Tài liệu Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh hà nam.

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 Luận văn Thạc sỹ với đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam” đã đƣợc hoàn thành. Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, tổ chức và cá nhân. Trƣớc hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS. TS Nguyễn Đăng Quế – ngƣời thầy đã trực tiếp hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị đang công tác tại Trung tâm tƣ liệu Khí tƣợng Thuỷ văn, Trung tâm khí tƣợng thuỷ văn Quốc Gia, Bộ tài nguyên Môi trƣờng, Cục thống kê tỉnh Hà Nam, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Hà Nam, trung tâm Khí tƣợng Thuỷ văn tỉnh Hà Nam đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn đƣợc hoàn thành. Xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau đại học - Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hƣớng dẫn tôi hoàn thành chƣơng trình học tập và thực hiện luận văn. Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và những ngƣời luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp, chỉ dạy quý báu của các thầy cô và các đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn! Học viên: Trần Đình Biên ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. I LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... II MỤC LỤC ......................................................................................................................... III 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 3.1.1. Thay đổi về nhiệt độ...........................................................................................44 iii 3.1.2. Thay đổi lƣợng mƣa ......................................................................................... 47 3.2. Kịch bản biến đổi khí hậu cho tỉnh Hà Nam............................................................48 3.2.1. Kịch bản về nhiệt độ ........................................................................................ 48 3.2.2. Kịch bản về lƣợng mƣa .................................................................................... 50 3.3. Tác động của khí hậu và biến đổi khí hậu đến năng suất lúa...................................52 3.3.1. Năng suất thực tế và năng suất xu thế từ năm 1980-2014 ............................... 52 3.3.2. Giao động năng suất lúa do thời tiết khí hậu tạo nên ...................................... 53 3.4. Mô hình thống kê tính toán năng suất thời tiết.........................................................55 3.5. Kiểm tra tính đúng đắn của các phƣơng trình trên chuỗi số liệu phụ thuộc và chuỗi số liệu độc lập..................................................................................................................56 3.6. Năng suất thời tiết cho các vụ lúa tỉnh Hà Nam trong tƣơng lai..............................59 3.6.1. Các giá trị khí hậu trong tƣơng lai ................................................................... 59 3.6.2. Năng suất thời tiết vụ đông xuân giai đoạn 2020-2100 ................................... 60 3.6.3. Năng suất thời tiết vụ hè thu giai đoạn 2020-2100 .......................................... 