ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

TRẦN ĐÌNH BIÊN

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
NĂNG SUẤT LÚA TỈNH HÀ NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HÀ NỘI – 2016


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện
dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS. TS Nguyễn Đăng Quế, không sao chép các
công trình nghiên cứu của ngƣời khác. Số liệu và kết quả của luận văn chƣa từng
đƣợc công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác.
Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc trích dẫn
đầy đủ, trung thực và đúng quy cách.
Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn.
Hà Nam, tháng 3 năm 2016
Tác giả

Trần Đình Biên

i


LỜI CẢM ƠN

CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................................................... V
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... VI
DANH MỤC BẢNG......................................................................................................... VII
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................... 4
1.1. Đặc điểm sinh học của cây lúa...................................................................................4
1.1.1 Các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của cây lúa ............................................... 4
1.1.2 Các yếu tố cấu thành năng suất ........................................................................... 9
1.2. Tổng quan về các tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp..........................10
1.2.1. Nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sản xuất lúa trên trên thế giới .............. 10
1.2.2. Nghiên cứu về tác động của BĐKH tới nông nghiệp tại Việt Nam ................ 14
1.3. Đặc điểm địa lý, khí hậu, thuỷ văn, Biến đổi khí hậu tại Hà Nam...........................18
1.3.1. Đặc điểm địa lý ................................................................................................ 18
1.2.2. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................. 20
1.2.3. Đặc điểm thuỷ văn ........................................................................................... 22
1.2.4. Tác động của BĐKH đến tỉnh Hà Nam trong thời gian qua............................ 24
1.4. Thƣ̣c tra ̣ng và đinh
................28
̣ hƣớng phát triể n của liñ h vƣ̣c sản xuấ t lúa tỉnh Hà Nam
1.4.1. Tình hình sản xuất lúa giai đoạn 2005-2013 ................................................... 28
1.4.2. Đinh
̣ hƣớng phát triể n liñ h vƣ̣c canh tác lúa đến năm 2020 và tiếp theo ........ 32
CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU ........................................ 34
2.1. Phƣơng pháp Nghiên cứu.........................................................................................34
2.1.1. Khung logic đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa............................34
2.1.2. Năng suất xu thế và năng suất thời tiết..............................................................37
2.1.3. Phƣơng pháp tính toán thống kê.........................................................................39
2.2. Nguồn số liệu............................................................................................................43
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................44
3.1. Diễn biến khí hậu tại tỉnh Hà Nam trong thời gian qua.............................................44

CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATNĐ

:

Áp thấp nhiệt đới

BĐKH

:

Biến đổi khí hậu

KTTV

:

Khí tƣợng Thuỷ văn

MARD

:

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

MONRE

:

Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

Hình 1.2: Bản đồ địa hình tỉnh Hà Nam........................................................................19
Hình 2.1. Khung logic đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu đến năng suất lúa......37
Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ trung bình tại trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014..........44
Hình 3.2: Diễn biến nhiệt độ tối thấp trung bình trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014.45
Hình 3.3: Diễn biến nhiệt độ tối cao trung bình trạm Phủ Lý - Hà Nam 1975-2014..46
Hình 3.4: Diễn biến của lƣợng mƣa tại trạm Phủ Lý....................................................47
Hình 3.5: Sự thay đổi nhiệt độ theo mùa theo các kịch bản..........................................49
Hình 3.6: Mức thay đổi (%) lƣợng mƣa mùa theo các kịch bản...................................51
Hình 3.7: Năng suất thực tế và xu thế lúa đông xuân thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam..........52
Hình 3.8: Năng suất thực tế và xu thế lúa hè thu thời kỳ 1980-2014 tỉnh Hà Nam......53
Hình 3.9: Năng suất thời tiết của cây lúa vụ đông xuân thời kỳ 1980 – 2014............54
Hình 3.10: Năng suất thời tiết của cây lúa vụ hè thu thời kỳ 1980 – 2014...................54
Hình 3.11: Đồ thì nắng suất thời tiết thực tế và tính toán vụ đông xuân.....................56
Hình 3.12: Đồ thì nắng suất thời tiết thực tế và tính toán vụ hè thu............................57
Hình 3.13: Đồ thị năng suất thời tiết thực và tính toán vụ đông xuân ........................58
Hình 3.14: Đồ thị năng suất thời tiết thực và tính toán vụ hè thu.................................58
Hình 3.15: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa
vụ đông xuân tại tỉnh Hà Nam (tạ/ha).........................................................................61
Hình 3.16: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa
vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha).......................................................................................62

