ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC La Cao Cường NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH DO HOẠT ĐỘNG CANH TÁC LÚA NƯỚC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN XÃ NGHI THẠCH, HUYỆN NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT LÚA LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên, năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LA CAO CƯỜNG NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH DO HOẠT ĐỘNG CANH TÁC LÚA NƯỚC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN XÃ NGHI THẠCH, HUYỆN NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG SẢN XUẤT LÚA Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên Môi trường Mã số: 885 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Trịnh Thái Nguyên, năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hiện, hướng dẫn khoa học PGS.TS Mai Văn Trịnh Các số liệu, kết luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Kết nghiên cứu luận văn chưa công bố nghiên cứu khác Mọi giúp đỡ cho việc thực nghiên cứu cám ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2020 Tác giả La Cao Cường i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu thực đề tài này, tác giả xin cảm ơn quan tâm giúp đỡ Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên Môi trường thầy cô dạy hướng dẫn tơi hồn thành nội dung học tập làm Luận văn; Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành tới PGS.TS Mai Văn Trịnh người hướng dẫn khoa học tận tình hướng dẫn, đóng góp quan trọng cho thành công luận văn; Luận văn phần nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ số phát thải khí nhà kính quốc gia cho lúa loại trồng cạn chủ yếu phục vụ kiểm kê khí nhà kính xây dựng giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính ngành Nông nghiệp”, Mã số: BĐKH.21/16-20 PGS.TS Mai Văn Trịnh chủ nhiệm đề tài Tác giả xin chân thành cảm ơn nhóm đề tài Ban quản lý chương trình Chương trình „Khoa học cơng nghệ ứng phó với biến đổi khí hậu, quản lý Tài nguyên môi trường giai đoạn 2016-2020” tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luân văn này; Tác giả xin cảm ơn giúp đỡ cán Viện Môi trường Nông nghiệp tạo điều kiện cho tác giả có nguồn tài liệu, tư liệu cơng trình nghiên cứu liên quan suốt q trình nghiên cứu Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành tới gia đình, quan cơng tác anh, chị đồng nghiệp tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả La Cao Cường ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH SÁCH CÁC BẢNG vi DANH SÁCH CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 1.1 Lý lựa chọn đề tài nghiên cứu 1.2 Tổng quan tài liệu 1.2.1 Phát thải khí nhà kính nơng nghiệp giới Việt Nam 1.2.2 Hiện trạng nghiên cứu phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa giới Việt Nam CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU NỘI DUNG 27 VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng nghiên cứu 27 2.2 Mục tiêu nghiên cứu 27 2.3 Nội dung thực 27 2.4 Phương pháp thực 27 2.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 27 2.4.2 Phương pháp chọn điểm quan trắc KNK 28 2.