1 Mở đầu
1.1 Đặt vấn đề
Khí hậu thay đổi đã là vấn đề lớn của thế giới và tác động lên tất cả các hoạt động của
con người. Trong thực tế thì nông nghiệp đã phải chịu tác động mạnh mẻ của hiện
tượng này. Đặc biệt là ở những nước có hệ thống nông nghiệp phụ thuộc vào nhiều
vào nước trời (Giorgis el al. , 2006).
Ảnh hưởng của biến động khí hậu lên năng suất của cây trồng trong thời gian gần đây
ngày càng gia tăng, xu hướng ấm lên của toàn cầu, mực nước biển dâng và biến đổi
khí hậu đang xảy ra, một số nghiên cứu trên thế giới đã được thực hiện để so sách giữa
các địa phuơng và các loại cây trồng khác nhau trong việc đánh giá mối quan hệ của
chúng đối với sự biến động khí hậu (gồm: lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, thời gian nắng
và không khí) trên giả thuyết là thời tiết biến đổi và lượng mưa phân bố không đều ảnh
hưởng mạnh mẽ năng suất cây trồng. Yêu cầu nước của cây trồng và nước sản xuất
trong điều kiện nước trời và tưới tiêu nông nghiệp là những chỉ số quan trọng cho sự
đánh giá tác động của thời tiết lên sản xuất cây trồng, nhiều mục tiêu nghiên cứu được
thực hiện như đánh giá hiệu quả sử dụng nước và năng suất cây trồng, đánh giá tác
động của biến đổi lượng mưa và thay đổi khí hậu đến sản lượng và sản xuất nông
nghiệp. Song song đó xác định lựa chọn việc cải tiến nông nghiệp và chiến lược phù
hợp liên quan đến lựa chọn cây trồng, mùa vụ, đất canh tác để tối ưu hóa năng suất và
giảm nguy cơ mất mùa ; .
Vùng Đồng bằng sông Cửu Long phức tạp về đặc điểm thủy văn - nguồn nước:
chịu ảnh hưởng của lũ lụt vào cuối giữa và mùa mưa hằng năm, thiếu nguồn nước
nghiêm trọng vào mùa khô do bị chi phối mạnh mẽ bởi sự xâm nhập mặn và các
hoạt động khai thác nước ở thượng nguồn sông Mekong. Các báo cáo nghiên cứu cho
thấy vùng ĐBSCL đang và sẽ chịu những tác động nghiêm trọng do hiện tượng
biến đổi khí hậu - nước biển dâng lên toàn bộ hệ sinh thái, cơ cấu canh tác nông
nghiệp, cơ sở hạ tầng và các hoạt động xã hội - sinh kế - văn hóa khác nhau (Lê
Anh Tuấn, 2009a).
1.2 Tính cấp thiết của đề tài
Từ những nghiên cứu về biến đổi khí hậu cho thấy rằng, những tác động của chúng
ảnh hưởng lên hoạt động của con người và sinh vật ngày càng nhiều, trong đó có sản

bằng sông Cửu Long chịu ảnh hưởng nặng nhất. Khi nước biển dâng cao 1 mét, ước
chừng 5.3% diện tích tự nhiên, 10,8% dân số, 10,2% GDP, 10,9% vùng đô thị, 7,2%
diện tích nông nghiệp và 28,9% vùng đất thấp sẽ bị ảnh hưởng.
