Tài liệu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất nông nghiệp tỉnh tại thái nguyên

Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất nông nghiệp tỉnh tại Thái Nguyên Vũ Ngọc Linh Trường Đại học Khoa học Tư nhiên Luận văn ThS. Chuyên ngành: Biến đổi khí hậu Người hướng dẫn: TS. Bảo Thạnh; PGS.TS. Trần Hồng Thái Năm bảo vệ: 2013 Abstract: Đánh giá tác động của BĐKH đến lĩnh vực trồng trọt, cụ thể là đánh giá tác động đến năng suất và quá trình sinh trưởng của bốn loại cây trồng chủ yếu của tỉnh Thái Nguyên, bao gồm: Lúa (vụ xuân, vụ mùa); Ngô (vụ đông); Lạc xuân và cây Chè. Các mô phỏng sẽ được thực hiện dựa trên ba kịch bản BĐKH bao gồm: Kịch bản phát thải cao A2; kịch bản phát thải trung bình B2 và kịch bản phát thải thấp B1. Keywords: Biến đổi khí hậu; Nông nghiệp; Trồng trọt Content MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ở nước ta, sản xuất nông nghiệp là một trong những ngành sản xuất quan trọng với khoảng 60 – 70% dân số tham gia. Theo số liệu thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, diện tích đất nông nghiệp chiếm gần 75% diện tích tự nhiên, tương đương với 26.21 triệu ha, (MONRE – 2011). Những năm qua, nông nghiệp đạt tốc độ tăng trưởng bình quân 4.3%, đóng góp 15 – 16 % tổng thu nhập quốc nội GDP (Tổng cục Thống kê, 2006 – 2010). Tuy nhiên, Việt Nam cũng như các nước khác trong khu vực và trên thế giới đang đứng trước một thách thức và chịu tác động nặng nề của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Theo cảnh báo của Ủy ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC, 2007), Việt Nam là một trong những nước trên thế giới chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do những tác động của BĐKH. Thực tế những năm thập niên 2000 vừa qua, Việt Nam phải hứng chịu sự tác động có sự gia tăng về cường độ lẫn số lượng các hiện tượng thiên tai có nguyên nhân do biến đổi khí hậu. Được cho là có mức độ tổn thương cao nhất, nên nông nghiệp luôn phải chịu những thiệt hại hết sức nặng nề, theo thống kê của Ban Phòng chống lụt bão Trung ương và Tổng cục Thống kê (GSO) ước tính mỗi năm nước nước ta tổn thất khoảng 14500 tỉ đồng tương đương với 1.2% GDP cả nước, trong đó riêng lĩnh vực nông nghiệp chiếm gần 800 tỉ đồng. Theo tính toán sản lượng lúa xuân có nguy cơ giảm 1,2 triệu tấn; lúa mùa giảm 743,8 ngàn tấn; ngô giảm 500,4 ngàn tấn và 14,3 ngàn tấn vào năm 2030, Việt Nam sẽ là nước mất an ninh lương thực nếu không có giải pháp thích ứng kịp thời. Theo kịch bản quốc gia về BĐKH do Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE – 2011) xây dựng đến năm 2100, nhiệt độ nước ta sẽ tiếp tục tăng 2,90C vào mùa mưa và 2,10C vào mùa khô, lượng mưa hàng năm sẽ giảm 6.8% vào mùa khô và tăng 15.1% vào mùa hè. Nước biển dâng sẽ tăng thêm 12cm vào năm 2020 và 57 – 73 cm vào năm 2100. Như vậy, nguy cơ ảnh hưởng của BĐKH đến các ngành kinh tế của Việt Nam là rõ rệt. Mức độ ảnh hưởng và gây thiệt hại đến đâu của BĐKH đối với nước ta cụ thể như thế nào thì còn là một ẩn số, nó phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chống chịu của chúng ta và tính sẵn sàng thích ứng của các ngành sản xuất. Vì là một nước nông nghiệp với đông dân số tham gia và chủ yếu sống ở vùng nông thôn, đối tượng sản xuất nông nghiệp lại nhạy cảm với các vấn đề môi trường, do đó ngành nông nghiệp sẽ là ngành chịu