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 28 2.3.4 Phương pháp lấy mẫu 31 2.3.5 Phương pháp phân tích 31 2.3.6 Phương pháp tính tốn số liệu khí phát thải 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Điều kiên tự nhiên – kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 34 3.1.1 Vị trí địa lý 34 3.1.2 Địa hình địa mạo 34 3.1.3 Khí hậu thời tiết 35 3.1.4 Diện tích dân số 36 3.2 Phát thải khí nhà kính từ q trình canh tác lúa 37 3.2.1 Phát thải CH4 từ trình canh tác lúa đất cát 37 3.2.2 Phát thải N2O từ trình canh tác lúa đất cát 38 3.2.3 Tổng phát thải khí nhà kính tính theo CO2 tương đương 38 3.2.4 Đề xuất Hệ số phát thải cho canh tác lúa 39 3.3 Thảo luận 40 3.4 Đề xuất số giải pháp thích ứng tiềm giảm thiểu với biến đổi khí hậu sản xuất lúa vùng nghiên cứu 42 3.4.1 Giải pháp quản lý nhà nước 42 3.4.2 Giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động BĐKH 43 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC 51 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AP AWD BAU BĐKH : : : : CO2tđ GIS ĐX : CO equivalent (CO tương đương) 2 : DeNitrification-DeComposition (Mơ hình sinh địa hóa) : Dissolve Organic Carbon (Các bon hữu hịa tan) : Emission Factor (Hệ số phát thải khí) : Điện ơxy hóa khử : Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc) : Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) : Đông Xuân GWP EF IAE IFA IPCC : : : : : IRRI KNK MONRE RMSE SRI SOC/OC : : : : : : DNDC DOC EF Eh FAO Active Promotion (Kịch hành động giảm thiểu chủ động) Alternate Wetting - Drying (Tưới ướt khô xen kẽ, tưới nông lộ phơi) Business as Usual (Kịch hành động thơng thường) Biến đổi khí hậu Global Warming Potential (Tiềm gây ấm tồn cầu) Emision Factor (Thơng số phát thải) Institute of Agricultural Enviroment (Viện Môi trường Nông nghiệp) International Fertilizer Asociation (Hiệp hội phân bón quốc tế) The Intergovernmental Panel on Climate Change (Ủy banliên phủ biến đổi khí hậu) International Rice Research Institute (Viện Nghiên cứu lúa quốc tế) Khí nhà kính Bộ Tài Ngun Mơi trường Root mean square error (Sai số bình phương trung bình quân phương) System of Rice Intensification (Hệ thống canh tác lúa cải tiến) Soil Organic Carbon (Các bon hữu đất) TN : Tưới ngập TTK : Tưới tiết kiệm TPCG : Thành phần giới UNFCCC : United Nations Framework Convention on Climate Change (Công ước khung Liên Hiệp Quốc biến đổi khí hậu) US EPA : United States Environmental Protection Agency (Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Phát thải KNK năm 2013 lĩnh vực nông nghiệp Bảng 1.2: Dự tính phát thải KNK lĩnh vực nơng nghiệp năm 2020 2030 (1000 CO2tđ) Bảng 1.3: Mức độ phát thải từ canh tác lúa 13 Bảng 1.4: Hệ số phát thải sử dụng để tính tốn phát thải KNK canh tác lúa Ấn Độ 14 Bảng 1.5: Hệ số phát thải sử dụng để tính tốn phát thải KNK canh tác lúa Philipin 14 Bảng 1.6: Diện tích canh tác lúa Việt Nam năm 2013 (1000 ha) 18 Bảng 1.7: Diện tích lúa ngập nước thường xuyên ngập gián đoạn năm 2013 18 Bảng 1.8: Phát thải KNK từ canh tác lúa Việt Nam năm 2013 19 Bảng 1.9: Hệ số phát thải lúa áp dụng kiểm kê KNK Việt Nam 25 Bảng 2.1: Thơng tin, địa điểm, quy mơ thí nghiệm lựa chọn quan trắc khí nhà kính cho lúa 28 Bảng 2.2: Các tiêu phương pháp phân tích 31 Bảng 3.1: Tiềm nóng lên tồn cầu từ canh tác lúa điểm quan trắc 39 Bảng 3.2: Số liệu cấu thành suất điểm quan trắc phát thải KNK 39 Bảng 3.3: Hệ số phát thải từ canh tác lúa 40 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 N2O từ hoạt động nông nghiệp (năm 2020 so với 1990) (US-EPA, 2006) Hình 1.2: Xu phát thải/hấp thụ KNK kỳ kiểm kê (MONRE, 2017) Hình 1.3: Thiết bị đo khí nhà kính cho lúa trồng cạn Ấn Độ 12 Hình 1.4: Thiết bị đo khí nhà kính cho lúa Nhật Bản 12 Hình 2.1: Thước, ống đo mực nước 29 Hình 2.2.: Bản vẽ thiết kế hộp đo phát thải cho lúa chân hộp 30 Hình 3.1: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu 34 Hình 3.4: Diễn biến phát thải khí CH4 từ canh tác lúa đất cát qua thời kỳ sinh trưởng vụ hè thu năm 2018 điểm xã Nghi Thạch, Nghi Lộc, Nghệ An 37 Hình 3.5: Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác lúa đất cát qua thời kỳ sinh trưởng vụ hè thu năm 2018 điểm xã Nghi Thạch, Nghi Lộc, Nghệ An 38 vii MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu (BĐKH) thời gian qua gây nhiều tác động tiêu cực đến nước ta Một nguyên nhân chủ yếu làm xuất gia tăng BĐKH khí nhà kính (KNK) với q trình tăng nhiệt độ tồn cầu Có nhiều ngành sản xuất tham gia vào phát thải KNK Khí nhà kính chủ yếu phát sinh từ ngành công nghiệp lượng, tiếp đến phát sinh từ sản xuất nông nghiệp Tại Việt Nam, kiểm kê KNK năm 2000 cho thấy, nơng nghiệp đóng góp 43,1% tổng phát thải KNK Các hoạt động nông nghiệp canh tác lúa, lên men cỏ gia súc nhai lại, sử dụng đất nông nghiệp, quản lý chất thải chăn nuôi, xử lý phụ phẩm nông nghiệp nguồn phát thải KNK chủ yếu Các nghiên cứu cho thấy, canh tác lúa điều kiện ngập nước tạo điều kiện môi trường khử, ô xy hóa khử (Eh) đất giảm xuống điều kiện thuận lợi cho loại vi sinh vật phân giải chất hữu đất sinh khí mê tan, phát thải vào khí Với phân đạm kể điều kiện yếm khí, phát sinh sản phẩm trình phản đạm hóa NO, N2O N2 Tuy nhiên, điều kiện xy hố q trình chuyển hố đạm mạnh phát thải N2O cao Trong canh tác lúa nước, nhiệt độ cao, lượng đạm không nhỏ bay dạng NH3, mà NH3 chuyển hố thành N2O khơng khí Ngồi ra, việc đốt loại tàn dư trồng vệ sinh đồng ruộng sinh loại khí CO2, CO lượng nhỏ CH4 phát thải trực tiếp vào khơng khí Hiện có nghiên cứu khác khả phát thải khí nhà kính hoạt động canh tác lúa nước vùng đồng lớn nước ta nhiên khu vực đồng duyên hải miền trung chưa có nhiều nghiên cứu vấn đề Do đề tài“Nghiên cứu phát thải khí nhà kính hoạt động canh tác lúa nước đất cát ven biển xã Nghi Thạch, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An đề xuất số biện pháp giảm nhẹ biến đổi khí hậu sản xuất lúa.” thực cần thiết 3.2.2 Phát thải N2O từ trình canh tác lúa đất cát Đối với canh tác lúa đất cát với cấu mùa vụ vụ lúa vụ màu đề tài tiến hành quan trắc phát thải KNK điểm tỉnh Nghệ An Tại điểm quan trắc phát thải KNK từ canh tác lúa Xứ đồng Trác Trên, xã Nghi Thạch, Nghi Lộc, Nghệ An canh tác lúa vụ hè thu Chế độ nước tưới phụ thuộc gần hoàn toàn vào nước mưa Kết phân tích tính tốn cho thấy cường độ phát thải N2O đo lần quan trắc theo giai đoạn sinh trưởng lúa dao động từ 0,14-0,28 µg/m /giờ Đỉnh phát thải rơi vào giai đoạn chín sữa đạt 0,26 µg/m /giờ giai đoạn cịn lại có cường độ phát thải ổn định từ 0,15-0,18 µg/m /giờ Tích lũy phát thải vụ hè thu đạt 0,364 kg N2O/ha Hình 3.3: Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác lúa đất cát qua thời kỳ sinh trưởng vụ hè thu năm 2018 điểm xã Nghi Thạch, Nghi Lộc, Nghệ An 3.2.3 Tổng phát thải khí nhà kính tính theo CO2 tương đương Từ kết phân tích tính tốn phát thải điểm tính tốn Tổng lượng phát thải khí nhà kính vụ tiềm nóng lên toàn cầu từ canh tác lúa cấu mùa vụ Bảng 3.1: Tiềm nóng lên tồn cầu từ canh tác lúa điểm quan trắc Cường độ Phát thải Phát thải Phát thải phát thải CH4 (kg N2O (kg KNK (kg Điểm Mùa vụ (CO2tđ/kg CH4/ha/vụ) N2O/ha/vụ) CO2tđ/ha/vụ) thóc) a a a a lúa màu Hè thu 125.37 0.364 3239.32 0.45 – đất cát Nghệ An LSD (0,05) 6.425 0.006 15.23 0.03 Bảng 3.2: Số liệu cấu thành suất điểm quan trắc phát thải KNK Năng Khối Năng suất lượng suất lý Số Mùa %hạt Số thực Điểm bông/m hạt/bông chắc/bông 1000 thuyết vụ thu hạt (g) (tấn/ha) (tấn/ha) a a a b b a lúa Hè thu 568,06 246,32 86,79 26,40 6,65 6,65 màu – đất cát Nghệ An LSD 0,05 45,3 36,1 2,21 0,31 0,13 0,15 Theo bảng thấy lượng phát thải khí nhà kính vụ tiềm nóng lên tồn cầu từ canh tác lúa cấu mùa vụ Đối với a a CH4 125.37 kg/ha/vụ N2O 0.364 kg/ha/vụ từ thông số tính lượng phát thải khí nhà kính tính theo CO2tđ 3239.32akg/ha/vụ 3.2.4 Đề xuất Hệ số phát thải cho canh tác lúa Theo IPCC, hệ số phát thải bậc đặc trưng cho quốc gia cần phản ánh ảnh hưởng