Luận văn Thạc sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón và khả năng phát thải khí nhà kính trong sản xuất ngô và đề xuất các mô hình canh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu tại xã Minh Sơn, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHUẤT ANH TUẤN

ĐÁNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN VÀ

KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT

NGÔ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CANH TÁC BỀN VỮNG,

CÁC BON THẤP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI

XÃ MINH SƠN, HUYỆN NGỌC LẶC, TỈNH THANH HÓA

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Thái Nguyên, năm 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

KHUẤT ANH TUẤN

ĐÁNH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN VÀ

KHẢ NĂNG PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRONG SẢN XUẤT

NGÔ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CANH TÁC BỀN VỮNG,

CÁC BON THẤP THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI

XÃ MINH SƠN, HUYỆN NGỌC LẶC, TỈNH THANH HÓA

Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi trường

Mã số: 885 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Ngô Văn Giới

Chữ ký GVHD

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Thái Nguyên, năm 2020

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện,

dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Ngô Văn Giới. Các số liệu, kết quả

trong luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Kết quả nghiên cứu của

luận văn chưa từng được công bố trong bất kỳ một nghiên cứu nào khác.

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện nghiên cứu đã được cám ơn và các

thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Thái Nguyên, ngày ..... tháng… năm 2020

Tác giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Khuất Anh Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài này, tác giả xin cảm ơn sự

quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái

Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên và Môi trường cùng các thầy cô đã

dạy và hướng dẫn tôi hoàn thành nội dung học tập và làm Luận văn;

Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành nhất tới PGS.TS. Ngô

Văn Giới người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, đóng góp quan

trọng cho sự thành công của luận văn;

Luận văn là một phần nghiên cứu của đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ số

phát thải khí nhà kính quốc gia cho cây lúa và các loại cây trồng cạn chủ yếu

phục vụ kiểm kê khí nhà kính và xây dựng các giải pháp giảm nhẹ phát thải khí

nhà kính của ngành Nông nghiệp”, Mã số: BĐKH.21/16-20 do PGS.TS. Mai

Văn Trịnh là chủ nhiệm đề tài. Tác giả xin chân thành cảm ơn nhóm đề tài cùng

Ban quản lý chương trình Chương trình ‘Khoa học và công nghệ ứng phó với

biến đổi khí hậu, quản lý Tài nguyên và môi trường giai đoạn 2016-2020” đã tạo

điều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn này;

Nhân dịp này, tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành

tới gia đình, cơ quan công tác và anh, chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện để tác giả

hoàn thành bản luận văn này.

Tác giả

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Khuất Anh Tuấn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ v

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vi

DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ vii

MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1

1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu ...................................................................... 1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 2

1.3. Đóng góp của đề tài ........................................................................................ 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3

1.1. Tổng quan về phát thải KNK trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới và

Việt Nam ............................................................................................................... 3

1.1.1. Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp trên thế giới ........................... 3

1.1.2. Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp tại Việt Nam ......................... 6

1.1.3. Kiểm kê phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp ................................. 9

1.2. Tổng quan về sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp ..................... 19

1.3. Phân bón và phát thải khí nhà kính .............................................................. 22

1.3.1. Phân hữu cơ và phát thải khí CH4 ......................................................... 22

1.3.2. Phân bón hóa học và sự phát thải khí N2O ........................................... 23

1.3.3. Những yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí N2O từ việc bón phân. .. 25

1.4. Hiện trạng canh tác ngô tại Việt Nam .......................................................... 26

1.5. Công nghệ các bon thấp ............................................................................... 28

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 30

2.1. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu................................................ 30

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu: .......................................................................... 30

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 30

2.1.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 30

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

2.2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu ........................................... 31

2.2.1. Phương pháp luận nghiên cứu ............................................................... 31

2.2.2. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu .............................................. 32

2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng .......................................... 33

2.2.4. Phương pháp lấy mẫu ............................................................................ 35

2.2.5. Phương pháp phân tích và tính toán ...................................................... 37

2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu và so sánh kết quả ...................................... 38

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 39

3.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ............................................................... 39

3.1.1. Đặc điểm vị trí địa lý ............................................................................. 39

3.1.2. Địa chất ................................................................................................. 40

3.1.3. Địa hình ................................................................................................. 41

3.1.4. Tài nguyên thiên nhiên .......................................................................... 43

3.1.5. Thực trạng phát triển nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu .................. 49

3.2. Hiện trạng sử dụng phân bón và năng suất ngô tại khu vực nghiên cứu ..... 51

3.3. Kết quả đo phát thải khí nhà kính N2O từ quá trình canh tác ngô ............... 53

3.3.1. Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại

Nghệ An .......................................................................................................... 53

3.3.2. Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại

Thanh Hóa ....................................................................................................... 58

3.4. Một số giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính ............... 60

3.4.1. Giải pháp quản lý .................................................................................. 60

3.4.2. Giải pháp kỹ thuật ................................................................................. 61

KẾT LUẬN ......................................................................................................... 64

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 65

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Giải nghĩa

BĐKH Biến đổi khí hậu

GWP Hiện tượng nóng nên toàn cầu

GIZ Tổ chức hợp tác phát triển Đức

KNK Khí nhà kính

DAP Điamoniphotphat

EF Phát thải từ phân bón

LULUCF Thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp

LCA Vòng đời sản phẩm

IPCC Uỷ ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

SSNM Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

UNDP Chương trình phát triển Liên Hiệp Quốc

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Dự tính phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp (1000 tấn CO2tđ) .... 8

Bảng 1.2 .Phát thải KNK năm 2013 trong lĩnh vực nông nghiệp ......................... 9

Bảng 1.3. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh

tác lúa tại Ấn Độ .................................................................................................. 11

Bảng 1.4. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh

tác lúa tại Ấn Độ .................................................................................................. 11

Bảng 1.5. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong canh

tác lúa tại Phillipines ........................................................................................... 11

Bảng 1.6. Hệ số phát thải của lúa đã áp dụng trong kiểm kê KNK tại Việt Nam ..... 18

Bảng 1.7. Năng suất, diện tích và sản lượng ngô theo các vùng sinh thái .......... 28

Bảng 2.1. Thông tin, địa điểm, quy mô các thí nghiệm ...................................... 33

Bảng 2.2. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích .............................................. 37

Bảng 3.1. Các nhóm đất chính của tỉnh Thanh Hóa ........................................... 43

Bảng 3.2. Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan

trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô tại Thanh Hóa .................... 54

Bảng 3.3. Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan

trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô tại Nghệ An. ....................... 56

Bảng 3.4. Tổng lượng phát thải N2O và CO2-e tính theo kg/ha/vụ...................... 59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Bảng 3.5. Đề xuất hệ số phát thải N_N2O từ quá trình canh tác ngô ................. 60

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 và N2O từ hoạt động nông nghiệp .. 4

(năm 2020 so với 1990) [US-EPA, 2006] ............................................................. 4

Hình 1.2. Mức thải N2O từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (1000-2000)[31] .... 6

Hình 1.3. Xu thế phát thải/hấp thụ KNK trong các kỳ kiểm kê [MONRE, 2017] ........ 7

Hình 1.4. Bản đồ hiện trạng diện tích canh tác ngô phân theo địa phương năm

2017 ..................................................................................................................... 28

Hình 1.5. Tỷ lệ diện tích canh tác ngô theo vùng sinh thái ................................. 28

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí hộp đo khí cây ngô..................................................................... 34

Hình 2.2. Bản vẽ thiết kế hộp đo phát thải cho cây trồng cạn và chân hộp ................ 35

Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa ............................................................... 39

Hình 3.3. Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Nghệ An ....... 57

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Hình 3.4. Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Thanh Hóa ... 58

MỞ ĐẦU

1. Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu

Ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu đang là vấn đề lớn được toàn thế

giới quan tâm đặc biệt. Hiện tại nồng độ khí nhà kính (CO2, CH4 và N2O và

Halocarbons) đã tăng lên kể từ trước cách mạng công nghiệp do hoạt động của

con người. Nồng độ CO2 trong khí quyển tăng từ 280 ppm vào năm 1750 lên

379 ppm năm 2005, và nồng độ N2O tăng từ 270 ppb đến 319 ppb trong cùng

thời gian, còn khí CH4 trong năm 2005 rất nhiều, vào khoảng 1774 ppb, tăng

hơn gấp đôi nồng độ của nó ở thời kỳ tiền công nghiệp là 750 ppb (Solomon et

al., 2007). Các chất khí này hấp thụ ánh sáng trong vùng hồng ngoại và do đó,

giữ các bức xạ nhiệt, dẫn đến tình trạng hâm nóng không khí toàn cầu. Hiện nay,

40% diện tích đất của hành tinh này được sử dụng cho canh tác nông nghiệp và

đồng cỏ (Foley et al., 2005). Hệ thống cây trồng quan trọng nhất trên phạm vi

toàn cầu, nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực và thực phẩm trong tương lai, là cây

lương thực như lúa, lúa mì và ngô. Lúa và ngô mỗi loại được trồng trên hơn 155

triệu ha (FAOSTAT, 2009). Một trong nguyên nhân làm ra tăng khí nhà kính là

sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp trong đó có cây ngô.

Trong hơn 30 năm qua, nông nghiệp tăng trưởng mạnh mẽ đã làm thay

đổi tình trạng kinh tế xã hội của Việt Nam: cải thiện tình hình an ninh lương

thực, giảm đói nghèo, đẩy mạnh xuất khẩu nông nghiệp và tạo sinh kế cho gần

một nửa lực lượng lao động cả nước. Năng suất một số cây trồng như lúa, ngô,

cà phê, cao su, điều, chè và hạt tiêu của Việt Nam cao hơn nhiều so với các nước

láng giềng trong khu vực Đông Nam Á. Tuy nhiên, tăng trưởng sản xuất nông

nghiệp cũng tạo ra những tác động đáng kể đến môi trường. Việc lạm dụng phân

bón hóa học, thuốc trừ sâu và nước tưới nhằm gia tăng năng suất đã khiến nông

nghiệp trở thành nguồn phát thải khí nhà kính (KNK) lớn thứ hai sau ngành

năng lượng. Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như lũ lụt, các đợt

lạnh tăng cường ở miền Bắc và Bắc Trung Bộ, xâm nhập mặn ở đồng bằng sông

Cửu Long và hạn hán ở Tây Nguyên cho thấy biểu hiện của biến đổi khí hậu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

ngày càng rõ rệt hơn ở Việt Nam. Chuyển đổi thực hành sản xuất nông nghiệp

truyền thống sang hướng thích ứng với biến đổi khí hậu (BĐKH) và bền vững

với môi trường sẽ giúp ngành nông nghiệp khắc phục được những thách thức

liên quan đến biến đổi khí hậu. Do sự đa dạng về địa hình, thổ nhưỡng và đặc

điểm khí hậu, ảnh hưởng của BĐKH cũng thay đổi theo từng hệ thống sản xuất

và vùng sinh thái nông nghiệp. Dưới tác động của BĐKH, mức xuất khẩu ròng

của các sản phẩm gạo, cà phê và sắn được dự báo sẽ giảm đi do năng suất các

cây trồng này có xu hướng giảm mạnh hơn so với trường hợp không có tác động

của BĐKH. Để duy trì sản xuất nông nghiệp trong bối cảnh rủi ro khí hậu ngày

càng gia tăng, nhiều thực hành nông nghiệp đã được xác định là có khả năng

thích ứng tốt với BĐKH. Tuy nhiên, mức độ áp dụng các công nghệ nhìn chung

vẫn ở mức thấp hoặc trung bình.

Thanh Hóa là tỉnh thuộc khu vực Bắc Trung Bộ, hiện tại nông nghiệp vẫn

là thành phần kinh tế chiếm tỷ trong lớn nhất trong vùng, trong đó ngô vẫn là

một trong các cây lương thực chủ đạo.

Mặt khác hiện tại đã và đang có nhiều nghiên cứu về phát thải khí nhà

kính trong sản xuất nông nghiệp với các loại cây trồng khác nhau trên các loại

đất với chế độ canh tác khác nhau nhưng nghiên cứu phát thải khí nhà kính với

cây ngô còn rất hạn chế. Với các lý do như vậy đề tài “Đánh giá hiện trạng sử

dụng phân bón và khả năng phát thải khí nhà kính trong sản xuất ngô và đề xuất

các mô hình canh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu tại

xã Minh Sơn, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa” được tiến hành thực hiện.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá khả năng phát thải KNK trong sản xuất ngô tại xã Minh Sơn,

huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa

- Đề xuất các giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính

thích ứng với biến đổi khí hậu.

1.3. Đóng góp của đề tài

Đánh giá được sơ bộ hiện trạng sử dụng phân bón và khả năng phát thải

KNK trong sản xuất ngô của khu vực nghiên cứu từ đó đề xuất các giải pháp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

canh tác bền vững, các bon thấp thích ứng với biến đổi khí hậu.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về phát thải KNK trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới

và Việt Nam

1.1.1. Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp trên thế giới

Nghị định Kyoto đã xác định có 6 loại khí nhà kính (KNK) có tiềm năng

gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu (GWP) gồm khí carbon dioxide (CO2),

nitrous oxide (N2O), methane (CH4), hydro fluorocarbons (HFCs), per

fluorocarbon (PFCs) và sulfur hexafluoride (SF6). Trong đó, CH4 và N2O là

nguồn KNK phát thải chủ yếu từ hoạt động sản xuất nông nghiệp. Với hoạt động

nông nghiệp, nguồn phát thải KNK chính từ canh tác cây trồng cạn (như ngô,

sắn, mía, chè, …) là khí N2O từ đất trồng. Hơn 60% dân số thế giới sống ở nông

thôn và các sản phẩm nông nghiệp giúp duy trì an ninh lương thực. Tuy nhiên,

các hoạt động nông nghiệp cũng ảnh hưởng đến môi trường toàn cầu thông qua

các tác động đến khí quyển, môi trường đất, nước và các hệ sinh thái tự nhiên.

Liên quan đến sự ấm lên toàn cầu, nhiều nghiên cứu gần đây đã khẳng định rằng

nông nghiệp chính là một trong những nguồn phát thải KNK chính và là bể chứa

các bon.

Theo IPCC, 3 loại KNK được quan tâm nhất trong nông nghiệp là CO2

(45%), CH4 (44%) và N2O (11%); trong đó 57,5% phát thải từ canh tác lúa

nước; 21,8% phát thải từ đất; 17,2% phát thải từ chăn nuôi; 3,5% từ đốt phụ

phẩm nông nghiệp, đốt đồng cỏ… Trong trồng trọt, lượng phát thải KNK trung

bình từ canh tác lúa là 20 tấn CO2tđ/ha, từ mía là 28 tấn CO2tđ/ha, từđậu tương

là 17 tấn CO2tđ/ha, từ sắn là 12 tấn CO2tđ/ha, từ lạc là 10 tấn CO2tđ/ha, từ ngô là

7 tấn CO2tđ/ha… [dẫn bởi Nguyễn Văn Bộ và nnk, 2016]. Theo tính toán của

US-EPA (2006), đến năm 2020, lượng phát thải khí CH4 và N2O từ nông nghiệp

sẽ tăng từ 10-40% so với năm 1990, chủ yếu ở các quốc gia đang phát triển

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

(Hình 1.3).

Hình 1.1. Tỷ lệ % tăng/giảm phát thải CH4 và N2O từ hoạt động nông nghiệp

(năm 2020 so với 1990) [US-EPA, 2006]

Nông nghiệp không phải là nguồn phát thải CO2 chủ yếu, nhưng lại là

nguồn phát thải khí CH4 và khí N2O chính [Watson và nnk, 1995]. Ước tính

30% CH4 và 90% N2O trong khí quyển có nguồn gốc từ hoạt động sản xuất

nông nghiệp [Bouwman, 1990]. Theo một thống kê khác, nông nghiệp phát thải

84% tổng lượng phát thải N2O và 47% tổng phát thải CH4 [IPCC, 2007]. FAO

báo cáo rằng nông nghiệp chịu trách nhiệm một phần ba sự nóng lên toàn cầu và

sự thay đổi khí hậu. Theo ước tính của FAO, khoảng 25% CO2 trong khí quyển

được tạo ra từ các hoạt động nông nghiệp; hầu hết khí CH4 trong khí quyển là từ

các động vật nhai lại, cháy rừng, canh tác lúa nước và sự phân hủy các sản phẩm

phế thải; 70% khí N2O phát thải từ canh tác nông nghiệp truyền thống và sử

dụng phân bón cầu hàng năm và sẽ tăng lên cùng với việc sử dụng phân bón nitơ

ngày càng nhiều để tăng năng suất cây trồng, đáp ứng nhu cầu nuôi sống con

người. Theo số liệu của Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), hàng năm riêng sản

xuất lúa sử dụng gần 20% tổng lượng phân bón N toàn cầu do vậy phát thải

lượng N2O đáng kể vào khí quyển [Wassmann và Dobermann, 2006]. Smith và

nnk (2007) ước tính nông nghiệp thải ra khoảng 60% lượng N2O và khoảng 50%

lượng CH4 nhân tạo. Đất nông nghiệp được biết đến là một nguồn quan trọng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

của phát thải N2O, đóng góp 6,1% vào sự ấm lên toàn cầu do con người gây ra

[IPCC, 2007]. Theo Denman và nnk (2007), hoạt động con người (nông nghiệp,

công nghiệp, đốt nhiên liệu hóa thạch) đóng góp 38% tổng khí thải N2O), trong

đó đất nông nghiệp được coi là nguồn phát thải N2O chính vào khí quyển, đóng

góp 67% lượng khí thải do con người tạo ra. Căn cứ vào dự báo nhu cầu tiêu thụ

phân khoáng nitơ và diện tích đất canh tác, Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA) và

Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) ước tính lượng phát thải N2O từ

sản xuất nông nghiệp có thể tăng tới 90% trong giai đoạn từ 1996-2026 [IFA và

FAO, 2001].trong nông nghiệp [FAO, 2001]. Một nghiên cứu khác của Mosier

và nnk (1991) cho thấy khí N2O thải ra từ chăn nuôi và trồng trọt chiếm xấp xỉ

70% nguồn N2O nhân tạo toàn

Trong phương pháp kiểm kê KNK, IPCC chia N2O phát thải từ nông

nghiệp thành 2 dạng phát thải trực tiếp và gián tiếp. Phát thải N2O trực tiếp là

phát thải có nguồn gốc từ phân bón N vô cơ và phân hữu cơ, được dự báo là sẽ

tăng do nhu cầu sử dụng phân bón tăng lên. Phát thải N2O gián tiếp bao gồm 3

phần: từ quá trình tổng hợp N từ khí quyển, chất thải/phân của vật nuôi và con

người, và N bị mất do rửa trôi, xói mòn. Dạng N2O phát thải gián tiếp chiếm 1/3

tổng lượng N2O phát thải từ nông nghiệp, trong đó 75% đến từ các vùng đồng

- bị thất thoát do rửa trôi và NH4

+ bị nitrat hóa chuyển thành N2O

bằng, nơi NO3

và N2 (Zaman và nnk, 2012.).

Khoảng 45% khí thải CH4 có nguồn gốc từ các hoạt động nông nghiệp,

trong khi 90% khí thải N2O bắt nguồn từ quá trình nitrat hóa và phản nitrat trong

đất, một phần là do việc sử dụng phân bón vô cơ ngày càng tăng lên [Steven,

1998]. Theo báo cáo mới nhất của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), hoạt

động của con người (chăn nuôi, canh tác lúa, sử dụng nhiên liệu hóa thạch, đốt

phế phụ phẩm nông nghiệp, chôn lấp rác thải) tạo ra 60% tổng lượng CH4 phát

thải toàn cầu. Mê-tan phát thải từ hoạt động trồng lúa, phân hủy chất thải động

vật và đốt sinh khối đóng góp 8-10% tổng lượng CO2tđ và N2O từ trồng trọt (đốt

nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu sinh học và bón phân) đóng góp 3-5% tổng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

lượng CO2tđ. Thêm vào đó, khoảng 30% lượng khí CO2 trong khí quyển tăng

hàng năm là do sự mất cácbon trong đất liên quan đến phá rừng, làm đất canh

tác và các mục đích khác [WMO, 2016].

Hình 1.2. Mức thải N2O từ hoạt động sản xuất nông nghiệp (1000-2000)[31]

Giám sát sự phát thải KNK từ hoạt động của nông nghiệp là một chiến

lược quan trọng giúp các nhà hoạch định chính sách kiểm soát và đáp ứng các

nghĩa vụ quốc tế trong cắt giảm phát thải KNK trên quy mô toàn cầu

1.1.2. Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp tại Việt Nam

Trong giai đoạn từ 1994 đến 2013, tổng lượng phát thải KNK ở Việt Nam

(bao gồm cả lĩnh vực sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp -

LULUCF) tăng hơn hai lần, từ 103,8 triệu tấn CO2tđ lên 259,0 triệu tấn CO2tđ.

Phát thải trong lĩnh vực năng lượng tăng nhanh nhất (gấp gần sáu lần từ 25,6

triệu tấn CO2tđ lên 151,4 triệu tấn CO2tđ) do nhu cầu năng lượng tăng nhanh

chóng. Xu thế phát thải/hấp thụ KNK qua các kỳ kiểm kê được thể hiện tại Hình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

1.5 [MONRE, 2017].

