Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật môi trường: Ứng dụng mô hình DSSAT trong nghiên cứu dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất khoai tây tại thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN NGỌC LÂM PHỤNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DSSAT TRONG

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO TÁC ĐỘNG CỦA

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NĂNG SUẤT KHOAI TÂY

TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng

Mã ngành: 60520320

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

---------------------------

NGUYỄN NGỌC LÂM PHỤNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DSSAT TRONG

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO TÁC ĐỘNG CỦA

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NĂNG SUẤT KHOAI TÂY

TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng

Mã ngành: 60520320

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN KỲ PHÙNG

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: GS. TS Nguyễn Kỳ Phùng Luận văn Thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Công nghệ TP. HCM

ngày 08 tháng 10 năm 2017

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

TT 1 2 3 4 5 Họ và tên GS.TS. Hoàng Hƣng PGS.TS. Huỳnh Phú TS. Nguyễn Quốc Bình PGS.TS. Tôn Thất Lãng TS. Nguyễn Thị Phƣơng Chức danh Hội đồng Chủ tịch Phản biện 1 Phản biện 2 Ủy viên Ủy viên, Thƣ ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã đƣợc

sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

TP. HCM, ngày..… tháng….. năm 2017

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Ngọc Lâm Phụng Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 12/02/1993 Nơi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng MSHV: 1541810033

I- Tên đề tài

Ứng dụng mô hình DSSAT trong nghiên cứu dự báo tác động của biến đổi khí

hậu đến năng suất khoai tây tại thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. II- Nhiệm vụ và nội dung

Nhiệm vụ:

- Dự báo đƣợc những ảnh hƣởng tác động đến năng suất khoai tây do biến

đổi khí hậu bằng mô hình DSSAT.

- Đề xuất các giải pháp thích ứng trong điều kiện biến đổi khí hậu tại thành

phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.

Nội dung

- Tổng quan vấn đề nghiên cứu và tình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam;

- Đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH đến năng suất khoai tây tại 3 phƣờng trên

địa bàn TP Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.

- Tìm hiểu các điều kiện khí tƣợng tại TP Đà Lạt.

- Các đặc tính của khoai tây và các điều kiện khí hậu ảnh hƣởng đến khoai

tây.

- Sử dụng mô hình DSSAT để mô phỏng năng suất khoai tây theo kịch bản

BĐKH RCP4.5 và kịch bản RCP8.5

- Đề xuất giải pháp thích ứng của khoai tây với các điều kiện BĐKH.

III- Ngày giao nhiệm vụ: 15/02/2016

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/08/2017 V- Cán bộ hƣớng dẫn: GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết

quả nêu trong Luận văn là trung thực, chƣa từng công bố trong bất kỳ công trình

nào khác. Mọi tài liệu, số liệu tham khảo đƣợc trích dẫn đầy đủ.

Học viên thực hiện Luận văn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Ngọc Lâm Phụng

ii

LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành tốt luận văn, trƣớc hết tôi chân thành biết ơn Thầy

hƣớng dẫn GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng và ThS. Đặng Thị Thanh Lê đã tận tình hƣớng

dẫn, động viên và cung cấp nhiều kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học

tập tại trƣờng Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh (Hutech) và đặc biệt

trong thời gian thực hiện luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn tất cả quý Thầy, Cô

trƣờng Đại học Hutech đã tận tâm giảng dạy, hƣớng dẫn, truyền đạt nhiều kiến thức

quý báu trong suốt thời gian học tập.

Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, anh chị công tác tại các Sở Tài nguyên và

Môi trƣờng tỉnh Lâm Đồng, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Lâm

Đồng, Đài Khí tƣợng Thủy văn tỉnh Lâm Đồng đã nhiệt tình hỗ trợ cung cấp các

thông tin, số liệu cần thiết phục vụ cho việc hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp này.

Xin chân thành cảm ơn Ủy ban Nhân Dân phƣờng 7, Ủy ban Nhân Dân

phƣờng 8, Ủy ban Nhân Dân phƣờng 11 thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng đã hỗ

trợ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận

văn.

Cảm ơn các tất cả các bạn lớp Cao học môi trƣờng khóa 15SMT21 đã đồng

hành, hỗ trợ chia sẽ thông tin và thƣờng xuyên giúp đỡ trong quá trình học tập và

thực hiện đề tài.

Cuối cùng tôi gửi cảm ơn chân thành nhất đến những ngƣời thân trong gia

đình đã hỗ trợ, động viên giúp tôi vƣợt qua khó khăn trong học tập và trong cuộc

sống để có thể hoàn thành khóa học và luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô nhận xét và phản biện đã đóng góp

nhiều ý kiến quý báu cho luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn!

Học viên

Nguyễn Ngọc Lâm Phụng

iii

TÓM TẮT

Đề tài sử dụng phần mềm DSSAT (Decision Support System for

Agrotechnology Transfer) mô phỏng năng suất khoai tây tại thành phố Đà Lạt, tỉnh

Lâm Đồng với dữ liệu dùng để hiệu chỉnh trong giai đoạn 2009 – 2013 đƣợc thu

thập tại Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Lâm Đồng, kết quả mô phỏng

sẽ là cơ sở để tiến hành mô phỏng năng suất khoai tây với các kịch bản biến đổi khí

hậu.

Biến đổi khí hậu (BĐKH) có ảnh hƣởng rất lớn đến sản xuất nông nghiệp do

gia tăng chế độ nhiệt, tình trạng thay đổi lƣợng mƣa, số giờ nắng. Do vậy, nghiên

cứu đã ứng dụng mô hình DSSAT, nhằm dự báo ảnh hƣởng của BĐKH đến quá

trình sinh trƣởng và năng suất của giống khoai tây PO3 trên cơ sở kịch bản RCP4.5

và RCP8.5 đã đƣợc công bố của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng vào năm 2016. Kết

quả chạy mô hình DSSAT cho thấy BĐKH sẽ tác động rất lớn đối với sản xuất

khoai tây tại thành phố Đà Lạt làm năng suất giảm theo từng năm. Trong đó vụ Hè

Thu chịu tác động mạnh hơn vụ khoai tây Đông Xuân. Quá trình sinh trƣởng, phát

triển của khoai tây sẽ gặp nhiều khó khăn vào nữa sau thế kỷ XXI. Đặc biệt, sự

thay đổi diễn ra với tốc độ cao dần theo các kịch bản, năng suất mô phỏng theo các

kịch bản BĐKH cho thấy năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu đều có xu

hƣớng giảm. Vụ Đông Xuân, năng suất khoai tây so với năm 2009 giảm đáng kể,

năm 2030 giảm khoảng 4,13 với kịch bản RCP4.5 và 11,69 với kịch bản

RCP8.5. Năm 2050 giảm 9,93 với kịch bản RCP4.5, giảm 20,70 với kịch bản

RCP8.5. Năm 2100 năng suất giảm so với năm 2009 là 16,02 với kịch bản

RCP4.5 và 26 với kịch bản RCP8.5. C ng nhƣ vụ Đông xuân, năng suất khoai tây

Hè Thu trên toàn thành phố có xu hƣớng giảm ở cả hai kịch bản, cụ thể năm 2030

giảm 12,94 ở kịch bản RCP4.5 và giảm 18,46 ở kịch bản RCP8.5, năm 2050

giảm 22,79% và 33,06 lần lƣợt cho kịch bản RCP4.5 và kịch bản RCP8.5, năm

2100 giảm 27,59 và 52,76 lần lƣợt cho kịch bản RCP4.5 và RCP8.5.

iv

Trƣớc thực trạng đó, thực hiện đề tài: Ứng dụng mô hình DSSAT trong nghiên

cứu dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến năng suất khoai tây tại thành phố Đà

Lạt, tỉnh Lâm Đồng sẽ cung cấp một nguồn thông tin cơ sở hữu ích cho những

nghiên cứu về sau trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp.

Việc nghiên cứu đánh giá năng suất khoai tây tại thành phố Đà Lạt tỉnh Lâm

Đồng là cấp bách và cần thiết nhằm đề xuất giải pháp tổng thể, phƣơng án nhằm

hạn chế ảnh hƣởng của BĐKH đến năng suất cây khoai tây. Nghiên cứu đƣợc thực

hiện trên địa bàn thành phố Đà Lạt bao gồm 3 Phƣờng: Phƣờng 7, Phƣờng 8 và

Phƣờng 11 trƣớc bối cảnh biến đổi khí hậu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

v

ABSTRACT

The subject use Decision Support System for Agrotechnology Transfer

(DSSAT) software to simulate potato yield in Dalat city, Lam Dong province with

data for calibration in the period of 2009 - 2013 collected at the Department of

Agriculture And rural development in Lam Dong. Simulation results will be the

base for simulating potato yield with climate change scenarios.

Climate change has a great impact on agricultural production due to increased

heat regimes, changing rainfall, and hours of sunshine. Therefore, the study has

applied the DSSAT model to predict the effects of climate change on the growth

and yield of PO3 potato based on the Ministry of Natural Resources and

Environment’s published RCP4.5 and RCP8.5 scenarios in 2016. The results of

running the DSSAT model indicate that climate change will have a huge impact on

potato production in Da Lat city, resulting in lower annual yields. Moreover, the

summer-autumn crop is affected more strongly than the winter-spring potato crop.

The growth and development of potato will be difficult after XXI century. In

particular, the change takes place at a high rate according to the scenarios, the

productivity simulated by climate change scenarios shows that yield of winter-

spring crop and summer-autumn crop tends to decrease. In the spring crop, potato

yields were significantly reduced in 2009, falling by 4.13% in 2030 with RCP4.5

and 11.69% with RCP8.5. By the year 2050, potato yields decreased by 9.93% with

the scenario RCP4.5, decreased by 20.70% with the scenario RCP8.5. In 2100

yields decreased for 16.02% compare to 2009 with RCP4.5 scenarios and 26% in

RCP8.5. As in the spring-winter crop, summer-autumn potato yields across the city

tended to decrease in both scenarios, in particular by the year of 2030, decreased by

12.94% in the RCP4.5 scenario and by 18.46% in the scenario RCP8.5, in 2050

decreased 22.79% and 33.06% respectively for RCP4.5 and RCP8.5 scenarios, in

vi

2100 decreased 27.59% and 52.76% respectively for the RCP4 scenario. 5 and

RCP8.5.

Facing that situation, implementation of the project: Applying the DSSAT

model in the research on the impact of climate change on potato yield in Da Lat

city, Lam Dong province; Provides a useful source of background information for

subsequent studies in the field of agricultural production.

The study on the potato yield in Da Lat city, Lam Dong province is urgent and

necessary to propose a comprehensive solution to limit the impact of climate change

on potato yield. The study was conducted in Da Lat city, consisting of 3 wards:

Ward 7, Ward 8 and Ward 11 in the context of climate change which has scientific

and practical significance.

vii

MỤC LỤC

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

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

TÓM TẮT ................................................................................................................ iii

ABSTRACT ............................................................................................................... v

MỤC LỤC ............................................................................................................... vii

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... xii

DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. xv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................... xviii

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

1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................... 1

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU................................................................................ 3

3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU .................................................... 4

4. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 4

5. PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 5

6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 10

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU ............................ 12

1.1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH DSSAT ..................................................... 12

1.1.1. Khái niệm .............................................................................................. 12

1.1.2. Lịch sử phát triển .................................................................................. 12

1.1.3. Ứng dụng DSSAT ở các nƣớc .............................................................. 13

1.1.4. Chức năng của DSSAT ......................................................................... 14

viii

1.1.5. Thành phần và cơ sở dữ liệu của DSSAT ............................................. 14

1.1.5.1.Thành phần ........................................................................................ 14

1.1.5.2.Module thời tiết ................................................................................. 15

1.1.5.3.Module đất ........................................................................................ 16

1.1.5.4.Module cây trồng (CROPGRO) ........................................................ 16

1.1.5.5.Cơ sở dữ liệu ..................................................................................... 16

1.1.6. Ƣu khuyết điểm của DSSAT ................................................................ 17

1.2. TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ LỰA CHỌN KỊCH BẢN BĐKH CHO

NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 18

1.2.1. Khái niệm .............................................................................................. 18

1.2.2. Nguyên nhân của BĐKH ...................................................................... 18

1.2.3. Các kịch bản BĐKH ............................................................................. 19

1.2.4. Tình hình BĐKH ................................................................................... 20

1.2.5. Tác động của BĐKH đến lĩnh vực nông nghiệp ................................... 21

1.2.6. Lựa chọn kịch bản BĐKH phục vụ cho nghiên cứu ............................. 22

1.2.6.1.Về nhiệt độ ........................................................................................ 23

1.2.6.2.Về lƣợng mƣa .................................................................................... 25

1.3. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU ........................................................ 26

1.3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 26

1.3.1.1.Địa hình ............................................................................................. 28

1.3.1.2.Khí hậu .............................................................................................. 28

1.3.1.3.Đất ..................................................................................................... 29

1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 29

ix

1.4. TỔNG QUÁT VỀ KHOAI TÂY VÀ CÁC YẾU TỔ ẢNH HƢỞNG ĐẾN

QUÁ TRÌNH SINH TRƢỞNG ............................................................................. 30

1.4.1. Tổng quan về khoai tây ......................................................................... 30

1.4.2. Tình hình sản xuất và phát triển khoai tây ............................................ 31

1.4.2.1.Trên Thế Giới .................................................................................... 31

1.4.2.2.Tại Việt Nam ..................................................................................... 32

1.4.3. Thành phần hóa học của củ khoai tây ................................................... 32

1.4.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất khoai tây ..................................... 33

1.4.4.1.Yêu cầu về nhiệt độ ........................................................................... 33

1.4.4.2.Yêu cầu về ánh sáng .......................................................................... 34

1.4.4.3.Yêu cầu về nƣớc ................................................................................ 34

1.4.4.4.Yêu cầu về đất đai, dinh dƣỡng ........................................................ 35

1.5. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC ........ 35

1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ........................................................ 35

1.5.2. Tình hình nghiên cứu trên Trong nƣớc ................................................. 39

1.5.3. Thảo luận về tổng quan nghiên cứu ...................................................... 41

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 42

2.1. Sơ đồ thí nghiệm tiến hành trong nghiên cứu ........................................... 42

2.2. CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA MÔ HÌNH ...................................... 44

2.2.1. Đặc điểm đất đai thổ nhƣỡng vùng nghiên cứu .................................... 44

2.2.2. Khí hậu – Thời tiết ................................................................................ 46

2.2.3. Thời vụ gieo trồng ................................................................................. 48

2.2.4. Giống ..................................................................................................... 49

x

2.2.5. Kỹ thuật chọn hƣớng và chia luống trên đồng ruộng ........................... 50

2.2.6. Mức độ phân bón .................................................................................. 51

2.2.7. Trồng cây .............................................................................................. 51

2.2.8. Cắt và đặt củ .......................................................................................... 52

2.2.9. Chế độ nƣớc .......................................................................................... 53

2.2.10. Xác định sâu bệnh hại ........................................................................... 53

2.2.11. Thu hoạch .............................................................................................. 54

2.2.12. Năng suất khoai tây PO3 ....................................................................... 54

2.2.13. Các nghiệm thức trong mô hình ............................................................ 55

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI

PHÁP ........................................................................................................................ 56

3.1. KẾT QUẢ XEM XÉT MỐI QUAN HỆ TƢƠNG QUAN GIỮA NĂNG

SUẤT KHOAI TÂY MÔ PHỎNG BẰNG MÔ HÌNH DSSAT VÀ NĂNG SUẤT

KHOAI TÂY THỰC TẾ TRÊN ĐỒNG RUỘNG ............................................... 56

3.1.1. Phƣờng 7 ............................................................................................... 59

3.1.2. Phƣờng 8 ............................................................................................... 60

3.1.3. Phƣờng 11 ............................................................................................. 61

3.2. KẾT QUẢ LỰA CHỌN NĂM CƠ SỞ .................................................... 62

3.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG SUẤT KHOAI TÂY Ở ĐIỀU KIỆN

THỜI TIẾT 2030, 2050, 2100............................................................................... 64

3.3.1. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2030 .............................................. 66

3.3.1.1.Kịch bản RCP4.5 ............................................................................... 66

3.3.1.2.Kịch bản RCP8.5 ............................................................................... 68

3.3.2. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2050 .............................................. 70

xi

3.3.2.1.Kịch bản RCP4.5 ............................................................................... 70

3.3.2.2.Kịch bản RCP8.5 ............................................................................... 72

3.3.3. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2100 .............................................. 73

3.3.3.1.Kịch bản RCP4.5 ............................................................................... 74

3.3.3.2.Kịch bản RCP8.5 ............................................................................... 75

3.4. KẾT LUẬN ............................................................................................... 78

3.5. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ............................................................................. 81

3.5.1. Nghiên cứu và phát triển các loại giống mới ........................................ 82

3.5.2. Áp dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô và khí canh vào sản xuất khoai tây

tại TP Đà Lạt ..................................................................................................... 84

3.5.3. Giải pháp về thời vụ .............................................................................. 85

3.5.4. Nâng cao chính sách quản lý tại địa phƣơng ........................................ 86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 91

xii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Đặc trung các kịch bản, mức tăng nhiệt độ so với thời kỳ tiền công nghiệp

................................................................................................................................... 20

Bảng 1.2. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm ( C) so vởi thời kỳ cơ sở theo kịch

bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng ............................................................. 24

Bảng 1.3. Biến đổi của lƣợng mƣa năm ( ) so với thời kỳ cơ sở theo kịch kịch bản

RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng. ................................................................... 25

Bảng 1.4. Chín cây lƣơng thực thực phẩm có giá trị sản xuất cao nhất/ha/ngày tại

các nƣớc đang phát triển ........................................................................................... 30

Bảng 1.5. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới ................................................ 31

Bảng 1.6. Sự phân bố các chất trong củ khoai tây ( ) ............................................. 32

Bảng 2.1. Bảng tính chất hoá lý là đất đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất .............. 45

Bảng 2.2. Biến đổi của nhiệt độ trung bình (oC) của các mùa trong năm so với thời

kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng .............................. 47

Bảng 2.3. Biến đổi lƣợng mƣa ( ) của các mùa trong năm so với thời kỳ cơ sở theo

kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng ..................................................... 48

Bảng 2.4. Giống khoai tây và diện tích trồng tại Lâm Đồng .................................... 49

Bảng 2.5. Năng suất khoai tây PO3 tại các phƣờng 7, 8, 11 (Kg/ha) trong giai đoạn

từ năm 2009 - 2013 ................................................................................................... 54

Bảng 2.6. Các nghiệm thức trong mô hình ............................................................... 55

Bảng 3.1. Kết quả mô phỏng năng suất khoai tây qua các năm với điều kiện thời tiết

từ 2008 – 2014 ở 3 địa điểm nghiên cứu ................................................................... 56

Bảng 3.2. Kết quả tính toán năng suất thực tế và mô phỏng 2009 – 2013 (kg/ha) ... 58

xiii

Bảng 3.3. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng của

phƣờng 7 .................................................................................................................... 59

Bảng 3.4. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng của

phƣờng 8 .................................................................................................................... 60

Bảng 3.5. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng của

phƣờng 11 .................................................................................................................. 61

Bảng 3.6. Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tƣơng quan ..................................................... 62

Bảng 3.7. Ý nghĩa của hệ số tƣơng quan theo Evans (1996) .................................... 63

Bảng 3.8. Kết quả hiệu chỉnh mô hình qua các năm. ................................................ 63

Bảng 3.9. Bảng thông số mức tăng nhiệt độ trung bình và tăng lƣợng mƣa trung

bình năm tại tỉnh Lâm Đồng theo kịch bản BĐKH .................................................. 65

Bảng 3.10. Kết quả tính toán năng suất khoai tây trong giai đoạn 2030 - 2100 theo

kịch bản BĐKH ......................................................................................................... 65

Bảng 3.11. Bảng năng suất trung bình khoai tây theo kịch bản BĐKH năm 2030

trên toàn TP Đà Lạt (kg/ha) ...................................................................................... 66

Bảng 3.12. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2030 theo kịch

bản RCP4.5 ............................................................................................................... 68

Bảng 3.13. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2030 theo kịch

bản RCP8.5 ............................................................................................................... 70

Bảng 3.14. Bảng năng suất trung bình khoai tây theo kịch bản BĐKH năm 2050

trên toàn TP Đà Lạt (kg/ha) ...................................................................................... 70

Bảng 3.15. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2050 theo kịch

bản RCP4.5 ............................................................................................................... 71

Bảng 3.16. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2050 theo kịch

bản RCP8.5 ............................................................................................................... 73

xiv

Bảng 3.17. Bảng biến thiên năng suất lúa theo kịch bản BĐKH năm 2100 ............. 73

Bảng 3.18. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2100 theo kịch

bản RCP4.5 ............................................................................................................... 75

Bảng 3.19. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2100 theo kịch

bản RCP8.5 ............................................................................................................... 76

xv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Giao diện nhập dữ liệu đầu vào của tập tin thời tiết ...................................... 5

Hình 2. Giao diện làm việc của tập tin thời tiết .......................................................... 6

Hình 3. Giao diện làm việc của tập tin dữ liệu đất trong Sbuild ................................. 7

Hình 4. Giao diện làm việc của Treatments trong Xbuild .......................................... 8

Hình 1.1. Tổng quan về cấu trúc Modulec của mô hình DSSAT ............................. 15

Hình 1.2. Kịch bản biến đổi nhiệt độ trung bình năm (oC) ở khu vực Tây Nguyên 24

Hình 1.3. Kịch bản biến đổi lƣợng mƣa ( ) ở khu vực Tây Nguyên ....................... 26

Hình 1.4. Bản đồ tỉnh Lâm Đồng .............................................................................. 27

Hình 2.1. Khung định hƣớng nghiên cứu .................................................................. 42

Hình 2.2. Giống khoai tây PO3 ................................................................................. 50

Hình 2.3. Đất sau khi lên luống đƣợc san phẳng ...................................................... 50

Hình 2.4. Đọ sâu hàng rạch để bón phân 7 - 8 cm .................................................... 51

Hình 2.5. Khoai tây giống ......................................................................................... 52

Hình 2.6. Tƣới đẫm nƣớc sau trồng .......................................................................... 52

Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện mối tƣơng quan năng suất giữa kết quả mô phỏng năng

suất khoai tây năm 2009 so với kết quả thực nghiệm. .............................................. 64

Hình 3.2. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8 và

phƣờng 11 năm 2030 theo kịch bản RCP4.5 ............................................................ 66

Hình 3.3. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2030 theo kịch bản

RCP4.5 ...................................................................................................................... 67

Hình 3.4. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8 và

phƣờng 11 năm 2030 theo kịch bản RCP8.5 ............................................................ 68

xvi

Hình 3.5. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2030 theo kịch bản

RCP8.5 ...................................................................................................................... 69

Hình 3.6. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8 và

phƣờng 11 năm 2050 theo kịch bản RCP4.5 ............................................................ 70

Hình 3.7. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2050 theo kịch bản

RCP4.5 ...................................................................................................................... 71

Hình 3.8. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8 và

phƣờng 11 năm 2050 theo kịch bản RCP8.5 ............................................................ 72

Hình 3.9. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2050 theo kịch bản

RCP8.5 ...................................................................................................................... 72

Hình 3.10. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8

và phƣờng 11 năm 2100 theo kịch bản RCP4.5 ........................................................ 74

Hình 3.11. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2100 theo kịch bản

RCP4.5 ...................................................................................................................... 74

Hình 3.12. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng 8

và phƣờng 11 năm 2100 theo kịch bản RCP8 ........................................................... 75

Hình 3.13. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2100 theo kịch bản

RCP8.5 ...................................................................................................................... 76

Hình 3.14. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Đông Xuân của 3

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5 ............................. 78

Hình 3.15. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Hè Thu của 3 phƣờng

trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5 .......................................... 78

Hình 3.16. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Đông Xuân của 3

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5 ............................. 79

Hình 3.17. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Hè Thu của 3 phƣờng

trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5 .......................................... 79

xvii

Hình 3.18. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất trung bình của khoai tây giai đoạn

năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5 ................................................................... 80

Hình 3.19. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất trung bình của khoai tây giai đoạn

năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5 ................................................................... 80

Hình 4.1. Tỉnh Thái Bình đã ứng dụng thành công công nghệ nuôi cấy mô tế bào kết

hợp khí canh vào sản xuất khoai tây giống. .............................................................. 83

Hình 4.2. Sản xuất khoai tây giống bằng nuôi cấy mô tế bào kết hợp phƣơng pháp

khí canh tại tỉnh Thái Bình ........................................................................................ 85

xviii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH Biến đổi khí hậu

CEC Cation Exchange Capacity

(Khả năng trao đổi cation)

CROPGRO Module cây trồng

DSSAT Decision Support System for Agrotechnology Tranfer

(Hệ thống hỗ trợ quyết định chuyển giao kỹ thật nông nghiệp)

FAO Food and Agricultural Organization

(Tổ chức nông lƣơng quốc tế)

IPPC Intergovernmental Panel on Climate Chang

(Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu)

Khí nhà kính KNK

Mô phỏng MP

Nhà xuất bản NXB

Chất hữu cơ OC

Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp RCP4.5

Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao RCP8.5

Module đất SBUILD

Bức xạ mặt trời SRAD

Trọng lƣợng thân của củ (kg/ha) SWAD

Thành phố TP

Thực tế TT

UNEP United Nation Environment Programme

(Chƣơng trình Môi trƣờng Liên hợp quốc)

WMO World Meteorological Organization

(Tổ chức Khí tƣợng Thế giới)

XBUILD Module Quản lý canh tác

1

MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

 Khái quát chung

Ngày này, thách thức của môi trƣờng đối với hoạt động sản xuất và đời sống

con ngƣời không còn giới hạn phạm vi ở từng quốc gia hay khu vực mà đã mang

tính toàn cầu. Một trong những thách thức lớn đó là biến đổi khí hậu (BĐKH), mà

một trong những biểu hiện của nó chính là hiện tƣợng nóng lên toàn cầu, nƣớc biển

dâng, sự gia tăng về số lƣợng c ng nhƣ cƣờng độ của các loại thiên tai (bão, l –

lụt, hạn hán). Hiện tƣợng BĐKH đƣợc các nhà khoa học chứng minh và tổng hợp

trong các báo cáo của tổ chức Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC).