điều kiện vùng/địa phương khác quốc gia (ví dụ: đặc điểm đất đai, khí hậu, chế độ canh tác vùng đó…) đến phát thải khí nhà kính Do vậy, dựa kết đo đạc, tính tốn phát thải khí nhà kính vùng sinh thái theo điều kiện đất đai, khí hậu, mùa vụ, chế độ canh tác đặc trưng, nhóm nghiên cứu đề xuất hệ số phát thải cho lúa sau Vùng Bắc trung Bảng 3.3: Hệ số phát thải từ canh tác lúa Hệ số phát Hệ số phát Cơ cấu Loại đất Mùa vụ thải CH4 (kg thải N2O (mg trồng CH4/ha/ngày) N2O/ha/ngày) vụ 1,10-1,23 3,32-3,45 Cát Vụ mùa lúa/năm (1,17 ) (3,39) Hệ số phát thải CH4 đề xuất canh tác lúa loại đất cát vùng Bắc trung giao động từ 1,10-1,23 kg/Ha/ngày lấy trung bình 1,17 kg/Ha/ngày N2O giao động từ 3,32-3,45 kg/Ha/ngày Căn vào hệ số phát thải sử dụng vào cơng tác kiểm kê phát thải khí nhà kính cho hoạt động canh tác lúa đất cát 3.3 Thảo luận Khí CH4 tạo từ hoạt động nhóm vi sinh vật sinh mê tan đất Đây nhóm vi sinh vật kị khí bắt buộc (chỉ hoạt động điều kiện khơng có xy) (Nishiwaki et al., 2015; Hou et al., 2000) Lớp nước mặt ruộng lớp màng ngăn cản xâm nhập ô xy từ vào đất tạo mơi trường cho nhóm vi sinh vật hoạt động phát triển (Serranosilva et al., 2014) Do vậy, chế độ nước ruộng ảnh hưởng rõ rệt đến phát thải CH4 Ruộng ngập thường xuyên, mực nước ruộng cao, thời gian ngập kéo dài phát thải CH4 cao so với ruộng ngập, mực nước ruộng thấp ruộng có thực rút nước vụ ruộng khơng thể trì mơi trường kị khí nghiêm ngặt cho vi sinh vật sinh mê tan hoạt động Tại điểm quan trắc, việc đo đếm tiến hành ruộng lúa canh tác vụ hè thu Kết phân tích tính tốn cho thấy cường độ phát thải CH4 đo lần quan trắc theo giai đoạn sinh trưởng lúa dao động từ 3,924-6,469mgCH4/m /giờ Ở giai đoạn trổ thụ phấn có cường độ phát thải cao đáng kể so với giai đoạn đẻ nhánh giai đoạn gần thu hoạch Tích lũy phát thải CH4 vụ hè thu đạt 115,369 kg CH4/ha Có thể thấy với mức phát thải thấp đáng kể so với điểm canh tác loại đất khác nghiên cứu Thấp 1,6 lần so với phát thải từ canh tác lúa đất xám đất phèn, 1,7 lần đất phù sa 2,3 lần đất mặn Đây sở kiểm kê phát thải KNK từ canh tác lúa nước ta Việc phát thải CH4 vụ mùa liên quan trực tiếp tới khác biệt lượng mưa nhiệt độ So với Vụ mùa miền bắc nghiên cứu vào mùa mưa, nguồn nước tưới dồi việc tháo nước cho ruộng đơi gặp khó khăn mưa lớn kéo dài Sự khác biệt nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4 Husted (1994) and Moller et al (2004) báo cáo hoạt động vi sinh vật sinh mê tan bị ức chế điều kiện nhiệt độ thấp kéo dài Nhiệt độ thấp kéo dài tháng đầu vụ xuân làm cho cường độ phát thải CH4 giai đoạn thấp Bên cạnh đó, tập qn canh tác nơng dân thường xuyên trì mực nước ruộng cao thời kì sinh trưởng sinh dưỡng lúa nguyên nhân dẫn tới việc phát thải CH4 cao vụ mùa phát thải tập trung giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Đỉnh phát thải thường rơi vào giai đoạn đẻ nhánh lúa kết việc trì mực nước cao kéo dài từ đầu vụ Các giai đoạn sau trỗ, cường độ phát thải CH4 thấp giảm dần đến thu hoạch đặc biệt vào vụ xuân nông dân giai đoạn thường để ruộng cạn tự nhiên hoăc rút nước phơi ruộng để thuận lợi cho trình thu hoạch máy Dữ liệu trường cịn cho thấy, nơng dân sử dụng lượng lớn phân chuồng để bón lót cho lúa cày vùi tàn dư thực vật để chuẩn bị cho vụ hè thu Việc sử dụng phân chuồng gián tiếp ảnh hưởng đến phát thải CH4 Phân chuồng cung cấp nguồn bon thích hợp cho q trình hoạt động chuyển hóa vật chất nhóm vi sinh vật sinh mê tan đất (Zheng et al., 2007; Pathal 2015) dẫn đến phát thải CH4 tăng cao từ đầu vụ đến giai đoạn để nhánh Bên cạnh đó, việc cày vùi tàn dư thực vật làm giảm độ thống khí đất tạo mơi trường thuận lợi cho nhóm vi sinh vật sinh mê tan phát triển hoạt động