ảnh hưởng của phân bón đến sự phát thải khí metan từ đất trồng lúa nước ở xã quyết thắng, thành phố thái nguyên, tỉnh thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM




VŨ VÂN ANH




ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ
METAN TỪ ĐẤT TRỒNG LÚA NƯỚC Ở XÃ QUYẾT THẮNG,
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN






LUẬN VĂN THẠC SĨ





HÀ NỘI - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

VŨ VÂN ANH



ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ
METAN TỪ ĐẤT TRỒNG LÚA NƯỚC Ở XÃ QUYẾT THẮNG,
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN, TỈNH THÁI NGUYÊN


LUẬN VĂN THẠC SĨ


CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ:60.62.01.10

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS ĐOÀN VĂN ĐIẾM



HÀ NỘI - 2015
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã
được cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Đồng thời tôi xin cam đoan rằng trong quá trình thực hiện đề tài này tại địa
phương tôi luôn chấp hành đúng mọi quy định của địa phương nơi thực hiện
đề tài.

Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2015
Học viên



Vũ Vân Anh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page ii

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nỗ
lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, chia sẻ giúp đỡ nhiệt tình
của các tập thể, cá nhân trong và ngoài Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy, cô giáo trong Khoa
Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam; đặc biệt là các thầy, cô trong Bộ
môn Sinh thái môi trường đã tạo mọi điều kiện và hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Đoàn Văn Điếm
người đã dành nhiều thời gian, tâm huyết và luôn tận tình hướng dẫn chỉ bảo tôi
trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thạc sỹ Mai Thị Lan Anh,

Giảng viên Trường Đại học Khoa học Thái Nguyên; cùng thầy cô và các em
sinh viên đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
quá trình thực tập và hoàn thiện luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã luôn
động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2015
Học viên



Vũ Vân Anh

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

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích nghiên cứu 2
3. Yêu cầu của đề tài 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Các vấn đề về hiệu ứng nhà kính 3
1.1.1. Khái niệm hiệu ứng nhà kính 3
1.1.2. Các khí nhà kính 4
1.1.3. Các nguồn phát thải khí nhà kính 5
1.1.4. Các tác động môi trường do hiệu ứng nhà kính 6
1.2. Tình hình trồng lúa nước ở Việt Nam và trên thế giới 9
1.2.1. Sản xuất lúa gạo trên thế giới 9
1.2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam 13
1.3. Phát thải khí nhà kính trong nông nghiệp 16
1.4. Các nhân tố ảnh hưởng tới phát thải KNK trong nông nghiệp 17
1.4.1. Sự hình thành và phát thải CH
4
từ ruộng lúa nước 17
1.4.2. Điều kiện canh tác 18
1.4.3. Mùa trong năm 19
1.4.4. Độ pH, Eh và các độc tố 19
1.4.5. Điện thế ôxy hóa – khử 20
1.5. Các nghiên cứu về sự phát thải CH
4
trong canh tác lúa nước 20
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page iv

1.5.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài 20
1.5.2. Các nghiên cứu trong nước 28
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1. Đối tượng nghiên cứu 34
2.2. Phạm vi nghiên cứu 34
2.3. Nội dung nghiên cứu 34
2.4. Phương pháp nghiên cứu 34

2.4.1. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 34
2.4.3. Đánh giá điều kiện trước thí nghiệm 36
2.4.4. Phương pháp lấy mẫu đánh giá phát thải khí nhà kính 36
2.4.5. Đánh giá phát thải khí nhà kính 38
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu 39
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên 40
3.1.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên của thành phố Thái nguyên 40
3.1.2. Khái quát về điều kiện kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên 43
3.1.3. Hiện trạng sử dụng đất của thành phố Thái Nguyên 44
3.2. Thực trạng sản xuất lúa của xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh
Thái Nguyên 47
3.2.1. Các cây trồng chính của xã Quyết Thắng 47
3.2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa của xã Quyết Thắng 48
3.3. Đánh giá sự phát thải khí nhà kính trong các công thức bón phân 53
3.3.1. Một số đặc điểm đất khu vực nghiên cứu 53
3.3.2. Động thái yếu tố môi trường qua các giai đoạn phát triển của lúa 55
3.3.3. Ảnh hưởng của chế độ phân bón tới sinh trưởng, phát triển của cây lúa 60
3.3.4. Ảnh hưởng của phân bón đến phát thải CH
4
của ruộng lúa 62
3.4. Mối tương quan giữa một số yếu tố môi trường và sự phát CH
4
67
3.4.1. Tương quan giữa phát thải CH
4
và điện thế oxi hóa khử (Eh) của đất 67
3.4.2. Quan hệ giữa phát thải CH
4
và Mn