Hình 1.3. Xu thế phát thải/hấp thụ KNK trong các kỳ kiểm kê [MONRE, 2017]

Theo kết quả kiểm kê KNK năm 1994, lượng KNK phát thải trong lĩnh

vực nông nghiệp là 52,45 triệu tấn CO2tđ, chiếm 50,50% tổng lượng KNK phát

thải của cả nước; trong lĩnh vực lâm nghiệp & thay đổi sử dụng đất là 19,38

triệu tấn CO2tđ, chiếm 18,70% tổng lượng KNK phát thải của cả nước. Đến năm

2005, lượng KNK phát thải trong lĩnh vực nông nghiệp là 80,58 triệu tấn CO2tđ,

chiếm 49,37% tổng lượng KNK phát thải của cả nước (trong đó, phát thải từ

trồng lúa chiếm 44,49%; từ đất nông nghiệp 32,22%; từ lên men tiêu hóa của

động vật nhai lại là 11,54%, còn lại là từ quản lý phân bón, đốt phụ phẩm nông

nghiệp và đốt đồng cỏ); trong lĩnh vực lâm nghiệp, thay đổi sử dụng đất hấp thụ

36,67 triệu tấn CO2tđ.

Năm 2010, tổng lượng phát thải khí nhà kính ở Việt Nam là 246,8 triệu

tấn CO2tđ (bao gồm cả sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp -

LULUCF) hoặc 266 triệu tấn CO2tđ (không bao gồm LULUCF), trong đó phát

thải KNK từ ngành nông nghiệp chiếm 36,7% tổng lượng phát thải KNK quốc

gia, là nguồn phát thải KNK lớn thứ 2 ở Việt Nam (87,7 triệu tấn CO2tđ), tiếp

sau là ngành năng lượng với 57,2% (141,2 triệu tấn CO2tđ).

Đến năm 2013, lượng KNK phát thải trong lĩnh vực nông nghiệp là 89,7

triệu tấn CO2tđ, tương đương 34,6% tổng lượng KNK phát thải quốc gia; Lĩnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

vực LULUCF đã chuyển từ phát thải sang hấp thụ KNK vào năm 2010 và tiếp

tục tăng hấp thụ lên 34,2 triệu tấn CO2tđ vào năm 2013 do thực hiện tốt các hoạt

động trồng rừng và bảo vệ rừng trong thời gian gần đây [MONRE, 2017].

Phát thải KNK từ ngành nông nghiệp chủ yếu từ trồng lúa, đất nông

nghiệp và lên men tiêu hóa trong chăn nuôi. Theo tính toán của Bộ Tài Nguyên

và Môi trường, từ năm 2010, hoạt động chăn nuôi và đất nông nghiệp sẽ có

lượng KNK phát thải và tỷ lệ đóng góp tăng lên trong tổng lượng phát thải KNK

của ngành nông nghiệp. Canh tác lúa dự kiến sẽ giảm lượng KNK phát thải từ

50,5% năm 2010 (44,6 triệu tấn CO2tđ) xuống còn 39,1% năm 2020 (39,4 triệu

tấn CO2tđ - mặc dù diện tích đất lúa vẫn tăng chậm từ 2010 đến nay) và 36,5%

vào năm 2030 (39,9 triệu tấn CO2tđ). Việc đốt cháy phế phụ phẩm nông nghiệp

có thể sẽ gia tăng lượng KNK phát thải nhưng tỷ lệ đóng góp vào tổng lượng

phát thải không lớn, dao động từ 2,1-2,4% (Bảng 1.3).

Bảng 1.1. Dự tính phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp (1000 tấn CO2tđ)

Nguồn

2010

2020 (dự tính)

2030 (dự tính)

Chăn nuôi gia súc

18.030

24.948

24,8

29.322

20,4

26,8

Canh tác lúa

44.614

50,5

39.360

39,1

39.949

36,5

Đất nông nghiệp

23.812

27,0

33.947

33,6

37.397

34,3

Đốt nương

-

-

-

-

-

-

Đốt phụ phẩm nông

1.899

2,5

2.673

2,4

nghiệp ngoài đồng

2,1

2.504

Tổng

88.355

100

100.758

100

109.342

100

[Nguồn: MONRE, Báo cáo Việt Nam 2 năm 1 lần cho UNFCCC (BUR1), 2014]

Tổng lượng KNK phát thải trong năm 2010 từ nông nghiệp là 88,35 triệu

tấn CO2tđ, trong đó canh tác trồng lúa đóng góp 44,6 triệu tấn CO2tđ (chiếm

50,49%); còn lại 10,72% tổng lượng KNK phát thải từ quá trình lên men của

động vật nhai lại trong chăn nuôi: 9,69% từ phân chuồng, 26,95% từ đất nông

nghiệp và 2,15% từ phế phụ phẩm nông nghiệp. Tổng lượng phát thải KNK từ

lĩnh vực nông nghiệptrong năm 2013 là 96,47 triệu tấn CO2tđ. Nguồn phát thải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

lớn nhất vẫn là phát thải CH4 từ canh tác lúa là 44,7 triệu tấn CO2tđ (chiếm

50,3%). Nguồn phát thải lớn thứ hai là phát thải N2O từ đất canh tác nông

nghiệp khác với 24,04 triệu tấn CO2tđ [MONRE, 2017].

Các nguồn phát thải

Tổng

CH4

N2O

(1000 tấn CO2tđ)

Tiêu hóa thức ăn

10.328

-

10.328

Quản lý chất thải chăn nuôi

2.087

5.816

7.904

-

44.741

Canh tác lúa

44.741

24.045

24.045

Đất canh tác nông nghiệp

-

0,1

1,1

Đốt đồng cỏ (savana)

1,0

415

2.387

Đốt phụ phẩm nông nghiệp

1.972

ngoài đồng

Tổng

59.131

30.276

89.407

[Nguồn: MONRE, 2017]

Bảng 1.2 .Phát thải KNK năm 2013 trong lĩnh vực nông nghiệp

1.1.3. Kiểm kê phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp

Từ năm 1996, uỷ ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cũng

công bố bộ tài liệu về hệ số phát thải trên trang điện tử của IPCC. Tại Mỹ, việc

xây dựng bộ hệ số phát thải đã được tiến hành và áp dụng rộng rãi từ rất sớm với

bộ tài liệu AP-42: “Tổng hợp về hệ số phát thải ô nhiễm không khí”. Bộ tài liệu

được xuất bản từ năm 1972 này là một tài liệu chính thống về thông tin hệ số

phát thải, bao gồm hệ số phát thải và thông tin các quá trình của hơn 200 nguồn

ô nhiễm không khí. Sau đó Cục bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) xuất bản thêm

phụ trương và cập nhật thêm thông tin trong tập 1, nguồn điểm tĩnh và nguồn

mặt vào lần xuất bản lần thứ 5 (1995). Ở Châu Âu, cũng đã đưa ra bộ tài liệu về

hệ số phát thải Hướng dẫn kiểm kê phát thải ô nhiễm không khí (phiên bản mới

nhất năm 2009) của Cục bảo vệ môi trường Châu Âu (EEA) cung cấp và hướng

dẫn tính toán tải lượng phát thải từ cả các nguồn tự nhiên và nhân tạo.

Hiện nay việc thực hiện kiểm kê KNK của các quốc gia thường theo các

hướng dẫn của IPCC [IPCC 2000, 2006].

Ở Châu Á, việc kiểm kê KNK cũng đã được triển khai, tuy nhiên vẫn dựa

vào chủ yếu hướng dẫn của IPCC, chưa có hệ số phát thải của riêng của quốc gia

mình. Lượng phát thải phụ thuộc vào từng giống lúa, thời tiết và quản lí cây Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

trồng như quản lý phân bón và lượng nước tưới, do đó hệ số phát thải cho mỗi

quốc gia sẽ khác nhau.Vì vậy cần thiết đã xây dựng hệ số phát thải cho mỗi quốc

gia nhằm tăng sự chính xác cho công tác kiểm kê khí nhà kính trong canh tác

lúa. Viện Nghiên cứu Nông nghiệp của Ấn Độ (2013) cũng đã xuất bản hướng

dẫn về phương pháp tính toán Khí Nhà Kính cho lĩnh vực nông nghiệp (bao gồm

trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản).

Đầu những năm 1960, tác giả Koyama tiến hành nghiên cứu sự hình thành

và phát thải CH4 trong đất lúa ở Nhật Bản quy mô thí nghiệm. Từ số liệu quan

trắc tại Nhật Bản, Koyama đã ước tính lượng CH4 từ canh tác lúa toàn cầu phát

thải vào trong khí quyển khoảng 190 triệu tấn CH4/năm. Đến giữa thập kỉ 1970,

Ehhalt và Schmidt (1978) ước tính lượng CH4 sản sinh từ đất trồng lúa khoảng

280 triệu tấn/năm, tương đương 50% tổng lượng CH4 toàn cầu được phát thải

vào khí quyển cùng thời điểm. Dựa trên số liệu quan trắc từ các cánh đồng trồng

lúa tại California (Mỹ) năm 1980, Cicerone và Shetter (1981) ước tính lượng

phát thải CH4 từ canh tác lúa trên thế giới khoảng 59 triệu tấn/năm. Năm 1984,từ

số liệu trong thí nghiệm ở Tây Ban Nha, Seiler đã tính toán và đưa ra giá trị phát

thải CH4 từ trồng lúa dao động 35 - 59 triệu tấn/năm. Dựa trên các số liệu thí

nghiệm tại Italia, Schutz (1989) ước tính lượng CH4 phát thải từ diện tích đất lúa

trên toàn thế giới khoảng 100 ± 50 triệu tấn/năm. Theo số liệu của IPCC tổng

lượng khí CH4 phát thải từ hoạt động canh tác lúa toàn cầu dao động từ 20-100

triệu tấn CH4/năm (trung bình 60 triệu tấn CH4/năm) tương đương 15% đến 20%

tổng lượng CH4 do con người tạo ra, dù diện tích đất trồng lúa này chỉ chiếm

0,3% diện tích bề mặt trái đất [IPCC, 1996].

Theo báo cáo kiểm kê KNK gửi lên UNFCCC một số nước đã sử dụng hệ

số phát thải cho quốc gia theo phương pháp bậc 2, tuy nhiên các nước này không

ghi cụ thể hệ số phát thải áp dụng là bao nhiêu, chỉ đưa ra tổng lượng phát thải

cho từng lĩnh vực cho quốc gia của mình.

Thông qua nghiên cứu tài liệu, một số quốc gia đã đưa ra hệ số phát thải

CH4 trong canh tác lúa cho quốc gia của mình như sau:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

- Hệ số phát thải của Ấn Độ

Bảng 1.3. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Ấn Độ

Loại hình canh tác

Hệ số phát thải CH4

Tưới

Ngập thường xuyên

162

Tưới 1 lần

66

Tưới nhiều lần

18

Không tưới

Hạn

66

Ngập

190

Lụt

190

Nguồn: Báo cáo kiểm kê phát thải KNK của Ấn Độ năm 2007

 Hệ số phát thải của Ấn Độ

Bảng 1.4. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Ấn Độ

Loại hình canh tác

Hệ số phát thải CH4

Tưới

Ngập thường xuyên

162

Tưới 1 lần

66

Tưới nhiều lần

18

Không tưới

Hạn

66

Ngập

190

Lụt

190

Nguồn: Báo cáo kiểm kê phát thải KNK của Ấn Độ năm 2007

 Hệ số phát thải của Philippines

Bảng 1.5. Hệ số phát thải được sử dụng để tính toán phát thải KNK trong

canh tác lúa tại Phillipines

Loại hình canh tác

Hệ số phát thải CH4

Tưới+ vùi phế phụ phẩm sau thu hoạch

2,08 kgCH4/ngày/ha

Không tưới+ vùi phế phụ phẩm sau thu hoạch

0,51 kgCH4/ngày/ha

Tưới và không vùi phế phụ phẩm

1,3 kgCH4/ngày/ha

Không tưới+ không vùi phế phụ phẩm

0,35 kgCH4/ngày/ha

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Hệ số điều chỉnh

Chế độ nước

Mùa

Hệ số

Khô

1,46 (0,64-2,27)

Mưa

2,95 (0,39 -5,16)

Nguồn: Corton và cs. 2000; Wassmann và cs. 2000

 Hệ số phát thải CH4 trong canh tác lúa của Ý

Chế độ canh tác lúa

Tưới 1 lần

Tưới nhiều lần

0,2

0,28

Hệ số phát thải ngày (gCH4/m2/ngày)

24,72

33,54

Hệ số phát thải ngày (gCH4/m2/vụ)

Nguồn: Kiểm kê khí nhà kính của Ý năm 2014

Mphethe Tongwane và cs (2016) đã dựa vào phần mềm ALU (version

4.5.2) để tính toán lượng phát thải khí nhà kính từ sản xuất nông nghiệp. Kết quả

cho thấy lượng phát thải khí nhà kính trên mỗi khu vực trồng khác nhau tùy

thuộc vào loại cây trồng và phân bón sử dụng, ngành trồng trọt tại Nam Phi có

tổng lượng 5,2 triệu tấn CO2-eq trong năm 2012, trong đó sản xuất rau quả có tỷ

lệ phát thải GHG tổng thể cao nhất là 1,52 t CO2-eq/ha, tiếp theo là đậu và hạt

có dầu (0,83 t CO2-eq/ha), các loại cây trồng khác (0,60 t CO2-eq/ha) và ngũ cốc

có tỷ lệ thấp nhất (0,51 t CO2-eq/ha). Ngoại trừ các cây họ đậu và hạt có dầu cố

định N, tất cả các loại cây trồng có tỷ lệ phát thải cao nhất do sử dụng phân bón

tổng hợp trong quá trình trồng.

Theo nghiên cứu của Maraseni TN và cộng sự (2010) cho 23 loại rau

chính được trồng tại Úc, 65% lượng khí nhà kính phát thải từ tiêu thụ năng

lượng cho hoạt động tưới tiêu và hoạt động sau thu hoạch tại ruộng, 17% phát

thải từ đất do sử dụng phân bón N. Bốn loại rau có diện tích canh tác lớn là

khoai tây, rau diếp, cà chua và bông cải xanh phát thải lần lượt 29,1%, 7,9%,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

5,9% và 7,2% tổng lượng phát thải từ hoạt động trồng rau.

Theo nghiên cứu của Hanna Cordes và cs (2016), lượng khí nhà kính phát

thải từ cây Việt Quất ở Chi Lê- đứng thứ 2 về sản xuất và xuất khẩu Việt Quất

trên thế giới là 0,27 đến 0,69 kg CO2-e/kg việt quất dựa vào phương pháp ISO

14040 và hướng dẫn PAS 2050. Lượng phát thải KNK từ cây việt quất có thể

giảm nếu tối ưu hóa được lượng phân bón, sử dụng các loại cây che phủ trên các

vườn Việt quất.

Trồng hạnh nhân ở California- nơi cung cấp 80% lượng hạnh nhân tiêu

thụ ra thị trường thế giới cũng phát thải lượng khí nhà kính khá lớn khoảng

1,5kg CO2eq/1kg hạnh nhân theo nghiên cứu của Alissa Kendall và cộng sự

(2015). Nghiên cứu áp dụng phương pháp đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA)

để tính toán lượng phát thải từ vườn trồng hạnh nhân. Nguyên nhân phát thải

chủ yếu từ viện bón phân và do tiêu thụ năng lượng qua quá trình tưới nước.

Joan.J.Maina và cộng sự (2015) đã ước tính được lượng khí nhà kính phát

thải từ sản phẩm cà phê tại Kenya sử dụng phần mềm tính toán phát thải đồng

ruộng CFT (Cool Farm Tool). Kết quả nghiên cứu chỉ ra, mức phát thải trung

bình cho 1 kg cà phê là 0,05 kg CO2-eq/1kg cà phê, 0,24 kg CO2-eq/1kg cà phê

và 0,54 kg CO2-eq/1kg cà phê lần lượt cho hộ có mức sản xuất cao (năng suất

>5kg/cây), mức sản xuất trung bình (năng suất từ 3-4,9kg) và mức sản xuất thấp

(năng suất <3kg/cây).

Tanomlap Rachawat và cộng sự (2015) cũng đã sử dụng công cụ đánh giá

chu kỳ sống của sản phẩm LCA (Life Cycle Assessment of the product) được

cung cấp từ tổ chức quản lý khí nhà kính Thái Lan và các yếu tố phát thải được

đưa ra từ sự kiểm kê chu kỳ cấp quốc gia và cơ sở dữ liệu của IPCC để tính toán

phát thải GHG từ việc trồng cà phê Robusta. Kết quả cho thấy phát thải GHG

lớn nhất là từ phân bón chiếm 96%, tiếp theo là chất diệt cỏ chiếm 1 chiếm 1%.

Điểm nóng của việc phát thải khí nhà kính chính là việc sử dụng phân bón hóa

học. %, phân hữu cơ chiếm 2% và nhiên liệu hóa thạch đã tiêu thụ trong máy

nông nghiệp

Theo nghiên cứu của B.L.Ma và cộng sự (2012) đã ước tính lượng phát

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

thải Khí nhà kính cho ngô. Bón phân N làm tăng tổng lượng phát thải và dấu

chân sinh thái trên hệ thống trồng màu. Trồng ngô độc canh có lượng phát thải

cao hơn hệ thống luân canh ngô với đậu tương. Với lượng phân bón 100 kg

N/ha, hệ luân canh ngô với cây họ đậu làm giảm 5% lượng phát thải KNK. Với

lượng bón 100 kg N/ha, hệ luân canh ngô với cây họ đậu có thể giảm 42% lượng

KNK so với hệ thống trồng ngô độc canh với lượng phân bón 200 kgN/ha.

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hệ luân canh ngô với mức bón 100 kgN/ha có thể

giữ nguyên năng suất, đồng thời giảm phát thải KNK so với hệ thống độc canh

ngô với mức bón 200kgN/ha.

Theo Neville et al. (2010) thì lượng KNK N2O phát thải ra từ ruộng ngô có

tương quan không tuyến tính với lượng phân bón bón vào ruộng và tác giã đã

đưa ra phương trình đẻ tính toán lượng phát thải theo lượng phân bón đầu vào

như sau:

N2O (kg N2O-N/ha/năm) = 1,47 * EXP (0,0082 * N fert) kg N/ha/năm

Trong khi đó Linquist et al. (2011) thì đã làm thí nghiệm đồng ruộng và

đo lượng N2O phát thải qua hơn 60 điểm thí nghiệm đã tính toán được mức N

phát thải từ đất trồng ngô là khoảng 1,06% lượng đạm bón/ha/năm. Harmanjit,

et al. (2016) đã tiến hành đo phát thải N2O trên ruộng ngô và lúa mì với 2 công

thức là đối chứng và bón phân đạm ở Punjab, Ấn Độ bằng phương pháp hộp kín

và phân tích bằng phương pháp sắc kí khí. Tác giả đã tính toán được lượng phát

thải N2O trên ngô không bón phân là từ 11.1 đến 61.2 N2O-N g /ha/ngày, và trên

ruộng ngô có bón phân là từ 10.3 đến 129.2 N2O-N g/ha/ngày.

Trong điều kiện Việt Nam, việc kiểm kê phát thải KNK chủ yếu được tính

theo Tier 1 hoặc 2 với các hệ số phát thải mặc định áp dụng chung cho toàn

quốc, không thể hiện được sự khác nhau về địa hình, thời tiết, thổ nhưỡng, cây

trồng, mức độ thâm canh… Việt Nam hiện chưa thể đầu tư các hệ thống quan

trắc phát thải rộng khắp, lặp lại định kỳ ngoài hiện trường. Do vậy, phương pháp

tiếp cận mô hình hóa đang được xem xét áp dụng để nhằm mô phỏng động thái

và tính toán mức phát thải KNK ở mức cơ sở và mức dự báo.

Đối với hoạt động giảm phát thải KNK ngành nông nghiệp, Bộ Nông

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

nghiệp và PTNT đã duyệt đề án giảm phát thải KNK trong nông nghiệp, nông

thôn đến 2020 (Quyết định số 3119/QĐ-BNN-KHCN ngày 16/12/2011, Bộ

Nông nghiệp và PTNT, 2011a). Mục tiêu của đề án giảm phát thải KNK bao

gồm: (i) Thúc đẩy phát triển sản xuất nông nghiệp xanh theo hướng an toàn, ít

phát thải, phát triển bền vững, đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, góp phần

giảm nghèo và ứng phó có hiệu quả với BĐKH; và (ii) Đến năm 2020, giảm

phát thải 20% lượng KNK trong nông nghiệp, nông thôn (tương đương với

18,87 triệu tấn CO2e); đồng thời đảm bảo mục tiêu tăng trưởng ngành và giảm tỷ

lệ đói nghèo theo chiến lược phát triển ngành. Nhiệm vụ giảm phát thải KNK

theo đề án của Bộ Nông nghiệp và PTNT cho 6 lĩnh vực của ngành gồm trồng

trọt, chăn nuôi, lâm nghiệp, thủy sản, thủy lợi và nông thôn

Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và số liệu tính toán chính

xác về lượng phát thải N2O từ trồng trọt ở Việt Nam. Tuy nhiên, với trên 10

triệu tấn phân bón các loại được sử dụng hàng năm (trên 20% sử dụng cho trồng

lúa), trong đó có 2,2 triệu tấn phân urea (chưa kể lượng lớn phân đạm chứa trong

phân DAP và tổng hợp NPK các loại), hiệu suất sử dụng phân bón chỉ từ 45-

50% thì một phần không nhỏ nitơ bị thất thoát dưới dạng NH3 và các ôxyt nitơ

(NO, N2O). Không kể thất thoát xói mòn, rửa trôi thì riêng lượng phân N bị mất

do bốc hơi cũng chiếm đến 15-20% số lượng phân N còn lại, tương đương với

hơn 500.000 tấn phân urê/năm. Đây là số lượng thất thoát khá lớn, trong đó

phần đóng góp vào phát thải khí nhà kính là rất đáng kể [Nguyễn Văn Bộ và

nnk, 2016].

Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu chuyên sâu và số liệu tính toán chính

xác về lượng phát thải N2O từ trồng trọt ở Việt Nam. Tuy nhiên, với trên 10

triệu tấn phân bón các loại được sử dụng hàng năm (trên 20% sử dụng cho trồng

lúa), trong đó có 2,2 triệu tấn phân urea (chưa kể lượng lớn phân đạm chứa trong

phân DAP và tổng hợp NPK các loại), hiệu suất sử dụng phân bón chỉ từ 45-

50% thì một phần không nhỏ nitơ bị thất thoát dưới dạng NH3 và các ôxyt nitơ

(NO, N2O). Không kể thất thoát xói mòn, rửa trôi thì riêng lượng phân N bị mất

do bốc hơi cũng chiếm đến 15-20% số lượng phân N còn lại, tương đương với

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

hơn 500.000 tấn phân urê/năm. Đây là số lượng thất thoát khá lớn, trong đó

phần đóng góp vào phát thải khí nhà kính là rất đáng kể [Nguyễn Văn Bộ và

nnk, 2016].

Hiện nay việc áp dụng biện pháp canh tác lúa tiên tiến để sử dụng nước,

phân bón hiệu quả, tiết kiệm và giảm phát thải khí nhà kính đang là giải pháp

mang tính chiến lược trước mắt và lâu dài. Kỹ thuật tưới nước ướt khô xen kẽ

(hay còn gọi là ngập khô xen kẽ, nông lộ phơi - AWD) là kỹ thuật quản lý nước

tiết kiệm trong trồng lúa. Kỹ thuật này sử dụng chu trình rút nước và tưới nước

xen kẽ nhau, giữ mực nước trong ruộng ở mức độ tốt nhất cho sự sinh trưởng

của cây lúa trong suốt một vụ. Kỹ thuật này đang được Cục Bảo vệ thực vật,

Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) và các chuyên gia trồng trọt khuyến cáo

nhiều nhất bởi vì giúp tiết kiệm 30-35% lượng nước sử dụng, giảm phát thải khí

nhà kính 46-69% và tăng năng suất bình quân 9–15% [Mai Văn Trịnh và nnk,

2015]. Tuy nhiên đến nay Việt Nam mới chỉ áp dụng biện pháp tưới ướt khô xen

kẽ trên 3,22% tổng diện tích gieo trồng lúa toàn quốc (7.753.200 ha) và diện tích

áp dụng nhỏ lẻ nằm rải rác chủ yếu ở các tỉnh miền Bắc và miền Trung [Mai

Văn Trịnh và nnk, 2015].

Theo kết quả của Huỳnh Quang Tín và nnk (2015) về áp dụng tưới ướt

khô xen kẽ cho lúa tại Tiền Giang, nếu áp dụng triệt để đúng quy trình tưới

“ngập khô xen kẽ” kết hợp chăm sóc lúa đúng quy trình 1 Phải-5 Giảm (1P-5G),

sẽ giúp giảm 5,9 tấn CO2tđ/ha/vụ, tiết kiệm 50% lượng nước tưới và tăng năng

suất lúa 15-25%.

Kết quả nghiên cứu của Trần Đăng Hòa vào nnk (2015) tại huyện Duy Xuyên,

tỉnh Quảng Nam cho thấy: tưới ướt khô xen kẽ và tưới vừa đủ ẩm không ảnh

hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa, nhưng giảm phát thải KNK

so với biện pháp tưới ngập thường xuyên. Lượng phát thải CH4 ở chế độ tưới

ướt khô xen kẽ giảm 19 - 34%; chế độ tưới nước vừa đủ ẩm giảm 15- 19% so

với tưới ngập thường xuyên. Tưới nước vừa đủ ẩm tiết kiệm 31 - 35%, tưới ướt

khô xen kẽ tiết kiệm được 26-32% lượng nước tưới so với tưới ngập thường

xuyên. Tuy nhiên, áp dụng chế độ tưới ướt khô xen kẽ và tưới đủ ẩm sẽ tăng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

phát thải N2O so với tưới ngập thường xuyên từ 25-45%.

Nghiên cứu của Tô Lan Phương và nnk (2012) thực hiện tại đồng bằng

sông Cửu Long cho thấy: kết hợp bón phân hữu cơ vi sinh BioGro và áp dụng

tưới ướt khô xen kẽ giúp giảm 50% lượng phân N, giảm được 3 lần bơm tưới,

tiết kiệm 22% lượng nước tưới ở vụ hè thu, đồng thời làm tăng năng suất 170

kg/ha. Áp dụng tưới tiết kiệm nước ngập khô xen kẽ làm giảm lượng khí CH4

sinh ra nhưng làm tăng phát thải khí N2O ở giai đoạn lúa đẻ nhánh.

Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu về phát thải KNK trong lĩnh vực trồng

trọt đã được triển khai nhằm đưa ra các giải pháp giảm thiểu biến đổi khí hậu

cho ngành nông nghiệp. Viện Môi trường Nông nghiệp là đơn vị đầu mối trong

nghiên cứu phát thải KNK. Viện đã biên soạn và xuất bản sổ tay hướng dẫn

phương pháp đo khí nhà kính canh tác lúa nước (bao gồm cách thiết kế thí

nghiệm, thiết kế dụng cụ đo, phương pháp phân tích,tính toán kết quả và xử lý

số liệu) (Tháng 11/2016).Trong những năm qua, Viện Môi trường Nông nghiệp

đã chủ trì thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến biến đổi khí hậu, phát thải

KNK; định lượng tiềm năng giảm thiểu trong lĩnh vực nông nghiệp (bao gồm cả

giảm phát thải khí nhà kính và cố định các bon) ở Việt Nam và xác định các

vùng tiềm năng về giảm thiểu cao trong nông nghiệp và xóa đói giảm nghèo

nhằm tăng hiệu quả kinh tế và giảm phát thải khí nhà kính.

Hệ số phát thải

Từ trước đến nay, việc tính toán kiểm kê KNK tiểu khu của Việt Nam vẫn

dựa trên cơ sở là các hệ số phát thải (HSPT) mặc định do IPCC đưa ra, mà

không có các HSPT riêng theo đặc tính của từng lĩnh vực của ngành, quốc gia,

do vậy độ tin cậy của kết quả tính toán không cao. Mặt khác, việc sử dụng các

HSPT mặc định của IPCC sẽ rất khó đáp ứng yêu cầu về “Báo cáo được, Đo đạc

được và Xác minh được- viết tắt là MRV” khi thực hiện dự án giảm nhẹ KNK.

IPCC luôn khuyến cáo các nước xây dựng các HSPT của quốc gia mình, nhất là

đối với các quốc gia có nền kinh tế chuyển đổi và khu vực trồng trọt, chăn nuôi,

thủy sản được đánh giá là nguồn phát thải chính như Việt Nam. Hơn nữa, thực

thi chương trình giảm nhẹ KNK tự nguyện đối với các lĩnh vực trong ngành

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

nông nghiệp có yêu cầu tài trợ của quốc tế cũng phải xây dựng hệ thống kiểm kê

KNK chính xác trên cơ sở các HSPT theo điều kiện và hoàn cảnh của quốc gia.

Phối hợp trong thực hiện các báo cáo kiểm kê KNK cũng chưa thuyết phục về

định lượng do hạn chế cơ sở dữ liệu cũng như quy mô sản xuất quá nhỏ và đa

dạng, gây khó khăn cho quan trắc và tính toán.

Hệ số phát thải là giá trị liên hệ giữa thải lượng của chất ô nhiễm vào khí

quyển với hoạt động phát thải các chất đó. Hệ số phát thải thường ở dạng khối

lượng chất ô nhiễm trên một đơn vị khối lượng, một đơn vị thể tích hoặc một

đơn vị thời gian thải ra chất ô nhiễm đó. Sử dụng hệ số phát thải rất thuận lợi để

ước tính phát thải từ nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau.

Bảng 1.6. Hệ số phát thải của lúa đã áp dụng trong kiểm kê KNK tại Việt Nam

Cơ chê ngập thường

Hệ số phát thải lúa ngập

Nguồn số liệu

xuyên

thường xuyên (g/m2)

Miền Bắc

37,50

Trung

tâm Nghiên cứu

Biến đổi khí hậu và phát

Miền Trung

33,59

triển bền vững

Miền Nam

21,72

Nguồn: Bộ TNMT, Báo cáo kiểm kê KNK 2014, 2018

Hiện đối với cây ngô và các cây trông khác tại Việt Nam vẫn chưa có

nghiên cứu nào đã đo đạc trực tiếp tính toán phát thải khí nhà kính. Các số liệu

hiện mới chỉ dừng lại từ các hệ số mạc định của IPCC. Vì vậy việc xây dựng và

tính toán hệ số phát thải từ canh tác của cây trồng cạn là rất cần thiết trong kiểm

kê KNK trong canh tác nông nghiệp nước ta.

Nhu cầu xây dựng hệ số phát thải đặc trưng cho các khí nhà kính (CH4 và

N2O) để phục vụ công tác kiểm kê KNK trong canh tác lúa nước nói riêng và

của ngành nông nghiệp nói chung.

Theo báo cáo cập nhật 2 năm 1 lần về biến đổi khí hậu (BUR1) nhận định:

1. Hệ thống kiểm kê quốc gia KNK chưa chính thức hình thành. Cơ sở

pháp lý về trách nhiệm của các Bộ, ngành và các bên liên quan trong hoạt động

KNK còn chưa đầy đủ;

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

2. Việc thực hiện kiểm kê KNK chưa đồng bộ và còn thiếu tính kế thừa;

3. Hầu hết các hệ số phát thải được sử dụng cho kiểm kê là các hệ số mặc

định của IPCC;

4. Hoạt động QA/QC còn nhiều hạn chế, chưa có quy trình, hướng dẫn cụ

thể ở trong nước;

5. Số liệu hoạt động cho kiểm kê KNK còn chưa đầy đủ. Chưa có hệ

thống cơ sở dữ liệu đặc thù để có thể thực hiện thường xuyên kiểm kê KNK;

6. Thiếu nguồn tài chính trong nước và chuyên gia về kiểm kê KNK;

7. Phần lớn kiểm kê quốc gia KNK được thực hiện chủ yếu thông qua các

chương trình, dự án do quốc tế tài trợ; sự tham gia và trách nhiệm của các Bộ,

ngành, các bên liên quan còn hạn chế.

Trong các khó khăn và trở ngại này thì điểm 3 và điểm 5 là đáng lưu ý,

việc tính toán kiểm kê KNK tiểu khu của Việt Nam vẫn dựa trên cơ sở là các hệ

số phát thải (HSPT) mặc định do IPCC đưa ra, mà không có các HSPT riêng

theo đặc tính của từng lĩnh vực của ngành, quốc gia, do vậy độ tin cậy của kết

quả tính toán không cao. Mặt khác, việc sử dụng các HSPT mặc định của IPCC

sẽ rất khó đáp ứng yêu cầu về “Báo cáo được, Đo đạc được và Xác minh được-

viết tắt là MRV” khi thực hiện dự án giảm nhẹ KNK. Do đó nhu cầu xây dựng

hệ số phát thải đặc trưng cho các khí nhà kính (CH4 và N2O) để phục vụ công

tác kiểm kê KNK trong canh tác lúa nước nói riêng và của ngành nông nghiệp

nói chung là rất cần thiết vì sử dụng hệ số phát thải rất thuận lợi để ước tính phát

thải từ nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau.

1.2. Tổng quan về sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp

a. Nhu cầu phân bón:

Nhu cầu phân bón ở Việt Nam hiện nay vào khoảng trên 10 triệu tấn các

loại. Trong đó, Urea khoảng 2 triệu tấn, DAP khoảng 900. 000 tấn, SA 850.000

tấn, Kali 950.000 tấn, phân Lân trên 1,8 triệu tấn, phân NPK khoảng 3,8 triệu

tấn, ngoài ra còn có nhu cầu khoảng 400 – 500.000 tấn phân bón các loại là vi

sinh, phân bón lá.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

b. Tình hình sản xuất trong nước:

- Phân Urea, hiện tại năng lực trong nước đến thời điểm hiện tại là 2,340

triệu tấn/năm, bao gồm Đạm Phú Mỹ 800.000 tấn, Đạm Cà Mau 800.000 tấn,

Đạm Hà Bắc 180.000 tấn, Đạm Ninh Bình 560.000 tấn. Dự kiến cuối năm 2014,

Đạm Hà Bắc nâng công suất từ 180.000 tấn lên 500.000 tấn/năm, cả nước sẽ có

2,660 triệu tấn/năm. Như vậy, về Urea đến nay, sản xuất trong nước không những

phục vụ đủ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp mà còn có lượng để xuất khẩu.

- Phân DAP, hiện sản xuất trong nước tại nhà máy DAP Đình Vũ

330.000 tấn/năm, đến hết 2015 có thêm nhà máy DAP Lào Cai công suất

330.000 tấn/năm và theo kế hoạch của Thủ tướng từ nay đến hết năm 2015 sẽ có

thêm một nhà máy DAP nữa hoặc nâng công suất hiện có của DAP Đình Vũ lên

thêm 330.000 tấn/năm. Như vậy sau 2015 sản xuất trong nước có thể đạt tới gần

1 triệu tấn DAP/năm, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu trong nước. Hiện tại từ nay đến

hết năm 2014, chúng ta vẫn phải nhập khẩu DAP thêm từ 500.000 – 600.000

tấn/năm.

- Phân Lân: Hiện tại Supe Lân sản xuất trong nước có công suất 1,2 triệu

tấn/năm, bao gồm nhà máy Lâm Thao công suất 800.000 tấn/năm, Lào Cai

200.000 tấn/năm và Long Thành 200.000 tấn/năm.

- Sản xuất Lân nung chảy hiện tại vào khoảng 600.000 tấn/năm bao gồm

nhà máy Văn Điển và nhà máy Ninh Bình. Dự kiến tương lai sẽ có thêm khoảng

500.000 tấn/năm của 3 nhà máy mới (Lào Cai, Thanh Hóa,…)

- Như vậy sản xuất phân Lân trong nước cũng đáp ứng được về cơ bản

cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong nước.

- Phân NPK: Hiện cả nước có tới cả trăm đơn vị sản xuất phân bón tổng

hợp NPK các loại. Về thiết bị và công nghệ sản xuất cũng có nhiều dạng khác

nhau, từ công nghệ cuốc xẻng đảo trộn theo phương thức thủ công bình thường

đến các nhà máy có thiết bị và công nghệ tiên tiến. Về quy mô sản xuất tại các

đơn vị cũng khác nhau từ vài trăm tấn/năm tới vài trăm ngàn tấn/năm và tổng

công suất vào khoảng trtên 3,7 triệu tấn/năm. Nói chung là sản xuất NPK ở Việt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Nam vô cùng phong phú cả về thiết bị, công nghệ đến công suất nhà máy. Chính

điều này đã dẫn tới sản phẩm NPK ở Việt Nam rất nhiều loại khác nhau cả về

chất lượng, số lượng đến hình thức bao gói.

- Phân Kali: Hiện trong nước chưa sản xuất được do nước ta không có

mỏ quặng Kali, vì vậy 100% nhu cầu của nước ta phải nhập khẩu từ nước ngoài.

- Phân SA: Hiện tại nước ta chưa có nhà máy nào sản xuất SA và nhu

cầu của nước ta vẫn phải nhập khẩu 100% từ nước ngoài.

- Phân Hữu cơ và vi sinh: Hiện tại sản xuất trong nước vào khoảng

400.000 tấn/năm, tương lai nhóm phân bón này vẫn có khả năng phát triển do

tác dụng của chúng với cây trồng, làm tơ xốp đất, trong khi đó nguyên liệu được

tận dụng từ các loại rác và phế thải cùng than mùn sẵn có ở nước ta.

c. Tình hình nhập khẩu.

Phân bón là một trong những vật tư thiết yếu trong nền sản xuất nông

nghiệp hàng hóa, nó không chỉ giúp ổn định và nâng cao năng suất cây trồng mà

còn tác động đến phẩm chất của nông sản, ảnh hưởng đến độ phì nhiêu đất đai.

Tình hình giá cả và thị trường phân bón có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông

nghiệp thành phố nói riêng, và cả nền kinh tế Việt Nam nói chung.

Thị trường phân bón 9 tháng đầu năm 2019 biến động bởi nhu cầu phân

bón vẫn ở mức thấp; nhập khẩu phân Ure ước tính tăng sau khi tạm ngưng trong

hai tháng 7 và 8/2019; ngành phân bón trong nước cạnh tranh mạnh mẽ giữa

thương hiệu nhập khẩu phân bón và phân bón trong nước. Theo số liệu từ Tổng

cục Thống kê, tình hình sản xuất phân bón trong tháng 9/2019 tăng ở phân hỗn

hợp NPK nhưng sụt giảm ở phân Ure. Cụ thể, phân Ure ước đạt 139,4 nghìn tấn,

giảm 24,52% so với tháng 8/2019 và giảm 29,77 so với tháng 9/2018. Tính

chung 9 tháng năm 2019 đạt 1,6 triệu tấn, giảm 0,2% so với cùng kỳ năm trước.

Phân hỗn hợp NPK tháng 9/2019 ước đạt 255,1 nghìn tấn, tăng 1,5% so với

tháng 8/2019 và tăng 9,6% so với tháng 9/2018. Nâng lượng phân hỗn hợp NPK

sản xuất 9 tháng năm 2019 lên 2,1 triệu tấn, giảm 0,5% so với cùng kỳ năm

2018. Nhu cầu tăng ở Châu Âu đẩy giá Ure tại Bắc Phi tăng nhanh chóng trong

nửa đầu tháng 9/2019. Tỷ trọng nhập khẩu DAP Trung Quốc của Việt Nam đã

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

giảm dần từ năm 2013 đến nay, tuy nhiên vẫn chiếm trên 69% nên xu hướng giá

DAP Việt Nam vẫn bị chi phối bởi xu hướng giá DAP Trung Quốc. Ước tính

trong tháng 10/2019 có khoảng 105.000 tấn Kali (Isreal, Belarus, Nga, Lào)

nhập khẩu về Việt Nam, tăng mạnh 75% so với tháng 9/2019. Hà Anh, Phú Mỹ

tăng nhập khẩu Kali từ Belarus,… trong khi giảm nhập khẩu Kali từ Nga. Nhập

khẩu phân bón tăng chuẩn bị cho vụ Đông Xuân sắp tới. Nhu cầu phân bón ở

miền Bắc, miền Trung, Đông Nam Bộ & Tây Nguyên trong tháng 10/2019 vẫn

ở mức thấp. Theo nhận định của các đại lý phân bón, vụ Đông Xuân năm nay tại

một số khu vực sẽ xuống giống sớm hơn năm ngoái do lũ về ít và nhằm tránh

tình trạng xâm ngập mặn sớm. Trong tháng 10, giá DAP giao dịch tại Việt Nam

dự báo vẫn tiếp tục đi xuống do thị trường thế giới và Trung Quốc những tháng

cuối năm được dự báo chưa khả quan; giá có thể sẽ đảo chiều tăng kể từ đầu

năm 2020. Trong tháng 10/2019, dự kiến gia tăng lượng Kali nhập khẩu về Việt

Nam tuy nhiên giá Kali có thể giảm khoảng 3-4% so với tháng 9/2019 [30].

1.3. Phân bón và phát thải khí nhà kính

1.3.1. Phân hữu cơ và phát thải khí CH4

Cường độ và cách thức phát thải khí CH4 từ ruộng lúa chủ yếu được xác

định bởi chế độ nước và lượng hữu cơ bón vào, và ở một mức độ thấp hơn là do

loại đất, thời tiết, cách quản lý làm đất, phế phụ phẩm, phân bón, và giống lúa.

