ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT THÍCH
ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÂY
NÔNG NGHIỆP VÙNG LƢU VỰC SÔNG PHÓ ĐÁY,
TỈNH TUYÊN QUANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Thái Nguyên - 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ THÙY LINH

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT THÍCH
ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÂY
NÔNG NGHIỆP VÙNG LƢU VỰC SÔNG PHÓ ĐÁY,
TỈNH TUYÊN QUANG
Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60.44.03.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Thị Lan

trong việc cung cấp các số liệu, tài liệu quý giá để tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và ngƣời thân
đã quan tâm, động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cám ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Đỗ Thùy Linh


iii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................... iii
DANH MỤC C C TỪ VI T T T .............................................................. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................ viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................. ix
MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết............................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 2
2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................... 2
2.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................... 2
3. Yêu cầu của đề tài ....................................................................................... 3
4. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................ 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU...................................................... 4
1.1. Các khái niệm chung về Biến đổi khí hậu ............................................... 4
1.1.1. Khái niệm về Biến đổi khí hậu.............................................................. 4
1.1.2. Nguyên nhân của Biến đổi khí hậu ...................................................... 6

2.3.4.3. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật thích ứng với BĐKH
đối với cây lạc ................................................................................................. 39
2.3.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................... 42
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 43
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lƣu vực sông Phó Đáy, huyện Sơn
Dƣơng, tỉnh Tuyên Quang .............................................................................. 43
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 43
3.1.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 43
3.1.1.2. Địa hình, địa mạo ............................................................................... 44
3.1.1.3. Khí hậu ............................................................................................... 44


v
3.1.1.4. Thủy văn............................................................................................. 45
3.1.1.5. Các nguồn tài nguyên ......................................................................... 46
3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ...................................................................... 48
3.1.2.1. Dân số................................................................................................. 48
3.1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội .................................................. 48
3.2. Tình hình BĐKH tại lƣu vực sông Phó Đáy huyện Sơn Dƣơng ............. 50
3.2.1. Diễn biến nhiệt độ tại lƣu vực sông Phó Đáy huyện Sơn Dƣơng ......... 50
3.2.2. Diễn biến về sự thay đổi lƣợng mƣa tại LVS Phó Đáy huyện Sơn Dƣơng 55
3.2.3. Diễn biến các hiện tƣợng thời tiết cực đoan ........................................ 56
3.3. Ảnh hƣởng của BĐKH đến một số cây trồng nông nghiệp ..................... 59
3.3.1. Ảnh hƣởng của BĐKH đến cây lúa ...................................................... 62
3.3.2. Ảnh hƣởng của BĐKH đến cây ngô ..................................................... 64
3.3.3. Ảnh hƣởng của BĐKH đến cây lạc....................................................... 65
3.4. Hoạt động thích ứng với BĐKH của địa phƣơng đối với một số cây trồng
nông nghiệp vùng lƣu vực sông Phó Đáy huyện Sơn Dƣơng......................... 66
3.4.1. Dự báo hiện tƣợng thời tiết xấu phục vụ sản xuất nông nghiệp ........... 66
3.4.2. Hoạt động thích ứng với BĐKH đối với một số cây nông nghiệp tại

Bộ TNMT

:

Bộ Tài nguyên và môi trƣờng

BĐKH

:

Biến đổi khí hậu

CVCA

:

Climate Vulnerability and Capacity Analysis
Đánh giá tình trạng dễ bị tổn thƣơng và năng lực thích
ứng với BĐKH

HTTTX

:

Hiện tƣợng thời tiết xấu

PCC

:



viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu và các phƣơng pháp đánh giá đối với cây lúa ............ 33
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu và các phƣơng pháp đánh giá đối với cây ngô ........... 35
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu theo dõi và phƣơng pháp đánh giá đối với cây lạc ..... 40
Bảng 3.1. Tổng hợp thông tin BĐKH tại địa phƣơng ..................................... 58
Bảng 3.2. Tác động của BĐKH đến 1 số cây trồng nông nghiệp ................... 59
Bảng 3.3. Diện tích, năng suất lúa huyện Sơn Dƣơng giai đoạn 2011-2015. 62
Bảng 3.4. Diện tích, năng suất ngô huyện Sơn Dƣơng giai đoạn 2011-2015 64
Bảng 3.5. Diện tích, năng suất lạc huyện Sơn Dƣơng giai đoạn 2011-2015 . 65
Bảng 3.6. Phƣơng thức canh tác mới đƣợc ngƣời dân áp dụng trong 10
năm qua ............................................................................................ 67
Bảng 3.7. Một số kinh nghiệm của ngƣời dân trong xử lý sâu bệnh đối với
một số cây trồng nông nghiệp.......................................................... 69
Bảng 3.8. Thời gian sinh trƣởng của các giống lúa ........................................ 72
Bảng 3.9. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa vụ
Xuân 2016 ........................................................................................ 72
Bảng 3.10. Ảnh hƣởng mật độ gieo cấy đến năng suất giống lúa BG1 .......... 73
Bảng 3.11. Các yếu tố cấu thành năng suất ngô vụ Đông Xuân 2015 - 2016 74
Bảng 3.12. Năng suất của các giống ngô thí nghiệm trong điều kiện tƣới và
không tƣới ........................................................................................ 75
Bảng 3.13. Kết quả các chỉ tiêu sinh trƣởng và chiều cao của các giống ....... 77
Bảng 3.14. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ............................... 78


ix
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian ................... 12
Hình 1.2: Xu hƣớng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005 ........................ 13

ngƣời ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Nông nghiệp là lĩnh vực nhạy
cảm đối với các yếu tố khí hậu nhƣ nhiệt độ, số ngày nắng, lƣợng mƣa… Các
hiện tƣợng thời tiết cực đoan gia tăng nhƣ nắng nóng kéo dài, rét hại, bão lụt,
hạn hán, mực nƣớc biển dâng… đã ảnh hƣởng không nhỏ đến hoạt động sản
xuất nông nghiệp, đặc biệt là ở các vùng ven biển, vùng lƣu vực sông.
Việt Nam đƣợc các nhà khoa học đánh giá là đứng thứ 13 trong số 16
nƣớc hàng đầu chịu tác động mạnh của biến đổi khí hậu, trong đó, nông
nghiệp nói chung và trồng trọt nói riêng sẽ chịu tác động nặng nề nhất do biến
đổi khí hậu (BĐKH) và nƣớc biển dâng. Theo TS. Phạm Ðồng Quảng, Phó
Cục trƣởng Cục Trồng trọt, tổng sản lƣợng sản xuất trồng trọt có thể giảm từ
1 - 5%, năng suất các cây trồng chính có thể giảm đến 10%, đặc biệt đối với
sản xuất lúa.
Những đợt hạn hán và nóng kéo dài liên tiếp xảy ra ở khắp các vùng
trong cả nƣớc những năm gần đây cho thấy mức độ gia tăng ngày càng lớn
của tình trạng BĐKH. Hạn hán có năm làm giảm 20-30% năng suất cây trồng,
giảm sản lƣợng lƣơng thực, ảnh hƣởng nghiêm trọng tới chăn nuôi và sinh
hoạt của ngƣời dân. Hạn hán kéo dài sẽ dẫn đến nguy cơ hoang mạc hóa ở
một số vùng, đặc biệt là vùng Nam Trung Bộ, vùng cát ven biển và vùng đất
dốc thuộc trung du, miền núi, gây ra những hệ lụy đáng kể đối với phát triển
bền vững ở Việt Nam.
Thích ứng cây trồng là biện pháp cần thiết để nền nông nghiệp có thể
đứng vững trƣớc các hình thái biến đổi khí hậu. Nông dân sẽ gặp phải những
khó khăn mà trƣớc đó họ chƣa có kinh nghiệm: Thời tiết thay đổi cực đoan,


2
nhiệt độ trung bình tăng cao, số ngày cực nóng và cực lạnh nhiều hơn, mùa vụ
lại có khuynh hƣớng rút ngắn, bức xạ mặt trời mạnh hơn, các áp lực về hạn,
ẩm hay mặn ngày càng cao, và sẽ xuất hiện các tập đoàn sâu hại cũng nhƣ các
bệnh mới.

