BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG ĐỨC CHUNG

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
NĂNG SUẤT LÚA TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN YÊN DŨNG,
TỈNH BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG ĐỨC CHUNG

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN
NĂNG SUẤT LÚA TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN YÊN DŨNG,
TỈNH BẮC GIANG

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60.44.03.01

chỉ bảo tận tình của thầy giáo PGS.TS. Đoàn Văn Điếm trong suốt quá trình tôi
thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Khí tượng tỉnh Bắc Giang, Chi cục
Thống kê huyện Yên Dũng đã tạo điều kiện giúp đỡ, chỉ bảo tận tình trong quá
trình tôi thực tập tại địa phương.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ UBND huyện
Yên Dũng.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã hết
lòng tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ và luôn ở bên tôi trong suốt quá trình học
tập và rèn luyện.
Do trình độ và thời gian có hạn nên đề tài không thể tránh khỏi những sai
sót và hạn chế. Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của
các thầy giáo, cô giáo cùng các bạn học viên cao học.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2015
Tác giả luận văn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page ii


MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii


2

3

Yêu cầu của đề tài

2

Chương 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

5

1.2 Biến đổi khí hậu trên Thế giới và ở Việt Nam

10

1.2.1 Biến đổi khí hậu trên Thế giới

32

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

32

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

32

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

32

2.2 Nội dung nghiên cứu
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

32

Page iii


2.2.1 Sự biến đổi khí hậu ở Yên Dũng giai đoạn 1983 -2014

32

2.2.2 Đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa ở huyện Yên
Dũng

32


3.1.1 Điều kiện tự nhiên

36

3.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội

41

3.1.3 Định hướng phát triển lúa của huyện Yên Dũng.

49

3.1.4 Nhận xét về đặc điểm địa bàn nghiên cứu tới phát triển cây lúa
trong điều kiện biến đổi khí hậu ở huyện Yên Dũng

50

3.2 Đánh giá thực trạng và xu thế biến đổi các yếu tố khí hậu tại huyện
Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang
3.2.1

51

Nhiệt độ

51

3.2.2 Lượng mưa



3.4.2 Năng suất lúa huyện Yên Dũng năm 2030,2040 dựa trên kịch bản
BĐKH

84

3.5 Đề xuất các giải pháp duy trì năng suất lúa thích ứng với BĐKH

84

3.5.1 Tích hợp BĐKH vào chiến lược, chính sách và quy hoạch phát
triển ngành nông nghiệp của huyện Yên Dũng.

84

3.5.2 Các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu nhằm nâng cao năng
suất lúa của huyện Yên Dũng.

86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

88

1

Kết luận

88


23

3.1

Tình hình sử dụng và phân bổ đất đai trong 3 năm 2012 - 2014

40

3.2

Tình hình nhân khẩu và lao động của huyện Yên Dũng qua 3 năm
2012 - 2014

42

3.3

Tình hình cơ sở hạ tầng nông thôn huyện Yên Dũng, năm 2014

43

3.4

Tình hình phát triển ngành chăn nuôi qua các năm

47

3.5

Nhiệt độ trung bình vụ và các năm tại huyện Yên Dũng qua các


58

Xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp tuyệt đối huyện Yên Dũng qua các
giai đoạn

3.11

59

Lượng mưa trung bình tháng, vụ và năm tại huyện Yên Dũng qua
các giai đoạn

3.12

63

Số giờ nắng trung bình tháng, vụ và năng tại trạm khí tượng Bắc
Giang

65

3.13

Biến động năng suất lúa (tạ/ha) của huyện Yên Dũng.