Tình trạng ngập úng của đất là điều kiện tiên quyết để duy trì lượng phát thải khí

CH4. Rút nước giữa vụ, thực tiễn tưới nước được áp dụng phổ biến ở các vùng

canh tác lúa chính tại Trung Quốc và Nhật Bản đã làm giảm mạnh lượng khí thải

CH4. Tương tự, môi trường trồng lúa không có nguồn cung cấp nước bảo đảm,

cụ thể là nguồn nước mưa, có tiềm năng phát thải khí thấp hơn so với các ruộng

có tưới. Nguyên liệu hữu cơ bón vào kích thích sự phát thải khí CH4 khi ruộng

lúa bị ngập úng. Ngoài các yếu tố quản lý, phát thải CH4 cũng bị ảnh hưởng bởi

các chỉ tiêu về đất đai và khí hậu.

Mặc đã có nhiều thí nghiệm về sự phát thải khí CH4 từ các ruộng lúa

nhưng các ước tính về vấn đề này vẫn chưa chắc chắn. Chiến dịch đo lường tích

cực đã xác định mối tương tác phức tạp của chế độ nước, một mặt, như là yếu tố

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

chính tác động đến lượng khí thải và mặt khác là nhiều yếu tố khác có ảnh

hưởng. Do sự đa dạng của hệ thống sản xuất lúa, mức độ tăng thêm của phát thải

khí CH4 đòi hỏi sự khác biệt về thực tiễn quản lý và các yếu tố tự nhiên. Phương

pháp tiếp cận mô hình hóa đã được phát triển để mô phỏng CH4 phát thải như

chức năng của một số lớn các thông số đầu vào, cụ thể là, phương thức quản lý

cũng như đất và khí hậu. Mặc dù có sự tiến bộ đáng kể trong những năm gần

đây, các mô hình có sẵn về lượng khí nhà kính phát thải từ những ruộng lúa cần

được đánh giá bởi các phương pháp đánh giá theo vùng đặc thù trước khi họ có

thể được sử dụng cho các tính toán đáng tin cậy của lượng khí thải.

1.3.2. Phân bón hóa học và sự phát thải khí N2O

Theo bản tóm tắt mới nhất của IPCC (Denman et al., 2007), đất canh tác

phát ra khoảng 2,8 TgN khí N2O mỗi năm, khoảng 42% lượng N2O do con

người gây ra, hoặc khoảng 16% lượng khí thải N2O toàn cầu, nhưng ở đây phát

thải từ ruộng lúa nước chưa được tách riêng khỏi đất cây trồng cạn. Nghiên cứu

ban đầu cho thấy N2O phát thải từ ruộng lúa không đáng kể (Smith et al, 1982).

Tuy nhiên, nghiên cứu về sau cho rằng trồng lúa là một nguồn quan trọng không

chỉ thải vào khí quyển khí CH4 mà còn có cả N2O. (Cai et al., 1997). Bản hướng

dẫn ban đầu của IPCC đã sử dụng một yếu tố mặc định phân bón gây ra sự phát

thải (EF) 1,25% của lượng N thuần đầu vào (dựa trên phần không bay hơi của

lượng N bón vào) và độ phát thải cơ sở cho sự phát thải trực tiếp từ đất nông

nghiệp là 1 kg N/ha/năm (IPCC, 1997). Sau đó, IPCC 2006 (2006) sửa đổi EF

cho bổ sung N từ phân khoáng, chất hữu cơ được xử lý và tàn dư thực vật và N

được khoáng hóa từ đất như là một kết quả của mất mát carbon trong đất xuống

1%.Trong các hướng dẫn, ruộng lúa nước đã không được phân biệt với các thửa

ruộng cây trồng cạn, nhưng Bouwman et al. (2002) báo cáo trên cơ sở các dữ

liệu được xuất bản trước năm 1999 có nghĩa là N2O phát thải từ ruộng lúa (0,7

kg N2O-N/ha/năm) thấp hơn so với từ các thửa ruộng cây trồng cạn, bao gồm cả

đồng cỏ (1,1 đến 2,9 kg N2O- N/ha/năm). Yan và cộng sự (2003) báo cáo trên cơ

sở dữ liệu được xuất bản trước năm 2000, cho rằng EF cho ruộng lúa, ở mức

0,25% tổng số N đầu vào, cũng thấp hơn so với các thửa ruộng cây trồng cạn, và

độ căn bản của sự phát thải 1,22 kg N2O-N/ha/năm cho ruộng lúa. Akiyama et Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

al. (2005) báo cáo về cơ sở dữ liệu (113 lần đo từ 17 khu vực) được công bố

trước mùa hè năm 2004, có nghĩa là phát thải N2O ± độ lệch chuẩn và có nghĩa

là hệ số phát thải do phân bón gây ra trong vụ lúa đang canh tác, tương ứng

0,341 ± 0,474 kg N/ha/vụ và 0,22 ± 0,24% đối với các thửa ruộng được bón

phân và ngập nước liên tục, 0,993 ± 1,075 kg N/ha/vụ và 0,37 ± 0,35% cho các

thửa ruộng được bón phân và rút nước giữa vụ, và 0,667 ± 0,885 kg N/ha/mùa

và 0,31 ± 0,31% cho tất cả các chế độ nước. Cả năm ước tính phát thải nền là

1,820 kg N/ha/vụ. Chúng ta có thể kết luận rằng, mặc dù vẫn còn nhiều vấn đề

không chắc chắn về lượng khí thải N2O, hệ thống thủy lợi thoát nước giữa vụ có

tiềm năng là một lựa chọn hiệu quả để giảm thiểu các GWP thuần từ ruộng lúa

khi tồn dư rơm rạ được trả lại cho các ruộng lúa. Tuy nhiên, có một nguy cơ là

sự phát thải N2O làm giảm hiệu số phát thải của CH4 hoặc hơn thế nữa mang lại

GWP cao hơn lượng phát thải CH4 khi rơm rạ không được trả lạicho các ruộng

lúa và khi phân N được bón ở mức cao.

Lượng phân bón N tiêu thụ toàn cầu hàng năm đã được dự kiến sẽ vượt

quá 100 triệu tấn vào 2007-2008 (Heffer và Prud'homme, 2007), trong khi vào

năm 1965, chỉ có 20 triệu tấn. Trong năm 2006, khoảng 70% số đó đã được sử

dụng ở các nước đang phát triển (IFA, 2009). Trong năm 2006-2007 lúa mì và

ngô mỗi thứ đóng góp 17,3% nhu cầu lương thực trên thế giới, tiếp theo là lúa

với 15,8%. Gộp cả ba lúa mì, ngô và lúa nước, tiêu thụ 50% lượng phân bón N

được sản xuất trên thế giới (Heffer, 2009). Tuy nhiên, chỉ có phân nửa lượng

phân bón N bón vào được thu giữ lại bởi cây trồng hoặc đất canh tác (Matson et

al., 1997). Lượng N còn lại có thể có nhiều hình thức, gây các hậu quả khác

nhau cho hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng, trước khi nó bị khử nitrit ở giai

đoạn cuối (chuyển đổi hình thức N vô cơ sang dạng khí N2). Một trong những

hình thức của N bị mất vào bầu khí quyển là N2O và nó được liên kết chặt chẽ

với phân đạm bón cho nông nghiệp.

Hầu hết các N2O có nguồn gốc như là một sản phẩmtrung gian từ quá

trình nitrat hóa và khử nitrit do tác động của vi sinh vật đất. Lượng phát thải

N2O tiềm năng của đất gia tăng khi số lượng N có sẵn cho việc chuyển đổi của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

vi sinh vật được tăng cường thông qua việc bón phân N, thu hoạch rau quả, kết

hợp phân hữu cơ và tồn dư thực vật và sự khoáng hoá sinh khối đất và các hình

thức khác của nguyên liệu hữu cơ trong đất. Tuy nhiên, số lượng khí phát thải

phụ thuộc vào sự tương tác giữa các tính chất của đất, yếu tố khí hậu và các hoạt

động nông nghiệp (Granli và Bøckman, 1994). Hầu hết các nghiên cứu đã cho

thấy điều kiện đất đai như lượng nước chứa trong các khoang rỗng, nhiệt độ và

lượng carbon hòa tan có sẵn ảnh hưởng mạnh đến sự phát thải khí N2O. Nguồn

phân bón và các yếu tố quản lý cây trồng ảnh hưởng đến lượng khí thải N2O,

nhưng do tương tác với các điều kiện đất đai, rất khó để kết luận chung (Snyder

et al., 2007).

Thực tế cho thấy NO3 - N có thể tích lũy trong đất khi phân N được bón

+ này, đặc biệt là khi điều

trước khi cây trồng hấp thu hoặc khi lượng N vượt quá nhu cầu của cây trồng.

- và NH4

(Legg và Meisinger, 1982). Sự tích lũy NO3

này xảy ra với cây trồng ít hoặc không có cạnh tranh hấp thu N, có xu hướng hỗ

trợ sự sản sinh N2O. Do đó, biện pháp quản lý thực hành nên tránh hoặc giảm

thiểu sự tích tụ của N vô cơ, chủ yếu khi không có cạnh tranh hấp thu từ cây

trồng, có thể góp phần giảm lượng khí thải N2O. Granli và Bøckman (1994) và

gần đây hơn Snyder et al. (2007) đánh giá thực tiễn quản lý có thể giúp giảm

thiểu phát thải N2O.

1.3.3. Những yếu tố ảnh hưởng tới sự phát thải khí N2O từ việc bón phân.

Rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng lượng N, thời gian bón, nguồn gốc và

cách bón sẽ ảnh hưởng tới sự phát thải N2O.

Trong một số nghiên cứu thay đổi theo vị trí, các nhà nghiên cứu đã tìm

thấy lượng phân N tối ưu khác nhau theo từng thửa ruộng (Cerrato và Blackmer,

1991; Schmitt và Randall, 1994; Bundy và Andraski, 1995). Do đó nhu cầu phân

N trong sản xuất ngũ cốc thay đổi mạnh từ cánh đồng này đến cánh đồng khác

và từ năm này sang năm khác. Điều đó có nghĩa rằng thời gian và không gian

ảnh hưởng đến liều lượng phân N tối ưu (Raun et al., 2009).

Bằng chứng hiện tại cho thấy lượng N bón vào không phải là nguyên

nhân trực tiếp một cách nặng nề của sự phát thải khí N2O. Thay vào đó, sự phát Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

thải khí N2O dường như liên quan chặt chẽ hơn đến lượng N vượt quá khả năng

hấp thu của cây trồng theo thời gian (Matson et al., 1998; IFA/FAO, 2001;

Snyder et al., 2007). Tuy nhiên, hình như vẫn có một số trường hợp ngoại lệ về

những khảo sát này. Zebarth et al. (2008) đã thực hành bón N ở mức đúng với

nhu cầu hoặc vượt quá nhu cầu của cây trồng, tuy nhiên, thực tiễn quản lý bón

phân N bằng cách giảm lượng hoặc chia làm nhiều lần bón đã không làm giảm

sự phát thải khí N2O. Nghiên cứu này cung cấp bằng chứng cho thấy giảm lượng

phân N và chia ra bón nhiều lần không dẫn đến giảm trực tiếp lượng khí thải

N2O trong một số điều kiện (Snyder et al., 2007.).

Sử dụng loại phân bón phóng thích chậm có thể xem là một trong những

giải pháp giảm phát thải N2O. Giải pháp bón phân cân đối là yếu tố hứa hẹn nhất

để lập tức giảm lượng phân N (Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM)).

Mặc dù hiện nay chưa có nghiên cứu nào đo trực tiếp tác động của việc

bón phân cân đối với sự phát thải khí nhà kính, nhưng các phương pháp IPCC –

đó là giảm lượng và tăng hiệu quả sử dụng phân bón N sẽ làm giảm sự phát thải

khí N2O vẫn là giải pháp chủ đạo.

1.4. Hiện trạng canh tác ngô tại Việt Nam

Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau lúa, đây là cây xóa đói giảm

nghèo có vai trò đặc biệt quan trọng đối với đời sống của nông dân miền núi.

Do vậy, ngô được trồng rất nhiều tại khu vực trung du và miền núi phía Bắc,

vùng Tây Nguyên và các tỉnh phía bắc của vùng Bắc Trung Bộ. Diện tích trồng

ngô của khu vực trung du và miền núi phía bắc chiếm tới 44,6% tổng diện tích

canh tác ngô của cả nước tuy nhiên sản lượng chỉ chiếm 27,5% do năng suất

thấp. Vùng Tây Nguyên cũng có diện tích trồng ngô rất lớn và năng suất cao

hơn trung bình của cả nước, chiếm 19,7% tổng diện tích trồng và 24,1% tổng

sản lượng ngô của cả nướ. Các vùng sinh thái còn lại có diện tích trồng nhỏ,

thấp nhất là vùng đồng bằng sông Cửu Long, chỉ chiếm 3,2%. Năng suất ngô

cao nhất thuộc về vùng Đông Nam Bộ, đạt 64,5 tấn/ha. Theo bản đồ phân bố

diện tích canh tác lúa và ngô có thể thấy khu vực nào có diện tích lúa cao thì

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

diện tích trồng ngô thấp và ngược lại (ngoại trừ tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa)

do những khu vực trồng ngô nhiều thì canh tác lúa kém hiệu quả. Theo bản đồ

đất, ngô được trồng nhiều trên các loại đất xám feralit, đất xám glay và đất

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

xám mùn trên núi.

Hình 1.4. Bản đồ hiện trạng diện tích canh tác ngô phân theo địa phương

năm 2017

Hình 1.5. Tỷ lệ diện tích canh tác ngô theo vùng sinh thái

Bảng 1.7. Năng suất, diện tích và sản lượng ngô theo các vùng sinh thái

Năng suất

Diện tích (nghìn

Sản lượng (nghìn

STT

Vùng sinh thái

(tấn/ha)

ha)

tấn)

40,9

262,6

1 Đông Bắc Bộ

1028,5

35,5

227,5

2

Tây Bắc Bộ

867,7

49,1

87,5

3 Đồng bằng sông Hồng

429,5

41,4

125

4 Bắc Trung Bộ

541,6

48,2

75

5 Duyên hải Nam Trung Bộ

369,7

57,2

216,4

6

Tây Nguyên

1237,9

64,5

70,8

7 Đông Nam Bộ

456,7

Đồng bằng sông Cửu

57,1

35,1

8

200,3

Long

46,7

1099,9

9 Cả nước

5131,9

1.5. Công nghệ các bon thấp

Bộ Tài nguyên và Môi trường, cơ quan đầu mối của Việt Nam tham gia

UNFCCC, được Chính phủ giao nhiệm vụ chủ trì trong việc xây dựng INDC và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

phối hợo với các Bộ, ngành liên quan trong việc thực hiện INDC. Báo cáo INDC

của Việt Nam được xây dựng với sự hỗ trợ của Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức

(GIZ) và Chương trình Phát triển Liên hợp quốc (UNDP) vào năm 2015, đã đề

xuất 45 phương án giảm nhẹ trong 4 lĩnh vực (Năng lượng/ Giao thông vận tải,

Nông nghiệp, LULUCF, Chất thải). Báo cáo cũng đặt ra mục tiêu giảm phát thải

khí nhà kính là 8% so với kịch bản thông thường (BAU) (năm cơ sở là 2010)

bằng nguồn lực tài chính trong nước, và 25% với sự hỗ trợ của quốc tế. Ngoài

ra, báo cáo này còn tóm tắt tiềm năng giảm nhẹ với ước tính chi phí cho mỗi giải

pháp, cung cấp cơ sở số liệu một cách minh họa cho cơ quan thực hiện để xem

xét kế hoạch hành động trong tương lai.

Quá trình đánh giá công nghệ các bon thấp được thực hiện dựa trên các

phương án giảm nhẹ đã được xác định trong báo cáo kỹ thuật INDC và đưa ra

các phương án triển khai thông qua việc xác định các công nghệ các bon thấp có

khả năng ứng dụng để cụ thể hóa hơn nữa các phương án giảm nhẹ nêu trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

NDC hiện tại.

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu:

- Cây ngô: giống SSC 131 trồng trên đất đỏ feralit.

- Phân khoáng: phân đạm urê (46% N), phân supe phốtphát (16% P2O5),

phân kali clorua (60% K2O).

- Khí nhà kính: Khí N2O

- Điểm nghiên cứu so sánh: Giống ngô C919 trồng trên đất cát biển tại

Nghi Lộc, Nghệ An.

- Các điểm được chọn để nghiên cứu là đại diện cho địa hình canh tác

phổ biến tại miền trung: 1 điểm canh ngô trên đất dốc (Thanh Hóa), 1 điểm đại

diện cho khu vực canh tác đồng bằng ven biển (Nghệ An).

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi về không gian: khu vực thực hiện thí nghiệm và quan trắc kết quả

tại xã Minh Sơn, huyện Ngọc Lặc, tỉnh Thanh Hóa; huyện Nghi Lộc, Nghệ An.

- Phạm vi về thời gian nghiên cứu: Vụ hè thu năm 2018

- Phạm vi về nội dung: Phát thải khí N2O.

2.1.3. Nội dung nghiên cứu

- Thu thập, điều tra, đánh giá hiện trạng sử dụng phân bón trong sản xuất

ngô tại địa điểm nghiên cứu.

- Tiến hành bố trí thí nghiệm đo phát thải khí N2O đo phát thải khí N2O

và tính toán phát thải khí N2O, đánh giá phát thải khí N2O trong canh tác ngô tại

địa điểm nghiên cứu.

- Đề xuất một số giải pháp và đưa ra mô hình canh tác bền vững, các bon

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

thấp thích ứng với biến đổi khí hậu cho khu vực nghiên cứu.

2.2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp luận nghiên cứu

a) Quan điểm hệ thống

Mọi sự vật hiện tượng đều có mối quan hệ biện chứng với nhau, tạo thành

một thể thống nhất, hoàn chỉnh. Quan điểm hệ thống là quan điểm khoa học

chung rất phổ biến. Quan điểm hệ thống nhấn mạnh vào việc xác định và mô tả

mối liên kết giữa các yếu tố cấu tạo nên hệ thống và tương tác giữa chúng. Mỗi

hệ thống là một tập hợp các thành tố tương tác với nhau, sự thay đổi của một

thành tố sẽ dẫn đến thay đổi một thành tố khác, từ đó dẫn đến thay đổi thành tố

thứ ba… và do đó có thể làm thay đổi toàn bộ hệ thống. Bất cứ mối tương tác

nào trong hệ thống cũng vừa có tính nguyên nhân, vừa có tính điều khiển. Một

cách khái quát, tiếp cận hệ thống là nhìn nhận thế giới qua cấu trúc hệ thống, thứ

bậc và động lực của chúng; đó là một tiếp cận động và toàn diện. Cách tiếp cận

này là cách xử lý biện chứng nhất với các vấn đề môi trường và phát triển – các

hệ thống mềm và nửa mềm. Phân tích và tổng hợp hệ thống, mô hình và mô

phỏng là các phương pháp, công cụ cụ thể được sử dụng trong tiếp cận hệ thống.

Tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu sự phát thải khí nhà kính của cây ngô

coi các yếu tố môi trường (đất, nước, không khí, nhiệt độ, …) là một bộ phận

của hệ thống tự nhiên. Sự tồn tại, vận động và biến đổi của nó chịu sự chi phối

của các yếu tố tự nhiên, đồng thời nó cũng chịu sự chi phối mạnh mẽ của các

yếu tố kinh tế xã hội và con người.

b) Quan điểm phát triển bền vững:

Phát triển bền vững là sự phát triển trong đó đảm bảo sự hài hoà giữa các

mục tiêu tăng trưởng kinh tế với các mục tiêu ổn định xã hội và bảo vệ môi

trường. Quan điểm phát triển bền vững được áp dụng rộng rãi trong tất cả các

hoạt động phát triển KT-XH, đặc biệt là trong khai thác, sử dụng tài nguyên và

trong công tác bảo vệ môi trường. Trong quá trình nghiên cứu, vấn đề chủ yếu

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

của đề tài là nghiên cứu sự phát thải khí N2O từ hoạt động canh tác cây ngô.

Trên quan điểm điểm phát triển bền vững đề xây dựng các giải pháp giảm thiểu

phát thải khí nhà kính trong canh tác nhưng vẫn đảm bảo hài hòa giữa các nhóm

lợi ích về kinh tế, xã hội và môi trường của hoạt động sản xuất.

c) Tiếp cận dựa vào cộng đồng:

Trong quá trình nghiên cứu bố trí thí nghiệm, nghiên cứu được xây dựng

dựa trên các quá trình sử dụng phân bón, chế độ chăm sóc, kỹ thuật canh tác…

của người dân thực tế tại những điểm làm thí nghiệm để xây dựng các công thức

thí nghiệm cho sát với thực tế canh tác của địa phương.

d) Tiếp cận thực tiễn

Bất cứ một đề tài nghiên cứu nào cũng được xuất phát từ thực tiễn và

được thực tiễn kiểm chứng. Quan điểm thực tiễn vận dụng trong đề tài là nghiên

cứu sự phát thải trong canh tác ngô có kế thừa và so sánh với các nghiên cứu

khác trong và ngoài nước. Và đây là nghiên cứu đã và đang được cộng đồng rất

quan tâm nên có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

2.2.2. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu

Kết quả nghiên cứu của đề tài được thu thập và kế thừa từ nhiều nguồn khác

nhau. Trong đó kết quả chính được kế thừa từ đề tài cấp nhà nước của trường trình

biến đổi khí hậu do Viện Môi trường nông nghiệp chủ trì. Các tài liệu khác được

tiến hành thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, gồm các lĩnh vực sau:

- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.

