Tài liệu đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa và các giải pháp thích ứng của người dân tại huyện nông cống, tỉnh thanh hóa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ THỊ BÍCH ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NĂNG SUẤT LÚA VÀ CÁC GIẢI PHÁP THÍCH ỨNG CỦA NGƯỜI DÂN TẠI HUYỆN NÔNG CỐNG, TỈNH THANH HÓA Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số : 60.44.03.01 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Đoàn Văn Điếm NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng được bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Lê Thị Bích i năm 2017 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đoàn Văn Điếm đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn sinh thái nông nghiệp, Khoa môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Khí tượng thủy văn và môi trường, tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Uỷ ban nhân dân huyện Nông Cống, cán bộ Phòng Tài nguyên môi trường, Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Nông Cống, đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Lê Thị Bích ii năm 2017 MỤC LỤC Lời cam đoan ................................................................................................................ i Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii Mục lục ...................................................................................................................... iii Danh mục các chữ viết tắt ........................................................................................... vi Danh mục bảng .......................................................................................................... vii Danh mục hình .......................................................................................................... viii Trích yếu luận văn ..................................................................................................... viii Thesis abstract ............................................................................................................. xi Phần 1. Mở đầu ...........................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1 1.2. Giả thuyết khoa học .........................................................................................2 1.3. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................2 1.4. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................3 1.5. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn........................................3 Phần 2. Tổng quan tài liệu ..........................................................................................4 2.1. Tổng quan chung về biến đổi khí hậu ...............................................................4 2.1.1. Khái niệm về Biến đổi khí hậu 4 2.1.2. Nguyên nhân của Biến đổi khí hậu 4 2.1.3. Tình hình biến đổi khí hậu trên Thế giới và Việt Nam 6 2.2. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa .........................................18 2.3. Kết quả nghiên cứu về phương pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất cây trồng ........................................................................... 20 2.3.1. Phương pháp xây dựng mô hình động thái 20 2.3.2. Phương pháp thiết lập các mô hình thống kê 20 2.3.3. Phương pháp đánh giá của người dân 22 2.4. Thích ứng với biến đổi khí hậu tại Việt Nam.................................................. 23 2.4.1. Các biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu 23 2.4.2. Thích ứng với biến đổi khí hậu trong sản xuất nông nghiệp 24 2.4.3. Kết quả nghiên cứu về thích ứng với BĐKH tại Việt Nam 25 iii Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 28 3.1. Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................28 3.2. Thời gian nghiên cứu ..................................................................................... 28 3.3. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu ........................................................................ 28 3.4. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 28 3.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 29 3.5.1. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp 29 3.5.