Tác động của biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai và các giải pháp ứng phó

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus tác động biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa tại tỉnh lào cai và đề xuất giải pháp ứng phó, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Đặng Thị Thanh Hoa
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Thắng
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Tác động biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai và đề xuất giải pháp ứng phó
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Một số thuật ngữ, khái niệm về biến đổi khí hậu
• 1.2. Tổng quan về biểu hiện, tác động của biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp
• 1.2.1. Các nghiên cứu trước đây
• 1.2.2. Biểu hiện, diễn biến và xu thế diễn biến khí hậu
• 1.2.2.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới
• 1.2.2.2. Biểu hiện của các hiện tượng khí hậu cực đoan
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp chọn lọc, xử lý dữ liệu, số liệu có liên quan
• 2.3.1. Ứng dụng phần mềm DSSAT
• 2.3.2. Phương pháp chuyên gia
• 2.3.3. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• 2.3.4. Phương pháp thống kê, tổng hợp số liệu, kế thừa các nghiên cứu đã công bố
• 2.3.5. Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH
• 2.3.6. Phương pháp tổng quan
• 3. CHƯƠNG 3: TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NGÀNH TRỒNG LÚA VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ
• 3.1. Đánh giá tác động của các yếu tố khí hậu đến cây lúa giai đoạn 2005 – 2011
• 3.1.1. Nhiệt độ thay đổi ảnh hưởng đến diện tích, năng suất, sản lượng lúa
• 3.1.2. Số giờ nắng
• 3.1.3. Biểu hiện của các hiện tượng khí hậu cực đoan
• 3.1.4. Xu thế tác động của biến đổi khí hậu đến thời gian sinh trưởng, năng suất của cây lúa đến năm 2040 theo các kịch bản BĐKH
• 3.1.5. Xu thế tác động của biến đổi khí hậu đến lúa xuân tại các vùng trong tỉnh
• 3.1.6. Xu thế tác động của biến đổi khí hậu đến lúa mùa tại các vùng
• 3.1.7. Tóm tắt các tác động chính của biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa theo các huyện, thành phố của tỉnh Lào Cai
• 3.2. Giải pháp ứng phó biến đổi khí hậu
• 3.2.1. Các giải pháp chung ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành trồng lúa tỉnh Lào Cai
• 3.2.2. Giải pháp cụ thể ứng phó với BĐKH cho ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai
• 3.2.2.1. Đề xuất cây trồng luân canh với cây lúa: Cây thuốc lá
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác động của biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa tại Lào Cai

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với ngành nông nghiệp, đặc biệt là ngành trồng lúa tại tỉnh Lào Cai. Tình hình khí hậu tại đây đã có những biến đổi rõ rệt, ảnh hưởng đến sản xuất lúa, một trong những cây trồng chủ lực của địa phương. Theo nghiên cứu của IPCC, nhiệt độ tăng lên có thể làm giảm năng suất lúa từ 10% trở lên khi nhiệt độ không khí tăng thêm 1°C. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc đánh giá và tìm ra các giải pháp ứng phó hiệu quả.

1.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu tại Lào Cai

Tại Lào Cai, biến đổi khí hậu thể hiện qua sự gia tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan. Nhiệt độ trung bình đã tăng lên đáng kể trong những năm qua, ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của cây lúa. Lượng mưa cũng có sự biến động lớn, gây khó khăn trong việc canh tác và thu hoạch.

1.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa

Sản xuất lúa tại Lào Cai đang phải đối mặt với nhiều thách thức do biến đổi khí hậu. Nhiệt độ tăng cao làm giảm năng suất, trong khi các hiện tượng thời tiết cực đoan như lũ lụt và hạn hán ngày càng gia tăng. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sản lượng mà còn đến chất lượng lúa, gây thiệt hại cho nông dân và nền kinh tế địa phương.

II. Những thách thức lớn từ biến đổi khí hậu đối với ngành trồng lúa

Ngành trồng lúa tại Lào Cai đang phải đối mặt với nhiều thách thức lớn từ biến đổi khí hậu. Những thách thức này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất mà còn đến sinh kế của hàng triệu người dân. Việc nhận diện và đánh giá đúng mức độ tác động của BĐKH là rất quan trọng để có những giải pháp ứng phó kịp thời.

2.1. Tăng cường tần suất thiên tai

Tần suất các hiện tượng thiên tai như lũ lụt, hạn hán và bão lũ đang gia tăng tại Lào Cai. Những hiện tượng này không chỉ gây thiệt hại trực tiếp đến mùa màng mà còn làm giảm khả năng phục hồi của đất đai, ảnh hưởng đến sản xuất lúa trong dài hạn.

2.2. Biến động về thời tiết và khí hậu

Sự biến động về thời tiết và khí hậu tại Lào Cai đang diễn ra ngày càng phức tạp. Nhiệt độ mùa hè tăng cao, trong khi mùa đông lại có những đợt rét đậm kéo dài. Điều này làm cho cây lúa khó có thể phát triển ổn định, dẫn đến năng suất không đạt yêu cầu.

III. Giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu trong ngành trồng lúa

Để ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu, ngành trồng lúa tại Lào Cai cần triển khai các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Những giải pháp này không chỉ giúp bảo vệ sản xuất mà còn nâng cao khả năng thích ứng của nông dân trước những biến động của thời tiết.

3.1. Đổi mới kỹ thuật canh tác

Việc áp dụng các kỹ thuật canh tác mới, như giống lúa chịu hạn và chịu mặn, có thể giúp nâng cao năng suất và chất lượng lúa. Đồng thời, việc sử dụng công nghệ tưới tiêu thông minh cũng giúp tiết kiệm nước và giảm thiểu thiệt hại do hạn hán.

3.2. Tăng cường giáo dục và đào tạo cho nông dân

Giáo dục và đào tạo cho nông dân về các biện pháp ứng phó với biến đổi khí hậu là rất cần thiết. Các chương trình tập huấn có thể giúp nông dân hiểu rõ hơn về tác động của BĐKH và cách thức ứng phó hiệu quả, từ đó nâng cao năng suất và thu nhập.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về ngành trồng lúa

Các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn về ngành trồng lúa tại Lào Cai đã cho thấy những kết quả tích cực trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu. Những mô hình canh tác mới đã được triển khai và mang lại hiệu quả cao, giúp nông dân cải thiện sinh kế.

4.1. Mô hình canh tác bền vững

Mô hình canh tác bền vững đã được áp dụng tại nhiều địa phương ở Lào Cai, giúp nông dân giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu. Những mô hình này không chỉ tập trung vào sản xuất mà còn bảo vệ môi trường và tài nguyên nước.

4.2. Kết quả từ các dự án nghiên cứu

Nhiều dự án nghiên cứu đã được thực hiện nhằm đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến ngành trồng lúa. Kết quả cho thấy, việc áp dụng các biện pháp thích ứng có thể giúp nâng cao năng suất lúa từ 10-20%, góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho địa phương.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho ngành trồng lúa tại Lào Cai

Kết luận, biến đổi khí hậu đang tạo ra nhiều thách thức cho ngành trồng lúa tại Lào Cai. Tuy nhiên, với những giải pháp ứng phó hiệu quả, ngành trồng lúa có thể phát triển bền vững trong tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới sẽ là chìa khóa để nâng cao năng suất và chất lượng lúa.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu liên tục

Nghiên cứu liên tục về tác động của biến đổi khí hậu và các giải pháp ứng phó là rất cần thiết. Điều này không chỉ giúp nâng cao nhận thức mà còn tạo ra những chính sách phù hợp để hỗ trợ nông dân.

5.2. Định hướng phát triển bền vững

Định hướng phát triển bền vững cho ngành trồng lúa tại Lào Cai cần được đặt lên hàng đầu. Các chính sách hỗ trợ nông dân, bảo vệ môi trường và tài nguyên nước sẽ là nền tảng cho sự phát triển lâu dài của ngành.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang tác động sâu sắc đến an ninh lương thực và sản xuất nông nghiệp, trong đó ngành trồng lúa nước chịu tổn thương nặng nề nhất. Theo các đánh giá của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu, khi nhiệt độ không khí tăng thêm 1°C, năng suất lúa có nguy cơ suy giảm khoảng 10%. Tại Việt Nam, thiệt hại do thiên tai đối với ngành nông nghiệp giai đoạn 1995 - 2007 trung bình đạt 781,74 tỷ đồng mỗi năm, tương đương 54,9 triệu USD. Lào Cai là tỉnh miền núi biên giới phía Bắc với tổng diện tích tự nhiên 638.389,59 ha, có địa hình chia cắt hiểm trở và là một trong những điểm nóng chịu tác động nghiêm trọng của thiên tai tại khu vực Trung du và Miền núi phía Bắc.

Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá mức độ biến động của các yếu tố khí hậu, đo lường các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu đến thời gian sinh trưởng, diện tích canh tác và năng suất lúa trên địa bàn tỉnh. Mục tiêu cụ thể là lượng hóa các chỉ số tổn thương của lúa vụ xuân và lúa vụ mùa trong giai đoạn 2002 - 2012, đồng thời dự báo xu thế biến đổi năng suất đến năm 2040 theo các kịch bản phát thải khí nhà kính. Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát toàn bộ 9 đơn vị hành chính cấp huyện, thị xã của tỉnh Lào Cai, trọng tâm tại các tiểu vùng sinh thái đại diện bởi các trạm khí tượng Sa Pa, Bắc Hà và Phố Ràng. Luận văn mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ công tác quy hoạch mùa vụ, bảo vệ diện tích đất lúa và bảo đảm sinh kế bền vững cho hơn 70% dân số nông nghiệp tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai trục lý thuyết nền tảng: Lý thuyết biến đổi khí hậu và tương tác khí quyển - sinh quyển của IPCC, kết hợp với Lý thuyết sinh thái nông nghiệp và năng suất cây trồng. Trong đó, hiệu ứng thụ tinh CO2 đối với thực vật quang hợp nhóm C3 như cây lúa được xem xét đa chiều cùng với ngưỡng chống chịu nhiệt độ và nhu cầu bốc thoát hơi nước. Các khái niệm chính vận hành trong nghiên cứu gồm:

• Biến đổi khí hậu: Sự biến đổi trạng thái khí hậu so với giá trị trung bình nhiều năm do hoạt động nhân sinh làm biến đổi thành phần khí quyển toàn cầu.
• Kịch bản biến đổi khí hậu: Các giả định khoa học về sự phát triển kinh tế - xã hội, mức phát thải khí nhà kính và các phản ứng khí hậu tương ứng (sử dụng kịch bản phát thải thấp B1, trung bình B2 và cao A2).
• Năng suất khí hậu: Thành phần năng suất cây trồng biến động thuần túy dưới ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết và khí hậu, được tách biệt khỏi năng suất xu thế do tiến bộ kỹ thuật tạo ra.
• Hệ thống hỗ trợ ra quyết định chuyển giao công nghệ nông nghiệp: Khung mô phỏng động thái sinh trưởng cây trồng tương tác với điều kiện đất đai, thời tiết và kỹ thuật canh tác.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập toàn diện từ chuỗi số liệu khí tượng quan trắc 31 năm (1980 - 2010) tại các trạm Sa Pa, Bắc Hà, Phố Ràng và Lào Cai, cùng số liệu thống kê diện tích, năng suất lúa và thiệt hại thiên tai giai đoạn 2002 - 2012 từ Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Lào Cai.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp đa dạng các công cụ phân tích hiện đại:

• Cỡ mẫu và thu thập thực địa: Khảo sát phân tầng tại các tiểu vùng sinh thái đặc thù với phiếu điều tra bán cấu trúc, kết hợp phỏng vấn sâu 15 chuyên gia quản lý nông nghiệp, môi trường và đại diện cộng đồng canh tác lúa tại các huyện vùng cao.
• Phương pháp tách năng suất xu thế: Sử dụng thuật toán làm trơn trọng lượng điều hòa với bước trượt chu kỳ 3 năm để loại trừ đóng góp của phân bón, giống và kỹ thuật, từ đó xác định chính xác năng suất do khí hậu tạo nên.
• Mô hình hóa cây trồng: Ứng dụng phần mềm DSSAT và kết quả chi tiết hóa khí hậu từ mô hình PRECIS. Lý do lựa chọn tổ hợp công cụ này là khả năng mô phỏng chi tiết phản ứng sinh lý của cây lúa theo từng giai đoạn phát triển (đẻ nhánh, làm đòng, trỗ bông) dưới các điều kiện vi khí hậu vùng núi cao phân hóa phức tạp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nền nhiệt độ tại Lào Cai ghi nhận xu thế tăng rõ rệt trên tất cả các tiểu vùng và các mùa trong năm. Đến năm 2040, theo kịch bản phát thải cao A2, nhiệt độ trung bình năm tại Sa Pa dự báo tăng mạnh nhất ở mức 1,3°C so với thời kỳ nền 1980 - 1999; tại Phố Ràng tăng 1,2°C và Bắc Hà tăng 1,1°C. Đặc biệt, mức tăng nhiệt độ vào mùa đông (1,2 - 1,5°C) và mùa xuân (1,1 - 1,4°C) cao hơn đáng kể so với mùa hè và mùa thu. Nhiệt độ tối cao trung bình năm giai đoạn 2020 - 2039 tăng 0,90°C, trong khi nhiệt độ tối thấp trung bình năm tăng 0,74°C theo kịch bản B2.