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Sự suy giảm sản lƣợng gạo ở Châu Á năm 2050 so với năm 2000..............12
Bảng 1.2: Thay đổi năng suất lúa trung bình ở Châu Á theo khí hậu và nồng độCO2.13
Bảng 1.3: Các kịch bản biến đổi khí hậu và thay đổi năng suất lúa ở Hàn Quốc.........14
Bảng 1.4: Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995-2007)........15
Bảng 1.5: Điều kiện khí hậu tại Hà Nam, giai đoạn 2011-2014...................................21

Bảng 3.11: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa
vụ hè thu tỉnh Hà Nam (tạ/ha).......................................................................................61

viii


MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu
Theo định nghĩa của Tổ chức Liên chính phủ về BĐKH (IPCC), Biến đổi khí hậu
là sự biến đổi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu, có thể đƣợc nhận biết qua sự
biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, đƣợc duy trì trong
một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu xuất
phát từ sự thay đổi cán cân năng lƣợng của trái đất do thay đổi nồng độ các khí nhà
kính, nồng độ bụi trong khí quyển, thảm phủ và lƣợng bức xạ mặt trời.
Thiên tai là hiện tƣợng tự nhiên, trong vài thập kỷ gần đây, do biến đổi khí hậu
(BĐKH) trên phạm vi toàn cầu, thiên tai ngày càng gia tăng về số lƣợng, cƣờng độ và
mức độ ảnh hƣởng. Biểu hiện mạnh mẽ nhất của BĐKH là sự nóng lên toàn cầu và
mực nƣớc biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong
thế kỷ 21. Theo đánh giá của thế giới, Việt Nam, với bờ biển dài và hai vùng đồng
bằng châu thổ Sông Hồng và vùng Đồng bằng sông Cửu Long, thì Việt Nam là một
trong những quốc gia sẽ bị ảnh hƣởng nặng nề nhất bởi BĐKH.
Nông nghiê ̣p là mô ̣t trong nhƣ̃ng ngành phu ̣ thuô ̣c nhiề u vào điề u kiê ̣n khí hâ ̣u
nên rấ t nhạy cảm và dễ bị tổn thƣơng do BĐKH

. Theo báo cáo của Tổ chức Lƣơng

thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái đất tăng do biến đổi khí
hậu sẽ khiến các vụ gieo trồng ở các vùng ôn đới bị kéo dài, nhƣng lại làm cho các vụ
gieo trồng ở những khu vực khác bị rút ngắn. Cùng với quá trình bốc hơi nƣớc bị đẩy
nhanh do nhiệt độ tăng , sự biến đổi mùa vụ này sẽ làm giảm sản lƣợng lƣơng thực

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá đƣợc tác động của BĐKH đến năng suất lúa hè thu và lúa đông
xuân.
- Đề xuất đƣợc các giải pháp thích ứng, giảm nhẹ tác động của BĐKH nhằm
nâng cao năng suất lúa tại tỉnh Hà Nam.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tƣợng nghiên cứu: Sản xuất nông nghiệp (năng suất lúa hè thu, năng suất lúa
đông xuân) tại tỉnh Hà Nam
3.2 Phạm vi nghiên cứu: Trọng phạm vi tỉnh Hà Nam.
4. Vấn đề nghiên cứu
- Tác động của BĐKH đến năng suất lúa hè thu và lúa đông xuân tại tỉnh Hà
Nam.
- Những yếu tố của BĐKH tác động đến năng suất lúa hè thu và lúa đông xuân
tại Hà Nam.
- Các biện pháp cần áp dụng để hạn chế các tác động tiêu cực của BĐKH tại Hà
Nam.
5. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập số liệu về khí hậu và năng suất lúa tại tỉnh Hà Nam từ năm 1980 đến
nay.
- Xây dựng mô hình tính toán tác động BĐKH đến năng suất lúa.