- Các số liệu về khí tƣợng thủy văn thu thập trong vòng 35 năm (từ 1970
đến 2015.
- Số liệu thu thập đƣợc phải trung thực, khách quan, chính xác
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật thích ứng với biến đổi khí hậu phải có
tính khả thi và phù hợp với điều kiện hoàn cảnh của địa phƣơng.
4. Ý nghĩa của đề tài
a) Ý nghĩa khoa học của đề tài
Luận văn sẽ cung cấp một cách có khoa học và hệ thống đối với tác động
của biến đổi khí hậu đến 1 số cây trồng nông nghiệp chính của ngƣời dân vùng
lƣu vực sông Phó Đáy, huyện Sơn Dƣơng, tỉnh Tuyên Quang, đồng thời xây
dựng đƣợc mô hình thích ứng với biến đổi khí hậu phù hợp với khu vực.
b) Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Đề xuất đƣợc những giải pháp kỹ thuật thích ứng với biến đổi khí hậu
nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp.
- Giảm thiểu những ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu tới môi trƣờng.


4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Các khái niệm chung về Biến đổi khí hậu
1.1.1. Khái niệm về Biến đổi khí hậu
Có rất nhiều định nghĩa về Biến đổi khí hậu nhƣng ta có thể hiểu
BĐKH đƣợc dùng để chỉ những thay đổi của khí hậu vƣợt ra khỏi trạng
thái trung bình đã đƣợc duy trì trong một khoảng thời gian dài, thƣờng là
một vài thập kỷ hoặc dài hơn. BĐKH có thể là do các quá trình tự nhiên
bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con ngƣời
làm thay đổi thành phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất.
(Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, 2008).
Theo công ƣớc chung của LHQ về biến đổi khí hậu thì: Biến đổi khí

Khả năng thích ứng là tổng hợp các nguồn lực, điểm mạnh và đặc
tính sẵn có trong cộng đồng, tổ chức, xã hội có thể đƣợc sử dụng nhằm đạt
đƣợc các mục tiêu chung nhƣ giảm nhẹ rủi ro thiên tai và tận dụng các cơ hội
do nó mang lại.
Kịch bản biến đổi khí hậu là giả định có cơ sở khoa học về sự tiến
triển trong tƣơng lai các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà
kính, biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng. Kịch bản biến đổi khí hậu
khác với dự báo thời tiết và dự báo khí hậu là nó chỉ đƣa ra quan điểm về
mối ràng buộc giữa phát triển kinh tế - xã hội và hệ thống khí hậu.
Thiên tai có nghĩa là các hiện tƣợng thiên nhiên gây ra sự tổn hại về
ngƣời và vật chất, hệ sinh thái và động vật nhƣ bão, lũ lụt, hạn hán, núi lửa
phun trào, sóng thần, vòi rồng (lốc xoáy), núi lở, sạt lở đất. Thiên tai là hiện
tƣợng tự nhiên nhƣng có mối quan hệ nhất định với BĐKH và các hiện tƣợng
thời tiết cực đoan.
Hiểm họa là sự kiện/sự cố hay hiện tƣợng không bình thƣờng có thể
xảy ra bất kỳ lúc nào hoặc đã xảy ra nhƣng chƣa gây tác hại mà có khả


6
năng đe dọa đến tính mạng, tài sản và đời sống của con ngƣời.
Tình trạng dễ bị tổn thƣơng là một loạt các điều kiện tác động bất lợi,
ảnh hƣởng đến khả năng của một cá nhân, hộ gia đình hoặc một cộng đồng trong
việc phòng ngừa và ứng phó với một hiểm họa và những ảnh hƣởng của biến đổi
khí hậu đến những tổn thất và thiệt hại mà họ có thể gặp phải.
Đối tƣợng dễ bị tổn thƣơng là tập hợp các nhóm ngƣời dễ bị ảnh
hƣởng tiêu cực do sự thay đổi của các điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hóa
và xã hội. Ở Việt Nam, các nhóm đƣợc xem là dễ bị tổn thƣơng nhất là phụ
nữ, dân tộc thiểu số và ngƣời nghèo. Dƣới tác động của biến đổi khí hậu,
thuộc nhóm dễ bị tổn thƣơng còn có ngƣời già và trẻ em.
1.1.2. Nguyên nhân của Biến đổi khí hậu