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 29 3.5.3. Phương pháp xử lý số liệu 30 Phần 4. Kết quả và thảo luận ....................................................................................34 4.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa.......... 34 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên 34 4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Nông Cống 36 4.2. Đánh giá của người dân về biểu hiện của biến đổi khí hậu tại huyện Nông Cống ..............................................................................................................42 4.2.1. Nhận thức của người dân về xu hướng thay đổi các yếu tố khí tượng 42 4.2.2. Thông tin dòng lịch sử thiên tai đã xảy ra từ nhận thức của người dân 46 4.2.3. Người dân xác định vùng dễ bị tổn thương bởi biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa tại huyện Nông Cống 4.3. 50 Đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất lúa tại huyện Nông Cống ..........................................................................................51 4.3.1. Đánh giá xu thế năng suất lúa giai đoạn 1991 - 2016 51 4.3.2. Mối quan hệ giữa năng suất lúa với điều kiện khí tượng tại Nông Cống 52 4.3.3. Đánh giá của người dân về ảnh hưởng của BĐKH đến lịch thời vụ 59 4.3.4. Đánh giá của người dân về ảnh hưởng của bđkh đến cơ cấu giống cây trồng 4.4. 61 Nhận thức của người dân về các biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa...........................................................................................62 4.4.1. Các biện pháp thích ứng của người dân với biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa 4.4.2. 62 Những thuận lợi và khó khăn mà người dân gặp phải trong sản xuất nông nghiệp và đời sống 66 iv 4.5. Đánh giá tiềm năng năng suất lúa tại huyện Nông Cống năm 2030 theo kịch bản biến đổi khí hậu 4.6. 68 Đề xuất hoàn thiện các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa cho huyện Nông Cống ...................................................................... 70 4.6.1. Các giải pháp về kỹ thuật nhằm thích ứng với Biến đổi khí hậu 70 4.6.2. Các giải pháp quản lý nhằm thích ứng với Biến đổi khí hậu 73 Phần 5. Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 76 5.1. Kết luận ......................................................................................................... 76 5.2. Kiến nghị .......................................................................................................77 Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 78 Phụ lục ...................................................................................................................... 81 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BĐKH Biến đổi khí hậu F Hệ số Fecner IMHEN Viện khoa học khí tượng thủy văn IPCC Uỷ ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu KNK Khí nhà kính MTQG Mục tiêu quốc gia NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn QPAN Quốc phòng an ninh R Lượng mưa SS Số giờ nắng SXNN Sản xuất nông nghiệp T Nhiệt độ không khí TBNN Trung bình nhiều năm TN&MT Tài nguyên và Môi trường Y Năng suất thực Y Năng suất dự báo vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Mức thay đổi lượng mưa ngày lớn nhất (%) vào cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình ..............................13 Bảng 4.1. Tình hình sử dụng đất của huyện Nông Cống năm 2014 - 2016 ................. 38 Bảng 4.2. Tình hình lao động của huyện Nông Cống năm 2014 - 2016...................... 39 Bảng 4.3. Dòng lịch sử về các loại thời tiết cực đoan – thiên tai đã xảy ra và ảnh hưởng dựa trên kết quả thảo luận nhóm cùng người dân ........................... 47 Bảng 4.4. Biến động năng suất lúa (Δy) huyện Nông Cống (tạ/ha) ............................ 51 Bảng 4.5. Hệ số Fecner giữa dao động năng suất lúa với dao động các yếu tố khí tượng huyện Nông Cống ........................................................................... 53 Bảng 4.6. Các yếu tố có quan hệ chặt với năng suất lúa huyện Nông Cống ................54 Bảng 4.7. Phương trình hồi quy đa biến giữa năng suất lúa Cả năm, vụ Xuân, vụ Mùa và các chỉ tiêu khí tượng ở huyện Nông Cống ................................... 