- Hiện trạng khai thác sử dụng phân bón, trồng ngô.

- Các nghiên cứu về phát thải khí nhà kính và hệ số phát thải khí nhà kinh

trong và ngoài nước.

Dữ liệu thu thập từ những tư liệu, tài liệu, các bài báo, những bào báo

khoa học, các thông tin trên phương tiện thông tin đại chúng (internet, đài phát

thanh…). Qua đó chọn lọc các số liệu quan trọng, phù hợp để đưa vào sử dụng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Từ đó tiến hành xử lý số liệu điều tra tạo ra một kết quả tổng thể của đề tài.

2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng

Thí nghiệm được tiến hành đo phát thải khí N2O trong vụ hè thu năm

2018 trên đất đỏ ferralit tại Ngọc Lặc, Thanh Hóa và đất cát biển tại Nghi Lộc,

Nghệ An. Diện tích ô thí nghiệm 20 m2 (5m x 4m) và mỗi công thức được nhắc

lại 3 lần.

Tại mỗi điểm, nghiên cứu bố trí đặt điểm quan trắc trên ruộng của nông

dân, 3 lần nhắc lại.

- Liều lượng phân bón: 90kg N/ha, 115 kg P2O5 và 110 kg K2O;

- Phương thức bón:

+ Bón lót: Toàn bộ phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh và phân lân.

+ Thúc lần 1: 30% lượng phân đạm, + 30% lượng phân kali.

+ Thúc lần 2: 50% lượng phân đạm + 50% lượng phân kali.

+ Thúc lần 3: Toàn bộ số phân còn lại.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

ngô, phát thải khí N2O trên ruộng ngô ở các thời kì sinh trưởng: gieo, 3-4 lá, 7-8

lá, xoắn nõn, trổ cờ, phun râu, chín sữa, chín sáp và thu hoạch.

Tóm tắt thông tin về quy mô các điểm thí nghiệm được thể hiện tại bảng 2.1.

Bảng 2.1. Thông tin, địa điểm, quy mô các thí nghiệm

Tỉnh Chủ ruộng Tọa độ điểm Địa điểm Giống thời vụ Diện tích m2

Nghệ An 750 C919 Hè thu Nguyễn Đức Thư 18°47'31.42" 105°39'29.80"

1500 Hè thu Thanh Hóa Nguyên Anh Trung 20° 3'54.31" 105°26'43.26" SSC 131

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Xóm 4 Nghi Trung, Nghi Lộc, Nghệ An Thôn Minh Liên, ngọc Trung, Ngọc Lặc, Thanh Hóa

Chọn ruộng có phương thức canh tác đại diện cho địa phương. Tại mỗi

điểm quan trắc bố trí 4 hộp đo khí ở 4 vị trí theo khoảng cách xa dần gốc cây

như sơ đồ hình 2.1.

Thiết kế hộp đo khí Chân hộp khí: 30cm x 30 cm x 20 cm (chiều rộng x chiều dài x chiều cao).

Buồng đo khí: 30cm x 30 cm x 50 cm (chiều rộng x chiều dài x chiều cao).

Bao gồm gắn quạt gió đảo khí, hệ thống điều áp, hệ thống điện, nhiệt kế.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí hộp đo khí cây ngô

Hình 2.2. Bản vẽ thiết kế hộp đo phát thải cho cây trồng cạn và chân hộp

2.2.4. Phương pháp lấy mẫu

Mẫu được lấy ở các giai đoạn: sau mỗi lần bón phân 1, 3 và 7 ngày tại

thời điểm ngô 4-5 lá, 7-8 lá và đo ở các giai đoạn xoáy nõn, phun râu- trổ cờ,

chín sữa, chín sáp 1 lần.

Tổng số mẫu quan trắc: 2 điểm quan trắc x 4 lần lặp x 4 mẫu/4 mức thời gian

(0; 10; 20; 30 phút) x 12 lần lấy mẫu/vụ = 384 mẫu được phân tích chỉ tiêu N2O

Phương pháp lấy mẫu khí được tiến hành theo phương pháp buồng kín

chụp trên ruộng rau. Các phương pháp đã được chấp thuận trong chương trình

Nghiên cứu Carbon (SCaRP) (Sanderman và cộng sự, 2011) và Chương trình

Nghiên cứu Ôxít Nito (NORP) với buồng ôxit nitơ và nguyên tắc phương pháp

luận (De Klein & Harvey, 2012).

Hút khí từ buồng kín bằng xilanh. Buồng có thể tích xác định được chụp

lên bề mặt đất để thu khí, hút khí ở thời điểm 0 phút, 10 phút; 20 phút và 30 phút

sau khi chụp buồng trên đất, lưu ý lọ lấy khí đã được hút chân không. Cụ thể:

Bước 1:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Khóa vòi thông nước, đổ đầy nước vào rãnh nước phía trên của chân đế;

Hộp lấy mẫu khí được đặt sẵn ngay gần vị trí lấy mẫu cùng với các phụ

kiện kèm theo bao gồm (ắc quy, van 3 chiều, xi lanh, lọ đựng mẫu, bút viết, sổ

ghi chép, đồng hồ).

Bước 2:

Dựng đứng hộp lấy mẫu khí trên bờ gần với trị lấy mẫu khí;

Lắp ắc quy (pin) để quạt chạy đảo khí trong thùng;

Đặt hộp lấy mẫu khí vào rãnh của chân đế, chú ý tránh bị kênh làm cho

không khí lọt vào hộp trong thời gian lấy mẫu;

Bật quạt chạy để đảo khí ngay sau khi đặt hộp lấy mẫu khí lên chân đế;

Khóa van điều áp và van của dây lấy mẫu khí;

Lắp xi lanh lấy mẫu vào van 3 chiều;

Lắp kim vào van 3 chiều.

Bước 3: Tiến hành lấy mẫu khí

Lấy mẫu To (ngay sau khi đặt hộp lấy mẫu khí lên chân đế và khóa van

điều áp): mở van ba chiều theo chiều kim đồng hồ và hút khí đầy xi lanh, sau đó

khóa van ba chiều theo chiều ngược kim đồng hồ và đẩy hết khí ra ngoài. Tiếp

tục mở van ba chiều tiến hành rút và đẩy xi lanh 5 lần, đến lần thứ 6, lấy 50 ml

khí rồi khóa van ba chiều ngược chiều kim đồng hồ. Sau đó bơm khí vào lọ

đựng mẫu đến khi căng tay, giữ nguyên trạng thái căng tay rút lọ đựng mẫu ra

khỏi kim đồng thời đẩy hết khí còn dư ra ngoài;

Lấy mẫu t1, t2, t3 tại các thời điểm 10, 20, 30 phút: cách lấy mẫu tương tự

như mẫu to;

Sau mỗi lần lấy mẫu các thông số được ghi chép vào số theo dõi.

Mỗi lọ đựng mẫu cần có ký hiệu nhận biết riêng;

Kết thúc mỗi điểm lấy mẫu khí cần tháo nắp bịt cao su khỏi chân đế.

Bước 4:

Sau khi thu mẫu, bảo quản mẫu trong thùng đựng mẫu chuyên dụng;

Mẫu để nơi thoáng mát và vận chuyển mẫu về phòng phân tích trong vòng 72h.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

a. Lấy mẫu sinh trưởng

Đối với cây ngô: Đo chiều cao số lá của 5 cây tại 5 điểm đại diện trong

ruộng (đánh dấu vị trí cố định để theo dõi cho đến cuối vụ)

2.2.5. Phương pháp phân tích và tính toán

a. Phương pháp phân tích và đo các thông số sinh trưởng

Phương pháp phân tích, đo các thông số sinh trưởng và năng suất ngô

được thể hiện tại bảng 2.2.

Bảng 2.2. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích

STT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích

I Khí

Mẫu khí được lấy vào lọ thuỷ tinh nhỏ và gửi

tới phòng thí nghiệm của trung tâm phân tích 1 N2O tại Viện Môi trường nông nghiệp để phân tích

nồng độ N2O bằng máy GC-MS.

II Cây ngô

Sinh trưởng và năng suất

Đo từ gốc sát mặt đất đến đỉnh lá/ đỉnh bông

cờ của 5 cây. Đo tại các thời điểm 4-5 lá, 7-8 1 Chiều cao cây lá, xoáy nõn, phun râu- trổ cờ, chín sữa, chín

sáp

Số lá trên cây Tính từ lá đầu tiên tới thời điểm quan trắc 2

Tính từ ngày gieo đến ngày có 75% cây có lá Thời gian sinh trưởng: 3 bi khô hoặc chân hạt có chấm đen.

Năng suất Cân khối lượng hạt chắc sau khi đã phơi khô 4

Khối lượng bắp tươi, khối lượng hạt khô, khối

lương 1000 hạt, số bắp/cây, cây trên/ diện tích. 5 Năng suất lý thuyết Đường kính bắp, số hàng/bắp, số hạt/hàng,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Chiều dài bắp

b. Phương pháp tính toán số liệu khí phát thải

Cường độ phát thải khí N2O (mg/m2/giờ) được tính toán bằng cách sử dụng

phương trình sau đây của Smith và Conen (2004)

Trong đó: - ∆C là sự thay đổi nồng độ khí N2O trong khoảng thời gian ∆t; - v và A là thể tích hộp lấy mẫu khí và diện tích đáy của hộp đo khí; - M là khối lượng nguyên tử của khí đó; - V là thể tích chiếm bởi 1 mol khí ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (22,4 L); - P là áp suất khí quyển (mbar), P0 là áp suất tiêu chuẩn (1013 mbar); - Tkelvin: 273+ Ttb Ttb = (T0+ T1 + T2 + T3)/4 Tổng tích lũy phát thải của N2O trong cả vụ được tính toán bằng cách sử

dụng công thức hình thang như sau:

Tổng tích lũy phát thải của N2O :

Trong đó: - n1, n2, n3 là ngày của lần lấy mẫu thứ 1, 2 và 3; - nx là ngày lấy mẫu thứ x trước lần lấy mẫu cuối cùng, - nc là ngày của lần lấy mẫu cuối cùng; - Fn1, Fn2, Fn3, Fnx, Fnc là lượng phát thải trung bình ngày của khí N2O

(mg/m2/ngày) ứng với các ngày lấy mẫu n1, n2, n3, nx và nc.

Dựa vào cách tính của IPCC 2007, tính toán tiềm năng nóng lên toàn cầu

thông qua việc quy đổi tất cả các loại khí về CO2 tương đương (CO2 e).

Hệ số quy đổi CH4 về CO2e = CH4*25

Hệ số quy đổi N2O về CO2e = N2O*298

Tổng lượng phát thải khí nhà kính được tính theo công thức sau:

GWP (kg CO2e /ha) = Phát thải CH4* 25 + Phát thải N2O * 298

2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu và so sánh kết quả

Sử dụng phần mềm xử lí thống kê SAS 9.1 và so sanh với điểm quan trắc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

khác

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu

3.1.1. Đặc điểm vị trí địa lý

Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thanh Hóa

Thanh Hoá là một tỉnh lớn của Bắc Trung Bộ có toạ độ địa lý:

- Điểm cực Bắc: 20040’B (tại xã Tam Chung – huyện Quan Hoá)

- Điểm cực Nam: 19018’B (tại xã Hải Thượng – Tĩnh Gia)

- Điểm cực Đông: 106004’Đ (tại xã Nga Điền – Nga Sơn)

- Điểm cực Tây: 104022’Đ (tại chân núi Pu Lang – huyện Quan Hóa)

Với diện tích của tỉnh là 11.129,48 km2, là tỉnh có diện tích lớn thứ 5

trong cả nước. Về vị trí địa lý, Thanh Hóa tiếp giáp với các tỉnh và nước bạn

như sau:

- Phía Bắc: giáp 3 tỉnh, gồm: Sơn La, Hoà Bình, Ninh Bình với đường

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

ranh giới dài 175km.

- Phía Nam: giáp Nghệ An với đường ranh giới dài 160 km

- Phía Đông: giáp biển Đông với chiều dài đường bờ biển 102 km.

- Phía Tây: giáp tỉnh Hủa Phăn của nước CHDCND Lào với đường biên

giới dài 192km.

Thanh hoá nằm ở vị trí trung chuyển giữa các tỉnh phía Bắc và các tỉnh

phía Nam nước ta. Trong lịch sử nơi đây từng là căn cứ địa vững chắc chống

ngoại xâm, là kho nhân tài vật lực phục vụ tiền tuyến.

Tỉnh Thanh Hoá nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của vùng kinh tế

trọng điểm Bắc Bộ. Với 102 km đường bờ biển ở đây có thể phát triển hoạt động

du lịch, khai thác cảng biển; có đường quốc lộ 1A, đường Hồ Chí Minh, đường

sắt xuyên Việt và sân bay Thọ Xuân. Thêm vào đó, Thanh Hóa có quy mô diện

tích lớn với nhiều vùng sinh thái khác nhau.

Đặc điểm về vị trí địa lý trở thành một trong những điều kiện thuận lợi

cho sự phát triển kinh tế, văn hóa - xã hội của tỉnh Thanh Hóa.

3.1.2. Địa chất

Trong quá trình tồn tại, lãnh thổ Việt Nam nói chung và Thanh Hoá nói

riêng đã trải qua nhiều chấn động địa chất lớn. Vỏ trái đất được cấu tạo phức tạp

và trong quá trình thành tạo, chịu tác động của nhiều lực khác nhau, liên quan

đến nhiệt năng trong lòng đất và năng lượng của mặt trời. Những quá trình nội

sinh như tạo sơn, núi lửa, động đất… làm địa hình không đều và tạo thành các

đá mắc ma và biến chất có liên quan đến chúng. Những quá trình ngoại sinh như

phong hoá đá, tác động của nước, gió, băng hà xuất hiện biển… làm biến đổi địa

hình và tạo ra đá trầm tích.

Các chấn động uốn nếp làm nảy sinh hiện tượng tạo sơn mãnh liệt. Đoạn

uốn nếp Tam Điệp là mốc kết thúc giai đoạn “biển tiến” tạo ra bán đảo Đông

Dương. Do vận động địa chất lãnh thổ Thanh Hoá nâng lên thành núi, đồi uốn

nếp, xếp nếp, chia khối phân tầng… phức tạp và đa dạng. Trải qua 120 triệu năm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

chịu ảnh hưởng của chấn động tạo sơn Himalaya, lục địa Thanh Hoá có hiện

tượng nâng lên, lún xuống và tiếp tục bị phong hoá. Kết quả là một số núi biến

thành đồi, một số vùng biển được lấp đi thành châu thổ phì nhiêu như hiện nay.

Cũng do hiện tượng nâng lên lún xuống, mắc ma trào lên mặt đất và đáy biển

hình thành nên những loại đá quý, những dãy núi Granit.

3.1.3. Địa hình

a. Đặc điểm chung:

Địa hình Thanh Hoá khá phức tạp, chia cắt nhiều và thấp dần theo hướng

Tây - Đông. Từ phía Tây sang phía Đông có các dải địa hình núi, trung du, đồng

bằng và ven biển. Trong tổng diện tích 11.129,48 km2 thì địa hình núi, trung du

chiếm 73,3% ; đồng bằng 16% và vùng ven biển 10,7%.

b. Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành phát triển của địa hình:

Địa hình núi trung du gắn liền với hệ núi cao phía Tây Bắc và hệ núi

Trường Sơn ở phía Nam. Đó là dải địa hình nằm ở rìa ngoài của miền Tây Nam

Bắc Bộ đang được nâng lên, tiếp giáp với miền sụt võng là các đồng bằng châu

thổ. Đây là những khu vực núi thấp uốn nếp được cấu tạo bằng nhiều loại đá

khác nhau, từ các đá trầm tích (đá phiến, đá vôi, cát kết, cuội kết, sỏi kết…) đến

các đá phun trào (riolit, bazan), đá xâm nhập (granit), đá biến chất (đá hoa).

Chúng nằm xen kẽ với nhau, có khi lồng vào nhau và điều đó làm cho phong

cảnh thay đổi không ngừng. Địa hình đồng bằng được hình thành bởi sự bồi tụ

của các hệ thống sông Mã, sông Chu, sông Yên. Còn dải địa hình ven biển như

sau: với các đảo đá vôi rải rác ngoài vụng biển, dòng phù sa ven bờ được đưa ra

từ các cửa sông đã tạo nên những trầm tích dưới dạng mũi tên cát cô lập dần

những khoảng biển ở phía trong và biến chúng thành những đầm nước mặn.

Những đầm này về sau bị phù sa sông lấp dần, còn những mũi tên cát thì ngày

càng phát triển rộng thêm, nối những cồn cát duyên hải thành những chuỗi dài

chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam dạng xoè nan quạt.

c. Các khu vực địa hình:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Bao gồm có 3 dạng địa hình: núi và trung du; đồng bằng ven biển.

- Địa hình núi có độ cao trung bình 600 -700m, độ dốc trên 250; ở đây có

những đỉnh núi cao như Tà Leo (1560 m) ở hữu ngạn sông Chu, Bù Ginh

(1291m) ở tả ngạn sông Chu.

- Địa hình trung du có độ cao trung bình 150 – 200m, độ dốc 12 - 200,

chủ yếu là các dạng đồi thấp, đỉnh bằng, sườn thoải. Dạng địa hình này rất đặc

biệt, chỉ nhấp nhô lượn sóng và rất thoải.

- Dạng địa hình núi và trung du phân bố ở 11 huyện miền núi của tỉnh; là

điều kiện thuận lợi để phát triển các ngành nông - lâm nghiệp với các loại cây

lâm sản và các cây như đậu, chè, lạc, mía… các cây trồng nói trên là cơ sở để

phát triển ngành chế biến nông - lâm sản của Thanh Hoá.

- Đồng bằng châu thổ Thanh Hoá được cấu tạo bởi phù sa hiện đại, trải

dài trên một bề mặt rộng hơi nghiêng về phía biển ở mé Đông Nam. Rìa Bắc và

Tây Bắc là dải đất cao được cấu tạo bởi phù sa cũ của sông Mã, sông Chu, cao

từ 2 - 15m. Trên đồng bằng nhô lên một số đồi núi có độ cao trung bình 200 -

300m được cấu tạo bằng nhiều loại đá khác nhau. Còn vùng ven biển phân bố

chủ yếu ở các huyện, thị xã: Sầm Sơn, Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hoá, Quảng

Xương, Tĩnh Gia. Trên địa hình này có các vùng sình lầy ở Nga Sơn và các cửa

sông Mã, sông Yên… Vùng đất cát ven biển nằm ở phía trong các bãi cát, có độ

cao trung bình từ 3 - 6m, ở phía Nam Tĩnh Gia, chúng có dạng sống trâu do các

dãy đồi kéo dài ra biển. Bờ biển của đồng bằng Thanh Hoá là bờ biển phẳng với

thềm lục địa tương đối nông và rộng. Trên địa hình ven biển này có nhiều bãi

tắm nổi tiếng, như: Sầm Sơn, Hải Hòa, Hải Tiến. Đây là một trong những điểm

du lịch hấp dẫn thu hút khách du lịch trong và ngoài nước.

- Về địa hình của Thanh Hoá rất phong phú, đa dạng; là điều kiện để

Thanh Hoá phát triển các ngành nông - lâm - ngư nghiệp toàn diện và cho phép

chuyển dịch cơ cấu dễ dàng trong nội bộ từng ngành. Nhiều cảnh quan đẹp kết

hợp giữa rừng - biển - đồng bằng là điều kiện để phát triển du lịch, dịch vụ. Độ

cao chênh lệch giữa các vùng miền núi, trung du, đồng bằng với nhiều hệ thống

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

sông suối, tạo ra tiềm năng thuỷ điện khá phong phú…

3.1.4. Tài nguyên thiên nhiên

a. Tài nguyên đất

Thanh Hóa có 14 nhóm đất chính với 28 loại đất khác nhau, đặc điểm các

nhóm đất chính được giới thiệu trong bảng sau bảng 1.1.

Bảng 3.1. Các nhóm đất chính của tỉnh Thanh Hóa

Nhóm đất

Phân bố

Diện tích (ha)

Ký hiệu

2

3

4

1

E Đất Feralit xói mòn trơ sỏi đá, phát triển trên các đá sa thạch, gnai

19.998 Phân bố rải rác ở nhiều nơi có địa hình vùng đồi ở Ngọc Lặc, Thường Xuân, Thạch Thành, Bỉm Sơn, Hà Trung, Hậu Lộc, Quảng Xương, Hoằng Hóa

Fh Đất mùn vàng đỏ trên núi

86.720 Phân bố trên núi cao 800m, như ở Quan Hóa, Lang Chánh, Như Xuân, Thường Xuân, Bá Thước, Quan Sơn, Mường Lát

trên đá

136.737 Phân bố ở Quan Hóa, Tây Bắc Lang

Fa Đất vàng nhạt macma axit

Chánh, Thường Xuân

335.537 Phân bố ở các huyện Thạch Thành, Cẩm Thủy, Ngọc Lặc, Bá Thước, Như Xuân, Như Thanh

Fs Nhóm đất đỏ vàng phát triển trên các loại đá mẹ khác nhau: macma bazơ, trung tính, axit, trầm tích, biến chất...