Thứ hai, chế độ mưa diễn biến phân cực sâu sắc giữa các mùa vụ. Lượng mưa mùa hè (tháng 6 - 8) đến năm 2040 tăng mạnh từ 3,6% đến 5,3% (trạm Sa Pa tăng cao nhất 5,3% theo kịch bản A2). Ngược lại, lượng mưa mùa xuân (tháng 3 - 5) suy giảm từ 0,6% đến 1,4% trên toàn tỉnh, trong đó Phố Ràng giảm sâu nhất 1,4%, gây ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng vào đầu vụ lúa xuân.

Thứ ba, sự gia tăng nhiệt độ và bất thường lượng mưa làm rút ngắn chu kỳ sinh trưởng của cây lúa từ 5 đến 12 ngày, đồng thời làm giảm tiềm năng năng suất lúa xuân và lúa mùa. Năng suất lúa chịu áp lực lớn từ các hiện tượng khí hậu cực đoan: trong giai đoạn 1969 - 2010 đã xảy ra 55 trận lũ quét tàn phá mùa màng (Bảo Thắng 10 điểm, Sa Pa 8 điểm, Bảo Yên 8 điểm); đợt rét đậm rét hại kỷ lục kéo dài 38 ngày năm 2008 đã làm chết hàng loạt diện tích mạ xuân.

Thảo luận kết quả

Sự biến động năng suất lúa tại Lào Cai bắt nguồn trực tiếp từ cấu trúc địa hình chia cắt sâu (100 - 500 m/km2) với độ dốc trên 25 độ chiếm hơn 300.000 ha. Khi lượng mưa mùa hè tăng tập trung với lượng mưa ngày lớn nhất tăng 19,0% giai đoạn 2020 - 2039, nguy cơ xói mòn tầng đất mặt và lũ quét tràn qua các thung lũng ruộng bậc thang tăng vọt. Ngược lại, sự suy giảm dòng chảy mùa cạn (tháng 2 - 3 chỉ chiếm dưới 1% tổng lượng dòng chảy năm, lưu lượng sông Hồng tại trạm Lào Cai từng xuống 104 m3/s) kết hợp mưa xuân giảm khiến lúa xuân đối mặt nguy cơ hạn hán cục bộ.

So sánh với các khu vực đồng bằng như Đồng bằng Sông Hồng hay Đồng bằng Sông Cửu Long, ngành lúa Lào Cai ít chịu rủi ro xâm nhập mặn nhưng lại chịu tính tổn thương cao hơn trước biên độ nhiệt cực đoan và trượt lở đất. Các kết quả mô phỏng từ DSSAT có thể được biểu diễn trực quan qua biểu đồ đường xu thế biến thiên năng suất - nhiệt độ và ma trận bảng phân vùng mức độ nhạy cảm khí hậu theo 9 huyện, giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện điểm nóng rủi ro để ưu tiên nguồn lực can thiệp.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm giảm thiểu tổn thất và phát triển sản xuất lúa bền vững trước tác động của biến đổi khí hậu, hệ thống 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất:

1. Chuyển đổi cơ cấu giống và lịch thời vụ gieo trồng: Bố trí dịch chuyển khung thời vụ lúa xuân muộn hơn từ 5 đến 10 ngày để tránh các đợt rét nàng Bân và rét đậm đầu năm. Đẩy mạnh chọn lọc, phục tráng các giống lúa đặc sản bản địa có khả năng chống chịu ngoại cảnh tốt như Sén Cù, Khẩu Nậm Xít, Tàu Bay; thay thế dần các giống thoái hóa bằng giống lúa lai chịu hạn, chịu rét chất lượng cao.

• Mục tiêu: Duy trì năng suất lúa ổn định 50 - 55 tạ/ha, giảm 15% thiệt hại do rét.
• Thời gian: 2014 - 2020.
• Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Lào Cai, Trung tâm Khuyến nông tỉnh.