Diện tích sử dụng cho trồng trọt ở hạ lưu sông Mekong là hơn 41% và đang được mở
rộng để đáp ứng như cầu lương thực cho dân số ngày càng tăng ở 4 quốc gia thuộc lưu
vực này. Sông Mekong là nguồn nước quan trọng, cung cấp 80-90 lượng nước cần
thiết cho sản xuất nông nghiệp ở khu vực. Nguồn nước hạn chế sẽ gây ra khó khăn cho
việc mở rộng sản xuất nông nghiệp. Do đó các đề án thủy lợi đang tiếp tục được xây
dựng và hoàn thiện ở cả 4 quốc gia. Đồng bằng sông Cửu Long Việt Nam đang phải
đối mặt với tình trạng thiếu nước và xâm nhập mặn từ tháng 2 cho đến tháng 5. Tiềm
năng phát triển thủy lợi cao ở Lào và thấp hơn ở Capuchia, các đề án thủy lợi của Thái
Lan cũng tăng lên. Do đó mỗi quốc gia thuộc lưu vực sông Mekong cần có kế hoạch
sử dụng nước hợp lý. Các cuộc đàm phán về việc sử dụng nước ở lưu vực cũng đang
được tiến hành để đảm bảo sự phân phối nước công bằng cho các quốc gia để góp
phần vào sự phát triển sao này (Nesbitt et al., 2004)
Koyama (2005) báo cáo rằng nhiệt độ tăng cao sẽ là nguyên nhân tạo nên sự suy giảm
về sản lượng lúa trên toàn thế giới. Hơn nữa, Những nghiên cứu đã chứng minh được
rằng sản xuất và phân bố lúa gạo nằm trong khu vực của thế giới bị ảnh hưởng nhiều
2
của biến đổi khí hậu toàn cầu. Hiểu biết về tác động tiềm tàn của biến đổi khí hậu đối
với hệ thống sản xuất lúa gạo là rất quan trọng cho sự phát triển của các chiến lược
thích hợp để thích ứng và làm giảm xuống các tác động xấu đối với an ninh lương thực
trong thời gian dài trong sự tương tác của sản xuất lúa gạo và biến đổi khí hậu.
Đánh giá mối quan hệ giữa năng suất cây trồng và biến đổi khí hậu thì dựa trên sự kết
hợp giữa mô hình hóa và đo lường. Như là một phần của đánh giá này, mối quan hệ
này được đánh giá trong bối cảnh cây trồng và khí hậu mô phỏng. Sự hiểu biết đối với
chính sách và thích ứng nên dựa vào không chỉ là sự tổng hợp của các nghiên cứu
được công bố mà còn là sự nghiên cứu lên kết toàn diện bao gồm: (i) Định lượng
chính xác với độ tin cậy cao các đại lượng bất định; (ii) Các kỹ thuật kết hợp phương
pháp tiếp cận đa dạng và quan sát tập trung vào các quá trình cơ bản; và (iii) Sự lựa

Bên cạnh đó trong 3 năm (2004-2007), thí nghiệm ngoài đồng được tiến hành để đánh
giá cây trồng phản ứng với áp lực nước đối với cây Quinoa với điều kiện tưới khác
nhau. Sinh khối WP (g m-2) giảm 9% trong điều kiện tưới đầy đủ so với điều kiện RF
và thiếu hụt nước tưới (DI), có thể là do sự suy giảm dinh dưỡng nghiêm trọng. Kết
quả thu được sự mô phỏng sinh khối tổng năng suất hạt [hồi quy R2 = 0.87 and 0.83
tương ứng với hiệu quả Nash-Sutcliff (EF) = 0.82 và 0.79]. Phân tích độ nhạy đã
chứng minh sự vững mạnh của mô hình Aquacrop trong việc mô phỏng sử tăng trưởng
và sản xuất quinoa. Sự cải tiến mô hình cho suy giảm dinh dưỡng đất, sâu bệnh, dịch
bệnh có thể được thực hiện (Geerts et al., 2009).
Ngoài ra Shamseddin (2010), cho thấy Sudan là một trong những quốc gia thuộc lưu
vực sông Nile. Nông nghiệp phụ thuộc vào nước trời chi phối việc sản xuất nông
nghiệp và an ninh lương thực của vùng. Biến đổi khí hậu theo chiều hướng tiêu cực sẽ
gây nên phá vở hệ sinh kế và môi trường. Đặc biệt là vùng nông thôn, nơi người dân
phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp phụ thuộc nước trời. Thống kê mô tả cho thấy
rằng vùng bán khô hạn sẽ có lượng mưa giảm 16% (92 mm) và độ dài của mùa vụ
giảm 15% (13 ngày), so với những năm 1960. Ngày trồng và thu hoạch của mùa vụ thì
cũng thay đổi. Bằng cách chương trình mô phỏng Aquacrop, năng suất cây lúa miến
giảm 37% thì được dự báo khi lượng mưa giảm xuống 250 mm. Điều này phụ thuộc
vào sự giảm 10% của bốc thoát hơi. Theo đó, Hiệu suất nước mưa sẽ giảm từ 0,49
xuống 0,13 kg/m3.
