Nghiên cứu giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp phân tích hus nghiên cứu cơ sở lý luận thực tiễn và đề xuất các giải pháp chính sách góp phần giảm phát thải, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Đặng Đình Giang
• Người hướng dẫn: Ts. Chu Ngọc Kiên
• Trường học: Đại học quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu
• Đề tài: Nghiên cứu cơ sở lý luận, thực tiễn và đề xuất các giải pháp chính sách góp phần giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp của Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM
• 1.1. Phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam
• 1.1.1. Khái niệm “Khí nhà kính”
• 1.1.2. Các nguồn phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp
• 1.1.3. Các yếu tố tác động đến phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp và sử dụng đất
• 1.1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 1.1.5. Kinh nghiệm quốc tế về việc giảm phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp
• 1.1.5.1. Công nghệ canh tác nhà kính của Israel
• 1.1.5.2. Sử dụng mô hình hệ thống Trái Đất của NASA ở phương Tây
• 1.1.5.3. Thay đổi khẩu vị giúp bò thải ít khí methan hơn ở New Zealand
• 1.1.5.4. Bài học rút ra cho Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH VÀ QUẢN LÝ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM
• 2.1. Thực trạng sản xuất nông nghiệp và phát thải KNK ở nước ta
• 2.2. Sản lượng lương thực, số lượng vật nuôi, phụ phẩm nông nghiệp
• 2.3. Thực trạng phát thải KNK trong nông nghiệp
• 2.4. Thực trạng quản lý phát thải KNK trong nông nghiệp
• 2.5. Đường lối, chính sách, pháp luật của Đảng và Nhà nước về quản lý nông nghiệp và sử dụng đất trong nông nghiệp hướng đến giảm phát thải KNK
• 2.6. Các quyết định, đề án, dự án và mô hình giảm phát thải KNK trong nông nghiệp ở nước ta
• 2.7. Đánh giá thực trạng giảm phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp, sử dụng đất
• 2.7.1. Những kết quả đạt được
• 2.7.2. Những tồn tại, bất cập
• 2.7.3. Nguyên nhân của các tồn tại, bất cập
• 2.8. Dự báo sản lượng nông nghiệp, lượng phát thải KNK đến năm 2020, 2030
• 2.8.1. Sản lượng lương thực, số lượng vật nuôi và phụ phẩm nông nghiệp
• 2.8.2. Dự báo lượng phát thải KNK đến năm 2020, 2030
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỊNH HƯỚNG, QUAN ĐIỂM, MỤC TIÊU VÀ GIẢI PHÁP GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM
• 3.1. Định hướng, quan điểm và mục tiêu của Việt Nam về giảm phát thải KNK
• 3.2. Một số giải pháp giảm phát thải KNK trong nông nghiệp
• 3.2.1. Nhóm giải pháp trong công tác quản lý
• 3.2.2. Nhóm giải pháp chuyên môn nghiệp vụ
• 3.2.3. Nhóm giải pháp điều kiện
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam

Giảm phát thải khí nhà kính (KNK) trong nông nghiệp là một trong những thách thức lớn nhất mà Việt Nam đang phải đối mặt. Nông nghiệp không chỉ là ngành chịu tác động của biến đổi khí hậu mà còn là nguồn phát thải chính. Theo các nghiên cứu, hoạt động sản xuất nông nghiệp đóng góp một tỷ lệ lớn vào tổng lượng phát thải KNK của cả nước. Do đó, việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp giảm phát thải là vô cùng cần thiết.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng của phát thải khí nhà kính

Khí nhà kính là những thành phần trong khí quyển có khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại, gây ra hiệu ứng nhà kính. Trong nông nghiệp, các nguồn phát thải chính bao gồm CO2, N2O và CH4. Việc hiểu rõ về các nguồn phát thải này giúp xác định các biện pháp giảm thiểu hiệu quả.

1.2. Tình hình phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu. Theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nông nghiệp là ngành có tỷ lệ phát thải KNK cao nhất, chủ yếu từ canh tác lúa và chăn nuôi. Việc giảm phát thải trong lĩnh vực này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an ninh lương thực.

II. Những thách thức trong việc giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp

Việc giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như công nghệ lạc hậu, nhận thức của nông dân về biến đổi khí hậu còn hạn chế, và chính sách chưa đồng bộ là những rào cản lớn. Để đạt được mục tiêu giảm phát thải, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan.

2.1. Công nghệ và kỹ thuật canh tác hiện tại

Nhiều phương pháp canh tác truyền thống vẫn được áp dụng, dẫn đến phát thải KNK cao. Việc chuyển đổi sang các công nghệ xanh và bền vững là cần thiết để giảm thiểu tác động đến môi trường.