Bên cạnh đó những ảnh hƣởng tiêu cực của BĐKH đến con ngƣời và môi trƣờng

ngày càng rõ rệt và gia tăng mạnh mẽ trong những năm qua. Để giảm thiểu BĐKH

có hai vấn đề cần thực hiện là giảm thiểu khí nhà kính và thích ứng với tình hình

BĐKH. Trên thế giới các nƣớc phát triển đã sớm nghiên cứu các ảnh hƣởng của

BĐKH và thử nghiệm các giải pháp thích ứng từ những năm đầu thế kỉ XXI.

BĐKH ảnh hƣởng đến an ninh lƣơng thực nói chung và sản xuất khoai tây ở

Việt Nam nói riêng. Ở nƣớc ta, sản xuất nông nghiệp là một trong những ngành sản

xuất quan trọng với khoảng 60 – 70 dân số tham gia. Theo số liệu thống kê của

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2015), sản xuất nông nghiệp phải đối mặt

với nhiều khó khăn, thách thức, nhất là BĐKH gây nhiều hiện tƣợng thời tiết cực

đoan, bất thƣờng nhƣ mùa đông ấm ở miền Bắc, mƣa l gây lụt nặng ở các tỉnh

miền núi phía Bắc, hạn hán gay gắt xảy ra trên diện rộng gần khắp cả nƣớc.

Theo cảnh báo của IPCC, Việt Nam là một trong những nƣớc trên thế giới

chịu ảnh hƣởng nặng nề nhất do BĐKH. Đƣợc cho là mức dộ tổn thƣơng cao nhất,

nền nông nghiệp luôn phải chịu những thiệt hại hết sức nặng nề, theo thống kê năm

2015 của Ban Phòng chống lụt bãi Trung ƣơng và Tổng cục Thống kê (GSO) ƣớc

tính mỗi năm nƣớc ta tổn thất khoảng 14.500 tỷ đồng tƣơng đƣơng với 1,2 GDP

2

cả nƣớc. Việt Nam sẽ là nƣớc mất an ninh lƣơng thực nếu không có giải pháp thích

ứng kịp thời.

Diện tích trồng khoai tây ở Lâm Đồng hàng năm có từ 1.500 - 1.600 ha, đạt

tổng sản lƣợng thu hoạch trung bình khoảng 35 ngàn tấn, tập trung ở 3 địa bàn sản

xuất chuyên. Diện tích trồng khoai tây ở Lâm Đồng hàng năm có từ 1.500 – 1.600

ha, đạt tổng sản lƣợng thu hoạch trung bình khoảng 35.000 tấn, tập trung tại 3 địa

bàn sản xuất chuyên canh là Đà Lạt, Đức Trọng và Đơn Dƣơng với vụ mùa chính

thu hoạch kéo dài trong thời gian mùa khô từ tháng 10 đến tháng 2; vụ mùa nghịch

thu hoạch trong mùa mƣa từ đầu tháng 6 đến tháng 11. Tính đến gần cuối tháng

7/2013, diện tích khoai tây mùa nghịch ở Lâm Đồng đã thu hoạch khoảng 50 ha; đạt

sản lƣợng trên đơn vị hecta thấp hơn từ 30 - 40 so với sản lƣợng khoai tây mùa

chính. Trong 3 địa bàn chuyên canh khoai tây của tỉnh Lâm Đồng nói trên thì địa

bàn TP Đà Lạt trồng khoai tây hàng năm có khoảng 200 ha khoai tây chính vụ, tập

trung chủ yếu tại phƣờng 7, phƣờng 8, phƣờng 11 đạt năng suất từ 20 - 30 tấn/ha

vào mùa khô chính vụ. Mùa mƣa năm 2013, diện tích thu hoạch khoai tây ƣớc tính

không đáng kể, chỉ khoảng 30 ha. Trong khi mùa mƣa năm 2012, c ng trên những

vùng đất này, diện tích khoai tây thu hoạch nghịch vụ đã đạt từ 80 ha trở lên.

 Tính cấp thiết của đề tài

Trong tình trạng BĐKH nhƣ hiện nay, nông nghiệp là một trong những nhân

tố phải gánh chịu nhiều tác động và ảnh hƣởng của BĐKH. Với những kịch bản

BĐKH đã đƣợc tính toán, dự báo, chúng ta có thể biết trƣớc, dự báo đƣợc phần nào

những tác động, ảnh hƣởng đến sản xuất khoai tây nói riêng và các lĩnh vực sản

xuất nông nghiệp nói chung, nhƣng thực tế xảy ra, hậu quả và tác động tiêu cực còn

có thể lớn hơn rất nhiều.

Thành phố Đà Lạt nằm trong cao nguyên Lang Biang, phía Bắc tỉnh Lâm

Đồng. Về phía Bắc, Đà Lạt giáp với huyện Lạc Dƣơng, về phía Đông và Đông Nam

giáp với huyện Đơn Dƣơng, về phía Tây và Tây Nam giáp với hai huyện Lâm Hà và

Đức Trọng. Thành phố Đà Lạt rộng 394,64 km², nằm trên cao nguyên Lâm Viên,

3

nơi có độ cao khoảng 1.500 mét so với mực nƣớc biển. Đà Lạt là một trong 3 địa

bàn chuyên canh khoai tây của tỉnh Lâm Đồng

Tình hình BĐKH ở Đà Lạt đã ảnh hƣởng lớn đến cuộc sống sinh kế của cộng

đồng dân cƣ nghèo. Nhiều dấu hiệu cực đoan khí hậu thay đổi ngày càng khắc

nghiệt đã gây ra thiệt hại về cả ngƣời và của nhƣ những đợt rét kéo dài làm chết gia

súc…C ng theo kết quả nghiên cứu của Ban liên chính phủ về BĐKH lần thứ 5

(IPCC AR5 – WG1) ngày 27 tháng 9 năm 2013 thì ngành nông nghiệp nói chung và

ngành trông khoai tây nói riêng sẽ phải chịu tác động do BĐKH gây ra. Trong khi

diện tích trồng khoai tây nƣớc ta tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng, chỉ

trong vụ Đông (3 tháng) và không địa phƣơng nào khác trồng đƣợc khoai tây, thì

đây là tiềm năng đáng kể của Lâm Đồng không những về sản xuất khoai tây thực

phẩm mà còn là tiềm năng quan trọng về sản xuất cung cấp giống khoai tây cho

miền Bắc. Do đó, khoai tây không chỉ là nguồn nông sản quan trọng của tỉnh mà

còn là nguồn lƣơng thực chủ yếu của nƣớc ta sau lúa nƣớc.

Việc kịp thời đƣa ra những nhận định, đánh giá các tác động của BĐKH đối

với môi trƣờng tự nhiên có ảnh hƣởng lớn đến sự phát triển kinh tế, đời sống của

ngƣời dân là vô cùng quan trọng.

Do đó, đề tài Ứng dụng mô hình DSSAT trong nghiên cứu dự báo tác động

của biến đổi khí hậu đến năng suất khoai tây tại thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng

là nghiên cứu có ý nghĩa, mang tính thiết thực đối với các nhà quản lý tại địa

phƣơng. Đó c ng là những đề xuất ban đầu làm tiền đề để ứng dụng nghiên cứu

trong các lĩnh vực, dự án, công trình nghiên cứu khác về BĐKH tại TP Đà Lạt và

cho các địa phƣơng khác trong cả nƣớc.

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

 Mục tiêu tổng quát

Dự báo đƣợc những ảnh hƣởng tác động đến năng suất khoai tây do BĐKH

bằng mô hình DSSAT và đề xuất giải pháp thích ứng tại TP Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng.

4

 Mục tiêu cụ thể

- Phân tích xu hƣớng BĐKH tại TP Đà Lạt và dự báo biến đổi trong tƣơng lai.

- Đánh giá ảnh hƣởng của điều kiện khí hậu mới đến năng suất khoai tây tại

TP Đà Lạt.

- Đề xuất các biện pháp thích ứng phù hợp để đảm bảo năng suất khoai tây.

3. PHẠM VI VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng mô hình đƣợc thực hiện đối với TP Đà Lạt – với khí hậu

mát lạnh quanh năm tạo điều kiện đặc biệt thuận lợi trồng khai tây.

 Đối tƣợng nghiên cứu

- Các điều kiện khí tƣợng tại TP Đà Lạt nhƣ nhiệt độ, mƣa, độ ẩm, gió,

nắng…

- Khoai tây và hoạt động sản xuất khoai tây tại TP Đà Lạt. Đề tài lựa chọn

khoai tây làm đối tƣợng nghiên cứu vì khoai tây là loại cây lƣơng thực quan trọng

trên thế giới sau lúa mì, ngô, lúa nƣớc, ngoài ra cùng với việc mở ra cơ cấu vụ Đông

ở đồng bằng sông Hồng và để góp phần giải quyết vấn để thiếu lƣơng thực, cây

khoai tây đƣợc chú trọng đƣa thành cây lƣơng thực quan trọng của vụ Đông. Khác

với các tỉnh phía Bắc chỉ trồng khoai tây vào vụ Đông thì nhiều nơi ở Lâm Đồng

nhƣ thành phố Đà Lạt, Lạc Dƣơng, Đơn Dƣơng, Đức Trọng có thể trồng khoai tây

quanh năm, mỗi năm nƣớc ta sản xuất hơn 10 triệu củ khoai tây giống, trong đó Đà

Lạt chiếm quá nửa vì vậy khoai tây đƣợc coi là cây nông sản chủ yếu và có giá trị

kinh tế cao của TP Đà Lạt.

4. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Do sự giới hạn về thời gian nên đề tài này chỉ dự báo các tác động của BĐKH

đến năng suất khoai tây tại TP Đà Lạt bằng việc ứng dụng mô hình DSSAT trong

điều kiện không thay đổi về môi trƣờng đất và phƣơng thức canh tác mà chỉ thay

đổi về các điều kiện khí hậu.

5

5. PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Phƣơng pháp luận

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm dự báo các ảnh hƣởng của BĐKH đến

năng suất khoai tây. Nghiên cứu chủ yếu tập trung dự báo các tác động của biến đổi

khí hậu đến ngành trồng khoai tây tại thành phố Đà Lạt do biến đổi khí hậu gây ra.

 Phƣơng pháp thực hiện

 Phƣơng pháp ứng dụng mô hình DSSAT

Mô hình hình DSSAT dùng để mô phỏng năng suất khoai tây cần phải đƣợc

xây dựng 3 tập tin đó là: tập tin thời tiết (Weather), tập tin dữ liệu đất (Sbuild), tập

tin dữ liệu quản lý canh tác (Xbuild).

Xây dựng tập tin thời tiết

Trong giao diện chính của DSSAT, mở mục Weathe Data lên sẽ xuất hiện

giao diện thiết lập dữ liệu thời tiết. Ở đây đề tài thu thập dữ liệu mƣa toàn cầu để

mô phỏng tính toán, cụ thể là đã thu thập dữ liệu từ trạm nằm trong TP Đà Lạt có

toạ độ Kinh độ: 108 27’ và Vĩ độ 11 56’.

Hình 1. Giao diện nhập dữ liệu đầu vào của tập tin thời tiết

6

Dữ liệu mƣa toàn cầu cung cấp ở dạng Excel với 5 thông số quan trọng là lƣợng mƣa (mm), nhiệt độ không khí cao nhất (oC), nhiệt độ không khí thấp nhất (oC), gió (m/s), độ ẩm ( ), năng lƣợng mặt trời (MJ/m2/ngày). Sau khi đƣợc nhập

vào phần mềm Weather Data và từ Weather Data tác giả đã xuất dữ liệu sang để

tiếp tục xây dựng tập tin dữ liệu canh tác.

Hình 2. Giao diện làm việc của tập tin thời tiết

Ký hiệu Location dòng đầu tiên là DL3 , lý giải cho ký tự DL có nghĩa là

viết tắt không dấu của Đà Lạt, ký tự 3 số lần chỉnh sửa của file dữ liệu, ở đây sử

dụng file chỉnh sửa cuối cùng là file số 3, nhƣ vậy DL3 có nghĩa là dữ liệu thời

tiết của TP Đà Lạt từ năm 2008 – 2014. Ngoài ra, trong đề tài còn sử dụng ký hiệu

nhƣ 4530 , ký tự 45 là viết tắt không dấu của kịch bản BĐKH RCP4.5 còn 30

là viết tắt của năm 2030. Các ký hiệu khác nhƣ 4550 , 4510 , 8530 , 8550 và

8510 c ng có quy luật đặt tên tƣơng tự riêng 2 ký tự 10 là viết tắt của năm

2100.

Xây dựng tập tin dữ liệu đất

Trong giao diện chính của DSSAT, mở mục Soil Data sẽ hiện lên giao diện

Sbuild dùng để thiết lập thông số cho tập tin dữ liệu đất. Mặc định phần mềm

7

Sbuild sẽ lƣu dữ liệu đất ở file soil.sol cho nên chỉ việc tạo thêm một Profile nữa là

đƣợc. Các thông số quan trọng của tập tin này là màu đất, tiềm năng ngập lụt, độ

dốc ( ), khả năng thoát nƣớc, độ sâu tầng đất, thành phần sa cấu đất ( ), thành

phần Carbon hữu cơ trong đất ( ), độ PH, khả năng trao đổi cation CEC (cmol/kg),

thành phần Nitrogen tổng số ( ). Sau đó dựa trên thông số đầu vào nhƣ vậy phần

mềm sẽ tự tính toán các thông số hệ thống khác.

Hình 3. Giao diện làm việc của tập tin dữ liệu đất trong Sbuild

Dữ liệu đất đƣợc ký hiệu nhƣ sau (dòng Soil Series Name): F7-Fa-Dat do

vang tren dat set va da bien chat có nghĩa nhƣ sau: F7 là ký hiệu là loại đất chủ

yếu tại Phƣờng 7 còn Fa là ký hiệu tắt của Đất đỏ vàng trên đất sét và đá biến

chất. Tuy nhiên, do đặc điểm thổ nhƣỡng tại 3 phƣờng 7, 8, 11 đều là đất đỏ vàng

trên đất sét và đá biến chất nên trong suốt quá trình chạy mô hình mô phỏng chỉ sử

dụng 1 dữ liệu đất duy nhất.

Xây dựng tập tin quản l dữ liệu canh tác

Trong giao diện chính của DSSAT, mở mục Crop Management Data . Phần

mềm Xbuild sẽ hiện ra, Xbuild là phần mềm có nhiều trƣờng dữ liệu nhất, nó giúp

ta chọn và quản lý dữ liệu thời tiết nào, dữ liệu đất nào, loại giống khoai tây nào,

8

thời gian gieo trồng, chế độ nƣớc tƣới, phân bón, làm đất, ngày thu hoạch…thông

qua một trƣờng dữ liệu tên là Treatments ta sẽ thực hiện đƣợc những điều nhƣ

trên.

Hình 4. Giao diện làm việc của Treatments trong Xbuild

Theo đó nhƣ hình 4. là Treatments của file quản lý dữ liệu canh tác, ở đây tác

giả đã chia các file mô phỏng ra theo địa bàn từng huyện để dễ dàng thao tác và lƣu

trữ dữ liệu.

Ký hiệu Description dòng đầu tiên là DX09 , lý giải cho ký tự DX có nghĩa

là viết tắt không dấu của vụ Đông Xuân, ký tự 09 có nghĩ là năm 2009, nhƣ vậy

DX09 có nghĩa là vụ Đông Xuân năm 2008 – 2009, các ký hiệu khác c ng có quy

luật đặt tên tƣơng tự. Ở dòng DX09 sẽ có các dữ liệu cần thiết của năm để mô

hình DSSAT sử dụng mô phỏng năng suất cho vụ Đông Xuân 2008 – 2009, cụ thể:

- Cột Cultivar: là giống cây trồng,

- Cột Field: chứa dữ liệu loại đất và dữ liệu thời tiết mà ta đã thiết lập ở Sbuild

và Weather,

- Cột Init.Cond. là dữ liệu vụ trƣớc,

- Cột Plant: là ngày gieo trồng, cột Irrigat: là dữ liệu tƣới nƣớc,

9

- Cột Fertil: là dữ liệu bón phân bón hoá học,

- Cột Resid: là dữ liệu phân bón hữu cơ,

- Cột Tillage: là dữ liệu làm đất,

- Cột Harv: và ngày thu hoạch,

- Cột Sim.Contr: là dữ liệu ngày bắt đầu mô phỏng.

Sau khi mô phỏng xong, hiệu chỉnh R2 phù hợp sẽ chọn năm cơ sở để tiến

hành sử dụng dữ liệu đất, dữ liệu quản lý canh tác của năm đó, khu vực đó cộng với

File thời tiết đã đƣợc hiệu chỉnh dữ liệu lƣợng mƣa và nhiệt độ theo kịch bản

BĐKH để tiến hành mô phỏng dự báo năng suất khoai tây tƣơng lai.

 Phƣơng pháp thu thập tài liệu thứ cấp

- Xác định mục tiêu nghiên cứu: đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH đến năng suất

khoai tây tại TP Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng theo kịch bản BĐKH.

- Lập kế hoạch tìm hiểu tài liệu, kế hoạch thu thập dữ liệu và các phƣơng pháp

thực hiện.

- Thu thập các tài liệu nghiên cứu về TP Đà Lạt, các tài liệu liên quan đến

khoai tây, kịch bản biến đổi khí hậu, điều kiện khí tƣợng tại TP Đà Lạt và mô hình

DSSAT.

 Phƣơng pháp thống kê và xử l số liệu

- Thu thập các yếu tố khí hậu tại TP Đà Lạt.

- Xử lý các số liệu thời tiết thu thập đƣợc dạng excel tƣơng thích với số liệu

đầu vào của mô hình.

- Tính toán hệ số tƣơng quan giữa kết quả mô phỏng năng suất bằng DSSAT

và số liệu thực tế để hiệu chỉnh các thông số trong mô hình.

10

 Phƣơng pháp chuyên gia

Phƣơng pháp này tập hợp các ý kiến đánh giá của các chuyên gia về tác động

của BĐKH lên khoai tây. Các ý kiến đánh giá của các chuyên gia đƣợc tập hợp từ

các tài liệu nghiên cứu, các báo cáo đánh giá hoặc các cuộc họp chuyên gia, các ý

kiến đóng góp, đánh giá từ các đồng nghiệp.

 Phƣơng pháp SMART

Phƣơng pháp SMART đƣợc áp dụng để đề xuất các giải pháp nhằm đảm bảo

năng suất khoai tây tại TP Đà Lạt trong điều kiện BĐKH. SMART tức là mục tiêu

đƣợc xây dựng dựa trên những tiêu chí sau:

- S - Specific: Cụ thể, rõ ràng và dễ hiểu.

- M - Measurable: Đo đếm đƣợc.

- A - Achievable: Có thể đạt đƣợc.

- R - Realistic: Thực tế, không viển vông.

- T - Time bound: Thời hạn để đạt đƣợc mục tiêu.

6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

 Ý nghĩa khoa học

Tính khoa học của đề tài nghiên cứu này là dựa trên cơ sở sinh thái của cây

khoai tây, đó là sự phụ thuộc chặt chẽ của quá tình sinh trƣởng của cây khoai tây

với sự thay đổi của điều kiện thời tiết khí hậu nhƣ: nhiệt độ, lƣợng mƣa, số giờ

nắng, điều kiện thổ nhƣỡng...Dựa vào cơ sở này, đề tài sử dụng mô hình DSSAT

mô phỏng năng suất khoai tây trong điều kiện thời tiết, khí hậu tƣơng lai. Qua đó sẽ

thấy đƣợc sự tác động của sự biến đổi các điều kiện nhƣ nhiệt độ, lƣợng mƣa ảnh

hƣởng đến năng suất của cây khoai tây tại khu vực nghiên cứu.

 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của đề tài sẽ cung cấp thông tin về sự biến động năng suất khoai tây

trong điều kiện BĐKH xảy ra theo các kịch bản trong tƣơng lai, sự ảnh hƣởng của

11

BĐKH lên từng khu vực. Thông qua nghiên cứu này, các cấp quản lý tại địa phƣơng

sẽ có kế hoạch cụ thể để đối phó nhƣ việc nghiên cứu các loại giống mới phù hợp

với điều kiện tƣơng lai, hoặc có kế hoạch xuống giống, thay đổi mùa vụ nhằm tăng

cƣờng khả năng thích ứng của cây khoai tây trƣớc BĐKH.