2


- Phân tích kết quả đánh giá tác động BĐKH đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam.
- Đề xuất các giải pháp thích ứng, giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH.
6. Cấ u trúc của luâ ̣n văn:
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc bố cục trong 3
chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan.

Oryza

. Thời gian

sinh trƣởng của cây lúa tính tƣ̀ lúc nảy mầ m đế n khi chín thay đổ i tƣ̀ 80 đến 180 ngày
tùy thuộc giố ng và điề u kiê ̣n ngoa ̣i cảnh thay đổ i . Ở nƣớc ta, các giống ngắn ngày (trƣ̀
khi cấ y vào vu ̣ đông xuân ở miề n Bắ c ) có thời gian sinh trƣởng tƣ̀ 90 đến 120 ngày,
các giống trung ngày có thời gian sinh trƣởng tù 140 - 160 ngày. Các giống lúa đông
xuân ở miền Bắc do sinh trƣởng trong điều kiện nhiệt độ thấp , thời gian sinh trƣởng
kéo dài từ 180 đến 200 ngày, nế u cấy ở miền núi phía Bắc có thể kéo dài đến

240

ngày. Ở Đồng bằng sông Cửu Long , các giống lúa có thời gian sinh trƣởng trong vụ
mùa cũng tƣơng đối dài từ 200 đến 280 ngày, cá biệt những giống lúa nổi có thời gian
sinh trƣởng đế n 270 ngày. Thời gian sinh trƣởng của cây lúa còn phu ̣ thuô ̣c vào thời
vụ gieo cấy với điều kiện ngoại cảnh khác nhau .
Nế u xét về thời kỳ sinh trƣởng có thể chia ra làm

3 thời kỳ : Sinh trƣởng sinh

dƣỡng, sinh trƣởng sinh thƣ̣c và thời kỳ chin
́ .
Theo Nguyễn Viê ̣t Long [6], nếu xét về giai đoạn sinh trƣởng có thể chia ra làm
10 giai đoa ̣n trong vòng đời của cây lúa
1. Giai đoa ̣n trƣơng ha ̣t (ngâm ủ )
2. Giai đoa ̣n ha ̣t nảy mầ m (giai đoa ̣n ma ̣)
3. Giai đoa ̣n đẻ nhánh
4. Giai đoa ̣n phát triể n lóng thân
5. Giai đoa ̣n phân hóa hoa

đồ ng hóa dinh dƣỡng tƣ̀ môi trƣờng để số ng và phát triể n
kích thƣớc cây mạ cũng tăng rõ rệt

. Thời kỳ này , chiề u cao ,

, có thể ra đƣợc 4-5 lƣ́a rễ… do đó , khả năng

chố ng chiụ cũng tăng lên rõ rê ̣t .
Giai đoạn đẻ nhánh
+ Sƣ̣ phát triể n của rễ trong giai đoa ̣n đẻ nhánh:
Sau khi cấ y , cây lúa bén rễ hồ i xanh , lúa bắt đầu đẻ nhánh . Giai đoa ̣n này chia
ra đẻ nhánh vô hiê ̣u và nhánh hƣ̃u hiê ̣u . Thời gian đẻ nhánh hƣ̃u hiê ̣u phu ̣ thuô ̣c vào
thời vu ̣, giống, phân bón, nƣớc tƣới và biê ̣n pháp kỹ thuâ ̣t tác đô ̣ng.

