Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến năng suất cây ngô bắp trên địa bàn tỉnh long an và đề xuất giải pháp thích ứng

Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường đánh giá ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến năng suất ngô tại Long An, đề xuất giải pháp thích ứng hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Áng Thùy An
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Kỳ Phùng
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Môi trường
• Đề tài: Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến năng suất cây ngô (bắp) trên địa bàn tỉnh Long An và đề xuất giải pháp thích ứng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.5. TÍNH MỚI VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
• 2.1. TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 2.1.1. Khái niệm và một số biểu hiện của BĐKH toàn cầu
• 2.1.2. Dự báo tác động của BĐKH đến các khu vực trên thế giới
• 2.1.2.1. Úc và New Zealand
• 2.1.2.2. Châu Mĩ La Tinh
• 2.2. TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP
• 2.2.1. Nông nghiệp thế giới
• 2.2.2. Nông nghiệp khu vực Châu Á
• 2.2.3. Nông nghiệp của Việt Nam
• 2.2.4. Nông nghiệp vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long
• 2.3. Một số nghiên cứu về tác động của BĐKH đến năng suất các loại cây trồng chủ lực
• 2.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới
• 2.3.2. Các nghiên cứu tại Việt Nam
• 2.4. TỔNG QUAN CÁC MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
• 2.4.1. Mô hình SimCLIM (Simulator of Climate Change Risks and Adaption Initiatives)
• 2.4.2. Hệ thống hỗ trợ chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer)
• 2.4.2.1. Thành phần và cơ sở dữ liệu của DSSAT
• 2.4.2.2. Dữ liệu đầu vào mô hình
• 2.4.2.3. Các ứng dụng của mô hình DSSAT
• 2.5. TỔNG QUAN VỀ CÂY NGÔ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT
• 2.5.1. Nguồn gốc – Phân bố
• 2.5.2. Đặc điểm thực vật học
• 2.5.2.1. Bông cờ và bắp ngô
• 2.5.3. Các thời kỳ sinh trưởng của cây ngô
• 2.5.3.1. Giai đoạn nảy mầm
• 2.5.3.2. Giai đoạn cây con (từ lúc ngô ba lá đến phân hóa hoa)
• 2.5.3.3. Giai đoạn vươn cao và phân hóa cơ quan sinh sản
• 2.5.3.4. Thời kỳ trổ cờ, tung phấn, phun râu
• 2.5.3.5. Thời kỳ chín
• 2.5.4. Các yếu tố sinh thái ảnh hưởng đến năng suất cây ngô
• 2.5.4.1. Thổ nhưỡng
• 2.5.4.2. Chất dinh dưỡng
• 2.5.4.3. Oxy trong đất
• 2.6. CƠ SỞ KHOA HỌC LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
• 3. CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3.1.1. Mô phỏng năng suất ngô giai đoạn 2003 – 2010
• 3.1.2. Đánh giá mô hình và lựa chọn năm cơ sở
• 3.1.3. Mô phỏng năng suất ngô dựa trên các kịch bản BĐKH
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Cập nhật thông tin vị trí khu vực nghiên cứu
• 3.2.2. Xây dựng tập tin dữ liệu đất (Sbuild)
• 3.2.2.1. Đặc điểm địa hình - thổ nhưỡng tại khu vực nghiên cứu
• 3.2.2.2. Các thông số lý hóa tính đất đầu vào cho mô hình
• 3.2.3. Xây dựng tập tin thời tiết
• 3.2.3.1. Đặc điểm khí hậu khu vực nghiên cứu
• 3.2.3.2. Tập tin thời tiết giai đoạn 2003 - 2010
• 3.2.3.3. Tập tin thời tiết theo các kịch bản BĐKH
• 3.2.4. Xây dựng tập tin quản lý canh tác (Xbuild)
• 3.2.4.1. Thời vụ gieo trồng
• 3.2.4.2. Phương pháp và kỹ thuật trồng
• 3.2.4.3. Phân bón và cách bón phân
• 3.2.4.4. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
• 3.2.4.5. Các nghiệm thức trong mô hình
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG SUẤT NGÔ GIAI ĐOẠN 2003 – 2010
• 4.2. ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ LỰA CHỌN NĂM CƠ SỞ
• 4.2.1. Đánh giá sự phù hợp của mô hình
• 4.2.2. Kết quả lựa chọn năm cơ sở
• 4.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG SUẤT NGÔ THEO HAI KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 4.3.1. Dự báo năng suất ngô ứng với kịch bản phát thải B2
• 4.3.2. Phân tích các nguyên nhân gây biến động năng suất ứng với kịch bản phát thải B2 tại hai ruộng ngô
• 4.3.2.1. Thổ nhưỡng
• 4.3.3. Dự báo năng suất ngô ứng với kịch bản phát thải A1FI
• 4.3.4. Phân tích các nguyên nhân gây biến động năng suất giữa kịch bản phát thải A1FI và kịch bản phát thải B2
• 4.4. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN NGÀNH SẢN XUẤT NGÔ THÍCH NGHI VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 4.4.1. Nhóm giải pháp về canh tác
• 4.4.1.1. Thay đổi thời gian trồng
• 4.4.1.2. Tưới tiêu hợp lý
• 4.4.1.3. Áp dụng các mô hình trồng luân canh ngô
• 4.4.2. Nhóm giải pháp về quản lý
• 4.4.2.1. Nâng cấp hệ thống thủy lợi
• 4.4.2.2. Quy hoạch hợp lý các vùng trồng ngô
• 4.4.2.3. Lai tạo các giống ngô mới và thí điểm các mô hình canh tác nông nghiệp bền vững
• 4.4.2.4. Ban hành cơ chế, chính sách hỗ trợ hoạt động sản xuất ngô thích ứng với BĐKH
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Biến đổi khí hậu và tác động đến nông nghiệp