tác động nặng nề nhất do BĐKH. Nhận thức được vấn đề trên, Việt Nam đã có chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH và Bộ Nông nghiệp và PTNT đã ban hành khung chương trình hành động ứng phó với BĐKH. Theo đó đối với nông nghiệp, mục tiêu là nâng cao khả năng chống chịu và thích ứng với BĐKH nhằm giảm thiểu mức độ thiệt hại, đảm bảo phát triển bền vững trong lĩnh vực nông nghiệp và nông thôn trong bối cảnh bị tác động bởi BĐKH. Đối với tỉnh Thái Nguyên, nông nghiệp không phải là một thế mạnh, nhưng vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng vấn đề đảm bảo an ninh lương thực và đóng góp một phần không nhỏ khoảng 20% GDP (2011) trong cơ cấu nền kinh tế của tỉnh. Tuy nhiên trong những năm gần đây, hoạt động sản xuất nông nghiệp của tỉnh phải hứng chịu rất nhiều thiệt hại do thiên tai gây ra. Theo Chi cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão của tỉnh công bố hàng năm, tại tỉnh Thái Nguyên trung bình xảy ra 4 cơn lũ; chỉ tính riêng một cơn bão đi vào địa bàn tỉnh năm 2008 đã gây ra thiệt hại lên đến 46,5 tỉ đồng, trong đó ngành nông nghiệp chịu thiệt hại nặng nề với trên 800 ha lúa và hoa màu bị mất trắng, hơn 2000 con gia súc gia cầm bị chết và cuốn trôi; Năm 2009 với sự hoạt động mạnh mẽ của hiện tượng El Nino dẫn đến lượng mưa thấp gây thiếu hụt trầm trọng lượng nước phụ vụ nông nghiệp, gây ra hạn hán ảnh hưởng không nhỏ đến vụ Đông – Xuân (2009 – 2010) của tỉnh; ngoài ra do ảnh hưởng của các đợt rét đậm rét hại bất thường hàng năm cũng gây thiệt hại lớn cho trồng trọt và chăn nuôi gia súc gia cầm. Đứng trước quan ngại về điều kiện tự nhiên trong tương lai sẽ diễn ra phức tạp hơn, việc xây dựng công tác ứng phó với BĐKH cho các ngành nói chung và đặc biệt là ngành nông nghiệp nói riêng của tỉnh Thái Nguyên đang chở nên cấp bách. Vấn đề đặt ra trong công tác xây dựng kế hoạch ứng phó cho một địa phương (cấp tỉnh thành) hiện nay chính là việc đánh giá được một cách chi tiết tác động của BĐKH đến một ngành một lĩnh vực cụ thể của địa phương đó, đối với sản xuất nông nghiệp lại phải thật chi tiết hơn, do sản xuất nông nghiệp hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên. Đề tài “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất nông nghiệp của tỉnh Thái Nguyên” được lựa chọn nhằm cung cấp một phần thông tin cụ thể về tác động của BĐKH đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, cụ thể là đến lĩnh vực trồng trọt tại tỉnh Thái Nguyên. Thông qua kết quả của đề tài sẽ góp phần nhỏ vào việc xây dựng những phương án thích ứng với BĐKH trong tương lai. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Nông nghiệp là một đề tài rất rộng, theo quan niệm của Tổ chức Nông lương quốc tế FAO thì nông nghiệp bao gồm 3 lĩnh vực: Trồng trọt; chăn nuôi và thủy sản. Nông nghiệp lại có mối quan hệ phức tạp với điều kiện tự nhiên, do vậy việc đánh giá được tác động của BĐKH đến hoạt động sản xuất nông nghiệp là một việc cực kỳ khó khăn và đòi hỏi rất nhiều yếu tố về khoa học. Chính vì vậy, mục tiêu nghiên cứu trong luận văn này không thể bao quát được tất cả các lĩnh vực trong nông nghiệp mà chỉ giới hạn trong việc đánh giá tác động của BĐKH đến lĩnh vực trồng trọt thông qua phương pháp mô hình hóa, sử dụng mô hình mô phỏng quá trình sinh trưởng của các loại cây trồng trong điều kiện biến đổi khí hậu (các kịch