55 Bảng 4.8. Năng suất lúa thực tế và năng suất lúa dự tính của các vụ và cả năm giai đoạn (1991 - 2016) ............................................................................. 56 Bảng 4.9. Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất lúa các vụ và cả năm trên cơ sở số liệu phụ thuộc ..............................................................................58 Bảng 4.10. Kết quả kiểm chứng phương trình năng suất lúa các vụ và cả năm trên cơ sở số liệu phụ thuộc ..............................................................................59 Bảng 4.11. Lịch thời vụ và các hiểm họa dựa trên thảo luận nhóm .............................. 60 Bảng 4.12. Cách thích ứng của hai nhóm người dân với BĐKH trong sản xuất lúa ...... 64 Bảng 4.13. Nhiệt độ trung bình qua các giai đoạn tại huyện Nông Cống ....................68 Bảng 4.14. Lượng mưa qua các giai đoạn tại huyện Nông Cống ................................68 Bảng 4.15. Biến động nhiệt độ tại huyện Nông Cống năm 2030 so với năm 2010 ..... 69 Bảng 4.16. Biến động lượng mưa tại huyện Nông Cống năm 2030 so với năm 2010 ........................................................................................................ 69 Bảng 4.17. Biến động số giờ nắng TBNN so với năm 2010 .........................................69 Bảng 4.18. Năng suất lúa dự báo các vụ và cả năm ở huyện Nông Cống theo kịch bản BĐKH .............................................................................................. 70 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Những thay đổi nhiệt độ Trái Đất từ năm 1850 - 2012 .................................7 Hình 2.2. Thay đổi lượng mưa quan sát được hàng năm trên Trái Đất .........................7 Hình 2.3. Những thay đổi nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu...................8 Hình 2.4. Những thay đổi mực nước biển dâng gần đây ..............................................9 Hình 2.5. Sự thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển....................................................9 Hình 2.6. Xu hướng gia tăng nhiệt độ trung bình năm trên toàn cầu và ở Việt Nam ......... 10 Hình 2.7. Chuỗi thời gian và xu thế của lượng mưa năm tại một số trạm khí tượng ........12 Hình 2.8. Diễn biến mực nước biển tại trạm hải văn Hòn Dấu ..................................14 Hình 2.9. Minh họa các kịch bản SRES ................................................................... 15 Hình 2.10. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam ...................................17 Hình 4.1. Sơ đồ hành chính huyện Nông Cống .........................................................34 Hình 4.2. Nhận thức của người dân về tần suất xuất hiện các hiện tượng thời tiết bất thường trong những năm qua ....................................................... 43 Hình 4.3. Nhận thức của người dân về những bất thường của nhiệt độ trong những năm qua (n=30) .............................................................................. 43 Hình 4.4. Nhận thức của người dân về tần suất xuất hiện các biểu hiện bất thường của lượng mưa trong những năm gần đây ....................................44 Hình 4.5. Nhận thức của người dân về cường độ các biểu hiện bất thường của lượng mưa trong những năm gần đây ...................................................... 45 Hình 4.6. Nhận thức của người dân về xu hướng biến đổi số giờ nắng trong những năm gần đây ................................................................................. 45 Hình 4.7. Sơ đồ thiên tai huyện Nông Cống .............................................................. 50 Hình 4.8. Biến động năng suất lúa huyện Nông Cống giai đoạn 1991 - 2016 ............52 Hình 4.9. Đồ thị biểu diễn năng suất thực và năng suất dự tính vụ Xuân qua phương trình hồi quy ................................................................................. 57 Hình 4.10. Đồ thị biểu diễn năng suất thực và năng suất dự tính vụ Mùa qua phương trình hồi quy ................................................................................. 57 Hình 4.11. Đồ thị biểu diễn năng suất thực và năng suất dự tính cả năm qua phương trình hồi quy ................................................................................. 