61 3.7. Giải pháp ứng phó với BĐKH trong canh tác lúa tỉnh Hà Nam .............................62 3.7.1. Định hƣớng chung ứng phó với BĐKH trong canh tác lúa..................................62 3.7.2. Các biện pháp cụ thể thích ứng đối với BĐKH trong canh tác lúa ................. 63 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................................................... 66 1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................................66 2. KHUYẾN NGHỊ..................................................................................................................67 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 68 iv 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 IPCC : Ủy Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu TBNN : Trung bình nhiều năm UBND : Ủy ban nhân dân UNEP : Chƣơng trình môi trƣờng Liên hiệp Quốc v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Hà Nam...................................................................18 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 1.6: Rét đậm - rét hại, nắng nóng tại Hà Nam giai đoạn 2011-2014...................21 Bảng 1.7: Bão lốc tại Hà Nam giai đoạn 2011-2015....................................................21 Bảng 1.8: Một số con sông chính trên địa bàn tỉnh.......................................................23 Bảng 1.9: Một số tác động của BĐKH đến canh tác tỉnh Hà Nam trong những năm gần đây.25 Bảng 1.10: Diện tích lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013...............................................29 Bảng 1.11: Năng suất lúa toàn tỉnh giai đoạn 2005-2013.............................................30 Bảng 1.12: Quy hoạch sản xuất lƣơng thực đến năm 2020..........................................33 Bảng 2.1: Phƣơng pháp đánh giá tác động của BĐKH trong trồng trọt........................35 Bảng 3.1: Mức tăng nhiệt độ trung bình(oC) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của tỉnh Hà Nam ứng với các kịch bản..................................................Error! Bookmark not defined. Bảng 3.2: Mức tăng nhiệt độ tối cao trung bình (0C) theo mùa qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2)......49 Bảng 3.3: Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình (0C) theo mùa qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2)......50 Bảng 3.4: Mức thay đổi lƣợng mƣa (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với các kịch bản..............................................................50 Bảng 3.5: Mức thay đổi lƣợng mƣa ngày lớn nhất (%) qua các thập kỷ của thế kỷ 21 so với thời kỳ 1980-1999 của Hà Nam ứng với kịch bản phát thải TB (B2).....................52 Bảng 3.6: Bảng xác định các biến sinh khí hậu dùng để xây dựng phƣơng trình hồi quy tuyến tính.......................................................................................................................55 Bảng 3.7: Phƣơng trình tính toán năng suất thời tiết của tỉnh Hà Nam........................56 Bảng 3.8: Giá trị nhiệt độ và lƣợng mƣa trung bình năm giai đoạn 2020-2100...........59 Bảng 3.9: Giá trị nhiệt độ và lƣợng mƣa trung bình năm giai đoạn 2020-2100...........60 vii Bảng 3.10: Năng suất thời