44.268 Phân bố rộng rãi ở nhiều vùng thuộc các

huyện vùng núi

Fk Đất nâu đỏ phát triển trên đá macma bazơ và trung tính

Fp Đất vàng nhạt trên phù sa

16.696 Phân bố rộng rãi ở nhiều vùng thuộc Nông

cổ

Cống, Tĩnh Gia, Như Thanh

Fq Đất vàng nhạt trên đá cát

89.893 Phân bố rộng rãi ở nhiều vùng cát kết cổ

thuộc Nông Cống, Tĩnh Gia, Như Thanh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Fj Đất đỏ vàng trên đá biến

1.525 Phân bố ở huyện Như Xuân

chất

Rr Đất đen

3.830 Tập trung nhiều ở vùng núi Nưa

Li,Ly Đất lầy, than bùn

10.959 Phân bố trên các địa hình trũng khó thoát nước ở các huyện trung du miền núi Như Xuân, Bá Thước, Quan Hóa, Thạch Thành, Lang Chánh, Ngọc Lặc, Cẩm Thủy

Ba Đất bạc màu phát triển trên đá sản phẩm dộc tụ và trên phù sa cổ

26.538 Phân bố trên các địa hình bằng phẳng có nguồn gốc đồng bằng cổ có độ cao tuyệt đối cao hơn các đồng bằng phù sa

P Đất phù sa: Bao gồm loại được bồi hàng năm và loại không được bồi hàng năm, đất phù sa glây và phù sa úng nước vào mùa hè

141.275 Tập trung chủ yếu ở đồng bằng, một phần ở ven biển và trung du miền núi thuộc các huyện: Triệu Sơn, Thọ Xuân, Nông Cống, Vĩnh Lộc, Yên Định, Thiệu Hóa, Quảng Xương, Hà Trung, Nga Sơn, Cẩm Thủy

M Đất mặn

12.004 Tập trung ở 6 huyện, thị xã ven biển và khoảng 650ha ở huyện Nông Cống

Cc Đất cát bãi, cát biển

15.961 Tập trung ở 6 huyện, thị xã ven biển

Tổng

1.112.033

Nguồn: Theo số liệu điều tra của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Địa

chí Thanh Hóa, tập 1 và có điều chỉnh với số liệu chung

b. Tài nguyên khí hậu

Do sự tác động của các nhân tố: vĩ độ địa lý, quy mô lãnh thổ, vị trí trong

hệ thống hoàn lưu gió mùa trong á địa ô gió mùa Trung - Ấn, hướng sơn văn, độ

cao và vịnh Bắc Bộ mà Thanh Hoá có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm với mùa hè

nóng, mưa nhiều có gió Tây khô nóng; mùa đông lạnh ít mưa có sương giá,

sương muối lại có gió mùa Đông Bắc theo xu hướng giảm dần từ biển vào đất

liền, từ Bắc xuống Nam. Đôi khi có hiện tượng dông, sương mù, sương muối

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

làm ảnh hưởng không nhỏ tới cây trồng nông nghiệp.

Nhiệt độ không khí trung bình năm là 22 - 230C, song phân hóa rất khác

nhau theo từng tháng và giữa các vùng. Chênh lệch về cực trị của nhiệt độ trong

năm cũng rất lớn: mùa hè, nhiệt độ tối cao có thể đạt tới 410C, song về mùa

đông, nhiệt độ có thể hạ thấp xuống dưới 20C ở vùng núi, kèm theo sương giá,

sương muối.

Lượng mưa trung bình phổ biến là 1.700mm, song có một số vùng đồi

núi, lượng mưa lại rất cao. Ở vùng đồi núi, tốc độ gió tương đối đều trong năm,

dao động trung bình từ 1 - 2m/s. Còn ở vùng đồng bằng ven biển, tốc độ gió có

thể có sự chênh lệch ở các huyện ven biển vào mùa bão lụt từ tháng 6 đến tháng

11. Do sự chi phối của địa hình và những tương tác với các vùng lân cận mà

Thanh Hoá có sự phân dị về khí hậu theo vùng, với 3 vùng khí hậu đặc trưng:

Vùng đồng bằng, ven biển: có nền nhiệt độ cao, mùa đông không lạnh

lắm, ít xảy ra sương muối, mùa hè nóng vừa phải. Mưa ở mức trung bình và có

xu hướng tăng dần từ phía Bắc vào phía Nam. Lượng mưa lớn nhất vào tháng 9

và ít nhất vào các tháng 2, 3. Mưa phùn vào các tháng cuối mùa lạnh (1, 2 và 3),

đôi khi kéo dài hàng tuần lễ. Có hai thời kỳ khô ngắn và không ổn định vào đầu

hè (tháng 5 và 6) và vào các tháng 10, 11. Từ tháng 7 đến tháng 11, có nhiều cơn

bão xuất hiện và có thể gây ảnh hưởng lớn đến các huyện ven biển của tỉnh.

Thiên tai thường xảy ra là bão, nước dâng trong bão, mưa lớn gây úng, lụt, lũ tập

trung vào tháng 9 hàng năm. Hạn và rét đậm kéo dài vào thời gian từ tháng 12

đến tháng 2. Ngoài ra, lốc, vòi rồng, mưa đá có thể xảy ra ở vùng này với tần

suất thấp.

Vùng trung du: có nhiệt độ cao vừa phải, mùa đông tương đối lạnh, có

sương muối nhưng ít. Mùa hè nóng vừa phải, khu vực phía Nam nóng hơn do

ảnh hưởng của gió tây khô nóng. Mưa khá nhiều, đặc biệt ở khu vực Như Xuân,

Như Thanh, Lang Chánh, Thường Xuân (trên 2.000 mm/năm), Hồi Xuân

(1.870mm/năm). Độ ẩm lớn, gió không mạnh lắm. Thiên tai chủ yếu là mưa lớn,

gió tây khô nóng, rét đậm kéo dài, lũ đột ngột, kể cả lũ bùn đá, lũ ống và lũ quét.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Lượng mưa cao, có khả năng gây lũ ống, lũ quét vào tháng 7 - tháng 8.

Vùng đồi núi cao: bao gồm các huyện Quan Hoá, Quan Sơn, Mường Lát,

phần Tây Bá Thước, Yên Khương của Lang Chánh, Yên Nhân, Bát Mọt, Xuân

Khao của Thường Xuân. Nền nhiệt độ nói chung thấp, mùa đông khá rét, nhiệt độ

thấp nhất có thể dưới 00C, sương muối nhiều và một số nơi có sương giá với tần

suất 1 ngày/1 năm. Khi có sương giá, sương muối làm cho một số cây ăn quả có

thể bị chết hàng loạt. Vào mùa hè, lũ có thể xuất hiện vào thời gian tháng 7 - 8.

Mùa hè dịu mát, ảnh hưởng của gió tây khô nóng không lớn, biên độ nhiệt

năm nhỏ, lượng mưa, số ngày mưa, mùa mưa khác biệt khá nhiều theo các tiểu

vùng. Mùa đông ít mưa. Độ ẩm không lớn lắm (trừ khu vực cao trên 800m mới có

độ ẩm lớn và mây mù nhiều). Gió nói chung yếu, tốc độ trung bình từ 1,3 - 2m/s.

Lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi dào là các điều kiện thuận lợi

cho việc phát triển nông lâm ngư nghiệp. Với chế độ nhiệt ẩm như vậy, đồng

thời do sự phân dị phức tạp về địa hình mà Thanh Hoá có nhiều vùng có chế độ

vi khí hậu khác nhau, tạo điều kiện phát triển các cây trồng nhiệt đới và cả các

cây trồng á nhiệt đới, tạo nên sự đa dạng của hệ thống cây trồng. Tuy nhiên, cũng

như các tỉnh vùng núi phía Bắc có mùa đông lạnh, khí hậu vùng núi Thanh Hoá

cũng thường xuất hiện các hiện tượng thời tiết đặc biệt như sương muối, sương

giá vào mùa đông, bão, lụt, áp thấp nhiệt đới về mùa mưa và hạn hán về mùa khô,

ảnh hưởng không nhỏ tới sản xuất nông nghiệp và đời sống con người. Vì vậy,

việc lựa chọn cây trồng thích hợp với từng tiểu vùng khí hậu là điều cần thiết.

c. Tài nguyên nước và mạng lưới sông ngòi

- Tài nguyên nước

Tài nguyên nước của Thanh Hoá khá phong phú. Tổng lượng nước mưa

rơi xuống lãnh thổ hàng năm là 19 tỷ m3, lượng bốc hơi trung bình là 9 tỷ m3,

còn lại 9,7 tỷ m3 nước sinh ra dòng chảy mặt và 0,3 tỷ m3 sinh ra dòng chảy

ngầm. Hàng năm hệ thống sông đổ ra biển 20 tỷ m3 nước, trong đó có 9,7 tỷ m3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

nước sinh ra trên lãnh thổ Thanh Hoá còn lại là nước sinh ra ở Tây Bắc và Lào.

Modul dòng chảy mặt trung bình 20,4 - 38 lít/s/km2. Vùng đồng bằng biến

thiên từ 20 - 30 lít/s/km2, ở miền đồi núi trên 30 lít/s/km2, lớn nhất là tại lưu vực

sông Âm: 38 lít/s/km2. Chất lượng nước mặt khá tốt, trừ vùng hạ lưu vào mùa

kiệt do chịu ảnh hưởng của thuỷ triều.

Modul dòng chảy ngầm biến thiên từ 2 lít/s/km2 đến 20 lít/s/km2. Khu vực

trung lưu sông Mã có modul dòng ngầm trên 20 lít/s/km2. Nhìn chung, chất

lượng nước ngầm tốt, trừ một số khu vực ngoại vi thành phố Thanh Hoá, thị xã

Sầm Sơn, nước ở tầng mặt đã bị ô nhiễm. Các khu vực cửa sông, ven biển nước

ngầm bị nhiễm mặn.

- Mạng lưới sông suối

Thanh Hoá có 5 hệ thống sông chính là sông Hoạt, sông Mã, sông Yên,

sông Lạch Bạng và sông Chàng. Ngoài các sông tự nhiên trên đây, Thanh Hoá

còn có một hệ thống các sông và kênh, mương nhân tạo. Thời phong kiến có hệ

thống kênh đào nhà Lê. Thời hiện đại có hệ thống kênh của công trình thuỷ lợi

đập Bái Thượng, các công trình thuỷ lợi Bắc sông Mã, Nam sông Mã, sông

Quảng Châu, v.v...

d. Tài nguyên sinh vật

- Thực vật:

Do nằm ở vị trí trung gian giữa các hệ thực vật Himalaya, Hoa Nam, Ấn

Độ - Myanmar, Malaysia - Indonesia và sự tác động của chế độ khí hậu nhiệt

đới gió mùa trên nền thổ nhưỡng và địa hình khác nhau, Thanh Hoá có hệ thực

vật rất phong phú. Rừng Thanh Hoá tập trung một số loại thảm thực vật tiêu

biểu sau:

- Rừng nhiệt đới ở đai thấp

- Rừng cận nhiệt đới trên núi

- Rừng trồng

- Hệ thống rừng đặc dụng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

- Động vật:

Những kết quả điều tra cho thấy ở Thanh Hoá hệ động vật rừng rất phong

phú và đa dạng, bao gồm cả động vật trên cạn lẫn động vật dưới nước, cả động

vật bản địa lẫn động vật di cư đến, cả động vật tự nhiên lẫn động vật do con

người tạo ra, v.v.. Thanh Hoá có một số dạng quần cư động vật chính như: quần

cư động vật đồng ruộng đồng bằng và đồi thấp; quần cư động vật ở rừng tre,

nứa, vầu, giang; quần cư động vật ở rừng cây bụi, trảng cỏ; quần cư động vật ở

rừng gỗ và trảng cây; quần cư động vật nước ngọt... Thanh Hoá có nhiều loài

động vật đã được ghi vào sách Đỏ.

e. Tài nguyên khoáng sản

Thanh Hoá là một trong số ít các tỉnh ở nước ta có nguồn tài nguyên

khoáng sản rất phong phú và đa dạng, có những tiền đề địa chất khá thuận lợi

cho các quá trình tạo khoáng. Kết quả điều tra đến nay cũng đã cho thấy lãnh thổ

Thanh Hoá có nhiều loại hình khoáng sản khác nhau, bao gồm:

- Kim loại sắt và hợp kim sắt

- Kim loại màu và kim loại hiếm

- Nguyên liệu hoá chất - phân bón

- Nguyên liệu cho sản xuất sành, sứ, thuỷ tinh và vật liệu xây dựng

- Nhiên liệu

Ngoài ra, Thanh Hoá còn một số loại khoáng sản khác: thạch anh tinh thể

ở Thường Xuân; đá quý như topa, canxedoan, berin ở Thường Xuân; graphit ở

Quan Hoá; nước khoáng ở một số điểm thuộc các huyện Thường Xuân, Bá

Thước, Lang Chánh và Quan Hoá.

f. Tài nguyên biển và ven biển

Vùng biển Thanh Hoá có diện tích 17.000 - 18.000km2, gấp 1,6 lần diện

tích đất liền. Đường bờ biển có dạng cánh cung dài 102km. Bờ biển tương đối

phẳng, nhưng bị chia cắt bởi 7 cửa lạch. Các cửa sông đều là những khu vực tự

nhiên rất nhạy cảm và có năng suất sinh học cao. Từ Nam Sầm Sơn đến Quảng

Xương có inmenhit, trữ lượng 73.500 tấn. Đây là loại nguyên liệu quan trọng để

sản xuất que hàn, men sứ. Bờ biển Tĩnh Gia có trữ lượng lớn cát trắng để sản

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

xuất thuỷ tinh. Các bãi triều rộng ở Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hoá, Quảng

Xương... là nơi nuôi trồng thuỷ sản. Ven bờ cũng có nhiều đồng muối ở Hậu

Lộc, Hoằng Hoá, Quảng Xương, Tĩnh Gia.

3.1.5. Thực trạng phát triển nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu

Tỉnh Thanh Hóa xác định chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi theo

hướng nâng cao giá trị và phát triển bền vững. Chuyển mạnh từ phát triển sản

xuất nông nghiệp theo chiều rộng, lấy số lượng làm mục tiêu sang nâng cao chất

lượng và giá trị gia tăng, cơ cấu sản xuất được điều chỉnh theo hướng phát huy

lợi thế của mỗi địa phương, gắn với nhu cầu thị trường...

Bằng chiến lược bài bản cùng với sự nỗ lực, cố gắng của đảng bộ và các

tầng lớp nhân dân, sự hỗ trợ kịp thời về chính sách, nguồn lực cho phát triển

nông nghiệp, nông thôn, đến nay, sau hơn 5 năm triển khai Đề án “Tái cơ cấu

ngành nông nghiệp đến năm 2020, định hướng đến năm 2025” theo Quyết định

889/QĐ-TTg ngày 10-6-2013 của Thủ tướng Chính phủ đã khẳng địng vai trò

“đòn bẩy” để ngành nông nghiệp tỉnh nhà bứt phá đi lên.

Với định hướng căn bản trong lộ trình thực hiện tái cơ cấu ngành nông

nghiệp, Thanh Hóa xác định chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi theo hướng

nâng cao giá trị và phát triển bền vững. Chuyển mạnh từ phát triển sản xuất

nông nghiệp theo chiều rộng, lấy số lượng làm mục tiêu sang nâng cao chất

lượng và giá trị gia tăng, cơ cấu sản xuất được điều chỉnh theo hướng phát huy

lợi thế của mỗi địa phương, gắn với nhu cầu thị trường... Thực tế đã minh

chứng, việc tái cơ cấu nông nghiệp là hướng đi đúng đắn, góp phần hình thành

các vùng sản xuất nông nghiệp mang lại giá trị kinh tế cao, phát huy lợi thế cạnh

tranh của các sản phẩm khơi thông thị trường, tập trung vào chất lượng và giá trị

hơn là số lượng sản phẩm “thô”, nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho người

nông dân.

Tỉnh đã rà soát, quy hoạch những vùng có diện tích đất lúa kém hiệu quả,

không chủ động được nước tưới, sang trồng mía nguyên liệu, rau màu các loại

theo đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp. Sau hơn 5 năm toàn tỉnh đã thực hiện

chuyển đổi thành công 14.800 ha đất lúa và 4.620 ha đất mía kém hiệu quả sang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

các loại cây trồng có giá trị cao hơn. Chủ trương tích tụ ruộng đất nhận được sự

đồng thuận cao của người nông dân, từ đó đã hình thành một số vùng nguyên

liệu tập trung phục vụ cho các nhà máy chế biến, như: Vùng lúa thâm canh

132.000 ha, mía 25.500 ha, sắn 9.850 ha, sản xuất hạt giống lúa lai F1 685,5 ha,

cao su 17.735 ha, cói 3.300 ha... Nhiều mô hình liên kết mang lại hiệu quả kinh

tế vượt trội, đó là liên kết sản xuất giống lúa lai F1 quy mô 550 - 750 ha/năm;

giống lúa thuần trên diện tích 3.000 ha/năm; sản xuất mía thâm canh đạt 7.350

ha, trong đó diện tích áp dụng cơ giới hóa đồng bộ đạt 1.464,8 ha; mô hình ứng

dụng ngô biến đổi gen quy mô 50 ha tại huyện Thọ Xuân... Các chuỗi liên kết

bước đầu mang lại hiệu quả, các công ty mía đường: Lam Sơn, Nông Cống, Việt

Nam - Đài Loan đã ký hợp đồng sản xuất, cung ứng vật tư và tiêu thụ sản phẩm

nguyên liệu mía trên địa bàn 18 huyện với tổng sản lượng trên 2 triệu tấn/năm;

các nhà máy chế biến tinh bột sắn tại Như Xuân, Ngọc Lặc, Bá Thước cũng tổ

chức ký hợp đồng thu mua, bao tiêu sản phẩm nguyên liệu với tổng công suất

chế biến gần 2.000 tấn sắn củ/ngày.

Với cơ chế, chính sách phù hợp, lĩnh vực chăn nuôi đang có chuyển biến

rõ nét cả về tổ chức sản xuất cũng như việc chuyển dịch hình thức tập trung, ứng

dụng công nghệ cao. Đến nay, tỉnh Thanh Hóa đã thu hút hàng chục doanh

nghiệp lớn cam kết đầu tư, điển hình là Công ty TNHH bò sữa Thống Nhất

Thanh Hóa xây dựng các trang trại bò sữa quy mô 16.000 con; Công ty CP sữa

Việt Nam (Vinamilk) xây dựng thành công Trại bò Thanh Hóa 2 tại huyện Như

Thanh; Công ty CP Chăn nuôi Bá Thước đầu tư dự án bò thịt chất lượng cao,

quy mô 20.000 con bê nhập từ Úc; Công ty CP Thức ăn chăn nuôi Thái Dương

đầu tư dự án liên hợp sản xuất thức ăn chăn nuôi, chăn nuôi lợn và chế biến

nông sản với quy mô 100.000 tấn/năm... Một điểm nhấn thành công nữa là lĩnh

vực lâm nghiệp đã đưa công nghệ nuôi cấy mô thực vật, vi ghép vào sản xuất

cây giống, cây ăn quả. Tính trung bình mỗi năm tỉnh Thanh Hóa sản xuất được

khoảng 1 triệu cây mô, hom, 30 triệu cây giống keo tai tượng Úc; xây dựng

thành công mô hình thâm canh, phục tráng rừng luồng, đưa năng suất từ 2.000

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

cây/ha lên 3.500 cây/ha...

Hội nghị sơ kết 5 năm thực hiện đề án tái cơ cấu nông nghiệp đã khẳng

định: Thời gian qua tỉnh đã xác định rõ đường hướng, luôn dành nguồn lực, sự

quan tâm thích đáng để phát triển nông nghiệp, nông thôn với quyết tâm tạo đột

phá trong lĩnh vực này, mà trước mắt là lo đủ sản phẩm nông nghiệp sạch, có

chất lượng để phục vụ cho 3,6 triệu dân Thanh Hóa, sau đó là phục vụ khách du

lịch và tiếp đến là xuất khẩu... Để thực hiện thành công mục tiêu đó, đồng chí

yêu cầu các cấp, các ngành trong tỉnh cần thực hiện một số nhiệm vụ, giải pháp

trọng tâm, trong đó cần tập trung quán triệt, nâng cao nhận thức cho các cấp ủy

đảng, chính quyền và nhân dân về tầm quan trọng của tái cơ cấu nông nghiệp;

hoàn hiện đề án về tích tụ ruộng đất; từng huyện phải chủ động thực hiện tích tụ

đất đai, mở nút thắt để kêu gọi doanh nghiệp vào nông nghiệp và tổ chức lại sản

xuất nông nghiệp cho đạt hiệu quả; tạo điều kiện tốt hơn nữa cho các doanh

nghiệp đã, đang và sẽ đầu tư vào nông nghiệp, nông thôn về đất đai, cơ chế,

chính sách, bảo vệ doanh nghiệp; nghiên cứu, chuyển giao tiến bộ khoa học - kỹ

thuật, sản xuất nông nghiệp kỹ thuật cao, nhất là công nghệ sản xuất giống, phục

tráng giống, nguồn gen quý, hiếm, quy trình sản xuất chế biến để tạo ra sự đột

phá về năng suất, chất lượng. Huy động các nguồn lực cho đầu tư nông nghiệp,

nông thôn, đặc biệt, phải nghiên cứu cơ chế, chính sách và các điều kiện cần

thiết để huy động được nguồn lực từ trong dân, trong doanh nghiệp...; hướng

đến mục tiêu xây dựng nền nông nghiệp thông minh, thích ứng với biến đổi khí

hậu, nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững.