2.2. Nhận thức và hành động của nông dân

Nhiều nông dân chưa nhận thức rõ về tác động của phát thải KNK. Cần có các chương trình giáo dục và đào tạo để nâng cao nhận thức và khuyến khích họ áp dụng các biện pháp giảm phát thải.

III. Phương pháp giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam

Để giảm phát thải khí nhà kính, Việt Nam cần áp dụng nhiều phương pháp khác nhau. Các giải pháp này bao gồm cải tiến kỹ thuật canh tác, sử dụng công nghệ xanh, và quản lý chất thải nông nghiệp hiệu quả. Những phương pháp này không chỉ giúp giảm phát thải mà còn nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

3.1. Cải tiến kỹ thuật canh tác

Việc áp dụng các kỹ thuật canh tác hiện đại như canh tác hữu cơ, giảm sử dụng phân bón hóa học sẽ giúp giảm phát thải khí nhà kính. Các nghiên cứu cho thấy, canh tác hữu cơ có thể giảm phát thải N2O và CH4 đáng kể.

3.2. Sử dụng công nghệ xanh trong nông nghiệp

Công nghệ xanh như hệ thống tưới tiết kiệm nước, năng lượng tái tạo trong sản xuất nông nghiệp có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ bảo vệ môi trường mà còn tiết kiệm chi phí cho nông dân.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về giảm phát thải khí nhà kính

Nhiều mô hình giảm phát thải khí nhà kính đã được triển khai tại Việt Nam và đạt được những kết quả tích cực. Các dự án thí điểm về canh tác hữu cơ và quản lý chất thải nông nghiệp đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm phát thải. Những kết quả này cần được nhân rộng và áp dụng trên diện rộng.

4.1. Mô hình canh tác hữu cơ thành công

Một số mô hình canh tác hữu cơ tại các tỉnh miền Bắc đã cho thấy sự giảm phát thải khí nhà kính lên đến 30%. Những mô hình này cần được nhân rộng để đạt hiệu quả cao hơn.

4.2. Quản lý chất thải nông nghiệp hiệu quả

Việc áp dụng các biện pháp quản lý chất thải nông nghiệp như ủ phân hữu cơ đã giúp giảm phát thải khí mêtan từ phân gia súc. Các nghiên cứu cho thấy, việc ủ phân có thể giảm phát thải lên đến 50%.

V. Kết luận và tương lai của giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp

Giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp là một nhiệm vụ cấp bách và cần thiết. Việt Nam cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Tương lai của nông nghiệp bền vững phụ thuộc vào sự quyết tâm và hành động của tất cả các bên liên quan.

5.1. Tầm quan trọng của chính sách hỗ trợ

Chính phủ cần có các chính sách hỗ trợ mạnh mẽ cho nông dân trong việc áp dụng các biện pháp giảm phát thải. Các chương trình hỗ trợ tài chính và kỹ thuật sẽ giúp nông dân dễ dàng tiếp cận công nghệ mới.

5.2. Hướng tới nông nghiệp bền vững

Nông nghiệp bền vững không chỉ giúp giảm phát thải khí nhà kính mà còn bảo vệ môi trường và đảm bảo an ninh lương thực. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành để đạt được mục tiêu này.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Năm 2010, tổng lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp của Việt Nam đạt 88.354,77 nghìn tấn CO2 tương đương, chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng phát thải quốc gia và tiếp tục có xu hướng gia tăng nhanh chóng. Trong bối cảnh Việt Nam là một trong những quốc gia chịu tổn thương nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu và hiện tượng nước biển dâng, ngành nông nghiệp đang đối mặt với nghịch lý kép: vừa là đối tượng chịu rủi ro thiên tai trực tiếp, vừa là nguồn phát thải khí nhà kính trọng yếu, đặc biệt là khí mêtan (CH4) và nitơ oxit (N2O). Thực trạng canh tác lúa ngập nước truyền thống chiếm tới 50,49% tổng phát thải toàn ngành, cùng với hiệu suất sử dụng phân bón đạm thấp chỉ đạt từ 12% đến 50%, đã gây thất thoát dinh dưỡng nghiêm trọng và gia tăng áp lực lên môi trường sinh thái.