12

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH DSSAT

1.1.1. Khái niệm

DSSAT là hệ thống hỗ trợ quyết định chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp đƣợc

phát triển đầu tiên bởi tập hợp các nhà khoa học trong Hệ thống mạng lƣới quốc

tế phục vụ chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp. Với phƣơng pháp tiếp cận hệ thống,

DSSAT cung cấp một nền tảng giúp cho các nhà nghiên cứu quản lý một cách thuận

lợi. Việc nghiên cứu này gồm sự tổng hợp trong các mô hình cho phép dự đoán hệ

thống trong các điều kiện đã cho. Sau đó, các mô hình mô phỏng thế giới thực, các

thử nghiệm thực hiện trên máy tính có thể đƣợc tiến hành hàng trăm thậm chí một

ngàn lần trong các môi trƣờng nhất định để tìm biện pháp quản lý và điều khiển hệ

thóng một cách tốt nhất, các chƣơng trình chứa trong DSSAT cho phép ngƣời sử

dụng thực hiện mô phỏng trong các điều kiện môi trƣờng và quản lý cây trồng trên

nhiều năm, để đánh giá các rủi ro trong các điều kiện này. DSSAT đƣợc sử dụng để

pháp triển phƣơng pháp tiếp cận hệ thống . DSSAT còn cung cấp nền tảng cho

hợp tác quốc tế với nghiên cứu tổng hợp các kiến thức hiện đại để giải quyết các

vấn đề toàn cầu.

1.1.2. Lịch sử phát triển

Phần mềm này đã đƣợc các nhà nghiên cứu sử dụng phổ biến trên giới hơn 20

năm và hiện nay nó đã đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và nó đang

đƣợc cải tiến để đơn giản hóa cấu trúc, phƣơng pháp thực hiện để có thể ứng dụng

trong tất cả các lĩnh vực nghiên cứu với hiệu quả cao nhất. DSSAT xuất bản đầu

tiên (v2.1) vào năm 1989, công bố việc bổ sung vào mô hình đƣợc làm vào năm

1994. Đặc biệt, DSSAT v4.0 đƣợc phát hành đầu tiên vào tháng 6 năm 2002 trong

một khóa học về ứng dụng các mô hình hệ thống cây trồng ở đại học Florida là

phiên bản mới nhất, đã và đang đƣợc phổ biến rộng rãi ở các nƣớc trên thế giới

[20].

13

DSSAT v3.5 là phần mềm vận hành trên phiên bản MS DOS với mô hình cây

trồng khác nhau, mỗi mô hình có một bộ mã riêng và có thành phần cấu tạo trong

DSSAT khác nhau. Đây là một điểm yếu của DSSAT vì nó chiếm không gian rất

rộng trong chƣơng trình và cách vận hành tƣơng đối phức tạp. Trên cơ sở để đơn

giản hóa các hệ thống cây trồng c ng nhƣ phần mềm DSSAT, các nhà khoa học đã

phát triển DSSAT v3.5 lên phiên bản DSSAT v4.0 còn gọi là DSSAT – CMS.

DSSAT v4.0 là phiên bản vận hành trên Windows, với thành phần cấu tạo đơn giản

chỉ cần một module đất, một module chính là có thể vận hành cho tất cả các mô

hình cây trồng khác nhau với nhiều mục đích. Hiện nay, DSSAT đã đƣợc ứng dụng

rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp, đƣợc sử dụng để

đánh giá ảnh hƣởng của N trên năng suất lúa, quản trị độ phì nhiêu của đất, khảo sát

sự cân bằng N, dƣỡng chất trên các mô hình cây trồng điển hình với kết quả mô

phỏng chính xác, độ tin cậy cao hỗ trợ rất lớn trong việc ứng dụng tiềm năng sản

xuất nông nghiệp trên diện rộng [20].

1.1.3. Ứng dụng DSSAT ở các nƣớc

Sequence Analysis là một trong những ứng dụng của DSSAT. Là công cụ

hữu ích để mô phỏng liên tục sinh trƣởng của cây trồng trong dài hạn. Với công cụ

mô phỏng dài hạn này, việc dự đoán những thay đổi và khám phá ra những xu

hƣớng sinh học (về năng suất, khả năng hấp thụ đạm, rửa trôi đạm trong nhiều năm

liên tục) là có thể thực hiện đƣợc.

Hiện nay, DSSAT đƣợc ứng dụng rộng rãi trên khắp các châu lục và ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

- Châu Phi: DSSAT đƣợc dùng để quản lý cây trồng, quản lý phân bón, quản

lý ẩm độ, theo dõi sự thay đổi thời tiết, an toàn thực phẩm.

- Châu Á: ứng dụng DSSAT trong các lĩnh vực dự báo năng suất, quản lý tƣới,

quản lý dịch hại, quản lý phân bón,…

- Đặc biệt, trong sản xuất nông nghiệp, mô hình cây trồng trong DSSAT đã

đƣợc nghiên cứu cho các ứng dụng sau:

14

- Ảnh hƣởng của thời tiết lên hình thái cây trồng đƣợc tƣơng tác trong phƣơng

thức phức tạp với đất và cách quản lý: quản lý cây trồng, quản lý ẩm độ, đánh giá

thay đổi, tính thích nghi.

- Trong dự báo năng suất cây trồng, DSSAT có khả năng dự báo năng suất

trong một hoặc nhiều năm dƣới dạng biểu đồ.

- DSSAT và mô hình cây trồng còn ứng dụng trong giáo dục, trong các lớp đại

học hay lớp khuyến cáo sản xuất cho nông dân [20].

1.1.4. Chức năng của DSSAT

- Mô phỏng các hệ thống sản xuất với các điều kiện thời tiết, giống, nƣớc

trong đất, cacbon và nitơ trong đất và sự quản lí trong một hoặc nhiều mùa trong sự

luân canh cây trồng ở bất cứ vị trí nào mà các dữ liệu đầu vào nhỏ nhất đƣợc cung

cấp.

- Cung cấp một nền tảng cho các module kết hợp dễ dàng đối với các yếu tố

sinh học khác nhƣ P trong đất và các bệnh hại của cây trồng.

- Cung cấp một nền tảng cho phép so sánh một cách dễ dàng các module khác

nhau cho các thành phần riêng để dễ cải tiến mô hình.

- Phân tích không gian, phân tích chiến lƣợc bố trí cây trồng theo mùa vụ và

sự luân canh cây trồng trong khoảng thời gian nhiều năm.

1.1.5. Thành phần và cơ sở dữ liệu của DSSAT

1.1.5.1. Thành phần

DSSAT – CMS có một chƣơng trình điều khiển chính, một module đơn vị đất

đai và các module cho các thành phần chính tạo nên một đơn vị đất đai trong một hệ

thống cây trồng. Các module chính gồm có: module thời tiết, module đất, module

cây trồng, module giao diện khí quyển – cây trồng, đất và các thành phần quản lý

[20].

15

Mỗi module có 6 bƣớc vận hành bao gồm: khởi động, chạy ở mùa vụ đầu tiên,

tốc độ tính toán, sự tổng hợp, xuất các dữ liệu thƣờng xuyên, xuất các dữ liệu tóm

tắt chƣơng trình chính điều khiển các bƣớc này một cách chủ động mỗi khi module

hoạt động.

Hình 1.1. Tổng quan về cấu trúc Modulec của mô hình DSSAT

1.1.5.2. Module thời tiết

Chức năng chủ yếu của module thời tiết là đọc hoặc tạo ra các dữ liệu thời tiết

hằng ngày. Nó đọc các giá trị khí tƣợng hằng ngày (nhiệt độ không khí nhỏ nhất,

lớn nhất, ánh sáng mặt trời, lƣợng mƣa, độ ẩm tƣơng đối, tốc độ gió…) khi đƣợc

yêu cầu từ một tập tin khí tƣợng hằng ngày. Nó có thể điều chỉnh các biến số khí

hậu cho việc nghiên cứu sự thay đổi khí hậu hoặc việc mô phỏng các thí nghiệm

nhƣ: ánh sáng mặt trời, lƣợng mƣa, nhiệt độ lớn nhất, nhỏ nhất, độ dài ngày, nồng

độ CO2 trong khí quyển, và có khi là tăng hoặc giảm giá trị này. Dựa trên các thông

tin đầu vào đƣợc cung cấp từ tập tin quản lý, module thời tiết đọc các giá trị tạo ra

hay điều chỉnh chúng. Bằng cách sử dụng mô hình phụ En.Modification.

16

1.1.5.3. Module đất

Đất trong đơn vị đất đƣợc xem nhƣ một phẫu diện, nó là một tầng đất đồng

nhất bao gồm các tầng đất thẳng đứng.

Module đất tổng hợp thông tin từ 4 module phụ: nƣớc trong đất, nhiệt độ trong

đất. C và N trong đất, động thái trong đất. Module động thái trong đất đƣợc thiết kế

để đọc các tham số trong đất đối với các đơn vị đất đai và điều chỉnh chúng dựa vào

việc cày bừa, sự thay đổi C dài hạn trong đất hoặc các hoạt động đồng ruộng khác.

Module động thái trong đất hiện tại đọc các tính chất của đất từ một tập tin đƣợc

xây dựng trong mô hình [21]

1.1.5.4. Module cây trồng (CROPGRO)

Module CROPGRO trong DSSAT v4.0 các thành phần của nó đã đƣợc điều

chỉnh cho phù hợp với cấu trúc mô hình. CROPGRO có chức năng là cung cấp các

đặc tính di truyền và giống đƣợc xác định trong các tập tin.

CROPGRO đƣợc tạo ra ngay khi chúng ta đã hoàn thành thí nghiệm với các

loại cây trồng nhƣ đậu nành, đậu phộng, bắp…Module yêu cầu ngƣời sử dụng dùng

một chƣơng trình với các giá trị từ tập tin cung cấp thông tin cho mỗi giá trị của mô

hình. Hiện tại CROPGRO mô phỏng sự tăng trƣởng của 10 loại cây trồng và đƣợc

lƣu trữ trong mô hình CERES.

Ngoài ra DSSAT – CMS còn đƣợc bổ sung thêm hai module khác nữa là

module quản lý đƣợc mô tả bởi Hunt cùng cộng sự, 2001 và module quản lý dịch

hại dựa trên nền tảng mô hình của Batchelor cùng cộng sự, 1993.

1.1.5.5. Cơ sở dữ liệu

Bộ dữ liệu cần thiết để vận hành mô hình DSSAT là:

- Dữ liệu về vị trí thực hiện mô hình, tọa độ địa lý.

- Dữ liệu về thời tiết trong suốt quá trình sinh trƣởng của cây trồng bao gồm

các thông tin về số lƣợng bức xạ mặt trời, nhiệt độ không khí lớn nhất và nhỏ nhất,

lƣợng mƣa.

17

- Các đặc tính của đất ở thời điểm bắt đầu gieo cho đến khi kết thúc mùa vụ.

- Các dữ liệu về chế độ quản lý cây trồng: ngày gieo, mật độ gieo, phân bón,

tƣới tiêu…

Ngoài ra cần thu thập thêm các số liệu về: năng suất hạt, sinh khối, trọng lƣợng

trái và hạt, giống và đặc tính giống (ngày nảy mầm, ngày chín sinh lý, ngày thu

hoạch), khối lƣợng mg tạo hạt/ngày và các thông số về di truyền của giống.

1.1.6. Ƣu khuyết điểm của DSSAT

 Ƣu điểm

- Là phƣơng pháp nghiên cứu các hệ thống cây trồng mang tính khoa học có

hiệu quả cao và đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất

- Mô hình sự tăng và phát triển cây trồng trong các mô hình cây trồng hỗ trợ

rất lớn trong việc chuyển giao kỹ thuật nông nghiệp đến ngƣời sản xuất.

- Tiết kiệm thời gian và chi phí

- Phân tích nhiều khía cạnh của mô hình nhằm tạo ra sự đa dạng trong các

thông tin cung cấp

- sử dụng có thể lựa chọn các yếu tố mô phỏng nhƣ phân bón, tƣới tiêu, quản

lý dịch hại, vị trí của nông trại.

- Có thể mô phỏng các mô hình cây trồng ở bất cứ điểm nào khi nó đã đƣợc

định vị

 Khuyết điểm

- Mô hình chỉ mô phỏng trên các loại biểu đất không có các yếu tố hạn chế về

lân và Kali.

- Do liên kết từ nhiều hợp phần độc lập nên dẫn đến nhiều sai sót không thể

tránh khỏi trong khi sử dụng mô hình

- Mô hình không đƣợc khuyến cáo áp dụng trên các vùng đất bị các yếu tố giới

18

hạn nhƣ: các loại sâu hại các trở ngại của đất và khí hậu.

- Mô hình chỉ mô phỏng đƣợc các cây trồng đƣợc liệt kê trong DSSAT.

1.2. TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ LỰA CHỌN KỊCH BẢN BĐKH CHO

NGHIÊN CỨU

1.2.1. Khái niệm

Biến đổi khí hậu: Theo Công ƣớc khung của Liên Hiệp Quốc về BĐKH, sự

thay đổi của khí hậu đƣợc quy trực tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con ngƣời

làm thay đổi thành phần khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự biến động khí

hậu tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh đƣợc. BĐKH xác định sự khác biệt

giữa các giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu. Trong đó,

trung bình đƣợc thực hiện trong một khoảng thời gian xác định, thƣờng là vài thập

kỷ.

1.2.2. Nguyên nhân của BĐKH

BĐKH có thể do quá trình tự nhiên và c ng có thể do tác động của con ngƣời.

 BĐKH do yếu tố tự nhiên

Những nguyên nhân tự nhiên gây nen sự thay đổi của khí hậu trái đất có thể là

từ bên ngoài hoặc do sự thay đổi bên trong và tƣơng tác giữa các thành phần của hệ

thống khí hậu trái đất, bao gồm:

- Thay đổi của các tham số quĩ đạo trái đất.

- Biến đổi trong phân bố lục địa – biển của bề mặt trái đất.

- Sự biến đổi về phát xạ của mặt trời và hấp thụ bức xạ của trái đất.

- Hoạt động của núi lửa.

Có thể thấy rằng nguyên nhân gây ra BĐKH do các yếu tố tự nhiên là biến đổi

từ từ, có chu kỳ rất dài, vì thế, nếu có thì chỉ đóng góp 1 phần rất nhỏ vào biến đổi

khí hậu trong giai đoạn này.

19

 BĐKH do con ngƣời

Phần lớn các nhà khoa học cho rằng hoạt động của con ngƣời đã và đang làm

biến đổi khí hậu toàn cầu. Nguyên nhân chủ yếu là do sự tăng nồng độ của các khí

nhà kính trong khí quyển dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính. Đặc biệt quan trọng là khí

cacbonic đuợc tạo thành do sử dụng năng lƣợng từ nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ,

than đá, khí tự nhiên…), phá rừng và chuyển đổi sử dụng đất.

1.2.3. Các kịch bản BĐKH

Năm 2013, IPCC công bố kịch bản cập nhật, đƣờng phân bố nồng độ khí nhà

kính đại diện (Representative Concentration Pathways – RCP) đƣợc sử dụng để

thay thế cho các kịch bản SRES (Wayne, 2013). Các RCP đƣợc lựa chọn sao cho

đại diện các nhóm kịch bản phát thải và đảm bảo bao gồm đƣợc khoảng biến đổi

của nồng độ các KNK trong tƣơng lai một cách hợp lý. Các RCP c ng đảm bảo tính

tƣơng đồng với các kịch bản SRES (IPCC, 2007). Các tiêu chí để xây dựng RCP

bao gồm:

(1) Các RCP phải đƣợc dựa trên các kịch bản đã đƣợc công bố trƣớc đó, đƣợc

phát triển độc lập bởi các nhóm mô hình khác nhau và đại diện về mức độ phát

thải và nồng độ KNK. Đồng thời, mỗi RCP phải mô tả hợp lý và nhất quán trong

tƣơng lai (không có sự chồng chéo giữa các RCP);

(2) Các RCP phải cung cấp thông tin về tất cả các thành phần của bức xạ tác

động cần thiết để làm đầu vào của các mô hình khí hậu và mô hình hóa khí quyển

(phát thải khí nhà kính, ô nhiễm không khí và sử dụng đất). Hơn nữa, những thông

tin này là có sẵn đối với các khu vực địa lý;

(3) Các RCP có thể đƣợc xác định theo số liệu trong thời kỳ cơ sở đối với phát

thải và sử dụng đất, cho phép chuyển đổi giữa các phân tích trong thời kỳ cơ sở và

tƣơng lai.

(4) Các RCP có thể đƣợc xây dựng cho khoảng thời gian từ năm 2100 và vài

thế kỷ sau 2100.

20

Trên cơ sở các tiêu chí trên, 4 kịch bản RCP (RCP8.5, RCO6.0, RCP4.5,

RCP.2.6) đã đƣợc xây dựng. Tên các kịch bản đƣợc ghép bởi RCP và độ lớn của

bức xạ tác động tổng cộng của các KNK trong khí quyển đến thời điểm vào năm

2100.

Bảng 1.1. Đặc trung các kịch bản, mức tăng nhiệt độ so với thời kỳ tiền công

nghiệp

RCP Bức xạ tác Nồng độ Tăng nhiệt độ Đặc điểm Kịch bản

động năm toàn cầu (°C) đƣờng phân SRES CO2 năm

2100 2100 vào năm 2100 so bố cƣỡng tƣơng

(ppm) với thời kỳ cơ sở bức bức xạ đƣơng

(1986 – 2005) đến năm

2100

RCP8.5 8,5 W/m2 1370 4,9 Tăng liên tục A1F1

RCP6.0 6,0 W/m2 850 3,0 Tăng dần rồi B2

ổn định

RCP4.5 4,5 W/m2 650 2,4 Tăng dần rồi B1

ổn định

RCP2.6 2,6 W/m2 490 1,5 Đạt cực đại 3 Không có

W/m2 rồi tƣơng

giảm đƣơng

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

1.2.4. Tình hình BĐKH

Trong vài thập niên gần đây nhân loại đã chứng kiến và ghi nhận những biểu

hiện bất thƣờng của thời tiết, thiên tai xảy ra cực đoan.Các thống kê nhiều năm từ

các nghiên cứu độc lập của nhiều nhà khoa học khắp nơi trên thế giới hơn 30 năm

21

qua đã chứng tỏ khí hậu của Trái Đất đã có những thay đổi có ý nghĩa. Những biểu

hiện chính của biến đổi khí hậu trên toàn cầu trong các thập niên vừa qua có thể

chứng minh các biểu hiện sau:

- Nhiệt độ trung bình ghi nhận nhiều nơi trên thế giới đều có xu thế gia tăng;

- Lƣợng mƣa thay đổi bất thƣờng, mùa khô ngày càng ít mƣa hơn, ngày bắt

đầu mùa mƣa các vùng gió mùa đến trễ hơn nhƣng cuối mùa mƣa lại có nhiều trận

mƣa c ng nhƣ thay đổi khác thƣờng;

- Các hiện tƣợng thời tiết dị thƣờng ngày càng rõ hơn và xuất hiện nhiều hơn.

Các trận l trên thế giới dữ dội hơn, nhiều nơi băng giá dày hơn vào mùa đông,

nhiều trận cháy rừng khốc liệt hơn, nhiều vùng khô hạn kéo dài và mở rộng hơn.

Các thiên tai và hiện tƣợng thời tiết cực đoan (lốc xoáy, sấm sét, bão l , sóng

biển…) gia tăng cƣờng độ và vị trí;

- Mực nƣớc biển dâng cao hơn do sự tan băng ở 2 đầu cực trái đất và do sự

dãn nở vì nhiệt của khối nƣớc từ đại dƣơng và biển.

1.2.5. Tác động của BĐKH đến lĩnh vực nông nghiệp

 Thế giới

Theo dự đoán, nhiều thành phố của các quốc gia ven biển đang đứng trƣớc

nguy cơ bị nƣớc biển nhấn chìm do mực nƣớc biển dâng – hậu quả trực tiếp của sự

tan băng ở Bắc và Nam cực. Nƣớc biển dâng còn kèm theo hiện tƣợng xâm nhập

mặn vào sâu trong nội địa và sự nhiễm mặn của nƣớc ngầm, tác động xấu tới sản

xuất nông nghiệp và tài nguyên nƣớc ngọt. Theo dự đoán, đến năm 2080, sẽ có

thêm khoảng 1,8 tỷ ngƣời phải đối mặt với sự khan hiếm nƣớc, khoảng 600 triệu

ngƣời sẽ phải đối mặt với nạn suy dinh dƣỡng do nguy cơ năng suất trong sản xuất

nông nghiệp giảm. Bên cạnh đó, còn có khuynh hƣớng làm giảm chất lƣợng nƣớc,

sản xuất sinh học và số lƣợng các loài động vật, thực vật trong các hệ sinh thái nƣớc

ngọt (IPCC, 2001).

22

 Việt Nam

Việt Nam đƣợc đánh giá là nƣớc thứ 5 chịu ảnh hƣởng nặng nề nhất của

BĐKH và hoạt động sản xuất nông nghiệp phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên

nhƣ: đất đai, nguồn nƣớc, khí hậu, chế độ thủy văn, nhiệt độ, độ ẩm... nên sẽ là

ngành bị ảnh hƣởng nặng nề nhất bởi BĐKH ở Việt Nam. Trong những năm gần

đây diễn biến của BĐKH ở Việt Nam ngày càng phức tạp, các cơn bão xuất hiện

không theo mùa, mạnh hơn và dịch chuyển dần về phía Nam gây nhiều thiệt hại to

lớn, những đợt mƣa bất thƣờng trái mùa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long hoặc mƣa

lớn gây ngập ở thành phố Hồ Chí Minh, thời tiết không thuận lợi gây nhiều khó

khăn cho ngành nuôi trồng thủy sản và nông nghiệp…BĐKH đe dọa nghiêm trọng

đến an ninh lƣơng thực và phát triển nông nghiệp: Thu hẹp diện tích đất nông

nghiệp, đặc biệt là một phần đáng kể ở vùng đất thấp đồng bằng ven biển, đồng

bằng sông Hồng, Cửu Long bị ngập mặn do nƣớc biển dâng; tác động đến sinh

trƣởng, năng suất, thời vụ gieo trồng, làm tăng nguy cơ lây lan sâu bệnh hại cây

trồng thời gian thích nghi của cây trồng nhiệt đới mở rộng và của cây trồng á nhiệt

đới thu hẹp lại; ảnh hƣởng đến sinh sản, sinh trƣởng, tăng khả năng sinh bệnh,

truyền dịch của gia súc, gia cầm.

1.2.6. Lựa chọn kịch bản BĐKH phục vụ cho nghiên cứu

Các kịch bản BĐKH, nƣớc biển dâng cho Việt Nam năm 2016 đã đƣợc xây

dựng theo các kịch bản phát thải khí nhà kính khác nhau là:

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp (RCP2.6).

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp (RCP4.5).

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình cao (RCP6.0).

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao (RCP8.5).

Kịch bản RCP chú trọng đến nồng độ khí nhà kính chứ không phải các quá

trình phát thải trên cơ sở các giả định về phát triển của kinh tế - xã hội, công nghệ,

dân số...nhƣ trong SRES. Nói cách khác, RCP đƣa ra giả định về đích đến, tạo điệu

23

kiện cho thế giới có có nhiều lựa chọn trong quá trình phát triển kinh tế, công nghệ,

dân số…Hội nghị toàn cầu về biến đổi khí hậu năm 2015 đã thành công với việc

thông qua Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu. Tất cả các quốc gia trên thế giới đều

thống nhất hành động để giữ cho nhiệt độ toàn cầu vào cuối thế kỷ tăng ở dƣới mức 2oC so với thời kỳ tiền công nghiệp. Điều này có nghĩa là kịch bản RCP4.5 rất có

nhiều khả năng xảy ra hơn so với các kịch bản RCP khác. Vì vậy, kịch bản RCP4.5

có thể đƣợc áp dụng đối với các tiêu chuẩn thiết kế cho các công trình mang tính

không lâu dài và các quy hoạch, kế hoạch ngắn hạn. Kịch bản RCP8.5 cần đƣợc áp

dụng cho các công trình mang tính vĩnh cửu, các quy hoạch, kế hoạch dài hạn. Đề

tài quyết định lựa chọn kịch bản RCP4.5 là để đánh giá với nồng độ khí nhà kính

trung bình thấp và kịch bản RCP8.5 để đánh giá với nồng độ khí nhà kính cao thì

TP Đà Lạt sẽ bị ảnh hƣởng nhƣ thế nào, cuối cùng là đƣa ra biện pháp ứng phó phù

hợp.