5


Quá trình bén rễ nhanh hay chậm liên quan trực tiếp đến quá t

rình đẻ nhánh

sớm ha y muô ̣n. Nhƣ̃ng nhánh đẻ trƣớc sẽ số ng tƣ̣ lâ ̣p và làm đố t nhanh hơn

. Giố ng

ngắ n ngày làm đố t và phân hóa đòng cùng lúc, giố ng dài ngày chênh nhau 5-7 ngày.
Theo Nguyễn Ích Tân [9], sau khi gieo ma ̣ ra ngoài ruô ̣ng rễ lúa phát triể n chủ
yế u theo chiề u ngang , nằ m trên lớp đấ t mă ̣t không quá 20cm. Để ta ̣o điề u ki ện cho lúa
phát triển tốt cần làm cỏ sục bùn cho tăng oxy ở lớp đất mặt


+ Thời gian đẻ nhánh: Phụ thuộc vào mùa vụ, dinh dƣỡng. Vụ đông xuân 60-65
ngày, lúa Xuân 40-45 ngày, lúa mùa chính vụ 30-35 ngày. Khi cây lúa phân hóa đòng
thì nhánh hữu hiệu là nhánh có số lá lớn hơn

3, số rễ lớn hơn 10, thiế t diê ̣n của lóng

6


thƣ́ nhấ t lớn hơn 60mm2. Nó nằm ở mắt thứ 4, 5, 6 trên cây me ̣, chiề u cao bằ ng 2/3 cây
mẹ. Nhánh vô hiê ̣u là nhánh đẻ trên mắ t thƣ́ 8, 9.
Giai đoạn phát triể n lóng thân
Theo Nguyễn Hƣ̃u Tề và cô ̣ng sƣ̣. [13], ở thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng thân
lúa là thân giả do các bẹ tạo thành . Tƣ̀ thời kỳ làm đố t trở đi (chính là thời kỳ vƣơn dài
của các lóng ), thân lúa chính thƣ́c đƣơ ̣c hình thành , các lóng kéo dài ra và chiều dài
của các lóng sẽ quyết định đến chiều cao

của cây. Số lóng trên thân phu ̣ thuô ̣c vào

giố ng. Các giống có thời gian sinh trƣở ng trung ngày số lóng trên thân tƣ̀

5-6 lóng,

giố ng ngắ n ngày có tƣ̀ 4-5 lóng. Các giống chịu nổi , chịu ngập thì số lóng nhiều hơn
và dài hơn . Nhƣ vâ ̣y, sƣ̣ phát triể n của các lóng có liên quan đến chiều cao cây cũng
nhƣ khả năng chố ng đổ . Nên cho ̣n giố ng có chiề u cao cây trung bình hay giố ng thấ p
cây để có khả năng chố ng đổ tố t đáp ƣ́ng yêu cầ u ở điề u kiê ̣n thâm canh cao .
b, Thời kỳ sinh trƣởng sinh thƣc̣
Theo Nguyễn Ích Tân và cô ̣ng sƣ̣ [9], thời kỳ sinh trƣởng sinh thực là thời kỳ
phân hóa hiǹ h thành cơ quan sinh sản và bắ t đầ u làm đòng (tính từ giai đoạn phân hóa

ngoài do sự phát triển nhanh của lóng trên cùng . Đây là thời kỳ sinh trƣởng cuố i cùng
của cây lúa, có liên quan quyết định trực tiếp đến quá trình tạo n ăng suấ t , trong đó chủ
yế u quyế t đinh
̣ tỷ lê ̣ ha ̣t chắ c và tro ̣ng lƣơ ̣ng 1000 hạt.
Giai đoạn nở hoa, thụ phấn thụ tinh
Theo Nguyễn Ích Tân và cô ̣ng sƣ̣ [9], trong giai đoa ̣n này d iễn ra quá trình nở
hoa - phơi màu : Sau khi hiǹ h thà nh ha ṭ phấ n 2-3 ngày l úa trỗ đế n đâu phơi hoa đế n
đấ y. Có trƣờng hợp lúa trỗ từ 2-3 ngày mới phơi hoa. Do đă ̣c điể m cấ u ta ̣o của hoa lúa
là hoa lƣỡng tính nên tự thụ phấn là chủ yếu . Tuy nhiên vẫn có khoảng 2% là tạp giao
tự nhiên.
Sau khi ha ̣t phấ n rơi xuố ng vòi nhu ̣y cái gă ̣p ẩ m đô ̣ thích hơ ̣p , vòi nhụy cái tiết
ra chấ t kić h thić h làm ha ̣t phấ n nảy mầ m , 4 giờ sau khi thu ̣ phấ n bắ t đầ u thu ̣ tinh.
Sau khi thu ̣ tinh , phôi phát triể n rấ t nhanh , sau 24 giờ tế bào noañ ha ̣ch phân
thành 48 tế bào , 7 ngày sau quá trình thụ tinh phân biệt rõ mầm phôi
phôi, 8-10 ngày sau các bộ phận của phôi đã hình thành xong