Đề tài tập trung nghiên cứu cơ sở lý luận, đánh giá thực trạng phát thải khí nhà kính và hệ thống chính sách quản lý nông nghiệp trên phạm vi toàn quốc trong giai đoạn 1990 - 2015, đồng thời xây dựng kịch bản dự báo phát thải đến năm 2020 và tầm nhìn 2030. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định tiềm năng giảm phát thải, đúc rút bài học quốc tế từ Israel, New Zealand và các nước phương Tây, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp chính sách và kỹ thuật đồng bộ. Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc hiện thực hóa Đề án giảm phát thải trong nông nghiệp theo Quyết định 3119/QĐ-BNN-KNCN với mục tiêu giảm 20% lượng phát thải khí nhà kính, duy trì tăng trưởng ngành 20%, xóa đói giảm nghèo 20% và hiện thực hóa mục tiêu cắt giảm 15,76 triệu tấn CO2 tương đương theo Đề án 1775/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của Ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC 1996 và 2006) trong lĩnh vực Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thay đổi mục đích sử dụng đất (AFOLU). Khung lý thuyết này phân tích sự biến đổi của các bể chứa carbon sinh thái và cơ chế phát thải khí nhà kính qua các chu trình sinh hóa học. Bên cạnh đó, luận văn áp dụng Mô hình hệ thống Trái Đất của NASA (NASA Earth System Model) để đánh giá tác động của sol khí vô cơ PM2.5 hình thành từ khí amoniac trong phân bón và chất thải chăn nuôi khi kết hợp với hoạt động đốt sinh khối.

Nghiên cứu tích hợp 5 khái niệm chuyên ngành nền tảng:

• Khí nhà kính (KNK) và Tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP): Đo lường khả năng hấp thụ bức xạ hồng ngoại của các khí CH4, N2O so với CO2.
• Hệ số phát thải (Emission Factor): Chỉ số định lượng mức độ phát thải trên một đơn vị hoạt động sản xuất nông nghiệp.
• Quá trình phát tán khí mêtan qua mô khí (aerenchyma): Con đường khuếch tán khí CH4 chủ yếu từ rễ lên khí quyển trong ruộng lúa nước, chiếm trên 90% lượng phát thải.
• Chu trình nitrat hóa và khử nitrat trong đất: Quá trình vi sinh vật chuyển hóa hợp chất nitơ dư thừa tạo thành phát thải N2O trực tiếp và gián tiếp.
• Hệ thống Đo đạc, Báo cáo và Thẩm định (MRV): Khung quản trị minh bạch nhằm theo dõi và công nhận kết quả giảm phát thải carbon nông nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thứ cấp chuẩn hóa từ Niên giám Thống kê Quốc gia, Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (FAOSTAT), Báo cáo Kiểm kê KNK Quốc gia năm 2010 của Bộ Tài nguyên và Môi trường và Thông báo Quốc gia gửi Công ước Khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC).

Cỡ mẫu nghiên cứu bao quát dữ liệu toàn diện trên 63 tỉnh thành cả nước, phân tích chuỗi dữ liệu sản xuất của 7,23 triệu ha đất lúa, hàng triệu ha cây trồng hàng năm, cùng toàn bộ quy mô đàn gia súc với hơn 2,25 triệu con trâu, 5,2 triệu con bò và hàng trăm triệu gia cầm. Phương pháp chọn mẫu thứ cấp có chủ đích theo 8 vùng sinh thái nông nghiệp được lựa chọn nhằm phản ánh chính xác sự khác biệt về địa chất, chế độ thủy văn và tập quán canh tác.

Phương pháp phân tích bao gồm tiếp cận hệ thống, phân tích cân bằng vật chất, mô hình hóa kịch bản phát triển thông thường (BAU) và phương pháp kế thừa số liệu có chọn lọc. Lý do lựa chọn các phương pháp này là đảm bảo tính chuẩn xác khoa học theo hướng dẫn quốc tế của IPCC, đồng thời cho phép lượng hóa chính xác lượng phát thải quy đổi tương đương CO2e từ giai đoạn 1990 đến 2015 và thiết lập dự báo định lượng cho giai đoạn 2020 - 2030.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, canh tác lúa nước là nguồn phát thải khí nhà kính lớn nhất trong ngành nông nghiệp Việt Nam, đạt 44.614,22 nghìn tấn CO2 tương đương vào năm 2010, chiếm tỷ trọng vượt trội 50,49%. Trong đó, canh tác ruộng lúa ngập nước liên tục chiếm tới 38.310,27 nghìn tấn CO2 tương đương. Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ tạo ra lượng khí CH4 khổng lồ, với hơn 90% lượng khí được phát tán trực tiếp ra khí quyển qua hệ thống mô khí aerenchyma của thân cây lúa.

Thứ hai, phát thải N2O từ đất canh tác nông nghiệp là nguồn phát thải lớn thứ hai, đạt 23.812,02 nghìn tấn CO2 tương đương, chiếm 26,95% tổng phát thải toàn ngành. Lượng phát thải trực tiếp từ đất chiếm 12.914,56 nghìn tấn CO2 tương đương, phát thải gián tiếp do rửa trôi và bay hơi đạm chiếm 9.902,40 nghìn tấn CO2 tương đương. Nguyên nhân bắt nguồn từ việc bón phân vô cơ quá mức, trong khi hiệu suất hấp thụ phân đạm của cây trồng ở Đồng bằng sông Hồng chỉ đạt từ 12% đến 50%, để lại 50% đến 88% lượng nitơ dư thừa chuyển hóa thành khí nhà kính.

