nhiệt độ, chất bột sẽ bị mất nhiều hơn Do vậy, năng suất các loại cây trồng cũng có sự thay đổi trước những diễn biến bất thường của biến đổi khí hậu

Nghiên cứu của Ganesh C Bora và cộng sự (2014) đ đ nh gi t c động của sự thay đổi trong các yếu tố khí hậu khác nhau giữ cho các yếu tố khác không đổi đối với sản xuất lúa mì mùa xuân ở Bắc Dakota từ năm 2007 đến năm

2011 Năng suất lúa mì mùa xuân chủ yếu phụ thuộc vào sự thay đổi khí hậu trong giai đoạn tăng trưởng từ th ng 4 đến tháng 9 Nhiệt độ không khí tối đa trung bình kh c nhau đ ng kể từ th ng 4 đến tháng 9, nhiệt độ không khí tối thiểu

và tối đa trung bình cao trong thời gian trồng tăng năng suất; nhiệt độ đất trung bình thấp, lượng mưa qu mức trong th ng 4 gây ra năng suất lúa mì thấp vào mùa xuân Sự biến đổi khí hậu không được thừa nhận sẽ dẫn đến giảm sản lượng Vì vậy, việc áp dụng các thực hành nông nghiệp bền vững giúp nông

dân phát triển các thực hành khác nhau cho trang trại của họ (Bora C Ganesh, Bali Sukhwinder và cộng sự, 2014)

FAO ước tính rằng nông nghiệp sản xuất (trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản

và nuôi trồng thủy sản) sẽ phải tăng theo khoảng 60% vào năm 2050 để nuôi sống dân số toàn cầu Song song, khí hậu thay đổi dự kiến sẽ làm giảm sản lượng của mặt hàng chủ lực Không cần gấp và phối hợp hành động để giải quyết khí hậu thay đổi, ước tính cho thấy rằng vào năm 2100 năng suất ngô có thể giảm 20 - 45%, năng suất lúa mì giảm 5 - 50%, năng suất lúa tăng 20- 30%; và năng suất đậu tương 30-60% (FAO, 2016)

Nhiệt độ cực cao và lượng mưa tăng lên có thể ngăn chặn các loại cây trồng phát triển Thời tiết cực đoan, đặc biệt là lũ lụt và hạn hán có thể gây hại cho cây trồng, giảm sản lượng Ví dụ, trong năm 2008, trận lụt bất thường của sông Mississippi giai đoạn thu hoạch của nhiều loại cây trồng, gây thiệt hại ước tính khoảng 8 tỷ USD cho nông dân (Nick Carey, 2008)

Như vậy, ảnh hưởng của BĐKH đến ngành nông nghiệp nói chung và sản xuất cây trồng nói riêng là vô cùng lớn BĐKH làm giảm diện tích c nh đồng, làm giảm năng suất và chất lượng, có thể làm tiệt chủng một số loài cây trồng bản địa, lũ lụt hạn hán, sâu bệnh hại và cỏ dại làm làm mất mát mùa màng

1.2.2 Ở Việt Nam

1.2.2.1 Thực trạng BĐKH v hệ quả

Việt Nam được đ nh gi là một trong những nước chịu t c động mạnh mẽ của BĐKH Hậu quả t c động của BĐKH đối với kinh tế - xã hội và môi trường chưa thể lường hết được, song chắc chắn BĐKH là nguy cơ hiện hữu đối với mục tiêu xóa đói giảm nghèo và là nguy cơ tiềm tàng đối với sự phát triển bền vững và việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ Ứng phó với biến đổi khí hậu, vì thế, phải được tiến hành trên nguyên tắc phát triển bền vững, tổng hợp, ngành/liên ngành, vùng/liên vùng Những t c động tiêu cực của biến đổi khí hậu làm cho cuộc sống của nông dân gặp nhiều khó khăn hơn, do vậy,

giảm nhẹ t c động và thích ứng với biến đổi khí hậu là nhiệm vụ quan trọng hướng tới phát triển bền vững (Bạch Quang Dũng, Phạm Thị Quỳnh, 2017) Theo đ nh gi của Ngân hàng Thế giới (World Bank), Việt Nam là một trong những quốc gia chịu t c động nhiều nhất do biến đổi khí hậu (BĐKH) (The World Bank, 2010) Trong khoảng 50 năm vừa qua, khí hậu tại Việt Nam

đ diễn biến theo chiều hướng cực đoan và vô cùng phức tạp, nhiệt độ trung bình năm đ tăng khoảng 0,5 - 0,7˚C, mực nước biển dâng lên khoảng 20cm, lượng mưa tăng mạnh vào mùa lũ và giảm mạnh vào mùa kiệt, cường độ mưa tăng cao bất thường trong thời đoạn ngắn Cùng với đó, c c hiện tượng tự nhiên như b o, lũ lụt và hạn hán xảy ra thường xuyên hơn với mức độ nghiêm trọng hơn (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012)