2+
của đất 69
3.5. Một số khuyến cáo giảm nhẹ phát thải khí nhà kính ruộng lúa 70
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page v

3.5.1. Giải pháp kiểm soát diện tích gieo trồng lúa nước 70
3.5.2. Giải pháp bón phân hợp lý 70
3.5.3. Giải pháp tưới nước hợp lý 71
3.5.4. Giải pháp kiểm soát carbon hữu cơ trong sử dụng đất 72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73
1. Kết luận 73
2. Một số kiến nghị và đề xuất 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO 75
PHỤ LỤC 78

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

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang

1.1 Tổng hợp sản lượng lúa Thế giới và Châu lục giai đoạn 2001- 2005 10

1.2 Diễn biễn tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới (2004-2009) 10

1.3 Tình hình sản xuất lúa ở một số khu vực trên thế giới năm 2009 11

1.4 Tình hình sản xuất lúa của 10 nước đứng đầu Thế giới 12

1.5 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa Việt Nam giai đoạn (2005-2010) 14

1.6 Đặc điểm ruộng thí nghiệm trồng lúa phục vụ đo đạc metan 24

1.7 Các kết quả thí nghiệm đo phát thải khí metan 25

1.8 Những giả thiết và lựa chọn kịch bản giảm nhẹ phát thải Jakenan
(Indonexia) 26

1.9 Tổng hợp kết quả phát thải KNK năm 1994 29

1.10 Lượng phát thải trong lĩnh vực chủ yếu năm 1998 30

1.11 Tổng hợp kết quả phát thải KNK năm 2000 30

1.12 Lượng phát thải khí nhà kính trong lĩnh vực nông, lâm nghiệp (2000) 31

2.1 Các công thức thí nghiệm phân bón cho vụ lúa xuân năm 2014 34

2.2 Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích 35

3.1 Cơ cấu hiện trạng sử dụng đất thành phố Thái Nguyên năm 2013 45

3.2 Diện tích gieo trồng cây hàng năm của xã qua 3 năm (2011 – 2013) 48

3.3 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa 3 năm (2011 - 2013) 48

3.4 Cơ cấu diện tích giống lúa của xã Quyết Thắng 51

3.5 Mức đầu tư phân bón cho 1 ha trồng lúa 52

3.6 Một số đặc điểm mẫu đất khu vực nghiên cứu 54

3.7 Sinh trưởng và phát triển lúa thí nghiệm vụ xuân 2014 61

3.8 Mức độ phát thải CH
4
vụ lúa xuân 2014 qua các công thức bón phân 63

3.9 Năng suất lúa và lượng CH
4
phát thải ở các công thức 66

3.10 Các thời kỳ tưới tiêu nước cho lúa để giảm phát thải khí nhà kính 71



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

DANH MỤC HÌNH

STT Tên hình Trang


3.1 Bản đồ địa giới hành chính thành phố Thái Nguyên 40

3.2 Diễn biến diện tích lúa của xã Quyết Thắng qua các năm 49

3.3 Diễn biến pH qua các giai đoạn phát triển của cây lúa 55

3.4 Diễn biến Eh qua các giai đoạn phát triển của cây lúa 56

3.5 Hàm lượng OC% qua các giai đoạn phát triển của lúa 57

3.6 Hàm lượng NO
3
-
qua các giai đoạn phát triển của lúa 58

3.7 Hàm lượng NH
4
+
qua các giai đoạn phát triển của lúa 59

3.8 Sự tăng trưởng chiều cao của cây lúa theo thời kỳ sinh trưởng 61

3.9 Diễn biến cường độ phát thải CH
4
qua các giai đoạn phát triển của cây lúa 64

3.10 Mối quan hệ của cường độ phát thải CH
4
và Eh đất 68

3.11 Mối quan hệ của cường độ phát thải CH
4
và Mn
2+

70





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

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ANTT : An ninh trật tự
ATXH : An toàn xã hội
BĐKH : Biến đổi khí hậu
CRIFC : Viện nghiên cứu trung ương về cây thực phẩm
CSHT : Cơ sở hạ tầng
COP : Hội nghị về BĐKH của Liên hợp quốc
ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long
ĐNN : Đất ngập nước
IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc
NIG : Báo cáo về lượng phát thải khí nhà kính toàn quốc
KNK : Khí nhà kính
KHKT : Khoa học kỹ thuật
KT - XH : Kinh tế - xã hội
HUNK : Hiệu ứng nhà kính
QCVN : Quy chuẩn quốc gia
TCVN : Tiêu chuẩn quốc gia
UNFCCC : Công ước khung LHQ về biến đổi khí hậu
UBND : Ủy ban nhân dân