tiết theo kịch bản B1 giai đoạn 2020-2100 đối với cây lúa vụ đông xuân tỉnh Hà Nam (tạ/ha)..............................................................................60 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 cũng nhƣ lƣợng nƣớc cung cấp cho cây trồng . Ngoài ra, mƣ̣c nƣớc biể n dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nƣớc làm thu he ̣p diê ̣n tić h đấ t canh tác , ảnh hƣởng đến nông nghiệp. Tỉnh Hà Nam nằm trong vùng đồng bằng Sông Hồng, là nơi đƣợc đánh giá chịu tác động mạnh của BĐKH. Hàng năm, tỉnh Hà Nam chịu ảnh hƣởng của nhiều cơn bão, đối mặt với nhiều loại hình thiên tai và những diễn biến bất thƣờng khác của thời tiết. Tỉnh Hà Nam với 90% dân số sống bằng nghề lúa nƣớc, thì tác động của BĐKH tới vùng này càng đặc biệt nghiêm trọng. Nền nông nghiệp phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thời tiết, chính vì vậy biến đối khí hậu sẽ tác động rất mạnh tới ngành nghề này. Đặc biệt tỉnh Hà Nam là vùng có địa hình đa dạng từ đồng bằng tới vùng trung du,…, nên dƣới tác động của BĐKH, nền 1 nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nƣớc nói riêng bị ảnh hƣởng khá nặng nề với những diễn biến bất thƣờng của thời tiết nhƣ bão, lũ, mƣa lớn, hạn hạn. Cho tới nay, vấn đề BĐKH đã đƣợc nhà nƣớc và các bộ ban ngành khá quan tâm và đang nghiên cứu. Trong bối cảnh đó nghiên cứu, đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam là một vấn đề cần đƣợc quan tâm. Đây là cơ sở khoa học để xây dựng và thực hiện các chính sách, chiến lƣợc, kế hoạch và giải pháp ứng phó với BĐKH phục vụ phát triển bền vững nông nghiệp, đảm bảo an ninh lƣơng thực trong bối cảnh chịu tác động của biến đổi khí hậu. Vì vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất lúa tỉnh Hà Nam” nhằm đánh giá đƣợc cụ thể ảnh hƣởng của BĐKH trong tƣơng lai, trên cơ sở đó đề ra đƣợc các giải pháp thích ứng, giảm thiểu các thiệt hại do BĐKH cho tỉnh Hà Nam trong tƣơng lai. 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. Tổng quan tình hình nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp, trên thế giới và ở Việt Nam; Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến quá trình sinh trƣởng, phát triển của cây lúa; Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu. Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu Phƣơng pháp đánh giá tác động của BĐKH và tác động của BĐKH tới nông nghiệp; Phƣơng pháp phân tích, đánh giá kết quả tính toán thống kê; Nguồn số liệu để nghiên cứu. Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu. Tác động của BĐKH đến kinh tế xã hội của tỉnh Hà Nam trong những năm gần đây. Mối tƣơng quan giữa các yếu tố thời tiết và năng suất lúa; Kết quả đánh giá tác động của BĐKH đến năng suất lúa hè thu, lúa đông xuân trong tƣơng lai dựa theo kịch bản BĐKH; Đề xuất các giải pháp thích ứng với BĐKH tại địa phƣơng. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm sinh học của cây lúa 1.1.1 Các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của cây lúa Cây lúa (Oryza sativa L.) là một trong n ăm lo ̣ai cây lƣơng thƣ̣c hàng đầ u thế giới cùng với ngô , lúa mì, sắ n và khoai tây . Cây lúa thuô ̣c ho ̣ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza, trong chi Oryza có nhiề u loa ̣i , số ng mô ̣t năm hay nhiề u năm , trong đó chỉ có hai loại đƣợc trồng trọt đó là : Oryzas sativa L, phổ biế n ở Châu Á , chiế m đa ̣i bô ̣ phâ ̣n diê ̣n tić h trồ ng lúa , có nhiều giống có đặc tính tốt cho năng suất cao và glaberrima, hạt nhỏ năng suất thấp chỉ trồng trên diện tích nhỏ ở Tây Phi 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 6. Giai đoa ̣n trỗ bông 7. Giai đoa ̣n nở hoa, thụ phấn thụ tinh 8. Giai đoa ̣n chiń sƣ̃a 9. Giai đoa ̣n chín sáp 4 10. Giai đoa ̣n chín hoàn toàn a, Thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng Thời kỳ sinh trƣởng dinh dƣỡng tính tƣ̀ giai đoa ̣n trƣơng ha ̣t đế n giai đoa ̣n phát triể n lóng thân. Giai đoạn trương hạt (ngâm ủ hạt) Theo Nguyễn Hƣ̃u Tề và công sƣ̣ [13], hạt thóc đƣợc ngâm trong nƣớc , hút nƣớc và ngâ ̣m n ƣớc tới khi đủ điều kiện nảy m ầm. Mô ̣t loa ̣t các chuyể n hóa phƣ́c ta ̣p xảy ra . Với tác dụng của men proteaza , peptoza và protit mới đƣơ ̣c chuyể n hóa thành axit amin. Lúc này, phầ n lớn axit amin đƣơ ̣c tổ ng hơ ̣p thành sinh chấ t giú p cho phôi phát triển . Tiế p đó , phôi đƣơ ̣c cung cấ p glucoza , axit amin… thì tế bào phôi lâ ̣p tƣ́c phân chia và lớn lên, trục phôi trƣơng to và nẩy mầm , rễ bâ ̣t ra khỏi vỏ trấ u , hạt nứt nanh rồ i nảy mầ m . Giai đoạn hạt nảy mầ m (thời kỳ mạ): Ở lúa cấy có thể phân ra thành thời kỳ mạ non và ma ̣ khỏe. + Thời kỳ ma ̣ non : tính từ lúc gieo hạt cho đến lúc có 3 lá thật, cây lúa cầ n chủ yế u nhiê ̣t đô ̣ và nƣớc thích hơ ̣p . Thời kỳ này cây ma ̣ yế u và chố ng chịu kém, cây chủ yế u số ng nhờ chấ t dinh dƣỡng ở nô ̣i nhũ , chƣa có khả năng số ng tƣ̣ lâ ̣p . Thời kỳ ma ̣ dài hay ngắn phụ thuộc vào thời kỳ gieo của từng vùng , nhiê ̣t đô ,̣ chấ t dinh dƣỡng ở ruô ̣ng ma ̣. + Thời kỳ ma ̣ khỏe : Theo Nguyễn Hƣ̃u Tề và cô ̣ng sƣ̣ [13], thời kỳ này đƣơ ̣c tính từ khi cây mạ có 4 lá thật cho đến khi nhổ cấy và thời kỳ này kéo dài hơn thời kỳ mạ non . Kế t thúc thời kỳ 3 lá, cây ma ̣ chuyể n sang thời kỳ số ng tƣ̣ lâ ̣p và trƣ̣c tiế p 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 kỳ này tránh làm tổ n thƣơng bô ̣ rễ. Thời kỳ rễ lúa phát triể n theo chiề u sâu : sau khi lúa đẻ nhánh xong , bắ t đầ u làm đố t thì rễ lúa phát tr iể n theo chiề u sâu . Để ta ̣o điề u kiê ̣n cho lúa ăn sâu ngƣời ta rút nƣớc, vƣ̀a làm lúa cƣ́ng câ y, đố t 1 và đốt 2 sát mặt đ ất ngắ n, hạn chế cây đổ , chố ng bê ̣nh, ánh sáng có thể chiếu đến tận gốc cây . Áp dụng kỹ thuật tác đô ̣ng làm cỏ sục bùn, tƣới tiêu khoa ho ̣c để thâm canh lúa. + Sƣ̣ phát triể n của lá lúa trong giai đoa ̣n đẻ nhánh Lá đƣợc hình thành tƣ̀ các mầ m chƣa hoàn toàn và lá thâ ̣t hoàn toàn . Sƣ̣ phân công các lá trên cây: Theo Nguyễn Ích Tân [9], lá bao và lá thật chƣa hoàn toàn không tính vào tổng số lá của cây, nó chỉ làm nhiệm vụ bảo vệ mầm . Lá thật thứ nhất đến lá thật thứ ba làm nhiê ̣m vu ̣ quang hơ ̣p tić h lũy chấ t dinh dƣỡng cho cây phát triể n và ra r ễ. Lá thật thứ 46 làm nhiệm vụ phát triển thêm rễ, ra thêm lá mới, đẻ nhánh là chủ yế u . Lá thật thứ nhất đến lá thật thứ 10 làm nhiệm vụ phân hóa đòng , trỗ bông , chuyể n các chấ t dinh dƣỡng tích lũy đƣơ ̣c vào ha ̣t . Trên mỗi dảnh lúa thƣờng tồ n ta ̣i 5 lá, trong đó lá thƣ́ 2 tính từ trên xuống là lá có kích thƣớc lớn nhất và hoạt động quang hơ ̣p ma ̣nh nhấ t đây đƣơ ̣c go ̣i là lá công năng . Nhóm lá này hết sức quan trọng , trên 70% các chất tích lũy vào ha ̣t là nhờ nhƣ̃ng lá này . Tuổ i tho ̣ của nhóm lá này ngắ n dài phụ thuộc chủ yếu vào giống . Giố ng có năng suấ t cao thì tuổ i tho ̣ nhóm lá này dài hơn . Giố ng nào có hàm lƣơ ̣ng đa ̣m cao trong nhóm lá này thì có chấ t lƣơ ̣ng ga ̣o ngon. Với cây lúa nói chung sƣ̣ ra lá , đẻ nhánh và ra rễ tuân theo mô ̣t quy luâ ̣t nhấ t đinh. ̣ + 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 hoa đế n giai đoa ̣n nở hoa, thụ phấn thụ tinh). Giai đoạn phân hóa hoa Giai đoa ̣n phân hóa hoa chí nh là thờ i kỳ h ình thành cơ quan sinh sản ngƣời ta còn gọi là quá trình làm đòng . Thời gian tƣ̀ lúc phân hóa đòng đế n lúc còn nằ m trong bẹ lá là quá trình làm đòng của cây lúa . Quá trình làm đòng phụ thuộc chặt chẽ với nhiê ̣t đô ,̣ nƣớc, ánh sáng , dinh dƣỡng trong ruô ̣ng lúa . Chia quá trình phát triể n của đòng lúa thành 8 bƣớc: Bƣớc 1: Điể m sinh trƣởng bắ t đầ u phân hóa, thời gian tƣ̀ 1-2 ngày. Bƣớc 2: Phân hóa gié cấ p 1, thời gian tƣ̀ 2-4 ngày. Bƣớc 3: Phân hóa gié cấ p 2 và hoa thời gian từ 4-6 ngày. Bƣớc 4: Phân hóa và hình thành nhi ̣đƣ̣c , cái, thời gian tƣ̀ 4-5 ngày. Bƣớc 5: Hình thành tế bào mẹ hạt phấn, thời gian tƣ̀ 4-6 ngày. Bƣớc 6: Phân bào giảm nhiễm , thời gian tƣ̀ 1-3 ngày. Bƣớc 7: Tích lũy các chất trong hạt phấn, thời gian tƣ̀ 6-7 ngày. Bƣớc 8: Hoàn thành hạt phấn từ 3-4 ngày. 7 Tƣ̀ bƣớc 1-3 quyế t đinh ̣ số hoa trên bông . Đây là mô ̣t trong nhƣng chỉ tiêu quan trọng quyết định đến nă ng suấ t sau này . Vì vậy cần cung cấp đủ nƣớc và dinh dƣỡng để làm tăng số hoa trên bông. Bƣớc 4-8 quyế t đinh ̣ số hoa thoái hóa trên bông : số hoa hƣ̃u hiê ̣u hay thoái hóa trên bông không chỉ phu ̣ thuô ̣c vào phân bón , nƣớc tƣới mà nó còn bị ảnh hƣởng bởi điề u kiê ̣n thời tiế t và mùa vu ̣ . Nế u thời tiế t thuâ ̣n lơ ̣i thì số hoa thoái hóa trên bông ít còn nếu gặp điều kiện thời tiết bất lợi thì số hoa thoái hóa trên bông nhiều. Giai đoạn trỗ bông Giai đoạn trỗ đƣợc tính từ khi đòng lúa phân hóa hình thành xong và trỗ ra 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 8 kỳ này dễ bị sâu bệnh thâm nhập . Giai đoa ̣n chín vàng là mô ̣t giai đoa ̣n trung gian ha ̣t gạo cứng dần và đã hình thành xong hạt gạ o, vỏ trấu chuyển dần từ màu xanh sang màu vàng nhạt. Trọng lƣợng hạt đã ổn định và có thể gặt. Giai đoạn chín hoàn toàn : Vỏ trấu chuyển màu vàng thẫm , hoă ̣c vàng rƣ̣c , hạt gạo tách vỏ trấu đƣợc. Các lá trên thân cây khô và héo dầ n . 1.1.2 Các yếu tố cấu thành năng suất Mỗi một giai đoạn phát triển của cây lúa đều liên quan mật thiết đến yếu tố cấu thành năng suất: Năng suất lý thuyế t = Số bông/m2 x Số hạt/bông x Tỉ lệ hạt chắc/bông (%) x Khối lƣợng 1.000 hạt x 10-4. Hầu nhƣ mỗi một yếu tố cấu thành năng suất lúa đều liên quan đến một giai đoạn phát triển cụ thể của cây lúa, mỗi một yếu tố đóng một vai trò khác nhau nhƣng đều nằm trong một hệ quả liên hoàn tạo nên hiệu suất cao nhất mà trong đó các yếu tố đều có liên quan mật thiết với nhau. Nhƣ vậy mỗi giai đoạn sinh trƣởng, phát triển đều có liên quan và t ạo nên