Thứ ba, ngành chăn nuôi đóng góp 18.034,18 nghìn tấn CO2 tương đương (chiếm 20,41%), gồm quá trình lên men dạ cỏ của động vật nhai lại chiếm 9.474,18 nghìn tấn CO2 tương đương (10,72%) và quản lý phân gia súc chiếm 8.560,00 nghìn tấn CO2 tương đương (9,69%). Đàn vật nuôi tăng trưởng liên tục với tốc độ gia cầm tăng 4,91%/năm, lợn tăng 3,56%/năm và bò tăng 2,35%/năm khiến khối lượng phân gia súc, gia cầm tăng bình quân 2,6%/năm giai đoạn 1990 - 2012. Đồng thời, khối lượng phụ phẩm cây trồng vượt 61,4 triệu tấn/năm, hoạt động đốt đồng rơm rạ không kiểm soát tạo ra 1.894,35 nghìn tấn CO2 tương đương (chiếm 2,15%).

Thảo luận kết quả

Cơ cấu phát thải khí nhà kính nông nghiệp năm 2010 có thể được trực quan hóa tối ưu qua biểu đồ tròn với 5 phân khúc tỷ trọng rõ ràng: Trồng lúa nước (50,49%), Đất nông nghiệp (26,95%), Lên men tiêu hóa (10,72%), Quản lý chất thải chăn nuôi (9,69%) và Đốt phụ phẩm nông nghiệp (2,15%). Sự gia tăng phát thải có mối tương quan tuyến tính chặt chẽ với tốc độ tăng trưởng sản lượng lương thực, thể hiện qua biểu đồ cột chồng giai đoạn 2005 - 2015: sản lượng lúa tăng 25,9% từ 35,9 triệu tấn lên 45,2 triệu tấn, năng suất lúa tăng từ 48,9 tạ/ha lên 58,9 tạ/ha.

So sánh với kinh nghiệm quốc tế, nghiên cứu tại New Zealand chứng minh việc bổ sung tannin vào khẩu phần ăn giúp giảm 16% lượng khí mêtan đường ruột của gia súc. Tại Israel, mô hình nhà kính công nghệ cao giúp năng suất cà chua đạt mốc kỷ lục 500 tấn/ha/vụ và công nghệ Seambiotic tái sử dụng CO2 để nuôi trồng vi tảo đem lại giá trị kinh tế gấp 30 lần. Điều này khẳng định Việt Nam hoàn toàn có thể vừa gia tăng giá trị sản xuất nông nghiệp vừa giảm thiểu mạnh mẽ lượng phát thải nếu chuyển dịch từ phương thức canh tác truyền thống sang ứng dụng công nghệ sinh học và kinh tế tuần hoàn.

Đề xuất và khuyến nghị

Chuyển đổi quy trình canh tác lúa nước phát thải thấp:

• Triển khai áp dụng đồng bộ kỹ thuật tưới ngập - khô xen kẽ (AWD) kết hợp gói kỹ thuật 3 giảm 3 tăng và 1 phải 5 giảm trên 100% diện tích chuyên canh lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng.
• Thiết lập mục tiêu cắt giảm tối thiểu 9,46 triệu tấn CO2 tương đương từ lĩnh vực trồng trọt trước năm 2020.
• Chủ thể thực hiện: Cục Trồng trọt phối hợp cùng Trung tâm Khuyến nông Quốc gia và Sở Nông nghiệp các địa phương.

Tối ưu hóa quản lý phân bón và dinh dưỡng đất:

• Nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón đạm từ mức 12 - 50% hiện nay lên trên 65% thông qua kỹ thuật bón phân sâu, ứng dụng phân đạm hạt vàng bọc màng tan chậm và phân bón hữu cơ vi sinh.
• Cắt giảm 25% lượng phân hóa học dư thừa trên mỗi hecta đất canh tác giai đoạn 2016 - 2025.
• Chủ thể thực hiện: Viện Thổ nhưỡng Nông hóa chủ trì cùng các doanh nghiệp sản xuất phân bón trong nước.

Hiện đại hóa công nghệ chăn nuôi và xử lý chất thải sinh học:

• Xây dựng mạng lưới hầm khí sinh học biogas quy mô lớn, xử lý triệt để 100% chất thải tại các trang trại chăn nuôi gia súc tập trung; nghiên cứu bổ sung chế phẩm sinh học và tannin vào khẩu phần ăn của trâu bò nhằm giảm 6,3 triệu tấn CO2 tương đương đến năm 2020.
• Chủ thể thực hiện: Cục Chăn nuôi, Hội Nông dân và các hợp tác xã nông nghiệp.