3.2. Hiện trạng sử dụng phân bón và năng suất ngô tại khu vực nghiên cứu

Vùng Bắc Trung Bộ là một trong những vùng có diện tích canh tác ngô

lớn nhất cả nước trong đó 2 tỉnh Nghệ An và Thanh Hóa có diện tích trồng lớn

nhất cả vùng. Ngô tại vùng Bắc Trung Bộ được trồng chủ yếu tại các khu vực

đồi núi và ven biển. Kết quả thu hoạch ngô vụ hè thu tại 2 điểm quan trắc cho

thấy năng suất ngô trên nền đất cát biển tại Nghệ An cao hơn so với trên nền đất

đồi tại Thanh Hóa. Điểm Ngô tại Nghệ An sử dụng lượng phân bón cao hơn ở

mức: 5 tấn phân chuồng/ha, 97 kg N/ha, 113 kg P2O5/ha và 105 kg K2O/ha so

với mức 90 kg N/ha, 115 kg P2O5 và 110 kg K2O tại Thanh Hóa. Bên cạnh đó, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

nguồn nước phục vụ cho canh tác ngô tại Thanh Hóa phụ thuộc hoàn toàn vào

nước mưa đo địa hình khó khăn và không có sự chủ động trong việc tưới tiêu

như điểm quan trắc ngô tại Nghệ An. Những điều này làm cho năng suất ngô có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

sự khác biệt giữa 2 điểm quan trắc.

Bảng 3.2. Năng suất ngô và các yếu tố cấu thành

Trọng Năng suất lý Năng suất Số Điểm Số hàng/bắp lượng 1000 thuyết thực thu hạt/hàng hạt (g) (tấn/ha) (tấn/ha)

Thanh Hóa 15,2±1,4 33,6±3,9 112,4± 5,2 6,9±1,0 4,6±0,3 (đất đồi)

Nghệ An

(đất cát 15,6±0,7 33,6±3,9 295,5±8,7 7,4±0,3 5,3±0,8

biển)

Kết quả nghiên cứu bảng 3.1 cho thấy năng suất lý thuyết và năng suất

thực thu có sự chênh lệch cụ thể như sau : Ở điểm đất đồi Thanh Hóa năng suất

lý thuyết đạt 6,9±1,0 tấn/ha và năng suất thực thu đạt 4,6±0,3 tấn/ha; đối với

điểm đất cát biển (Nghệ An) thì năng suất lý thuyết đạt 7,4±0,3 tấn/ha và năng

suất thực thu đạt 5,3±0,8 tấn/ha. Qua các thông số trên thì năng suất tại điểm

nghiên cứu Nghệ An đều cao hơn điểm Thanh Hóa. Nguyên nhân là do chế độ

chăm sóc (lượng phân bón) tại Nghệ An tốt hơn tại Thanh Hóa, mặt khác là do

địa hình tại Thanh Hóa là đất đồi dốc nên dễ bị rửa trôi xói mòn các chất dinh

dưỡng từ đất và lượng phân sau khi bón cũng dẽ bị mất đi một phần do rửa trôi.

Theo các nghiên cứu thì trung bình hiệu suất sử dụng phân bón hóa học cho cây

trồng thường chỉ đạt 45-50% (Nguyễn Văn Bộ, 2016) do đó khi sử dụng phân

bón hóa học trong canh tác ngô đã trực tiếp thải ra một lượng đáng kế phân bón

hóa học đặc biệt là nitơ một trong những khí nhà kính rất đáng chú ý trong canh

tác nông nghiệp.

3.3. Kết quả đo phát thải khí nhà kính N2O từ quá trình canh tác ngô

3.3.1. Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại

Nghệ An

Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thời gian quan trắc

và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô trên đất feralit tại Thanh Hóa

được thể hiện tại bảng 3.2, trên đất cát ven biển tại Nghệ An được thể hiện tại

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

bảng 3.3.

Bảng 3.2. Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây

ngô tại Thanh Hóa

Gieo - bón lót

Ngô trổ cờ

Thu hoạch

(SBP1) Sau bón lót-gieo

ngô xoáy nõn

Ngô phun râu

Ký hiệu mẫu đo (Thanh Hóa- Feralit- lần.thời gian)

SBP3- Sau bón lót

SBP7- Sau bón lót

SBP1 -Sau bón lúc 7 lá

SBP3- Sau bón lúc 7 lá

SBP7- Sau bón lúc 7 lá

8/22/20

8/23/20

8/25/2

8/29/2

9/18/2

9/20/2

9/24/2

10/12/

10/24/

11/13/

Ngô chín (cách thu hoạch 10 ngày) 11/26/2

12/6/2

Tháng/ngày/năm

18

018

018

018

018

018

2018

2018

2018

018

018

18

Số ngày sau đo

1

2

4

20

2

4

18

12

20

13

10

0.374

0.339

0.362

0.366

0.312

0.315

0.329

0.317

0.338

0.305

0.317

0.245

TH-F -R1.0

0.385

0.342

0.462

0.377

0.351

0.347

0.335

0.321

0.341

0.314

0.327

0.250

TH-F -R1.10

0.391

0.389

0.519

0.392

0.356

0.352

0.349

0.342

0.359

0.317

0.338

0.274

TH-F -R1.20

0.414

0.417

0.609

0.406

0.435

0.414

0.458

0.385

0.369

0.343

0.364

0.305

TH-F -R1.30

0.345

0.348

0.379

0.307

0.316

0.321

0.317

0.318

0.348

0.289

0.326

0.274

TH-F -R2.0

0.355

0.395

0.499

0.314

0.336

0.342

0.321

0.321

0.357

0.306

0.331

0.318

TH-F -R2.10

0.379

0.412

0.510

0.321

0.345

0.421

0.351

0.325

0.366

0.329

0.352

0.325

TH-F -R2.20

0.382

0.433

0.512

0.343

0.392

0.436

0.497

0.452

0.377

0.331

0.383

0.333

TH-F -R3.30

0.357

0.334

0.340

0.516

0.314

0.318

0.268

0.318

0.284

0.341

0.321

0.319

TH-F -R3.0

0.365

0.340

0.355

0.527

0.344

0.345

0.375

0.321

0.298

0.354

0.327

0.332

TH-F -R3.10

0.377

0.383

0.421

0.539

0.351

0.387

0.387

0.334

0.301

0.355

0.348

0.353

TH-F -R3.20

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

0.389

0.390

0.434

0.547

0.414

0.425

0.402

0.419

0.321

0.385

0.367

0.373

TH-F -R3.30

0.346

0.327

0.330

0.366

0.313

0.288

0.306

0.349

0.359

0.361

0.346

0.324

TH-F -R4.0

0.353

0.339

0.385

0.369

0.347

0.327

0.372

0.351

0.396

0.383

0.352

0.342

TH-F -R4.10

0.379

0.347

0.423

0.378

0.353

0.354

0.386

0.381

0.402

0.397

0.381

0.354

TH-F -R4.20

0.384

0.388

0.451

0.402

0.424

0.390

0.418

0.439

0.413

0.404

0.391

0.377

TH-F -R4.30

0.356

0.337

0.353

0.389

0.314

0.310

0.305

0.325

0.332

0.324

0.328

0.291

TH-F -RTB.0

0.365

0.354

0.425

0.397

0.344

0.340

0.351

0.329

0.348

0.339

0.334

0.310

TH-F -RTB.10

0.381

0.383

0.468

0.408

0.351

0.378

0.368

0.346

0.357

0.349

0.355

0.327

TH-F -RTB.20

0.392

0.407

0.502

0.424

0.416

0.416

0.444

0.424

0.370

0.366

0.376

0.347

TH-F -RTB.30

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Bảng 3.3. Mức phát thải khí N2O tại các điểm nghiên cứu theo thơi gian quan trắc và theo các giai đoạn sinh trưởng của cây ngô tại Nghệ An.

Ngô trổ cờ

Ngô phun râu

Ngô chín sữa

Thu hoạch

Ngô xoáy nõn

Ký hiệu mẫu đo (Thanh Hóa- Feralit- lần.thời gian)

Tháng/ngày/năm

Gieo - bón lót 7/23/2 018

SBP1- Sau bón lót -gieo 7/24/2 018

SBP3- Sau bón lót -gieo 7/26/2 018

SBP7- Sau bón lót -gieo 7/30/2 018

SBP1- gd cây 3-4 lá 8/10/2 018

SBP 3- gd cây 3-4 lá 8/12/2 018

SBP 7- gd cây 3-4 lá 8/16/2 018

SBP1 - bón lúc 7 lá 9/9/2 018

SBP 3- bón lúc 7 lá 9/11/2 018

SBP 7 - bón lúc 7 lá 9/15/2 018

10/9/2 018

10/16/2 018

11/2/2 018

10/2/2 018

Ngô chín (30 ngày sau phun râu) 11/15/2 018

11/22/2 018

Số ngày sau đo

1

2

4

11

2

4

24

2

4

7

7

17

17

13

7

TH-F -R1.0

0.337

0.346

0.344

0.370

0.349

0.313

0.303

0.319

0.326

0.316

0.312

0.315

0.303

0.310

0.313

0.235

TH-F -R1.10

0.389

0.442

0.347

0.381

0.353

0.339

0.339

0.321

0.334

0.324

0.351

0.347

0.335

0.320

0.323

0.255

TH-F -R1.20

0.405

0.496

0.395

0.387

0.386

0.345

0.346

0.335

0.343

0.339

0.366

0.352

0.349

0.323

0.334

0.279

TH-F -R1.30

0.440

0.582

0.423

0.487

0.438

0.364

0.359

0.394

0.362

0.395

0.404

0.424

0.440

0.349

0.360

0.293

TH-F -R2.0

0.317

0.289

0.353

0.375

0.341

0.325

0.311

0.318

0.348

0.315

0.316

0.321

0.317

0.294

0.322

0.280

TH-F -R2.10

0.324 0.332

0.340 0.362

0.401 0.418

0.494 0.505

0.367 0.403

0.332 0.346

0.331 0.357

0.321 0.325

0.357 0.366

0.325 0.383

0.336 0.345

0.342 0.421

0.321 0.351

0.311 0.335

0.327 0.348

0.325 0.332

TH-F -R2.20

0.428

0.461

0.439

0.507

0.429

0.366

0.361

0.452

0.377

0.392

0.392

0.436

0.497

0.337

0.378

0.340

TH-F -R3.30

0.466

0.246

0.308

0.337

0.429

0.322

0.334

0.429

0.305

0.314

0.318

0.316

0.301

0.347

0.317

0.326

TH-F -R3.0

0.544

0.349

0.345

0.351

0.498

0.324

0.365

0.532

0.311

0.325

0.330

0.363

0.421

0.360

0.323

0.339

TH-F -R3.10

0.556

0.353

0.389

0.417

0.507

0.354

0.408

0.542

0.321

0.426

0.351

0.374

0.434

0.361

0.344

0.361

TH-F -R3.20

0.564

0.461

0.396

0.430

0.528

0.372

0.442

0.558

0.346

0.435

0.362

0.439

0.451

0.392

0.362

0.390

TH-F -R3.30

0.337

0.223

0.332

0.342

0.389

0.307

0.313

0.422

0.362

0.334

0.343

0.314

0.399

0.367

0.342

0.293

TH-F -R4.0

0.389

0.368

0.344

0.349

0.451

0.328

0.338

0.425

0.399

0.370

0.379

0.369

0.418

0.390

0.348

0.349

TH-F -R4.10

0.400

0.405

0.352

0.375

0.476

0.340

0.345

0.461

0.405

0.428

0.391

0.399

0.434

0.404

0.376

0.350

TH-F -R4.20

0.445

0.431

0.461

0.479

0.498

0.356

0.364

0.531

0.416

0.392

0.404

0.439

0.496

0.411

0.386

0.366

TH-F -R4.30

0.364

0.276

0.334

0.356

0.377

0.317

0.315

0.372

0.335

0.320

0.322

0.317

0.330

0.330

0.323

0.283

TH-F -RTB.0

0.412

0.375

0.359

0.394

0.417

0.331

0.343

0.400

0.350

0.336

0.349

0.355

0.374

0.345

0.330

0.317

TH-F -RTB.10

0.423

0.404

0.388

0.421

0.443

0.346

0.364

0.416

0.359

0.394

0.363

0.387

0.392

0.356

0.350

0.331

TH-F -RTB.20

0.469

0.484

0.430

0.476

0.473

0.365

0.382

0.484

0.375

0.403

0.390

0.435

0.471

0.372

0.372

0.347

TH-F -RTB.30

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Khí N2O là khí nhà kính quan trọng phát thải từ quá trình canh tác các

cây trồng cạn. Phân đạm là nguồn gây phát thải N2O chủ yếu từ đất canh tác. Do

vậy tần suất thu mẫu KNK từ quá trình canh tác ngô tập trung vào các giai đoạn

cây ngô được bón phân bao gồm bón lót trước gieo hạt, bón thúc đợt 1 lúc ngô 3

– 5 lá, bón thúc đợt 2 lúc ngô 7 – 9 lá và bón thúc đợt 3 lúc ngô xoắn nõn (trước

lúc trỗ cờ 10 đến 12 ngày). Điểm quan trắc phát thải KNK N2O từ canh tác ngô

tại Nghệ An được thực hiện trong vụ hè thu, trên nền đất cát biển, diễn biến kết

quả các lần quan trắc được thể hiện tại hình 3.2.

Hình 3.2. Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Nghệ An

Cường độ phát thải N2O qua các lần quan trắc dao động trong khoảng

15,93 – 127,9 µg/m2/giờ. Đỉnh phát thải cao nhất ngay vào thời điểm 1 ngày sau

bón lót với giá trị phát thải trung bình đạt 109,13 µg/m2/giờ. Bên cạnh đó, tại

các thời điểm sau bón thúc 1, 2 và 3: 1 và 3 ngày đều có mức phát thải N2O cao

với giá trị phát thải trung bình dao động trong khoảng 51,79 – 76,32 µg/m2/giờ.

Từ thời điểm sau mỗi lần bón phân 3 ngày, cường độ phát thải N2O giảm dần và

chỉ tăng trở lại sau lần bón phân tiếp theo. Tích lũy phát thải N2O cả vụ đạt

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

0,924 kg/ha.

3.3.2. Phát thải khí nhà kính nitơ ôxit (N2O) từ quá trình canh tác ngô tại

Thanh Hóa

Khác với điểm ngô tại Nghệ An, tại Thanh Hóa nông dân chỉ bón phân 3

lần bao gồm bót lót vào ngày gieo hạt, bón thúc 1 vào giai đoạn ngô được 4-5 lá

và bón thúc 2 vào giai đoạn ngô xoắn nõn. Điểm quan trắc phát thải KNK tại

Thanh Hóa được thực hiện trong vụ hè thu trên nền đất đồi. Cường độ phát thải

trong vụ ngô hè thu tại Thanh Hóa dao động trong khoảng 16,31 – 134,25

µg/m2/giờ với 2 đỉnh phát thải rơi vào ngày thứ 3 sau bón lót (82,05 µg/m2/giờ)

và ngày thứ 5 sau bón thúc 1 (73,72 µg/m2/giờ). Các giai đoạn sau bón thúc 1: 3

ngày và sau bón thúc 2: 3 ngày cũng thu được mức phát thải N2O cao. Tích lũy

phát thải N2O cả vụ đạt 0,991 kg N2O/ha.

Hình 3.3. Diễn biến phát thải khí N2O từ canh tác ngô hè thu tại Thanh Hóa

Kết quả đo phát thải tại 2 điểm quan trắc ngô vụ hè thu tại Thanh Hóa và

Nghệ An cho thấy đặc điểm chung là sự phát thải N2O cao vào các ngày sau bón

phân. Đặc biệt, đỉnh phát thải N2O cao nhất thu được sau thời điểm bón lót. Đối

chiếu với dữ liệu quản lý đồng ruộng cho thấy, bón lót sử dụng lượng phân bón

nhiều nhất, điểm Nghệ An sử dụng cả phân chuồng cho bón lót (5 tấn/ha) trong

khi điểm Thanh Hóa chỉ sử dụng phân hóa học cho tất cả các lần bón. Tuy sử

dụng lượng phân bón ít hơn nhưng tích lũy phát thải N2O cả vụ không cho thấy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

sự khác biệt giữa Thanh Hóa và Nghệ An. Điều này có thể do sự khác biệt giữa

đặc điểm đất đai, địa hình và khí hậu giữa 2 điểm quan trắc. Tuy nhiên việc sử

dụng lượng phân bón cao hơn góp phần giúp năng suất vụ ngô hè thu tại điểm

Nghệ An cao hơn đáng kể so với Thanh Hóa.

Nghiên cứu của Zang (2014) cho thấy sự phát thải N2O từ quá trình canh

tác ngô trên đất đồi tại miền nam Trung Quốc với các mức phân bón khác nhau

dao động trong khoảng 0,213 – 0,836 kg N/ha (tương đương với mức phát thải

0,335 – 1,314 kg N2O/ha). Kết quả phát thải 0,991 kg N2O/ha trong vụ hè thu tại

Thanh Hóa nằm trong pham vi này. Tương tự, mức phát thải từ canh tác ngô

trên nền đất cát pha thịt dao động trong khoảng 0,061 – 0,555 kg N/ha (0,096 –

0,872 kg N2O) (Meng et al., 2005). Mức phát thải 0,924 kg/ha trong vụ ngô hè

thu tại Nghệ An cao hơn mức đề xuất này. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy xu

hướng phát thải N2O cao hơn trên nền đất đồi so với đất cát và giải thích cho sự

không khác biệt nhau trong phát thải N2O tại Thanh Hóa và Nghệ An mặc dù

điểm Nghệ An sử dụng lượng phân bón cao hơn. Kết quả quan trắc và tính toán

tổng lượng phát thải N2O và CO2-e tính theo kg/ha/vụ được thể hiện tại bảng 3.4.

Bảng 3.4. Tổng lượng phát thải N2O và CO2-e tính theo kg/ha/vụ

Địa điểm HSPT Lần lặp N2O (kg N/ha/vụ) Phân đạm

Loại đất (Địa hình)

Feralit (Đồi)

Thanh Hóa 90

Đất cát (Ven biển) Nghệ An Tổng lượng phát thải/vụ(kg CO2-e/ha) 289.86 320.99 281.86 288.94 295.41 247.68 273.14 313.30 267.19 275.33 0.973 1.077 0.946 0.970 0.991 0.831 0.917 1.051 0.897 0.924 0.010807 0.011968 0.010509 0.010773 0.011015 0.008569 0.009449 0.010839 0.009243 0.009525 97 R1 R2 R3 R4 TB R1 R2 R3 R4 TB

Theo IPCC, hệ số phát thải bậc 2 đặc trưng cho quốc gia cần phản ánh

ảnh hưởng của các điều kiện vùng/địa phương khác nhau trong quốc gia đó (ví

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

dụ: đặc điểm đất đai, khí hậu, chế độ canh tác của vùng đó…) đến sự phát thải

khí nhà kính. Do vậy, dựa trên kết quả đo đạc, tính toán phát thải khí nhà kính

trên các vùng sinh thái theo điều kiện đất đai, khí hậu, mùa vụ, chế độ canh tác

đặc trưng, từ đó đề tài đề xuất bộ hệ số phát thải cho cây ngô như bảng 3.4.

Bảng 3.5. Đề xuất hệ số phát thải N_N2O từ quá trình canh tác ngô

Vùng Loại đất (địa hình) Mùa vụ

Tổng lượng N bón (kg N/ha/vụ) 91,49 Tổng phát thải N2O-N (mg N2O/vụ) 0,924 Hệ số phát thải %kgN2O- N/KgN bón 1,01 Feralit (Đồi) Hè thu

104,32 0,991 0,95 Bắc Trung Bộ Hè thu Cát (ven biển)

Khí N2O được sinh ra từ quá trình nitrat và phản nitrat hóa bởi các vi

sinh vật trong đất. Quá trình này bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yêu tố nhiệt độ,

độ ẩm đất và phân bón. Biên độ phát thải N2O trong thường dao động nhỏ và

không có đỉnh phát thải rõ rệt trong điều kiện ruộng thường xuyên ngập tạo môi

trường kị khí ức chế quá trình phản nitrat hóa và gây khó khăn trong việc chụp

được đỉnh phát thải N2O. Tuy nhiên trong điều kiện ruộng thường xuyên cạn tạo

điều kiện cho ô xy xâm nhập vào trong đất kích thích quá trình nitrat và phản

nitrat hóa tăng cường sự phát thải N2O. Do tập quán canh tác, trước khi bón

phân, nông dân thường đưa nước vào ruộng để tránh phân đạm bị bay hơi. Do

vậy, các giai đoạn phát thải N2O cao thu được đều trong tình trạng ruộng cạn và

thường rơi vào các thời điểm sau bón phân vài ngày. Việc người dân sử dụng

nhiều phân chuồng thay thế một phân phân hóa học do đó đã giảm sử dụng phân

hóa học dẫn đến phát thải N2O. Nguồn nitơ trong phân hóa học dễ bị chuyển hóa

hơn nhiều so với nitơ trong phân chuồng hoặc trong rơm rạ.