KTTV : Khí tượng thủy văn

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Công ước Khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH tính đến tháng 9/2011 đã có
khoảng 191 nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam ký kết tham gia. Mục tiêu
chính của UNFCCC là ổn định nồng độ KNK trong khí quyển ở mức độ có thể
ngăn ngừa sự can thiệp nguy hiểm của con người vào hệ thống khí hậu. Trong bối
cảnh BĐKH ngày một gia tăng, các cam kết cắt giảm phát thải KNK của chính phủ
trong nghị định thư Kyoto, các cam kết giảm phát thải KNK trong nông nghiệp
trong hội nghị COP16 và tính cấp thiết phải giảm phát thải KNK đảm bảo sản xuất
bền vững giảm thiểu BĐKH. Việc áp dụng các biện pháp canh tác giảm phát thải
KNK là giải pháp cần thiết góp phần thực hiện các cam kết này.
Bên cạnh khí cacbonic, khí metan cũng đóng góp một vai trò lớn trong sự ấm
lên toàn cầu. Mặc dù hàm lượng phát thải khí metan trên thế giới thấp hơn phát thải
khí CO
2
nhiều nhưng do metan là khí gây HUNK lớn hơn; khí meta giữ nhiệt lớn
hơn 25 lần khí CO
2
và nó chiếm khoảng 16% trong KNK. Theo IPCC khí metan
trong khí quyển đã tăng hơn 150 lần so với năm 1750 (Trương Quang Học, 2009).
Trong nông nghiệp KNK phát thải chủ yếu bao gồm các loại khí CO
2
, N
2

O, CH
4
,
nguồn phát thải KNK từ quá trình sản xuất lúa nước và chăn nuôi. CH
4
được phát
thải qua quá trình biến đổi sinh học trong môi trường yếm khí ở đầm lầy, đất ngập
nước trồng lúa Theo Khali và Shearer (1993), bằng phương pháp đồng vị có thể
thấy 70 – 80% CH
4
của khí quyển đều có nguồn gốc sinh học. Những dẫn liệu đầu
tiên đã chứng minh một lượng lớn CH
4
được phát thải từ vừng trồng lúa nước ở Mỹ
và Nam Âu (IRRI,1999). Theo đánh giá của IPCC (1996) thì tổng lượng phát thải
CH
4
từ các vùng trồng lúa nước dao động từ 20 – 100 Tt/năm (Tt: Triệu tấn). Một
số nước trồng lúa trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, Hàn Quốc
và các nước Đông Nam Á đã sớm có nhiều nghiên cứu và tính toán metan trên
ruộng lúa. Gần đây trong chương trình nghiên cứu liên vùng về “Phát thải metan
ruộng lúa” do quỹ Hội môi trường toàn cầu tài trợ (dự án có mã số GLO/91/631).
Viện Nghiên cứu lúa quốc tế IRRI thực hiện từ 1991 – 1999, đã xây dựng hệ thống
đo đạc nghiên cứu phát thải metan của Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Philippin.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 2

Chương trình này đã nghiên cứu đánh giá lượng phát thải metan ruộng lúa của các nước
tham gia nhằm mục đích xây dựng các biện pháp tiềm năng giảm nhẹ khí thải metan.
Việt Nam là một nước nông nghiệp; xuất khẩu lúa gạo nước ta đứng thứ hai