2. Tái cơ cấu cây trồng và luân canh thích ứng: Chuyển đổi các diện tích trồng lúa một vụ kém hiệu quả, thường xuyên bị khô hạn sang mô hình luân canh lúa - cây thuốc lá hoặc cây màu ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Cây thuốc lá được chứng minh phù hợp với quỹ đất đồi dốc thoải và khí hậu mùa khô tại địa phương.

• Mục tiêu: Nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích thêm 25 - 30%, tận dụng 100% đất nhàn rỗi vụ khô.
• Thời gian: 2015 - 2025.
• Chủ thể thực hiện: Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật phối hợp với UBND các huyện vùng cao.

3. Đầu tư nâng cấp công trình thủy lợi và bảo vệ nguồn nước: Kiên cố hóa hệ thống kênh mương nội đồng, xây dựng các hồ chứa nước nhỏ và đập dâng tích trữ nước mùa mưa phục vụ tưới dưỡng lúa xuân; áp dụng kỹ thuật tưới nông lộ phơi và tưới tiết kiệm nước AWD.

• Mục tiêu: Bảo đảm nguồn nước tưới chủ động cho 85% diện tích lúa hai vụ.
• Thời gian: 2015 - 2030.
• Chủ thể thực hiện: Chi cục Thủy lợi và Công ty Khai thác công trình thủy lợi Lào Cai.

4. Nâng cao năng lực cảnh báo sớm và quản trị rủi ro thiên tai: Lắp đặt bổ sung các trạm đo mưa tự động tại các lưu vực có nguy cơ lũ quét cao như Sa Pa, Bát Xát, Văn Bàn; tổ chức tập huấn kỹ năng phòng chống rét đậm, lũ ống cho hơn 80% hộ nông dân trồng lúa.

• Mục tiêu: Giảm 30% thiệt hại kinh tế trực tiếp do thiên tai cực đoan gây ra.
• Thời gian: Giai đoạn 2014 - 2025.
• Chủ thể thực hiện: Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh Lào Cai.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về nông nghiệp và môi trường: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Lào Cai và các tỉnh miền núi Tây Bắc sử dụng số liệu kịch bản khí hậu để tích hợp vào Quy hoạch phát triển nông nghiệp và Kế hoạch hành động ứng phó biến đổi khí hậu cấp tỉnh.
2. Các nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh và học viên cao học: Học viên các chuyên ngành Khoa học môi trường, Khí tượng nông nghiệp, Quản lý tài nguyên tham khảo phương pháp luận kết hợp mô hình khí hậu PRECIS, thuật toán tách năng suất khí hậu và mô hình cây trồng DSSAT trong nghiên cứu định lượng.
3. Cán bộ khuyến nông và Hợp tác xã nông nghiệp địa phương: Ứng dụng cẩm nang cơ cấu lịch gieo cấy, kỹ thuật thâm canh thông minh và quy trình luân canh lúa - thuốc lá vào thực tiễn chỉ đạo sản xuất tại các xã vùng cao.
4. Các tổ chức phi chính phủ và cơ quan phát triển quốc tế: Tham khảo cơ sở dữ liệu tổn thương khí hậu để thiết kế các dự án viện trợ sinh kế, tài chính vi mô và nâng cao năng lực thích ứng dựa vào cộng đồng cho đồng bào dân tộc thiểu số.

Câu hỏi thường gặp

Nhiệt độ tại Lào Cai dự báo thay đổi như thế nào theo các kịch bản phát thải khí nhà kính? Theo kịch bản phát thải cao A2, đến năm 2040 nhiệt độ trung bình năm tại Lào Cai tăng từ 1,1°C đến 1,3°C so với thời kỳ nền 1980 - 1999, trong đó trạm Sa Pa tăng mạnh nhất 1,3°C. Nhiệt độ mùa đông và mùa xuân có tốc độ tăng nhanh hơn mùa hè từ 0,3°C đến 0,5°C.

Lượng mưa tại Lào Cai biến động ra sao và tác động thế nào đến lúa xuân? Đến năm 2040, lượng mưa mùa xuân dự báo suy giảm từ 0,6% đến 1,4% (giảm sâu nhất tại Phố Ràng với 1,4%). Sự suy giảm này kết hợp với lưu lượng dòng chảy sông suối tháng 2 - 3 xuống thấp gây thiếu nước nghiêm trọng trong giai đoạn gieo cấy và đẻ nhánh của lúa xuân.

