Đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón và khả năng phát thải khí nhà kính trong sản xuất ngô và đề xuất giải pháp canh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu

Ngô Văn Giới người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, đóng góp quan trọng cho sự thành công của luận văn; Luận văn là một phần nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ sốphát

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHUẤT ANH TUẤN

KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT NGÔ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CANH TÁC BỀN VỮNG, CÁC BON THẤP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI XÃ MINH SƠN, HUYỆN NGỌC LẶC, TỈNH THANH HÓA

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên, năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHUẤT ANH TUẤN

KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT NGÔ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CANH TÁC BỀN VỮNG, CÁC BON THẤP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI XÃ MINH SƠN, HUYỆN NGỌC LẶC, TỈNH THANH HÓA

Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi trường

Mã số: 885 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngô Văn Giới

Chữ ký GVHD

Thái Nguyên, năm 2020

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện,

dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Ngô Văn Giới Các số liệu, kết quả

trong luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng Kết quả nghiên cứu củaluận văn chưa từng được công bố trong bất kỳ một nghiên cứu nào khác

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện nghiên cứu đã được cám ơn và cácthông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày tháng… năm 2020

Tác giả

Khuất Anh Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài này, tác giả xin cảm ơn sựquan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học – Đại học TháiNguyên, Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên và Môi trường cùng các thầy cô đãdạy và hướng dẫn tôi hoàn thành nội dung học tập và làm Luận văn;

Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới PGS.TS Ngô Văn Giới người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, đóng góp quan

trọng cho sự thành công của luận văn;

Luận văn là một phần nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ sốphát thải khí nhà kính quốc gia cho cây lúa và các loại cây trồng cạn chủ yếuphục vụ kiểm kê khí nhà kính và xây dựng các giải pháp giảm nhẹ phát thải khínhà kính của ngành Nông nghiệp”, Mã số: BĐKH.21/16-20 do PGS.TS MaiVăn Trịnh là chủ nhiệm đề tài Tác giả xin chân thành cảm ơn nhóm đề tài cùngBan quản lý chương trình Chương trình ‘Khoa học và công nghệ ứng phó vớibiến đổi khí hậu, quản lý Tài nguyên và môi trường giai đoạn 2016-2020” đã tạođiều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn này;

Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thànhtới gia đình, cơ quan công tác và anh, chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện để tác giảhoàn thành bản luận văn này

Tác giả

Khuất Anh Tuấn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Đóng góp của đề tài 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan về phát thải KNK trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam 3

1.1.1 Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp trên thế giới 3

1.1.2 Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp tại Việt Nam 6

1.1.3 Kiểm kê phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp 9

1.2 Tổng quan về sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp 19

1.3 Phân bón và phát thải khí nhà kính 22

1.3.1 Phân hữu cơ và phát thải khí CH 4 22

1.3.2 Phân bón hóa học và sự phát thải khí N2O 23

1.3.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí N2O từ việc bón phân 25

1.4 Hiện trạng canh tác ngô tại Việt Nam 26

1.5 Công nghệ các bon thấp 28

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 30

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 30

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 30

2.1.3 Nội dung nghiên cứu 30

2.2 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 31

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

2.2.1 Phương pháp luận nghiên cứu 31

2.2.2 Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu 32

2.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 33

2.2.4 Phương pháp lấy mẫu 35

2.2.5 Phương pháp phân tích và tính toán 37

2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu và so sánh kết quả 38

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 39

3.1.1 Đặc điểm vị trí địa lý 39

3.1.2 Địa chất 40

3.1.3 Địa hình 41

3.1.4 Tài nguyên thiên nhiên 43

3.1.5 Thực trạng phát triển nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu 49

3.2 Hiện trạng sử dụng phân bón và năng suất ngô tại khu vực nghiên cứu 51

3.3 Kết quả đo phát thải khí nhà kính N2O từ quá trình canh tác ngô 53

3.3.1 Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại Nghệ An 53

3.3.2 Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại Thanh Hóa 58

3.4 Một số giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính 60

3.4.1 Giải pháp quản lý 60

3.4.2 Giải pháp kỹ thuật 61

KẾT LUẬN 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

IPCC Uỷ ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Dự tính phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp (1000 tấn CO2tđ)8

Bảng 1.2 Phát thải KNK năm 2013 trong lĩnh vực nông nghiệp 9

Bảng 1.3 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh tác lúa tại Ấn Độ 11

Bảng 1.4 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh tác lúa tại Ấn Độ 11

Bảng 1.5 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh tác lúa tại Phillipines 11

Bảng 1.6 Hệ số phát thải của lúa đã áp dụng trong kiểm kê KNK tại Việt Nam .18

Bảng 1.7 Năng suất, diện tích và sản lượng ngô theo các vùng sinh thái 28

Bảng 2.1 Thông tin, địa điểm, quy mô các thí nghiệm 33

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích 37

Bảng 3.1 Các nhóm đất chính của tỉnh Thanh Hóa 43

Bảng 3.2 Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô tại Thanh Hóa 54

Bảng 3.3 Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô tại Nghệ An 56

Bảng 3.4 Tổng lượng phát thải N2O và CO2-e tính theo kg/ha/vụ 59

Bảng 3.5 Đề xuất hệ số phát thải N_N2O từ quá trình canh tác ngô 60

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 và N2O từ hoạt động nông nghiệp 4

(năm 2020 so với 1990) [US-EPA, 2006] 4

Hình 1.2 Mức thải N2O từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (1000-2000)[31] 6

Hình 1.3 Xu thế phát thải/hấp thụ KNK trong các kỳ kiểm kê [MONRE, 2017] 7

Hình 1.4 Bản đồ hiện trạng diện tích canh tác ngô phân theo địa phương năm 2017 28

Hình 1.5 Tỷ lệ diện tích canh tác ngô theo vùng sinh thái 28

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí hộp đo khí cây ngô 34

Hình 2.2 Bản vẽ thiết kế hộp đo phát thải cho cây trồng cạn và chân hộp 35

Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa 39

Hình 3.3 Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Nghệ An 57

Hình 3.4 Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Thanh Hóa 58

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu

Ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đang là vấn đề lớn được toàn thếgiới quan tâm đặc biệt Hiện tại nồng độ khí nhà kính (CO2, CH4 và N2O vàHalocarbons) đã tăng lên kể từ trước cách mạng công nghiệp do hoạt động củacon người Nồng độ CO2 trong khí quyển tăng từ 280 ppm vào năm 1750 lên

379 ppm năm 2005, và nồng độ N2O tăng từ 270 ppb đến 319 ppb trong cùngthời gian, còn khí CH4 trong năm 2005 rất nhiều, vào khoảng 1774 ppb, tănghơn gấp đôi nồng độ của nó ở thời kỳ tiền công nghiệp là 750 ppb (Solomon etal., 2007) Các chất khí này hấp thụ ánh sáng trong vùng hồng ngoại và do đó,giữ các bức xạ nhiệt, dẫn đến tình trạng hâm nóng không khí toàn cầu Hiện nay,40% diện tích đất của hành tinh này được sử dụng cho canh tác nông nghiệp vàđồng cỏ (Foley et al., 2005) Hệ thống cây trồng quan trọng nhất trên phạm vitoàn cầu, nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực và thực phẩm trong tương lai, là câylương thực như lúa, lúa mì và ngô Lúa và ngô mỗi loại được trồng trên hơn 155triệu ha (FAOSTAT, 2009) Một trong nguyên nhân làm ra tăng khí nhà kính là

sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp trong đó có cây ngô

Trong hơn 30 năm qua, nông nghiệp tăng trưởng mạnh mẽ đã làm thayđổi tình trạng kinh tế xã hội của Việt Nam: cải thiện tình hình an ninh lươngthực, giảm đói nghèo, đẩy mạnh xuất khẩu nông nghiệp và tạo sinh kế cho gầnmột nửa lực lượng lao động cả nước Năng suất một số cây trồng như lúa, ngô,

cà phê, cao su, điều, chè và hạt tiêu của Việt Nam cao hơn nhiều so với các nướcláng giềng trong khu vực Đông Nam Á Tuy nhiên, tăng trưởng sản xuất nôngnghiệp cũng tạo ra những tác động đáng kể đến môi trường Việc lạm dụng phânbón hóa học, thuốc trừ sâu và nước tưới nhằm gia tăng năng suất đã khiến nôngnghiệp trở thành nguồn phát thải khí nhà kính (KNK) lớn thứ hai sau ngànhnăng lượng Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như lũ lụt, các đợtlạnh tăng cường ở miền Bắc và Bắc Trung Bộ, xâm nhập mặn ở đồng bằng sôngCửu Long và hạn hán ở Tây Nguyên cho thấy biểu hiện của biến đổi khí hậungày càng rõ rệt hơn ở Việt Nam Chuyển đổi thực hành sản xuất nông nghiệp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

truyền thống sang hướng thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH) và bền vữngvới môi trường sẽ giúp ngành nông nghiệp khắc phục được những thách thứcliên quan đến biến đổi khí hậu Do sự đa dạng về địa hình, thổ nhưỡng và đặcđiểm khí hậu, ảnh hưởng của BĐKH cũng thay đổi theo từng hệ thống sản xuất

và vùng sinh thái nông nghiệp Dưới tác động của BĐKH, mức xuất khẩu ròngcủa các sản phẩm gạo, cà phê và sắn được dự báo sẽ giảm đi do năng suất cáccây trồng này có xu hướng giảm mạnh hơn so với trường hợp không có tác độngcủa BĐKH Để duy trì sản xuất nông nghiệp trong bối cảnh rủi ro khí hậu ngàycàng gia tăng, nhiều thực hành nông nghiệp đã được xác định là có khả năngthích ứng tốt với BĐKH Tuy nhiên, mức độ áp dụng các công nghệ nhìn chungvẫn ở mức thấp hoặc trung bình