trên thế giới. Theo Tổng cục thông kê (2012), diện tích gieo trồng lúa cả nước trong
năm 2011 ước đạt 7,65 triệu ha với sản lượng 42,3 triệu tấn. Tập quán trồng lúa
nước và thâm canh lúa nước ở nước ta đã ảnh hưởng rất lớn đến tính chất đất nông
nghiệp và góp phần không nhỏ vào việc phát thải khí metan. Ở Việt Nam theo kết
quả kiểm kê KNK năm 2000 (Viện KTTV – 2002), lượng phát thải KNK khu vực
nông nghiệp chiếm 45,4% tổng lượng KNK quốc gia. KNK khu vực lĩnh vực nông
nghiệp phát thải năm 1994 có lượng CH
4
là lớn nhất; trong đó trồng lúa nước phát
thải 1559,7 Gt/năm (Gt: nghìn tấn). Từ tính thiết thực và cấp thiết trên tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của phân bón đến sự phát thải khí metan từ đất
trồng lúa nước ở xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên”
nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón và động thái phát thải của khí metan từ
đất trồng lúa nước, đồng thời có những biện pháp điều chỉnh chế độ canh tác phù
hợp, vừa đảm bảo an ninh lương thực vừa góp phần giảm phát thải KNK trong
trồng lúa nước, bảo vệ môi trường.
2. Mục đích nghiên cứu
- Động thái phát thải khí metan (CH
4
) trên các công thức canh tác lúa nước
theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa.
- Ảnh hưởng của phân bón đến lượng khí metan (CH
4
) phát thải.
- Tìm hiểu mối quan hệ của sự phát thải CH
4
với một số yếu tố môi trường.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá được điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của địa phương ảnh
hưởng tới việc canh tác lúa nước.

- Động thái của một số yếu tố môi trường đất qua các giai đoạn phát triển
của cây lúa.
- Tính toán lượng phát thải khí metan (CH
4
) trên các công thức canh tác lúa nước.
- Ảnh hưởng của việc bón phân đến lượng khí metan (CH
4
) phát thải.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Các vấn đề về hiệu ứng nhà kính
1.1.1. Khái niệm hiệu ứng nhà kính
Khái niệm Hiệu ứng nhà kính lần đầu tiên được đặt tên năm 1824 chỉ nhiệt
độ bề mặt trái đất được tạo nên do sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời đến bề mặt
trái đất và năng lượng bức xạ của trái đất vào khoảng không gian giữa các hành
tinh. Năng lượng mặt trời chủ yếu là các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua cửa sổ
khí quyển. Trong khi đó, bức xạ của trái đất với nhiệt độ bề mặt trung bình +16
o
C
là sóng dài có năng lượng thấp, dễ dàng bị khí quyển giữ lại. Các tác nhân gây ra sự
hấp thụ bức xạ sóng dài trong khí quyển là khí CO
2
, bụi, hơi nước, khí metan, khí
CFC v.v (Trương Quang Học, Nguyễn Đức Ngữ, 2012)
"Kết quả của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa trái đất với
không gian xung quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái đất. Hiện
tượng này diễn ra theo cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và được gọi là Hiệu

ứng nhà kính".
Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch của loài người đang làm cho nồng
độ khí CO
2
của khí quyển tăng lên. Sự gia tăng khí CO
2
và các khí nhà kính
khác

trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ trái đất tăng lên. Theo tính toán của các
nhà khoa học, khi nồng độ CO
2
trong khí quyển tăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt
trái đất tăng lên khoảng 3
o
C. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã
tăng 0,5
o
C trong khoảng thời gian từ 1885 đến 1940 do thay đổi của nồng độ
CO
2
trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo, nếu không có biện pháp khắc
phục HUNK, nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 1,5 - 4,5
o
C vào năm 2050. Vai trò gây nên
HUNK của các chất khí được xếp theo thứ tự sau: CO
2
=> CFC => CH
4
=>

O
3
=>NO
2
. Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do HUNK có tác động mạnh mẽ tới nhiều
mặt của môi trường trái đất.
Nguyên lý hiệu ứng nhà kính: Khi mặt trời xuyên qua kính thì các tia có bước
sóng λ lớn hơn 0,7µm bị ngăn không cho qua. Các tia sáng có bước sóng ngắn hơn 0,7
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 4

µm thì sẽ qua được kính. Khi đi qua lớp kính, sẽ xảy ra sự tương tác của các photon lên
vật chất làm phát xạ các tia nhiệt thứ cấp có bước sóng dài tia hồng ngại (lớn hơn 0,7
µm), nên không thể đi ra khỏi KNK và kết quả là những bức xạ nhiệt này làm cho
không gian bên trong nhà khí nóng lên.
- Phân loại hiệu ứng nhà kính:
+ Hiệu ứng nhà kính khí quyển: Là HUNK tự nhiên, có tác động tích cực
đến trái đất. Nhờ có HUNK mà nhiệt độ trái đất được sưởi ấm lên, đồng nghĩa với
việc trên thực tế, nếu không có HUNK khí quyển, nhiệt độ trung bình trên trái đất
sẽ là -18
0
C.
+ Hiệu ứng nhà kính nhân loại: Là HUNK do những hoạt động của con
người gây nên, cụ thể là từ chính những hoạt động thường ngày như sản xuất công
nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, đốt nhiên liệu hóa thạch dẫn tới hàm
lượng các KNK tăng lên, từ đó, khí quyển ấm dần lên gây nên những ảnh hưởng
tiêu cực đến toàn bộ sự sống trên trái đất.
1.1.2. Các khí nhà kính
Khí nhà kính là các khí có khả năng hấp thụ sóng các bức sóng dài (hồng
ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời,

sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên HUNK. Các KNK chủ yếu bao gồm:
hơi nước, CO
2
, CH
4
, N
2
O, O
3
, các khí CFC.
Thành phần của các KNK trong khí quyển: Thành phần hóa học của khí
quyển gồm 78% là khí Nitrogen (N
2
), 21% là Oxygen (O
2
), 1% còn lại là các khí
khác chủ yếu là KNK như Carbon dioxide (CO
2
), hơi nước, Nitrious Oxide (N
2
O),
Methan (CH
4
), Ozone (O
3
). Trong 1% khí quyển có thành phần như sau: CO
2
50%,
CFC 20%, CH
4

16%, O
3
8%, N
2
O 6% (Trương Quang Học, 2009).
Các KNK chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong khí quyển nhưng lại có ảnh hưởng
lớn tới bức xạ trong khí quyển. Trong số này, có những khí vốn có sẵn trong khí
quyển, như H
2
O, CO
2
, trong khi một số khí khác như CFCs (chlorofluorocarbon –
CFC), là hoàn toàn do con người tạo ra. Thành phần khí quyển là yếu tố tương đối
ít biến động so với nhiều yếu tố khác. Nói đúng hơn là trong một khoảng thời gian
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 5

ngắn, thành phần khí quyển được coi là yếu tố không đổi. Thay đổi nồng độ của bất
kì khí nào trong khí quyển cũng sẽ ảnh hưởng tới năng lượng đi tới và thoát ra khỏi
trái đất; hay làm thay đổi cân bằng bức xạ của trái đất. Sự thay đổi nồng độ của các
KNK làm nóng tầng đối lưu và nguội tầng bình lưu, được coi là nguyên nhân chủ
yếu gây ra sự biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay.
Các KNK tự nhiên vốn có nồng độ ổn định trong khí quyển và nhờ đó khí
hậu trái đất cũng ổn định. Chỉ từ sau thời kỳ tiền công nghiệp (1975) đến nay, nồng
độ nhiều loại KNK trong khí quyển mới tăng lên (Trương Quang Học, 2009).
1.1.3. Các nguồn phát thải khí nhà kính
Cacbonic, metan và các chất KNK được sinh ra từ các nguồn phát thải tự
nhiên: Cháy rừng, quá trình phân huỷ chất hữu cơ, sấm sét, bão bụi, núi lửa…;
Nguồn nhân tạo: công nghiệp; nông nghiệp (trồng trọt và chăn nuôi), đốt nhiên liệu
hóa thạch.

KNK được xem là nguyên nhân trực tiếp đẩy nhanh sự thay đổi của khí hậu
toàn cầu. Sự tăng lên nhanh chóng về lượng các KNK trong khí quyển hiện nay
(CO
2
, CH
4
, N
2
O, O
3
, CFCs, ) được cho là có nguồn gốc chủ yếu từ các hoạt
động của con người. Để đánh giá khả năng gây biến đổi khí hậu của các loại KNK
khác nhau, người ta thường quy về lượng CO
2
tương đương.
Khí cacbon dioxit (CO
2
) là loại KNK chiếm một khối lượng lớn trong các
KNK và đóng góp tới 60% việc làm tăng nhiệt độ khí quyển. CO
2
đã tăng từ
280 ppmV năm 1750 lên 379 ppmV năm 2005 (đặc biệt giai đoạn 1995 – 2005 tăng
1,9 ppmV/năm).
Mê tan (CH
4
) là loại khí cần được quan tâm trong số các KNK. Mặc dù hàm
lượng phát thải khí metan trên thế giới thấp hơn phát thải khí CO
2
nhiều nhưng do
metan là khí gây HUNK lớn hơn; khí meta giữ nhiệt lớn hơn 25 lần khí CO