Mô hình DSSAT đóng vai trò gì trong việc đánh giá tác động biến đổi khí hậu của luận văn? Mô hình DSSAT giúp lượng hóa phản ứng sinh học của cây lúa trước sự biến đổi đồng thời của nhiệt độ, bức xạ và nước tưới. Mô hình cho phép mô phỏng chính xác sự sụt giảm số ngày sinh trưởng và suy giảm tiềm năng năng suất lúa theo từng kịch bản phát thải cụ thể.

Vì sao cây thuốc lá được đề xuất luân canh với cây lúa tại Lào Cai? Cây thuốc lá có nhu cầu nước thấp hơn lúa, thích nghi tốt với đất đồi dốc và khí hậu mùa khô tại Lào Cai giai đoạn 2005 - 2011. Việc luân canh trên đất lúa bấp bênh nước giúp tăng giá trị kinh tế trên một diện tích đất, đồng thời cắt đứt vòng đời của sâu bệnh hại lúa.

Các hiện tượng thời tiết cực đoan nào gây thiệt hại lớn nhất cho sản xuất lúa địa phương? Hai hiện tượng cực đoan gây tổn thương lớn nhất là các đợt rét đậm rét hại kéo dài trên 30 ngày làm chết mạ vào mùa đông xuân và lũ quét xuất hiện với tần suất cao (55 trận trong 41 năm) cuốn trôi các diện tích lúa ruộng bậc thang vào mùa hè thu.

Kết luận

• Nền nhiệt độ toàn tỉnh Lào Cai gia tăng liên tục qua các thập kỷ, dự báo tăng từ 0,9°C đến 1,3°C vào năm 2040, làm biến đổi sâu sắc chế độ nhiệt mùa vụ.
• Lượng mưa diễn biến cực đoan với xu hướng tăng 3,6 - 5,3% vào mùa hè gây lũ quét, đồng thời giảm 0,6 - 1,4% vào mùa xuân gây khô hạn đầu vụ lúa.
• Biến đổi khí hậu làm rút ngắn thời gian sinh trưởng và đe dọa trực tiếp đến năng suất, sản lượng lúa xuân và lúa mùa trên cả 3 tiểu vùng sinh thái.
• Đề xuất đồng bộ giải pháp chuyển đổi cơ cấu giống (ưu tiên Sén Cù, Khẩu Nậm Xít), luân canh lúa - thuốc lá và nâng cấp hạ tầng thủy lợi nội đồng.
• Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm thiên tai và nâng cao năng lực ứng phó tại chỗ cho cộng đồng canh tác lúa vùng đồng bào thiểu số.

Luận văn đóng góp luận cứ khoa học thực chứng và bộ dữ liệu định lượng quan trọng về tác động khí hậu đối với cây lúa vùng núi cao. Trong giai đoạn 2015 - 2025, các cơ quan chuyên trách cần nhanh chóng đưa các khuyến nghị vào kế hoạch hành động thích ứng cấp huyện nhằm bảo vệ sinh kế nông hộ và bảo đảm vững chắc an ninh lương thực địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Tổng quan tài liệu Chương 2. Mục tiêu, đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu Chương 3. Tác động của BĐKH đến ngành trồng lúa và đề xuất giải pháp ứng phó.

Khoa Môi trường 2 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số thuật ngữ, khái niệm về biến đổi khí hậu - Biến đổi khí hậu – Climate Change: Sự thay đổi của khí hậu (định nghĩa của Công ước khí hậu) được quy trực tiếp hay gián tiếp là 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. - Biến động khí hậu – Climate Oscillation : Sự lên xuống trong đó biến số có khuynh hướng chuyển động dần dần và trơn tru giữa các cực đại và cực tiểu kế tiếp nhau.

- Các mô hình tác động – Impact Models: Các chương trình máy tính dùng để ước tính tác động của một biến đổi khí hậu cụ thể đối với các hệ thống tự nhiên, xã hội hay kinh tế. - Đánh giá tác động môi trƣờng – Environmental Impact Assessment (EIA) : Sự đánh giá có tính phê phán, vừa về mặt tích cực lẫn tiêu cực, về các tác động có thể có của một đề xuất dự án, triển khai hoạt động hay chính sách về mặt môi trường. - Giảm nhẹ biến đổi khí hậu – Climate change mitigation: Là các hoạt động nhằm giảm mức độ hoặc cường độ phát thải khí nhà kính. - Hệ thống khí hậu (bổ sung) – Climate system: Toàn bộ khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển cùng các tương tác của chúng thể hiện các điều kiện trung bình và cực trị của khí quyển trong một thời kỳ dài tại bất cứ khu vực nào của bề mặt trái đất.