66

3.14


Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất lúa các vụ và cả năm
trên cơ sở số liệu phụ thuộc

3.19

74

80

Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất lúa các vụ trên cơ sở
số liệu độc lập

81

3.20

Nhiệt độ trung bình qua các giai đoạn ở trạm khí tượng Bắc Giang

82

3.21

Lượng mưa qua các giai đoạn ở trạm khí tượng Bắc Giang

82

3.22

Biến động nhiệt độ tại huyện Yên Dũng năm 2030, 2040 so với
năm 2010

Tên hình

Trang

1.1

Sự gia tăng phát thải khí nhà kính trong thời gian gần đây

1.2

Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian

12

1.3

Xu hướng biến đổi một số khí nhà kính đến 2005

13

1.4

Biến đổi mực nước biển theo thời gian

14

1.5

Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) vào cuối thế kỷ 21 và theo



Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21
(b) theo kịch bản phát thải thấp

1.10

20

Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21
(b) theo kịch bản phát thải trung bình

1.11

21

Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21
(b) theo kịch bản phát thải cao

21

3.1

Bản đồ khu vực nghiên cứu

37

3.2

Cơ cấu đất đai của huyện Yên Dũng, năm 2014



Xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình qua các năm tại huyện
Yên Dũng (1983-2014)

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

57

Page viii


3.8

Xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp tuyệt đối qua các năm tại huyện
Yên Dũng (1983-2014)

58

3.9

Sự thay đổi của yếu tố lượng mưa tại huyện Yên Dũng (1983-2014)

60

3.10

Sự thay đổi của yếu tố lượng mưa tại huyện Yên Dũng giai đoạn
(1983-2014)

61

Mối quan hệ đồng pha giữa biến động lượng mưa trung bình tháng
2 và biến động năng suất lúa vụ Chiêm ở huyện Yên Dũng

3.16

72

Mối quan hệ đồng pha giữa biến động nhiệt độ tối cao tuyệt đối
tháng 10 và biến động năng suất lúa vụ Mùa ở huyện Yên Dũng

3.17

73

Mối quan hệ nghịch pha giữa biến động lượng mưa tháng 8 và biến
động năng suất lúa vụ Mùa huyện Yên Dũng

3.18

73

Biểu đồ mối quan hệ giữa biến động năng suất thực tế và năng suất
thời tiết ước tính của vụ Chiêm qua phương trình hồi quy

3.19

75

Biểu đồ mối quan hệ giữa biến động năng suất thực tế và năng suất
thời tiết ước tính của vụ Mùa qua phương trình hồi quy


79

Page ix


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH

: Biến đổi khí hậu

F

: Hệ số Fecner

IPCC

: Uỷ ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

KNK

: Khí nhà kính

MTQG

: Mục tiêu quốc gia

NN&PTNT


Y

: Năng suất thực

Y’

: Năng suất dự báo

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page x


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận văn
Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường (2011) Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một
trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. BĐKH sẽ tác động nghiêm trọng
đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới… Vấn đề BĐKH đã,
đang và sẽ làm thay đổi toàn diện và sâu sắc quá trình phát triển và an ninh toàn cầu.
Theo Trần Thọ Đạt và cs (2013) Việt Nam được đánh giá là một trong
những quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất bởi biến đổi khí hậu, Trong đó hiện
tượng nước biển dâng là yếu tố tác động mạnh mẽ nhất. Là một nước nông
nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân: Nông nghiệp chiếm
52,6% lực lượng lao động và 20 % GĐP của cả nước, nhưng lĩnh vực này lại
đang chịu ảnh hưởng nhiều nhất của biến đổi khí hậu, rõ ràng nhất là làm giảm
diện tích đất canh tác, gây ra tình trạng hạn hán và sâu bệnh, gây áp lực lớn cho
sự phát triển của ngành trồng trọt nói riêng và ngành nông nghiệp nói chung. Cụ
thể, tổng sản lượng nông nghiệp từ trồng trọt có thể giảm 1- 5%, năng suất cây
trồng chính có thể giảm đến 10 %, trường hợp thời tiết cực đoan có thể mất mùa
hoàn toàn.

