Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo đánh giá rủi ro thảm họa, Việt Nam phải đối mặt với bình quân khoảng 649 đợt thiên tai mỗi năm trong giai đoạn 2005-2014, trong đó thiệt hại kinh tế do lũ lụt chiếm tỷ trọng lớn nhất với 58% trên tổng mức tổn thất khoảng 5,2 tỷ USD hàng năm. Thị trấn Hòa Mạc thuộc huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam có tổng diện tích tự nhiên 184,26 ha, nằm ở vị trí trung tâm huyện và mang đặc trưng địa hình đồng bằng trũng thấp của châu thổ sông Hồng. Mặc dù có đê sông Châu Giang dài khoảng 2 km bảo vệ ngăn lũ tràn bờ, địa phương vẫn thường xuyên đối diện với tình trạng ngập úng cục bộ do các đợt mưa lớn nội đồng diễn biến dị thường.

Nông nghiệp hiện chiếm 20% trong cơ cấu kinh tế của thị trấn với tổng sản lượng lương thực có hạt đạt khoảng 850 tấn mỗi năm. Sinh kế của hơn 1.635 hộ dân với gần 5.000 nhân khẩu tại địa bàn phụ thuộc lớn vào canh tác lúa và rau màu vụ đông. Tuy nhiên, sự thay đổi thất thường của khí hậu cùng tần suất ngập úng gia tăng đang đe dọa nghiêm trọng tới năng suất mùa màng và chất lượng nông sản. Trước thực trạng đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm ba mục tiêu trọng tâm: đánh giá thực trạng thiên tai khí hậu và mưa lụt trong chuỗi thời gian dài, phân tích nhận thức cùng các giải pháp ứng phó thực tế của cộng đồng địa phương, và đề xuất gói giải pháp thích ứng chủ động, hiệu quả cao.

Phạm vi không gian của đề tài tập trung tại 3 tiểu vùng canh tác đại diện của thị trấn Hòa Mạc. Phạm vi thời gian bao gồm việc phân tích dữ liệu khí tượng thủy văn giai đoạn 48 năm từ 1970 đến 2017 kết hợp điều tra khảo sát thực tế năm 2018. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp luận cứ khoa học để duy trì hệ số sử dụng đất 2,8 lần, bảo vệ giá trị canh tác đạt trên 50 triệu đồng trên mỗi hecta hàng năm và kéo giảm tỷ lệ suy giảm năng suất cây trồng do thiên tai xuống dưới mức 10%.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng Khung lý thuyết Đánh giá Tính dễ bị tổn thương và Thích ứng với Biến đổi Khí hậu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC). Khung tiếp cận này phân chia các hành động thích ứng thành 8 nhóm biện pháp chính, bao gồm thay đổi nguy cơ, chấp nhận tổn thất, chia sẻ rủi ro, nghiên cứu ứng dụng, chuyển đổi vị trí canh tác, ngăn ngừa tác động tiêu cực, truyền thông nâng cao nhận thức và khuyến khích thay đổi hành vi canh tác. Bên cạnh đó, đề tài kết hợp Lý thuyết Thích ứng dựa vào Cộng đồng (Community-Based Adaptation - CBA) để khai thác tri thức bản địa của người nông dân trong việc xử lý rủi ro thiên tai tại chỗ.

Năm khái niệm cốt lõi được vận dụng xuyên suốt đề tài bao gồm:

  1. Thiên tai khí hậu: Hiện tượng thời tiết cực đoan vượt ngưỡng bình thường gây thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp.
  2. Khả năng thích ứng: Năng lực điều chỉnh của hệ sinh thái nông nghiệp và con người nhằm hạn chế thiệt hại do biến động môi trường.
  3. Tính dễ bị tổn thương: Mức độ nhạy cảm và thiếu khả năng chống chịu của hệ thống canh tác trước các cú sốc ngập lụt.
  4. Nguy cơ mưa lụt cục bộ: Trạng thái ngập úng do lượng mưa ngày vượt 100 mm hoặc mưa vừa trên 20 mm kéo dài liên tục từ 3 ngày trở lên.
  5. Hệ thống cơ cấu cây trồng thích ứng: Mô hình luân canh linh hoạt giữa lúa và rau màu vụ đông nhằm tối ưu hóa thời gian sinh trưởng, né tránh các đỉnh cực đoan của thời tiết.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thứ cấp được thu thập từ Trạm Khí tượng tỉnh Hà Nam với chuỗi số liệu nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng trong 48 năm từ 1970 đến 2017, kết hợp các báo cáo kinh tế - xã hội định kỳ của UBND thị trấn Hòa Mạc và Phòng Nông nghiệp huyện Duy Tiên.

Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua phỏng vấn 30 hộ nông dân bằng phiếu khảo sát cấu trúc tại 3 tiểu vùng đại diện: Khu A (gồm xóm Yên Hòa và Bắc Hòa, địa hình ven sông chuyên lúa), Khu B (phố Phú Hòa và Thịnh Hòa, khu vực trung tâm chuyên lúa) và Khu C (xóm Thái Hòa, vùng trũng thấp canh tác lúa kết hợp màu). Phương pháp chọn mẫu áp dụng theo kỹ thuật khối ngẫu nhiên (Randomized Complete Block Design) với 10 hộ cho mỗi tiểu vùng để đảm bảo tính khách quan và đại diện sinh thái.

Phương pháp thảo luận nhóm có sự tham gia (PRA) theo bộ công cụ ICRAF được triển khai qua 3 phiên làm việc tập trung, thu hút từ 4 đến 5 người tham gia mỗi phiên với sự đa dạng về độ tuổi, giới tính và thâm niên canh tác. Các công cụ sử dụng gồm vẽ sơ đồ hiểm họa ngập úng, lập dòng lịch sử thiên tai, lập biểu đồ lịch thời vụ nông nghiệp, phân tích sơ đồ Venn và ma trận SWOT. Dữ liệu định lượng được làm sạch trên phần mềm bảng tính Excel và kiểm định xu thế biến động thông qua phương pháp phân tích phương sai ANOVA một nhân tố. Phương pháp phân tích phương sai được lựa chọn vì khả năng kiểm định thống kê chính xác sự khác biệt có ý nghĩa giữa các giai đoạn thời gian 10 năm, giúp loại bỏ các nhiễu loạn ngẫu nhiên của các đợt thời tiết cực đoan ngắn hạn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, phân tích chuỗi dữ liệu 48 năm cho thấy khí hậu tại địa bàn có sự dịch chuyển rõ nét. Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,32°C kể từ năm 1970, nhiệt độ tối cao mùa hè chạm ngưỡng 40°C trong khi số giờ nắng hàng năm giảm từ khoảng 1.600 giờ xuống còn 1.400 giờ. Lượng mưa trung bình năm đạt khoảng 1.500 mm nhưng phân bố mất cân đối nghiêm trọng, trong đó 70% đến 75% tổng lượng mưa tập trung vào giai đoạn từ tháng 7 đến tháng 11. Các tháng cao điểm ghi nhận lượng mưa vượt mức 600 mm mỗi tháng với 19 đến 20 ngày mưa mỗi tháng.

Thứ hai, nguy cơ mưa lụt nội đồng ngày càng khốc liệt. Tần suất các trận mưa rất to với lượng mưa ngày vượt 100 mm và các đợt mưa vừa trên 20 mm kéo dài trên 3 ngày liên tiếp có xu hướng tập trung mạnh vào tháng 8 và tháng 9. Tình trạng này khiến khoảng 20% đến 35% diện tích đất canh tác tại Khu C trũng thấp bị ngập úng từ 2 đến 4 ngày liên tục sau mỗi đợt mưa bão lớn.

Thứ ba, nhận thức của người dân về thiên tai đã có chuyển biến nhưng hành động chưa đồng đều. Khoảng 80% hộ được phỏng vấn nhận biết rõ sự thay đổi bất thường của nhiệt độ và chế độ mưa, song chỉ có khoảng 30% hộ chủ động áp dụng các giải pháp kỹ thuật bài bản. Mưa ngập cục bộ gây suy giảm từ 15% đến 30% năng suất lúa vụ mùa và làm tăng mật độ sâu bệnh hại như rầy nâu, bệnh đạo ôn lên 25% so với các vụ điều kiện thời tiết ôn hòa.

Thứ tư, các giải pháp thích ứng nội tại của người dân đã mang lại hiệu quả đáng kể. Nhờ chuyển đổi cơ cấu thời vụ và đưa các giống lúa ngắn ngày vào gieo cấy, phong trào sản xuất cây vụ đông trên đất hai lúa đạt tỷ lệ bao phủ từ 80% đến 90% diện tích, giúp giá trị thu nhập bình quân trên đất trồng màu duy trì từ 50 đến 70 triệu đồng trên mỗi hecta hàng năm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ngập úng tại Hòa Mạc không xuất phát từ lũ sông mà do hệ thống tiêu thoát nước nội đồng chưa được đầu tư đồng bộ. Khẩu độ một số cống tiêu qua trục giao thông chính còn hẹp, kết hợp với địa hình lòng chảo của vùng trũng khiến nước mưa dồn ứ nhanh nhưng thoát chậm. Hiện tượng bốc hơi trong mùa khô từ tháng 5 đến tháng 9 lớn gấp 2,5 đến 4,5 lần lượng mưa cũng gây ra tình trạng hạn hán cục bộ xen kẽ trước khi bước vào mùa lũ úng.