, trục phôi , rễ

. Ngày sau thụ tinh 15

ngày phôi đã hoàn toàn ổn định ở phía dƣới phần của hạt.
Nô ̣i nhũ sau 24 giờ phát triể n thành 50 tế bào, sau 4 ngày tế bào nội nhũ đã phát
triể n đầ y đủ , bắ t đầ u tích lũy tinh bô ̣t.
Thời gian phơi ho a mỗi vu ̣ khác nhau . Vụ đông xuân phơi hoa tƣ̀ 10-11h giờ .
Vụ mùa do nhiệt độ buổi sáng thấ p nên phơi hoa châ ̣m 9-12 giờ.
c, Thời kỳ chín
Thời kì chiń bao gồ m giai đoa ̣n chin
́ sƣ̃a , chín sáp và chín hoàn toàn.
Giai đoạn chín sữa và chín sáp : Hạt gạo chƣa hình thành cố định , có màu trắng
sƣ̃a, vỏ trấu còn xanh , trọng lƣợng hạt tăng nhanh , đã đa ̣t 75% trọng lƣợng hạt . Thời

ƣu là: Số nhánh lúa tối đa –Số bông lúa hữu hiệu = 0.
Nhƣng trong thực tế quần thể ruộng lúa thì hầu nhƣ không có hiệu số này bởi
nhiều nguyên nhân, nhƣng chủ yếu là trong thời kỳ đẻ nhánh (từ khi cấy lúa bén rễ hồi
xanh đến khi phân hóa đòng) thì các nhánh hữu hiệu kết thúc trƣớc khi phân hóa đòng
từ 10-12 ngày, hơn nữa yếu tố mùa vụ cũng liên quan đến việc đẻ nhánh hữu hiệu.

9


Số hạt/bông nhiều hay ít tùy thuộc vào số gié, số hoa phân hóa cũng nhƣ số hoa
thoái hóa. Toàn bộ quá trình này nằm trong thời kỳ sinh trƣởng sinh thực. Và số gié, số
hoa phân hóa đƣợc quyết định ngay từ thời kỳ đầu của giai đoa ̣n làm đòng (bƣớc 1-3).
Thời kỳ này bị ảnh hƣởng bởi sinh trƣởng của cây lúa và điều kiện ngoại cảnh, các yếu
tố này cũng ảnh hƣởng trực tiếp đến sự thoái hóa hoa. Thời kỳ thoái hóa hoa thƣờng
bắt đầu vào bƣớc 4 đến bƣớc 8 của giai đoạn làm đòng tức là khoảng 10-12 ngày trƣớc
trỗ. Nguyên nhân chủ yếu do thiếu dinh dƣỡng ở thời kỳ làm đòng hoặc do ngoại cảnh
bất thuận nhƣ trời rét, âm u, thiếu ánh sáng, bị ngập, hạn, sâu bệnh... ngoài ra cũng có
nguyên nhân do đặc điểm của một số giống.
Tỉ lệ hạt chắc/bông (%): tăng tỉ lệ hạt chắc/bông hay nói cách khác là giảm tỉ lệ
hạt lép/bông cũng là yếu tố quan trọng quyết định năng suất lúa. Tỉ lệ hạt chắc trên
bông đƣợc quyết định ở thời kỳ trƣớc và sau trỗ, nếu gặp điều kiện bất thuận trong
thời kỳ này thì tỉ lệ lép sẽ cao. Tỉ lệ hạt lép/bông không chỉ bị ảnh hƣởng của các yếu
tố nói trên mà còn bị ảnh hƣởng bởi đặc điểm của giống. Thƣờng tỉ lệ hạt lép biến
động tƣơng đối lớn, trung bình từ 5-10 %, ít là 2-5 %, cũng có khi trên 30 % hoặc
thậm chí còn cao hơn nữa.
Khối lƣợng 1000 hạt: yếu tố này biến động không nhiều do điều kiện dinh
dƣỡng và ngoại cảnh mà chủ yếu phụ thuộc vào yếu tố giống. Khối lƣợng 1.000 hạt
đƣợc cấu thành bởi 2 yếu tố: khối lƣợng vỏ trấu (thƣờng chiếm khoảng 20 %) và khối
lƣợng hạt gạo (thƣờng chiếm khoảng 80 %). Vì vậy muốn khối lƣợng hạt gạo cao, phải
tác động vào cả 2 yếu tố này.