2
. Nguồn
khí này thường có nguồn gốc từ: Các quá trình sinh học, ví dụ như sự lên men hóa
đường ruột của động vật có guốc, cừu và những động vật khác; Sự phân giải kị khí
ở những vùng ngập nước, ruộng trồng lúa nước ; Do cháy rừng, đốt nhiên liệu hóa
thạch; Thoát ra từ các mỏ than, giếng khoan dầu, rò rỉ các ống dẫn khí. Khí metan
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 6

được biết đến trong khí quyển vào khoảng những năm 1940, nhưng chỉ đến cuối
những năm 1960 mới có những đo đạc chính thức. Nồng độ khí metan năm 2005 là
1774ppb, đã tăng lên 145% so với thời kỳ tiền công nghiệp (1975). Khoảng một
nửa lượng tăng khí metan là do các hoạt động của con người.
Ôxít nitơ (N
2
O) là KNK quan trọng thứ ba sau CO
2
và CH
4
, đã tăng từ 270
ppbV năm 1750 lến 319 ppbV năm 2005. Nguồn N
2
O chủ yếu hiện nay là do đốt các
loại nhiên liệu, sử dụng phân hóa học, sản xuất các chất hóa học, phá rừng
Chlorofluorocarbons (CFCs): Các chất CFCs được sản xuất từ những năm
1930 và là loại hóa chất được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị làm lạnh như: tủ
lạnh, điều hòa không khí, các loại máy lạnh, các bình xịt mỹ phẩm, tẩy rửa linh kiện
điện tử Việc sử dụng các chất này đã tăng lên nhanh chóng cho đến năm 1970, khi
người ta phát hiện ra nó có khả năng phá hoại tầng ôzôn và thời gian tồn tại của
chúng lại rất lâu (Hoàng Hưng, Nguyễn Thị Kim Loan, 2005).

1.1.4. Các tác động môi trường do hiệu ứng nhà kính
1.1.4.1. Các tác động môi trường tích cực của hiệu ứng nhà kính
Trái đất là hành tinh được bao phủ bởi một lớp không khí mà ta thường gọi
là khí quyển. Thành phần hóa học của khí quyển bao gồm 78% là khí nito, 21% là
khí oxy, 1% còn lại là các khí khác như: cacbon đioxit, hơi nước, ozon, metan
Những khí này tuy chiếm tỉ lệ nhỏ nhưng có vai trò cực kỳ quan trọng đối với trái đất
và sự sống của mọi sinh vật. Các khí này có khả năng hấp thụ năng lượng làm ấm
bầu khí quyển. Năng lượng này làm cho trái đất ấm lên và cung cấp nhiệt cho khí
quyển, tạo nên thời tiết trái đất. Hơi nước tạo ra mây, mưa mang lại nước cho sựu
sống. Theo tính toán của các nhà khoa học, nhờ có HUNK mà trái đất có nhiệt độ
trung bình là 15
0
C, nếu không có HUNK thì nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất sẽ là -
18
0
C. Tầng ozon có tác dụng ngăn không cho tia tử ngoại có hại từ mặt trời xâm
nhập xuống trái đất, bảo vệ các sinh vật trên trái đất. Nhờ có HUNK mà nhiệt độ
trên trái đất được nâng lên, tạo điều kiện thích hợp cho các sinh vật sinh trưởng và
phát triển (Trương Quang Học, Nguyễn Đức Ngữ, 2009).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 7

1.1.4.2. Các tác động môi trường tiêu cực của hiệu ứng nhà kính
Khi lượng KNK tăng cao đồng nghĩa với việc nhiệt độ trái đất ấm dần lên và
gây ra những tác động đáng kể tới môi trường, sức khỏe con người và nền kinh tế.
* Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan gia tăng
- Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên, tăng lượng mây bao phủ quanh trái
đất. Khí hậu trái đất sẽ bị biến đổi sâu sắc, các đới khí hậu có xu hướng thay đổi.
Nóng lên toàn cầu gây ra những biến đổi hoàn lưu khí quyển và đại dương, đặc biệt
là hoàn lưu gió mùa dẫn đến những biến động về nhiệt độ, lượng mưa và các hiện