đây, đặc biệt là cuộc sống của người nông dân bị ảnh hưởng nghiêm trọng khi đất
đai bị xuy thoái, giảm độ màu mỡ, cơ sở hạ tầng, hệ thống giao thông, thủy lợi bị
hư hại. Vì vậy nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu từ đó đề ra các giải pháp
thích ứng với biến đổi khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện là
hết sức cần thiết.
Đứng trước những thách thức chung về nông nghiệp của cả nước trong
điều kiện biến đổi khí hậu, việc sản xuất lúa của huyện Yên Dũng cũng đã và
đang phải chịu những tác động mạnh mẽ, đặc biệt là thời vụ và năng suất lúa.
Từ những yêu cầu cấp thiết trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài "Đánh giá
tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa trên địa bàn huyện Yên Dũng,
tỉnh Bắc Giang".
2. Mục tiêu của luận văn
Đánh giá thực trạng biến động năng suất lúa và các yếu tố khí tượng trong
giai đoạn 1983 - 2014.
Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tại huyện Yên
Dũng.
Giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu để đảm bảo năng suất cây trồng,
đảm bảo an ninh lương thực cho địa phương.
3. Yêu cầu của đề tài
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 2


Thu thập số liệu của các yếu tố khí tượng trong vòng 31 năm qua (từ năm
1983 đến 2014) tại trạm khí tượng Bắc Giang về nhiệt độ, lượng mưa và số giờ
nắng.
Bộ số liệu về năng suất lúa của địa phương trong vòng 31 năm qua (19832014).
Tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tại huyện Yên Dũng, tỉnh
Bắc Giang có xem xét BĐKH.

xung quanh giá trị trung bình đặc trưng của vùng khí hậu đó.
Rủi ro là khả năng gặp nguy hiểm hoặc chịu thiệt hại và mất mát phát
sinh từ một hoặc nhiều sự kiện. Rủi ro thảm họa là những tổn thất tiềm ẩn (về
tính mạng, tình trạng sức khỏe, các hoạt động sinh kế, tài sản và các dịch vụ) mà
thảm họa có thể gây ra cho một cộng đồng hoặc một xã hội cụ thể trong một
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 4


khoảng thời gian nhất định.
Ứng phó với biến đổi khí hậu là hoạt động của con người nhằm thích
ứng và giảm nhẹ các tác nhân gây ra BĐKH
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 được sử dụng nhằm đạt được các
mục tiêu chung như 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 tương lai các mối quan hệ giữa kinh tế - xã hội, phát thải khí nhà kính, biến
đổi khí hậu và mực nước biển dâng. Kịch bản biến đổi khí hậu khác với dự báo
thời tiết và dự báo khí hậu là nó chỉ đưa 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 tượng thiên nhiên gây ra sự tổn hại về
người và vật chất, hệ sinh thái và động vật như bão, lũ lụt, hạn hán, núi lửa phun
trào, sóng thần, vòi rồng (lốc xoáy), núi lở, sạt lở đất. Thiên tai là hiện tượng tự
nhiên nhưng có mối quan hệ nhất định với BĐKH và các hiện tượng thời tiết cực
đoan.
Hiểm họa là sự kiện/sự cố hay hiện tượng không bình thường có thể xảy
ra bất kỳ lúc nào hoặc đã xảy ra nhưng chưa gây tác hại mà có khả năng đe dọa
đến tính mạng, tài sản và đời sống của con người.

quyển một lượng cực kỳ lớn khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và
tro vào bầu khí quyển. Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu
trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa,
các sol khí phản chiếu lại bức xạ (năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì
vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất. (Nguyễn Văn
Quỳnh Bôi và Đoàn Thị Thanh Kiều, 2012)
Các đại dương là một thành phần chính của hệ thống khí hậu. Dòng hải
lưu di chuyển một lượng lớn nhiệt trên khắp hành tinh. Thay đổi trong lưu thông
đại dương có thể ảnh hưởng đến khí hậu thông qua sự chuyển động của CO2 vào
trong khí quyển.
Thay đổi quỹ đạo quay của Trái Đất - Trái đất quay quanh Mặt trời với
một quỹ đạo. Trục quay có góc nghiêng 23,5 °. Thay đổi độ nghiêng của quỹ đạo
quay trái đất có thể dẫn đến những thay đổi nhỏ. Tốc độ thay đổi cực kỳ nhỏ có
thể tính đến thời gian hàng tỷ năm, vì vậy có thể nói không ảnh hưởng lớn đến
BĐKH.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 6