bản BĐKH). Kết quả mô phỏng này, sẽ cho thấy được sự biến đổi của các yếu tố cây trồng trong điều kiện khí hậu tương lai. Thông qua đó sẽ giúp các nhà quản lý và các chuyên gia có cơ sở đưa ra những giải pháp thích hợp như cải tiến, thay đổi hoặc nghiên cứu các loại giống mới phù hợp với điều kiện tự nhiên trong tương lai nhằm thích ứng với sự phức tạp của BĐKH sẽ diễn ra. Mục tiêu cụ thể Đánh giá tác động của BĐKH đến lĩnh vực trồng trọt, cụ thể là đánh giá tác động đến năng suất và quá trình sinh trưởng của bốn loại cây trồng chủ yếu của tỉnh Thái Nguyên, bao gồm: Lúa (vụ xuân, vụ mùa); Ngô (vụ đông); Lạc xuân và cây Chè. Các mô phỏng sẽ được thực hiện dựa trên ba kịch bản BĐKH bao gồm: Kịch bản phát thải cao A2; kịch bản phát thải trung bình B2 và kịch bản phát thải thấp B1. 3. Cơ sở khoa học của đề tài Cơ sở khoa học trong nghiên cứu này là dựa trên cơ sở sinh thái học của cây trồng, đó là sự phụ thuộc chặt chẽ của quá trình sinh trưởng cây trồng vào sự biến đổi của điều kiện thời tiết khí hậu như: Nhiệt độ, lượng mưa, thời gian nắng, điều kiện thổ nhưỡng ...vv. Dựa vào cơ sở này, chúng tôi sử dụng phương pháp mô mình mô phỏng các yếu tố năng suất và thời gian sinh trưởng của các loại cây trồng, trong điều kiện thời tiết, khí hậu tương lai. Qua đó, sẽ thấy được sự tác động của sự biến đổi các điều kiện như nhiệt độ, lượng mưa ảnh hưởng đến năng suất và thời gian sinh trưởng của các loại cây trồng tại khu vực nghiên cứu. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trong đề tài này là lĩnh vực trồng trọt cụ thể là với bốn loại cây trồng chính tại địa phương gồm: Lúa, Ngô, Lạc và chè. Phạm vi nghiên cứu Về không gian, nghiên cứu được thực hiện tại hai khu vực là trạm khí tượng Định Hóa đại diện cho vùng núi cao; trạm khí tượng TP Thái Nguyên đại diện cho khu vực đồi núi thấp và đồng bằng. Về thời gian, nghiên cứu tính toán trong hai năm là 2020 và 2040. 5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài Kết quả của đề tài sẽ cung cấp thông tin về sự biến động của năng suất và thời gian sinh trưởng các loại cây trồng chính, trong điều kiện BĐKH xảy ra theo các kịch bản trong tương lai, Thông qua kết quả luận văn này, các cấp quản lý tại địa phương sẽ có kế hoạch cụ thể đối với lĩnh vực trồng trọt, như việc nghiên cứu các loại giống mới thích hợp với điều kiện tương lai, hoặc có kế hoạch thay đổi mùa vụ nhằm tăng cường khả năng thích ứng trong nông nghiệp trước biến đổi khí hậu. 6. Bố cục luận văn Nội dung chính của luận văn được chia làm ba chương: Chương 1. Tổng quan – tài liệu: Nội dung chương này nói về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hôi, tình hình phát triển ngành nông nghiệp và tình hình biến đổi khí hậu xảy ra ở tỉnh Thái Nguyên. Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu: Chương này nêu lên phương các phương pháp nghiên cứu, hiệu chỉnh và kiểm tra độ tin cậy của các mô hình được sử dụng trong nghiên cứu. Chương 3. Kết quả và thảo luận: Nội dung chương này là phân tích, thảo luận kết quả sự tác động của biến đổi khí hậu đến các loại cây trồng. References Tài liệu tiếng Việt 1. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Viện Môi trường nông nghiệp (2009), Phân tích tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp Việt Nam, đề xuất các biện pháp thích ứng và chính sách giảm thiểu, Báo cáo cuối cùng, 75 trang. 