Xây dựng chuỗi kinh tế tuần hoàn tái chế 61,4 triệu tấn phụ phẩm nông nghiệp:

• Cấm triệt để hành vi đốt rơm rạ trên đồng ruộng; chuyển đổi toàn bộ phụ phẩm lúa, ngô, mía thành than sinh học (biochar), thức ăn gia súc ủ chua, nấm ăn và vật liệu xây dựng sinh thái trước năm 2022.
• Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương.

Hoàn thiện thể chế và vận hành hệ thống MRV quốc gia:

• Ban hành bộ tiêu chuẩn kỹ thuật về đo đạc, báo cáo, thẩm định (MRV) cho các hành động giảm nhẹ phát thải KNK phù hợp với điều kiện quốc gia (NAMA) trong nông nghiệp trước năm 2018, thiết lập cơ chế kết nối thị trường tín chỉ carbon quốc tế theo Đề án 1775/QĐ-TTg.
• Chủ thể thực hiện: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp cùng Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm cơ quan quản lý và hoạch định chính sách:

• Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp các địa phương.
• Lợi ích và mục đích sử dụng: Khai thác bức tranh số liệu kiểm kê KNK toàn diện (88,35 triệu tấn CO2e) và các kịch bản dự báo 2020 - 2030 để hoàn thiện quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, xây dựng chính sách tăng trưởng xanh và phân bổ chỉ tiêu giảm phát thải cho từng phân ngành.

Nhóm viện nghiên cứu, giảng viên và sinh viên sau đại học:

• Các trường đại học chuyên ngành nông nghiệp, môi trường và biến đổi khí hậu.
• Lợi ích và mục đích sử dụng: Tiếp cận cơ sở dữ liệu định lượng, phương pháp luận kiểm kê quốc tế của IPCC 2006 và mô hình AFOLU làm tài liệu tham khảo giảng dạy, nghiên cứu chuyên sâu về các giải pháp can thiệp kỹ thuật giảm khí mêtan và nitơ oxit.

Nhóm doanh nghiệp nông nghiệp, hợp tác xã và chủ trang trại:

• Doanh nghiệp trồng trọt, chế biến lúa gạo, sản xuất phân bón và chăn nuôi công nghiệp.
• Lợi ích và mục đích sử dụng: Nắm vững các quy trình kỹ thuật tưới ngập khô xen kẽ, công nghệ ủ phụ phẩm và xử lý biogas giúp tiết kiệm 20% đến 30% chi phí vật tư đầu vào, đồng thời chuẩn bị hồ sơ đăng ký tín chỉ carbon để gia tăng giá trị xuất khẩu nông sản xanh.

Nhóm các tổ chức quốc tế và đối tác phát triển (UNDP, FAO, World Bank):

• Các tổ chức tài chính xanh và quỹ hỗ trợ ứng phó biến đổi khí hậu.
• Lợi ích và mục đích sử dụng: Sử dụng các số liệu chứng minh tiềm năng cắt giảm 15,76 triệu tấn CO2e để xây dựng các chương trình tài trợ dự án NAMA, hỗ trợ kỹ thuật và đầu tư vốn ODA cho các chuỗi giá trị nông nghiệp bền vững tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

Canh tác lúa nước phát thải khí nhà kính theo cơ chế nào và chiếm tỷ trọng bao nhiêu?

• Khi ruộng lúa bị ngập nước liên tục, điều kiện kỵ khí kích thích vi sinh vật phân giải chất hữu cơ và sinh ra khí mêtan (CH4). Hơn 90% lượng CH4 này được thoát ra khí quyển thông qua hệ thống mô khí aerenchyma của cây lúa. Năm 2010, lượng phát thải từ canh tác lúa đạt 44.614,22 nghìn tấn CO2 tương đương, chiếm tỷ trọng cao nhất toàn ngành với 50,49%.

Tại sao việc sử dụng phân bón hóa học tại Việt Nam lại gây thất thoát và phát thải lớn?

• Hiệu suất sử dụng phân đạm của cây trồng ở Việt Nam chỉ đạt từ 12% đến 50% do thói quen bón phân vượt mức cần thiết. Lượng nitơ dư thừa bị rửa trôi, bay hơi và chuyển hóa qua quá trình nitrat hóa, khử nitrat thành khí N2O, tạo ra 23.812,02 nghìn tấn CO2 tương đương từ đất nông nghiệp (chiếm 26,95% phát thải ngành).

Chăn nuôi phát thải những loại khí nhà kính chủ yếu nào và quy mô phát thải ra sao?

• Chăn nuôi tạo ra khí CH4 từ quá trình lên men dạ cỏ của động vật nhai lại (9.474,18 nghìn tấn CO2e) và phát thải cả CH4 lẫn N2O từ quá trình phân hủy chất thải khi lưu trữ phân dạng lỏng (8.560,00 nghìn tấn CO2e). Tổng phát thải chăn nuôi chiếm 20,41% toàn ngành nông nghiệp năm 2010.