Kết quả nghiên cứu này hoàn toàn tương thích với các báo cáo khí hậu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (IMHEN), khẳng định xu thế lượng mưa mùa mưa tại đồng bằng Bắc Bộ có xu hướng biến động dữ dội theo từng đợt ngắn hạn. Sự thích ứng linh hoạt của bà con nông dân Hòa Mạc chứng minh tri thức bản địa đóng vai trò phòng vệ tiên quyết, giúp duy trì năng suất lúa bình quân 115 đến 120 tạ/ha/năm ngay trong bối cảnh khí hậu bất lợi.

Về phương diện trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu diễn biến nhiệt độ và lượng mưa 48 năm có thể được biểu diễn trực quan qua biểu đồ kết hợp cột và đường (Clustered Column and Line Chart) để thể hiện rõ tương quan nghịch giữa số giờ nắng suy giảm và nền nhiệt độ gia tăng. Đồng thời, một ma trận phân vùng rủi ro (Risk Frequency Matrix) kết hợp bản đồ không gian ngập úng sẽ phân định rõ 3 cấp độ nguy cơ (nghiêm trọng, nguy cơ cao, an toàn) cho từng khu vực A, B, C, tạo công cụ quản lý trực quan cho chính quyền địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Kiên cố hóa và nâng cấp hệ sinh thái thủy lợi nội đồng: UBND thị trấn Hòa Mạc phối hợp cùng Công ty Khai thác Công trình Thủy lợi huyện Duy Tiên triển khai nạo vét 100% các tuyến kênh mương trục chính tại Khu A, Khu B và Khu C; hoàn thành việc xây mới 2 cống tiêu thoát nước khẩu độ lớn và bố trí 2 trạm bơm dã chiến công suất 1.000 m3/giờ trước mùa mưa bão năm 2019-2020. Mục tiêu là rút ngắn thời gian ngập úng cục bộ từ 48 giờ xuống dưới 12 giờ sau mỗi trận mưa vượt ngưỡng 100 mm.

  2. Chuyển dịch cơ cấu giống cây trồng chống chịu ngập úng và giá lạnh: Hợp tác xã Nông nghiệp thị trấn cùng các hộ dân đẩy mạnh thay thế 40% diện tích lúa truyền thống bằng các giống lúa thuần chất lượng cao có khả năng ngập nước từ 5 đến 7 ngày mà không thối rễ; mở rộng quy mô 3 mô hình chuyên canh rau màu giá trị cao trong giai đoạn 2019-2022 để nâng giá trị sản xuất bình quân lên 60 đến 75 triệu đồng/ha/năm.

  3. Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật canh tác thích ứng thông minh: Trạm Khuyến nông huyện Duy Tiên phối hợp Hội Nông dân hướng dẫn 100% hộ trồng màu áp dụng kỹ thuật lên luống cao từ 25 đến 30 cm, tạo rãnh thoát nước sâu và thực hiện che phủ 100% diện tích đất bằng rơm rạ hoặc màng phủ nilon trong vụ đông nhằm giảm 85% lượng đất bị xói mòn và giữ ẩm trong mùa khô. Lộ trình áp dụng thực hiện ngay từ quý 3 năm 2019.

  4. Nâng cao năng lực cảnh báo sớm và truyền thông cộng đồng: Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai thị trấn tổ chức định kỳ 12 lớp tập huấn chuyên đề thích ứng biến đổi khí hậu mỗi năm; vận hành hệ thống loa truyền thanh thông minh đảm bảo 100% hộ nông dân tiếp cận thông tin dự báo thời tiết cực đoan trước 48 giờ để chủ động thu hoạch sớm hoặc điều chỉnh lịch gieo cấy trong giai đoạn 2019-2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý nông nghiệp và tài nguyên môi trường cấp huyện, xã: Tài liệu cung cấp số liệu thực chứng và phương pháp đánh giá rủi ro thiên tai tại chỗ, phục vụ trực tiếp cho công tác xây dựng Kế hoạch hành động ứng phó biến đổi khí hậu và quy hoạch sử dụng 184,26 ha đất tự nhiên trong chu kỳ 5 năm.

  2. Ban quản trị Hợp tác xã nông nghiệp và cán bộ khuyến nông cơ sở: Nắm bắt lịch thời vụ gắn với thiên tai để chỉ đạo xã viên gieo cấy lúa vụ xuân và vụ mùa né tránh đỉnh lũ tháng 8, đồng thời ứng dụng kỹ thuật che phủ đất nhằm giữ vững năng suất lúa trên 115 tạ/ha/năm.

  3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường: Tham khảo mô hình nghiên cứu kết hợp giữa phân tích thống kê phương sai ANOVA trên chuỗi dữ liệu khí tượng 48 năm với các công cụ đánh giá có sự tham gia của người dân (PRA/ICRAF) trong các nghiên cứu sinh kế nông thôn.