2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2012), Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam. 3. Đoàn Văn Điếm, Trương Đức Trí, Ngô Tiền Giang (2010), “Dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa ở huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình”, Tạp chí Khoa học và phát triển, tập 8, số 6, trang 975 – 982. 4. Lê Anh Tuấn (2012), Tác động của biến đổi khí hậu lên năng suất cây lúa, Viện nghiên cứu biến đổi khí hậu – Đại học Cần Thơ. 5. Ngô Tiền Giang và cộng sự (2010), “Thử nghiệm áp dụng mô hình DSSAT mô phỏng năng suất lúa”, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ 6. 6. Nguyễn Đức Ngữ (2008), Biến đổi khí hậu, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 7. Nguyễn Đức Ngữ (2009) , “Biến đổi khí hậu ở Việt Nam”, Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ học toàn quốc. 8. Nguyễn Quý Vinh, Ngô Tiền Giang, Trịnh Hoàng Dương “Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình DSSAT cho cây ngô ở trạm Hoài Đức”, Hội thảo quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu. 9. Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Hồng Sơn và Võ Đình Sức (2007), “Ứng dụng mô hình thống kê thời tiết cây trồng trong nghiên cứu dự báo năng suất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long”, Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường. 10. Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, Trần Văn Tỷ, Huỳnh Vương Thu Minh, Văn Phạm Đăng Trí và Nguyễn Hiếu Trung (2012), “Ứng dụng mô hình Cropwat đánh giá năng suất lúa vùng đê bao lửng tỉnh An Giang trong điều kiện biến đổi các yếu tố khí tượng thủy văn”, Tạp chí Khoa học 2012, số 24a trang 187 – 197. 11. Nguyễn Văn Viết, Nguyễn Văn Liêm, Ngô Tiền Giang và Nguyễn Hồng Sơn, (2002), “Tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa Đông Xuân ở tỉnh Sơn La và giải pháp ứng phó”, Tạp chí Khí tượng thủy văn, số 504 trang 12. 12. Nhóm nghiên cứu kinh tế phát triển, Khoa kinh tế ĐH Copenhagen, Viện nghiên cứu quản lý kinh tế Trung ương và Viện nghiên cứu kinh tế phát triển ĐH Liên hợp quốc (2012), Tác động của biến đổi khí hậu đến tăng trưởng và phát triển kinh tế ở Việt Nam, NXB Thống kê. 13. Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 2007, 2008, 2009. 14. Tổng cục Khí tượng thủy văn (2000), “Quy phạm quan trắc khí tượng nông nghiệp”, TCVN 20 – 2000, Tạp chí Khoa học và phát triển, tập 8, số 6, trang 975 – 982. 15. Tổng cục thống kê (2012), Kết quả điều tra nông thôn, nông nghiệp và thủy sản năm 2011. NXB Thống kê. 16. Trần Thị Lê Hà, Nguyễn Hữu Thành, Ngô Thanh Sơn, Đánh giá đất thích hợp cho cây lúa, ngô và đậu tương ở xã Lục Bình, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Cạn phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng. 17. Trần Thục, Huỳnh Thị Lan Hương, Đào Minh Trang (2012), Tích hợp vấn đề biến đổi khí hậu vào kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, NXB Tài nguyên – Môi trường và Bản đồ Việt Nam. 18. Trương Đức Trí, Ngô Tiền Giang (2008), Tác động của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lúa tại Thái Thụy, Thái Bình, Đề tài cấp Viện Khí tượng Thủy văn và Môi trường, 2007 – 2008. 19. UBND Tỉnh Thái Nguyên XI/2006, Báo cáo Tổng hợp Quy hoach Tổng thể phát triển KT – XH tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020. 