nên sự thay đổi môi trƣờng toàn cầu, làm thay đổi cán cân phân phối nƣớc, mở rộng
các vùng đất khô hạn gây hiện tƣợng sa mạc hoá, suy giảm lớp phủ thực vật, thay đổi
đổi cơ cấu sử dụng đất, làm thu hẹp diện tích rừng tự nhiên mà hệ quả là đóng góp một
phần lớn tạo ra hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên. Yoshino gọi đây là “Sự thay
đổi môi trƣờng 1”. Hệ quả của sự nóng lên toàn cầu làm gia tăng hiện tƣợng quang
hợp, thay đổi cân bằng nhiệt, nguồn nƣớc, đặc tính môi trƣờng đại dƣơng và môi
trƣờng đất, đƣợc gọi là “Sự thay đổi môi trƣờng 2”. Tất cả gây ra sự tác động lên sản
xuất nông, lâm và ngƣ nghiệp. Đây là một chuỗi tác động qua lại khá phức tạp và
thƣờng xuyên thay đổi thành phần, số lƣợng và tính chất.
Các đánh giá tác động của BĐKH ở quy mô toàn cầu lên sự thay đổi năng suất
và sản lƣợng lƣơng thực nói chung và lên sản xuất lúa nói riêng thƣờng có những kết
quả khác biệt giữa các tác giả và mô hình phỏng đoán. Sự khác biệt này do mức độ đa
dạng và phức tạp của các mô hình phỏng đoán, việc tổ hợp đánh giá các kịch bản
BĐKH, việc lựa chọn các thông số khí hậu, điều kiện canh tác, kỹ thuật nông nghiệp
và vị trí địa lý nhiều nghiên cứu.
Năm 1987, Horie [30] công bố mô hình mô phỏng sự tăng trƣởng và năng suất
qua quan hệ giữa lúa có tƣới và thời tiết, mang tên SIMRIW (Simulation Model for

11


RIce – Weather relations). Mô hình phát triển bởi sự đơn giản hoá hữu tỷ những tiến
trình vật lý và sinh lý cơ bản của sự tăng trƣởng vụ lúa. Mô hình này có thể giải thích
hợp lý các khả năng thay đổi cục bộ về năng suất lúa ở Hoa Kỳ và Nhật Bản dựa vào
các đặc điểm khí hậu tƣơng ứng. Năm 1993, mô hình SIMRIW đƣợc cải tiến mở rộng
cho phép ứng dụng để đánh giá tác động của sự thay đổi môi trƣờng trên toàn cầu lên
sự tăng trƣởng và năng suất cây lúa ở những vùng khác nhau với sự kết hợp tiến trình
thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển và sự gia tăng nhiệt độ lên cây lúa (Horie, 1993,
[31]). SIMRIW đƣợc phát triển bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN. Trong nghiên
cứu này, giống lúa đƣợc chọn tên là Nipponbare (một giống lúa lai có năng suất cao