  4. Các tổ chức phát triển nông thôn và tổ chức phi chính phủ: Sử dụng kết quả nghiên cứu như một điển cứu thực tiễn (case study) điển hình về mô hình thích ứng dựa vào cộng đồng (CBA) tại vùng đồng bằng sông Hồng để thiết kế các dự án tài trợ sinh kế bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Dạng thiên tai khí hậu nào gây tác động tiêu cực lớn nhất đến sản xuất nông nghiệp tại thị trấn Hòa Mạc? Mưa lớn tập trung gây ngập úng nội đồng là thiên tai gây thiệt hại nặng nề nhất. Dù thị trấn có hệ thống đê sông Châu Giang dài 2 km ngăn lũ triệt để, các đợt mưa ngày vượt 100 mm vào tháng 7 đến tháng 11 vẫn làm ngập 20% đến 35% diện tích lúa và màu tại các chân đất trũng thấp.

  2. Xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa tại Hòa Mạc trong gần nửa thế kỷ qua diễn ra như thế nào? Theo số liệu quan trắc từ năm 1970 đến 2017, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,32°C trong khi số giờ nắng hàng năm sụt giảm rõ rệt. Lượng mưa trung bình đạt 1.500 mm/năm nhưng phân bố ngày càng cực đoan, với lượng mưa tháng đỉnh điểm vượt trên 600 mm, làm gia tăng nguy cơ ngập úng mùa hè thu.

  3. Người nông dân địa phương đã có những biện pháp thích ứng thực tế nào để giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt? Bà con đã chủ động điều chỉnh lịch gieo cấy lúa sớm hơn 10 đến 15 ngày để thu hoạch trước đỉnh mưa tháng 8, áp dụng luống cao 25 đến 30 cm cho hoa màu, sử dụng rơm rạ che phủ bề mặt đất và nhân rộng cây vụ đông trên 80% đến 90% diện tích đất hai lúa.

  4. Luận văn đã kết hợp các phương pháp nghiên cứu định lượng và định tính nào để đảm bảo độ tin cậy? Tác giả đã kết hợp phân tích phương sai ANOVA trên chuỗi số liệu khí tượng 48 năm với phương pháp phỏng vấn 30 phiếu hộ theo khối ngẫu nhiên tại 3 tiểu vùng sinh thái, cùng 3 phiên thảo luận nhóm trọng tâm sử dụng bộ công cụ PRA chuẩn hóa của ICRAF.

  5. Giải pháp kỹ thuật then chốt nào giúp nâng cao giá trị canh tác của thị trấn lên trên 50 triệu đồng/ha/năm? Giải pháp mấu chốt là nạo vét đồng bộ hệ thống kênh mương tiêu thoát nước, đưa các giống lúa chịu ngập 5 đến 7 ngày vào sản xuất đại trà và phát triển 3 mô hình chuyên canh rau màu vụ đông có màng phủ nilon bảo vệ đất.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa bức tranh biến đổi khí hậu 48 năm (1970-2017) tại Hòa Mạc với xu thế gia tăng nhiệt độ 0,32°C và sự phân hóa cực đoan của lượng mưa mùa mưa.
  • Phân tích chi tiết mức độ tổn thương của sản xuất nông nghiệp, chỉ rõ tình trạng mưa ngập làm suy giảm 15% đến 30% năng suất cây trồng tại các khu vực trũng thấp.
  • Đánh giá khách quan năng lực thích ứng bản địa, khẳng định hiệu quả của việc phát triển cây vụ đông đạt độ che phủ 80% đến 90% diện tích đất lúa.
  • Đề xuất đồng bộ 4 nhóm giải pháp chiến lược bao gồm hoàn thiện hạ tầng thủy lợi, chuyển đổi giống cây trồng, chuẩn hóa kỹ thuật che phủ đất và hiện đại hóa hệ thống cảnh báo sớm.
  • Đóng góp cơ sở thực tiễn vững chắc cho công tác quản lý tài nguyên môi trường và quy hoạch sản xuất nông nghiệp bền vững tại huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.

Đóng góp khoa học lớn nhất của luận văn là việc tích hợp thành công phương pháp phân tích chuỗi dữ liệu khí tượng lịch sử với khung thích ứng dựa vào cộng đồng, chứng minh rằng kết hợp công trình thủy lợi với kỹ thuật canh tác thích ứng là chìa khóa phát triển nông nghiệp bền vững. Địa phương cần tập trung hoàn thành kiên cố hóa hệ thống kênh tiêu trong giai đoạn 2019-2021 và chuẩn hóa 100% cơ cấu giống thích ứng trước năm 2025. Các nhà quản lý, cán bộ khuyến nông và nhà nghiên cứu hãy cùng tham khảo, khai thác những phát hiện giá trị từ công trình này để triển khai ngay các hành động thích ứng khí hậu tại cơ sở!