2 Mục tiêu nghiên cứu
2.1 Mục tiêu tổng quát
Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu lên cây lúa ở vùng sản xuất nông nghiệp tỉnh
Bạc Liêu. Nhằm góp phần sử dụng hiệu quả tiềm năng tài nguyên đất nước của vùng
nghiên cứu.
2.2 Mục tiêu cụ thể
- Mô phỏng năng suất cây lúa trong điều kiện khí hậu hiện tại.
- Mô phỏng năng suất cây lúa trong điều kiện các yếu tố tự nhiên thay đổi do biến đổi
khí hậu.
- Đánh giá sự tác động của các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên cây

- Các loại bản đồ có liên quan:
+ Bản đồ hành chính tỉnh Bạc Liêu tỉ lệ 1/100.000
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Bạc Liêu tỉ lệ 1/100.000
+ Bản đồ thủy lợi tỉnh Bạc Liêu tỉ lệ 1/100.000
+ Bản đồ đất tỉnh Bạc Liêu tỉ lệ 1/100.000
+ Bản đồ lũ, xâm nhập mặn tỉnh Bạc Liêu tỉ lệ 1/100.000
Các dữ liệu thu thập dành để chạy mô hình bao gồm:
- Dữ liệu về khí tượng – thủy văn từ năm 2001 – 2010 (Thu thập tại trung tâm khí
tượng tỉnh Bạc Liêu)
5
+ Nhiệt độ trung bình hàng này (
o
C)
+ Nhiệt độ không khí cao nhất hàng ngày (
o
C)
+ Nhiệt độ không khí thấp nhất hàng ngày (
o
C)
+ Lượng mưa hàng ngày (
o
C)
+ Nồng độ trung bình CO
2
hàng năm trong không khí (ppm)
+ Bốc thoát hơi tham chiếu ETo (mm)
* Trường hợp dữ liệu về bốc thoát hơi tham chiếu ETo không có sẳn thì thu thập thêm
thông tin về:
+ Số giờ nắng trung bình trong ngày (giờ/ngày)
+ Tốc độ gió trung bình trong ngày (Km/ngày)

4.3 Chạy mô hình mô phỏng
Từ các dữ liệu đầu vào xác định môi trường phát triển của cây trồng được thu thập như
thời tiết, đặc tính cây trồng, đất và các đặc tính về quản lý. Nhu cầu nước cho cây
trồng và tác động của các điều kiện tự nhiên lên năng suất cây trồng thì được mô
phỏng thông qua phần mềm Aquacrop phiên bản 3.1+ được phát triển bởi FAO.
Aquacrop có cấu trúc dạng liên tục giữa đất - cây trồng - không khí. Bao gồm đất và
sự căn bằng nước của đất; cây trồng, với quá trình tăng trưởng, phát triển và năng suất;
và không khí với chế độ nhiệt, lượng mưa, nhu cầu bay hơi và nồng độ CO2. Ngoài ra,
khía cạnh quản lý cũng được xem xét rõ ràng (ví dụ như, thủy lợi, phân bón,…) Vì nó
sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng nước trong đất, phát triển cây trồng và năng suất cuối
cùng. Sâu hại, dịch bệnh và cỏ dại thì không được xem xét. Chức năng quan hệ giữa
các thành phần khác nhau của mô hình được mô tả trong sơ đồ sau:
Thông qua kết quả cho được từ quá trình mô phỏng, kết quả sẽ được kiểm định và
hiệu chỉnh phù hợp sau với điều kiện thực tế. Dữ liệu ít nhất 2 năm của cây lúa sẽ
được sử dụng để hiệu chỉnh mô hình. Quá trình hiệu chỉnh, kiểm định sẽ được lập lại
nhiều lần để có thể cho một kết quả phù hợp với số liệu thực tế và mang một độ tin
7
Hình 1: Sơ đồ của Aquacrop cho thấy các thành phần chính liên tục của đất – cây
trồng - không khí. (Nguồn: Steduto el al., 2009)
cậy nhất định. Từ kết quả hiệu chỉnh và kiểm định, tiến hành mô phỏng năng suất cây
lúa trong điều kiện các yếu tố tự nhiên thay đổi bởi biến đổi khí hậu theo các kịch bản
tương lai.