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang trở thành mối quan tâm toàn cầu, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các lĩnh vực kinh tế - xã hội, đặc biệt là nông nghiệp. Việt Nam, trong đó có tỉnh Long An, là một trong những khu vực chịu tác động nặng nề từ hiện tượng này. Các biểu hiện của BĐKH như gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa, và các hiện tượng thời tiết cực đoan đã làm suy giảm năng suất cây trồng, đặc biệt là cây ngô. Nghiên cứu này tập trung đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất ngô tại Long An, đồng thời đề xuất các giải pháp thích ứng nhằm duy trì và nâng cao hiệu quả sản xuất.

1.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp Long An

Nông nghiệp Long An phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu, đặc biệt là sản xuất ngô. Sự thay đổi nhiệt độ và lượng mưa đã làm giảm năng suất ngô trong các vụ đông xuân và hè thu. Nghiên cứu sử dụng mô hình DSSAT để mô phỏng và dự báo tác động của BĐKH đến năng suất ngô tại Long An trong các giai đoạn 2020, 2030 và 2050. Kết quả cho thấy, năng suất ngô sẽ giảm đáng kể, đặc biệt là trong vụ hè thu, với mức giảm lên đến 14,1% vào năm 2050 theo kịch bản A1FI.

II. Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu

Để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất ngô, nghiên cứu đề xuất hai nhóm giải pháp thích ứng: canh tác và quản lý. Các giải pháp này nhằm tối ưu hóa hiệu quả canh tác, giảm thiểu rủi ro, và đảm bảo phát triển bền vững ngành sản xuất ngô tại Long An.

2.1. Giải pháp canh tác

Nhóm giải pháp canh tác bao gồm thay đổi thời gian trồng, áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến, và sử dụng các giống ngô có khả năng chịu hạn tốt. Việc tưới tiêu hợp lý và áp dụng các mô hình luân canh cũng được khuyến nghị để tăng hiệu quả canh tác và giảm thiểu tác động của BĐKH.

2.2. Giải pháp quản lý

Nhóm giải pháp quản lý tập trung vào việc nâng cấp hệ thống thủy lợi, quy hoạch hợp lý các vùng trồng ngô, và ban hành các chính sách nông nghiệp hỗ trợ nông dân. Ngoài ra, việc lai tạo các giống ngô mới và thí điểm các mô hình nông nghiệp bền vững cũng là những giải pháp quan trọng để thích ứng với BĐKH.

III. Phát triển bền vững và bảo vệ môi trường

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của phát triển bền vững và bảo vệ môi trường trong bối cảnh BĐKH. Việc quản lý hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là đất và nước, là yếu tố then chốt để duy trì năng suất ngô và đảm bảo an ninh lương thực tại Long An.