Thanh Hóa là tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, hiện tại nông nghiệp vẫn

là thành phần kinh tế chiếm tỷ trong lớn nhất trong vùng, trong đó ngô vẫn làmột trong các cây lương thực chủ đạo

Mặt khác hiện tại đã và đang có nhiều nghiên cứu về phát thải khí nhàkính trong sản xuất nông nghiệp với các loại cây trồng khác nhau trên các loạiđất với chế độ canh tác khác nhau nhưng nghiên cứu phát thải khí nhà kính vớicây ngô còn rất hạn chế Với các lý do như vậy đề tài “Đánh giá hiện trạng sửdụng phân bón và khả năng phát thải khí nhà kính trong sản xuất ngô và đề xuấtcác mô hình canh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu tại

xã Minh Sơn, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa” được tiến hành thực hiện

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá khả năng phát thải KNK trong sản xuất ngô tại xã Minh Sơn,huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa

- Đề xuất các giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính thích ứng với biến đổi khí hậu

1.3 Đóng góp của đề tài

Đánh giá được sơ bộ hiện trạng sử dụng phân bón và khả năng phát thảiKNK trong sản xuất ngô của khu vực nghiên cứu từ đó đề xuất các giải phápcanh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về phát thải KNK trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới

và Việt Nam

1.1.1 Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp trên thế giới

Nghị định Kyoto đã xác định có 6 loại khí nhà kính (KNK) có tiềm nănggây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu (GWP) gồm khí carbon dioxide (CO2),nitrous oxide (N2O), methane (CH4), hydro fluorocarbons (HFCs), perfluorocarbon (PFCs) và sulfur hexafluoride (SF6) Trong đó, CH4 và N2O lànguồn KNK phát thải chủ yếu từ hoạt động sản xuất nông nghiệp Với hoạt độngnông nghiệp, nguồn phát thải KNK chính từ canh tác cây trồng cạn (như ngô,sắn, mía, chè, …) là khí N2O từ đất trồng Hơn 60% dân số thế giới sống ở nôngthôn và các sản phẩm nông nghiệp giúp duy trì an ninh lương thực Tuy nhiên,các hoạt động nông nghiệp cũng ảnh hưởng đến môi trường toàn cầu thông quacác tác động đến khí quyển, môi trường đất, nước và các hệ sinh thái tự nhiên.Liên quan đến sự ấm lên toàn cầu, nhiều nghiên cứu gần đây đã khẳng định rằngnông nghiệp chính là một trong những nguồn phát thải KNK chính và là bể chứacác bon

Theo IPCC, 3 loại KNK được quan tâm nhất trong nông nghiệp là CO2(45%), CH4 (44%) và N2O (11%); trong đó 57,5% phát thải từ canh tác lúa nước;21,8% phát thải từ đất; 17,2% phát thải từ chăn nuôi; 3,5% từ đốt phụ phẩm nôngnghiệp, đốt đồng cỏ… Trong trồng trọt, lượng phát thải KNK trung bình từ canhtác lúa là 20 tấn CO2tđ/ha, từ mía là 28 tấn CO2tđ/ha, từđậu tương là 17 tấn CO2tđ/

ha, từ sắn là 12 tấn CO2tđ/ha, từ lạc là 10 tấn CO2tđ/ha, từ ngô là

7 tấn CO2tđ/ha… [dẫn bởi Nguyễn Văn Bộ và nnk, 2016] Theo tính toán của

US-EPA (2006), đến năm 2020, lượng phát thải khí CH4 và N2O từ nông nghiệp sẽtăng từ 10-40% so với năm 1990, chủ yếu ở các quốc gia đang phát triển (Hình1.3)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Hình 1.1 Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 và N2O từ hoạt động nông nghiệp

(năm 2020 so với 1990) [US-EPA, 2006]

Nông nghiệp không phải là nguồn phát thải CO2 chủ yếu, nhưng lại là nguồnphát thải khí CH4 và khí N2O chính [Watson và nnk, 1995] Ước tính 30% CH4 và90% N2O trong khí quyển có nguồn gốc từ hoạt động sản xuất nông nghiệp[Bouwman, 1990] Theo một thống kê khác, nông nghiệp phát thải 84% tổng lượngphát thải N2O và 47% tổng phát thải CH4 [IPCC, 2007] FAO báo cáo rằng nôngnghiệp chịu trách nhiệm một phần ba sự nóng lên toàn cầu và sự thay đổi khí hậu.Theo ước tính của FAO, khoảng 25% CO2 trong khí quyển được tạo ra từ các hoạtđộng nông nghiệp; hầu hết khí CH4 trong khí quyển là từ các động vật nhai lại,cháy rừng, canh tác lúa nước và sự phân hủy các sản phẩm phế thải; 70% khí N2Ophát thải từ canh tác nông nghiệp truyền thống và sử dụng phân bón cầu hàng năm

và sẽ tăng lên cùng với việc sử dụng phân bón nitơ ngày càng nhiều để tăng năngsuất cây trồng, đáp ứng nhu cầu nuôi sống con người Theo số liệu của Viện nghiêncứu lúa quốc tế (IRRI), hàng năm riêng sản xuất lúa sử dụng gần 20% tổng lượngphân bón N toàn cầu do vậy phát thải lượng N2O đáng kể vào khí quyển[Wassmann và Dobermann, 2006] Smith và nnk (2007) ước tính nông nghiệp thải

ra khoảng 60% lượng N2O và khoảng 50% lượng CH4 nhân tạo Đất nông nghiệpđược biết đến là một nguồn quan trọng của phát thải N2O, đóng góp 6,1% vào sự

ấm lên toàn cầu do con người gây ra

[IPCC, 2007] Theo Denman và nnk (2007), hoạt động con người (nông nghiệp,công nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch) đóng góp 38% tổng khí thải N2O), trong

đó đất nông nghiệp được coi là nguồn phát thải N2O chính vào khí quyển, đónggóp 67% lượng khí thải do con người tạo ra Căn cứ vào dự báo nhu cầu tiêu thụphân khoáng nitơ và diện tích đất canh tác, Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA) và

Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) ước tính lượng phát thải N2O từsản xuất nông nghiệp có thể tăng tới 90% trong giai đoạn từ 1996-2026 [IFA vàFAO, 2001].trong nông nghiệp [FAO, 2001] Một nghiên cứu khác của Mosier

và nnk (1991) cho thấy khí N2O thải ra từ chăn nuôi và trồng trọt chiếm xấp xỉ70% nguồn N2O nhân tạo toàn

Trong phương pháp kiểm kê KNK, IPCC chia N2O phát thải từ nôngnghiệp thành 2 dạng phát thải trực tiếp và gián tiếp Phát thải N2O trực tiếp làphát thải có nguồn gốc từ phân bón N vô cơ và phân hữu cơ, được dự báo là sẽtăng do nhu cầu sử dụng phân bón tăng lên Phát thải N2O gián tiếp bao gồm 3phần: từ quá trình tổng hợp N từ khí quyển, chất thải/phân của vật nuôi và conngười, và N bị mất do rửa trôi, xói mòn Dạng N2O phát thải gián tiếp chiếm 1/3tổng lượng N2O phát thải từ nông nghiệp, trong đó 75% đến từ các vùng đồngbằng, nơi NO3- bị thất thoát do rửa trôi và NH4+ bị nitrat hóa chuyển thành N2O

và N2 (Zaman và nnk, 2012.)

Khoảng 45% khí thải CH4 có nguồn gốc từ các hoạt động nông nghiệp,trong khi 90% khí thải N2O bắt nguồn từ quá trình nitrat hóa và phản nitrat trongđất, một phần là do việc sử dụng phân bón vô cơ ngày càng tăng lên [Steven,1998] Theo báo cáo mới nhất của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), hoạtđộng của con người (chăn nuôi, canh tác lúa, sử dụng nhiên liệu hóa thạch, đốtphế phụ phẩm nông nghiệp, chôn lấp rác thải) tạo ra 60% tổng lượng CH4 phátthải toàn cầu Mê-tan phát thải từ hoạt động trồng lúa, phân hủy chất thải độngvật và đốt sinh khối đóng góp 8-10% tổng lượng CO2tđ và N2O từ trồng trọt (đốtnhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu sinh học và bón phân) đóng góp 3-5% tổnglượng CO2tđ Thêm vào đó, khoảng 30% lượng khí CO2 trong khí quyển tăng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

hàng năm là do sự mất cácbon trong đất liên quan đến phá rừng, làm đất canh tác và các mục đích khác [WMO, 2016].