4.4 Tìm các yếu tố tác động đến năng suất
Dựa vào năng suất cây lúa trong điều kiện thực tế so với năng suất lúa mô phỏng
trong tương lai. Xác định sự thay đổi của năng suất cây lúa, xem xét những yếu tố có
khả năng tác động làm ảnh hưởng đến năng suất của cây lúa. Từ những yếu tố đã xác
định được tiến hành phân tích độ nhạy để tìm ra các yếu tố chính tác động đến năng
suất trong điều kiện hiện tại và tương lai.
Các mô phỏng được năng suất được thực hiện với sự biến động 10% lần lượt của các
yếu tố đầu vào được xem là bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như nhiệt độ, lượng

động
Đề xuất biện pháp thích ứng
So sánh
Hình 2: Sơ đồ các bước thực hiện
9
5 Dự kiến kết quả đạt được
- Xác định, đánh giá các yếu tố tác động của các yếu tố ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu lên năng suất cây lúa.
- Các giải pháp thích ứng phù hợp nhằm giảm tác động của biến đổi khí hậu lên sản
xuất nông nghiệp, nhằm sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên hiện có của khu vực.
6 Kế hoạch thực hiện
TT Nội dung các bước thực hiện Thời gian thực hiện
1. Tổng hợp tài liệu liên quan
01/10 – 31/10/11
2. Thu thập số liệu
01/11 - 31/12/11
3. Chạy mô hình mô phỏng năng suất
01/01– 31/01/12
4. Tìm các yếu tố tác động đến năng suất
01/02 – 28/02/12
5. Phân tích, đánh giá các yếu tố tác động
01/03 - 31/03/12
6. Đề xuất biện pháp thích ứng
01/04 - 30/04/12
7. Hoàn chỉnh bài viết
01/05 – 31/05/12
Cán bộ hướng dẫn Học viên thực hiện
10
TÀI LIỆU THAM KHẢO
ADB (Asian Development Bank) (1994). Climate Change in Asia: Vietnam Country

Nesbitt, H., Johnston, R., & Solieng, M. (2004). Mekong River water: will river flows
meet future agriculture needs in the Lower Mekong Basin? Water in
Agriculture, 116.
11
Ponce-Hernandez, R., & Ahmed, O. A Model-based approach to predicting the effects
of global warming 4 degrees and beyond on ecosystem primary productivity,
land degradation and food security at national scale: Case Study Ethiopia.
Rivington, M., & Koo, J. Report on the Meta-Analysis of Crop Modelling for Climate
Change and Food Security Survey.
Shamseddin M. A, (2010). Impact of Climate change on Rained Agricuture in a semi
Arid zone – A Study from Sudan. Water management and Irrigation Institute,
University of Gezira.
Some, L., Dembele, Y., Ouedraogo, M., Some, B. M., Kambire, F. L., & Sangare, S.
(2006). Analysis of crop water use and soil water balance in Burkina Faso using
CROPWAT. CEEPA DP36, University of Pretoria, South Africa.
Steduto, P., Hsiao, T. C., Raes, D., & Fereres, E. (2009). AquaCrop-The FAO Crop
Model to Simulate Yield Response to Water: I. Concepts and Underlying
Principles. Agronomy Journal, 101(3), 426-437.
Todorovic, M., Albrizio, R., Zivotic, L., Saab, M. T. A., Stockle, C., & Steduto, P.
(2009). Assessment of AquaCrop, CropSyst, and WOFOST models in the
simulation of sunflower growth under different water regimes. Agronomy
Journal, 101(3), 509-521.
UNDP (United Nations Development Program) (2007). Human Development Report
2007/8, Fighting Climate Change: Human Solidarity in a Divided World.
Palgrave MacMillan, New York.
12