Việt Nam có thể học hỏi những giải pháp công nghệ nổi bật nào từ kinh nghiệm quốc tế?

• Việt Nam có thể học tập công nghệ nhà kính tối ưu nước và hệ thống vi tảo Seambiotic hấp thụ CO2 của Israel, ứng dụng giải pháp bổ sung chất tannin vào khẩu phần ăn giúp giảm 16% khí mêtan ở gia súc của New Zealand, và sử dụng mô hình hệ thống Trái Đất của NASA để kiểm soát ô nhiễm sol khí từ đốt phụ phẩm.

Mục tiêu cắt giảm phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp của Việt Nam đến năm 2020 là gì?

• Theo Quyết định 3119/QĐ-BNN-KNCN và Quyết định 1775/QĐ-TTg, Việt Nam đặt mục tiêu đến năm 2020 giảm 20% lượng phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp (cắt giảm 15,76 triệu tấn CO2 tương đương, gồm 9,46 triệu tấn từ trồng trọt và 6,3 triệu tấn từ chăn nuôi), đồng thời đảm bảo tăng trưởng ngành đạt 20%.

Kết luận

• Luận văn đã xác lập bức tranh tổng thể về hiện trạng phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp Việt Nam năm 2010 với tổng mức 88.354,77 nghìn tấn CO2 tương đương, xác định canh tác lúa nước (50,49%) và đất nông nghiệp (26,95%) là hai nguồn phát thải trọng điểm.
• Đánh giá sâu sắc nguyên nhân cốt lõi gây phát thải bắt nguồn từ thói quen ngập triều liên tục trong canh tác lúa, hiệu suất hấp thụ phân đạm thấp chỉ 12 - 50% và khối lượng phân gia súc gia tăng 2,6%/năm.
• Tổng hợp toàn diện bài học kinh nghiệm quốc tế về công nghệ nhà kính Israel, điều chỉnh khẩu phần ăn chăn nuôi tại New Zealand và kiểm soát sol khí nông nghiệp từ mô hình NASA.
• Đề xuất hệ thống giải pháp liên hoàn gồm kỹ thuật canh tác ngập - khô xen kẽ, công nghệ kinh tế tuần hoàn tái chế 61,4 triệu tấn phụ phẩm và xây dựng khung quản trị MRV quốc gia.
• Khẳng định tính khả thi của mục tiêu cắt giảm 15,76 triệu tấn CO2 tương đương đến năm 2020, tạo nền tảng chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp carbon thấp.

Đóng góp lớn nhất của công trình là cung cấp hệ thống luận cứ khoa học định lượng và phương pháp luận vững chắc, phục vụ trực tiếp cho công tác hoạch định chính sách biến đổi khí hậu của quốc gia. Các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và cộng đồng doanh nghiệp cần đẩy mạnh liên kết, khẩn trương triển khai các mô hình điểm về nông nghiệp tuần hoàn và hoàn thiện thị trường carbon nông nghiệp trước năm 2025. Hãy chủ động hành động ngay hôm nay để xây dựng một nền nông nghiệp Việt Nam xanh, hiện đại, phát thải thấp và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn được kết cấu thành 3 chương: Chƣơng 1: Cơ sở khoa học và tổng quan tình hình nghiên cứu về giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam Chƣơng 2: Thực trạng phát thải khí nhà kính và quản lý phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam Chƣơng 3: Định hướng, quan điểm, mục tiêu và giải pháp giảm phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chƣơng 1 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ GIẢM PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM 1. Phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp ở Việt Nam 1. Khái niệm “Khí nhà kính” Theo Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) [23], “Khí nhà kính” được định nghĩa: “là những thành phần của khí quyển, được tạo ra do tự nhiên và các hoạt động của con người. Chúng có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt Trái Đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho Trái Đất, gây nên hiệu ứng nhà kính”.

Các khí nhà kính (KNK) cơ bản bao gồm hơi nước (H2O), cacbon điôxít (CO2), nitơôxít (N2O), mêtan (CH4) và ôzôn (O3). Tuy nhiên, với các hoạt động sản xuất và sinh hoạt, con người đang tạo ra ngày càng nhiều KNK. Trong Bộ tài liệu hướng dẫn kiểm kê KNK được IPCC đưa ra vào năm 1996, các KNK được đưa vào xem xét, tính toán bao gồm: carbon dioxit (CO2); methane (CH4); nitrous oxide (N2O); hydrofluorocarbons (HFCs); perfluorocarbons (PFCs); sulphur hexafluoride (SF6); nitrogen trifluoride (NF3); trifluoromethyl sulphur pentafluoride (SF5CF3); halogenated ethers (C4F9OC2H5, CHF2OCF2OC2F4OCHF2, CHF2OCF2OCHF2); các hợp chất flo không có trong Nghị định thư Montreal CF3I, CH2Br2 CHCl3, CHCl, CH2Cl2. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Các khí nêu trên được IPCC chứng minh là có đóng góp vào tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWPs) trước khi đưa ra Bộ tài liệu hướng dẫn kiểm kê KNK năm 2006.