mạnh mẽ về sự phân bố các mùa và địa lý.
Có 3 kiểu thay đổi quỹ đạo là thay đổi quỹ đạo lệch tâm của Trái Đất,
thay đổi trục quay, và tiến động của trục Trái Đất. Kết hợp các yếu tố trên,
chúng tạo ra các chu kỳ Milankovitch, là các yếu tố ảnh hƣởng mạnh mẽ đến
khí hậu và mối tƣơng quan của chúng với các chu kỳ băng hà và gian băng,
quan hệ của chúng với sự phát triển và thoái lui của Sahara và đối với sự xuất
hiện của chúng trong các địa tầng. [2]
 Hiện tượng núi lửa
Núi lửa là một quá trình vận chuyển vật chất từ vỏ và lớp phủ của Trái
đất lên bề mặt của nó. Phun trào núi lửa, mạch nƣớc phun, và suối nƣớc nóng,
là những ví dụ của các quá trình đó giải phóng khí núi lửa và hoặc các hạt bụi
vào khí quyển.
Phun trào đủ lớn để ảnh hƣởng đến khí hậu xảy ra trên một số lần trung
bình mỗi thế kỷ, và gây ra làm mát (bằng một phần ngăn chặn sự lây truyền
của bức xạ mặt trời đến bề mặt trái đất) trong thời gian một vài năm. Các vụ
phun trào của núi lửa Pinatubo vào năm 1991, là vụ phun trào núi lửa lớn thứ
hai trên mặt đất của thế kỷ 20 (sau vụ phun trào năm 1912 của núi lửa


8
Novarupta ảnh hƣởng đến khí hậu đáng kể. Nhiệt độ toàn cầu giảm khoảng
0,5°C (0.9°F).
Vụ phun trào của núi Tambora năm 1815 đã khiến không có một mùa
hè trong một năm. Phần lớn các vụ phun trào lớn hơn xảy ra chỉ một vài lần
mỗi trăm triệu năm, nhƣng có thể gây ra sự ấm lên toàn cầu và tuyệt chủng
hàng loạt. [2]
b, Nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động của con người.
Kể từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng từ năm 1750), con ngƣời đã sử
dụng ngày càng nhiều năng lƣợng, chủ yếu từ các nguồn nguyên liệu hóa
thạch (than, dầu, khí đốt), qua đó đã thải vào khí quyển ngày càng tăng các

Riêng năm 2004, lƣợng phát thải khí CO2 của Hoa Kỳ là 6 tỷ tấn, bằng
khoảng 20% tổng lƣợng phát thải khí CO2 toàn cầu. Trung Quốc là nƣớc phát
thải lớn thứ 2 với 5 tỷ tấn CO2, tiếp theo là Liên bang Nga 1,5 tỷ tấn, Ấn Độ
1,3 tỷ tấn, Nhật Bản 1,2 tỷ tấn, CHLB Đức 800 triệu tấn, Canada 600 triệu
tấn, Vƣơng quốc Anh 580 triệu tấn. Các nƣớc đang phát triển phát thải tổng
cộng 12 tỷ tấn CO2, chiếm 42% tổng lƣợng phát thải toàn cầu so với 7 tỷ tấn
năm 1990 (29% tổng lƣợng phát thải toàn cầu), cho thấy tốc độ phát thải khí
CO2 của các nƣớc này tăng khá nhanh trong khoảng 15 năm qua. Một số nƣớc
phát triển dựa vào đó để yêu cầu các nƣớc đang phát triển cũng phải cam kết
theo Công ƣớc Biến đổi khí hậu.
Năm 1990, Việt Nam phát thải 21,4 triệu tấn CO2. Năm 2004, phát thải
98,6 triệu tấn CO2, tăng gần 5 lần, bình quân đầu ngƣời 1,2 tấn/năm (trung
bình của thế giới là 4,5 tấn/năm, Singapo 12,4 tấn, Malaysia 7,5 tấn, Thái Lan
4,2 tấn, Trung Quốc 3,8 tấn, Inđônêxia 1,7 tấn, Philippin 1,0 tấn, Myanma 0,2
tấn, Lào 0,2 tấn). [2]
Nhƣ vậy, phát thải các khí CO2 của Việt Nam tăng khá nhanh trong
15 năm qua, song vẫn ở mức thấp so với trung bình toàn cầu và nhiều nƣớc
trong khu vực. Dự tính tổng lƣợng phát thải các khí nhà kính của Việt Nam