1.2.6.1. Về nhiệt độ

Nhiệt độ không khí bề mặt (nhiệt độ) trung bình năm, mùa (đông, xuân, hè,

thu) ở tất cả các vùng của Việt Nam đều có xu hƣớng tăng so với thời kỳ cơ sở

(1986-2005); mức tăng phụ thuộc vào kịch bản RCP và vùng khí hậu.

Theo kịch bản RCP4.5: nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc vào đầu thế kỷ có mức tăng phổ biến từ 0,6 - 0,8oC; vào giữa thế kỷ có mức tăng 1,3 - 1,7oC; đến cuối thế kỷ có mức tăng 1,7 - 2,4oC. Nhìn chung, nhiệt độ phía Bắc tăng cao hơn

phía Nam [1].

Theo kịch bản RCP8.5: nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc vào đầu thế kỷ có mức tăng phổ biến từ 0,8 - 1,1oC; vào giữa thế kỷ có mức tăng 2,0 - 2,3oC ở phía Bắc và 1,8 - 1,9oC ở phía Nam; đến cuối thế kỷ có mức tăng 3,3 - 4,0oC ở phía Bắc và 3,0 - 3,5oC ở phía Nam [1].

24

Bảng 1.2. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm (°C) so vởi thời kỳ cơ sở theo

kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng

Kịch Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.5 bản

2016– 2046– 2080– 2016– 2046– 2080- Giai

2035 2065 2099 2035 2065 2099 đoạn

0,7 1,5 1,9 0,9 1,9 3,5 Lâm

Đồng (0,4 ÷ 1,2) (1,0÷ 2,1) (1,4 ÷ 2,7) (0,6÷ 1,3) (1,4 ÷2,7) (2,8 ÷4,5)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với

cận dưới 10% và cận trên 90%

(Nguồn: Kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Hình 1.2. Kịch bản biến đổi nhiệt độ trung bình năm (oC) ở khu vực Tây

Nguyên

25

1.2.6.2. Về lượng mưa

Theo kịch bản RCP4.5 lƣợng mƣa năm vào đầu thế kỷ có xu thế tăng ở hầu hết

cả nƣớc, phổ biến từ 5 – 10 , vào gữa cuối thế kỷ tăng 5 – 15 , riêng một số tỉnh

ven biển Đồng Bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ có thể tăng trên 20 .

Theo kịch bản RCP8.5 lƣợng mƣa năm vào đầu thế kỷ có xu thế tăng nhƣ kịch

bản RCP4.5. Đáng chú ý là vào cuối thế kỷ mức tăng nhiều nhất có thể trên 20 ở

hầu khắp Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần Nam Bộ Và Tây Nguyên [1].

Bảng 1.3. Biến đổi của lƣợng mƣa năm (%) so với thời kỳ cơ sở theo kịch kịch

bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng

Kịch bản Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.5

Giai đoạn 2016–2035 2046–2065 2080–2099 2016–2035 2046–2065 2080-2099

3,9 6,5 7,8 4,7 9,0 10,1 Lâm

Đồng (1,0 ÷ 6,8) (0,3 ÷12,9) (-0,6÷15,6) (0,6 ÷ 8,9) (4,8 ÷13,5) (6,6÷13,6)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với

cận dưới 20% và cận trên 80%

26

(Nguồn: Kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Hình 1.3. Kịch bản biến đổi lƣợng mƣa (%) ở khu vực Tây Nguyên

1.3. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU

1.3.1. Điều kiện tự nhiên

TP Đà Lạt nằm trong cao nguyên Lang Biang, phía Bắc tỉnh Lâm Đồng. Về

phía Bắc, Đà Lạt giáp với huyện Lạc Dƣơng, về phía Đông và Đông Nam giáp với

huyện Đơn Dƣơng, về phía Tây và Tây Nam giáp với hai huyện Lâm Hà và Đức

Trọng. Thành phố Đà Lạt rộng 394,64 km², nằm trên cao nguyên Lâm Viên, nơi có

độ cao khoảng 1.500 mét so với mực nƣớc biển. Đà Lạt bao gồm 12 phƣờng, đƣợc

định danh bằng số thứ tự từ 1 đến 12, và bốn xã Xuân Thọ, Xuân Trƣờng, Tà

27

Nung và Trạm Hành. Đà Lạt ngày nay là một thành phố 211 ngàn dân, đô thị loại

I trực thuộc tỉnh, giữ vai trò trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa của tỉnh Lâm

Đồng.

(Nguồn: UBND tỉnh Lâm Đồng, 2012)

Hình 1.4. Bản đồ tỉnh Lâm Đồng

Phía Bắc và Tây Bắc giới hạn bởi dãy Choromui, Yộ Đa Myut (1.816 m), Tây

Bắc dựa vào chân dãy núi Chƣ Yang Kae (1.921 m), thuộc quần sơn Lang Biang mà

đỉnh cao nhất là Chƣ Yang Sin (1.408 m).

- Phía Đông là chân dãy núi Bi Doup (2.278 m) dốc xuống cao nguyên Dran.

- Phía Đông Nam chắc bởi dãy Cho Proline (1.629 m)

- Phía Nam và Tây Nam có dãy núi Voi (1.754 m) và Yang Soreng bao bọc.

28

1.3.1.1. Địa hình

Cao trung bình so với mặt biển là 1.500 m. Nơi cao nhất trong trung tâm thành

phố là Nhà Bảo Tàng (1.532 m), nơi thấp nhất là thung l ng Nguyễn Tri Phƣơng

(1.398,2 m).

Bên trong cao nguyên, địa hình TP Đà Lạt phân thành 2 bậc rõ rệt:

Bậc địa hình thấp là vùng trung tâm có dạng nhƣ một long chảo bao gồm các

dãy đồi hình tròn, dốc thoải có độ cao tƣơng đối 25 – 100 m, lƣợn sóng nhấp nhô,

độ phân cắt yếu, độ cao trung bình khoảng 1.500m.

1.3.1.2. Khí hậu

Nhiệt độ trung bình cả năm 180C, nhiệt độ trung bình hàng năm của thành phố chỉ dao động từ 17,50C đến 18,20C. Tháng 1 là tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất (vào khoảng 15,60C). Tháng 5 là tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất (19,50C). Điều này chứng tỏ nền nhiệt độ ổn định qua các tháng và các mùa trong

năm. Đặc biệt, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm thƣờng trung bình năm là 90C.Các tháng mùa khô có biên độ nhiệt lớn (tháng 1 đến tháng 4) với trị số dao động từ 11,20 đến 13,20. Các tháng mùa mƣa lại có biên độ giảm chỉ còn 60 đến 70C. Nhiệt độ mặt đất trung bình hàng năm của thành phố Đà Lạt là 20,60C.

Chế độ mƣa ở TP Đà Lạt c ng ôn hòa thƣờng bắt đầu giữa tháng 4. Khi trƣờng

gió Tây Nam ổn định và mạnh lên dần từ tháng 6 thì bắt đầu xuất hiện những đợt

mƣa kéo dài. Mùa mƣa ở TP Đà Lạt thƣờng kết thúc vào tháng 10, đôi khi giữa

tháng 11. Lƣợng mƣa trung bình năm TP Đà Lạt đạt mức 1.755 mm. Lƣợng mƣa

trong năm phân bố không đều theo thời gian. Tháng 9 là tháng có lƣợng mƣa trung

bình tháng lớn nhất: 300 mm. Độ ẩm không khí TP Đà Lạt khá lớn: trong mùa mƣa,

độ ẩm tƣơng đối các tháng đạt trên 85 . Riêng các tháng 7, 8, 9 có độ ẩm trung

bình đạt từ 90 đến 92 . Mùa khô độ ẩm giảm xuống dƣới 80 .

So với các tỉnh Tây Nguyên, lƣợng mây ở đây có phần ít hơn rất nhiều, nhƣng

chính lƣợng mây đã chi phối số giờ nắng của TP Đà Lạt. Theo thống kê, số giờ

29

nắng toàn năm lên đến 2.340 giờ. Tháng 9 là tháng có giờ nắng ít nhất (100 – 130

giờ). Tháng 1, 2, 3 là tháng ít mấy nên số giờ nắng đã tăng lên 250 - 270 giờ. Các

tháng còn lại số giờ nắng thông thƣờng trên 200 giờ.

1.3.1.3. Đất

Đất ở TP Đà Lạt chia ra làm nhiều nhóm bao gồm:

Feralit nâu đỏ: Đây là loại đất tốt nhất rất thích hợp với các loại cây công

nghiệp nhƣ: trà, cà phê. Loại đất này tìm thấy ở các khu vực nhƣ: Vạn Thành, Cam

Ly, Xuân Thọ, Xuân Trƣờng, Tà Nung.

Feralit vàng đỏ: chiếm 90 diện tích đất toàn TP, ở những nơi đất bị trôi rửa

mạnh, tầng mạch móng và có độ chua rất cao. Đất feralit vàng đỏ, có độ phì thấp

đến trung bình thấy xuất hiện ở các vùng nhƣ: Thái Phiên, Kim Thạch, Tùng Lâm,

Xuân Trƣờng, Vạn Kiếp, Mỹ Lộc, Hồng Lạc, là loại đất thích hơp với cây hoa,

atiso, rau và các loại cây ăn quả.

Feralit mùn vàng đỏ: Nhóm đất này thấy xuất hiện ở các ngọn đồi cao phía

Nam Suối Vàng, Bắc Cam Ly và núi Lang Biang, diện tích tƣơng đối ít, chỉ có

những vùng còn rừng che phủ.

1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội

Từ năm 1990 đến nay, dân số TP Đà Lạt tăng khá nhanh. Mặt bằng dân trí

trong những năm gần đây đƣợc nâng lên đáng kể những vẫn còn có khoảng cách

nhất định giữa cƣ dân sống ở khu vực thành thị và nông thôn.

Dân số của thành phố Đà Lạt là 200.730 ngƣời với nhiều dân tộc cùng sinh

sống. Trong đó đông nhất là ngƣời Kinh (chiếm 96 ). Ngoài ra còn có các dân tộc

thiểu số khác nhƣ Cơ Ho, Tày, Mạ, Thổ, M’Nông, Thái, Chu Ru, Mƣờng, Nùng,

Hoa…Các dân tộc thiểu số sống tập trung với nhau trong các buôn, làng ở các khu vực vùng sâu, vùng xa, khu vực vùng núi. Mật độ trung bình là 510 ngƣời.km2. Dân

số phân bố không đều. Trong đó, dân số sống ở khu vực thành thị là 90,62 ở các

khu vực nông thôn là 9,38 . Tổng doanh thu của tỉnh Lâm Đồng đạt 14.145,53 tỉ

đồng.

30

1.4. TỔNG QUÁT VỀ KHOAI TÂY VÀ CÁC YẾU TỔ ẢNH HƢỞNG ĐẾN

QUÁ TRÌNH SINH TRƢỞNG

1.4.1. Tổng quan về khoai tây

Thời gian sinh trƣởng ngắn (90 - 100 ngày), tiềm năng năng suất, giá trị dinh

dƣỡng và giá tiêu thụ cao, khoai tây là cây trồng có giá trị kinh tế và thực phẩm

thuộc loại cao nhất trong các cây lƣơng thực, thực phẩm. Khoai tây còn có tiềm

năng lớn trong cơ cấu cây trồng đảm bảo an ninh lƣơng thực quốc gia trong tƣơng

lai.

Bảng 1.4. Chín cây lƣơng thực thực phẩm có giá trị sản xuất cao nhất/ha/ngày

tại các nƣớc đang phát triển

Năng lƣợng Thời Protein Năng suất Giá trị sản dễ hấp thu gian sinh dễ hấp thu chất khô xuất Cây trồng trƣởng (1000kCal/ (kg/ha/ngà (kg/ha/ngày) (USD/ha/ngày) (ngày) y) ha/ngày)

100 12 29 1,6 27,50 Cải bắp

125 8 25 1,3 25,30 Cà chua

100 18 54 1,5 12,60 Khoai tây

Khoai mỡ 180 14 47 1,0 8,80

Khoai lang 180 22 70 1,0 6,70

145 18 49 0,9 3,40 Lúa gạo

115 8 36 1,7 2,60 Lạc vỏ

115 14 40 1,6 2,30 Lúa mì

272 13 27 0,1 2,20 Sắn

(Nguồn: FAO, Production Year Book 2014)

31

1.4.2. Tình hình sản xuất và phát triển khoai tây

1.4.2.1. Trên Thế Giới

Khoai tây hiện nay đƣợc trồng rất rộng rãi trên thế giới. Do điều kiện sinh thái,

mức độ thâm canh và trình độ sản xuất khác nhau nên năng suất khoai tây chênh

lệch rất lớn, từ 7 - 65 tấn/ha. Tính đến năm 2005, hàng năm trên thế giới sản xuất

đƣợc khoai tây với diện tích 18,89 triệu ha, sản lƣợng đạt 320,98 triệu tấn (bằng 60

– 70 tổng sản lƣợng lúa hay lúa mì).

Bảng 1.5. Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới

Diện tích Năng suất Sản lƣợng Năm (Triệu ha) (Tấn/ha) (Triệu tấn)

2010 19,94 16,45 328,01

2011 19,65 15,92 312,35

2012 19,06 16,88 321,73

2013 18,94 16,80 318,19

2014 19,13 17,19 328,84

2015 18,89 16,98 320,98

(Nguồn: FAO, Production Year Book 2014)

Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc báo cáo rằng sản lƣợng

khoai tây toàn Thế giới năm 2010 là 328 triệu tấn. Trong đó chỉ hơn 2/3 là thức ăn

trực tiếp của con ngƣời, còn lại là thức ăn cho động vật và nguyên liệu sản xuất tinh

bột. Điều này cho thấy chế độ ăn hàng năm của mỗi công dân toàn cầu trung bình

trong thập kỷ đầu thế kỷ 21 là 33 kg khoai tây. Châu Âu là nơi sản xuất khoai tây

bình quân đầu ngƣời cao nhất Thê giới, trong khi hiện nay Trung Quốc là nƣớc sản

xuất khoai tây lớn nhất Thế giới, riêng sản lƣợng khoai tây sản xuất ở Trung Quốc

và Ấn Độ chiếm một phần ba sản lƣợng toàn cầu. Sự thay đổi địa lý của sản xuất

32

khoai tây đã đƣợc đi từ các nƣớc giàu đối với khu vực có thu nhập thấp trên thế

giới, mặc dù mức độ của xu hƣớng này là không rõ ràng.

1.4.2.2. Tại Việt Nam

Việt Nam là nƣớc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Vào mùa đông có nhiệt độ trung bình 15 - 250C, thuận lợi cho khoai tây sinh trƣởng và phát triển.

Về năng suất, các nhà nghiên cứu cho rằng năng suất khoai tây tiềm năng ở Việt

Nam có thể đạt 40 tấn/ha. Kết quả thực tế cho thấy, năng suất có thể đạt 30 tấn/ha

nếu có giống tốt. Song năng suất bình quân hiện nay mới đạt khoảng 11 - 12 tấn/ha,

mà nguyên nhân là do chất lƣợng củ giống [5]. Tuy nhiên, so với các loại cây trồng

khác, cây khoai tây có ƣu thế hơn hẳn về thời vụ, năng suất và giá trị sử dụng cho

nên việc sản xuất khoai tây của nƣớc ta trong những năm gần đây có xu hƣớng tăng,

mang lại nguồn thu nhập khá cho các hộ nông dân c ng nhƣ góp phần cho sản xuất

nông nghiệp đa dạng và bền vững [9].

1.4.3. Thành phần hóa học của củ khoai tây

Nếu phân tích các lát khoai dày 3 mm cắt từ ngoài vào trong thấy sự phân bố

các chất trong củ nhƣ Bảng 1.5.

Bảng 1.6. Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%)

Số thứ tự lát khoai từ vỏ vào trung tâm Thành phần 1 2 3 4 5 6 7

Nƣớc 77,4 70,4 69,7 70,4 71,3 72,9 76,3

Chất khô 22,6 29,6 30,3 29,6 28,7 27,1 23,7

Tinh bột 14,1 23,7 24,7 23,9 23,0 21,3 18,1

Protide 2,04 1,48 1,41 1,48 1,04 1,8 2,0

Nitrogen hòa tan 0,10 0,07 0,08 0,08 0,11 0,18 0,16

(Nguồn: Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%). Bùi Đức Hợi, Kỹ Thuật Chế

Biến Lương Thực – tập 2, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội)

33

Thành phần hóa học củ khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc

giống, chất lƣợng giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng, khí hậu…

1.4.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất khoai tây

1.4.4.1. Yêu cầu về nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố đặc biệt quan trọng quyết định khả năng phân bố, thời vụ

gieo trồng, quá trình sinh trƣởng, phát triển và năng suất của cây khoai tây.

Ở thời kì sinh trƣởng dinh dƣỡng, khoai tây có thể thích ứng đƣợc với độ nhiệt độ từ 100C - 250C, rộng hơn giai đoạn sinh trƣởng sinh thực. Nhiều kết quả nghiên

cứu đã xác định, nhiệt độ không khí thích hợp cho phát triển thân lá khoai tây là 180C - 200C. Nhiệt độ cao quá 250C thân lá dài ra, lá nhỏ đi, khả năng quang hợp

giảm rõ rệt [3].

Thời kì sinh trƣởng sinh thực cây khoai tây chịu nóng kém. Khi thân củ bắt

đầu hình thành và phát triển thì yêu cầu nhiệt độ thấp, nhiệt độ không khí thích hợp nhất cho thân củ phát triển là 180C - 190C (nhiệt độ đất là 160C – 170C). Nhiệt độ từ 200C trở lên thì quá trình làm củ khoai tây bắt đầu bị kìm hãm, nhiệt độ lớn hơn 250C hạn chế sự hình thành củ. Khi nhiệt độ vƣợt quá 250C thì hiệu suất quang hợp giảm, nhiệt độ lên tới 290C - 300C hô hấp tăng, dẫn tới tiêu hao chất hữu cơ trong

củ, làm giảm năng suất khoai tây và chỉ số thu hoạch. Nhiệt độ cao kéo dài sẽ gây ra

hiện tƣợng thoái hóa do khí hậu dẫn đến năng suất và chất lƣợng khoai tây giảm

rõ rệt.

Thí nghiệm của Kunkel về ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự thoái hóa giống khoai tây cho biết: ở nhiệt độ 20 – 210C có 20 củ bị thoái hóa, nhiệt độ 240C có 50 củ bị thoái hóa và trên 250C có 75 củ bị thoái hóa. Nhiệt độ cao không chỉ

ảnh hƣởng đến sự thoái hóa giống sinh lý, mà còn thuận lợi cho sự phát triển của

nhiều loại rệp truyền bệnh virus cho khoai tây. Đây là nguyên nhân quan trọng dẫn

đến thoái hóa giống bệnh lý và giảm năng suất.

Nhƣ vậy, cây khoai tây sinh trƣởng, phát triển và cho năng suất cao trong điều

34

kiện nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thích hợp cho thân lá phát triển là 180C – 200C, thân củ phát triển là 180C – 190C. Tuy nhiên, khi nhiệt độ quá thấp làm cây bị chết rét, còn

nhiệt độ cao thì củ hình thành kém, nhanh thoái hóa và bệnh virus phát triển mạnh.

Để nâng cao năng suất và chất lƣợng củ khoai tây cần nghiên cứu để có thời vụ

thích hợp với từng vùng, đặc biệt là vụ Xuân ở miền Bắc Việt Nam.

1.4.4.2. Yêu cầu về ánh sáng

Khoai tây là cây ƣa sáng, năng suất khoai tây phụ thuộc vào khả năng hấp thu

và hiệu quả của việc sử dụng năng lƣợng ánh sáng để tổng hợp nên chất khô của củ

và chỉ số thu hoạch. Cƣờng độ ánh sáng thích hợp cho sự hình thành củ và năng

suất khoai tây là từ 20.000 – 50.000 lux Trong điều kiện khí hậu giống nhau, không

thiếu nƣớc hoặc dinh dƣỡng và không xuất hiện sâu bệnh hại thì sự khác nhau về

sinh trƣởng, phát triển và năng suất là do khả năng hấp thu ánh sáng khác nhau giữa

các giống [12].

Độ dài chiếu sáng trong ngày c ng ảnh hƣởng rõ rệt đến sự phát dục của cây

khoai tây (ra hoa, đậu quả và kết hạt). Thời kỳ từ cây con đến hình thành củ, đòi hỏi

ánh sáng ngày dài để tiến hành quang hợp và tích l y chất hữu cơ, khi củ bắt đầu

hình thành cần thời gian chiếu sáng ngày ngắn. Điều kiện chiếu sáng ngày ngắn ở

giai đoạn mọc mầm và nhiệt độ cao trong suốt thời gian sinh trƣởng sẽ rút ngắn thời

gian sinh trƣởng của khoai tây.

1.4.4.3. Yêu cầu về nước

Trong quá trình sinh trƣởng khoai tây cần rất nhiều nƣớc. Để tạo ra 100 kg củ khoai tây cần 12 – 15 m3 nƣớc, để đạt đƣợc năng suất củ từ 19 – 33 tấn/ha, mỗi ha khoai tây cần 2800 đến 2900 m3 nƣớc. Giai đoạn trƣớc khi hình thành củ đòi hỏi độ

ẩm đất khoảng 60 , giai đoạn hình thành củ là 80 . Nếu thiếu nƣớc ở giai đoạn

hình thành củ thì năng suất giảm rõ rệt cụ thể: ẩm độ đất là 60 thì năng suất giảm

4,3 ; ẩm độ đất còn 40 , năng suất giảm 33,9 ; không tƣới năng suất giảm 63%

[13].

Nhƣ vậy nƣớc rất cần thiết cho sinh trƣởng, phát triển và tạo năng suất của cây

35

khoai tây. Thiếu nƣớc ở giai đoạn sinh trƣởng dinh dƣỡng ảnh hƣởng nhiều nhất

đến năng suất. Vì vậy trong điều kiện ở miền Bắc Việt Nam, vụ Đông thƣờng có

lƣợng mƣa thấp và biến động giữa các vùng khá lớn nên cần nghiên cứu chế độ tƣới

nƣớc hợp lý cho khoai tây trong từng điều kiện cụ thể.

1.4.4.4. Yêu cầu về đất đai, dinh dưỡng

Củ khoai tây khi phát triển có khả năng dịch chuyển các phân tử đất yếu hơn

so với nhiều loại rễ củ khác nhau nên đòi hỏi lớp đất mặt, là nơi khoai tây hình

thành củ phải rất tơi xốp. Các loại đất cát pha, đất nhẹ, thậm chí là đất cát là thích

hợp với cây khoai tây. Các loại đất nặng và quá ẩm ƣớt, cây khoai tây phát triển

không tốt và thƣờng bị bệnh thối ƣớt gây hại. Trên các loại đất nặng, hàm lƣợng

tinh bột trong củ giảm, củ c ng nhỏ đi nhiều. Mặt khác khoai tây còn sinh trƣởng,

phát triển và cho năng suất giảm dần khi trồng liên tiếp từ vụ này sang vụ khác

trong nhiều năm trên c ng 1 chân đất.