Hình 1.2 Mức thải N 2 O từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (1000-2000)[31]

Giám sát sự phát thải KNK từ hoạt động của nông nghiệp là một chiếnlược quan trọng giúp các nhà hoạch định chính sách kiểm soát và đáp ứng cácnghĩa vụ quốc tế trong cắt giảm phát thải KNK trên quy mô toàn cầu

1.1.2 Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp tại Việt Nam

Trong giai đoạn từ 1994 đến 2013, tổng lượng phát thải KNK ở Việt Nam(bao gồm cả lĩnh vực sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp -LULUCF) tăng hơn hai lần, từ 103,8 triệu tấn CO2tđ lên 259,0 triệu tấn CO2tđ.Phát thải trong lĩnh vực năng lượng tăng nhanh nhất (gấp gần sáu lần từ 25,6triệu tấn CO2tđ lên 151,4 triệu tấn CO2tđ) do nhu cầu năng lượng tăng nhanhchóng Xu thế phát thải/hấp thụ KNK qua các kỳ kiểm kê được thể hiện tại Hình1.5 [MONRE, 2017]

Hình 1.3 Xu thế phát thải/hấp thụ KNK trong các kỳ kiểm kê [MONRE, 2017]

Theo kết quả kiểm kê KNK năm 1994, lượng KNK phát thải trong lĩnhvực nông nghiệp là 52,45 triệu tấn CO2tđ, chiếm 50,50% tổng lượng KNK phátthải của cả nước; trong lĩnh vực lâm nghiệp & thay đổi sử dụng đất là 19,38triệu tấn CO2tđ, chiếm 18,70% tổng lượng KNK phát thải của cả nước Đến năm

2005, lượng KNK phát thải trong lĩnh vực nông nghiệp là 80,58 triệu tấn CO2tđ,chiếm 49,37% tổng lượng KNK phát thải của cả nước (trong đó, phát thải từtrồng lúa chiếm 44,49%; từ đất nông nghiệp 32,22%; từ lên men tiêu hóa củađộng vật nhai lại là 11,54%, còn lại là từ quản lý phân bón, đốt phụ phẩm nôngnghiệp và đốt đồng cỏ); trong lĩnh vực lâm nghiệp, thay đổi sử dụng đất hấp thụ36,67 triệu tấn CO2tđ

Năm 2010, tổng lượng phát thải khí nhà kính ở Việt Nam là 246,8 triệutấn CO2tđ (bao gồm cả sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp -LULUCF) hoặc 266 triệu tấn CO2tđ (không bao gồm LULUCF), trong đó phátthải KNK từ ngành nông nghiệp chiếm 36,7% tổng lượng phát thải KNK quốcgia, là nguồn phát thải KNK lớn thứ 2 ở Việt Nam (87,7 triệu tấn CO2tđ), tiếpsau là ngành năng lượng với 57,2% (141,2 triệu tấn CO2tđ)

Đến năm 2013, lượng KNK phát thải trong lĩnh vực nông nghiệp là 89,7triệu tấn CO2tđ, tương đương 34,6% tổng lượng KNK phát thải quốc gia; Lĩnhvực LULUCF đã chuyển từ phát thải sang hấp thụ KNK vào năm 2010 và tiếp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

tục tăng hấp thụ lên 34,2 triệu tấn CO2tđ vào năm 2013 do thực hiện tốt các hoạtđộng trồng rừng và bảo vệ rừng trong thời gian gần đây [MONRE, 2017].

Phát thải KNK từ ngành nông nghiệp chủ yếu từ trồng lúa, đất nôngnghiệp và lên men tiêu hóa trong chăn nuôi Theo tính toán của Bộ Tài Nguyên

và Môi trường, từ năm 2010, hoạt động chăn nuôi và đất nông nghiệp sẽ cólượng KNK phát thải và tỷ lệ đóng góp tăng lên trong tổng lượng phát thải KNKcủa ngành nông nghiệp Canh tác lúa dự kiến sẽ giảm lượng KNK phát thải từ50,5% năm 2010 (44,6 triệu tấn CO2tđ) xuống còn 39,1% năm 2020 (39,4 triệutấn CO2tđ - mặc dù diện tích đất lúa vẫn tăng chậm từ 2010 đến nay) và 36,5%vào năm 2030 (39,9 triệu tấn CO2tđ) Việc đốt cháy phế phụ phẩm nông nghiệp

có thể sẽ gia tăng lượng KNK phát thải nhưng tỷ lệ đóng góp vào tổng lượngphát thải không lớn, dao động từ 2,1-2,4% (Bảng 1.3)

Bảng 1.1 Dự tính phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp (1000 tấn CO 2 tđ)

[Nguồn: MONRE, Báo cáo Việt Nam 2 năm 1 lần cho UNFCCC (BUR1), 2014]

Tổng lượng KNK phát thải trong năm 2010 từ nông nghiệp là 88,35 triệu tấn

CO2tđ, trong đó canh tác trồng lúa đóng góp 44,6 triệu tấn CO2tđ (chiếm50,49%); còn lại 10,72% tổng lượng KNK phát thải từ quá trình lên men củađộng vật nhai lại trong chăn nuôi: 9,69% từ phân chuồng, 26,95% từ đất nôngnghiệp và 2,15% từ phế phụ phẩm nông nghiệp Tổng lượng phát thải KNK từlĩnh vực nông nghiệptrong năm 2013 là 96,47 triệu tấn CO2tđ Nguồn phát thải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

50,3%) Nguồn phát thải lớn thứ hai là phát thải N2O từ đất canh tác nôngnghiệp khác với 24,04 triệu tấn CO2tđ [MONRE, 2017].

Bảng 1.2 Phát thải KNK năm 2013 trong lĩnh vực nông nghiệp

(1000 tấn CO 2 tđ)

1.1.3 Kiểm kê phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp

Từ năm 1996, uỷ ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cũngcông bố bộ tài liệu về hệ số phát thải trên trang điện tử của IPCC Tại Mỹ, việcxây dựng bộ hệ số phát thải đã được tiến hành và áp dụng rộng rãi từ rất sớm với

bộ tài liệu AP-42: “Tổng hợp về hệ số phát thải ô nhiễm không khí” Bộ tài liệuđược xuất bản từ năm 1972 này là một tài liệu chính thống về thông tin hệ sốphát thải, bao gồm hệ số phát thải và thông tin các quá trình của hơn 200 nguồn

ô nhiễm không khí Sau đó Cục bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) xuất bản thêmphụ trương và cập nhật thêm thông tin trong tập 1, nguồn điểm tĩnh và nguồn mặtvào lần xuất bản lần thứ 5 (1995) Ở Châu Âu, cũng đã đưa ra bộ tài liệu về

hệ số phát thải Hướng dẫn kiểm kê phát thải ô nhiễm không khí (phiên bản mớinhất năm 2009) của Cục bảo vệ môi trường Châu Âu (EEA) cung cấp và hướngdẫn tính toán tải lượng phát thải từ cả các nguồn tự nhiên và nhân tạo

Hiện nay việc thực hiện kiểm kê KNK của các quốc gia thường theo cáchướng dẫn của IPCC [IPCC 2000, 2006]

Ở Châu Á, việc kiểm kê KNK cũng đã được triển khai, tuy nhiên vẫn dựavào chủ yếu hướng dẫn của IPCC, chưa có hệ số phát thải của riêng của quốc giamình Lượng phát thải phụ thuộc vào từng giống lúa, thời tiết và quản lí cây

trồng như quản lý phân bón và lượng nước tưới, do đó hệ số phát thải cho mỗiquốc gia sẽ khác nhau.Vì vậy cần thiết đã xây dựng hệ số phát thải cho mỗi quốcgia nhằm tăng sự chính xác cho công tác kiểm kê khí nhà kính trong canh táclúa Viện Nghiên cứu Nông nghiệp của Ấn Độ (2013) cũng đã xuất bản hướngdẫn về phương pháp tính toán Khí Nhà Kính cho lĩnh vực nông nghiệp (bao gồmtrồng trọt, chăn nuôi và thủy sản).