Lúa mì ở vùng nƣớc trời

48

3

Lúa gạo ở vùng có hệ thống tƣới

27

4

Lúa gạo ở vùng nƣớc trời

12

Nguồn: [37]
12


IFPRI (Gerald và cộng sự, [29]) cũng đã tính toán tổn thất chi phí do biến đổi
khí hậu liên quan đến an ninh lƣơng thực cho toàn thế giới nhƣ sau:
-

Hơn 25 triệu trẻ em sẽ bị suy dinh dƣỡng vào năm 2050 do BĐKH nếu

không có biện pháp đầu tƣ kinh phí lớn để giảm thiểu hoặc thích nghi.
-



ORYZA1
340 ppm
1.5 x CO2
2 x CO2
SIMRIW Model
340ppm
1.5 x CO2
2 x CO2

0.00

-7.25

-14.18

-31.00

23.31
36.39

12.29
26.42

5.60
16.76

-15.66
-6.99


xạ mặt trời, khí CO2, và đặc điểm của các giống lúa sử dụng. Kết quả tổng quát cho
thấy năng suất tiềm năng ở Châu Á sẽ thay đổi theo nhiệt độ gia tăng và nồng độ
CO2 bao quanh nhƣ bảng 1.2.
Theo Kwon and Kim [35], năng suất lúa trung bình tăng lên khi tăng nhiệt độ
(nhiệt độ nhỏ hơn 18°C), nhƣng năng suất lúa giảm khi nhiệt độ tăng lên khi nó hơn
20°C. Kim and Pang [33], đã sử dụng hai mô hình CD-CD (Cobb-Douglass - CobbDouglass Model) và LQ – CD (Linear-Quadratic - Cobb-Douglass Model) cho các
hàm năng suất bình quân của lúa từ các số liệu thực để phỏng đoán xu thế thay đổi
năng suất lúa ở Hàn Quốc. Vùng nghiên cứu có nhiệt độ trung bình là 19-20 °C. Kết
quả cho thấy cả hai yếu tố nhiệt độ và mƣa đều ảnh hƣởng đến năng suất lúa, trong đó
nhiệt độ gia tăng có ảnh hƣởng tích cực đến gia tăng năng suất lúa ở Hàn Quốc nhƣng với
lƣợng mƣa gia tăng thì năng suất lúa giảm. Tuy nhiên khi tổ hợp giữa cả hai yếu tố thì
năng suất lúa trung bình ở Hàn Quốc tăng từ 10 – 20% (Bảng 1.3).
Bảng 1.3: Các kịch bản biến đổi khí hậu và thay đổi năng suất lúa ở Hàn Quốc
Kịch