3.1. Quản lý tài nguyên thiên nhiên

Quản lý tài nguyên hiệu quả bao gồm việc sử dụng bền vững đất và nước, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, và bảo vệ đa dạng sinh học. Các biện pháp này không chỉ giúp tăng năng suất ngô mà còn góp phần bảo vệ môi trường và đảm bảo phát triển bền vững cho khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là thách thức toàn cầu ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực, trong đó nông nghiệp là ngành chịu tác động nặng nề nhất do phụ thuộc lớn vào điều kiện khí hậu. Tại Việt Nam, đặc biệt là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), BĐKH gây ra những biến đổi về nhiệt độ, lượng mưa, xâm nhập mặn và ngập úng, đe dọa trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực. Tỉnh Long An, một trong tám vùng trồng ngô chính của cả nước, với diện tích trồng ngô năm 2013 đạt hơn 3.922 ha và sản lượng 22.355 tấn, đang đối mặt với những thách thức từ BĐKH ảnh hưởng đến năng suất cây ngô – loại cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa gạo.

Luận văn thạc sĩ này tập trung đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến năng suất cây ngô trên địa bàn tỉnh Long An dựa trên các kịch bản phát thải khí nhà kính B2 và A1FI được Bộ Tài nguyên và Môi trường xây dựng cho các mốc thời gian 2020, 2030 và 2050. Mục tiêu nghiên cứu nhằm mô phỏng sự thay đổi năng suất ngô theo các điều kiện khí hậu dự báo, từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng phù hợp để duy trì và nâng cao năng suất trong bối cảnh khí hậu biến đổi. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại hai xã Tân Phú và Mỹ Hạnh Bắc, huyện Đức Hòa, tỉnh Long An, với dữ liệu thổ nhưỡng, khí tượng và phương thức canh tác được thu thập thực địa.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu định lượng về tác động của BĐKH đến năng suất ngô, hỗ trợ các cơ quan quản lý địa phương trong việc hoạch định chính sách và chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững, góp phần thực hiện Kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH và nước biển dâng giai đoạn 2010 – 2030 tại tỉnh Long An.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết và mô hình nghiên cứu chính:

1. Lý thuyết biến đổi khí hậu và tác động đến nông nghiệp: BĐKH được định nghĩa là sự thay đổi khí hậu do hoạt động con người làm thay đổi thành phần khí quyển, ảnh hưởng đến các yếu tố khí tượng như nhiệt độ, lượng mưa, bức xạ mặt trời. Các kịch bản phát thải khí nhà kính (SRES) như B2 (phát thải trung bình) và A1FI (phát thải cao) được sử dụng để dự báo biến đổi khí hậu trong tương lai, từ đó đánh giá tác động đến năng suất cây trồng.

2. Mô hình DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer): Đây là hệ thống mô phỏng kỹ thuật nông nghiệp được sử dụng rộng rãi để mô phỏng quá trình sinh trưởng và năng suất cây trồng dựa trên dữ liệu đầu vào về khí hậu, đất đai và quản lý canh tác. Mô hình DSSAT cho phép đánh giá tác động của các yếu tố khí hậu biến đổi đến năng suất ngô, đồng thời thử nghiệm các giải pháp canh tác thích ứng.

Các khái niệm chính bao gồm:

• Năng suất cây ngô: sản lượng thu hoạch trên một đơn vị diện tích, chịu ảnh hưởng bởi điều kiện khí hậu và kỹ thuật canh tác.
• Kịch bản phát thải khí nhà kính: các dự báo về lượng khí nhà kính thải ra môi trường trong tương lai, ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.
• Thổ nhưỡng: đặc tính đất ảnh hưởng đến khả năng giữ nước, dinh dưỡng và sinh trưởng cây trồng.
• Giải pháp thích ứng: các biện pháp canh tác và quản lý nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô phỏng năng suất ngô dựa trên mô hình DSSAT với các bước chính:

• Nguồn dữ liệu:

  • Dữ liệu khí tượng giai đoạn 2003 – 2010 và các kịch bản BĐKH B2, A1FI cho các năm 2020, 2030, 2050 do Bộ Tài nguyên và Môi trường cung cấp.
  • Dữ liệu thổ nhưỡng, phân tích lý hóa đất tại hai ruộng ngô xã Tân Phú và Mỹ Hạnh Bắc.
  • Dữ liệu quản lý canh tác thực tế như thời vụ gieo trồng, phân bón, tưới tiêu.