Trong một công bố của Tổ chức DARA International về tính dễ bị tổn thương với BĐKH, Việt Nam được xếp ở mức b o động đỏ, là nước đứng đầu danh sách về mức thiệt hại thủy sản do BĐKH Giai đoạn 2012 - 2015, diện tích đất nuôi trồng thủy sản rất dễ bị tổn thương là 104 930 ha; cũng trong giai đoạn này diện tích đất nuôi trồng thủy sản dễ bị tổn thương là 437 830 ha Đến năm 2020, diện tích đất nuôi trồng thủy sản rất dễ bị tổn thương là 96 621 ha; cũng trong giai đoạn này, diện tích đất nuôi trồng thủy sản dễ bị tổn thương là 416.296 ha

Dasgupta Partha và c c cộng sự (2007) trong một nghiên cứu chính s ch của Ngân hàng Thế giới đ xếp Việt Nam vào 1 trong 5 nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất bởi mực nước biển dâng B o c o dự b o rằng: Mực nước biển tăng lên 1m sẽ ảnh hưởng đến khoảng 5% diện tích đất của Việt Nam và 11% dân số cả nước, t c động đến 7% diện tích đất nông nghiệp và giảm GDP đến 1% Nếu mực nước biển tăng 3m sẽ ảnh hưởng tới 12% diện tích đất và 25% dân số, t c động đến 17% diện tích đất nông nghiệp và giảm 24% GDP Trong đó, ĐBSH và ĐBSCL chịu ảnh hưởng mạnh nhất Rủi ro ở ĐBSCL, bao gồm cả hạn h n và lũ lụt, sẽ gia tăng với c c trận mưa có cường độ cao và c c ngày hạn kéo dài (Partha Dasgupta, 2007)

Theo kết quả nghiên cứu của Viện Môi trường nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Ph t triển nông thôn), BÐKH làm giảm năng suất một số loại cây trồng chủ lực Cụ thể, năng suất lúa vụ xuân sẽ giảm 0,41 tấn/ha vào năm 2030

và 0,72 tấn vào năm 2050 Năng suất cây ngô có nguy cơ giảm 0,44 tấn/ha vào năm 2030 và 0,78 tấn vào năm 2050… Dự b o đến năm 2100, khu vực ĐBSCL có nguy cơ bị ngập 89 473 ha, tương ứng khu vực này sẽ mất khoảng 7,6 triệu tấn lúa/năm nếu nước biển dâng 100 cm Khi đó, Việt Nam có nguy

cơ thiếu lương thực trầm trọng, gia tăng tỷ lệ đói nghèo, (Viện Môi trường nông nghiệp, 2015)

- Biểu hiện biến đổi khí hậu ở Việt Nam

Theo đ nh gi của Bộ TN&MT (2009), trong 50 năm qua (1958 - 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng từ 0,5°C đến 0,7°C Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở c c vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh hơn ở c c vùng khí hậu phía Nam Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỉ gần đây (1961-2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931-1960) (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012)

Những năm gần đây, b o có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn, quỹ đạo

b o có xu thế dịch chuyển dần về phía nam và mùa b o kết thúc muộn hơn, nhiều cơn b o có đường đi dị thường hơn

Phạm Thị Thúy Hạnh và Furukawa (2007) dựa vào những ghi nhận ở trạm

đo thuỷ triều ở Việt Nam để kết luận về những bằng chứng của sự dâng lên của mực nước biển: trung bình mỗi năm mực nước biển ở Việt Nam đ tăng trong khoảng 1,75 - 2,56 mm/năm (Hanh P và Furukawa Mashahide, 2007)

Trong hơn 30 năm qua, do ảnh hưởng của BĐKH, tần suất và cường độ thiên tai ngày càng gia tăng, gây ra nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, c c

cơ sở hạ tầng về kinh tế, văn ho , x hội, t c động xấu đến môi trường Đặc biệt là c c loại thiên tai như: b o, lũ, lũ quét, sạt lở đất, úng ngập, hạn h n, xâm

nhập mặn và c c thiên tai kh c đ làm thiệt hại đ ng kể về người và tài sản, gi trị thiệt hại về tài sản ước tính chiếm khoảng 1-1,5% GDP/năm (Bộ Nông nghiệp và Ph t triển nông thôn - UNDP, 2012)

- Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam

Kịch bản BĐKH tại Việt Nam được xây dựng dựa trên cơ sở c c kịch bản

ph t thải khí nhà kính của IPCC, bao gồm kịch bản ph t thải cao (A2), kịch bản ph t thải thấp (B1) và kịch bản ph t thải trung bình (B2) Sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa được tính to n 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 s nh là 1980 - 1999

+ Nhiệt độ:

Theo kịch bản thấp, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ 1,6 đến lớn hơn 2,2°C trên phần lớn diện tích phía Bắc (từ Thừa Thiên Huế trở ra) Mức tăng nhiệt độ đến 1,6°C ở đại bộ phận diện tích phía Nam từ Đà Nẵng

trở vào (Hình 1.1)

Theo kịch bản ph t 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°C đến trên 1,6°C Khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có nhiệt độ tăng cao hơn, từ 1,6°C đến trên 1,8°C Một phần diện tích Tây Nguyên và Tây Nam Bộ có mức tăng thấp hơn,

từ 1,0°C đến 1,2°C Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ tăng từ 1,9°C đến 3,4°C ở hầu khắp diện tích cả nước, nơi có mức tăng cao nhất là khu vực từ Hà Tĩnh