Bên cạnh đó, Bộ tài liệu hướng dẫn kiểm kê KNK 2006 của IPCC cũng đưa ra một số khí nhà kính khác. Tuy nhiên, giá trị GWP của chúng đến nay chưa xác định được, bao gồm: C3F7C(O)C2F5, C7F16, C4F6, C5F8 và c-C4F8O. Một số tiền chất khác cũng được xem xét trong một số trường hợp là: NOx, NH3, các hợp chất hữu cơ không mêtan NMVOC, CO và SO2. Các nguồn phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp Các KNK phát thải chính trong lĩnh vực nông nghiệp bao gồm: CO2, N2O và CH4.

Dòng CO2 giữa khí quyển và hệ sinh thái chủ yếu được kiểm soát nhờ sự hấp thu trong quá trình quang hợp và thải ra trong quá trình hô hấp, phân hủy và đốt cháy các chất hữu cơ. N2O thường thải ra từ các hệ sinh thái dưới dạng phụ phẩm của quá trình nitrat hóa và khử nitrat. Còn CH4 được tạo ra trong quá trình tạo khí mêtan ở điều kiện kị khí trong đất và khi lưu trữ phân bón, thông qua quá trình lên men đường ruột và đốt cháy không hoàn toàn của các chất hữu cơ. Một số khí thải từ quá trình đốt cháy và từ đất cũng đáng quan tâm như NOx, NH3, NMVOCs và CO, do chúng là tiền thân của các KNK trong khí quyển.

Sự hình thành của KNK từ các tiền chất này được xem là phát thải gián tiếp. Phát thải gián tiếp cũng có liên quan đến quá trình lọc và rửa trôi của các hợp chất nitơ, đặc biệt là NO3- thất thoát từ đất, khi đó, một phần NO3 này sẽ chuyển thành N2O dưới quá trình khử nitơ. Phát thải CH4 và N2O từ chăn nuôi Hai nguồn phát thải CH4 trong chăn nuôi là từ quá trình lên men đường ruột và quản lý phân gia súc, bao gồm: một là, CH4 là sản phẩm của quá trình lên men thức ăn trong hệ tiêu hóa của động vật (đặc biệt là động vật ăn cỏ), một quá 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] trình tiêu hóa mà cácbonhyđrát phân hủy bởi vi sinh vật thành các phân tử đơn giản để hấp thu vào máu. Số lượng CH4 được giải phóng phụ thuộc vào loại động vật, tuổi, trọng lượng của động vật, chất lượng và số lượng thức ăn, mức độ tiêu hao năng lượng của động vật; hai là, CH4 được tạo ra từ sự phân hủy của phân gia súc trong điều kiện yếm khí.

Những điều kiện này thường xảy ra khi chăn nuôi một số lượng lớn động vật trong một khu vực giới hạn, trong đó phân thường được lưu trữ thành đống lớn hoặc xử lý trong hồ, ao. Số lượng CH4 phát sinh phụ thuộc vào cách con người lưu trữ và xử lý phân gia súc trước khi đem bón vào đất, khi phân được lưu trữ và xử lý dưới dạng lỏng (trong ao, hố, bể chứa) sẽ tạo ra lượng đáng kể khí mêtan so với trường hợp lưu trữ và xử lý dưới dạng rắn (loại bỏ tối đa lượng nước). Nguồn phát thải N2O từ quản lý phân gia súc: Trong thời gian lưu trữ phân và nước tiểu gia súc, một số thành phần đạm được chuyển thành N2O. Phát thải N2O liên quan đến việc xử lý phân trước khi phân được bón vào đất.

Phát thải CH4 từ trồng lúa nước Quá trình phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong ruộng lúa bị ngập nước là nguyên nhân sản sinh khí mêtan. Khí mêtan phát thải vào khí quyển từ những cánh đồng lúa thông qua ba con đường: một là, khuyếch tán trên bề mặt nước; hai là, thoát ra từ các khe hở trên mặt đất (phụ thuộc vào kết cấu đất và giai đoạn trồng lúa), phát thải ít hơn đối với đất có kết cấu sét và phát thải lớn trong giai đoạn chuẩn bị đất và tăng trưởng ban đầu của cây lúa; ba là, khuyếch tán thông qua hệ thống mô khí (aerenchyma) của cây lúa trong suốt thời gian sinh trưởng và phát triển đây là con đường phát thải chủ yếu, chiếm hơn 90% tổng lượng khí mêtan phát thải từ trồng lúa nước. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phát thải N2O từ đất canh tác nông nghiệp Phát thải N2O từ đất nông nghiệp chủ yếu là do hoạt động của các vi sinh vật trong quá trình nitơrát hóa và khử nitơ trong đất.