Khoai tây có nhu cầu cao đối với các chất dinh dƣỡng. Với năng suất bình

quân 26 tấn/củ, cây khoai tây lấy đi từ đất 106 N, 40 P2O5, 171 K2O, 63 kg CaO, 40

kg MgO. Năng suất khoai tây phụ thuốc nhiều vào dinh dƣỡng đất và khả năng cung

cấp của con ngƣời. Trong hầu hết các trƣờng hợp có sự tƣơng quan giữa khối lƣợng

chất khô và nồng độ N, P, K [12]. Tuy nhiên mỗi nguyên tố dinh dƣỡng đều tác

động đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất khoai tây theo góc độ khác nhau.

1.5. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC

1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Từ những năm đầu thập kỷ 90, các quốc gia phƣơng Tây và các tổ chức quốc tế

quan tâm đến vấn đề BĐKH đã tiến hành nhiều nghiên cứu về nguyên nhân gây

BĐKH và đánh giá những tác động tiềm tàng do BĐKH đến môi trƣờng tự nhiên,

con ngƣời, xã hội. Năm 1988, với mục đích cố gắng phân loại vấn đề và xác định

những hoạt động làm tăng ảnh hƣởng của khí thải nhà kính ở mức độ quốc tế, tổ

chức United Nation Environment Programme (UNEP) và World Meteorological

Organization (WMO) đã kết hợp thành lập tổ chức Intergoverment Panel On

36

Climate Change (IPCC), đây đƣợc xem là tổ chức chính thống nghiên cứu về

BĐKH. Nhiệm vụ của IPCC sẽ nghiên cứu khoa học về 3 khía cạnh chính của

BĐKH:

- Thay đổi khí hậu do gia tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển

- Hậu quả môi trƣờng và kinh tế xã hội của biến đổi khí hậu

- Hệ thống những chiến lƣợc thích ứng

Ba nhiệm vụ này đƣợc phân cho 3 nhóm nghiên cứu: Working Group I, II, III.

Những báo cáo về tác động của BĐKH đến nông nghiệp trên thế giới đƣợc

công bố rất nhiều trên các tạp chí khoa học. Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung ở

các khía cạnh sau:

- Khi nhiệt độ tăng sẽ ảnh hƣởng đến khả năng phát sinh, phát triển của cây

trồng, vật nuôi làm cho thay đổi về năng suất và sản lƣợng;

- Khi nhiệt độ tăng làm cho suy giảm tài nguyên nƣớc, nhiều vùng không có

nƣớc và không thể tiếp tục canh tác làm cho diện tích canh tác bị suy giảm;

- Khi nhiệt độ tăng làm cho băng tan, dẫn đến nhiều vùng đất bị xâm lấn và

ngập mặn nên không tiếp tục canh tác các loại cây trồng hoặc làm giảm năng suất;

- Thay đổi về các điều kiện khí hậu sẽ làm suy giảm đa dạng sinh học, làm mất

cân bằng sinh thái, đặc biệt là thiên địch và ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển

cây trồng và phát sinh dịch bệnh;

- Các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, không theo quy luật nhƣ bão sớm, muộn,

mƣa không đúng mùa sẽ gây khó khăn cho bố trí cơ cấu mùa vụ và gây thiệt hại.

v.v..

Năm 1991, Working Group II đã tập hợp một nhóm chuyên gia để phát triển

những hƣớng dẫn cho việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu. Đến năm 1994,

IPCC Working Group II chỉnh sửa hoàn chỉnh và xuất bản tài liệu chính thức IPCC

Technical Guidelines for Assessing Climate Change Impacts and Adaptation . Tài

37

liệu này đƣợc xem là cơ sở khoa học nền tảng cho nhiều quốc gia trên thế giới tiến

hành đánh giá các tác động của BĐKH cho các lĩnh vực đối với địa phƣơng và quốc

gia.

Sau những nghiên cứu đầu tiên dựa trên tài liệu hƣớng dẫn của IPCC, chƣơng

trình Môi trƣờng của Liên Hiệp Quốc (UNEP) đã tiến hành tổng kết đúc kết kinh

nghiệm và chủ kiến phát triển Sổ tay các phƣơng pháp dùng để đánh giá tác động

của BĐKH và chiến lƣợc thích ứng – Handbook on Methods for climate change

impact Assessment and Adaptation Strategies . Tài liệu này phát triển dựa trên

hƣớng dẫn của IPCC và bổ sung nhiều những công cụ, phƣơng pháp mới, và đúc

kết kinh nghiệm trong quá trình nghiên cứu về BĐKH. Phiên bản cuối cùng của

cuốn sổ tay này xuất bản năm 1998, đã đƣợc nhiều quốc gia sử dụng để thực hiện

đánh giá tác động và thích ứng.

Dựa trên 2 tài liệu khoa học chính thống trên, các nƣớc đã có cơ sở tiến hành

các báo cáo đánh giá tác động của BĐKH đối với các lĩnh vực trong đó vấn đề sản

xuất nông nghiệp và an ninh lƣơng thực đƣợc chú trọng. Các báo cáo đánh giá ảnh

hƣởng đến sản xuất nông nghiệp đã tiến hành ở các nƣớc thƣờng phân chia các mức

độ:

- Ảnh hƣởng đến năng suất vụ mùa

- Ảnh hƣởng đến sản lƣợng và thu nhập của nông dân

- Ảnh hƣởng đến sản xuất của khu vực và quốc gia

- Ảnh hƣởng đến sản xuất toàn cầu và giá cả.

Hầu hết các nƣớc đã tiến hành các nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH

đến năng suất vụ mùa và đã có những kết quả đáng kể. Các phƣơng pháp sử dụng

để tiến hành đánh giá c ng rất đa dạng và phụ thuộc vào điều kiện của từng quốc

gia.

Tác giả Adams và cộng sự với dự án nghiên cứu“Biến đổi toàn cầu và nông

nghiệp của Mỹ” đã sử dụng các mô hình nông nghiệp để nghiên cứu mức độ nhạy

38

cảm của các loại cây trồng đối với BĐKH toàn cầu. Kết quả cho thấy năng suất phụ

thuộc mạnh mẽ của vào mức độ của BĐKH và nồng độ khí CO2 [17]. Ngoài ra,

nhiệt độ là tác nhân ảnh hƣởng đến cây Lúa, Lúa mỳ và Ngô, nếu nhiệt độ tăng lên 2 đến 4oC thì năng suất sẽ giảm từ 2 đến 7,5 là kết quả nghiên cứu của tác giả W.

Jones thuộc Viện nghiên cứu kỹ thuật nông nghiệp và sinh học – ĐH Frolida khi sử

dụng mô hình cây trồng đối với cây Đậu tƣơng trong điều kiện BĐKH trong tƣơng

lai (CROPGRO-Soybean Model); và mô hình DSSAT [20]. Theo kết quả báo cáo

của CAPASA về Dự báo an ninh lƣơng thực dƣới tác động của El Nino ở khu vực

Châu Á Thái Bình Dƣơng đã sử dụng mô hinh DSSAT để tính toán sự phụ thuộc

của năng suất và mùa vụ vào sự biến đổi của nhiệt độ. Kết quả cho thấy năng suất

các loại cây trồng nhƣ lúa có thể giảm từ 1 đến 15 mỗi năm so với năm 2006 vào

vụ xuân và có thể tăng từ 1 – 5 vào vụ hè thu ở hai khu vực đồng bằng Sông Hồng

và đồng bằng Sông Cửu Long của Việt Nam [18]. Nghiên cứu của Sanai Li và cộng

sự năm 2016 chỉ rõ, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất bị tác động mạnh mẽ

bởi tổng lƣợng nƣớc tƣới. Tuy nhiên, tác động của hạn đến cây trồng phụ thuộc vào

thời gian, gian đoạn và mức độ nghiêm trọng của khô hạn [21]. Hạn thƣờng tác

động mạnh ở 3 giai đoạn: sinh trƣởng sinh dƣỡng, phình to củ và chín (héo tán cây,

vỏ củ cứng lại, đƣờng chuyển hóa thành tinh bột). Nhiều thí nghiệm đã chứng minh,

thiếu nƣớc ở giai đoạn sinh trƣởng sinh dƣỡng thì củ rất nhỏ nhƣng số lƣợng củ/cây

nhiều. Khô hạn bắt đầu vào giai đoạn phình to củ làm cho giai đoạn hình thành củ

kéo dài hơn nhƣng lại giảm số lƣợng củ và năng suất.

Ngoài những nghiên cứu cụ thể đánh giá tác động của BĐKH đến lĩnh vực

trồng trọt của nông nghiệp còn rất nhiều những báo cáo liên quan đến vấn đề kinh tế

nông nghiệp trong BĐKH nhƣ báo cáo Những vấn đề kinh tế học của biến đổi khí

hậu của Stern năm 2009; Biến đổi khí hậu và nông nghiệp. Phân tích tác động

kinh tế của toàn cầu, phân bố tác động và thích ứng của các tác giả Mendelsohn,

R., W. Nordhaus, and D. Shaw năm 1994; Báo cáo tác động của biến đổi khí hậu

đến nông nghiệp của Francesco Bosello, Jian Zhang [19]. Và rất nhiều những

nghiên cứu khác đều cho thấy, tác động của BĐKH đến nông nghiệp là tƣơng đối rõ

39

ràng và đều xuất phát từ các thành phần khí hậu (nhiệt độ, luợng mƣa, ánh sáng…)

1.5.2. Tình hình nghiên cứu trên Trong nƣớc

Nghiên cứu về BĐKH ở Việt Nam thật sự bắt đầu từ những năm 1990 tại Viện

Khí Tƣợng và Thủy Văn với các chuyên gia đầu tiên nhƣ Nguyễn Đức Ngữ,

Nguyễn Trọng Thiệu, V Văn Tuấn, Trần Việt Liên, Nguyễn Duy Chinh….. Hầu

hết các nghiên cứu về BĐKH trƣớc năm 2002 đƣợc tóm tắt trong Thông báo quốc

gia lần thứ nhất về BĐKH của Việt Nam năm 2003. Sau đó Bộ Tài nguyên và Môi

trƣờng đề xuất chƣơng trình Mục tiêu Quốc gia về Biến đổi khí hậu , tháng

12/2008. Trong 2 năm vừa qua các nghiên cứu về BĐKH trong nƣớc chủ yếu tập

trung vào xây dựng kịch bản BĐKH về nhiệt độ, lƣợng mƣa, nƣớc biển dâng, dự

báo những hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng liên quan đến biến đổi khí hậu. Những

nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH đến các lĩnh vực môi trƣờng, tài nguyên

nƣớc, nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp mới phát triển trong thời gian gần

đây….nhìn chung có một số đặc điểm chung của các nghiên cứu đó là:

- Thống kê thiệt hại trong nông nghiệp trƣớc tác động của thiên tai trong quá

khứ.

- Nghiên cứu sự phụ thuộc của năng suất và quá trình sinh trƣởng của cây

trồng thông qua các mô hình trồng trọt, trong điều kiện thời tiết khí hậu tƣơng lai

dựa trên kịch bản BĐKH.

- Đánh giá tác động do xâm nhập mặn và nƣớc biển dâng trong tƣơng lai dự

vào kịch bản nƣớc biển dâng của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng.

Trong báo cáo “Tác động của BĐKH tới tăng trưởng và phát triển kinh tế Việt

Nam” của Nhóm nghiên cứu kinh tế phát triển – Khoa Kinh tế – Đai học

Copenhagen kết hợp với Viện nghiên cứu quản lý kinh tế trung ƣơng và Viện

nghiên cứu kinh tế phát triển thế giới – Đai học Liên hợp quốc. Trong phần đánh giá

tác động của BĐKH đến nông nghiệp Việt Nam đã dùng các mô hình trồng trọt

Clicrop mô phỏng tác động của BĐKH đến năng suất cây trồng dựa vào kịch bản

BĐKH đến năm 2050. Kết quả cho thấy, BĐKH làm giảm sản lƣợng cây trồng

40

nhƣng không nhiều. Đối với hầu hết các mùa vụ, giảm sản lƣợng trung bình khoảng

dƣới 5 . Sản lƣợng có thể tăng nhƣng không tăng đối với tất cả các loại cây trồng.

Việc giảm sản lƣợng hơn 10 c ng có thể xảy ra ở một số loại cây nhƣng những

kết quả nhƣ vậy chỉ ở một vài kịch bản [8]. Nhiệt độ tăng sẽ làm tăng tốc độ tăng

trƣởng cây trồng, và do đó rút ngắn chu kỳ tăng trƣởng của thực vật, nhiệt độ tăng 1oC sẽ tƣơng ứng với chu kỳ tăng trƣởng bị rút ngắn từ 5 đến 8 ngày đối với cây

Lúa gạo, hoặc từ 3 đến 5 ngày đối với khoai tây và đậu tƣơng là kết quả của dự án

Tác động của BĐKH đến nông nghiệp Việt Nam” của Tổ chức nông lƣơng quốc tế

FAO. Theo kịch bản trung bình trồng trọt ở đồng bằng sông Hồng mùa vụ có thể bị

thay đổi từ 5 đến 20 ngày trên mức trung bình đối với cầy trồng theo mùa, cây gieo

hạt có thể muộn từ 20 đến 25 ngày; Cây trồng nhiệt đới có xu thế phát triển lên

vùng cao hơn từ 100 đến 550 m dich chuyển lên 100 đến 120 km về phía Bắc.Theo

nghiên cứu “Dự báo tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa ở huyện Thái

Thụy, tỉnh Thái Bình”của các tác giả Đoàn Văn Điếm và cộng sự đã sử dụng

phƣơng pháp mô hình hóa, cụ thể là dùng phần mềm mô phỏng cây trồng DSSAT

ver 4.0.2 của ICASA mô phỏng năng suất giống lúa IR60 theo ba kịch bản BĐKH

là B1, B2 và A2, từ năm 2020 đến 2100. Kết quả cho thấy, năng suất lúa chịu thác

động mạnh mẽ, với kịch bản phát thải cao A2 lúa vụ xuân có thể giảm từ 41,8 vào

năm 2020 đến 71 vào năm 2100. Trong vụ mùa, mức giảm thấp hơn từ 7 vào

năm 2020 đến 41 vào những năm cuối thế kỷ XXI. Đặc biệt là năng suất của lúa

vụ mùa có xu thế giảm sự chênh lêch so với lúa vụ xuân [6]. Ngoài ra còn nhiều đề

tài nghiên cứu về nguyên nhân gây giảm năng suất khoai tây của tác giá…do sự

xâm nhập và phá hoại của sâu bênh, nấm mốc hoặc vi khuẩn, lƣợng nƣớc trong củ

cao và những quá trình sinh lý hóa diễn ra trong củ [9]. Trong quá trình sinh trƣởng, khoai tây cần rất nhiều nƣớc. Để tạo ra 100kg củ khoai tây cần 12 - 15 m3 nƣớc, để đạt đƣợc năng suất củ từ 19-33 tấn/ha, mỗi hecta khoai tây cần 2800-2900 m3 nƣớc.

Giai đoạn trƣớc khi hình thành củ đòi hỏi ẩm độ đất khoảng 60 , giai đoạn hình

thành củ là 80 . Nếu thiếu nƣớc ở giai đoạn hình thành củ thì năng suất giảm rõ rệt.

Cụ thể: ẩm độ đất là 60 thì năng suất giảm 4,3 ; ẩm độ đất còn 40 , năng suất

41

giảm 33,9 ; không tƣới năng suất giảm 63 [13]. Khoai tây đƣợc trồng bằng củ

nên khi phát triển không hình thành rễ chính mà chỉ có các rễ phụ thƣa thớt. Phần

lớn rễ tập trung ở tầng đất mặt nên khả năng hút nƣớc của cây không lớn. Gặp điều

kiện khô hạn, khoai tây rất dễ bị thiếu nƣớc và phát triển kém là kết quả của tác giả

Đƣờng Hồng Dật (2007). Thiếu nƣớc ở giai đoạn chín sinh lý, có thể tăng lƣợng

chất khô mà khoai tây có thể tích l y đƣợc trong củ [5].

1.5.3. Thảo luận về tổng quan nghiên cứu

Trên Thế giới hiện nay đã áp dụng thành công phần mềm DSSAT để nghiên

cứu các tác động của BĐKH đến năng suất lúa, ngô, khoai tây không chỉ tại các

nƣớc Châu Âu, Mỹ…mà còn tại các nƣớc Đông Nam Á và đã thu đƣợc những kết

quả nhất định. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về khoai tây chủ yếu tập trung vào

việc khảo nghiệm, lai giống, kỹ thuật canh tác, các bệnh về cây nhằm nâng cao năng

suất và chất lƣợng cây và chƣa có nghiên cứu nào về khả năng tập chống chịu của

khoai tây trƣớc các điều kiện phi sinh học. Ngoài ra, các cơ chế liên quan đến quá

trình đáp ứng của thực vật với các yếu tố bất lợi từ môi trƣờng từ lâu đã trở thành

tâm điểm của các nghiên cứu về sinh học nói chung và thực vật nói riêng. Đề tài

đƣợc thực hiện theo định hƣớng đó và mong muốn góp phần tìm hiểu thêm về sức

sống của thực vật trong các biến đổi của môi trƣờng.

42

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Sơ đồ thí nghiệm tiến hành trong nghiên cứu

Xác định vùng nghiên cứu

PP tổng hợp tài liệu Thu thập dữ liệu

- Hiện trạng trồng khoai tây tại TP Đà Lạt. - Các thông tin, dữ liệu về khí tƣợng.

Xử lý số liệu PP xử lý số liệu

PP mô hình Kiểm định mối tƣơng quan giữa mô hình mô phỏng và thực tế

Mô phỏng năng suất khoai tây theo kịch bản BĐKH PP mô hình hóa

Đề xuất giải pháp PP SMART

Giải pháp chính sách Giải pháp công nghệ Giải pháp quản lý

Hình 2.1. Khung định hƣớng nghiên cứu

43

 Các thí nghiệm thực hiện trong quá trình nghiên cứu

Thí nghiệm 1: Kiểm ra mối tƣơng quan giữa năng suất khoai tây mô phỏng

của mô hình và năng suất khoai tây thực tế.

Dựa vào các thông số đầu vào của mô hình gồm dữ liệu phân tích đất, dữ liệu

thời tiết, giống cây trồng, thời vụ gieo trồng, chế độ nƣớc tƣới tiêu, mức độ phân

bón và thời gian thu hoạch…tùy theo điều kiện canh tác của từng khu vực, ta thay

đổi thời gian thu hoạch để kết quả năng suất mô phỏng gần với thực tế nhất.

Mô phỏng năng suất khoai tây của TP Đà Lạt với dữ liệu sản xuất thực tế

trong giai đoạn từ năm 2008 – 2013

Xây dựng tập tin thời tiết cho mô hình với dữ liệu khí tƣợng bao gồm các yếu

tố: nhiệt độ thấp nhất, nhiệt độ cao nhất, lƣợng mƣa và số giờ nắng theo ngày từ

01/01/2008 đến 31/7/2014;

- Xây dựng tập tin đất cho mô hình tƣơng ứng với 3 địa điểm nghiên cứu là

Phƣờng 7, Phƣờng 8 và Phƣờng 11;

- Khai báo các dữ liệu về điều kiện canh tác trong mô hình mô phỏng;

- Hiệu chỉnh mô hình;

- Tính toán hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và năng suất mô phỏng

bằng công thức:

∑( ̅)( ̅) √∑ ( ̅)

∑ ( ̅)

R2=

Nếu: R2> 0,8 tƣơng quan mạnh

R2= 0,4 - 0,8 tƣơng quan trung bình

R2 < 0,4 tƣơng quan yếu

R2 càng lớn thì tƣơng quan giữa X (năng suất mô phỏng) và Y (năng

suất thực tế) càng chặt.

44

Thí nghiệm 2: Lựa chọn năm cơ sở

Tính toán độ chênh lệch năng suất giữa năng suất mô phỏng bằng mô hình

DSSAT với năng suất thực tế.

Thí nghiệm 3: Mô phỏng năng suất khoai tây tại 3 phƣờng theo kịch bản

BĐKH.

- Tính toán giá trị của các yếu tố: nhiệt độ, lƣợng mƣa trong năm 2030; 2050

và 2100 với các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5.

- Xây dựng tập tin thời tiết cho mô hình với dữ liệu khí tƣợng bao gồm các

yếu tố: nhiệt độ thấp nhất, nhiệt độ cao nhất, lƣợng mƣa và số giờ nắng theo ngày từ

01/01/2029 đến 31/12/2030; 01/01/2049 đến 31/12/2050 và 01/01/2099 đến

31/12/2100;

- Chạy mô hình mô phỏng năng suất khoai tây với các dữ liệu ngày trồng của

vụ sản xuất 2029 - 2030; 2049 - 2050 và 2099 - 2100; theo kịch bản RCP4.5 và 8.5;

- Phân tích đánh giá tác động của BĐKH lên năng suất khoai tây tƣơng ứng

với kịch bản RCP4.5 và RCP8.5;

2.2. CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA MÔ HÌNH

2.2.1. Đặc điểm đất đai thổ nhƣỡng vùng nghiên cứu

Theo bản đồ đất thành phố Đà Lạt tỷ lệ 1/25.000 đƣợc lập trên cơ sở kế thừa

tài liệu và bản đồ đất đai tỷ lệ 1/100.000 của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông

nghiệp có bổ sung, toàn TP Đà Lạt đƣợc xác định có 5 nhóm đất chính với 12 đơn

vị phân loại đất sau:

- Nhóm đất phù sa gồm có đất phù sa chua, đất phù sa gley (diện tích 423,64

ha).

- Nhóm đất gley gồm đất gley chua (diện tích 353,45 ha).

- Nhóm đất đỏ gồm đất đỏ chua tầng mặt nhiều mùn, đất đỏ chua giàu mùn,

đất đỏ chua nghèo bazơ (diện tích 1.358,75 ha).

45

- Nhóm đất xám gồm đất xám rất chua sỏi sạn, đất xám đỏ vàng, đất xám giàu

mùn tích nhôm, đất xám tầng mặt giàu mùn rất chua và đất xám (diện tích

35.213,08 ha).

- Nhóm đất đen gồm đất đen giàu mùn (diện tích 557,94 ha).

- Phần còn lại là đất khác và sông suối ao hồ.

Do khoai tây tại TP Đà Lạt đƣợc trồng tập trung chủ yếu tại Phƣờng 7, Phƣờng

8, Phƣờng 11 nên loại đất chủ yếu của các phƣờng này là đất đỏ vàng trên đá sét và

đá biến chất. Đất này đƣợc phát sinh từ các loại đá phiến sa thạch, phiến thạch sét,

phiến mica, gơnai...Tầng đất dày trên 1,5 m, thành phần cơ giới trung bình và nặng,

thƣờng có kết cấu cục, hạt, lớp đất mặt khá tơi xốp. Hàm lƣợng mùn khá, đạm tổng

số trung bình, nhƣng các chất dinh dƣỡng khác nhƣ lân và kali tổng số c ng nhƣ dễ

tiêu đều nghèo. Phản ứng của đất từ chua đến rất chua, độ no bazơ thƣờng dƣới

50 . Đây là loại đất có diện tích lớn nhất và là loại đất có tính chất tốt trong các

loại đất đồi núi của tỉnh, hiện đang đƣợc sử dụng có hiệu quả trong sản xuất nông

lâm nghiệp [2].