Giai đoạn phát thải CH4 cao ứng với quãng thời gian phân giải hợp chất hữu phân tàn dư thực vật đất Khí N2O sinh từ q trình nitrat phản nitrat hóa vi sinh vật đất Quá trình bị ảnh hưởng mạnh mẽ yêu tố nhiệt độ, độ ẩm đất phân bón (Guo et al., 2007) Đối với canh tác lúa đất cát, kết phân tích tính tốn cho thấy cường độ phát thải N2O đo lần quan trắc theo giai đoạn sinh trưởng lúa dao động từ 0,14-0,28 2 µg/m /giờ Đỉnh phát thải rơi vào giai đoạn chín sữa đạt 0,26 µg/m /giờ giai đoạn cịn lại có cường độ phát thải ổn định từ 0,15-0,18 µg/m /giờ Tích lũy phát thải vụ hè thu đạt 0,364 kg N2O/ha Nguyên nhân trực tiếp liên quan đến khác chế độ nước ruộng Trong vụ mùa, ruộng thường xuyên ngập tạo môi trường kị khí ức chế q trình phản nitrat hóa gây khó khăn việc chụp đỉnh phát thải N2O vụ (Zou et al; 2007) Do tập qn canh tác, trước bón phân, nơng dân thường đưa nước vào ruộng để tránh phân đạm bị bay Do vậy, giai đoạn phát thải N2O cao thu tình trạng ruộng cạn thường rơi vào thời điểm sau bón phân vài ngày Nguồn N phân hóa học dễ bị chuyển hóa nhiều so với N phân chuồng rơm rạ (Ball et al., 2004; Cole et al., 2016) 3.4 Đề xuất số giải pháp thích ứng tiềm giảm thiểu với biến đổi khí hậu sản xuất lúa vùng nghiên cứu 3.4.1 Giải pháp quản lý nhà nước - Xây dựng, cập nhật kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH - Rà sốt, điều chỉnh, bổ sung yếu tố biến đổi khí hậu chiến lược, chương trình, quy hoạch, kế hoạch phát triển ngành, vùng, địa phương - Đánh giá tác động biến đổi khí hậu lĩnh vực, khu vực sở kịch biến đổi khí hậu Bộ Tài ngun Mơi trường cơng bố; - Xây dựng, lựa chọn giải pháp cụ thể để ứng phó với biến đổi khí hậu, bao gồm từ sách, chủ trương đến chương trình, dự án đầu tư - Lồng ghép hoạt động tương ứng Kế hoạch hành động vào Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội; - Củng có tăng cường lực tổ chức, thể chế, sách biến đổi khí hậu - Nâng cao nhận thức, trách nhiệm cộng đồng phát triển nguồn nhân lực 3.4.2 Giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động BĐKH Mục tiêu trọng tâm ứng phó với BĐKH ngành nông nghiệp Dự báo kịp thời thực nghiên cứu ứng dụng để bảo vệ mùa màng, phòng chống thiên tai, dịch bệnh, đảm bảo sản xuất nông nghiệp an ninh lương thực Các giải pháp trọng tâm gồm có: - Áp dụng mơ hình canh tác lúa giảm phát thải khí nhà kính ý đến bón phân hóa học kỹ thuật để giảm bay hơi, đốt rơm rạ kỹ thuật đốt than Biochar, bón phân chuồng để giảm bón phân hóa học… - Thực biện pháp giảm thiểu tác động BĐKH tới khả cung cấp nước cho trồng trọt, tập trung vào: + Quản lý, phân phối tài nguyên nước cách khoa học hiệu + Xây dựng hồ đập chứa nước loại để chủ động cung cấp nước cho trồng mùa khô - Nâng cao nhận thức phổ biến kiến thức BĐKH thích nghi với BĐKH cho cán địa phương bà nông dân - Nghiên cứu ứng dụng biện pháp canh tác tác, bao gồm: + Áp dụng biện pháp canh tác bảo vệ đất trồng trọt, độ phì nhiêu đất, chống xói mịn Lựa chọn giống trồng thích ứng với BĐKH (chọn giống ngắn ngày, chín sớm, giống có khả chống hạn, sâu bệnh…) + Điều chỉnh thời vụ lịch gieo trồng thích hợp với BĐKH Thay đổi biện pháp canh tác thích hợp (mật độ trồng, cách bón phân, làm cỏ, cày bừa, phòng trừ sâu bệnh, luân canh trồng…) + Thay đổi cấu trồng đồng ruộng thích hợp với BĐKH + Lai tạo giống thích nghi với điều kiện BĐKH, có khả chịu hạn, úng ngập, sâu bệnh… - Áp dụng biện pháp canh tác phù hợp điều kiện BĐKH: + Quy hoạch lại sử dụng đất, hệ thống cấu trồng vùng cho phù hợp với tác động BĐKH Bố trí trồng hợp lí, nơi dễ bị tổn thương BĐKH Trên sở quy hoạch, vùng đất cao có xu hướng bị tác động hạn hán chuyển sang trồng chịu hạn để giảm áp lực nước tưới, vùng thường xuyên