57 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Lê Thị Bích Tên luận văn:“Đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu đến năng suất lúa và các giải pháp thích ứng của người dân tại huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa” Ngành khoa học: Môi trường Mã Số: 60.44.03.01 Tên cơ sở đào tạo: Học viện nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đề tài này nhằm đánh giá ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tại huyện Nông Cống và các giải pháp thích ứng của người dân. Từ đó đề xuất hoàn thiện giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu trong sản xuất lúa nhằm ổn định sản xuất và an ninh lương thực cho địa phương. Phương pháp nghiên cứu Thu thập số liệu năng suất lúa tại niên giám thống kê huyện Nông Cống và số liệu khí tượng từ năm 1991 - 2016 tại trạm gần khu vực nghiên cứu, luận văn sử dụng phương pháp phân tích trọng lượng điều hòa bằng hệ số Fecner để xây dựng phương trình tương quan giữa năng suất lúa và các yếu tố khí tượng. Áp dụng bộ công cụ đàm phán của ICRAF (2013) kết hợp phương pháp điều tra bằng phiếu câu hỏi để đánh giá nhận thức của người dân về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và biện pháp thích ứng với các hiện tượng thiên tai, thời tiết khắc nghiệt trong sản xuất nông nghiệp. Kết quả chính và kết luận Kết quả nghiên cứu cho thấy các yếu tố khí tượng có ảnh hưởng khá chặt chẽ đối với năng suất lúa. Đối với vụ lúa Xuân, những năm nhiệt độ giảm, rét đậm rét hại kéo dài sẽ làm cho cây mạ chậm phát triển, chết làm giảm năng suất lúa. Đối với vụ lúa Mùa, thời kỳ đẻ nhánh, lượng mưa lớn sẽ làm cho cây lúa khó đẻ nhánh. Giai đoạn lúa chín, lượng mưa lớn kéo dài giai đoạn sẽ gây rụng hạt, giảm năng suất lúa. Do huyện Nông Cống có địa hình trũng thấp nên khi có mưa lớn rất dễ bị ngập úng, gây thiệt hại lớn về năng suất. Ngoài yếu tố khí tượng, năng suất lúa huyện Nông Cống còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: giống lúa, chế độ canh tác, nền đất, phân bón và các hiện tượng thiên tai, khí hậu cực đoan... Phần lớn người dân đều nhận thấy biểu hiện của BĐKH là sự thay đổi của nhiệt độ và lượng mưa, sự gia tăng các hiện tượng cực đoan: bão, lũ, nắng nóng, hạn hán trong vòng 25 năm trở lại đây. Mùa Hè ngày càng nắng nóng, mùa Đông ngắn và ấm hơn, tuy nhiên hiện tượng rét đậm, rét hại, mưa lớn bất thường lại xảy ra nhiều hơn. Theo đánh giá của người dân, biến đổi khí hậu tác động mạnh mẽ ix làm chuyển dịch cơ cấu cây trồng, làm thay đổi lịch thời vụ, giảm năng suất và chất lượng nông sản, làm tăng và phát sinh nhiều sâu bệnh hại cây trồng. Người dân đã áp dụng một số biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu như chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ lúa sang trồng hoa màu, đặc biệt từ lúa sang trồng mía, thay đổi lịch thời vụ gieo trồng, sử dụng các loại giống lúa lai năng suất cao, ngắn ngày có khả năng chịu hạn, chịu rét. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để diệt trừ sâu bệnh, một số biện pháp kỹ thuật như phủ nilon, làm luống, che phủ để tránh rét, tránh úng. Những thuận lợi của người dân khi áp dụng các biện pháp thích ứng là nhờ tiến bộ khoa học kỹ thuật ngày càng có nhiều giống lúa lai ngắn ngày, cho năng suất cao khả năng chống chịu với sâu bệnh và thích ứng với thời tiết. Khó khăn gặp phải là trình độ nhận thức chưa cao, hạn chế về năng lực thông tin và nguồn vốn đầu tư cho sản xuất nông nghiệp thấp, trong khi đó lợi nhuận mang lại từ sản xuất nông nghiệp rất thấp không đủ chi phí đầu tư. Từ thực tiễn ở địa phương, đề tài đã đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao nhận thức của chính quyền địa phương và người dân về biến đổi khí hậu để người dân và chính quyền địa phương chủ động ứng phó và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, gồm các giải pháp về kỹ thuật canh tác và các giải pháp về quản lý sản xuất. x THESIS ABSTRACT Master candidate: Le Thi Bich Thesis title: "Assessing the Impact of Climate Change on Rice Productivity and Adaptive Solutions of People in Nong Cong District, Thanh Hoa Province" Major: Enviroment Code: 60.44.03.01 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Research