Đầu những năm 1960, tác giả Koyama tiến hành nghiên cứu sự hình thành

và phát thải CH4 trong đất lúa ở Nhật Bản quy mô thí nghiệm Từ số liệu quantrắc tại Nhật Bản, Koyama đã ước tính lượng CH4 từ canh tác lúa toàn cầu phátthải vào trong khí quyển khoảng 190 triệu tấn CH4/năm Đến giữa thập kỉ 1970,Ehhalt và Schmidt (1978) ước tính lượng CH4 sản sinh từ đất trồng lúa khoảng

280 triệu tấn/năm, tương đương 50% tổng lượng CH4 toàn cầu được phát thảivào khí quyển cùng thời điểm Dựa trên số liệu quan trắc từ các cánh đồng trồng

lúa tại California (Mỹ) năm 1980, Cicerone và Shetter (1981) ước tính lượng phátthải CH4 từ canh tác lúa trên thế giới khoảng 59 triệu tấn/năm Năm 1984,từ

số liệu trong thí nghiệm ở Tây Ban Nha, Seiler đã tính toán và đưa ra giá trị phátthải CH4 từ trồng lúa dao động 35 - 59 triệu tấn/năm Dựa trên các số liệu thínghiệm tại Italia, Schutz (1989) ước tính lượng CH4 phát thải từ diện tích đất lúatrên toàn thế giới khoảng 100 ± 50 triệu tấn/năm Theo số liệu của IPCC tổnglượng khí CH4 phát thải từ hoạt động canh tác lúa toàn cầu dao động từ 20-100triệu tấn CH4/năm (trung bình 60 triệu tấn CH4/năm) tương đương 15% đến20% tổng lượng CH4 do con người tạo ra, dù diện tích đất trồng lúa này chỉchiếm 0,3% diện tích bề mặt trái đất [IPCC, 1996]

Theo báo cáo kiểm kê KNK gửi lên UNFCCC một số nước đã sử dụng hệ

số phát thải cho quốc gia theo phương pháp bậc 2, tuy nhiên các nước này khôngghi cụ thể hệ số phát thải áp dụng là bao nhiêu, chỉ đưa ra tổng lượng phát thảicho từng lĩnh vực cho quốc gia của mình

Thông qua nghiên cứu tài liệu, một số quốc gia đã đưa ra hệ số phát thải

CH4 trong canh tác lúa cho quốc gia của mình như sau:

- Hệ số phát thải của Ấn Độ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Bảng 1.3 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Ấn Độ

Bảng 1.4 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Ấn Độ

 Hệ số phát thải của Philippines

Bảng 1.5 Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Phillipines

Tưới+ vùi phế phụ phẩm sau thu hoạch 2,08 kgCH 4 /ngày/ha

Không tưới+ vùi phế phụ phẩm sau thu hoạch 0,51 kgCH 4 /ngày/ha

Tưới và không vùi phế phụ phẩm 1,3 kgCH 4 /ngày/ha

Không tưới+ không vùi phế phụ phẩm 0,35 kgCH 4 /ngày/ha

 Hệ số phát thải CH 4 trong canh tác lúa của Ý

lệ phát thải GHG tổng thể cao nhất là 1,52 t CO2-eq/ha, tiếp theo là đậu và hạt

có dầu (0,83 t CO2-eq/ha), các loại cây trồng khác (0,60 t CO2-eq/ha) và ngũ cốc

có tỷ lệ thấp nhất (0,51 t CO2-eq/ha) Ngoại trừ các cây họ đậu và hạt có dầu cốđịnh N, tất cả các loại cây trồng có tỷ lệ phát thải cao nhất do sử dụng phân bóntổng hợp trong quá trình trồng

Theo nghiên cứu của Maraseni TN và cộng sự (2010) cho 23 loại rauchính được trồng tại Úc, 65% lượng khí nhà kính phát thải từ tiêu thụ nănglượng cho hoạt động tưới tiêu và hoạt động sau thu hoạch tại ruộng, 17% phátthải từ đất do sử dụng phân bón N Bốn loại rau có diện tích canh tác lớn làkhoai tây, rau diếp, cà chua và bông cải xanh phát thải lần lượt 29,1%, 7,9%,5,9% và 7,2% tổng lượng phát thải từ hoạt động trồng rau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Theo nghiên cứu của Hanna Cordes và cs (2016), lượng khí nhà kính phátthải từ cây Việt Quất ở Chi Lê- đứng thứ 2 về sản xuất và xuất khẩu Việt Quấttrên thế giới là 0,27 đến 0,69 kg CO2-e/kg việt quất dựa vào phương pháp ISO

14040 và hướng dẫn PAS 2050 Lượng phát thải KNK từ cây việt quất có thểgiảm nếu tối ưu hóa được lượng phân bón, sử dụng các loại cây che phủ trên cácvườn Việt quất

Trồng hạnh nhân ở California- nơi cung cấp 80% lượng hạnh nhân tiêuthụ ra thị trường thế giới cũng phát thải lượng khí nhà kính khá lớn khoảng1,5kg CO2eq/1kg hạnh nhân theo nghiên cứu của Alissa Kendall và cộng sự(2015) Nghiên cứu áp dụng phương pháp đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA)

để tính toán lượng phát thải từ vườn trồng hạnh nhân Nguyên nhân phát thảichủ yếu từ viện bón phân và do tiêu thụ năng lượng qua quá trình tưới nước

Joan.J.Maina và cộng sự (2015) đã ước tính được lượng khí nhà kính phátthải từ sản phẩm cà phê tại Kenya sử dụng phần mềm tính toán phát thải đồngruộng CFT (Cool Farm Tool) Kết quả nghiên cứu chỉ ra, mức phát thải trungbình cho 1 kg cà phê là 0,05 kg CO2-eq/1kg cà phê, 0,24 kg CO2-eq/1kg cà phê

và 0,54 kg CO2-eq/1kg cà phê lần lượt cho hộ có mức sản xuất cao (năng suất

>5kg/cây), mức sản xuất trung bình (năng suất từ 3-4,9kg) và mức sản xuất thấp(năng suất <3kg/cây)

Tanomlap Rachawat và cộng sự (2015) cũng đã sử dụng công cụ đánh giáchu kỳ sống của sản phẩm LCA (Life Cycle Assessment of the product) đượccung cấp từ tổ chức quản lý khí nhà kính Thái Lan và các yếu tố phát thải đượcđưa ra từ sự kiểm kê chu kỳ cấp quốc gia và cơ sở dữ liệu của IPCC để tính toánphát thải GHG từ việc trồng cà phê Robusta Kết quả cho thấy phát thải GHGlớn nhất là từ phân bón chiếm 96%, tiếp theo là chất diệt cỏ chiếm 1 chiếm 1%.Điểm nóng của việc phát thải khí nhà kính chính là việc sử dụng phân bón hóahọc %, phân hữu cơ chiếm 2% và nhiên liệu hóa thạch đã tiêu thụ trong máynông nghiệp

Theo nghiên cứu của B.L.Ma và cộng sự (2012) đã ước tính lượng phátthải Khí nhà kính cho ngô Bón phân N làm tăng tổng lượng phát thải và dấu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

chân sinh thái trên hệ thống trồng màu Trồng ngô độc canh có lượng phát thảicao hơn hệ thống luân canh ngô với đậu tương Với lượng phân bón 100 kgN/ha, hệ luân canh ngô với cây họ đậu làm giảm 5% lượng phát thải KNK Vớilượng bón 100 kg N/ha, hệ luân canh ngô với cây họ đậu có thể giảm 42% lượngKNK so với hệ thống trồng ngô độc canh với lượng phân bón 200 kgN/ha.Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hệ luân canh ngô với mức bón 100 kgN/ha có thểgiữ nguyên năng suất, đồng thời giảm phát thải KNK so với hệ thống độc canhngô với mức bón 200kgN/ha.

Theo Neville et al (2010) thì lượng KNK N2O phát thải ra từ ruộng ngô cótương quan không tuyến tính với lượng phân bón bón vào ruộng và tác giã đãđưa ra phương trình đẻ tính toán lượng phát thải theo lượng phân bón đầu vàonhư sau:

N2O (kg N2O-N/ha/năm) = 1,47 * EXP (0,0082 * N fert) kg N/ha/năm

Trong khi đó Linquist et al (2011) thì đã làm thí nghiệm đồng ruộng và

đo lượng N2O phát thải qua hơn 60 điểm thí nghiệm đã tính toán được mức Nphát thải từ đất trồng ngô là khoảng 1,06% lượng đạm bón/ha/năm Harmanjit,

et al (2016) đã tiến hành đo phát thải N2O trên ruộng ngô và lúa mì với 2 côngthức là đối chứng và bón phân đạm ở Punjab, Ấn Độ bằng phương pháp hộp kín

và phân tích bằng phương pháp sắc kí khí Tác giả đã tính toán được lượng phátthải N2O trên ngô không bón phân là từ 11.1 đến 61.2 N2O-N g /ha/ngày, và trênruộng ngô có bón phân là từ 10.3 đến 129.2 N2O-N g/ha/ngày