xảy úng ngập chuyển sang loại hình sản xuất cây, có khả chịu úng thích nghi ngập nước + Tăng cường cơng tác khuyến nơng, khuyến lâm + Dự tính dự báo sản lượng mùa màng, cảnh báo thiên tai, sâu bệnh + Phát triển công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật nông nghiệp Xây dựng thực chế sách thích ứng với BĐKH - Tạo công ăn việc làm tăng thu nhập cho nông dân mùa mưa lũ, nông nhàn - Đào tạo nguồn nhân lực, phát triển khoa học công nghệ giống, kỹ thuật trồng trọt chăn nuôi nhằm thích ứng, giảm nhẹ tác động BĐKH - Triển khai bảo hiểm nông nghiệp để giảm rủi ro cho sản xuất KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết Luận Kết đo đạc, phân tích tính tốn cho thấy phát thải khí nhà kính ruộng lúa có đặc thù riêng ảnh hưởng từ điều kiện thời tiết chế độ canh tác lúa khác Kết tính tốn cho thấy phát thải KNK từ canh từ canh tác lúa đất cát cho phát thải CH4 thấp với lượng phát thải 125,37 kg CH4/ha/vụ 0,364 kg N2O/ha/vụ hè thu Lượng phát thải thấp so với lượng phát thải từ canh tác loại đất khác nghiên cứu khác dự án này, thấp 1,6 lần so với phát thải từ canh tác lúa đất xám đất phèn, 1,7 lần đất phù sa 2,3 lần đất mặn Luận văn nghiên cứu đề xuất hệ số phát thải CH4 đề xuất canh tác lúa loại đất cát vùng Bắc trung giao động từ 1,10-1,23 kg/Ha/ngày lấy trung bình 1,17 kg/Ha/ngày N2O giao động từ 3,323,45 kg/Ha/ngày Căn vào hệ số phát thải sử dụng vào cơng tác kiểm kê phát thải khí nhà kính cho hoạt động canh tác lúa đất cát Từ kết nghiên cứu luận văn đề xuất giải pháp thích ứng tiềm giảm thiểu với biến đổi khí hậu sản xuất lúa Kiến Nghị Từ kết nghiên cứu nêu nói sở kiểm kê phát thải KNK từ canh tác lúa nước ta Tuy nhiên cần phân tích đánh giá chuyên sâu để tìm biện giải khoa học Chính cần quan tâm ngành, cấp tạo điều kiện để có nhiều nghiên cứu chuyên sâu để đánh giá tổng quan cụ thể trình phát thải KNK canh tác nông nghiệp nước ta đưa khuyến cáo quan trọng để góp phần phát triền bền vững ngành nơng nghiệp nói chung TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Tài nguyên Môi trường (2014) Báo cáo cập nhật hai nhóm lần thứ Việt Nam cho công ước khung Liên hợp quốc Biến đổi khớ hậu Nguyễn Mộng Cường, Phạm Văn Khiên, Nguyễn Văn Tỉnh, Nguyễn Trung Quế (1999) Kiểm kê khí nhà kính khu vực nơng nghiệp năm 1994 Báo cáo khoa học hội thảo 2, đánh giá kết kiểm kê khí nhà kính, dự án thơng báo Quốc gia biến đổi khí hậu, Viện khí tượng thuỷ văn Trung ương Nguyễn Văn Tỉnh (2004) Các nhân tố ảnh hưởng đến phát thải khí metan ruộng lúa Nông nghiệp Phát triển nông thôn T7/2004, trang 914-915 Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Đức Hùng, Trần Thị Lệ Hà, Nguyễn Thọ Hồng (2012): Tình hình phát thải khí metan (CH4) hoạt động canh tác lúa nước khu vực đồng Sơng Hồng, Tạp chí Khoa học Phát triển, trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội: Tập 10, số 1: 165 -172 Mai Văn Trịnh (2013): Nghiên cứu số biện pháp thích ứng tiềm giảm thiểu với biến đổi khí hậu sản xuất nơng nghiệp, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn, tháng năm 2013, tr 28-36 Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan Claudia Ringer (2013): Ảnh hưởng biện pháp canh tác giảm thiểu đến phát thải khí nhà kính ruộng lúa nước, Tạp chí Khoa học đất số 41, tr 46-50 Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Nguyễn Hồng Sơn, Bùi Thị Phương Loan Lê Thị Thanh Huyền (2014): Phát triển hệ thống theo dõi, giám sát giảm phát thải khí nhà kính nơng nghiệp, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn, số 12, 2014, tr 72-81 Trần Văn Thể, Đỗ Thị Hồng Dung, Nguyễn Hồng Sơn, Mai Văn Trịnh, Đặng Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Anh Nguyễn Thị