đến Quảng Trị với c c gi trị trên 3,7°C (Hình 1.2)

Theo kịch bản ph t thải cao, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm

có mức tăng chủ yếu từ 2,5°C đến hơn 3,7°C trên hầu hết diện tích nước ta Nơi có mức tăng thấp nhất là ở một phần diện tích thuộc Nam Tây Nguyên và

Tây Nam Bộ, từ trên 1,0°C đến 1,6°C (Hình 1.3)

Hình 1.1 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (°C) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải thấp

Hình 1.2 Mức tăng nhiệt độ trung

+ Lượng mưa

Theo kịch bản ph t thải thấp, lượng mưa tăng đến 5% vào giữa thế kỷ 21,

và trên 6% vào cuối thế kỷ 21 Mức tăng thấp nhất là ở Tây Nguyên, vào

khoảng dưới 2% vào giữa và cuối thế kỷ 21 (Hình 1.4)

Hình 1.4 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a)

và cuối thế kỷ 21 (b) theo kịch bản phát thải thấp

Theo kịch bản ph t thải trung bình, mức tăng phổ biến của lượng mưa năm trên l nh 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 c c khu vực kh c trên cả nước, với mức tăng khoảng dưới 1% vào giữa thế kỷ và từ

dưới 1% đến gần 3% vào cuối thế kỷ 21 (Hình 1.5)

Theo kịch bản ph t 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 1.6)

Hình 1.5 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21

(b) theo kịch bản phát thải trung bình

Hình 1.6 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21

(b) theo kịch bản phát thải cao

1.2.2.2 T c động của BĐKH đến sản xuất cây trồng

Ở Việt Nam, nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, chiếm khoảng 52,6% lực lượng lao động và 22% tổng sản phẩm trong nước (GDP) năm 2010 Hoạt động sản xuất của ngành phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên, như: đất đai, nước, khí hậu và thủy văn, nhiệt độ, độ

ẩm Biến đổi khí hậu trong thời gian qua đ t c động xấu đến ngành nông nghiệp Việt Nam

T c động của BĐKH đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xo đói giảm nghèo, cho việc thực hiện c c mục tiêu thiên niên kỷ và sự ph t triển bền vững của đất nước C c lĩnh vực, ngành, địa phương dễ bị tổn thương và chịu t c động mạnh mẽ nhất của BĐKH là: tài

nguyên nước, nông nghiệp và an ninh lương thực, sức khỏe; c c vùng đồng bằng và dải ven biển

BĐKH đ t c động đến tất cả c c chuyên ngành của ngành nông nghiệp Việt Nam Trong lĩnh vực nông nghiệp, thiệt hại do thiên tai gây ra rất đ ng kể Thiên tai làm gia tăng sự phân hóa mức sống dân cư, làm cản trở và làm chậm

qu trình xóa đói, giảm nghèo, đặc biệt ở những vùng thường xuyên phải đối mặt với thiên tai Những nghiên cứu về t c động của BĐKH ở ngành nông nghiệp Việt Nam phần lớn mới được đề cập trong thời gian gần đây

Trong lĩnh vực nông nghiệp, thiệt hại do thiên tai gây ra rất đ ng kể Thiên tai làm gia tăng sự phân hóa mức sống dân cư, làm cản trở và làm chậm

qu trình xóa đói, giảm nghèo, đặc biệt ở những vùng thường xuyên phải đối mặt với thiên tai Trung bình hàng năm có hàng triệu lượt người cần cứu trợ do

bị thiên tai và nhiều người lại rơi vào tình trạng t i nghèo

Bảng 1 1 cho thấy, đến năm 2010 nếu nước biển dâng 1m, vựa lúa ĐBSCL và TP Hồ Chí Minh có nguy cơ mất đi 7,6 triệu tấn lúa/năm, tương đương với 40,52% tổng sản lượng lúa của cả vùng Như vậy, nếu kịch bản của

Bộ TN&MT về BĐKH và nước biển dâng diễn ra theo đúng như dự đo n, Việt Nam sẽ có nguy cơ đối mặt với việc thiếu lương thực trầm trọng, vì mất đi khoảng 21,39% sản lượng lúa (Phan Sỹ Mẫn và Hà Huy Ngọc, 2013)

Bảng 1.1 Thiệt hại do thiên tai gây ra đối với ngành nông nghiệp

Lúa bị hư hại (ha) 46.490 504.095 173.830 237.799 157.696 Hoa màu bị hại (ha) 43.698 160.780 215.059 173.662 Trâu, bò chết (con) 8.465 1.629 2.931 48.938 4.567 Lợn chết (con) 27.732 6.705 246.553 98.620 32.555 Gia cầm chết (con) 219.456 131.747 2.868.985 1.249.087 676.782 Diện tích hồ nuôi tôm, c vỡ (ha) 5.828 55.691 17.765 9.424 28.481

(Nguồn: Ban chỉ đạo phòng chống lụt bão Trung ương, 2010)