• Phương pháp phân tích:

  • Xây dựng tập tin dữ liệu đất (Sbuild), thời tiết và quản lý canh tác (Xbuild) để nhập vào mô hình DSSAT.
  • Mô phỏng năng suất ngô giai đoạn 2003 – 2010 để đánh giá độ tin cậy của mô hình thông qua so sánh với số liệu thực tế.
  • Mô phỏng năng suất ngô theo các kịch bản BĐKH B2 và A1FI cho các năm 2020, 2030, 2050.
  • Phân tích sự biến động năng suất theo mùa vụ (đông xuân và hè thu) và theo đặc tính thổ nhưỡng của từng ruộng.
  • Đề xuất giải pháp thích ứng dựa trên kết quả mô phỏng và phân tích.

• Timeline nghiên cứu:

  • Thu thập và xử lý dữ liệu: 01/2014 – 06/2014
  • Mô phỏng và phân tích dữ liệu: 07/2014 – 11/2014
  • Viết báo cáo và hoàn thiện luận văn: 12/2014 – 01/2015

Cỡ mẫu nghiên cứu tập trung vào hai ruộng ngô đại diện cho đặc tính thổ nhưỡng khác nhau tại huyện Đức Hòa, tỉnh Long An, nhằm phản ánh đa dạng điều kiện canh tác trong vùng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Năng suất ngô giảm theo thời gian và kịch bản phát thải:

   • Dưới kịch bản B2, năng suất ngô vụ hè thu giảm tối đa 8,9% và vụ đông xuân giảm 6,5% vào năm 2050 so với giai đoạn cơ sở.
   • Dưới kịch bản A1FI, mức giảm năng suất cao hơn, với 14,1% cho vụ hè thu và 10,4% cho vụ đông xuân vào năm 2050.
   • Năng suất bắt đầu giảm rõ rệt từ năm 2030 và giảm mạnh hơn vào năm 2050.

2. Vụ hè thu chịu tác động nặng hơn vụ đông xuân:

   • Năng suất vụ hè thu thấp hơn và giảm sâu hơn do ảnh hưởng của nhiệt độ tăng và lượng mưa thay đổi không đồng đều trong mùa vụ này.
   • Lượng mưa dự báo tăng từ tháng 6 đến tháng 11 nhưng giảm từ tháng 12 đến tháng 5, ảnh hưởng đến giai đoạn sinh trưởng của ngô.

3. Ảnh hưởng khác biệt theo đặc tính thổ nhưỡng:

   • Hai ruộng ngô tại xã Tân Phú và Mỹ Hạnh Bắc có đặc điểm đất khác nhau dẫn đến mức độ giảm năng suất không đồng đều.
   • Ruộng có đất giữ nước kém chịu ảnh hưởng nặng hơn do hạn hán và biến đổi lượng mưa.

4. Mô hình DSSAT đánh giá chính xác năng suất giai đoạn 2003 – 2010:

   • So sánh năng suất mô phỏng và thực tế cho thấy hệ số tương quan cao, chứng tỏ mô hình phù hợp để dự báo trong điều kiện biến đổi khí hậu.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự giảm năng suất ngô là do nhiệt độ tăng và sự thay đổi bất thường về lượng mưa, làm ảnh hưởng đến các giai đoạn sinh trưởng quan trọng như trổ cờ, phun phấn và chín. Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ sinh trưởng nhưng giảm thời gian tích lũy sinh khối, dẫn đến hạt ngô nhỏ hơn và năng suất giảm. Lượng mưa không đều gây hạn hán cục bộ hoặc ngập úng, ảnh hưởng đến sự phát triển rễ và hấp thu dinh dưỡng.

So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tương đồng với xu hướng giảm năng suất ngô tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trong đó vụ hè thu thường chịu tác động nặng hơn do điều kiện khí hậu khắc nghiệt hơn. Sự khác biệt về mức độ ảnh hưởng giữa các ruộng ngô cũng phù hợp với các nghiên cứu cho thấy thổ nhưỡng là yếu tố quan trọng điều chỉnh tác động của BĐKH.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ giảm năng suất theo từng năm và kịch bản, bảng so sánh năng suất giữa các ruộng và mùa vụ, giúp minh họa rõ ràng xu hướng và mức độ ảnh hưởng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Điều chỉnh thời gian gieo trồng

   • Thực hiện thay đổi lịch gieo trồng phù hợp với điều kiện khí hậu mới nhằm tránh giai đoạn sinh trưởng quan trọng trùng với thời kỳ nhiệt độ cao hoặc hạn hán.
   • Mục tiêu giảm thiểu thiệt hại năng suất vụ hè thu, thực hiện trong vòng 5 năm tới.
   • Chủ thể thực hiện: Nông dân, Trung tâm Khuyến nông tỉnh Long An.