20. UBND Tỉnh Thái Nguyên, Ban chỉ huy PCLB (2008), Báo cáo công tác Phòng chống lụt bão 2008, nhiệm vụ 2009 tỉnh Thái Nguyên. 21. UBND Tỉnh Thái Nguyên, Sở NN&PTNN Thái Nguyên, XII/2009, Báo cáo tổng hợp điều chỉnh, bổ xung quy hoạch tổng thể phát triển nông nghiệp, nông thôn tỉnh Thái Nguyên đến năm 2010 và lập quy hoạch đến năm 2020. 22. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2010), Biến đổi khí hậu và tác động ở Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật. 23. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2011), Tài liệu hướng dẫn đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và xác định các giải pháp ứng phó, NXB Tài nguyên môi trường và Bản đồ Việt Nam.. Tài liệu tiếng Anh 24. Adams, R.M., C. Rosenzweig, R.M. Peart, J.T. Richie, B.A. McCarl, J.D. Glyer, R.B. Curry, J.W. Jones, K.J. Boote and L.H. Allen. "Global Climate Change and U.S. Agriculture." Nature.345(1990):219-224. 25. Ana Iglesias (2006), Use of DSSAT models for climate change impact assessmen Calibration and validation of CERES- wheatand CERES Maize in Spain, Universidas Politecnica de Madrid Contribution to CGE Hands –on – Training workshop on V & A Assessment of the Asia and the Pacific Region Jakarta. 26. CAPSA, Forecasting Food Security under El Nino in Asia and the Pacific, edited by Edi Basuno and Katinka Weinberger, Working Paper No. 105. 27. FAO (Food and Agriculture Organization) (1990), CropWat, a computer program for irrigation planning and management, Irrigation and Drainage Paper 46, Rome, Italy. 28. Francesco Bosello, Jian Zhang (2005), Assessing Climate Change Impacts: Agriculture, CIP – Climate Impacts and Policy Division WORKING PAPER N. 02.2007. 29. Gerrit Hoogenboom, James W.Jones, Chaeryl H.Porter, Paul W. Wilkens, Kenneth J. Boote, William D.Batchelor, L.Anthony Hunt, Gordon Y.Tsuji, (2003), A Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT v4), International Consortium for Agricltural Systems Applications University of Hawaii. 30. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (2007), Climate Change 2007: Fourth Assessment Report of Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom. 31. Nguyen Cong Vinh et al (2007), Report on Surveying on the Rice Cultivation and Factors Affecting to Rice Yield and Maize in Viet Nam, Hanoi. 32. Peng, S. et al (2004) “Rice yields decline with higher night temperature from global warming”, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 101, no. 27, pp. 99719975. 33. Parry, M.L, Harasawa. H,NishCarter. S, Carter.T.R (1994), IPCC Technical Guidelines for Assessing Climate Change Impacts and Adaptations, Working group II of The Intergovernmental Panel on Climate Change. 34. Rosenzweig, C. and A. Iglesias (1998), The use of crop models for international climate change impact assessment, In Understanding Options for Agricultural Production, G.Y. Tsuji, G. Hoogenboom, and P.K.Thornton (eds.). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, pp 267 – 292. 35. Tran Duc Vien (2011), Climate change and its impact on agriculture in Viet Nam”, Journal.ISAAS vol 17, No 1, papers 17 – 21. Website 36. Công thông tin điện tử tỉnh Thái Nguyên: www.thainguyen.gov.vn 37. Ngân hàng giống cây trồng: www.vaas.org.vn 38. Tổ chức nông lương quốc tế: www.fao.org Tổng cục thống kê: www.gso.gov.vn