10
sẽ đạt 233,3 triệu tấn CO2 tƣơng đƣơng vào năm 2020, tăng 93% so với
năm 1998 [6].
1.2. Biến đổi khí hậu toàn cầu và ở Việt Nam
1.2.1. Biến đổi khí hậu toàn cầu
Biến đổi khí hậu toàn cầu xảy ra do tác động của khí nhà kính qua các
hoạt động của con ngƣời, dẫn đến hiện tƣợng trái đất đang nóng dần lên và
kéo theo nhiều hậu quả khác. Theo báo cáo của IPCC, nhiệt độ của trái
đất tăng trung bình 00C trong thế kỷ vừa qua và dự báo có thể tăng 1,4 6,40C vào năm 2010, lƣợng mƣa tăng không đều, nhiều vùng mƣa quá
nhiều, nhƣng nhiều vùng khác trở nên khô hạn hơn. Theo tính toán mới

nhiệt độ toàn cầu tăng 0,740C trong giai đoạn 1906-2005; 1,280C giai đoạn
1956-2005 và đƣợc dự báo quá trình này còn tăng mạnh hơn nữa trong các
thập niên tiếp theo. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là nhiệt độ lại tăng mạnh
vào mùa nóng và giảm mạnh vào 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
thƣơng trên thế giới nhƣ 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 lƣợng
khí nhà kính (KNK) do con ngƣời 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, tƣơng
ứng với giai đoạn bắt đầu có sự bùng nổ về sản xuất công nghiệp. Nhƣ
vậy, có thể nói rằng nguyên nhân gia tăng BĐKH có liên quan mật thiết đến
sự hoạt động sản xuất của con ngƣời. Con ngƣời 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 lƣờng về sản xuất, tài nguyên thiên nhiên và
môi trƣờng.


12

Hình 1.1: Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian
(Nguồn: IPCC, 2007)
Sự thay đổi thành phần và chất lƣợng khí quyển có hại cho môi
trƣờng sống của con ngƣời và các sinh vật trên Trái Đất: Nồng độ các
khí trong khí quyển thay đổi theo chiều hƣớng 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 trƣớc công nghiệp hóa; một số khí nhƣ các dạng khác
nhau của khí HFC, PFC, SF6 là những khí chỉ mới xuất hiện sau cuộc cách

Hình 1.3: Biến đổi mực nƣớc biển theo thời gian
(Nguồn: IPCC, 2007)
Một số biển hiện khác:
- Sự thay đổi cƣờng độ hoạt động của quá trình hoàn lƣu khí quyển,
chu trình tuần hoàn nƣớc trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác.
Đặc biệt, sự biến đổi trong chế độ hoàn lƣu quy mô lớn trên các lục địa và
đại dƣơng, dẫn đến sự gia tăng về số lƣợng và cƣờng độ hiện tƣợng El Ninô.
- Sự thay đổi năng suất sinh học các hệ sinh thái, chất lƣợng và thành
phần của thủy quyển, sinh quyển, các địa quyển… Cũng theo báo cáo đánh
giá lần thứ 4 của IPCC đƣợc công bố tháng 2 năm 2007: Năm 2005, nồng độ
khí CO2, loại khí nhà kính lớn nhất trong khí quyển đạt 379ppm, tăng khoảng
30% so với thời kỳ tiền công nghiệp (280ppm). Tổng lƣợng phát thải khí nhà
kính toàn cầu đạt 48 tỷ tấn CO2 tƣơng đƣơng vào 2004. Dự tính, đến cuối thế