Cụ thể, khí N2O là sản phẩm trung gian trong chuỗi phản ứng của hai quá trình này bị rò rỉ từ các tế bào vi khuẩn vào trong đất. Các yếu tố ảnh hưởng đến các quá trình này là nhiệt độ, pH và độ ẩm đất. Có ba loại phát thải N2O từ đất nông nghiệp được thống kê trong phần này là: một là, phát thải trực tiếp từ đất nông nghiệp; hai là, phát thải trực tiếp từ đất bắt nguồn từ chất thải vật nuôi (lây lan hàng ngày chất thải vật nuôi từ chuồng trại và phát tán chất thải vật nuôi trên khu vực chăn thả); ba là, phát thải gián tiếp gây ra bởi các hoạt động trong nông nghiệp. Phát thải N2O trực tiếp từ đất nông nghiệp đến từ các nguồn: phân bón tổng hợp; nitơ từ chất thải động vật được sử dụng làm phân bón; sinh học cố định đạm; nitơ từ phụ phẩm cây trồng; trồng trọt trong đất có hàm lượng hữu cơ cao.

Phân tổng hợp và phân hữu cơ bón vào đất làm tăng lượng khí thải gián tiếp N2O thông qua hai con đường sau: Sự bay hơi và lắng đọng trong khí quyển của NH3 và NOx có nguồn gốc từ các ứng dụng phân bón; lọc nitơ và dòng chảy. Phát thải CH4, N2O từ hoạt động đốt đồng cỏ và đốt các phụ phẩm nông nghiệp Số lượng lớn các chất thải nông nghiệp được sản sinh từ các hệ thống canh tác trên toàn thế giới dưới dạng các phụ phẩm cây trồng. Các hoạt động đốt sinh khối trong sản xuất nông nghiệp bao gồm cả đốt đồng cỏ và đốt các phụ phẩm nông nghiệp đều phát sinh lượng khí thải cácbonđiôxít (CO2) đáng kể. Nhưng vì sinh khối đốt thường được tái phát triển trong mùa vụ sau đồng nghĩa với lượng 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CO2 thải vào khí quyển sẽ được tái hấp thụ trong giai đoạn tăng trưởng của thực vật.

Do đó, lượng khí thải CO2 ròng được coi là bằng không. Tuy nhiên, các hoạt động đốt trong nông nghiệp phát sinh các loại khí CH4 và N2O là sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy không hoàn toàn. Phát thải hoặc hấp thụ CO2 trong lĩnh vực AFOLU Phát thải hoặc hấp thụ CO2 trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thay đổi sử dụng đất được ước tính trên cơ sở những thay đổi dự trữ cácbon trong bể chứa hệ sinh thái, bao gồm sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất, chất hữu cơ chết (gỗ chết và rác) và chất hữu cơ trong đất. Sự mất ròng trong tổng số trữ lượng cácbon hệ sinh thái được sử dụng để ước tính lượng phát thải CO2 vào khí quyển; sự tăng thêm ròng trong tổng số trữ lượng cácbon hệ sinh thái được sử dụng để ước tính lượng hấp thụ CO2 từ khí quyển.

Phát thải hoặc hấp thụ CO2 dựa trên sự thay đổi trữ lượng cácbon trong hệ sinh thái được ước tính cho từng loại hình sử dụng đất (bao gồm các loại đất giữ nguyên và đất chuyển đổi). Khả năng hấp thụ/phát thải CO2 của các loại đất khác nhau là khác nhau phụ thuộc chủ yếu vào độ che phủ của đất (trữ lượng sinh khối trên mặt đất). Theo đó, đất lâm nghiệp là loại đất có tiềm năng hấp thụ hoặc phát thải CO2 lớn nhất; rừng (đặc biệt là rừng nguyên sinh và rừng già) được coi là bể hấp thụ cácbon hiệu quả, đồng thời còn là lá phổi xanh cung cấp ôxy cho cuộc sống của con người. Thay đổi loại rừng và trữ lượng sinh khối gỗ, chuyển đổi đất rừng và đồng cỏ sang loại đất khác và ngược lại đều có tác động mạnh mẽ đến các bể dự trữ cácbon, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hấp thụ/phát thải CO2.

Tóm lược các nguồn phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực AFOLU được thể hiện trong sơ đồ sau: 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1: Các nguồn phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực AFOLU (Nguồn: Viện Chiến lược chính sách tài nguyên và Môi trường) 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực AFOLU (Nguồn: Viện Chiến lược chính sách tài nguyên và Môi trường) 1. Các yếu tố tác động đến phát thải KNK trong lĩnh vực lĩnh vực nông nghiệp và sử dụng đất 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến phát thải CH4 từ lên men đường ruột và quản lý phân gia súc.