2. Tưới tiêu hợp lý và nâng cấp hệ thống thủy lợi

   • Xây dựng và cải tạo hệ thống thủy lợi để đảm bảo cung cấp nước tưới ổn định, đặc biệt trong mùa khô hạn.
   • Mục tiêu duy trì độ ẩm đất phù hợp, giảm thiểu thiệt hại do hạn hán.
   • Thời gian thực hiện: 3-7 năm.
   • Chủ thể: UBND tỉnh, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

3. Áp dụng mô hình luân canh và sử dụng giống ngô chịu hạn

   • Khuyến khích áp dụng mô hình luân canh ngô với các cây trồng khác để cải thiện đất và giảm sâu bệnh.
   • Nghiên cứu và lai tạo giống ngô mới có khả năng chịu nhiệt và hạn tốt hơn.
   • Mục tiêu nâng cao năng suất và ổn định sản xuất.
   • Chủ thể: Viện Nghiên cứu Nông nghiệp, các trung tâm giống cây trồng.

4. Quy hoạch vùng trồng ngô hợp lý

   • Xác định và quy hoạch các vùng đất phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng để trồng ngô, tránh các khu vực dễ bị ngập úng hoặc xâm nhập mặn.
   • Mục tiêu tối ưu hóa diện tích và năng suất.
   • Chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, UBND huyện Đức Hòa.

5. Ban hành chính sách hỗ trợ sản xuất thích ứng BĐKH

   • Xây dựng các chính sách hỗ trợ tài chính, kỹ thuật cho nông dân áp dụng các giải pháp thích ứng.
   • Mục tiêu thúc đẩy chuyển đổi canh tác bền vững và giảm thiểu rủi ro.
   • Chủ thể: Chính quyền địa phương, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và môi trường

   • Lợi ích: Cung cấp dữ liệu khoa học và giải pháp thực tiễn để xây dựng chính sách phát triển nông nghiệp thích ứng với BĐKH.
   • Use case: Lập kế hoạch phát triển vùng trồng ngô, quản lý tài nguyên nước.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Quản lý Môi trường, Nông nghiệp

   • Lợi ích: Tham khảo phương pháp mô phỏng DSSAT, phân tích tác động BĐKH đến cây trồng.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, ứng dụng mô hình trong các vùng khác.

3. Nông dân và tổ chức khuyến nông

   • Lợi ích: Hiểu rõ tác động của BĐKH đến sản xuất ngô, áp dụng các giải pháp canh tác thích ứng.
   • Use case: Điều chỉnh lịch gieo trồng, áp dụng kỹ thuật tưới tiêu hợp lý.

4. Các tổ chức phi chính phủ và dự án phát triển nông nghiệp bền vững

   • Lợi ích: Sử dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế chương trình hỗ trợ nông dân thích ứng với BĐKH.
   • Use case: Triển khai dự án nâng cao năng lực sản xuất nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến năng suất ngô tại Long An?
   Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa, gây ra giảm năng suất ngô từ 6,5% đến 14,1% tùy theo kịch bản phát thải và mùa vụ, đặc biệt vụ hè thu chịu tác động nặng hơn.

2. Mô hình DSSAT được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu này?
   DSSAT mô phỏng quá trình sinh trưởng và năng suất ngô dựa trên dữ liệu khí hậu, đất đai và quản lý canh tác, giúp dự báo tác động của BĐKH và thử nghiệm các giải pháp thích ứng.

3. Tại sao vụ hè thu bị ảnh hưởng nhiều hơn vụ đông xuân?
   Vụ hè thu trùng với thời kỳ nhiệt độ cao và lượng mưa không ổn định, làm tăng stress nhiệt và hạn hán, ảnh hưởng tiêu cực đến sinh trưởng và năng suất ngô.

4. Giải pháp thích ứng nào được đề xuất để giảm thiểu tác động của BĐKH?
   Các giải pháp bao gồm điều chỉnh thời gian gieo trồng, nâng cấp hệ thống thủy lợi, áp dụng mô hình luân canh, sử dụng giống ngô chịu hạn, quy hoạch vùng trồng hợp lý và chính sách hỗ trợ sản xuất.

5. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho các vùng khác không?
   Phương pháp và kết quả nghiên cứu có thể tham khảo và điều chỉnh áp dụng cho các vùng có điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tương tự, giúp đánh giá tác động BĐKH và đề xuất giải pháp thích ứng phù hợp.

Kết luận

• Năng suất cây ngô tại tỉnh Long An dự báo giảm từ 6,5% đến 14,1% vào năm 2050 do tác động của biến đổi khí hậu theo các kịch bản phát thải B2 và A1FI.
• Vụ hè thu chịu ảnh hưởng nặng hơn vụ đông xuân, năng suất giảm sâu hơn do điều kiện khí hậu khắc nghiệt hơn.
• Mức độ ảnh hưởng khác nhau giữa các ruộng ngô do đặc tính thổ nhưỡng khác biệt, nhấn mạnh vai trò của đất đai trong thích ứng với BĐKH.
• Mô hình DSSAT được đánh giá là công cụ hiệu quả để mô phỏng và dự báo năng suất ngô trong điều kiện biến đổi khí hậu.
• Đề xuất các giải pháp thích ứng bao gồm điều chỉnh thời vụ, nâng cấp thủy lợi, áp dụng mô hình luân canh, sử dụng giống chịu hạn và chính sách hỗ trợ nhằm duy trì và nâng cao năng suất ngô bền vững.

Next steps: Triển khai thực hiện các giải pháp thích ứng tại địa phương, tiếp tục cập nhật dữ liệu khí hậu và mô hình để nâng cao độ chính xác dự báo, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các vùng trồng ngô khác trong ĐBSCL.

Call to action: Các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và nông dân cần phối hợp chặt chẽ để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, góp phần phát triển ngành sản xuất ngô thích ứng hiệu quả với biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu 6 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 2. Khái niệm và một số biểu hiện của BĐKH toàn cầu Theo định nghĩa của Công ước Khí hậu, BĐKH là sự thay đổi khí hậu được quy trực tiếp hay gián tiếp do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được. BĐKH xác định sự khác biệt giữa các giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu.

Trong đó, trung bình được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ. Trong lịch sử hàng triệu năm trở lại đây, trái đất đã trải qua những thời kỳ băng hà rét lạnh và những thời kỳ ấm lên với chu kỳ khoảng 100.000 năm cho đến khoảng 10.500 năm, trái đất vẫn lạnh hơn hiện tại khoảng 50C [4]. Một số biểu hiện của BĐKH toàn cầu quan trắc được trong 150 năm vừa qua: Biến đổi của nhiệt độ: Trong thế kỷ 20, trên khắp các châu lục và đại dương, nhiệt độ có xu hướng tăng lên rõ rệt. Độ lệch tiêu chuẩn của nhiệt độ trung bình toàn cầu là 0,240C; sai khác lớn nhất giữa 2 năm liên tiếp là 0,290C (giữa năm 1976 và năm 1977), tốc độ của xu thế biến động nhiệt độ cả thế kỷ là 0,750C [4], nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong lịch sử, kể từ thế kỷ 11 đến nay.

Giai đoạn 1995-2006 có 11 năm (trừ năm 1996) được xếp vào danh sách 12 năm nhiệt độ cao nhất trong lịch sử quan trắc nhiệt độ kể từ năm 1850. Riêng 5 năm 2001-2005 có nhiệt độ trung bình cao hơn 0,440C so với chuẩn trung bình của thời kỳ 1961-1990. Biến đổi của lượng mưa: Trong thời kỳ 1901-2005, xu thế biến đổi của lượng mưa rất khác nhau giữa các khu vực và giữa các tiểu khu vực trên cùng khu vực và giữa các thời điểm khác nhau trên từng tiểu khu vực [4]. Điều này dẫn đến tình trạng có nơi lượng mưa tăng cao và có những nơi lượng mưa lại giảm.

Chương 2: Tổng quan 7 Hạn hán và dòng chảy: Chính những biến đổi nhiệt độ và lượng mưa dẫn đến các biến đổi dòng chảy: dòng chảy giảm ở các vùng vĩ độ cao, vĩ độ trung bình, nhiệt đới và nhiệt đới ẩm ướt do lượng mưa giảm và cường độ bốc hơi tăng lên. Diện tích các vùng hạn hán tăng, tác động đến nhiều lĩnh vực có liên quan: nông nghiệp, cung cấp nước, sản xuất điện, sức khỏe. Ở Bắc bán cầu, xu thế hạn hán phổ biến từ giữa thập kỷ 1950 trên phần lớn vùng Bắc Phi (đặc biệt là Sahel, Canada và Alaska). Ở bán cầu Nam, hạn hán rõ rệt trong những năm từ 1974-1998.

Dòng chảy có xu hướng tăng lên trên nhiều lưu vực sông thuộc nước Mĩ và Xibiri, song lại giảm đi ở lưu vực sông các nơi khác (Canada, Hoàng Hà, Niger, Senegal, Dambia,…). Nhìn chung, dòng chảy giảm 10- 40% ở các vùng vĩ độ cao và nhiệt đới ẩm ướt và giảm 10-30% ở các khu vực khô ráo vĩ độ trung bình và nhiệt đới [4]. Biến đổi của xoáy thuận nhiệt đới: Xu thế tăng cường độ xoáy thuận nhiệt đới rõ rệt nhất ở Bắc Thái Bình Dương, Tây Nam Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Biến đổi nhiệt độ ở các vùng cực và băng quyển: Cùng với sự tăng nhiệt độ mặt đất của thế kỷ 20 thì có sự suy giảm khối lượng băng trên phạm vi toàn cầu.

Các kịch bản biến đổi khí hậu BĐKH hiện nay cũng như trong thế kỷ 21 phụ thuộc chủ yếu vào mức độ phát thải khí nhà kính (cũng chính là sự phát triển kinh tế - xã hội). Vì vậy, các kịch bản BĐKH được xây dựng dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội toàn cầu. Năm 2000, Báo cáo đặc biệt về các kịch bản phát thải (Special Report on Emissions Scenarios-SRES) được Tổ chức Liên Chính phủ về BĐKH (IPCC) soạn thảo để phục vụ cho Báo cáo đánh giá lần thứ ba (AR3). Trong đó, IPCC đã đưa ra 40 kịch bản [5], phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kính thế kỷ 21.

Các kịch bản phát thải này sau đó được dùng để chạy các mô hình hoàn lưu toàn cầu (Global Circulation Models – GCMs) nhằm xây dựng nên các kịch bản BĐKH. Nhìn chung, cho đến thời điểm hiện tại, các kịch bản BĐKH toàn cầu và cho quy mô địa phương đều được xây dựng dựa trên các kịch bản phát thải SRES. Chương 2: Tổng quan 8 Các kịch bản phát thải SRES được tổ hợp thành bốn kịch bản gốc là A1, A2, B1, B2 với các đặc điểm chính sau: Kịch bản gốc A1: Kinh tế thế giới phát triển nhanh; dân số thế giới tăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; truyền bá nhanh chóng và hiệu quả các công nghệ mới; thế giới có sự tương đồng về thu nhập và cách sống, có sự tương đồng giữa các khu vực, giao lưu mạnh mẽ về văn hoá và xã hội toàn cầu. Họ kịch bản A1 được chia thành ba nhóm dựa theo mức độ phát triển công nghệ: • A1FI: Tiếp tục sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (kịch bản phát thải cao); • A1B: Có sự cân bằng giữa các nguồn năng lượng (kịch bản phát thải trung bình); • A1T: Chú trọng đến việc sử dụng các nguồn năng lượng phi hoá thạch (kịch bản phát thải thấp).

Kịch bản gốc A2: Thế giới không đồng nhất, các quốc gia hoạt động độc lập, tự cung tự cấp; dân số tiếp tục tăng trong thế kỷ 21; kinh tế phát triển theo định hướng khu vực; thay đổi về công nghệ và tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người chậm (kịch bản phát thải cao, tương ứng với A1FI). Kịch bản gốc B1: Kinh tế phát triển nhanh giống như A1 nhưng có sự thay đổi nhanh chóng theo hướng kinh tế dịch vụ và thông tin; dân số tăng đạt đỉnh vào năm 2050 và sau đó giảm dần; giảm cường độ tiêu hao nguyên vật liệu, các công nghệ sạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên được phát triển; chú trọng đến các giải pháp toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường (kịch bản phát thải thấp tương tự như A1T). Kịch bản gốc B2: Dân số tăng liên tục nhưng với tốc độ thấp hơn A2; chú trọng đến các giải pháp địa phương thay vì toàn cầu về ổn định kinh tế, xã hội và môi trường; mức độ phát triển kinh tế trung bình; thay đổi công nghệ chậm hơn và manh mún hơn so với B1 và A1 (kịch bản phát thải trung bình, được xếp cùng nhóm với A1B). Chương 2: Tổng quan 9 Song song với việc công bố các kịch bản trên thì IPCC cũng khuyến cáo sử dụng các kịch bản phát thải được sắp xếp từ thấp đến cao là B1, A1T (kịch bản thấp), B2, A1B (kịch bản trung bình), A2, A1FI (kịch bản cao).

Ngày 27/9/2013, IPCC đã công bố Báo cáo đánh giá lần thứ năm (AR5- WG1) về BĐKH toàn cầu. Trong báo cáo AR5-WG1, thuật ngữ RCPs (Representative Concentration Pathways) được sử dụng để diễn tả các kịch bản phát triển kinh tế xã hội toàn cầu, được hiểu là các con đường phát triển kinh tế - xã hội đưa đến việc trái đất tích tụ các nồng độ khí nhà kính khác nhau và nhận được lượng bức xạ nhiệt tương ứng. Có bốn RCPs được mô tả để dự đoán khí hậu trái đất trong tương lai đến năm 2100.6 là nhóm kịch bản phát triển thuộc loại thấp, nhiệt lượng bức xạ mặt đất nhận ít hơn 3 Watt/m2 (W/m2).5 là nhóm kịch bản thuộc loại cao mà bức xạ mặt đất nhận được sẽ lớn hơn 8,5 W/m2 và tiếp tục tăng sau kỳ dự đoán.5 là hai nhóm kịch bản ổn định trung gian, trong đó cưỡng bức bức xạ được ổn định ở mức khoảng 6 W/m2 và 4,5 W/m2. Nồng độ khí nhà kính quy đổi thành khí CO2 cho từng RCP là: 475 ppm cho RCP2.6; 630 ppm cho RCP4.5; 800 ppm cho RCP 6.313 ppm cho RCP8.

Đối với Việt Nam đến thời điểm hiện tại, các kịch bản phát thải khí nhà kính được chọn để tính toán xây dựng kịch bản BĐKH vẫn dựa trên kịch bản phát thải SRES, gồm: kịch bản phát thải thấp (B1), kịch bản phát thải trung bình (B2, A1B), kịch bản phát thải cao (A2, A1FI) [6]. Năm 2009, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã công bố kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam. Sau đó, kịch bản này tiếp tục được cập nhật vào năm 2012. Các phương pháp được dùng để xây dựng kịch bản BĐKH cho Việt Nam bao gồm: - Phương pháp chi tiết hóa thống kê được dùng để tính toán cho kịch bản nhiệt độ, lượng mưa trung bình mùa, năm đối với các kịch bản thấp, trung bình và cao [7].

- Mô hình ACGM/MRI được dùng để tính toán cho kịch bản nhiệt độ, lượng mưa trung bình mùa, năm đối với kịch bản trung bình [7]. - Mô hình PRECIS được dùng để tính toán cho kịch bản nhiệt độ, lượng mưa trung bình mùa, năm và cực trị đối với kịch bản trung bình [7]. Chương 2: Tổng quan 10 - Các phần mềm SDSM, SimCLIM được dùng để tham khảo. Thời kỳ 1980-1999 được chọn là thời kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của khí hậu và nước biển dâng.

Dự báo tác động của BĐKH đến các khu vực trên thế giới 2. Châu Phi Vào năm 2020, khoảng từ 75 - 250 triệu người sẽ phải chịu áp lực lớn về nước do BĐKH [8]. Khu vực thích hợp với sản xuất nông nghiệp bị thu hẹp, rút ngắn độ dài sinh trưởng, giảm năng suất cây trồng, đặc biệt ở các khu vực bán khô hạn, khô hạn,… đe dọa an ninh lương thực và dinh dưỡng. Các hệ sinh thái phải trải qua những thay đổi về giống loài hoặc dịch chuyển khu vực thích nghi.

Châu Á Nguồn nước ngọt ở Trung Á, Nam Á, Đông Nam Á, đặc biệt ở các châu thổ lớn giảm đi trong mùa khô. Cùng với sự tăng trưởng dân số và nhu cầu sinh hoạt, điều này tác động tiêu cực đến hơn 1 tỷ người vào năm 2050 [8]. Gia tăng ngập lụt trên các khu vực bờ biển tập trung cao độ dân cư ở Nam Á, Đông Á, Đông Nam Á. Năng suất lương thực giảm 30% ở Trung Á, Nam Á vào giữa thế kỷ 21 [8].

Úc và New Zealand Vấn đề an ninh nguồn nước trở nên căng thẳng hơn từ năm 2030, đa dạng sinh học bị tổn thất, năng suất nông nghiệp và sản phẩm lâm nghiệp giảm. Châu Âu Mở rộng sự phân hóa về tài nguyên thiên nhiên và của cải vật chất.