Lan Hương, 2014, Đánh giá rủi ro biến đổi khí hậu đến sản xuất nơng nghiệp số tỉnh miền núi phía Bắc, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn, số 12, 2014, tr 135-141 Mai Hạnh Nguyên, Trần Văn Thuỵ, Võ Tử Can Mai Văn Trịnh, 2015, Giải pháp quản lý, sử dụng đất nông nghiệp ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, Tạp chí Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Đại học Quốc Gia, tập 31, số 3, tr 38-49 10 Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Dương Quỳnh, Vũ Đình Tuấn, Lục Thị Thanh Thêm Nguyễn Lê Trang, (2016): Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng loại phân bón hữu khác đến phát thải nhà kính ruộng lúa vụ mùa, đất phù sa phù sa nhiễm mặn tỉnh Nam Định, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nông thôn, số tháng 10 năm 2016, tr 71-78 11 Mai Văn Trịnh (chủ biên), Bùi Thị Phuong Loan, Vũ Duong Quỳnh, Cao Van Phụng, Trần Kim Tính, Phạm Quang Hà, Nguyễn Hồng Son, Trần Van Thể, Bjoern Ole Sander, Trần Tú Anh, Trần Thu Hà, Hoàng Trọng Nghĩa Vừ Thị Bạch Thuong, 2016, Sổ tay hướng dẫn đo phát thải khí nhà kính canh tác lúa, Nhà xuất Nông nghiệp Tài liệu tiếng Anh 12 B.L.Ma, B.C.Liang, Dilip K.Biswas, Malcolm J.Morrison, Neil B.McLaughlin (2012) The carbon footprint of maize production as affected by nitrogen and maize-legume rotations Journal of Nutrient Cycling in Agroecosystem, 94(1): 15-31 13 Cole, J, C., Smith, M W., Penn, C J., Cheary, B S and Conaghan, K J (2016) Nitrogen, Phosphorus, calcium and magnesium applied individual or as a slow release or controlled release fertilizer increase growth and yield and affect macronutrient and micronutrient concentration and content of field-grown tomato plants Sci Hortic 211: 420-430 14 Giltrap, Donna L., Changsheng Li, and Surinder Saggar(2010) DNDC: A process-based model of greenhouse gas fluxes from agricultural soils, Agriculture, Ecosystems & Environment, 136, Issues 3–4,:P 292–300 15 Guo, J., Zhou, C., (2007) Greenhouse gas emissions and mitigation measures in Chinese agroecosystems Agric For Meteorol 142: 270 -277 16 H Pathak, RC Upadhyay, M Muralidhar, P Bhattacharyya and B Venkateswarlu (2013) Measurement of Greenhouse Gas Emission from Crop, Livestock and Aquaculture Publishing by ICAR, India 17 Hanna Cordes, Alfredo Iriarte, Pablo Villalobos (2016) Evaluating the carbon footprint of Chilean organic blueberry production International of Journal of Life Cycle Assessment, 21: 281-292 18 Hou, A X., Chen, G X., Wang, Z P., Van Cleemput, O., Patrick, W H (2000) Methane and nitrous oxide emissions from a rice field in relation to soil redox and microbiological processes Soil Science Society of America Jounal 64: 2180 – 2186 19 Joan.J.Maina, Urbanus.N.Mutwiwa, Gareth.M.Kituu M.Githiru (2015) Evaluation of Greenhouse Gas Emissions along the Small-Holder Coffee Supply Chain in Kenya Journal of Sustainable Research in Engineering, 2(4): 111-120 20 Junko Nishiwaki, Masaru Mizoguchi and Kosuke Noborio (2015) Greenhouse gas emissions from paddy fields with different organic matter application rates and water management practices Journal of Developments in Sustainable Agriculture (10): 1-6 21 Kazunori Minamikawa (NIAES), (2015) Guideline for Measuring CH4 and N2O emissions from rice paddies by a Manually Operation Closed Chamber Method 22 Kofi K Boateng, George Y.Obeng and Ebenezer Mensah (2017): Rice cultivation and Greenhouse Gas Emissions: A Review and Conceptual Framework with Reference to Ghana Journal of Agricultural 23 Mai Van Trinh, Tran Van The and Dinh Vu Thanh, (2014): Climate change and crop production, , Agricultural Publishing House, 153p 24 Maraseni