tượng thời tiết.
- Tăng tính biến động, tính dị thường và cực đoan của các yếu tố khí hậu và
hiện tượng thời tiết như nắng, nóng, rét, bão, lũ, mưa hớn, hạn hán, tố, lốc, v.v…,
đặc biệt là trong những trường hợp liên quan đến hoạt động của El Nino, La Nina.
Bão và sóng nhiệt có thể tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng. Nhiều vùng đất bị
sa mạc hóa, hạn hán kéo dài, cháy rừng diễn ra thường xuyên hơn.
- Tăng nhiệt độ trung bình của đại dương, băng tan ở 2 cực và mực nước
biển dâng cao làm cho nhiều vùng sản xuất lương thực, các khu dân cư, các đồng
bằng lớn, nhiều đảo thấp sẽ bị chìm dưới nước biển. Đặc biệt là nguy cơ tan băng
vĩnh cửu ở Bắc cực.
- Nhiều loài hoang dã sẽ gặp khó khăn để thích nghi với khí hậu ấm áp hơn
và có khả năng sẽ trải nghiệm căng thẳng lớn hơn từ các bệnh và các loài xâm lấn.
Nhiệt độ tăng lên sẽ ảnh hưởng tới các hệ sinh thái tự nhiên, làm chuyển dịch các
ranh giới nhiệt của các hệ sinh thái lục địa và hệ sinh thái nước ngọt, làm thay đổi
cơ cấu động vật và thực vật ở một số vùng, một số loài thuộc vùng ôn đới, á đới sẽ
mất dần đi làm suy giảm tính đa dạng sinh học.
* Tác động sức khỏe đời sống, nghỉ ngơi và du lịch
- Nhiệt độ tăng, độ ẩm cao làm gia tăng sức ép về nhiệt đối với cơ thể con
người, nhất là trẻ em và người cao tuổi. Nhiều bệnh tật mới xuất hiện, sức khỏe con
người suy giảm. Tăng bệnh tật, đặc biệt là các bệnh nhiệt đới, bệnh truyền nhiễm
thông qua sự phát triển của các loài vi khuẩn, côn trùng và vật chủ mang bệnh, chế
độ dinh dưỡng và vệ sinh môi trường suy giảm.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 8

- Hàng chục triệu người sẽ bị ảnh hưởng thường xuyên bởi ngập lụt hàng
năm do mực nước biển dâng vào những năm 2080. Nguy cơ lớn nhất xảy ra ở
những vùng thấp có mật độ dân cư cao và khả năng thích nghi kém, đặc biệt là đã
và đang phải đối mặt với những tác động khác như bão, nước dâng hoặc sụt lún địa
phương. Số người bị ảnh hưởng nhiều nhất là ở những đồng bằng châu thổ của châu

Á, châu Phi và các đảo nhỏ.
- Nhiệt độ tăng với những đợt nắng nóng kéo dài làm gia tăng áp lực về nhiệt
đối với cơ thể con người, làm tăng nguy cơ tử vong, nhất là đối với người già, trẻ
em, những người có bệnh tim mạch, thần kinh
- BĐKH, đặc biệt là nước biển dâng tác động đến các nơi cư trú của cộng
đồng dân cư ven biển và cơ sở hạ tầng về du lịch.
* Tác động kinh tế
- Nông nghiệp, lâm nghiệp, du lịch và vui chơi giải trí có thể bị ảnh hưởng
bởi thay đổi thời tiết.
- Tác động sức khỏe con người được dự kiến sẽ diễn ra căng thẳng kinh tế bổ
sung vào hệ thống y tế và hỗ trợ xã hội.
- Thiên tai, thảm họa (lũ lụt, sóng thần ) phá hủy nhiều cơ sở hạ tầng, vật
chất gây ra nhiều thiệt hại về kinh tế.
Những tác động của BĐKH đối với sản xuất nông nghiệp:
Sản lượng cây trồng nông nghiệp được dự tính tăng lên một ít ở vùng vĩ độ
trung bình và vĩ độ cao khi nhiệt độ ở địa phương tăng 1 – 3
0
C tùy thuộc vào loại
cây trồng, giảm đi ở một số vùng khác. Ở vùng vĩ độ thấp, nhất là các vùng nhiệt
đới có mùa khô, sản lượng nông nghiệp được dự tính là giảm đi, ngay cả khi nhiệt
độ ở địa phương chỉ tăng lên một ít. Nói chung, trên phạm vi toàn cầu, sản lượng
lương thực được dự tính là tăng lên, khi nhiệt độ trung bình tăng 1 – 3
0
C, nhưng
vượt quá giới hạn này, sản lượng lại giảm.
- Nhiệt độ tăng có thể làm thay đổi cơ cấu mùa vụ và cơ cấu cây trồng ở một
số nơi do vụ mùa kéo dài hơn, trong khi vụ đông bị rút ngắn lại.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 9