Objectives This thesis seeks to assess the impact of climate change on rice productivity and adaptive solutions of people in Nong Cong District, Thanh Hoa Province to it. So then, propose and improve the adaptive solutions to climate change in rice production in order to stabilize production and food security for the locality. Materials and Methods Collecting data of rice yield in Nong Cong district statistical yearbook and the meteorological information from 1991 to 2016 at the station near the study site, this thesis uses Fecner method coefficient of harmonic analysis. Applying ICRAF's negotiating toolkit (2013) incorporates a questionnaire survey to assess people's perceptions about the effects of climate change and adaptation to natural disasters, rigorous weather in agricultural production. Main findings and conclusions The results show that meteorological factors have a strong influence on rice productivity. In the Xuan rice crop, the years of low temperature, long cold weather will make the growth of young rice slower or even kill them so it reduces the yield of rice. For the Mua rice crop, the period of tillering, heavy rainfall will make it more difficult for the rice to branch. In period of ripening rice, the heavy rainfall will lengthen it, seed loss, and decrease in rice yield. Because Nong Cong district is low-lying terrain, it is easy to flood when it rains, causing great damage to productivity. In addition to the meteorological factors, the productivity of rice in Nong Cong district depends on many factors such as: rice variety, cultivation regime, soil, fertilizer and other natural disasters and climate extremes. Most people find that the manifestation of climate change is the change of temperature and rainfall, the increase of extreme phenomenatyphoons, floods, heat and drought over the last 25 years. Summer is hotter and hotter, and winter is shorter and warmer. However, the phenomenon of severe cold, unusually heavy rain occurs more often. According to people, climate change has a strong impact on shifting crop xi structure, changing crop schedules, reducing yield and quality of agricultural products, increasing and spreading insect pests to the crops. The local people have applied some measures to adapt to climate change such as: Changing the crop structure from growing rice to growing crops, especially from rice to sugarcane, changing plant varieties, using high yield, short-term hybrids that have high resistant for drought or freezing weaher. Usingpesticides to eradicate insects, some technical measures such as: plastic mulch, making beds, covering to avoid cold and being spoiled. The advantages of the people when adopting adaptation measures is due to scientific progress technical more and more varieties of short-day rice, high yield, high ability to tolerate insect pests and bad weather. The difficulties are: low level of awareness, limited information capacity and low investment capital for agricultural production, while the profit from agricultural production was very low, not enough investment cost. From the local practice, the topic has proposed a number of measures to raise awareness of local authorities and people about climate change so that local people and local governments can be active in responding to and mitigating the effects of climate change, includes solutions for farming techniques and solutions for production management. xii PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn đối với nhân loại trong thế kỷ 21, đã và đang gây ra những biến đổi mạnh mẽ thông qua các hiện tượng khí hậu cực đoan như nhiệt độ tăng, bão mạnh, mưa lớn, lũ lụt, hạn hán và nước biển dâng cao; trong đó đáng chú trọng là những tác động của BĐKH ngày một đáng kể và gia tăng gây ảnh hưởng không nhỏ đến nền kinh tế quốc dân, thậm chí còn tác động mạnh hơn đến sinh kế của những nhóm dân cư nghèo nhất sinh sống ở khu vực nông thôn. 