Trong điều kiện Việt Nam, việc kiểm kê phát thải KNK chủ yếu được tínhtheo Tier 1 hoặc 2 với các hệ số phát thải mặc định áp dụng chung cho toànquốc, không thể hiện được sự khác nhau về địa hình, thời tiết, thổ nhưỡng, câytrồng, mức độ thâm canh… Việt Nam hiện chưa thể đầu tư các hệ thống quantrắc phát thải rộng khắp, lặp lại định kỳ ngoài hiện trường Do vậy, phương pháptiếp cận mô hình hóa đang được xem xét áp dụng để nhằm mô phỏng động thái

và tính toán mức phát thải KNK ở mức cơ sở và mức dự báo

Đối với hoạt động giảm phát thải KNK ngành nông nghiệp, Bộ Nôngnghiệp và PTNT đã duyệt đề án giảm phát thải KNK trong nông nghiệp, nông

thôn đến 2020 (Quyết định số 3119/QĐ-BNN-KHCN ngày 16/12/2011, BộNông nghiệp và PTNT, 2011a) Mục tiêu của đề án giảm phát thải KNK baogồm: (i) Thúc đẩy phát triển sản xuất nông nghiệp xanh theo hướng an toàn, ítphát thải, phát triển bền vững, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, góp phầngiảm nghèo và ứng phó có hiệu quả với BĐKH; và (ii) Đến năm 2020, giảmphát thải 20% lượng KNK trong nông nghiệp, nông thôn (tương đương với18,87 triệu tấn CO2e); đồng thời đảm bảo mục tiêu tăng trưởng ngành và giảm tỷ

lệ đói nghèo theo chiến lược phát triển ngành Nhiệm vụ giảm phát thải KNKtheo đề án của Bộ Nông nghiệp và PTNT cho 6 lĩnh vực của ngành gồm trồngtrọt, chăn nuôi, lâm nghiệp, thủy sản, thủy lợi và nông thôn

Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và số liệu tính toán chínhxác về lượng phát thải N2O từ trồng trọt ở Việt Nam Tuy nhiên, với trên 10triệu tấn phân bón các loại được sử dụng hàng năm (trên 20% sử dụng cho trồnglúa), trong đó có 2,2 triệu tấn phân urea (chưa kể lượng lớn phân đạm chứa trongphân DAP và tổng hợp NPK các loại), hiệu suất sử dụng phân bón chỉ từ 45-50% thì một phần không nhỏ nitơ bị thất thoát dưới dạng NH3 và các ôxyt nitơ(NO, N2O) Không kể thất thoát xói mòn, rửa trôi thì riêng lượng phân N bị mất

do bốc hơi cũng chiếm đến 15-20% số lượng phân N còn lại, tương đương vớihơn 500.000 tấn phân urê/năm Đây là số lượng thất thoát khá lớn, trong đó phầnđóng góp vào phát thải khí nhà kính là rất đáng kể [Nguyễn Văn Bộ và nnk,2016]

Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và số liệu tính toán chínhxác về lượng phát thải N2O từ trồng trọt ở Việt Nam Tuy nhiên, với trên 10triệu tấn phân bón các loại được sử dụng hàng năm (trên 20% sử dụng cho trồnglúa), trong đó có 2,2 triệu tấn phân urea (chưa kể lượng lớn phân đạm chứa trongphân DAP và tổng hợp NPK các loại), hiệu suất sử dụng phân bón chỉ từ 45-50% thì một phần không nhỏ nitơ bị thất thoát dưới dạng NH3 và các ôxyt nitơ(NO, N2O) Không kể thất thoát xói mòn, rửa trôi thì riêng lượng phân N bị mất

do bốc hơi cũng chiếm đến 15-20% số lượng phân N còn lại, tương đương vớihơn 500.000 tấn phân urê/năm Đây là số lượng thất thoát khá lớn, trong đó

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

phần đóng góp vào phát thải khí nhà kính là rất đáng kể [Nguyễn Văn Bộ vànnk, 2016].

Hiện nay việc áp dụng biện pháp canh tác lúa tiên tiến để sử dụng nước,phân bón hiệu quả, tiết kiệm và giảm phát thải khí nhà kính đang là giải phápmang tính chiến lược trước mắt và lâu dài Kỹ thuật tưới nước ướt khô xen kẽ(hay còn gọi là ngập khô xen kẽ, nông lộ phơi - AWD) là kỹ thuật quản lý nướctiết kiệm trong trồng lúa Kỹ thuật này sử dụng chu trình rút nước và tưới nướcxen kẽ nhau, giữ mực nước trong ruộng ở mức độ tốt nhất cho sự sinh trưởngcủa cây lúa trong suốt một vụ Kỹ thuật này đang được Cục Bảo vệ thực vật,Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và các chuyên gia trồng trọt khuyến cáonhiều nhất bởi vì giúp tiết kiệm 30-35% lượng nước sử dụng, giảm phát thải khínhà kính 46-69% và tăng năng suất bình quân 9–15% [Mai Văn Trịnh và nnk,2015] Tuy nhiên đến nay Việt Nam mới chỉ áp dụng biện pháp tưới ướt khô xen

kẽ trên 3,22% tổng diện tích gieo trồng lúa toàn quốc (7.753.200 ha) và diện tích

áp dụng nhỏ lẻ nằm rải rác chủ yếu ở các tỉnh miền Bắc và miền Trung [MaiVăn Trịnh và nnk, 2015]

Theo kết quả của Huỳnh Quang Tín và nnk (2015) về áp dụng tưới ướtkhô xen kẽ cho lúa tại Tiền Giang, nếu áp dụng triệt để đúng quy trình tưới

“ngập khô xen kẽ” kết hợp chăm sóc lúa đúng quy trình 1 Phải-5 Giảm (1P-5G),

sẽ giúp giảm 5,9 tấn CO2tđ/ha/vụ, tiết kiệm 50% lượng nước tưới và tăng năngsuất lúa 15-25%

Kết quả nghiên cứu của Trần Đăng Hòa vào nnk (2015) tại huyện Duy Xuyên,tỉnh Quảng Nam cho thấy: tưới ướt khô xen kẽ và tưới vừa đủ ẩm không ảnhhưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa, nhưng giảm phát thải KNK

so với biện pháp tưới ngập thường xuyên Lượng phát thải CH4 ở chế độ tướiướt khô xen kẽ giảm 19 - 34%; chế độ tưới nước vừa đủ ẩm giảm 15- 19% sovới tưới ngập thường xuyên Tưới nước vừa đủ ẩm tiết kiệm 31 - 35%, tưới ướtkhô xen kẽ tiết kiệm được 26-32% lượng nước tưới so với tưới ngập thườngxuyên Tuy nhiên, áp dụng chế độ tưới ướt khô xen kẽ và tưới đủ ẩm sẽ tăngphát thải N2O so với tưới ngập thường xuyên từ 25-45%

Nghiên cứu của Tô Lan Phương và nnk (2012) thực hiện tại đồng bằngsông Cửu Long cho thấy: kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh BioGro và áp dụngtưới ướt khô xen kẽ giúp giảm 50% lượng phân N, giảm được 3 lần bơm tưới,tiết kiệm 22% lượng nước tưới ở vụ hè thu, đồng thời làm tăng năng suất 170kg/ha Áp dụng tưới tiết kiệm nước ngập khô xen kẽ làm giảm lượng khí CH4sinh ra nhưng làm tăng phát thải khí N2O ở giai đoạn lúa đẻ nhánh.

Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu về phát thải KNK trong lĩnh vực trồngtrọt đã được triển khai nhằm đưa ra các giải pháp giảm thiểu biến đổi khí hậucho ngành nông nghiệp Viện Môi trường Nông nghiệp là đơn vị đầu mối trongnghiên cứu phát thải KNK Viện đã biên soạn và xuất bản sổ tay hướng dẫnphương pháp đo khí nhà kính canh tác lúa nước (bao gồm cách thiết kế thínghiệm, thiết kế dụng cụ đo, phương pháp phân tích,tính toán kết quả và xử lý

số liệu) (Tháng 11/2016).Trong những năm qua, Viện Môi trường Nông nghiệp

đã chủ trì thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến biến đổi khí hậu, phát thải KNK;định lượng tiềm năng giảm thiểu trong lĩnh vực nông nghiệp (bao gồm cả giảmphát thải khí nhà kính và cố định các bon) ở Việt Nam và xác định các vùngtiềm năng về giảm thiểu cao trong nông nghiệp và xóa đói giảm nghèo nhằmtăng hiệu quả kinh tế và giảm phát thải khí nhà kính

Hệ số phát thải

Từ trước đến nay, việc tính toán kiểm kê KNK tiểu khu của Việt Nam vẫndựa trên cơ sở là các hệ số phát thải (HSPT) mặc định do IPCC đưa ra, màkhông có các HSPT riêng theo đặc tính của từng lĩnh vực của ngành, quốc gia,

do vậy độ tin cậy của kết quả tính toán không cao Mặt khác, việc sử dụng cácHSPT mặc định của IPCC sẽ rất khó đáp ứng yêu cầu về “Báo cáo được, Đo đạcđược và Xác minh được- viết tắt là MRV” khi thực hiện dự án giảm nhẹ KNK.IPCC luôn khuyến cáo các nước xây dựng các HSPT của quốc gia mình, nhất làđối với các quốc gia có nền kinh tế chuyển đổi và khu vực trồng trọt, chăn nuôi,thủy sản được đánh giá là nguồn phát thải chính như Việt Nam Hơn nữa, thựcthi chương trình giảm nhẹ KNK tự nguyện đối với các lĩnh vực trong ngànhnông nghiệp có yêu cầu tài trợ của quốc tế cũng phải xây dựng hệ thống kiểm kê

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

KNK chính xác trên cơ sở các HSPT theo điều kiện và hoàn cảnh của quốc gia.Phối hợp trong thực hiện các báo cáo kiểm kê KNK cũng chưa thuyết phục vềđịnh lượng do hạn chế cơ sở dữ liệu cũng như quy mô sản xuất quá nhỏ và đadạng, gây khó khăn cho quan trắc và tính toán.