năng suất hạt sau này. Vì vậy, chăm sóc, quản lý tốt ở tất cả các giai đoạn phát triển của cây lúa là điều hết sức cần thiết để nâng cao hiệu suất và năng suất cây lúa. Số nhánh lúa sẽ quyết định số bông và đó cũng là yếu tố quan trọng nhất để có năng suất cao. Có thể nói số bông đóng góp trên 70% năng suất, trong khi đó số hạt/bông, số hạt chắc/bông và trọng lƣợng hạt đóng góp gần 30%. Theo Nguyễn H ữu Tề và cộng sự [13], số bông/đơn vị diện tích hình thành bởi 3 yếu tố: mật độ cấy, số nhánh (số dảnh hữu hiệu), điều kiện ngoại cảnh và yếu tố kỹ thuật (nhƣ phân bón, nhiệt độ, ánh sáng...). Mật độ cấy là cơ sở của việc hình thành số bông trên mô ̣t đơn vị diện tích. Tùy vào giống lúa và các điều kiện thâm canh nhƣ: đất đai, nƣớc, phân bón, thời vụ... mà quyết định mật độ cấy thích hợp để có thể tăng tối đa số bông trên một đơn vị diện tích. Một yếu tố cũng hết sức quan trọng là điều chỉnh sao cho số bông hữu hiệu/đơn vị diện tích là cao nhất và thích hợp nhất, biện pháp tối 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. 1.2. Tổng quan về các tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp 1.2.1. Nghiên cứu về tác động của BĐKH đến sản xuất lúa trên trên thế giới Nhiều nhà khoa học đã công bố các báo cáo nghiên cứu liên quan đến tác động của BĐKH lên sản xuất lúa ở từng quốc gia, vùng lãnh thổ cũng nhƣ tổng quát trên thế giới (Kropff và cộng sự, [34]; Aggarwal và cộng sự, [23]; Saseendran và cộng sự, [38]; Cline [26]; De Silva và cộng sự, [27]; Yao và cộng sự [39]; Easterling và cộng sự, [28]; Basak và cộng sự, [25]; Bala và cộng sự, [24], …). Các nghiên cứu thực nghiệm đã tiến hành song song với việc hình thành và cải tiến liên tục các mô hình toán học nhằm mô phỏng và dự đoán các thay đổi về năng suất và sản lƣợng lƣơng thực nói chung và của lúa nói riêng trong tƣơng lai theo các kịch bản BĐKH do IPCC đề xuất. Các nghiên cứu này phần lớn khảo sát sự thay đổi khí hậu mùa vụ và các yếu tố ảnh 10 hƣởng đến canh tác lúa nhƣ quản lý nƣớc nội đồng, làm đất, giống lúa, bón phân, kiểm soát cỏ dại và dịch bệnh trong quá trình chăm sóc. Một số nghiên cứu tập trung vào các giống lúa mới có khả năng thích ứng tốt hơn với sự thay đổi thời tiết trong tƣơng lai; các biện pháp giảm thiểu nguy cơ an ninh lƣơng thực, tăng cƣờng khuyến nông và hệ thống cảnh báo thiên tai, chính sách ứng phó với BĐKH trong nông nghiệp và nâng cao nhận thức trong cộng đồng về ứng phó với BĐKH. Phần lớn các nhà làm mô hình đã tổng hợp nhiều phần mềm khác nhau, lấy kết quả đầu ra của mô hình này làm thông số cho đầu vào của mô hình tiếp theo. Các phỏng đoán kịch bản BĐKH thƣờng đƣợc xây dựng từ kết quả tính toán của Phòng thí nghiệm Động lực học chất lỏng tổng quát (the General Fluid Dynamics Laboratory – GFDL), Viện nghiên cứu không gian Goddard (the Goddard Institute of Space Studies – GISS) và Mô hình Luân chuyển tổng quát (the General Circulation Models – GCMs) của cục khí tƣợng Vƣơng quốc Anh (the United Kingdom Meteorological Office – UKMO). Yoshino [40] đã cho rằng, từ những thập niên 1960 đến nay, chính hoạt động của con ngƣời trong sản xuất nông lâm ngƣ nghiệp cũng nhƣ trong công nghiệp đã gây 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