3.4. Một số giải pháp canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính

3.4.1. Giải pháp quản lý

- Tăng cường đầu tư và sử dụng có hiệu quả các nguồn lực cho cho

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

nghiên cứu về giảm phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí nhà kính trong sản

xuất nông nghiệp. Do Việt Nam vẫn còn là một nước nông nghiệp, cơ cấu đất

đai cho nông nghiệp vẫn chiếm tỷ lệ lớn. Đây là một trong các nguồn phát thải

nhà kính lớn nếu không có giải pháp kỹ thuật canh tác hợp lý.

- Tích cực nghiên cưu chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi theo hướng

phát triển bền vững và hài hòa cân đối giữa các vùng miền đặc biệt là lựa chọn

theo hướng ưu tiên giảm phát thải khí nhà kính.

- Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực có trình độ để áp dụng và phổ biến

kiến thức về canh tác bền vững giảm phát thải khí nhà kính.

- Thường xuyên tuyên truyền và tập huấn cho người dân các kỹ thuật canh

tác mới thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm phát thải khí nhà kính. Đồng thời

nâng cao nhận thực của người dân về phát thải khí nhà kính và vai trò của việc

sử dụng hiệu quả phân bón trong canh tác nông nghiệp.

- Phát huy hơn nữa vai trò của các tổ chức đoàn thể ở các địa phương, kết

hợp tốt với các nhà khoa học, các chuyên gia trong công tác khuyến nông hướng

dẫn người dân trong hướng dẫn kỹ thuật canh tác giảm phát thải khí nhà kính.

3.4.2. Giải pháp kỹ thuật

- Giảm phát thải KNK trong sản xuất thông qua quản lý dinh dưỡng theo

vùng đặc thù (SSNM):

Kỹ thuật SSNM được các nước thực hiện trong nhiều năm với nguyên tắc:

Xác định lượng dinh dưỡng có thể huy động từ đất; Bón phân đúng với nhu cầu

của cây trồng theo từng giai đoạn sinh trưởng; Bón đúng tỷ lệ các chất dinh

dưỡng để nâng cao hiệu suất sử dụng, giảm thất thoát ra môi trường, trong đó có

phát thải N2O; Sử dụng bảng so màu lá để xác định đúng thời kỳ bón phân đạm;

San hàng hoặc trồng thưa, trồng để cây ngô phát triển lá đều ngang ra hai bên,

trồng sao cho cây trồng sinh trưởng tốt, huy động tối đa dinh dưỡng từ đất và

phân bón.

- Giảm phát thải KNK thông qua sử dụng các chất điều tiết quá trình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

chuyển hóa N trong phân đạm cũng như thay đổi dạng phân đạm:

Hiện nay, nước ta đang ứng dụng thành công chế phẩm n-(n-

Butyl),thiophosphoric triamite (NBTP) dưới tên gọi agrotain để sản xuất urea

46A+ (đạm vàng) cũng như các sản phẩm khác có chứa đạm. Cơ chế tác dụng

- sẽ chậm hơn,

của agrotain là hoạt chất NBTP sẽ ức chế men ureaza phân hủy đạm và do vậy

+ hoặc NO3

quá trình giải phóng N cho cây sử dụng dưới dạng NH4

làm giảm mất đạm khi cây chưa sử dụng hết. Nhờ vậy, bón đạm vàng có thể

giảm được tới 25-30% lượng đạm bón. Phương pháp này được đánh giá là có

khả năng giảm phát thải lớn, tuy nhiên tính khả thi không cao.

- Giảm phát thải KNK thông qua ứng dụng giải pháp 3 giảm, 3 tăng

(3G3T):

Kỹ thuật 3G3T là gói kỹ thuật hướng đến giảm lượng giống (giảm 50%);

giảm lượng phân đạm, điều tiết bởi sử dụng LCC (giảm 20-30kg/ha) và giảm số

lần phun thuốc (không phun trong 40 ngày sau gieo/sạ). Hiện nay, kỹ thuật này

đã được phát triển thành 1 phải và 5 giảm (1P5G): Phải sử dụng giống xác nhận

và 5 giảm là: Giảm phân đạm, giảm giống, giảm nước, giảm thuốc bảo vệ thực

vật, giảm lao động và giảm tổn thất sau thu hoạch.

- Giảm phát thải thông qua ủ compost:

Được đánh giá là giải pháp có tiềm năng cao trong giảm phát thải KNK.

Kết quả này hoàn toàn hợp lý vì ủ yếm khí sinh khối cây trồng dẫn đến quá trình

tích trữ các bon cao và giảm phát thải KNK do hạn chế được lượng rơm rạ bị đốt.

- Sử dụng than sinh học:

+ và nâng

Than sinh học có hàm lượng các bon, kali và CEC cao làm tăng khả năng

giữ nước và chất dinh dưỡng trong đất, do vậy tăng khả năng giữ NH4

cao hiệu quả sử dụng đạm, gián tiếp giảm phát thải KNK. Hơn nữa, sử dụng

than sinh học còn giảm lượng phế phụ phẩm bị đốt. Riêng với trấu, công nghệ

sản xuất củi ép đang được ứng dụng rộng rãi tại ĐBSCL để sấy lúa và chạy máy

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

phát điện.

- Sử dụng các giống chín sớm (ngắn ngày):

Chọn tạo giống ngắn ngày là chiến lược giống được triển khai trong nhiều

năm nay với quan điểm càng ngắn ngày càng ít rủi ro do thời tiết và giảm thiểu

được phát thải KNK.

- Canh tác tối thiểu:

Hiện nay, trên đất dốc, tại các vườn cây dài ngày, việc sử dụng phương

thức canh tác tối thiểu rất phổ biến. Tuy nhiên, các đánh giá ảnh hưởng của

phương thức canh tác này chủ yếu tập trung vào xói mòn, rửa trôi, hiệu quả kinh

tế mà chưa có nghiên cứu về phát thải KNK. Song dựa vào khả năng quản lý

dinh dưỡng, chất hữu cơ, nguồn nước thì về định tính có thể thấy canh tác tối

thiểu (không làm đất để giảm quá trình ôxy hóa) có thể giảm đáng kể phát thải

CH4 và N2O.

- Giảm phát thải thông qua chuyển đổi cơ cấu sản xuất:

Theo tính toán sơ bộ, nếu chuyển đổi vùng đất nguy cơ ngập sang canh

tác lúa-thủy sản hoặc sang các cây trồng sử dụng ít nước (ngô) và cây sử dụng ít

phân đạm, có khả năng đồng hóa N từ không khí (lạc, đậu tương) sẽ giảm được

khoảng 5 triệu tấn KNK quy đổi CO2. Đặc biệt, chuyển đổi từ 3 vụ lúa sang 2

lúa và thủy sản có tiềm năng giảm phát thải đến 3,2 triệu tấn CO2 tương đương

(CO2e).

Để thực hiện tốt các giải pháp trên cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các

Bộ liên quan và địa phương với Bộ NN&PTNT trong triển khai các dự án kinh

tế có yếu tố giảm phát thải KNK; Nghiên cứu hệ thống với phương pháp thống

nhất được quốc tế chấp nhận để kiểm kê phát thải cũng như trong triển khai các

giải pháp giảm phát thải; Đồng thời, phải có chính sách rõ ràng và khuyến khích

người dân áp dụng các giải pháp giảm phát thải KNK, đặc biệt trong lĩnh vực

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

sản xuất lúa gạo.

KẾT LUẬN

Kết quả đo đạc, phân tích và tính toán cho thấy phát thải khí nhà kính

trong sản xuất ngô có đặc thù riêng do ảnh hưởng từ điều kiện thời tiết, năng

suất và chế độ bón phân khác nhau. Khí N2O là khí nhà kính quan trọng phát

thải từ quá trình canh tác các cây trồng cạn. Phân đạm là nguồn gây phát thải

N2O chủ yếu từ đất canh tác. Do vậy tần suất thu mẫu KNK từ quá trình canh tác

ngô tập trung vào các giai đoạn cây ngô được bón phân bao gồm bón lót trước

gieo hạt, bón thúc đợt 1 lúc ngô 3 – 5 lá, bón thúc đợt 2 lúc ngô 7 – 9 lá và bón

thúc đợt 3 lúc ngô xoắn nõn (trước lúc trỗ cờ 10 đến 12 ngày). Kết quả tính toán

cho thấy phát thải KNK tại Thanh Hóa được thực hiện trong vụ hè thu trên nền

đất đồi. Cường độ phát thải trong vụ ngô hè thu tại Thanh Hóa dao động trong

khoảng 16,31 – 134,25 µg/m2/giờ với 2 đỉnh phát thải rơi vào ngày thứ 3 sau

bón lót (82,05 µg/m2/giờ) và ngày thứ 5 sau bón thúc 1 (73,72 µg/m2/giờ). Các

giai đoạn sau bón thúc 1: 3 ngày và sau bón thúc 2: 3 ngày cũng thu được mức

phát thải N2O cao. Tích lũy phát thải N2O cả vụ đạt 0,991 kg N2O/ha.

Đề ra một số giải pháp quản lý cũng như giải pháp kỹ thuật canh tác bền

vững giảm phát thải khí nhà kính như sử dụng các chất điều tiết quá trình

chuyển hóa N trong phân đạm cũng như thay đổi dạng phân đạm, SSNM, ủ

compost, than sinh học …Mặt khác, cần mở rộng nghiên cứu trên các điểm canh

tác tại các vùng miền khác nhau để bộ hệ số phát thải được thêm xác thực và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

giúp cho kiểm kê phát thải được chuẩn xác tới các vùng miền.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1. Bộ Tài nguyên Môi trýờng (2014). Bỏo cỏo cập nhật hai nóm một lần thứ

nhất của Việt Nam cho cụng ýớc khung của Liờn hợp quốc về Biến ðổi khớ

hậu.

2. Nguyễn Mộng Cường, Phạm Văn Khiên, Nguyễn Văn Tỉnh, Nguyễn Trung

Quế (1999). Kiểm kờ khớ nhà kớnh khu vực nụng nghiệp năm 1994. Báo

cáo khoa học hội thảo 2, ðỏnh giỏ kết quả kiểm kờ khớ nhà kớnh, dự ỏn

thụng bỏo Quốc gia về biến ðổi khớ hậu, Viện khớ týợng thuỷ văn Trung

ương.

3. Nguyễn Văn Tỉnh (2004). Các nhân tố ảnh hưởng ðến phỏt thải khớ metan

trên ruộng lỳa. Nông nghiệp và Phỏt triển nông thôn. T7/2004, trang 914-

915.

4. Nguyễn Hữu Thành, Nguyễn Đức Hùng, Trần Thị Lệ Hà, Nguyễn Thọ

Hoàng, (2012): Tình hình phát thải khí metan (CH4) do hoạt động canh tác

lúa nước ở khu vực đồng bằng Sông Hồng, Tạp chí Khoa học và Phát triển,

trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội: Tập 10, số 1: 165 -172.

5. Mai Văn Trịnh, (2013): Nghiên cứu một số biện pháp thích ứng và tiềm

năng giảm thiểu với biến đổi khí hậu trong sản xuất nông nghiệp, Tạp chí

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, tháng 3 năm 2013, tr 28-36

6. Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan và Claudia Ringer,(2013): Ảnh

hưởng của các biện pháp canh tác giảm thiểu đến phát thải khí nhà kính

trong ruộng lúa nước, Tạp chí Khoa học đất số 41, tr 46-50

7. Mai Văn Trịnh, Trần Văn Thể, Nguyễn Hồng Sơn, Bùi Thị Phương Loan và

Lê Thị Thanh Huyền (2014): Phát triển hệ thống theo dõi, giám sát giảm

phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp, Tạp chí Nông nghiệp và Phát

triển Nông thôn, số 12, 2014, tr 72-81.

8. Trần Văn Thể, Đỗ Thị Hồng Dung, Nguyễn Hồng Sơn, Mai Văn Trịnh,

Đặng Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Anh và Nguyễn Thị Lan Hương, 2014,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Đánh giá rủi ro của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp tại một số

tỉnh miền núi phía Bắc, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, số

12, 2014, tr 135-141.

9. Mai Hạnh Nguyên, Trần Văn Thuỵ, Võ Tử Can và Mai Văn Trịnh, 2015,

Dự báo diện tích đất nông nghiệp bị khô hạn do tác động của Biến đổi khí

hậu vùng duyên hải Nam Trung bộ, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển

Nông thôn số 18, tháng 9 năm 2015, tr. 33-41.

10. Mai Hạnh Nguyên, Trần Văn Thuỵ, Võ Tử Can và Mai Văn Trịnh, 2015,

Giải pháp quản lý, sử dụng đất nông nghiệp ứng phó với biến đổi khí hậu,

nước biển dâng cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, Tạp chí Khoa học Tự

nhiên và Công nghệ, Đại học Quốc Gia, tập 31, số 3, tr 38-49.

11. Mai Văn Trịnh, Bùi Thị Phương Loan, Vũ Dương Quỳnh, Vũ Đình Tuấn,

Lục Thị Thanh Thêm và Nguyễn Lê Trang, (2016): Bước đầu nghiên cứu

ảnh hưởng của các loại phân bón hữu cơ khác nhau đến phát thải khi nhà

kính trên ruộng lúa vụ mùa, đất phù sa và phù sa nhiễm mặn tỉnh Nam

Định, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số tháng 10 năm 2016,

tr 71-78.

12. Mai Văn Trịnh (chủ biên), Bùi Thị Phương Loan, Vũ Dương Quỳnh, Cao

Văn Phụng, Trần Kim Tính, Phạm Quang Hà, Nguyễn Hồng Sơn, Trần

Văn Thể, Bjoern Ole Sander, Trần Tú Anh, Trần Thu Hà, Hoàng Trọng

Nghĩa và Vừ Thị Bạch Thương, 2016, Sổ tay hướng dẫn đo phát thải khí

nhà kính trong canh tác lúa, Nhà xuất bản Nông nghiệp

Tài liệu tiếng Anh

13. B.L.Ma, B.C.Liang, Dilip K.Biswas, Malcolm J.Morrison, Neil

B.McLaughlin (2012). The carbon footprint of maize production as affected

by nitrogen and maize-legume rotations. Journal of Nutrient Cycling in

Agroecosystem, 94(1): 15-31.

14. Cole, J, C., Smith, M. W., Penn, C. J., Cheary, B. S. and Conaghan, K. J.

(2016). Nitrogen, Phosphorus, calcium and magnesium applied individual

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

or as a slow release or controlled release fertilizer increase growth and

yield and affect macronutrient and micronutrient concentration and content

of field-grown tomato plants. Sci Hortic 211: 420-430

15. Giltrap, Donna. L., Changsheng Li, and Surinder Saggar(2010) DNDC: A

process-based model of greenhouse gas fluxes from agricultural

soils, Agriculture, Ecosystems & Environment, 136, Issues 3–4,:P. 292–

300.

16. Guo, J., Zhou, C., (2007). Greenhouse gas emissions and mitigation

measures in Chinese agroecosystems. Agric. For. Meteorol 142: 270 -277

17. H Pathak, RC Upadhyay, M Muralidhar, P Bhattacharyya and B

Venkateswarlu (2013). Measurement of Greenhouse Gas Emission from

Crop, Livestock and Aquaculture. Publishing by ICAR, India.

18. Hanna Cordes, Alfredo Iriarte, Pablo Villalobos (2016). Evaluating the

carbon footprint of Chilean organic blueberry production. International of

Journal of Life Cycle Assessment, 21: 281-292.

19. Hou, A. X., Chen, G. X., Wang, Z. P., Van Cleemput, O., Patrick, W. H.

(2000). Methane and nitrous oxide emissions from a rice field in relation to

soil redox and microbiological processes. Soil Science Society of America

Jounal 64: 2180 – 2186.

20. Joan.J.Maina, Urbanus.N.Mutwiwa, Gareth.M.Kituu và M.Githiru (2015).

Evaluation of Greenhouse Gas Emissions along the Small-Holder Coffee

Supply Chain in Kenya. Journal of Sustainable Research in Engineering,

2(4): 111-120.

21. Junko Nishiwaki, Masaru Mizoguchi and Kosuke Noborio (2015).

Greenhouse gas emissions from paddy fields with different organic matter

application rates and water management practices. Journal of

Developments in Sustainable Agriculture (10): 1-6.

22. Kazunori Minamikawa (NIAES), (2015). Guideline for Measuring CH4 and

N2O emissions from rice paddies by a Manually Operation Closed

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Chamber Method.

23. Kofi K. Boateng, George Y.Obeng and Ebenezer Mensah (2017): Rice

cultivation and Greenhouse Gas Emissions: A Review and Conceptual

24. (Ortiz-Monasterio, I., Wassmann, R., Govaerts, B., Hosen, Y., Katayanagi, N.,

Verhulst, N. (2010). Greenhouse gas mitigation in the main cereal systems: rice,

wheat and maize. In: Reynolds M. (Eds.), Climate change and crop production

(pp. 151-176). Oxford shire, UK: CABI)

Framework with Reference to Ghana. Journal of Agricultural.

25. Mai Van Trinh, Tran Van The and Dinh Vu Thanh, (2014): Climate

change and crop production, , Agricultural Publishing House, 153p.

26. Maraseni TN, Cockfield G, Maroulis J, Chen G, (2010): An assessment of

greenhouse gas emissions from Australian vegetables industry. Journal of

Environment Science Health, 45(6): 578-588.

27. Meng L, Ding W X, Cai Z C (2005). Long-term application of organic

manure and nitrogen fertilizer on N2O emissions, soil quality and crop

production in a sandy loam soil Soil Biology & Biochemisty (37): 2037 –

2045.

28. Mphethe Tongwane, Thandile Mdlambuzi, Mokhele Moeletsi, Mitsuru

Tsubo, Vuyo Mliswa, Lunga Grootboom (2016). Greenhouse gas emissions

from different crop production and management practices in South Africa.

Journal of Environmental Development, 19(2016): 23-35.

29. Nathan Torbick, William Salas, Diya Chowdhury, Peter Ingraham & Mai

Trinh (2017): Mapping rice greenhouse gas emissions in the Red River

Delta, Vietnam, Carbon Management, DOI:

10.1080/17583004.2016.1275816

30. Son Tran Van1, William Bill Boyd, Peter Slavich and Trinh Mai Van,

(2015): Agriculture and Climate Change: Perceptions of Provincial

Officials in Vietnam, Journal of Basic & Applied Sciences, 11, 487-500.

31. William Salas, Changcheng Li, Pete Ingraham, Mai Van Trinh, Dao The

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

Anh, Nguyen Ngoc Mai and Claudia Ringler, (2012): National-level Crop

Mitigation Potential for key Food Crops inVietnam, IFAD-IFPRI

Partnership Program - Climate Mitigation Activity, February 2012.

32. Zhang Xu-bo, Wu Lian-hai, Sun Nan, Ding Xue-shan, LI Jian-wei, Wang

Bo-ren and LI Dong-chu (2014). Soil CO2 and N2O emissions in Maize

growing season under different fertilizer regimes in an upland red soil

region of South China. Journal of Integrative Agriculture 13(3): 604-614.

33. Zou, J., Huang, Y., Zheng, X., Wang, Y., (2007). Quantifying direct N2O

emissions in paddy fields during rice growing season in mainland China:

Dependence on waterregime. Atmos. Environ. 41: 8030 – 8042.

34. Ball, B. C., McTaggart, I. P. and Scott, A. (2004). Mitigation of greenhouse

gas emissions from soil under silage production by use of organic manures

or slow-release fertilizer. Soid Use Manage 20: 287-295

35. Zheng, J., Zhang, X., Li, L., Zhang, P. and Pan, G. (2007). Effect of long-

term fertilization on C mineralization and production of CH4 and CO2

under anaerobic incubation from bulk samples and particle size fractions of

a typical paddy soil. Agr Ecosyst Environ 120: 129-138.

36. Husted, S. (1994). Seasonal variation in methane emission from stored

slurry and solid manures. J Environ Qual 23: 585-592

37. Pathak, H. (2015). Greenhouse gas emissions and mitigation in agriculture.

Greenh Gases 5: 357 – 358

38. Moller, H. B., Sommer, S. G. and Ahring, B. K. (2004). Biological

degradation and greenhouse emissions during pre-storage of liquid animal

manure. J environ Qual 33: 27-36.

39. Serrano-Silva, n., Sarria-Guzman, Y., Dendooven, L., Luna-guido, M.

(2014). Methanogenesis and Methanotrophy in soil: A review. Pedosphere

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn

24: 291-307.