Hệ số phát thải là giá trị liên hệ giữa thải lượng của chất ô nhiễm vào khíquyển với hoạt động phát thải các chất đó Hệ số phát thải thường ở dạng khốilượng chất ô nhiễm trên một đơn vị khối lượng, một đơn vị thể tích hoặc mộtđơn vị thời gian thải ra chất ô nhiễm đó Sử dụng hệ số phát thải rất thuận lợi đểước tính phát thải từ nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau

Bảng 1.6 Hệ số phát thải của lúa đã áp dụng trong kiểm kê KNK tại Việt Nam

Cơ chê ngập thường Hệ số phát thải lúa ngập Nguồn số liệu

Biến đổi khí hậu và phát

triển bền vững

Nguồn: Bộ TNMT, Báo cáo kiểm kê KNK 2014, 2018

Hiện đối với cây ngô và các cây trông khác tại Việt Nam vẫn chưa cónghiên cứu nào đã đo đạc trực tiếp tính toán phát thải khí nhà kính Các số liệuhiện mới chỉ dừng lại từ các hệ số mạc định của IPCC Vì vậy việc xây dựng vàtính toán hệ số phát thải từ canh tác của cây trồng cạn là rất cần thiết trong kiểm

kê KNK trong canh tác nông nghiệp nước ta

Nhu cầu xây dựng hệ số phát thải đặc trưng cho các khí nhà kính (CH4 và

N2O) để phục vụ công tác kiểm kê KNK trong canh tác lúa nước nói riêng vàcủa ngành nông nghiệp nói chung

Theo báo cáo cập nhật 2 năm 1 lần về biến đổi khí hậu (BUR1) nhận định:

1 Hệ thống kiểm kê quốc gia KNK chưa chính thức hình thành Cơ sở

pháp lý về trách nhiệm của các Bộ, ngành và các bên liên quan trong hoạt động KNK còn chưa đầy đủ;

2 Việc thực hiện kiểm kê KNK chưa đồng bộ và còn thiếu tính kế thừa;

3 Hầu hết các hệ số phát thải được sử dụng cho kiểm kê là các hệ số mặc định của IPCC;

4 Hoạt động QA/QC còn nhiều hạn chế, chưa có quy trình, hướng dẫn cụthể ở trong nước;

5 Số liệu hoạt động cho kiểm kê KNK còn chưa đầy đủ Chưa có hệ

thống cơ sở dữ liệu đặc thù để có thể thực hiện thường xuyên kiểm kê KNK;

6 Thiếu nguồn tài chính trong nước và chuyên gia về kiểm kê KNK;

7 Phần lớn kiểm kê quốc gia KNK được thực hiện chủ yếu thông qua cácchương trình, dự án do quốc tế tài trợ; sự tham gia và trách nhiệm của các Bộ,ngành, các bên liên quan còn hạn chế

Trong các khó khăn và trở ngại này thì điểm 3 và điểm 5 là đáng lưu ý,việc tính toán kiểm kê KNK tiểu khu của Việt Nam vẫn dựa trên cơ sở là các hệ

số phát thải (HSPT) mặc định do IPCC đưa ra, mà không có các HSPT riêngtheo đặc tính của từng lĩnh vực của ngành, quốc gia, do vậy độ tin cậy của kếtquả tính toán không cao Mặt khác, việc sử dụng các HSPT mặc định của IPCC

sẽ rất khó đáp ứng yêu cầu về “Báo cáo được, Đo đạc được và Xác minh viết tắt là MRV” khi thực hiện dự án giảm nhẹ KNK Do đó nhu cầu xây dựng

được-hệ số phát thải đặc trưng cho các khí nhà kính (CH4 và N2O) để phục vụ côngtác kiểm kê KNK trong canh tác lúa nước nói riêng và của ngành nông nghiệpnói chung là rất cần thiết vì sử dụng hệ số phát thải rất thuận lợi để ước tính phátthải từ nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau

1.2 Tổng quan về sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp

a Nhu cầu phân bón:

Nhu cầu phân bón ở Việt Nam hiện nay vào khoảng trên 10 triệu tấn cácloại Trong đó, Urea khoảng 2 triệu tấn, DAP khoảng 900 000 tấn, SA 850.000tấn, Kali 950.000 tấn, phân Lân trên 1,8 triệu tấn, phân NPK khoảng 3,8 triệutấn, ngoài ra còn có nhu cầu khoảng 400 – 500.000 tấn phân bón các loại là visinh, phân bón lá

b Tình hình sản xuất trong nước:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

- Phân Urea, hiện tại năng lực trong nước đến thời điểm hiện tại là 2,340triệu tấn/năm, bao gồm Đạm Phú Mỹ 800.000 tấn, Đạm Cà Mau 800.000 tấn,

Đạm Hà Bắc 180.000 tấn, Đạm Ninh Bình 560.000 tấn Dự kiến cuối năm 2014,Đạm Hà Bắc nâng công suất từ 180.000 tấn lên 500.000 tấn/năm, cả nước sẽ có2,660 triệu tấn/năm Như vậy, về Urea đến nay, sản xuất trong nước không nhữngphục vụ đủ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp mà còn có lượng để xuất khẩu

- Phân DAP, hiện sản xuất trong nước tại nhà máy DAP Đình Vũ330.000 tấn/năm, đến hết 2015 có thêm nhà máy DAP Lào Cai công suất

330.000 tấn/năm và theo kế hoạch của Thủ tướng từ nay đến hết năm 2015 sẽ cóthêm một nhà máy DAP nữa hoặc nâng công suất hiện có của DAP Đình Vũ lênthêm 330.000 tấn/năm Như vậy sau 2015 sản xuất trong nước có thể đạt tới gần

1 triệu tấn DAP/năm, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu trong nước Hiện tại từ nay đếnhết năm 2014, chúng ta vẫn phải nhập khẩu DAP thêm từ 500.000 – 600.000tấn/năm

- Phân Lân: Hiện tại Supe Lân sản xuất trong nước có công suất 1,2 triệutấn/năm, bao gồm nhà máy Lâm Thao công suất 800.000 tấn/năm, Lào Cai200.000 tấn/năm và Long Thành 200.000 tấn/năm

- Sản xuất Lân nung chảy hiện tại vào khoảng 600.000 tấn/năm bao gồmnhà máy Văn Điển và nhà máy Ninh Bình Dự kiến tương lai sẽ có thêm khoảng 500.000 tấn/năm của 3 nhà máy mới (Lào Cai, Thanh Hóa,…)

- Như vậy sản xuất phân Lân trong nước cũng đáp ứng được về cơ bản cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong nước

- Phân NPK: Hiện cả nước có tới cả trăm đơn vị sản xuất phân bón tổnghợp NPK các loại Về thiết bị và công nghệ sản xuất cũng có nhiều dạng khácnhau, từ công nghệ cuốc xẻng đảo trộn theo phương thức thủ công bình thườngđến các nhà máy có thiết bị và công nghệ tiên tiến Về quy mô sản xuất tại cácđơn vị cũng khác nhau từ vài trăm tấn/năm tới vài trăm ngàn tấn/năm và tổngcông suất vào khoảng trtên 3,7 triệu tấn/năm Nói chung là sản xuất NPK ở ViệtNam vô cùng phong phú cả về thiết bị, công nghệ đến công suất nhà máy Chính

điều này đã dẫn tới sản phẩm NPK ở Việt Nam rất nhiều loại khác nhau cả về chất lượng, số lượng đến hình thức bao gói.