Bảng 2.1. Bảng tính chất hoá l là đất đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất

Tầng Đất Chỉ Tiêu 0 - 25 cm 25 - 55 cm 55 - 120 cm

4,85 5,04 4,82 PHH2O

3,82 3,84 3,79 PHKCl

N (%) 0,067 0,089 0,061

0,046 0,066 0,06 P2O5 (%)

0,14 0,59 0,76 K2O (%)

3,4 3,2 3,1 P2O5 Dễ Tiêu (Mg/100g Đất)

Ca+ (meq/100g đất) 0,7 1,4 0,2

Mg+ (meq/100g đất) 0,1 0,2 0,2

46

Tầng Đất Chỉ Tiêu 0 - 25 cm 25 - 55 cm 55 - 120 cm

0,9 9,7 13,5 Al+ (meq/100g đất)

0,55 - 0,40 Fe+ (meq/100g đất)

10,62 15,31 13,15 CEC (meq/100g đất)

55,82 41,46 40,64 Sét ( )

26,18 32,42 26,12 Thịt ( )

40,46 29,14 30,22 Cát ( )

10,3 11,5 10,3 C/N

1,189 1,757 1,085 Mùn (%)

(Nguồn: Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Lâm Đồng)

2.2.2. Khí hậu – Thời tiết

Sử dụng dữ liệu thời tiết đƣợc mô phỏng toàn cầu đƣợc cung cấp bởi The

National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Climate Forecast System

Reanalysis (CFSR) ở khu vực nghiên cứu. Theo đó dữ liệu sẽ bao gồm nhiệt độ lớn

nhất, nhỏ nhất, lƣợng mƣa, bức xạ mặt trời với định dạng file excel (*.XLS). Dữ

liệu đƣợc thu thập từ ngày 01/01/2008 đến ngày 31/7/2014 tại trạm khí tƣợng thủy

văn Đà Lạt có tọa độ (Đính kèm Phụ lục 1)

- Kinh độ ( E): 108 27’

- Vĩ độ ( N): 11 56’

- Độ cao (m): 1508,6

Sau đó, ta sử dụng các kịch bản BĐKH của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng năm

2016 để tính toán năng suất khoai tây tƣơng lai của TP Đà Lạt.

47

Bảng 2.2. Biến đổi của nhiệt độ trung bình (oC) của các m a trong năm so với

thời kỳ cơ sở theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng

Kịch bản Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.5

2030

2050

2100

2030

2050

2100

0,7

1,5

2,0

0,9

2,0

3,5

Giai đoạn

Mùa

(0,4 ÷ 1,1)

(1,0÷ 2,0)

(1,4 ÷ 2,8)

(0,6 ÷ 1,3)

(1,4 ÷ 2,7)

(2,8 ÷ 4,5)

0,7

1,5

1,9

0,9

1,9

3,5

Xuân

(0,4 ÷ 1,1)

(1,0÷ 2,0)

(1,3 ÷ 2,7)

(0,6 ÷ 1,3)

(1,4 ÷ 2,7)

(2,7 ÷ 4,7)

0,7

1,4

1,8

0,8

1,9

3,4

Mùa Hạ

(0,4 ÷ 1,1)

(1,0÷ 2,1)

(1,2 ÷ 2,6)

(0,5 ÷ 1,2)

(1,3 ÷ 2,7)

(2,7 ÷ 4,5)

0,8

1,5

1,8

0,9

2,0

3,4

Mùa Thu

Mùa

(0,4 ÷ 1,3)

(1,2÷ 2,2)

(1,3 ÷ 2,6)

(0,6 ÷ 1,3)

(1,6 ÷ 2,6)

(3,0÷ 4,4)

Đông

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với

cận dưới 10% và cận trên 90%

48

Bảng 2.3. Biến đổi lƣợng mƣa (%) của các m a trong năm so với thời kỳ cơ sở

theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cho tỉnh Lâm Đồng

Kịch bản Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.5

Giai đoạn 2030 2050 2100 2030 2050 2100

3,1 -1,1 6,1 -8,7 -0,5 10,6 Mùa

Xuân (-1,6÷8,2) (-12÷10) (-4,2÷15) (-18÷1,9) (-7,3 ÷ 6) (4,4÷16)

3,8 4,6 4,1 7,2 10,1 9,7 Mùa Hạ (-0,2÷7,7) (-1,3÷10) (-2,0÷10) (2,2÷12,5) (4,5÷15,7) (3,5÷16)

0,0 10,4 3,0 5,2 5,0 11,5 Mùa Thu (-6,2÷6,3) (1,8÷20) (-7,7÷12) (-2,7÷13) (-5,2÷16) (-1,3÷23)

32,5 35,1 54,4 19,9 85,8 -9,8 Mùa

Đông (-4,6÷69) (-0,7÷67) (-9÷112) (-29,2÷63) (29÷137) (-25,8÷6)

(Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2016)

Ghi chú: Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với

cận dưới 20% và cận trên 80%

2.2.3. Thời vụ gieo trồng

Theo Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, rau và hoa Đà Lạt, mùa khô chính vụ

(vụ Đông xuân) của cây khoai tây là từ tháng 10 tới tháng 2 năm sau, vụ này thời

tiết ít mƣa nên thích hợp cho cây khoai tây sinh trƣởng, phát triển và cho năng suất

cao. Ngoài ra, trong vòng 5 năm trở lại đây, nông dân Đà Lạt còn sản xuất thêm

mùa mƣa trái vụ (vụ Hè Thu) xuống giống rải rác từ tháng 6 - tháng 7. Tuy nhiên,

tùy theo điều kiện khí hậu, thời tiết và đặc điểm đất đai mà có thể bố trí thời gian

trồng và kết thúc sớm hoặc muộn hơn.

49

2.2.4. Giống

Từ năm 2006 đến nay, trên cơ sở thực hiện các đề tài/dự án cấp cơ sở, cấp Bộ,

Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa – Viện Khoa học Kỹ thuật Nông

nghiệp miền Nam và Trung tâm Cây có củ - Viện Cây lƣơng thực, Cây thực phẩm

đã nhập nội, khảo nghiệm, lai tạo và công nhận một số giống khoai tây cho sản

xuất.

Bảng 2.4. Giống khoai tây và diện tích trồng tại Lâm Đồng

Diện tích sản xuất Tên giống Nguồn gốc (ha/năm)

CIP (PVFC khảo nghiệm) 100 - 200 Khoai hồng (07)

CIP (PVFC khảo nghiệm) 500 - 600 PO3

Canada (PVFC khảo 100 - 150 Atlantic

nghiệm)

PVFC lai tạo 30 - 50 TK9 6.1

(Nguồn: Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam)

Giống khoai tây PO3 cho cây sinh trƣởng mạnh, cây cao, lá xanh đậm, lá chét

nhỏ - trung bình; hoa màu trắng, bao phấn màu vàng đậm; dạng cây nửa đứng, phân

nhánh nhiều; thời gian sinh trƣởng 90 - 100 ngày. Củ có dạng hình oval tròn, vỏ

màu vàng, thịt củ vàng nhạt, mắt củ nông, rất phù hợp cho các công đoạn gọt vỏ và

thái lát trong công nghiệp chế biến. Giống khoai tây PO3 có năng suất, 25 - 35

tấn/ha với hàm lƣợng chất khô 22 - 24 . PO3 có khả năng chống chịu với một số

sâu bệnh tốt hơn so với các giống địa phƣơng, đặc biệt là khả năng kháng virus rất

tốt, do đó, chậm thoái hoá. Có thể nói giống này tƣơng đối hoàn hảo so với các

giống khác và cho năng suất ổn định [16].

50

Hình 2.2. Giống khoai tây PO3

2.2.5. Kỹ thuật chọn hƣớng và chia luống trên đồng ruộng

Hƣớng luống theo hƣớng của dòng chảy để thoát nƣớc mƣa to. Nếu ruộng

thoát nƣớc tốt, thì nên chọn hƣớng luống từ đông sang tây để nhận nhiều ánh sáng

hơn, giúp cây quang hợp tốt và hạn chế sâu bệnh.

Chia luống:

- Ruộng mặt luống:

o Luống kép: 1,2 – 1,4 m.

o Luống đơn: 0,6 – 0,7 m.

- Chiều cao luống: 20 – 25 cm (tùy thuộc vào mùa khô nên luống thấp hơn để

giữ nƣớc tốt hơn).

- Rãnh rộng: 25 – 30 cm.

- Độ cao của rãnh: 20 – 30 cm.

Hình 2.3. Đất sau khi lên luống đƣợc san phẳng

51

2.2.6. Mức độ phân bón

- Phân chuồng 4 m3, lân vi sinh 25 - 30 kg, vôi 100 kg.

- Phân hoá học: 33 kg urê, 94 kg lân super và 42 kg kali.

- Cách bón:

- Bón lót: Toàn bộ phân chuồng, vôi, lân vi sinh, lân super, 8 kg urê và 10 kg

kali.

- Bón thúc: Lần 1: 7 - 10 ngày sau khi cây mọc, bón 10 kg urê, 10 kg kali, kết

hợp xới gốc, làm cỏ. Lần 2: 15 - 20 ngày sau mọc, bón hết số phân còn lại, kết hợp

làm cỏ, vun luống.

Hình 2.4. Đọ sâu hàng rạch để bón phân 7 - 8 cm

- Mật độ: Phải đảm bảo 4 – 5 gốc/m2

2.2.7. Trồng cây

- Khoảng cách:

- Cây x cây = 30 – 40 cm, mỗi khóm mọc 3 cây (12 – 15 cây/m2)

- Hàng x hàng = 50 – 60 cm, trồng hàng kép phải trồng so le nhau.

- Hàng x hàng = 60 x 70 cm trồng hàng đơn.

Hiện nay chủ yếu trồng khoai tây hàng đơn, thuận lợi cho cây khoai tây sinh

trƣởng phát triển tốt, giảm sự gây hại của sâu bệnh, thuận lợi chăm sóc, tỷ lệ củ to

hơn luống kép.

52

2.2.8. Cắt và đặt củ

Cắt củ giống: Củ to có nhiều mầm nên dùng dao sắc bổ thành miếng sao cho

mỗi miếng có 2 – 3 mầm, phải bổ theo chiều dọc củ, cần nhúng dao vào nƣớc xà

phòng đặc sau mỗi lần bổ 1 củ để tránh sự lây lan bệnh từ củ này sang củ khác.

Chấm mặt cắt miếng khoai tây giống vào bột xi măng khô rồi xếp lên dàn hoặc để

trong chỗ mát, hai ngày sau mang đi trồng

Hình 2.5. Khoai tây giống

Đặt củ giống: Đặt củ cách củ 35 – 40 cm, tốt nhất là đặt nghiêng không cho

vết cắt úp xuống đất gây thối củ giống, để phần mầm hƣớng lên trên.

Lấp đất: Phải lấp đất kín củ, kín phân bón, dùng đất nhỏ và phủ dày 5 cm,

không đƣợc hở mầm (nếu hở mầm khoai tây sẽ không mọc đƣợc), nếu đất bùn ẩm

chỉ sau 7 – 10 ngày khoai tây bắt đầu mọc khỏi mặt đất. Sau trồng tƣới đẫm nƣớc

cách 2 – 3 ngày tƣới một lần để cây mọc nhanh, sinh trƣởng tốt.

Hình 2.6. Tƣới đẫm nƣớc sau trồng

53

2.2.9. Chế độ nƣớc

Khoai tây đƣợc trồng bằng củ nên khi phát triển không hình thành rễ chính mà

chỉ có các rễ phụ thƣa thớt. Phần lớn rễ tập trung ở tầng đất mặt nên khả năng hút

nƣớc của cây không lớn. Gặp điều kiện khô hạn khoai tây rất dễ bị thiếu nƣớc và

phát triển kém. Khô hạn làm giảm diện tích lá, nếu dài hạn thì chiều cao cây, độ che

phủ đất c ng thấp hơn. Giống chín sớm ít bị ảnh hƣởng hơn giống chín muộn, điều

này có thể do giai đoạn khủng hoảng nƣớc của của giống chín sớm ngắn hơn, các lá

xuất hiện và chết sớm hơn nên giai đoạn trải lá (giai đoạn nhạy cảm với sự thiếu

nƣớc) có thể xuất hiện trƣớc thời kỳ khô hạn [13].

Nghiên cứu của Deblonde chỉ rõ, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất bị

tác động mạnh bởi tổng lƣợng nƣớc tƣới. Tuy nhiên, tác động của hạn đến cây trồng

phụ thuộc vào thời gian, giai đoạn và mức độ nghiêm trọng của khô hạn. Hạn

thƣờng tác động mạnh ở 3 giai đoạn: sinh trƣởng, phình to củ và chín. Thiếu nƣớc ở

giai đoạn cuối của thời gian sinh trƣởng dinh dƣỡng làm cho khoai tây có năng suất

thấp nhất, thiếu nƣớc ở giai đoạn chín thì củ khoai tây lại to nhất.

Nhiều thí nghiệm đã chứng minh, thiếu nƣớc ở giai đoạn sinh trƣởng thì củ rất

nhỏ nhƣng số lƣợng củ/cây nhiều. Khô hạn bắt đầu vào giai đoạn phình to củ làm

cho giai đoạn hình thành củ kéo dài hơn, nhƣng lại giảm số lƣợng củ, sinh trƣởng và

năng suất. Thiếu nƣớc ở giai đoạn chín sinh lý, có thể tăng lƣợng chất khô mà khoai

tây có thể tích l y đƣợc ở trong củ.

2.2.10. Xác định sâu bệnh hại

Thƣờng xuất hiện sâu xám, sâu xanh, bị trĩ, rệp sáp, rệp gốc, bệnh mốc sƣơng,

héo xanh do vi khuẩn cho nên phải thƣởng xuyên thăm đồng để phát hiện sâu bệnh

hại có biện pháp phòng trừ kịp thời [9]

- Thƣờng xuất hiện rệp sáp, rệp gốc tỷ lệ cao sử dụng thuốc hóa học phun,

thuốc Reget 800 WG, Padan 95SP.

- Bệnh mốc sƣơng sau trồng khoảng 45 – 80 ngày thời tiết ban đêm nhiều

54

sƣơng mù, độ ẩm cao, ít nắng có thể phun phòng khi bệnh mới xuất hiện bằng thuốc

Boocdo 1 Romil…

- Bệnh héo xanh do vi khuẩn phát hiện cây bị bệnh nhổ bỏ, bón tro bếp…

- Bệnh thối thân cây phun thuốc Valadacine 3SL, Romil…

2.2.11. Thu hoạch

Trƣớc khi thu hoạch 2 – 3 tuần phải xử lý bằng cách phun hỗn hợp dung dịch

MH 0,2 và VBC 0,2 vào ruộng khoai tây. Phun vào buổi sáng sớm hoặc chiều

muộn, phun ƣớt lá cây nhằm tiêu diệt các nấm bệnh cho củ trƣớc khi thu hoạch và

bảo quản [15].

Chọn ngày nắng ráo để thu hoạch. Thu hoạch khoai phải nhẹ nhàng, tránh tối

đa các tác động cơ giới gây gãy, trầy xƣớc củ. Sau khi dỡ củ, phải xếp khoai vào rổ,

thúng, sọt để vận chuyển, không nên trút từ sọt này sang sọt khác để dễ làm trầy

xƣớc. Không đựng khoai và vận chuyển khoai trong bao tải [15].

2.2.12. Năng suất khoai tây PO3

Bảng 2.5. Năng suất khoai tây PO3 tại các phƣờng 7, 8, 11 (Kg/ha) trong giai

đoạn từ năm 2009 - 2013

Vụ Năm Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

23.000 20.000 17.000 2009

26.000 23.000 21.000 2010

Đông 25.000 27.000 24.000 2011 Xuân

28.000 27.000 25.000 2012

29.000 29.000 26.000 2013

16.700 14.500 12.300 2009 Hè

Thu 19.000 17.300 15.000 2010

55

Vụ Năm Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

20.830 22.500 20.000 2011

23.000 22.000 20.000 2012

21.500 22.700 20.300 2013

(Nguồn: Sở Nông nghiệp và phát triển Nông thôn tỉnh Lâm Đồng)

2.2.13. Các nghiệm thức trong mô hình

Mỗi nghiệm thức đƣơc thiết kế theo các mức thời gian và địa điểm gieo trồng

đƣợc quản lý cùng với các biên pháp khác nhƣ phân bón, chất hữu cơ, điều kiện đất

ban đầu và ngày thu hoạch...trong điều kiện thời tiết và đất đai ở vùng nghiên cứu

đƣợc cung cấp trong trƣờng Field . Khi xây dựng nghiệm thức, ta có thể lựa chọn

các mức độ quản lý khác nhau để mô phỏng trong các điều kiện khác nhau để so

sánh kết quả mô phỏng trong các mức độ đó. Riêng với các nghiệm thức dùng để

mô phỏng dự đoán năm 2030, 2050, 2100 thì sau khi mô phỏng đƣợc và chọn đƣợc

nghiệm thức cơ sở (năm cơ sở) thì ta sẽ thay thế dữ liệu thời tiết trong trƣờng

Field để tính toán các năm trong tƣơng lai. Các nghiệm thức trong mô hình đƣợc

biểu diễn trong bảng 2.6.

Bảng 2.6. Các nghiệm thức trong mô hình

Nghiệm thức 2009 2010 2011 2012 2013 2030 2050 2100

Đông Xuân DX09 DX10 DX11 DX12 DX13 Kịch bản BĐKH

HT09 HT10 HT11 HT12 HT13 Hè Thu

Hiệu chỉnh mô hình

56

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ

XUẤT GIẢI PHÁP

3.1. KẾT QUẢ XEM XÉT MỐI QUAN HỆ TƢƠNG QUAN GIỮA NĂNG

SUẤT KHOAI TÂY MÔ PHỎNG BẰNG MÔ HÌNH DSSAT VÀ NĂNG

SUẤT KHOAI TÂY THỰC TẾ TRÊN ĐỒNG RUỘNG

Năng suất khoai tây thƣờng hay biến động theo điều kiện thời tiết cụ thể của

từng năm. Chúng ta có thể tác động kỹ thuật để năng suất diễn biến theo chiều

hƣớng tốt chứ chƣa đủ điều kiện để khống chế biến động của năng suất khoai tây.

Mức độ tăng giảm tuỳ thuộc vào sự biến động của thời tiết, trình độ kỹ thuật và cơ

sở vật chất kỹ thuật của từng vùng.

Để kiểm tra và xem xét mối tƣơng quan giữa năng suất khoai tây mô phỏng

bằng mô hình DSSAT và năng suất khoai tây trên đồng ruộng, nghiên cứu đã tiến

hành mô phỏng năng suất khoai tây ở 03 vùng nghiên cứu, với 10 nghiệm thức cho

mỗi vùng, đƣợc thiết lập bởi chuỗi dữ liệu khí tƣợng đầu vào của 6 năm liên tiếp từ

2008 - 2014 và các thông số thu thập về biện pháp kỹ thuật canh tác.

Kết quả mô phỏng năng suất khoai tây của vụ Đông Xuân và Hè Thu của 3

phƣờng 7, 8, 11 từ năm 2008 đến năm 2013 (Đính kèm Phụ lục 2).

Bảng 3.1. Kết quả mô phỏng năng suất khoai tây qua các năm với điều kiện

thời tiết từ 2008 – 2014 ở 3 địa điểm nghiên cứu

Năng suất (kg/ha) Tên nghiệm Địa điểm Vụ sản xuất thức Đông Xuân Hè Thu

2008 – 2009 NT1 - DX09 22.300

Phƣờng 7 NT1 - HT09 15.371

2009 – 2010 NT1 - DX10 26.303

57

Năng suất (kg/ha) Tên nghiệm Địa điểm Vụ sản xuất thức Đông Xuân Hè Thu

NT1 - HT10 16.940

2010 – 2011 NT1 - DX11 25.137

NT1 - HT11 21.035

2011 – 2012 NT1 – DX12 26.573

NT1 – HT12 20.068

2012 - 2013 NT1 – DX13 26.720

NT1 – HT13 19.568

2008 – 2009 NT2 - DX09 19.211

NT2 - HT09 14.710

2009 – 2010 NT2 - DX10 23.302

NT2 - HT10 16.551

2010 – 2011 NT2 - DX11 27.397 Phƣờng 8 NT2 - HT11 20.379

2011 – 2012 NT2 – DX12 26.353

NT2 – HT12 19.519

2012 - 2013 NT2 – DX13 24.912

NT2 – HT13 19.568

2008 – 2009 NT3 - DX09 17.746

NT3 - HT09 12.630

2009 – 2010 NT3 - DX10 21.407 Phƣờng 11 NT3 - HT10 14.992

2010 – 2011 NT3 - DX11 24.915

NT3 - HT11 18.882

58

Năng suất (kg/ha) Tên nghiệm Địa điểm Vụ sản xuất thức Đông Xuân Hè Thu

2011 – 2012 NT3 – DX12 23.671

NT3 – HT12 18.929

2012 - 2013 NT3 – DX13 24.783

NT3 – HT13 19.126

Bảng 3.2. Kết quả tính toán năng suất thực tế và mô phỏng 2009 – 2013 (kg/ha)

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11 Vụ Năm

TT MP TT MP TT MP

23.000 22.300 20.000 19.211 17.000 17.746 2009

26.000 26.303 23.000 23.302 21.000 21.407 2010

Đông 25.000 25.137 27.000 27.397 24.000 24.915 2011 Xuân

28.000 26.573 27.000 26.353 25.000 23.671 2012

29.000 26.720 29.000 24.912 26.000 24.783 2013

16.700 15.371 14.500 14.710 12.300 12.630 2009

19.000 16.940 17.300 16.551 15.000 14.992 2010

Hè 20.830 21.035 22.500 20.379 20.000 18.882 2011 Thu

23.000 20.068 22.000 19.519 20.000 18.929 2012

21.500 19.568 22.700 19.568 20.300 19.126 2013

Từ kết quả đƣợc trình bày ở bảng bên ta thấy năng suất thực tế vụ Đông Xuân

(từ 25 - 35 tấn/ha) luôn cao hơn so với vụ Hè Thu (15 - 30 tấn/ha).

59

 Tính toán hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng

Hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và năng suất mô phỏng đƣợc tính

bằng công thức:

∑( ̅)( ̅) √∑ ( ̅)

∑ ( ̅)

R2=

Trong đó: x: Năng suất mô phỏng y: Năng suất thực tế

Nếu: R2> 0,8 tƣơng quan mạnh

R2 = 0,4 - 0,8 tƣơng quan trung bình

R2 < 0,4 tƣơng quan yếu

R2 càng lớn thì tƣơng quan giữa X và Y càng chặt

3.1.1. Phƣờng 7

Bảng 3.3. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng

của phƣờng 7

xi - ̅ yi - ̅ (xi - ̅)2 (yi - ̅)2 (xi - ̅)(yi - ̅) xi yi

22,3 23 4,22 -0,20 17,88 0,04 -0,86

26,303 26 26,30 26 691,85 676,00 683,88

25,137 25 25,13 25 631,87 625,00 628,43

26,573 28 26,57 28 706,12 784,00 744,04

2,672 29 2,67 29 7,14 841,00 77,49

15,371 16.7 15,37 16,7 236,27 278,89 256,70

1,694 19 1,69 19 2,87 361,00 32,19

21,035 20.83 21,03 20,83 442,47 433,89 438,16

20,068 23 20,06 23 402,72 529,00 461,56

60

xi - ̅ yi - ̅ (xi - ̅)2 (yi - ̅)2 (xi - ̅)(yi - ̅) xi yi

19,568 21.5 19,56 21,5 382,91 462,25 420,71

180,721 232,030 3.522,09 4.991,07 3.742,29

̅ =

̅ =

N = 10

∑( ̅)( ̅) √∑ ( ̅)

∑ ( ̅)

R2=

R2 = 0,892566 > 0.8 : Tƣơng quan mạnh.