TN, Cockfield G, Maroulis J, Chen G, (2010): An assessment of greenhouse gas emissions from Australian vegetables industry Journal of Environment Science Health, 45(6): 578-588 25 Meng L, Ding W X, Cai Z C (2005) Long-term application of organic manure and nitrogen fertilizer on N2O emissions, soil quality and crop production in a sandy loam soil Soil Biology & Biochemisty (37): 2037 – 2045 26 Mphethe Tongwane, Thandile Mdlambuzi, Mokhele Moeletsi, Mitsuru Tsubo, Vuyo Mliswa, Lunga Grootboom (2016) Greenhouse gas emissions from different crop production and management practices in South Africa Journal of Environmental Development, 19(2016): 23-35 27 Nathan Torbick, William Salas, Diya Chowdhury, Peter Ingraham & Mai Trinh (2017): Mapping rice greenhouse gas emissions in the Red River Delta, Vietnam, Carbon Management, DOI: 10.1080/17583004.2016.1275816 28 Son Tran Van1, William Bill Boyd, Peter Slavich and Trinh Mai Van, (2015): Agriculture and Climate Change: Perceptions of Provincial Officials in Vietnam, Journal of Basic & Applied Sciences, 11, 487-500 29 William Salas, Changcheng Li, Pete Ingraham, Mai Van Trinh, Dao The Anh, Nguyen Ngoc Mai and Claudia Ringler, (2012): National-level Crop Mitigation Potential for key Food Crops inVietnam, IFAD-IFPRI Partnership Program - Climate Mitigation Activity, February 2012 30 Zhang Xu-bo, Wu Lian-hai, Sun Nan, Ding Xue-shan, LI Jian-wei, Wang Bo-ren and LI Dong-chu (2014) Soil CO2 and N2O emissions in Maize growing season under different fertilizer regimes in an upland red soil region of South China Journal of Integrative Agriculture 13(3): 604-614 31 Zou, J., Huang, Y., Zheng, X., Wang, Y., (2007) Quantifying direct N2O emissions in paddy fields during rice growing season in mainland China: Dependence on water regime Atmos Environ 41: 8030 – 8042 32 Ball, B C., McTaggart, I P and Scott, A (2004) Mitigation of greenhouse gas emissions from soil under silage production by use of organic manures or slow-release fertilizer Soid Use Manage 20: 287-295 33 Zheng, J., Zhang, X., Li, L., Zhang, P and Pan, G (2007) Effect of longterm fertilization on C mineralization and production of CH4 and CO2 under anaerobic incubation from bulk samples and particle size fractions of a typical paddy soil Agr Ecosyst Environ 120: 129-138 34 Husted, S (1994) Seasonal variation in methane emission from stored slurry and solid manures J Environ Qual 23: 585-592 35 Pathak, H (2015) Greenhouse gas emissions and mitigation in agriculture Greenh Gases 5: 357 – 358 36 Moller, H B., Sommer, S G and Ahring, B K (2004) Biological degradation and greenhouse emissions during pre-storage of liquid animal manure J environ Qual 33: 27-36 37 Serrano-Silva, n., Sarria-Guzman, Y., Dendooven, L., Luna-guido, M (2014) Methanogenesis and Methanotrophy in soil: A review Pedosphere 24: 291-307 PHỤ LỤC Hình ảnh bố trí thí nghiệm đo đạc , xử lý mẫu điểm quan trắc Điểm lúa – màu đất cát Nghệ an ... CƯỜNG NGHI? ?N CỨU PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH DO HOẠT ĐỘNG CANH TÁC LÚA NƯỚC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN XÃ NGHI THẠCH, HUYỆN NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG. .. nghi? ?n cứu vấn đề Do đề tài? ?Nghi? ?n cứu phát thải khí nhà kính hoạt động canh tác lúa nước đất cát ven biển xã Nghi Thạch, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An đề xuất số biện pháp giảm nhẹ biến đổi khí hậu. .. tượng nghi? ?n cứu đề tài khí nhà kính hoạt động canh tác lúa nước Phạm vi nghi? ?n cứu: Nghi? ?n cứu triển khai đất cát ven biển Xứ đồng Trác Trên, xã Nghi Thạch, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An Thời gian