- Phân Kali: Hiện trong nước chưa sản xuất được do nước ta không có

mỏ quặng Kali, vì vậy 100% nhu cầu của nước ta phải nhập khẩu từ nước ngoài

- Phân SA: Hiện tại nước ta chưa có nhà máy nào sản xuất SA và nhu cầu của nước ta vẫn phải nhập khẩu 100% từ nước ngoài

- Phân Hữu cơ và vi sinh: Hiện tại sản xuất trong nước vào khoảng400.000 tấn/năm, tương lai nhóm phân bón này vẫn có khả năng phát triển do tácdụng của chúng với cây trồng, làm tơ xốp đất, trong khi đó nguyên liệu được tậndụng từ các loại rác và phế thải cùng than mùn sẵn có ở nước ta

c Tình hình nhập khẩu.

Phân bón là một trong những vật tư thiết yếu trong nền sản xuất nôngnghiệp hàng hóa, nó không chỉ giúp ổn định và nâng cao năng suất cây trồng màcòn tác động đến phẩm chất của nông sản, ảnh hưởng đến độ phì nhiêu đất đai.Tình hình giá cả và thị trường phân bón có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nôngnghiệp thành phố nói riêng, và cả nền kinh tế Việt Nam nói chung

Thị trường phân bón 9 tháng đầu năm 2019 biến động bởi nhu cầu phânbón vẫn ở mức thấp; nhập khẩu phân Ure ước tính tăng sau khi tạm ngưng tronghai tháng 7 và 8/2019; ngành phân bón trong nước cạnh tranh mạnh mẽ giữathương hiệu nhập khẩu phân bón và phân bón trong nước Theo số liệu từ Tổngcục Thống kê, tình hình sản xuất phân bón trong tháng 9/2019 tăng ở phân hỗnhợp NPK nhưng sụt giảm ở phân Ure Cụ thể, phân Ure ước đạt 139,4 nghìn tấn,giảm 24,52% so với tháng 8/2019 và giảm 29,77 so với tháng 9/2018 Tínhchung 9 tháng năm 2019 đạt 1,6 triệu tấn, giảm 0,2% so với cùng kỳ năm trước.Phân hỗn hợp NPK tháng 9/2019 ước đạt 255,1 nghìn tấn, tăng 1,5% so vớitháng 8/2019 và tăng 9,6% so với tháng 9/2018 Nâng lượng phân hỗn hợp NPKsản xuất 9 tháng năm 2019 lên 2,1 triệu tấn, giảm 0,5% so với cùng kỳ năm

2018 Nhu cầu tăng ở Châu Âu đẩy giá Ure tại Bắc Phi tăng nhanh chóng trongnửa đầu tháng 9/2019 Tỷ trọng nhập khẩu DAP Trung Quốc của Việt Nam đãgiảm dần từ năm 2013 đến nay, tuy nhiên vẫn chiếm trên 69% nên xu hướng giá

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

DAP Việt Nam vẫn bị chi phối bởi xu hướng giá DAP Trung Quốc Ước tínhtrong tháng 10/2019 có khoảng 105.000 tấn Kali (Isreal, Belarus, Nga, Lào)nhập khẩu về Việt Nam, tăng mạnh 75% so với tháng 9/2019 Hà Anh, Phú Mỹtăng nhập khẩu Kali từ Belarus,… trong khi giảm nhập khẩu Kali từ Nga Nhậpkhẩu phân bón tăng chuẩn bị cho vụ Đông Xuân sắp tới Nhu cầu phân bón ởmiền Bắc, miền Trung, Đông Nam Bộ & Tây Nguyên trong tháng 10/2019 vẫn

ở mức thấp Theo nhận định của các đại lý phân bón, vụ Đông Xuân năm nay tạimột số khu vực sẽ xuống giống sớm hơn năm ngoái do lũ về ít và nhằm tránh tìnhtrạng xâm ngập mặn sớm Trong tháng 10, giá DAP giao dịch tại Việt Nam dự báovẫn tiếp tục đi xuống do thị trường thế giới và Trung Quốc những tháng cuối nămđược dự báo chưa khả quan; giá có thể sẽ đảo chiều tăng kể từ đầu năm 2020.Trong tháng 10/2019, dự kiến gia tăng lượng Kali nhập khẩu về Việt Nam tuynhiên giá Kali có thể giảm khoảng 3-4% so với tháng 9/2019 [30]

1.3 Phân bón và phát thải khí nhà kính

1.3.1 Phân hữu cơ và phát thải khí CH 4

Cường độ và cách thức phát thải khí CH4 từ ruộng lúa chủ yếu được xácđịnh bởi chế độ nước và lượng hữu cơ bón vào, và ở một mức độ thấp hơn là doloại đất, thời tiết, cách quản lý làm đất, phế phụ phẩm, phân bón, và giống lúa.Tình trạng ngập úng của đất là điều kiện tiên quyết để duy trì lượng phát thải khí

CH4 Rút nước giữa vụ, thực tiễn tưới nước được áp dụng phổ biến ở các vùngcanh tác lúa chính tại Trung Quốc và Nhật Bản đã làm giảm mạnh lượng khí thải

CH4 Tương tự, môi trường trồng lúa không có nguồn cung cấp nước bảo đảm,

cụ thể là nguồn nước mưa, có tiềm năng phát thải khí thấp hơn so với các ruộng

có tưới Nguyên liệu hữu cơ bón vào kích thích sự phát thải khí CH4 khi ruộnglúa bị ngập úng Ngoài các yếu tố quản lý, phát thải CH4 cũng bị ảnh hưởng bởicác chỉ tiêu về đất đai và khí hậu

Mặc đã có nhiều thí nghiệm về sự phát thải khí CH4 từ các ruộng lúanhưng các ước tính về vấn đề này vẫn chưa chắc chắn Chiến dịch đo lường tíchcực đã xác định mối tương tác phức tạp của chế độ nước, một mặt, như là yếu tốchính tác động đến lượng khí thải và mặt khác là nhiều yếu tố khác có ảnh

hưởng Do sự đa dạng của hệ thống sản xuất lúa, mức độ tăng thêm của phát thảikhí CH4 đòi hỏi sự khác biệt về thực tiễn quản lý và các yếu tố tự nhiên Phươngpháp tiếp cận mô hình hóa đã được phát triển để mô phỏng CH4 phát thải nhưchức năng của một số lớn các thông số đầu vào, cụ thể là, phương thức quản lýcũng như đất và khí hậu Mặc dù có sự tiến bộ đáng kể trong những năm gầnđây, các mô hình có sẵn về lượng khí nhà kính phát thải từ những ruộng lúa cầnđược đánh giá bởi các phương pháp đánh giá theo vùng đặc thù trước khi họ cóthể được sử dụng cho các tính toán đáng tin cậy của lượng khí thải.

1.3.2 Phân bón hóa học và sự phát thải khí N 2 O

Theo bản tóm tắt mới nhất của IPCC (Denman et al., 2007), đất canh tácphát ra khoảng 2,8 TgN khí N2O mỗi năm, khoảng 42% lượng N2O do conngười gây ra, hoặc khoảng 16% lượng khí thải N2O toàn cầu, nhưng ở đây phátthải từ ruộng lúa nước chưa được tách riêng khỏi đất cây trồng cạn Nghiên cứuban đầu cho thấy N2O phát thải từ ruộng lúa không đáng kể (Smith et al, 1982).Tuy nhiên, nghiên cứu về sau cho rằng trồng lúa là một nguồn quan trọng khôngchỉ thải vào khí quyển khí CH4 mà còn có cả N2O (Cai et al., 1997) Bản hướngdẫn ban đầu của IPCC đã sử dụng một yếu tố mặc định phân bón gây ra sự phátthải (EF) 1,25% của lượng N thuần đầu vào (dựa trên phần không bay hơi củalượng N bón vào) và độ phát thải cơ sở cho sự phát thải trực tiếp từ đất nôngnghiệp là 1 kg N/ha/năm (IPCC, 1997) Sau đó, IPCC 2006 (2006) sửa đổi EFcho bổ sung N từ phân khoáng, chất hữu cơ được xử lý và tàn dư thực vật và Nđược khoáng hóa từ đất như là một kết quả của mất mát carbon trong đất xuống1%.Trong các hướng dẫn, ruộng lúa nước đã không được phân biệt với các thửaruộng cây trồng cạn, nhưng Bouwman et al (2002) báo cáo trên cơ sở các dữliệu được xuất bản trước năm 1999 có nghĩa là N2O phát thải từ ruộng lúa (0,7

kg N2O-N/ha/năm) thấp hơn so với từ các thửa ruộng cây trồng cạn, bao gồm cảđồng cỏ (1,1 đến 2,9 kg N2O- N/ha/năm) Yan và cộng sự (2003) báo cáo trên cơ

sở dữ liệu được xuất bản trước năm 2000, cho rằng EF cho ruộng lúa, ở mức0,25% tổng số N đầu vào, cũng thấp hơn so với các thửa ruộng cây trồng cạn, và