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. Nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nước ta, song lại là một trong những ngành phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu nên rất nhạy cảm và dễ bị tổn thương do BĐKH. Theo báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO), nhiệt độ Trái Đất tăng do biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi cơ cấu mùa vụ, thời gian gieo trồng và ảnh hưởng đến sản lượng lương thực cũng như lượng nước cung cấp cho cây trồng. Tỉnh Thanh Hóa với điều kiện địa lý phức tạp, là một trong các tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, nơi chịu ảnh hưởng nhiều nhất từ thiên tai, thường xuyên là vùng thuộc điểm đến của tâm bão hằng năm. Điển hình là vào năm 2013, những thiệt hại về người và tài sản do cơn bão số 10 gây ra tại các địa phương trên địa bàn tỉnh, ước tính tổng thiệt hại là 420 tỷ đồng. Năm 2015, thời tiết diễn biến phức tạp hơn do ảnh hưởng bởi El Nino, số lượng cơn bão, áp thấp nhiệt đới và lũ nhiều hơn so với năm 2014. Năm 2015 vừa qua các tỉnh Bắc – Trung bộ nói chung và tỉnh Thanh Hóa nói riêng trải qua nhiều đợt nắng nóng khủng khiếp, cao điểm là vào tháng 5 và tháng 6. Có những đợt nắng nóng đạt đỉnh điểm tới 39 – 40oC từ ngày 30/6 – 4/7. Tiếp đó do ảnh hưởng của hoàn lưu bão số 3, bắt đầu tối 15 - 18/9, tại các tỉnh Bắc và Trung Bộ đã có mưa to đến rất to. Gần 3.200 ngôi nhà đã bị ngập trong lũ, trong đó Thanh Hoá nhiều nhất với gần 1.900 căn nhà. Đầu năm 2016 các tỉnh miền Bắc và Bắc Trung Bộ đã trải qua 1 đợt rét đậm, rét hại kéo dài từ mùng 1 - 7/2, nhiệt độ xuống thấp có thể xuống 2 - 3 oC, có nơi xuất hiện băng tuyết. Đợt rét này đã gây thiệt hại lớn cho người và của, nhiều diện tích lúa và các loài gia súc, gia cầm bị chết. 1 Vốn được xem là "vựa lúa” của xứ Thanh, huyện Nông Cống có đặc thù kinh tế là thuần nông. Với diện tích có khả năng sản xuất nông nghiệp trên 14.000 ha; trong đó diện tích hiện đang trồng lúa nước gần 10.500 ha, Nông Cống là huyện có diện tích trồng lúa nước cao nhất so với các huyện khác của tỉnh Thanh Hóa. Người dân huyện Nông Cống đang tích cực đẩy mạnh phát triển kinh tế nông – lâm – ngư nghiệp nhằm góp phần xây dựng nông thôn mới. Tuy nhiên đây lại là huyện có điều kiện địa hình trũng thấp nhất tỉnh, được xem là vùng “rốn nước”. Hàng năm huyện phải đối mặt với không ít những khó khăn do thiên tai và các loại hình thời tiết cực đoan khác. Năm nào cũng vậy, vào mùa mưa, khi lượng mưa khoảng 200 mm trở lên là hàng nghìn ha lúa sắp đến kỳ thu hoạch của bà con nông dân lại có nguy cơ bị mất trắng. Vì vậy nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu từ đó đề ra các giải pháp thích ứng với BĐKH với sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng trên địa bàn huyện là hết sức cần thiết. Xuất phát từ thực tế đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu đến năng suất lúa và các giải pháp thích ứng của người dân tại huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa”. 1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Biến đổi khí hậu đã kéo theo sự thay đổi của các yếu tố khí tượng và gia tăng các loại hình thiên tai, thời tiết cực đoan. Các yếu tố kỹ thuật như giống lúa, chế độ canh tác, phân bón... có tính quyết định đến năng suất lúa. Đa số người dân có thể chưa nhận thức được sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa. Để kiểm định được những nhận định nêu trên, luận văn đã sử dụng phương pháp thống kê với bài toán trọng lượng điều hòa và phân tích tương quan để xây dựng mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng và năng suất lúa. Bên cạnh đó, luận văn cũng đã sử dụng bộ công cụ đàm phán với người dân của ICRAF, kết hợp với phương pháp điều tra nhanh bằng phiếu câu hỏi để đánh giá các biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu của người dân trong sản xuất lúa ở địa phương. 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến năng suất lúa tại huyện Nông Cống giai đoạn 1991 – 2016 và các giải pháp thích ứng của người dân với BĐKH. Từ đó đề xuất hoàn thiện giải pháp thích ứng với BĐKH trong sản xuất lúa nhằm ổn định sản xuất và an ninh lương thực cho địa phương. 2 1.4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4.1. Phạm vi về không gian Đề tài tiến hành nghiên cứu, điều tra số liệu năng suất lúa, số liệu khí tượng, ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến hoạt động sản xuất lúa của người dân trên địa bàn huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa. 1.4.2. Phạm vi về thời gian Đề tài thực hiện trong 13 tháng (từ 01/05/2016 đến 30/05/2017) Thông tin thứ cấp thu thập từ năm 1991 đến năm 2016. 