3.1.2. Phƣờng 8

Bảng 3.4. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng

của phƣờng 8

xi - ̅ yi - ̅ (xi - ̅)2 (yi - ̅)2 (xi - ̅)(yi - ̅) xi yi

19,211 20 -1,98 -2,50 3,92 6,25 4,95

23,302 23 23,30 23,00 542,98 529,00 535,95

27,397 27 27,40 27,00 750,60 729,00 739,72

26,353 27 26,35 27,00 694,48 729,00 711,53

24,912 29 24,91 29,00 620,61 841,00 722,45

14,71 14,5 14,71 14,50 216,38 210,25 213,30

16,551 17,3 16,55 17,30 273,94 299,29 286,33

20,379 22,5 20,38 22,50 415,30 506,25 458,53

19,519 22 19,52 22,00 380,99 484,00 429,42

19,568 22,7 19,57 22,70 382,91 515,29 444,19

211,902 225 4.282,11 4.849,33 4.546,36

61

̅ =

̅ =

N = 10

∑( ̅)( ̅) √∑ ( ̅)

∑ ( ̅)

R2=

R2 = 0,987686 > 0.8 : Tƣơng quan mạnh.

3.1.3. Phƣờng 11

Bảng 3.5. Kết quả tính hệ số tƣơng quan giữa năng suất thực tế và mô phỏng

của phƣờng 11

xi - ̅ yi - ̅ (xi - ̅)2 (yi - ̅)2 (xi - ̅)(yi - ̅) xi yi

-1,96 -3,06 3,85 9,36 6,00 17,746 17

21,41 21,00 458,26 441,00 449,55 21,407 21

24,92 24,00 620,76 576,00 597,96 24,915 24

23,67 25,00 560,32 625,00 591,78 23,671 25

24,78 26,00 614,20 676,00 644,36 24,783 26

12,63 12,3 12,63 12,30 159,52 151,29 155,35

14,99 15,00 224,76 225,00 224,88 14,992 15

18,88 20,00 356,53 400,00 377,64 18,882 20

18,93 20,00 358,31 400,00 378,58 18,929 20

19,126 20,3 19,13 20,30 365,80 412,09 388,26

197,081 200,6 3.722,30 3915,74 3.814,35

62

N = 10

̅ =

̅ =

∑( ̅)( ̅) √∑ ( ̅)

∑ ( ̅)

R2=

R2 = 0,989097 > 0.8 : Tƣơng quan mạnh.

Nhƣ vậy, kết quả tính toán hệ số tƣơng quan của 03 vùng nghiên cứu: Phƣờng 7, 8 và 11 đều cho kết quả R2 > 0.8, điều này cho thấy mô hình DSSAT mô phỏng

năng suất khoai tây phù hợp với năng suất thực tế trên đồng ruộng.

3.2. KẾT QUẢ LỰA CHỌN NĂM CƠ SỞ

Để hiệu chỉnh mô hình, trong đề tài sử dụng hệ số tƣơng quan R2 để đánh giá

kết quả mô phỏng.

Công thức tính hệ số tƣơng quan R2:

∑ ( ) ∑ ( )( ) ∑ ( )

- Xi: Năng suất mô phỏng tại thời điểm i

- Xtb: Năng suất mô phỏng trung bình

- Yi: Năng suất thực tế tại thời điểm i

- Ytb: Năng suất thực tế trung bình

Bảng 3.6. Tiêu chuẩn đánh giá hệ số tƣơng quan

R2 R2 < 0.4 0.4 < R2 < 0.8 R2 > 0.85

Đánh giá Đạt Khá Tốt

63

Bảng 3.7. Ý nghĩa của hệ số tƣơng quan theo Evans (1996)

Hệ số tƣơng quan Ý nghĩa

± 0.01 đến ± 0.1 Mối tƣơng quan quá thấp, không đáng kể

± 0.2 đến ± 0.3 Mối tƣơng quan thấp

± 0.4 đến ± 0.5 Mối tƣơng quan trung binh

± 0.6 đến ± 0.7 Mối tƣơng quan cao

± 0.8 trở lên Mối tƣơng quan rất cao

Bảng 3.8. Kết quả hiệu chỉnh mô hình qua các năm.

NĂM 2009 2010 2011 2012 2013

R2 0,980386 0,980237 0,954319 0,972055 0,948932

Nhận xét: kết quả kiểm định giữa kết quả thực tế và mô phỏng ở các năm đều

ở mức rất cao, trên 94 . Từ kết quả trên ta có thể chọn năm 2009 để làm năm cơ sở

vì chúng có độ tin cậy cực kỳ cao, ở đây ta sẽ sử dụng dữ liệu của năm 2009 để làm

năm cơ sở, phục vụ tính toán năng suất khoai tây khu vực nghiên cứu theo kịch bản

BĐKH.

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

64

Thực tế Mô phỏng

Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện mối tƣơng quan năng suất giữa kết quả mô phỏng

năng suất khoai tây năm 2009 so với kết quả thực nghiệm

3.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG SUẤT KHOAI TÂY Ở ĐIỀU KIỆN

THỜI TIẾT 2030, 2050, 2100

Có thể thấy rằng hiện trạng BĐKH ảnh hƣởng tới Việt Nam ngày càng rõ rệt.

TP Đà Lạt đang hứng chịu những hiện tƣợng thiên tai nhƣ: vào các mùa mƣa,

cƣờng suất và tần suất mƣa lớn tạo dòng chảy tập trung nhanh, tốc độ lớn gây ra

hiện tƣợng ngập lụt cục bộ. Ngƣợc lại, vào mùa khô, lƣợng nƣớc tại các suối, hồ tự

nhiên, hồ thủy lợi giảm đáng kể dẫn đến hiện tƣợng khô hạn, không đảm bảo việc

tƣới tiêu, sinh hoạt ở một số địa bàn. Do vậy, ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng

cây trồng; nhiều nguy cơ xảy ra cháy rừng, khí hậu Đà Lạt c ng đã thay đổi, có

ngày nhiệt độ lên trên 30 C…. Vì vậy mà đề tài quyết định thực hiện tính toán

năng suất khoai tây xây dựng trên kịch bản BĐKH để đánh giá ảnh hƣởng kịch bản

RCP4.5 và RCP8.5. (Đính kèm Phụ lục 3)

65

Bảng 3.9. Bảng thông số mức tăng nhiệt độ trung bình và tăng lƣợng mƣa

trung bình năm tại tỉnh Lâm Đồng theo kịch bản BĐKH

Kịch bản RCP4.5 RCP8.5

Thông số MÙA 2030 2050 2100 2030 2050 2100

0,7

1,5

2

0,9

2

3,5

XUÂN

0,7

1,5

1,9

0,9

1,9

3,5

MỨC TĂNG HẠ

0,7

1,4

1,8

0,8

1,9

3,4

THU NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH (OC)

0,8

1,5

1,8

0,9

2

3,4

ĐÔNG

3,1

-1,2

6,1

-8,7

-0,5

10,6

XUÂN

3,8

4,6

4,1

7,2

10,1

9,7

HẠ MỨC THAY ĐỔI

0

10,4

3

5,2

5

11,5

LƢỢNG MƢA (%) THU

32,5

35,1

54,4

19,9

85,8

-9,8

ĐÔNG

Bảng 3.10. Kết quả tính toán năng suất khoai tây trong giai đoạn 2030 - 2100

theo kịch bản BĐKH

Vụ Năm Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

19.211

17.746

22.300

4.5 8.5 4.5 8.5 4.5 8.5

2009

Đông

22.271

20.982

17.961

15.814

16.576

15.530

Xuân

2030

21.216

19.496

16.783

13.885

15.372

13.605

2050

20.688

18.351

14.855

12.747

14.219

12.747

2100

15.371

14.710

12.630

2009

13.453

12.893

12.839

11.370

10.890

10.563

Hè Thu

2030

12.016

10.760

11.413

9.273

9.546

8.558

66

2050

11.645

7.255

10.662

7.012

8.619

5.939

2100

3.3.1. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2030

Bảng 3.11. Bảng năng suất trung bình khoai tây theo kịch bản BĐKH năm

2030 trên toàn TP Đà Lạt (kg/ha)

18.936

17.442

2030 4.5 8.5

12.394

11.608

Đông Xuân

Hè Thu

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân

Hè Thu

3.3.1.1. ị h n C

Hình 3.2. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng

8 và phƣờng 11 năm 2030 theo kịch bản RCP4.5

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

67

Đông Xuân 2009 Đông Xuân 2030 Hè Thu 2009 Hè Thu 2030

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.3. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2030 theo kịch bản

RCP4.5

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP4.5 thì vụ Đông Xuân giảm gần 816 kg/ha,

nguyên nhân là do nhiệt độ trung bình tối ƣu của khoai tây trong thời kì sinh dƣỡng là 10 - 25oC, còn trong thời kì sinh trƣởng là 180C - 190C (nhiệt độ đất là 160C – 170C). Nhiệt độ từ 200C trở lên thì quá trình làm củ khoai tây bắt đầu bị kìm hãm, trong khi đó nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 26,34oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 1,34oC. Còn vụ Hè Thu giảm 1.843 kg/ha c ng do nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 28oC, vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 3oC. Tuy nhiên, do năng lƣợng mặt trời trung bình vào vụ Đông Xuân là 17 MJ/m2/ngày còn vụ Hè Thu là 20 MJ/m2/ngày, vì ta chỉ có thể so sánh sự tăng giảm năng suất

giữa vụ Đông Xuân, Hè Thu giữa các năm, các kịch bản với nhau chứ không thể so

sánh sự tăng giảm năng suất của vụ Hè Thu với vụ Đông Xuân.

68

Bảng 3.12. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2030 theo

kịch bản RCP4.5

2030 Nhiệt độ trung bình cao nhất (oC) Nhiệt độ trung bình thấp nhất (oC)

26,34 23,40 Đông Xuân

28 25,42 Hè Thu

3.3.1.2. ị h n C

Theo mô phỏng kịch bản RCP8.5 thì năng suất gần nhƣ giảm mạnh hơn so với

với RCP4.5, lý do là độ chênh lệch về nhiệt độ và lƣợng mƣa năm 2030 của hai kịch

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân Hè Thu

bản có sự chênh lệch khác nhau.

Hình 3.4. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng

8 và phƣờng 11 năm 2030 theo kịch bản RCP8.5

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

69

Đông Xuân 2009 Đông Xuân 2030 Hè Thu 2009 Hè Thu 2030

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.5. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2030 theo kịch bản

RCP8.5

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP8.5 thì vụ Đông Xuân giảm gần 2.311 kg/ha so

với năm cơ sở là 2009, nguyên nhân là do nhiệt độ trung bình tối ƣu của khoai tây trong thời kì sinh dƣỡng là nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 28,13oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 3,13oC. Còn vụ Hè Thu giảm 2.629 kg/ha c ng do nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 30,20oC, vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 5,2oC. Ngoài ra, lƣợng mƣa còn là yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất khoai tây, vì để tạo ra 100 kg củ thì khoai tây cần 12 – 15 m3 nƣớc nếu thiếu nƣớc ở

giai đoạn sinh trƣởng dinh dƣỡng ảnh hƣởng nhiều nhất đến năng suất, cụ thể vào

vụ Đông Xuân, lƣợng mƣa ghi nhận đƣợc vào khoảng 23,62 mm còn vào vụ Hè

Thu thì chỉ khoảng 214 mm.

70

Bảng 3.13. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2030 theo

kịch bản RCP8.5

2030 Nhiệt độ trung bình cao nhất (oC) Nhiệt độ trung bình thấp nhất (oC)

28,13 23,52 Đông Xuân

30,20 25,59 Hè Thu

3.3.2. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2050

Bảng 3.14. Bảng năng suất trung bình khoai tây theo kịch bản BĐKH năm

2050 trên toàn TP Đà Lạt (kg/ha)

2050 4.5 8.5

17.790 15.662 Đông Xuân

10.991 9.530 Hè Thu

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân Hè Thu

3.3.2.1. ị h n C

Hình 3.6. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng

8 và phƣờng 11 năm 2050 theo kịch bản RCP4.5

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

71

Đông Xuân 2009 Đông Xuân 2050 Hè Thu 2009 Hè Thu 2050

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.7. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2050 theo kịch bản

RCP4.5

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP4.5 thì vụ Đông Xuân năm 2050 so với năm

2009 giảm 1.962 kg/ha, nguy nhân là do nhiệt độ trung bình tối ƣu của khoai tây là 10 - 25oC trong khi đó nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 27,13oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 2,13oC. Còn vụ Hè Thu giảm 3.246 kg/ha so với năm cơ sở 2009 c ng vì nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 30,57oC, vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 5,57oC.

Bảng 3.15. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2050 theo

kịch bản RCP4.5

Nhiệt độ trung Nhiệt độ trung

2030

bình cao nhất (oC) bình thấp nhất (oC)

27,13 22,10 Đông Xuân

30,57 24,12 Hè Thu

72

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân

Hè Thu

3.3.2.2. ị h n C

Hình 3.8. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7, phƣờng

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

8 và phƣờng 11 năm 2050 theo kịch bản RCP8.5

Đông Xuân 2009 Đông Xuân 2050 Hè Thu 2009 Hè Thu 2050

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.9. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2050 theo kịch bản

RCP8.5

73

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP8.5 thì vụ Đông Xuân năm 2050 giảm gần 4.091

kg/ha so với năm 2009, nguy nhân là do nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 31,21oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 6,2oC. Còn vụ Hè Thu giảm 4.707 kg/ha c ng do nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 33,02oC, vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 8,02oC.

Bảng 3.16. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2050 theo

kịch bản RCP8.5

Nhiệt độ trung

2050 Nhiệt độ trung bình thấp nhất (oC) bình cao nhất (oC)

31,21 24,63 Đông Xuân

33,02 26.66 Hè Thu

3.3.3. Diễn biến năng suất khoai tây năm 2100

Bảng 3.17. Bảng biến thiên năng suất lúa theo kịch bản BĐKH năm 2100

2100 4.5 8.5

16.587 14.615 Đông Xuân

10.308 6.725 Hè Thu

74

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân

Hè Thu

3.3.3.1. ị h n C

Hình 3.10. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7,

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

phƣờng 8 và phƣờng 11 năm 2100 theo kịch bản RCP4.5

Đông Xuân 2009

Đông Xuân 2100

Hè Thu 2009

Hè Thu 2100

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.11. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2100 theo kịch bản

RCP4.5

75

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP4.5 thì vụ Đông Xuân năm 2100 giảm gần 3.165 kg/ha, nguy nhân là do nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 29,59oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 4,59oC. Còn vụ Hè Thu giảm 3.929 kg/ha c ng do nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 32,31oC, vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 7,3oC.

Bảng 3.18. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2100 theo

kịch bản RCP4.5

2100 Nhiệt độ trung bình cao nhất (oC) Nhiệt độ trung bình thấp nhất (oC)

29,59 24,55 Đông Xuân

32,31 26,62 Hè Thu

20000

18000

16000

14000

12000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

8000

g n ă N

6000

4000

2000

0

Phƣờng 7

Phƣờng 8

Phƣờng 11

Đông Xuân Hè Thu

3.3.3.2. ị h n C

Hình 3.12. Năng suất khoai tây vụ Đông Xuân và Hè Thu tại phƣờng 7,

phƣờng 8 và phƣờng 11 năm 2100 theo kịch bản RCP8

25000

20000

15000

10000

) a h / g k ( t ấ u s

5000

g n ă N

0

76

Đông Xuân 2009 Đông Xuân 2100 Hè Thu 2009 Hè Thu 2100

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.13. So sánh năng suất khoai tây năm 2009 và năm 2100 theo kịch bản

RCP8.5

Nhận xét:

Theo mô phỏng kịch bản RCP8.5 thì vụ Đông Xuân năm 2100 giảm gần 5.138 kg/ha, nguy nhân là do nhiệt độ trung bình tối ƣu của cây lúa là 20 - 30oC trong khi đó nhiệt độ cao nhất trong ngày ở thời kỳ này là 32,2oC tức vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu là 7,2oC. Còn vụ Hè Thu giảm 7.512 kg/ha c ng do nhiệt độ cao nhất trung bình trong thời kỳ sinh trƣởng đạt 33,98oC vƣợt quá ngƣỡng tối ƣu 8,98oC.

Bảng 3.19. Bảng mô tả nhiệt độ trung bình cao nhất, thấp nhất năm 2100 theo

kịch bản RCP8.5

2100 Nhiệt độ trung bình cao nhất (oC) Nhiệt độ trung bình thấp nhất (oC)

32,20 26,17 Đông Xuân

33,98 28,29 Hè Thu

77

Tóm lại, BĐKH sẽ diễn ra ở TP Đà Lạt chủ yếu theo hƣớng tăng nhiệt độ và

lƣợng mƣa của các mùa trong năm. Các tác động của BĐKH đến sản xuất nông

nghiệp thể hiện chủ yếu qua sự suy giảm năng suất khoai tây ở vụ Đông Xuân và

Hè Thu. Bởi vì:

- Vụ Đông Xuân: lƣợng mƣa tăng cao làm tăng lƣợng nƣớc trên đồng ruộng,

kéo theo sự suy giảm năng suất khoai tây do nƣớc là một trong những nguồn vật

liệu thô và ảnh hƣởng đến quá trình tạo củ của khoai tây. Đất ẩm ƣớt là điều kiện đủ

cho rễ cây hút nƣớc từ đất để tạo thành tinh bột trong củ, nếu lƣợng nƣớc quá lớn sẽ

gây ngập úng và giảm năng suất.

- Vụ Hè Thu: Do khoai tây là loại cây ƣa lạnh, có để hoàn thành chu kỳ sống,

khoai tây cần một lƣợng nhiệt nhất định. Trong quá trình sinh trƣởng, khi nhiệt độ vƣợt quá 250C thì hiệu suất quang hợp giảm, nhiệt độ lên tới 290C - 300C hô hấp

tăng, dẫn tới tiêu hao chất hữu cơ trong củ, làm giảm năng suất khoai tây và chỉ số

thu hoạch. Nhiệt độ cao kéo dài sẽ gây ra hiện tƣợng thoái hóa do khí hậu dẫn đến

năng suất và chất lƣợng khoai tây giảm rõ rệt.

Nhƣng nhìn chung, năng suất khoai tây Hè Thu đạt thấp hơn so với năng suất

Đông Xuân do vụ hè thu mƣa nhiều, ít chiếu xạ mặt trời, đáp ứng phân bón kém gây

ra hạn chế sự phát triển của khoai tây. Vụ Đông Xuân năng suất hơn do ánh sáng

đầy đủ, giúp cho cây khoai tây quang hợp tốt, mức độ đáp ứng phân bón cao, sâu

bệnh ít, đặc tính cây khoai tây là cây ƣa lạnh, chiến ƣu thế hơn hẳn các loại cây

trồng khác trong điều kiện lạnh khô của vụ đông.

78

25000

20000

a h / g k

15000

t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

2009

2030

2050

2100

3.4. KẾT LUẬN

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.14. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Đông Xuân của 3

18000

16000

14000

12000

a h / g k

10000

t ấ u s

8000

6000

g n ă N

4000

2000

0

2009

2030

2050

2100

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.15. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Hè Thu của 3

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5

25000

20000

a h / g k

15000

t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

2009

2030

2050

2100

79

Phƣờng 7 Phƣờng 8 Phƣờng 11

Hình 3.16. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Đông Xuân của 3

18000

16000

14000

12000

a h / g k

10000

8000

t ấ u s

6000

g n ă N

4000

2000

0

2100

2009 Phƣờng 7

2030 Phƣờng 8

2050 Phƣờng 11

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5

Hình 3.17. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất khoai tây vụ Hè Thu của 3

phƣờng trong giai đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5

Kết quả mô phỏng năng suất khoai tây theo kịch bản BĐKH cho thấy xu

hƣớng năng suất khoai tây Đông Xuân, Hè Thu đều có xu hƣớng giảm. Nhƣng nhìn

chung năng suất vụ Đông Xuân đạt khoảng 18 – 22 tấn/ha, vụ Hè Thu đạt từ 7 – 13

tấn/ha.

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

2009

2030

2050

2100

Đông Xuân

Hè Thu

80

Hình 3.18. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất trung bình của khoai tây giai

25000

20000

15000

) a h / g k ( t ấ u s

10000

g n ă N

5000

0

2009

2030

2050

2100

Đông Xuân

Hè Thu

đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP4.5

Hình 3.19. Biểu đồ thể hiện diễn biến năng suất trung bình của khoai tây giai

đoạn năm 2009 - 2100 theo kịch bản RCP8.5

81

Nhận xét:

Nhìn chung, sự thay đổi về năng suất vụ Đông Xuân theo kịch bản BĐKH ở

TP Đà Lạt thể hiện rõ xu thế giảm. Tuy nhiên ứng với từng thời kỳ của từng kịch

bản lại có sự tăng giảm năng suất khác nhau. So sánh năng suất khoai tây năm 2009

và năm 2030 thì năng suất khoai tây có giảm trung bình khoảng 1.000 – 1.200 kg/ha

với kịch bản RCP4.5 và giảm mạnh khoảng 2.000 – 2.500 kg/ha với kịch bản

RCP8.5. Vào năm 2050 năng suất khoai tây dao động trong khoảng 17.000 kg/ha

với kịch bản RCP4.5 và 15.000 kg/ha với kịch bản RCP8.5. Năng suất năm 2100 có

xu hƣớng tiếp tục giảm, cụ thể là 16.000 kg/ha với kịch bản RCP4.5 và 14.000

kg/ha với kịch bản RCP8.5.

C ng giống nhƣ vụ Đông Xuân, vụ Hè Thu tại TP Đà Lạt c ng chịu tác động

của BĐKH bởi sự thay đổi quy luật phân bố của thời tiết khí hậu, năng suất vụ Hè

Thu c ng thể hiện rõ xu thế giảm. Năm 2030, năng suất có sự biến động lớn, giảm

khoảng 2.000 – 3.000 kg/ha với cả hai kịch bản. Năm 2050 nhìn chung năng suất có

xu hƣớng giảm trên toàn TP, cụ thể 11.000 kg/ha với kịch bản RCP4.5 và 9.500

kg/ha với kịch bản RCP8.5. Năm 2100 năng suất tiếp tục giảm, tuy nhiên với kịch

bản RCP4.5 thì năng suất chỉ giảm khoảng 300 kg/ha so với năm 2030, đạt 10.300

kg/ha, còn với kịch bản RCP8.5 thì năng suất khoai tây lại bị giảm mạnh đến 2.800

kg/ha, năng suất trung bình chỉ đạt còn khoảng 6.700 kg/ha.

3.5. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

Để đáp ứng tốt với các điều kiện BĐKH nhằm duy trì và ổn định năng suất

khoai tây trên địa bàn TP Đà Lạt dựa trên kết quả đã phân tích ở Chƣơng 3 nói riêng

và toàn tỉnh Lâm Đồng nói chung cần thông qua các giải pháp đƣợc tiến hành nhƣ

sau:

- Nghiên cứu và phát triển các loại giống mới;

- Áp dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô và khí canh vào sản xuất khoai tây tại TP

Đà Lạt;

82

- Giải pháp về thời vụ;

- Nâng cao chính sách quản lý tại địa phƣơng;

- Tổ chức các chƣơng trình đào tạo về kỹ thuật canh tác, cách xử lý khi xảy ra

dịch hại cho ngƣời dân.