độ căn bản của sự phát thải 1,22 kg N2O-N/ha/năm cho ruộng lúa Akiyama et

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

al (2005) báo cáo về cơ sở dữ liệu (113 lần đo từ 17 khu vực) được công bốtrước mùa hè năm 2004, có nghĩa là phát thải N2O ± độ lệch chuẩn và có nghĩa

là hệ số phát thải do phân bón gây ra trong vụ lúa đang canh tác, tương ứng0,341 ± 0,474 kg N/ha/vụ và 0,22 ± 0,24% đối với các thửa ruộng được bónphân và ngập nước liên tục, 0,993 ± 1,075 kg N/ha/vụ và 0,37 ± 0,35% cho cácthửa ruộng được bón phân và rút nước giữa vụ, và 0,667 ± 0,885 kg N/ha/mùa

và 0,31 ± 0,31% cho tất cả các chế độ nước Cả năm ước tính phát thải nền là1,820 kg N/ha/vụ Chúng ta có thể kết luận rằng, mặc dù vẫn còn nhiều vấn đềkhông chắc chắn về lượng khí thải N2O, hệ thống thủy lợi thoát nước giữa vụ cótiềm năng là một lựa chọn hiệu quả để giảm thiểu các GWP thuần từ ruộng lúakhi tồn dư rơm rạ được trả lại cho các ruộng lúa Tuy nhiên, có một nguy cơ là

sự phát thải N2O làm giảm hiệu số phát thải của CH4 hoặc hơn thế nữa mang lạiGWP cao hơn lượng phát thải CH4 khi rơm rạ không được trả lạicho các ruộnglúa và khi phân N được bón ở mức cao

Lượng phân bón N tiêu thụ toàn cầu hàng năm đã được dự kiến sẽ vượtquá 100 triệu tấn vào 2007-2008 (Heffer và Prud'homme, 2007), trong khi vàonăm 1965, chỉ có 20 triệu tấn Trong năm 2006, khoảng 70% số đó đã được sửdụng ở các nước đang phát triển (IFA, 2009) Trong năm 2006-2007 lúa mì vàngô mỗi thứ đóng góp 17,3% nhu cầu lương thực trên thế giới, tiếp theo là lúavới 15,8% Gộp cả ba lúa mì, ngô và lúa nước, tiêu thụ 50% lượng phân bón Nđược sản xuất trên thế giới (Heffer, 2009) Tuy nhiên, chỉ có phân nửa lượngphân bón N bón vào được thu giữ lại bởi cây trồng hoặc đất canh tác (Matson etal., 1997) Lượng N còn lại có thể có nhiều hình thức, gây các hậu quả khácnhau cho hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng, trước khi nó bị khử nitrit ở giaiđoạn cuối (chuyển đổi hình thức N vô cơ sang dạng khí N2) Một trong nhữnghình thức của N bị mất vào bầu khí quyển là N2O và nó được liên kết chặt chẽvới phân đạm bón cho nông nghiệp

Hầu hết các N2O có nguồn gốc như là một sản phẩmtrung gian từ quátrình nitrat hóa và khử nitrit do tác động của vi sinh vật đất Lượng phát thải

N2O tiềm năng của đất gia tăng khi số lượng N có sẵn cho việc chuyển đổi của

vi sinh vật được tăng cường thông qua việc bón phân N, thu hoạch rau quả, kếthợp phân hữu cơ và tồn dư thực vật và sự khoáng hoá sinh khối đất và các hìnhthức khác của nguyên liệu hữu cơ trong đất Tuy nhiên, số lượng khí phát thải phụthuộc vào sự tương tác giữa các tính chất của đất, yếu tố khí hậu và các hoạt

động nông nghiệp (Granli và Bøckman, 1994) Hầu hết các nghiên cứu đã chothấy điều kiện đất đai như lượng nước chứa trong các khoang rỗng, nhiệt độ vàlượng carbon hòa tan có sẵn ảnh hưởng mạnh đến sự phát thải khí N2O Nguồnphân bón và các yếu tố quản lý cây trồng ảnh hưởng đến lượng khí thải N2O,nhưng do tương tác với các điều kiện đất đai, rất khó để kết luận chung (Snyder

et al., 2007)

Thực tế cho thấy NO3 - N có thể tích lũy trong đất khi phân N được bóntrước khi cây trồng hấp thu hoặc khi lượng N vượt quá nhu cầu của cây trồng.(Legg và Meisinger, 1982) Sự tích lũy NO3- và NH4+ này, đặc biệt là khi điềunày xảy ra với cây trồng ít hoặc không có cạnh tranh hấp thu N, có xu hướng hỗtrợ sự sản sinh N2O Do đó, biện pháp quản lý thực hành nên tránh hoặc giảmthiểu sự tích tụ của N vô cơ, chủ yếu khi không có cạnh tranh hấp thu từ câytrồng, có thể góp phần giảm lượng khí thải N2O Granli và Bøckman (1994) vàgần đây hơn Snyder et al (2007) đánh giá thực tiễn quản lý có thể giúp giảmthiểu phát thải N2O

1.3.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí N 2 O từ việc bón phân.

Rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng lượng N, thời gian bón, nguồn gốc vàcách bón sẽ ảnh hưởng tới sự phát thải N2O

Trong một số nghiên cứu thay đổi theo vị trí, các nhà nghiên cứu đã tìmthấy lượng phân N tối ưu khác nhau theo từng thửa ruộng (Cerrato và Blackmer,1991; Schmitt và Randall, 1994; Bundy và Andraski, 1995) Do đó nhu cầu phân

N trong sản xuất ngũ cốc thay đổi mạnh từ cánh đồng này đến cánh đồng khác

và từ năm này sang năm khác Điều đó có nghĩa rằng thời gian và không gianảnh hưởng đến liều lượng phân N tối ưu (Raun et al., 2009)

Bằng chứng hiện tại cho thấy lượng N bón vào không phải là nguyên nhântrực tiếp một cách nặng nề của sự phát thải khí N2O Thay vào đó, sự phát

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

thải khí N2O dường như liên quan chặt chẽ hơn đến lượng N vượt quá khả nănghấp thu của cây trồng theo thời gian (Matson et al., 1998; IFA/FAO, 2001;Snyder et al., 2007) Tuy nhiên, hình như vẫn có một số trường hợp ngoại lệ vềnhững khảo sát này Zebarth et al (2008) đã thực hành bón N ở mức đúng vớinhu cầu hoặc vượt quá nhu cầu của cây trồng, tuy nhiên, thực tiễn quản lý bónphân N bằng cách giảm lượng hoặc chia làm nhiều lần bón đã không làm giảm

sự phát thải khí N2O Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng cho thấy giảm lượngphân N và chia ra bón nhiều lần không dẫn đến giảm trực tiếp lượng khí thải

N2O trong một số điều kiện (Snyder et al., 2007.)

Sử dụng loại phân bón phóng thích chậm có thể xem là một trong nhữnggiải pháp giảm phát thải N2O Giải pháp bón phân cân đối là yếu tố hứa hẹn nhất

để lập tức giảm lượng phân N (Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM))

Mặc dù hiện nay chưa có nghiên cứu nào đo trực tiếp tác động của việcbón phân cân đối với sự phát thải khí nhà kính, nhưng các phương pháp IPCC –

đó là giảm lượng và tăng hiệu quả sử dụng phân bón N sẽ làm giảm sự phát thảikhí N2O vẫn là giải pháp chủ đạo

1.4 Hiện trạng canh tác ngô tại Việt Nam

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa, đây là cây xóa đói giảmnghèo có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của nông dân miền núi Dovậy, ngô được trồng rất nhiều tại khu vực trung du và miền núi phía Bắc, vùngTây Nguyên và các tỉnh phía bắc của vùng Bắc Trung Bộ Diện tích trồng ngôcủa khu vực trung du và miền núi phía bắc chiếm tới 44,6% tổng diện tích canhtác ngô của cả nước tuy nhiên sản lượng chỉ chiếm 27,5% do năng suất thấp.Vùng Tây Nguyên cũng có diện tích trồng ngô rất lớn và năng suất cao hơntrung bình của cả nước, chiếm 19,7% tổng diện tích trồng và 24,1% tổng sảnlượng ngô của cả nướ Các vùng sinh thái còn lại có diện tích trồng nhỏ, thấpnhất là vùng đồng bằng sông Cửu Long, chỉ chiếm 3,2% Năng suất ngô caonhất thuộc về vùng Đông Nam Bộ, đạt 64,5 tấn/ha Theo bản đồ phân bố diệntích canh tác lúa và ngô có thể thấy khu vực nào có diện tích lúa cao thì diện tíchtrồng ngô thấp và ngược lại (ngoại trừ tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa)

do những khu vực trồng ngô nhiều thì canh tác lúa kém hiệu quả Theo bản đồđất, ngô được trồng nhiều trên các loại đất xám feralit, đất xám glay và đất xámmùn trên núi.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Hình 1.4 Bản đồ hiện trạng diện tích canh tác ngô phân theo địa phương năm

2017

Hình 1.5 Tỷ lệ diện tích canh tác ngô theo vùng sinh thái

Bảng 1.7 Năng suất, diện tích và sản lượng ngô theo các vùng sinh thái

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn