Tổng quan nghiên cứu

Huyện Hưng Nguyên thuộc tỉnh Nghệ An có tổng diện tích đất tự nhiên là 15.917 ha, trong đó đất sản xuất nông nghiệp chiếm 10.071,56 ha (tương đương 67,17%). Ngành trồng trọt đóng vai trò trụ cột trong sinh kế địa phương với diện tích canh tác lúa và hoa màu đạt 6.978,23 ha, đóng góp giá trị sản xuất 537.271 triệu đồng (chiếm 57,16% tổng giá trị nông nghiệp toàn huyện). Tuy nhiên, địa hình đồng bằng trũng thấp với cao độ trung bình chỉ từ 0,6 m đến 2,0 m khiến vùng này trở thành tâm điểm dễ bị tổn thương trước các hiện tượng khí hậu cực đoan. Trong thực tế sản xuất, hạn hán kéo dài khiến 747,9 ha (chiếm 12% diện tích đất lúa) bị thiếu nước tưới nghiêm trọng và 547,83 ha (chiếm 67% diện tích đất hoa màu) bị khô hạn làm suy giảm năng suất mùa vụ. Đồng thời, nguy cơ ngập lụt vào mùa mưa đe dọa trực tiếp 1.480,5 ha lúa hè thu, chiếm tới 24% tổng diện tích gieo cấy.

Vấn đề cốt lõi được nghiên cứu là sự gia tăng tần suất và cường độ của các hình thái thời tiết dị thường như nắng nóng, hạn hán, rét đậm, rét hại và ngập lụt, gây xáo trộn nghiêm trọng đến chu kỳ sinh trưởng của cây trồng chủ lực. Mục tiêu cụ thể của luận văn là phân tích xu thế biến đổi của các yếu tố khí hậu cơ bản thông qua chuỗi số liệu quan trắc 31 năm (1977 - 2007) và dữ liệu sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2000 - 2013; định lượng mức độ thiệt hại kinh tế đối với chuỗi sản xuất lúa và lạc; từ đó đề xuất lịch mùa vụ tối ưu cùng hệ thống giải pháp thích ứng bền vững. Công trình mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc bảo vệ sản lượng hơn 60.000 tấn lương thực có hạt hàng năm và ổn định việc làm cho 62% lực lượng lao động nông thôn tại địa bàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng khung lý thuyết đánh giá tính dễ bị tổn thương và khả năng thích ứng của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu. Khung tiếp cận này tích hợp ba thành tố cơ bản: mức độ phơi bày trước hiểm họa tự nhiên, độ nhạy cảm của hệ sinh thái nông nghiệp và năng lực thích ứng của cộng đồng địa phương. Các khái niệm cốt lõi được chuẩn hóa bao gồm: tính dễ bị tổn thương, thích ứng khí hậu, giảm nhẹ rủi ro thiên tai và nông nghiệp sinh kế.

Cơ sở sinh học nông nghiệp được xây dựng dựa trên các ngưỡng sinh thái khắt khe của cây lúa và cây lạc. Đối với cây lúa, ngưỡng nhiệt độ tối hảo cho sinh trưởng dao động từ 20°C đến 30°C; khi nhiệt độ giảm xuống dưới 13°C hoặc vượt quá 40°C, cây lúa sẽ ngừng phát triển hoặc chịu thoái hóa nghiêm trọng ở giai đoạn trổ bông. Đối với cây lạc, nhiệt độ tối thích trong chu kỳ sinh trưởng là 25°C đến 33°C cùng độ ẩm đất yêu cầu từ 70% đến 85%. Những biến thiên khí hậu vượt ra ngoài các ngưỡng sinh học này đều kích hoạt sự suy giảm năng suất sinh học và năng suất kinh tế của cây trồng.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp chặt chẽ giữa phân tích thống kê khí tượng thứ cấp và điều tra thực địa có sự tham gia của người dân. Nguồn dữ liệu khí tượng được thu thập từ trạm quan trắc thành phố Vinh trong giai đoạn 1977 - 2007 với các biến số về nhiệt độ trung bình, nhiệt độ cực trị, lượng mưa năm và lượng mưa mùa. Dữ liệu thiên tai và kinh tế nông nghiệp được tổng hợp từ các báo cáo chính thức của ngành nông nghiệp huyện giai đoạn 2000 - 2013.

Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) được triển khai với cỡ mẫu khảo sát là 45 hộ nông dân tại 3 xã đại diện cho 3 vùng sinh thái đặc trưng: xã Hưng Yên Nam (vùng đồi bán sơn địa, khô hạn gay gắt), xã Hưng Tân (vùng đồng bằng thấp trũng, ngập úng sâu) và xã Hưng Lợi (vùng bãi ven sông Lam, chịu tác động kết hợp của lũ lụt và khô hạn). Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được áp dụng, phân bổ đồng đều 15 hộ tại mỗi xã gồm 5 hộ khá giả, 5 hộ trung bình và 5 hộ nghèo theo tiêu chuẩn quy định tại Quyết định 09/2011/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tầng kết hợp hội thảo nhóm 31 chuyên gia và đại diện cộng đồng là nhằm đảm bảo tính đại diện đa chiều, phản ánh đầy đủ năng lực kinh tế và kinh nghiệm thực tế của các nhóm xã hội. Nghiên cứu cũng kết hợp ứng dụng phần mềm Quantum GIS để xây dựng các bản đồ phân vùng không gian về nguy cơ hạn hán và ngập lụt nông nghiệp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, xu thế khí hậu cực đoan tại địa bàn diễn biến phức tạp và ngày càng gia tăng về mức độ khốc liệt. Chuỗi số liệu khí tượng quan trắc cho thấy nhiệt độ không khí trung bình năm tăng khoảng 0,5°C trong những thập kỷ gần đây, với biên độ nhiệt cực đại đạt 42,1°C vào mùa hè và cực tiểu hạ xuống 6,0°C vào mùa đông. Các đợt rét đậm, rét hại kéo dài bất thường xuất hiện liên tiếp, tiêu biểu như đợt rét 38 ngày trong vụ đông xuân năm 2008, 34 ngày trong năm 2011 và 36 ngày với 26 đợt không khí lạnh trong năm 2012. Bên cạnh đó, các đợt nắng nóng gay gắt đi kèm gió phơn tây nam kéo dài hơn 70 ngày trong vụ hè thu năm 2010 đã tạo nên tình trạng khô kiệt nguồn nước trên diện rộng.

Thứ hai, mức độ tổn thương của sản xuất lúa nước tập trung chủ yếu vào vụ hè thu. Do địa hình trũng thấp và chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chế độ thủy văn sông Lam, diện tích lúa hè thu bị ngập lụt hàng năm lên tới 1.480,5 ha (chiếm 24% tổng diện tích gieo cấy lúa toàn huyện), đặc biệt nghiêm trọng tại các xã vùng trũng như Hưng Tân và vùng bãi Hưng Lợi. Ngược lại, vào đầu vụ hè thu, 747,9 ha lúa (chiếm 12% diện tích) lại đối mặt với tình trạng thiếu hụt nước tưới nghiêm trọng do khô hạn và lượng bốc hơi cao (trung bình 140 mm/tháng trong mùa nóng).

Thứ ba, sản xuất cây hoa màu, đặc biệt là cây lạc, chịu tổn thất nặng nề do sự mất cân đối về ẩm độ đất. Trong tổng số 817,29 ha đất trồng cây hàng năm, có tới 547,83 ha (chiếm 67% diện tích hoa màu) thường xuyên bị khô hạn đe dọa, làm giảm mạnh tỷ lệ đâm tia và hình thành quả của cây lạc, gây thiệt hại kinh tế trực tiếp trong các năm 2005, 2008, 2010 và 2012.

Thứ tư, nhận thức và kinh nghiệm ứng phó của nông dân rất phong phú nhưng còn thiếu tính chủ động về mặt kỹ thuật. Kết quả điều tra 45 chủ hộ (với độ tuổi trung bình 49,5 tuổi và 84,4% số người đã sinh sống trên 30 năm tại địa phương) cho thấy 100% hộ dân nhận thức rõ sự gia tăng của thiên tai. Tuy nhiên, các biện pháp ứng phó của người dân vẫn mang tính đối phó thụ động, phụ thuộc vào hỗ trợ cứu trợ của chính quyền khi xảy ra mất mùa.

Thảo luận kết quả

Các kết quả nghiên cứu phản ánh mối tương quan chặt chẽ giữa đặc điểm địa hình, thủy văn với mức độ tổn thương sinh kế nông nghiệp. Địa hình huyện thấp dần từ Tây sang Đông với các vùng trũng cục bộ bị chia cắt bởi sông Lam và hệ thống kênh Đào (kênh Thấp, kênh Hoàng Cần). Khi lượng mưa tháng 9 và tháng 10 đạt đỉnh (lần lượt là 464,3 mm và 552,3 mm), lũ từ thượng nguồn sông Cả kết hợp lượng mưa nội đồng vượt quá công suất tiêu thoát nước tự nhiên, gây ngập úng diện rộng. Các dữ liệu này được trực quan hóa sinh động thông qua bản đồ không gian Quantum GIS và các bảng ma trận đánh giá mức độ tác động của thiên tai theo từng giai đoạn phát dục của cây trồng.

So sánh với các nghiên cứu tại huyện Nghi Lộc (tỉnh Nghệ An) và tỉnh Quảng Ngãi, kết quả tại Hưng Nguyên cho thấy sự tương đồng về xu thế sụt giảm năng suất lúa hè thu do hạn hán đầu vụ và mưa lũ cuối vụ. Tuy nhiên, tại Hưng Nguyên, áp lực kép giữa ngập lụt vùng ven đê và khô cằn vùng đất đồi Hưng Yên Nam đặt ra yêu cầu phải thiết lập các kịch bản thích ứng chuyên biệt cho từng tiểu vùng sinh thái thay vì áp dụng một công thức chung.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, điều chỉnh khung lịch thời vụ canh tác nhằm tránh các điểm rơi thời tiết cực đoan. Đối với vụ đông xuân, chính quyền cần chỉ đạo nông dân tập trung gieo cấy lúa từ ngày 20/1 đến 5/2 hàng năm để né tránh các đợt rét đậm, rét hại đầu mùa đông; chuyển dịch vụ hè thu sang sử dụng các giống cực ngắn ngày nhằm hoàn thành thu hoạch trước ngày 20/8 để bảo vệ tối thiểu 90% diện tích lúa trước mùa bão lũ tháng 9.

Thứ hai, chuyển đổi cơ cấu giống cây trồng theo hướng thích ứng biến đổi khí hậu. Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với các hợp tác xã triển khai thay thế các giống lúa dài ngày truyền thống bằng các bộ giống ngắn ngày, chịu hạn tốt và có khả năng chịu ngập từ 5 đến 7 ngày; đồng thời áp dụng các giống lạc chịu hạn trên toàn bộ 547,83 ha vùng bãi và đất đồi, hoàn thành mục tiêu chuyển đổi trong giai đoạn 2016 - 2020.

Thứ ba, nâng cấp và hoàn thiện hệ thống công trình thủy lợi, đê điều. Ủy ban nhân dân huyện cần bố trí nguồn vốn trung hạn để kiên cố hóa thêm 100 km kênh mương nội đồng ngoài 142 km đã hoàn thành; tu bổ, nâng cấp các tuyến đê xung yếu dọc sông Lam (như đê Hưng Lợi) với khối lượng gia cố ước tính trên 70 vạn mét khối đất đá, kết hợp hiện đại hóa các trạm bơm tưới tiêu tại cống Nam Đàn và kênh Gai.

Thứ tư, nâng cao năng lực quản trị rủi ro thiên tai dựa vào cộng đồng. Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn huyện cần thiết lập hệ thống cảnh báo sớm qua tin nhắn và loa truyền thanh xã trước các đợt không khí lạnh hoặc áp thấp nhiệt đới tối thiểu 48 giờ; định kỳ tổ chức tập huấn kỹ thuật canh tác thích ứng biến đổi khí hậu cho 100% cán bộ khuyến nông và đại diện hộ sản xuất nông nghiệp trước mỗi chu kỳ mùa vụ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất bao gồm các nhà quản lý và hoạch định chính sách tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Nghệ An cùng Ủy ban nhân dân huyện Hưng Nguyên. Luận văn cung cấp luận cứ khoa học và cơ sở dữ liệu thực địa chuẩn xác để xây dựng quy hoạch tổng thể phát triển nông nghiệp thích ứng với biến đổi khí hậu cấp huyện.

Nhóm thứ hai là các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Biến đổi khí hậu, Khoa học Môi trường và Nông học. Công trình là tài liệu tham khảo giá trị về quy trình kết hợp phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia (PRA) với phân tích thống kê chuỗi số liệu khí tượng quan trắc 31 năm.

Nhóm thứ ba là cán bộ khuyến nông cơ sở và các tổ chức phát triển nông thôn. Luận văn cung cấp hướng dẫn chi tiết về khung kỹ thuật điều chỉnh mùa vụ và giải pháp lựa chọn giống ngắn ngày chống chịu thời tiết dị thường cho cây lúa và cây lạc.

Nhóm thứ tư là các hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp và hộ nông dân canh tác quy mô hàng hóa tại khu vực Bắc Trung Bộ. Báo cáo giúp bà con nắm bắt quy luật biến đổi của các hiện tượng thời tiết nguy hiểm để chủ động phân bổ nguồn lực đầu tư và phòng tránh rủi ro mất mùa.

Câu hỏi thường gặp

Biến đổi khí hậu gây tác động tiêu cực nhất đến giai đoạn nào của cây lúa tại Hưng Nguyên? Thời kỳ làm đòng, trổ bông và thụ phấn là giai đoạn nhạy cảm nhất của cây lúa. Nếu nhiệt độ hạ xuống dưới 15°C do rét nàng Bân hoặc vượt ngưỡng 35°C do gió phơn tây nam, tỷ lệ lép hạt sẽ tăng mạnh, làm suy giảm trực tiếp từ 20% đến 40% năng suất thu hoạch.

Vì sao diện tích sản xuất lạc tại địa phương lại chịu ảnh hưởng hạn hán lên tới 67%? Cây lạc tại địa phương được trồng chủ yếu trên đất bãi ven sông và đất đồi cằn cỗi thiếu hệ thống tưới chủ động. Vào các tháng 5 và 6, lượng bốc hơi đạt 140 mm/tháng trong khi lượng mưa rất thấp, khiến 547,83 ha đất màu bị kiệt ẩm, ức chế quá trình đâm tia tạo củ.

Phương pháp điều tra PRA trong luận văn được phân bổ như thế nào để đảm bảo tính khách quan? Nghiên cứu lấy mẫu 45 hộ dân chia đều cho 3 xã đại diện cho 3 tiểu vùng sinh thái khác biệt (Hưng Yên Nam, Hưng Tân, Hưng Lợi). Tại mỗi xã, 15 hộ được chọn ngẫu nhiên theo tỷ lệ chuẩn 5 hộ khá, 5 hộ trung bình và 5 hộ nghèo theo chuẩn nghèo quốc gia, kết hợp thảo luận nhóm 31 bên liên quan.

Hệ thống thủy lợi huyện Hưng Nguyên hiện đáp ứng được bao nhiêu phần trăm nhu cầu sản xuất? Đến thời điểm nghiên cứu, toàn huyện đã kiên cố hóa được 142 km kênh mương dẫn nước từ sông Lam qua kênh Thấp, kênh Gai và kênh Hoàng Cần. Dù vậy, hạ tầng hiện tại vẫn chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thoát lũ cho 1.480,5 ha vùng trũng và tưới tiêu cho 747,9 ha đất lúa vụ hè thu.

Giải pháp nào được đánh giá là cấp thiết nhất giúp nông dân giảm thiểu thiệt hại trước mắt? Giải pháp cấp thiết nhất là dịch chuyển lịch thời vụ gieo cấy lúa hè thu sớm hơn và chuyển đổi sang các giống lúa thuần cực ngắn ngày (90 - 100 ngày), nhằm kết thúc vụ gieo trồng trước ngày 20 tháng 8, tránh hoàn toàn đỉnh lũ lịch sử thường xuất hiện vào tháng 9 và tháng 10.

Kết luận

  • Luận văn đã lượng hóa toàn diện xu thế biến đổi của các yếu tố khí hậu qua chuỗi số liệu quan trắc 31 năm (1977 - 2007) với nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5°C và các đợt rét hại kéo dài tới 38 ngày.
  • Nghiên cứu đã xác định rõ các điểm nghẽn sinh kế khi thiên tai cực đoan đe dọa trực tiếp 1.480,5 ha lúa ngập lụt, 747,9 ha lúa khô hạn và 547,83 ha cây lạc thiếu nước tưới.
  • Hệ thống giải pháp đề xuất bao gồm điều chỉnh lịch gieo cấy vụ xuân (20/1 - 5/2), rút ngắn chu kỳ sinh trưởng vụ hè thu trước ngày 20/8 và kiên cố hóa 142 km kênh mương nội đồng.
  • Lộ trình triển khai khuyến nghị chính quyền địa phương hoàn thiện quy hoạch chuyển đổi giống cây trồng giai đoạn 2016 - 2020 và nâng cấp hệ thống cảnh báo sớm 48 giờ trước thiên tai.
  • Các nhà quản lý nông nghiệp và chính quyền cơ sở cần chủ động ứng dụng ngay khung lịch mùa vụ và mô hình cơ cấu giống cải tiến vào kế hoạch sản xuất hàng năm để bảo vệ sinh kế bền vững cho người nông dân.