Thay đổi điều kiện khí hậu

bản

Nhiệt độ oC

Lƣợng Mƣa

Thay đổi năng suất lúa (%)
Trung bình

Biến động

1


2 oC

120 mm

+ 7,87 ~ + 7,72

+ 5,32 ~ + 20,18

5

4 oC

60 mm

+ 16,39 ~ + 17,39

+ 10,13 ~ + 38,06

6

o

4 C

120 mm

+ 16,17 ~ + 16,74

+ 10,30 ~ + 38,83


(i) BĐKH làm suy giảm năng suất cây trồng gây tác động tiêu cực đến an ninh
lƣơng thực (Đào Xuân Học, 2009) [2];
(ii) Thay đổi nguồn nƣớc: nhiều vùng bị cạn kiệt, nhiều vùng lại bị ngập lụt,
nƣớc biển dâng (Hà Lƣơng Thuần, 2007) [11];
(iii) Ảnh hƣởng đến hệ sinh thái, gây ra mất cân bằng và suy giảm đa dạng sinh
học (Trần Thục 2008) [12];
(iv) Gia tăng các hiện tƣợng thời tiết cực đoan gây thiệt hại lớn cho kinh tế - xã hội
(Trần Thục 2008) [12];
Sản xuất nông nghiệp chịu sự chi phối và nhạy cảm với sự thay đổi về điều kiện
thời tiết khí hậu. Do vậy những thay đổi về điều kiện thời tiết khí hậu sẽ ảnh hƣởng
nghiêm trọng đến cơ cấu mùa vụ, khả năng tích lũy quang hợp và vì thế sẽ làm thay
đổi năng suất cây trồng theo hƣớng bất lợi, làm gia tăng chi phí đầu tƣ. BĐKH làm
thay đổi điều kiện sinh sống của các loài thiên địch; do vậy sẽ làm gia tăng dịch bệnh
nhƣ vàng lùn, rầy nâu, lùn xoắn lá,… gây thiệt hại lớn cho năng suất và chi phí sản
xuất (Trần Văn Thể và cộng sự [10]). Hơn thế nữa, nƣớc biển dâng, mƣa bất thƣờng sẽ
gây nên tình trạng ngập lụt cục bộ và xâm lấn mặn đƣợc coi là nguyên nhân gây mất
tới 2 triệu ha trong tổng số 4 triệu ha đất trồng lúa, an ninh lƣơng thực sẽ bị ảnh hƣởng
nghiêm trọng (Đào Xuân Học [2]).
Bảng 1.4: Thiệt hại do thiên tai đối với nông nghiệp tại Việt Nam (1995-2007)
Năm

Lĩnh vực nông nghiệp
Triệu đồng Triệu USD

Tất cả các lĩnh vực
Triệu đồng Triệu USD

%

1995

128,4

22,4
15,9

1999
2000

564.119,0
468,239,0

40,3
32,2

5.427.139,0
5.098.371,0

387,7
350,2

10,4
9,2

2001
2006

79.485,0
954.690,0

5,5

trong GDP (%)

0.67

1.24
Nguồn: Tổng hợp từ nguồn của MARD, 1995-2007

15


Theo nghiên cứu của Trƣơng Quang Học, Trần Hồng Thái [3]. Việt Nam là một
nƣớc nông nghiệp với 75% dân số sống bằng nông nghịệp và 70% lãnh thổ là nông
thôn với cuộc sống ngƣời dân còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên và tài
nguyên thiên nhiên. Sản xuất nông nghiệp của chúng ta hiện nay còn phụ thuộc rất
nhiều vào thời tiết. Khi tính biến động và dị thƣờng của thời tiết và khí hậu tăng sẽ ảnh
hƣởng rất lớn tới sản xuất nông nghiệp, nhất là trồng trọt. Sự bất thƣờng của chu kỳ
sinh khí hậu nông nghiệp không những dẫn tới sự tăng dịch bệnh, dịch hại, giảm sút
năng suất của mùa màng, mà còn có thể gây ra các rủi ro nghiêm trọng khác khó lƣờng
trƣớc. Sự gia tăng của thiên tai và các hiện tƣợng cực đoan của thời tiết, khí hậu nhƣ
bão, lũ lụt, hạn hán, giá rét sẽ ảnh hƣởng trực tiếp và mạnh mẽ tới sản xuất nông, lâm
nghiệp và thủy hải sản. Trong thời gian qua, ở nhiều địa phƣơng, mùa màng đã bị mất
trắng do thiên tai (lũ lụt và hạn hán).
Theo nghiên cứu của Viện nông nghiệp Việt Nam [21]. Tác động của BĐKH
đến nông nghiệp Việt Nam có thể nhìn nhận ở những mặt sau:
+ Ảnh hƣởng nghiêm trọng đến đất sử dụng cho nông nghiệp: mất diện tích do
nƣớc biển dâng; bị tổn thất do các tác động trực tiếp và gián tiếp khác của BĐKH: hạn
hán, lũ lụt, sạt lở, hoang mạc hóa,…
+ BĐKH làm thay đổi tính thích hợp của nền sản xuất nông nghiệp với cơ cấu
khí hậu: Sự giảm dần cƣờng độ lạnh trong mùa đông, tăng cƣờng thời gian nắng nóng
dẫn đến tình trạng mất dần hoặc triệt tiêu tính phù hợp giữa các tập đoàn cây, con trên