Có thể thấy rằng các nguyên nhân gây ra BĐKH do các yếu tố tự nhiên đóng
góp một phần rất nhỏ vào sự BĐKH và có tính chu kỳ kể từ quá khứ đến hiện nay.
Theo các kết quả nghiên cứu và công bố từ Ủy Ban Liên Chính Phủ về biến đổi khí
hậu (IPCC) thì nguyên nhân gây ra BĐKH chủ yếu là do các hoạt động của con
người.
1.1.2.2. Nguyên nhân gây ra BĐKH do hoạt động con người
Đã có các nghiên cứu chuyên sâu chứng minh rằng nhiệt độ bề mặt Trái
đất tăng lên nhanh chóng hơn nửa thế kỷ qua chủ yếu là do hoạt động của con
người, chẳng hạn như việc đốt các nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ…) phục
vụ các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, phá rừng làm mất cân bằng

Các thành phần gây hiệu ứng nhà kính chủ yếu bao gồm hơi nước, khí
đioxit cacbon (CO2), ô-xit Nitơ (N2O ), khí mê-tan (CH4) và ô zôn (O3). Những
họat động của con người đã làm sản sinh thêm những chất khí mới vào thành
phần các chất khí gây hiệu ứng nhà kính như fluorure lưu huỳnh SF6, các họ
hàng nhà khí hydroflurocarbone HFC và Hydrocarbures perfluores PFC. Tất cả
các loại khí này đều có đặc tính hấp thụ tia bức xạ hồng ngoại từ bề mặt trái đất
lên không gian.
Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch của loài người đang làm cho nồng
độ khí CO2 của khí quyển tăng lên. Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhà kính khác
trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ trái đất tăng lên. Theo báo cáo của
IPCC(2007) nếu nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt trái
đất tăng khoảng 30C. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng
0,50C trong khoảng thời gian từ năm 1885 đến năm 1940 do thay đổi của nồng độ
CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo nếu không có biện pháp khắc
phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 1,5 đến 4,50C vào năm
2050.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 8


Thành phần khí quyển:
Carbon Dioxide CO2

Cỏc ngun phỏt thi KHK

- Năng lợng

- Công nghiệp

cú hi gỡ cho cuc sng ca chỳng ta?
BKH l mt quỏ trỡnh din ra t t, khú b phỏt hin v khụng th o
ngc c. Bin i khớ hu din ra trờn phm vi ton cu, tỏc ng n tt c cỏc
chõu lc, nh hng n tt c cỏc lnh vc ca s sng (ng vt, thc vt, a dng
sinh hc, cnh quan, mụi trng sng). Hn na cng xy ra cỏc ri ro thiờn tai
Hc vin Nụng nghip Vit Nam Lun vn Thc s Khoa hc Nụng nghip

Page 9


ngày một tăng và hậu quả ngày càng nặng nề khó lường trước được. Và hiện nay
BĐKH được biết đến như là một nguy cơ lớn nhất mà loài người phải đối mặt trong
lịch sử phát triển của nhân loại. BĐKH có thể gây ra một loạt các hậu quả ảnh
hưởng nghiêm trọng đến sự sống của con người và các sinh vật trên trái đất. BĐKH
có thể làm: Bầu khí quyển trái đất bị hâm nóng, làm 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. Mực nước biển dâng cao do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp,
các đảo nhỏ trên biển. Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên
các vùng khác nhau của Trái đất dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh
vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người. Sự thay đổi cường độ hoạt động
của các quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các
chu trình sinh địa hóa. Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất
lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển và địa quyển.
1.2. Biến đổi khí hậu trên Thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Biến đổi khí hậu trên Thế giới
Biến đổi khí hậu toàn cầu xảy ra do tác động của khí nhà kính qua các hoạt
động của con người, dẫn đến hiện tượng 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 0.60C trong thế kỷ vừa qua và dự báo có thể tăng 1,4 - 6,4oC vào năm 2010,
lượng mưa tăng không đều, nhiều vùng mưa quá nhiều, nhưng nhiều vùng khác

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 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
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp

Page 11


lại gây những hậu quả khó lường về sản xuất, tài nguyên thiên nhiên và môi
trường.

Hình 1.2: Biến đổi của nhiệt độ bề mặt Trái Đất theo thời gian
(Nguồn: IPCC, 2007)
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