1.5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN - Luận văn đã góp phần vào việc xây dựng phương pháp luận trong nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa; đánh giá nhận thức của người dân về tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa và biện pháp thích ứng của họ. - Kết quả nghiên cứu của luận văn đã cung cấp cho người dân huyện Nông Cống những thông tin cần thiết về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa nhằm chủ động ứng phó với BĐKH. - Luận văn cũng cung cấp cho chính quyền địa phương các cấp những thông tin cần thiết về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa và các biện pháp thích ứng giúp họ có thêm căn cứ để chỉ đạo sản xuất và đưa ra các chính sách hỗ trợ ứng phó với BĐKH. - Các kết quả của luận văn cũng có thể áp dụng và nhân rộng cho các vùng địa phương khác có điều kiện tương tự huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa. 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 2.1.1. Khái niệm về Biến đổi khí hậu Có rất nhiều định nghĩa và khái niệm khác nhau về Biến đổi khí hậu nhưng nhìn chung đều có đồng quan điểm đó là sự thay đổi của trạng thái khí hậu trong khoảng thời gian dài, có liên quan đến con người. Điều 1 công ước khung của Liên Hiệp Quốc về BĐKH (UNFCCC) (1992) nêu rõ: “Biến đổi khí hậu là “những ảnh hưởng có hại của biến đổi khí hậu”, là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh tế - xã hội hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người”. "Thay đổi khí hậu" nghĩa là thay đổi của khí hậu được quy cho trực tiếp hoặc gián tiếp do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và sự thay đổi này được cộng thêm vào khả năng biến động tự nhiên của khí hậu quan sát được trong những thời kỳ có thể so sánh được. Định nghĩa của tổ chức Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) trong báo cáo lần thứ 4 năm 2007: “Biến đổi khí hậu là sự biến đổi trạng thái của hệ thống khí hậu, có thể được nhận biết qua sự biến đổi về trung bình và sự biến động của các thuộc tính của nó, được duy trì trong một thời gian đủ dài, điển hình là hàng thập kỷ hoặc dài hơn”. Nói cách khác, nếu coi trạng thái cân bằng của hệ thống khí hậu là điều kiện thời tiết trung bình và những biến động của nó trong khoảng vài thập kỷ hoặc dài hơn, thì BĐKH là sự biến đổi từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác của hệ thống khí hậu. Theo Bộ Tài nguyên Môi trường (2008): “BĐKH là sự biến đổi trạng thái của khí hậu so với trung bình hoặc dao động của khí hậu duy trì trong một khoảng thời gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn. Biến đổi khí hậu có thể là do các quá trình tự nhiên bên trong hoặc các tác động bên ngoài, hoặc do hoạt động của con người làm thay đổi thanh phần của khí quyển hay trong khai thác sử dụng đất”. 2.1.2. Nguyên nhân của Biến đổi khí hậu Có hai nguyên nhân chính gây ra Biến đổi khí hậu đó là do tự nhiên và do 4 con người. Trong báo cáo của IPCC (1995), hoạt động con người chỉ đóng góp vào 50% nguyên nhân gây ra BĐKH. Đến báo cáo của IPCC (2001), sau khi các nhà nghiên cứu thực hiện các nghiên cứu khoa học thì kết quả chỉ ra rằng hoạt động con người đóng góp vào 67% nguyên nhân gây ra BĐKH. Tiếp đến là báo cáo của IPCC (2007) đã khẳng định hoạt động con người đóng góp vào 90% nguyên nhân gây ra BĐKH.  Nhóm nguyên nhân khách quan bao gồm sự biến đổi các hoạt động của Mặt Trời, sự thay đổi quỹ đạo Trái Đất, sự thay đổi vị trí và quy mô của các châu lục, sự biến đổi của các dòng hải lưu và sự lưu chuyển trong nội bộ hệ thống khí quyển.  Nhóm nguyên nhân chủ quan xuất phát từ sự thay đổi mục đích sử dụng đất và nguồn nước, sự gia tăng lượng phát thải khí CO2 và các khí nhà kính khác từ các hoạt động của con người. Ngoài các nguyên nhân tự nhiên và tính chất biến đổi phức tạp của các hệ thống khí hậu, các nhà khoa học về môi trường hàng đầu thế giới đều nhận định rằng nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu Trái Đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác. Mặc dù Trái Đất có thể tạo ra hiệu ứng nhà kính tự nhiên để duy trì sự sống của Trái Đất, nhưng sự thay đổi khí hậu do con người gây ra được coi là hiệu ứng nhà kính nhân tạo và làm cho bầu khí quyển đang ngày càng nóng lên. Nhằm hạn chế sự BĐKH, Nghị định thư Kyoto nhằm hạn chế và ổn định sáu loại khí nhà kính chủ yếu bao gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs và SF6.  