- Khí tƣợng nông nghiệp – Agricultural Meteorology: Là môn khoa học nghiên cứu các điều kiện khí tượng, khí hậu và thủy văn liên quan có ảnh hưởng và tác động đến cây trồng, vật nuôi và sản xuất nông nghiệp (bao gồm nông nghiệp, lâm nghiệp, chăn nuôi, thủy lợi, nuôi trồng thủy sản). Khoa Môi trường 3 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT - Kịch bản biến đổi khí hậu – Climate scenario: Là giả định có cơ sở khoa học và tính tin cậy về sự tiến triển trong tương lai của các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, GDP, phát thải khí nhà kính, biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng. Lưu ý rằng, kịch bản biến đổi khí hậu khác với dự báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó đưa ra quan điểm về mối ràng buộc giữa phát triển và hành động. - Tăng trƣởng của cây trồng và điôxit cacbon – Crop Growth and Carbon Dioxide: Có những khác biệt lớn trong các ước tính tác động thuần của việc tăng điôxit cacbon và nóng lên toàn cầu đối với nền nông nghiệp toàn cầu.

Một số người dự đoán sẽ có những điều kiện tồi tệ hơn trong nông nghiệp, những người khác lại lạc quan hơn. Điều này không có gì lạ vì có những điều không chắc chắn và các ảnh hưởng khác nhau của khí hậu đối với nông nghiệp. Ảnh hưởng tích cực của nóng lên toàn cầu là do tác động của nồng độ CO2 cao hơn trong khí quyển đối với quang hợp và tăng trưởng của cây cối. Các kết quả trong phòng thí nghiệm cho thấy nồng độ CO2 gấp đôi sẽ làm tăng từ 10 đến 15% sản lượng của nhiều loại cây trồng loại C3 như lúa mì, gạo, khoai tây, lúa mạch, sắn, các hạt có dầu, củ cải đường và phần lớn quả và rau.

Nhóm các cây trồng này cung cấp 80% lương thực trên thế giới. Tất cả các cây trồng nhóm thứ hai tăng ít hơn, từ 0 đến 10%, gồm các cây loại C4 như ngô, cao lương, kê và mía, nhóm thứ ba trong đó có dứa không tăng. Tuy nhiên, các thí nghiệm không phản ánh các điều kiện phức tạp quan trắc được trong tự nhiên, chẳng hạn sự tăng lên của sâu bệnh và cỏ dại sẽ cạnh tranh với các cây trồng có tính thương mại. Hơn nữa, có thể cần nhiều phân bón hơn để có được sản lượng tăng như thế.

Các kết quả nói trên cần được xem xét cẩn thận, hơn nữa, đối với một số vấn đề, không phải là thực sự có lợi. - Yếu tố khí hậu – Climatic Element: Một trong những tính chất hay điều kiện của khí quyển (như nhiệt độ không khí) đặc trưng cho trạng thái vật lý của thời tiết hay khí hậu tại một nơi, vào một khoảng thời gian nhất định. - Khí hậu – Climate: là chế độ thời tiết trung bình đã được quan trắc, thống kê, tổng hợp và đánh giá qua nhiều năm ở một vùng, một địa phương. Khoa Môi trường 4 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT 1.

Tổng quan về biểu hiện, tác động của biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp 1. Các nghiên cứu trước đây Trái đất của chúng ta đang nóng dần lên do lượng khí nhà kính trong khí quyển tăng cao, mà nguyên nhân chính từ các hoạt động công nghiệp, sinh hoạt, sản xuất của con người thải vào khí quyển đang có xu hướng tăng lên. Khác với xu thế biến đổi tự nhiên của hệ thống khí hậu và thời tiết trên Trái Đất, hiện tượng nóng lên của Trái Đất do hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của con người gây ra thay đổi các thành phần trong khí quyển toàn cầu gọi là biến đổi khí hậu (BĐKH -Climate Change). Đứng trước những nguy cơ bị tác động do BĐKH, thế giới đã có nỗ lực trong các hành động ứng phó như: Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (UNFCCC); Nghị định thư Kyoto (KP); Hội nghị các bên tham gia Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (COP); và hàng loạt các hoạt động, tài liệu về việc giảm phát thải KNK, thích ứng với BĐKH và bảo vệ môi trường.