3.5.1. Nghiên cứu và phát triển các loại giống mới

Trong sản xuất nông nghiệp nói chung và trồng khoai tây nói riêng, giống là

yếu tố hết sức quan trọng quyết định đến hiệu quả cây trồng. Giống tốt không chỉ

cho năng suất cao mà chất lƣợng sản phẩm c ng đƣợc nâng lên. Tuy nhiên, khó

khăn hiện nay gặp phải là thiếu bộ giống phù hợp cho sản xuất c ng nhƣ thiếu

nguồn giống chất lƣợng cao, sạch bệnh [14].

Đối với khoai tây ăn tƣơi, các giống đang đƣợc sản xuất chủ yếu tại Lâm Đồng

là giống Utalan (07), giống đƣợc nhập nội rất lâu từ Trung tâm Khoai tây Quốc tế

và các giống PO3 do Trung tâm nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa khảo nghiệm,

chọn lọc. Các giống khoai tây này tỏ ra khá phù hợp với điều kiện sản xuất tại vùng

Lâm Đồng với tiềm năng năng suất cao, phù hợp với thị hiếu của ngƣời tiêu dùng.

Tuy vậy, các giống khoai tây này đã đƣợc sử dụng khá lâu, giống bị thoái hóa do

tích l y nhiều loại bệnh, đặc biệt là bệnh virus, tính kháng bệnh của giống đã bị phá

vỡ, do vậy khoai tây tại Lâm Đồng trong thời gian gần đây c ng chỉ đƣợc tập trung

sản xuất vào vụ Đông Xuân dẫn đến có hiện tƣợng khoai tây Trung Quốc đội lốt

khoai tây Đà Lạt để cung cấp ra thị trƣờng. Ngoài 2 giống chủ yếu trên, các giống

khoai tây nhƣ Diamant, Solara, Sinora, các giống này đƣợc nhập nội từ Hà Lan,

Đức và đƣợc sản xuất liên tục qua nhiều vụ với lý do thiếu hệ thống cung ứng

nguồn giống sạch bệnh để cung cấp cho sản xuất và hàng năm phải nhập một lƣợng

lớn giống khoai tây từ Trung Quốc về để làm giống (chất lƣợng thấp), do vậy các

giống này dần dần đã nhiễm và tích l y nhiều loại bệnh, đặc biệt là bệnh do virus,

héo xanh, áp lực bệnh mốc sƣơng ngày càng lớn. Nhiều giống khoai tây đƣợc coi là

có khả năng kháng mốc sƣơng có nguồn gốc từ vùng ôn đới nhƣ Bắc Mỹ, châu Âu

đã đƣợc Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa nhập nội, khảo nghiệm để

83

tuyển chọn giống có triển vọng. Tuy nhiên, chƣa có giống nào có khả năng kháng

bệnh khả dĩ dùng đƣợc trong điều kiện nƣớc ta.

Ngoài việc thiếu bộ giống phù hợp thì hiện nay lƣợng giống khoai tây sản xuất

trong nƣớc chỉ đáp ứng khoảng 15 – 20 , những năm gần đây một lƣợng lớn khoai

tây thƣơng phẩm từ miền Nam Trung Quốc nhập vào nƣớc ta và đƣợc sử dụng làm

giống, với giá thành khoảng 10.000 – 13.000 đồng/kg, các lô giống này có chất

lƣợng rất thấp nhƣng vẫn đƣợc nhập để phục vụ cho sản xuất. Việc nhập khẩu các

giống từ châu Âu, Úc, Hàn Quốc c ng đƣợc một số công ty thực hiện, điển hình là

công ty Pepsico Việt Nam…Tuy nhiên, giá giống nhập khẩu quá cao khoảng 1.000

– 1.100 USD/tấn không đƣợc ngƣời dân chấp nhận.

Hệ thống sản xuất đƣợc hình thành tại Đà Lạt về cơ bản đã đƣợc vận hành tốt,

tuy vậy c ng chỉ đáp ứng đƣợc 60 – 70 so với nhu cầu của ngƣời nông dân và các

doanh nghiệp sản xuất khoai tây tại Lâm Đồng. Đứng trƣớc thực trạng trên, để đáp

ứng với nhu cầu hiện tại và với các điều kiện BĐKH trong tƣơng lai:

- Cần nghiên cứu thêm các giống mới hoặc áp dụng các công nghệ trong việc

tạo giống nhƣ nuôi cấy mô, công nghệ ngắt ngọn dâm bầu vào sản xuất cây giống,

củ giống khoai tây sạch nhờ đó cung ứng một lƣợng củ giống nhất định, góp phần

bổ sung vào nguồn giống chất lƣợng cao cho diện tích trồng khoai tây trong địa bàn

TP.

Hình 4.1. Tỉnh Thái Bình đã ứng dụng thành công công nghệ nuôi cấy mô tế

bào kết hợp khí canh vào sản xuất khoai tây giống.

84

- Phối hợp trong công tác lai tạo, chọn lọc giống giữa các đơn vị nghiên cứu

nhƣ Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa, Trung tâm Cây có củ, Viện sinh

học Nông nghiệp để khai thác nguồn vật liệu có sẵn của mỗi đơn vị;

- Thực hiện các chƣơng trình Hợp tác Quốc tế để trao đổi vật liệu, tiếp nhận

các công nghệ mới trong chọn giống, kỹ thuật sản xuất;

- Ngoài ra còn phải đồng thời thực hiện các biện pháp phòng trừ sâu bệnh và

tổ chức dập dịch khi cần thiết;

- Vận động và khuyến cáo nông dân sử dụng giống khoai tây cấp xác nhận để

nâng cao năng suất, chất lƣợng khoai tây. Khi mua giống cần chọn công ty, đơn vị

cung cấp giống có uy tín trên thị trƣờng.

3.5.2. Áp dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô và khí canh vào sản xuất khoai tây

tại TP Đà Lạt

Hiện nay, Thái Bình là tỉnh đầu tiên áp dụng công nghệ sản xuất bằng khí canh

vào sản xuất khoai tây. Khí canh là công nghệ nuôi trồng cây bằng dinh dƣỡng mà

không cần đất, hoạt động theo cách phun dinh dƣỡng dạng sƣơng mù vào bộ rễ,

kích thích cây ra rễ, sinh trƣởng, phát triển. Trong môi trƣờng thoáng khí, dinh

dƣỡng đƣợc hòa vào nƣớc, cứ 15 - 30 phút, hệ thống tƣới sẽ tự động phun sƣơng

giúp cây hấp thụ dinh dƣỡng để sinh trƣởng và phát triển. Trong hệ thống khí canh, nhiệt độ ở vùng rễ luôn khô hơn nhiệt độ ngoài môi trƣờng khoảng 20C do hiệu ứng

bốc hơi, nhờ vậy cây sinh trƣởng nhanh hơn trong đất [4].

Ngoài ƣu điểm nhân giống nhanh, bảo đảm giữ đƣợc nguồn gien gốc và cho ra

đời thế hệ giống mới hoàn toàn sạch bệnh, khả năng sinh trƣởng phát triển nhanh,

công nghệ này còn giảm đƣợc 90 chi phí về nƣớc, 95 phân bón so với phƣơng

pháp canh tác truyền thống. Giống khoai tây siêu bi trồng theo công nghệ khí canh

có độ thuần chủng cao, sức sinh trƣởng mạnh, không bị lẫn tạp chất và sạch bệnh.

Năng suất thu đƣợc từ 30 - 40 củ siêu bi trên khóm tùy giống, cao gấp nhiều lần so

với trồng bằng phƣơng pháp truyền thống [4].

85

Mặc dù có nhiều ƣu điểm nhƣng qua thực tế sản xuất, việc ứng dụng công

nghệ này c ng gặp một số hạn chế nhƣ nhƣ kỹ thuật vận hành, điều khiển hoạt động

của hệ thống còn phức tạp, các giai đoạn điều khiển sinh trƣởng phát triển của cây

đòi hỏi có kỹ năng, kỹ thuật chuyên môn cao, kinh phí đầu tƣ cho công nghệ lớn.

Nhằm khắc phục tình trạng này, năm 2015, Trung tâm khảo nghiệm khuyến nông

Thái Bình đã tiến hành thử nghiệm phƣơng pháp dâm cây tạo bầu từ cây con đƣợc

ngắt ngọn trên giàn khí canh để nhân giống khoai tây sạch bệnh.

(cid:21)

Hình 4.2. Sản xuất khoai tây giống bằng nuôi cấy mô tế bào kết hợp phƣơng

pháp khí canh tại tỉnh Thái Bình

Sản xuất khoai tây giống bằng nuôi cấy mô tế bào kết hợp phƣơng pháp khí

canh đã đem lại nhiều thành công. Điều ghi nhận đầu tiên ở các xã tiếp nhận giống

này vào sản xuất cho năng suất tƣơng đƣơng với giống nhập ngoại. Điều đó cho

hiệu quả kinh tế cao hơn so với khi nhập ngoại từ nƣớc ngoài.

Trƣớc nhận ƣu điểm đó, đề tài đề xuất áp dụng mô hình sản xuất khoai tây

bằng phƣơng pháp khí canh tại TP Đà Lạt.

3.5.3. Giải pháp về thời vụ

Thời vụ là biện pháp quan trọng trong hệ thống các biện pháp kỹ thuật thâm

canh tăng năng suất cây trồng nói chung và cây khoai tây nói riêng. Với diễn biến

86

khí hậu hiện tại và trong tƣơng lai chúng ta chƣa đủ sức để cải tạo điều kiện thời tiết

khí hậu mà chỉ có thể vận dụng khéo léo nhất, hợp lý nhất điều kiện tự nhiên để

mang lại lợi ích cao nhất cho mình, việc bố trí hợp lý thời vụ chính là thực hiện

phƣơng châm trên.

Đối với vùng nghiên cứu nói riêng và cả nƣớc ta nói chung, sự tăng trƣởng của

cây khoai tây chỉ đạt đến mức tối đa khi có sự trùng hợp giữa thời kỳ vƣơn lóng với

các tháng có nhiệt độ thấp, lƣợng mƣa trên 150mm/tháng và ngày dài, trời trong

sáng, cƣờng độ bức xạ mặt trời cao. Đối với vùng nghiên cứu khoai tây thƣờng

đƣợc chia thành 02 vụ, vụ Hè Thu và vụ Đông Xuân vì thế khi bắt đầu thời vụ gieo

trồng ngƣời nông dân cần vận dụng hợp lý các nguyên tắc trên để sắp xếp ngày

trồng cho hợp lý.

3.5.4. Nâng cao chính sách quản lý tại địa phƣơng

- Quy hoạch sử dụng đất, hệ thống cơ cấu cây trồng phù hợp với BĐKH. Bố

trí cây trồng hợp lí, nhất là ở những nơi dễ bị tổn thƣơng do BĐKH;

- Quy vùng tập trung, liên kết sản xuất giữa các hộ, các địa phƣơng, các đơn vị

hình thành các vùng sản xuất hàng hóa quy mô lớn;

- Đẩy mạnh cơ giới hóa một cách đồng bộ từ khâu làm đất - trồng - thu hoạch

- chế biến;

- Tăng cƣờng công tác khuyến nông, khuyến lâm;

- Dự tính dự báo sản lƣợng mùa màng, cảnh báo thiên tai, sâu bệnh cho nông

nghiệp, phát triển hệ thống thông tin và truyền thông;

- Hỗ trợ kỹ thuật và khuyến khích xây dựng hệ thống kho lạnh bảo quản khoai

tây;

- Phát triển hệ thống giao thông, thủy lợi;

- Phát triển công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật nông nghiệp. Xây dựng và

thực hiện cơ chế và chính sách thích ứng với BĐKH;

87

- Nghiên cứu, xây dựng, ứng dụng các mô hình sản xuất nhằm giảm thiểu và

thích ứng với sự BĐKH;

- Thúc đẩu phát triển sản xuất nông nghiệp xanh, ít phát thải;

- Đào tạo nguồn nhân lực, phát triển khoa học công nghệ của tỉnh trong phòng

tránh, khắc phục hậu quả thiên tai, ứng phó và giảm nhẹ tác động tiêu cực do

BĐKH trong lĩnh vực trồng trọt, đặc biệt trong lĩnh vực trồng khoai tây trên địa bàn

tỉnh trƣớc mắt và trong tƣơng lai;

- Cần có chính sách ƣu đãi, thu hút các doanh nghiệp đầu tƣ, tạo điều kiện cho

ngành sản xuất khoai tây phát triển.

3.5.5. Tổ chức tập huấn, nâng cao thức cho ngƣời dân

- Nâng cao nhận thức và phổ biến kiến thức về BĐKH và thích nghi với

BĐKH cho nông dân.

- Tổ chức các lớp tập huấn, các buổi hội thảo ở các xã để tuyên truyền phổ

biến quy trình kĩ thuật gieo trồng và chăm sóc cây khoai tây. Giới thiệu những

giống có năng suất cao, phẩm chất tốt cho vào sản xuất và xây dựng 1 số hình mẫu

về tiến bộ khoa học kĩ thuật để nông dân tin tƣởng và thực hiện.

88

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

BĐKH đang diễn ra trên phạm vi toàn cầu và ở Việt Nam, trong đó có TP Đà

Lạt. Những đánh giá, phân tích sau khi ứng dụng mô hình DSSAT v4.5 để tính toán

dự báo năng suất khoai tây theo các kịch bản BĐKH của Bộ Tài nguyên và Môi

trƣờng 2016 đã rút ra các nhận xét cụ thể sau:

- Năng suất mô phỏng theo kịch bản BĐKH cho thấy năng suất khoai tây ở cả

2 vụ Đông Xuân và Hè Thu đều có xu hƣớng giảm;

- Vụ Đông Xuân, năng suất khoai tây so với năm 2009 giảm đáng kể, năm

2030 giảm khoảng 4,13 với kịch bản RCP4.5 và 11,69 với kịch bản RCP8.5.

Năm 2050 giảm 9,93 với kịch bản RCP4.5, giảm 20,70 với kịch bản RCP8.5.

Năm 2100 năng suất giảm so với năm 2009 là 16,02 với kịch bản RCP4.5 và 26

với kịch bản RCP8.5;

- Năng suất khoai tây Hè Thu trên toàn thành phố có xu hƣớng giảm ở cả hai

kịch bản, cụ thể năm 2030 giảm 12,94 ở kịch bản RCP4.5 và giảm 18,46 ở kịch

bản RCP8.5, năm 2050 giảm 22,79 và 33,06 lần lƣợt cho kịch bản RCP4.5 và

kịch bản RCP8.5, năm 2100 giảm 27,59 và 52,76 lần lƣợt cho kịch bản RCP4.5

và RCP8.5;

Việc ứng dụng mô hình DSSAT đã hỗ trợ hiệu quả cho quá trình đánh giá diễn

biến năng suất khoai tây theo các điều kiện thời tiết tƣơng lai. Đây là một phƣơng

pháp có nhiều ƣu điểm bởi đặc tính của nó nhƣ dễ xây dựng, hiệu chỉnh, cập nhật

dữ liệu để tạo ra kết quả mới, cách trình bày đa dạng và dễ sử dụng cho cả những

ngƣời không thuộc chuyên môn này.

Kết quả nghiên cứu của đề tài là một nguồn thông tin cơ sở hữu ích cho những

nghiên cứu về sau trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp. Từ những phân tích đánh

giá của nghiên cứu, các nhà quản lý cần đƣa ra những chính sách nhằm hạn chế ảnh

hƣởng của BĐKH đến năng suất cây khoai tây.

89

KIẾN NGHỊ

Trong thời gian này nghiên cứu chỉ mới tập trung đánh giá độc lập tác động

của sự thay đổi các yếu tố khí tƣợng đến năng suất khoai tây, tuy nhiên năng suất

khoai tây là yếu tố chịu tác động của rất nhiều khía cạnh nhƣ điều kiện đất đai thổ

nhƣỡng, điều kiện tƣới tiêu, giống, vì thế việc đánh giá tổ hợp các tác động này đến

năng suất khoai tây là cần thiết.

Đây là nghiên cứu đầu tiên c ng là bƣớc đầu của việc đánh giá tác động của

các yếu tố khí tƣợng do biến đổi khí hậu đến năng suất khoai tây, tuy chƣa thật sâu

sát nhƣng nghiên cứu c ng đã làm rõ đƣợc việc thay đổi các yếu tố khí tƣợng sẽ ảnh

hƣởng nhƣ thế nào đến năng suất khoai tây, từ đó có thể đƣa ra các biện pháp thích

nghi phù hợp cho cây khoai tây nhƣ:

- Cần nghiên cứu hiệu chuẩn mô hình trong khoảng thời gian dài hơn nhằm

tăng độ tin cây cho nghiên cứu;

- Áp dụng phƣơng pháp nuôi cấy mô và khí canh vào sản xuất khoai tây tại TP

Đà Lạt nhằm giảm 90 chi phí về nƣớc, 95 phân bón so với phƣơng pháp canh

tác truyền thống;

- Giải pháp về thời vụ nhƣ tiến hành gieo trồng đúng thời vụ do các ngành

chức năng khuyến cáo, lƣợng nƣớc giữa các vụ Đông Xuân và Hè Thu phải phù hợp

với các điều kiện thời tiết theo từng mùa để tạo môi trƣờng tốt nhất cho sự sinh

trƣởng và phát triển của cây khoai tây;

- Phân tích sự thay đổi của các yếu tố khí tƣợng liên quan đến năng suất khoai

tây, dự báo định tính và định lƣợng sự thay đổi năng suất cây khoai tây theo từng

yếu tố khí tƣợng riêng biệt;

- Qua kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy đối với điều kiện của vùng

nghiên cứu, với các điều kiện khí tƣợng của tƣơng lai năng suất khoai tây sẽ giảm,

vì thế trong thời gian tới, hƣớng phát triển của đề tài là nên tập trung nghiên cứu

thêm các loại giống cây trồng khác, có khả năng thích nghi, phù hợp với các điều

90

kiện của vùng nghiên cứu và sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao trong bối cảnh biến đổi

khí hậu c ng nhƣ áp dụng các công nghệ mới trong việc tạo giống nhƣ nuôi cấy mô,

công nghệ ngắt ngọn dâm bầu…;

91

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1]. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2016) Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển

dâng cho Việt Nam. NXB Tài nguyên Môi trƣờng và Bản đồ Việt Nam.

[2]. Trần Văn Chính (2006). Giáo trình thổ nhưỡng học. NXB Nông nghiệp Hà

Nội, Hà Nội.

[3]. Tạ Thu Cúc (2005). Giáo trình kỹ thuật trồng rau. NXB Hà Nội, Hà Nội.

[4]. Hùng Cƣờng (2017). Thái Bình phát triển khoai tây bền vững nhờ ứng dụng

khoa học công nghệ [online] Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2017,

http://vietq.vn/thai-binh-phat-trien-khoai-tay-ben-vung-nho-ung-dung-khoa-

hoc-cong-nghe-d126649.html

[5]. Đƣờng Hồng Dật (2007). Cây khoai tây và kỹ thuật thâm canh tăng năng suất.

NXB Lao Động – Xã Hội, Hà Nội.

[6]. Đoàn Văn Điếm, Trƣơng Đức Trí, Ngô Tiền Giang (2010). Dự báo tác động

của BĐKH đến sản xuất lúa ở huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình . Tạp chí

Khoa học và Phát triển 2010, 8 (6), 975 – 982.

[7]. Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, Trần Văn Tỷ, Huỳnh Vƣơng Thu Minh, Văn Phạm

Đăng Trí và Nguyễn Hiếu Trung (2012). Ứng dụng mô hình Cropwat đánh

giá năng suất lúa vùng đê bao lửng tỉnh An Giang trong điều kiện biến đổi các

yếu tố khí tƣợng thủy văn . Tạp chí Khoa học 2012, 24a (2012), 187 – 197.

[8]. Nhóm nghiên cứu kinh tế phát triển, Khoa kinh tế ĐH Copenhagen, Viện

nghiên cứu quản lý kinh tế Trung ƣơng và Viện nghiên cứu kinh tế phát triển

ĐH Liên hợp quốc (2012). Tác động của BĐKH đến tăng trường và phát triển

kinh tế ở Việt Nam. NXB Thống kê.

[9]. V Triệu Mân (1986). Virus hại khoai tây. NXB Khoa học – Kỹ thuật Hà Nội,

Hà Nội.

92

[10]. Phạm Thị Tuyết Mây (2012). Đánh giá kết quả dự báo nhiệt độ và lượng mưa

của một số mô hình dự báo thời tiết cho khu vực Việt Nam. Luận văn Thạc sỹ

khoa học, Khí tƣợng và Khí hậu học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên.

[11]. Nguyễn Thị Hà Mi, Võ Quang Minh (2014). Đánh giá mức độ ảnh hƣởng đến

canh tác lúa tỉnh An Giang trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau.

Tạp chí Khoa học Trường đại học Cần Thơ. Nông nghiệp (3): 42 -52. Khoa

Môi trƣờng và Tài nguyên Thiên nhiên, Trƣờng Đại học Cần Thơ.

[12]. Nguyễn Văn Thắng và Ngô Đức Thiệu (1978). Kỹ thuật trồng khoai tây. NXB

Nông nghiệp, Hà Nội.

[13]. Nguyễn Văn Thắng, Bùi Thị Mỳ (1996). Kỹ thuật trồng cà chua, khoai tây,

hành tây và tỏi ta. NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

[14]. Nguyễn Văn Viết (1992). Kết quả th nghiệm mô hình chọn lọc và nhân giống

sạch bệnh mới ở đồng b ng miền B c Việt Nam, Nghiên cứu cây lương thực và

thực ph m 1986–1990, NXB Hà Nội, Hà Nội.

[15]. Nguyễn Văn Viết, Đinh Văn Cƣ, Trần Thị Hải, Nguyễn Đức Thịnh (1995). Kết

quả nghiên cứu một số biện pháp x lý bảo quản củ giống khoai tây, Kết quả

nghiên cứu khoa học cây có củ (1991–1995). NXB nông nghiệp, Hà Nội.

[16]. Sở Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn tỉnh Lâm Đồng

Tiếng Anh

[17]. Adams, R.M., C. Rosenzweig, R.M. Peart, J.T. Richie, B.A. McCarl, J.D.

Glyer, R.B. Curry, J.W. Jones, K.J. Boote and L.H. Allen (2000). Global

Climate Change and U.S. Agriculture. Nature.345(1990):219-224

[18]. CAPSA. Forecasting Food Security under El Nino in Asia and the Pacific,

edited by Edi Basuno and Katinka Weinberger. Working Paper No. 105.

93

[19]. Francesco Bosello, Jian Zhang (2005). Assessing Climate Change Impacts:

Agriculture, CIP – Climate Impacts and Policy Division. Working Paper N.

02.2007.

[20]. Gerrit Hoogenboom, James W.Jones, Chaeryl H.Porter, Paul W. Wilkens,

Kenneth J. Boote, William D.Batchelor, L.Anthony Hunt, Gordon Y.Tsuji,

(2003). A Decision Support System for Agrotechnology Transfer (DSSAT v4),

International Consortium for Agricltural Systems Applications University of

Hawaii.

[21]. Jong Ahn Chun, Sanai Li, Qingguo Wang, Woo-Seop Lee, Eun-Jeong Lee,

Nina Horstmann, Hojeong Park, Touch Veasna, Lim Vanndy, Khok Pros,

Seng Vang (2016). Assessing rice productivity and adaption strategies for

Southeast Asia under climate change through mult-scale crop modeling.

Agricultural Systems 143, 14 – 21.

[22]. Radcliffe. D.E and T.C Rasmussen (2000). Soil water movermet. In M.E.

Sumner Handbook of Soil Science, Boca Raton London NewYork Washington

D.C.