CO2 phát thải khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và là nguồn khí nhà kính chủ yếu do con người gây ra trong khí quyển. CO2 cũng sinh ra từ các hoạt động công nghiệp như sản xuất xi măng và cán thép.  CH4 sinh ra từ các bãi rác, lên men thức ăn trong ruột động vật nhai lại, hệ thống khí, dầu tự nhiên và khai thác than.  N2O phát thải từ phân bón và các hoạt động công nghiệp.  HFCs được sử dụng thay cho các chất phá hủy ôzôn (ODS) và HFC - 23 là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất HCFC - 22.  PFCs sinh ra từ quá trình sản xuất nhôm.  SF6 sử dụng trong vật liệu cách điện và trong quá trình sản xuất magiê. 5 Có rất nhiều bằng chứng khoa học cho thấy tồn tại mối quan hệ giữa quá trình tăng nhiệt độ Trái Đất với quá trình tăng nồng độ khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển, đặc biệt trong kỷ nguyên công nghiệp. Trong suốt gần 1 triệu năm trước cách mạng công nghiệp, hàm lượng khí CO2 trong khí quyển nằm trong khoảng từ 170 đến 280 phần triệu (ppm). Hiện tại, con số này đã tăng cao hơn nhiều và ở mức 387 ppm và sẽ còn tiếp tục tăng với tốc độ nhanh hơn nữa. Chính vì vậy, sự gia tăng nồng độ khí CO 2 trong khí quyển sẽ làm cho nhiệt độ Trái Đất tăng và nguyên nhân chính của vấn đề BĐKH là do Trái Đất không thể hấp thụ được hết lượng khí CO2 và các khí gây hiệu ứng nhà kính khác đang dư thừa trong bầu khí quyển (UNDP, 2007). 2.1.3. Tình hình biến đổi khí hậu trên Thế giới và Việt Nam 2.1.3.1. Tình hình biến đổi khí hậu trên Thế giới Sự biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng. Biểu hiện rõ nhất là sự nóng lên của Trái Đất, là băng tan, nước biển dâng cao; là các hiện tượng thời tiết bất thường, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn hán và giá rét kéo dài… dẫn đến thiếu lương thực, thực phẩm và xuất hiện hàng loạt dịch bệnh trên người, gia súc, gia cầm… Bản báo cáo WG II của IPCC lần thứ 5 (2014) khẳng định, những tác động của biến đổi khí hậu đã xảy ra trên khắp các châu lục và xuyên qua các đại dương. Thế giới vẫn còn thiếu sự chuẩn bị cho những rủi ro từ biến đổi khí hậu. Bản báo cáo cũng kết luận rằng có nhiều cơ hội để ứng phó với những rủi ro như vậy, mặc dù sẽ rất khó để quản lý những rủi ro với mức độ cao của sự ấm lên toàn cầu. Theo báo cáo của IPCC (2014), nhiệt độ bề mặt Trái Đất có thể vượt quá 1,5°C vào cuối thế kỷ 21, so với trung bình giai đoạn 1850-1900, lượng mưa tăng không đều, nhiều vùng mưa quá nhiều, nhưng nhiều vùng khác trở nên khô hạn hơn. Theo tính toán mới nhất, mực nước biển có thể dâng lên từ 0,7-1,4 m trong 100 năm tới. Hiện tượng El-Nino hoạt động mạnh lên cả về cường độ và tần suất. Diện tích vùng băng giá Bắc bán cầu giảm khoảng 10-15% kể từ những năm 1950, và có thể không còn vào năm 2030. Băng tại Bắc cực và các đỉnh núi cao cũng tan đáng kể trong những thập kỷ tới. Theo số liệu quan trắc khí hậu ở các nước cho thấy, Trái Đất đang nóng lên với sự gia tăng của nhiệt độ bình quân toàn cầu và nhiệt độ nước biển; băng và 6 tuyết đã và đang tan trên phạm vi rộng làm cho diện tích băng ở Bắc Cực và Nam Cực thu hẹp đáng kể, dẫn đến mực nước biển dâng cao. Từ những năm 1950, nhiều thay đổi quan sát được chưa từng có trong nhiều thập kỷ hoặc thiên niên kỷ. Khí quyển và đại dương đã ấm lên, mực nước biển đã dâng lên, lượng tuyết và băng đã giảm do nồng độ khí nhà kính trong khí quyển ngày càng cao hơn. Khí quyển Trong ba thập kỷ vừa qua, cứ sau mỗi thập kỷ bề mặt Trái Đất đã liên tục nóng lên hơn bất kỳ thập kỷ nào trước đó kể từ năm 1850 (xem Hình 2.1). Ở Bắc bán cầu, giai đoạn từ 1983 đến 2012 dường như là khoảng thời gian 30 năm ấm nhất trong 1.400 năm qua (mức tin cậy trung bình). Hình 2.1. Những thay đổi nhiệt độ Trái Đất từ năm 1850 - 2012 Nguồn: IPCC (2014) Hình 2.2. Thay đổi lượng mưa quan sát được hàng năm trên Trái Đất Nguồn: IPCC (2014) 7