Biểu hiện, diễn biến và xu thế diễn biến khí hậu 1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới Theo số liệu quan trắc khí hậu ở các nước cho thấy, Trái Đất đang nóng lên với sự gia tăng của nhiệt độ bình quân toàn cầu và nhiệt độ nước biển; băng và tuyết đã và đang tan trên phạm vi rộng làm cho diện tích băng ở Bắc Cực và Nam Cực thu hẹp đáng kể, dẫn đến mực nước biển dâng cao. (i) Nhiệt độ khí quyển tăng nhanh Theo các kết quả đánh giá của IPCC, 2001, 2007 trong các báo cáo kỹ thuật 1 và 4 cho thấy nhiệt độ trái đất tăng mạnh ở hầu hết các khu vực trên thế giới, giai đoạn sau tăng nhanh hơn giai đoạn trước. Theo ước tính nhiệt độ toàn cầu tăng 0,740C trong giai đoạn 1906-2005; 1,280C giai đoạn 1956-2005 và được dự báo quá trình này còn tăng mạnh hơn nữa trong các thập niên tiếp theo (Hình 1.

Tuy nhiên, điều đáng chú ý là nhiệt độ lại tăng mạnh vào mùa nóng và giảm mạnh vào Khoa Môi trường 5 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT mùa đông làm cho khí hậu toàn cầu ngày càng trở nên khắc nghiệt hơn đặc biệt đối với các vùng khó khăn, dễ bị tổn thương trên thế giới như các vùng sa mạc, cận sa mạc, vùng ôn đới, cận ôn đới. Sự nóng lên toàn cầu từ giữa thế kỷ 20 là do sự gia tăng của hàm lượng khí nhà kính (KNK) do con người gây ra. Kết quả so sánh sự khác biệt về nhiệt độ trong thời gian dài từ thế kỷ 19 (1800) đến thế kỷ 21 (2008) cho thấy nhiệt độ toàn cầu bắt đầu có sự tăng lên từ những năm 1960, tương ứng với giai đoạn bắt đầu có sự bùng nổ về sản xuất công nghiệp. Như vậy, có thể nói rằng nguyên nhân gia tăng BĐKH có liên quan mật thiết đến sự hoạt động sản xuất của con người.

Con người khai thác quá mức tài nguyên thiên nhiên để sản xuất sản phẩm, từ đó phát thải ra quá nhiều chất thải, làm thay đổi và phá vỡ bầu khí quyển dẫn đến thay đổi về khí hậu, BĐKH lại gây những hậu quả khó lường về sản xuất, tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian (Nguồn: IPCC, 2007) Khoa Môi trường 6 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái Đất: Nồng độ các khí trong khí quyển thay đổi theo chiều hướng tăng nồng độ các khí gây hiệu ứng nhà kính. Nồng độ CO2 tăng khoảng 31%; nồng độ NO2 tăng khoảng 51%; nồng độ CH4 tăng 248%; các khí khác cũng có nồng độ tăng đáng kể so với thời kỳ trước công nghiệp hóa; một số khí như các dạng khác nhau của khí HFC, PFC, SF6 là những khí chỉ mới xuất hiện sau cuộc cách mạng công nghiệp [1]. Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005 ( Nguồn: IPCC, 2007) (ii) Hiện tượng băng tan nhanh và nước biển dâng cao Nhiệt độ toàn cầu tăng lên làm cho băng ở vùng Bắc Cực tan nhanh.

Kết quả nghiên cứu của IPCC, 2007 cũng chỉ ra rằng lượng băng che phủ Bắc Cực giảm mạnh, trung bình trên 2,7%/thập kỷ, nhiều vùng trước đây được che phủ bằng lớp băng dầy, nay đã bị tan, nhiều tảng băng lớn hàng trăm ngàn km2 đang trôi trên đại dương và đang hướng về nước Úc (IPCC, 2007). Hậu quả của hiện tượng băng tan Khoa Môi trường 7 Trường ĐH Khoa học tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn tốt nghiệp Đặng Thị Thanh Hoa – K19 CH MT làm cho mực nước biển dâng cao. Kết quả thống kế của IPCC và các cơ quan nghiên cứu của Mỹ, Úc cho thấy nước biển toàn cầu dâng trung bình 1,8mm/năm giai đoạn 1961-2003 và 3,1 mm/năm giai đoạn 1993 - 2003, đạt 0,31 m trong một thế kỷ gần đây. IPCC và nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam đều dự báo rằng mực nước biển tiếp tục tăng trong những thập kỷ tiếp theo và có thể đạt 100cm vào năm 2100.