- Sự gia tăng xâm nhập mặn do nước biển dâng làm giảm đáng kể diện tích
đất nông nghiệp ở các vùng đồng bằng châu thổ và ven biển, nhất là đồng bằng
sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng - Thái Bình.
- Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan tăng lên, trong đó đáng chú ý
nhất là hạn hán, lũ lụt ở nhiều vùng, cùng với sâu bệnh, dịch bệnh phát triển.
Trong sản xuất nông nghiệp, cơ cấu cây trồng, vật nuôi và mùa vụ có thể bị
thay đổi ở một số vùng, trong đó vụ đông ở miền Bắc có thể bị rút ngắn lại, thậm
chí không còn vụ đông và vụ mùa kéo dài hơn. Điều này dẫn tới việc phải thay đổi
kỹ thuật canh tác. Nhiệt độ tăng và tính biến động của nhiệt độ cũng lớn hơn, kể cả
nhiệt độ cực đại và cực tiểu cùng với các biến động của các yếu tố thời tiết khác.
Thiên tai làm tăng khả năng phát triển sâu bệnh, dịch bệnh dẫn đến giảm năng suất
và sản lượng, tăng nguy cơ rủi ro với nông nghiệp và an ninh lương thực.
Những tác động tiêu cực của HUNK đối với môi trường, sức khỏe con người
và nền kinh tế rất nghiêm trọng vì vậy các cam kết cắt giảm KNK là hết sức quan
trọng (Hoàng Thị Thảo, 2013).
1.2. Tình hình trồng lúa nước ở Việt Nam và trên thế giới
1.2.1. Sản xuất lúa gạo trên thế giới
Trên thế giới, cây lúa được trồng bởi khoảng 250 triệu nông dân, là loại thực
phẩm quan trọng cho hơn 3,5 tỉ người hay trên 50% dân số thế giới, là sinh kế chủ
yếu của nông dân. Là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình
quân 180 - 200 kg gạo/người/năm tại các nước châu Á, khoảng 10 kg/người/năm tại
các nước châu Mỹ. Ở Việt Nam, dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Nam sử
dụng lúa gạo làm lương thực chính.
Phạm vi trồng lúa trên thế giới phân bố rất rộng, từ xích đạo đến 50
0
vĩ Bắc
và 35
0
vĩ Nam, từ vùng thấp đến vùng cao, từ những vùng nóng ẩm của Ấn Độ đến
các vùng sa mạc có tưới ở Pakistan và độ cao 2500m so với mặt nước biển. Lúa có

thể trồng ở nhiều loại đất khác nhau, từ phù sa màu mỡ đến các loại đất cát, đất sét,
đất bạc màu, đất trũng úng ngập, nghèo dinh dưỡng và pH 3-10. Điều đó chứng tỏ
cây lúa có khả năng thích ứng rộng với những điều kiện khác nhau trên thế giới.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 10

Bảng 1.1. Bảng tổng hợp sản lượng lúa Thế giới và Châu lục
giai đoạn 2005- 2009
(Đơn vị tính: Triệu tấn)
Thế giới, châu lục 2005 2006 2007 2008 2009
Toàn thế giới
597.981 569.035 584.272 606.268 618.441
Châu Á
597.981 515.255 530.736 546.919 559.349
Châu Âu
3.650 3.210 2.260 2.468 2.340
Châu Đại Dương
1.164 1.218 1.457 1.574 1.344
Nam Mỹ
19.784 19.601 19.973 23.726 24.020
Bắc và Trung Mỹ
12.260 12.195 11.623 12.816 12.537
Châu Phi
16.493 17.556 18.223 18.765 18.851
(Nguồn FAO, 2011)
Do xác định được tầm quan trọng của cây lúa trong nền kinh tế nên nhiều
nước trên thế giới đã đặc biệt quan tâm chú trọng đẩy mạnh sản xuất phát triển cây
lúa, đặc biệt trong những năm gần đây khi khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ đã
áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, làm cho năng suất sản lượng
lúa tăng nhanh, điều đó thể hiện qua bảng 1.2.

Bảng 1.2. Diễn biễn tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới (2004-2009)
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
( triệu tấn)
2004 150,55 40,38 607,99
2005 154,95 40,94 634,39
2006 155,31 41,28 641,09
2007 155,06 42,34 656,50
2008 157,74 43,69 689,14
2009 158,30 43,29 685,24
(Nguồn FAO- STAT, 2011)
Qua bảng số liệu trên ta thấy diện tích năng suất, sản lượng lúa từ năm
2004-2009 luôn có nhiều biến động. Năm 2004 tổng diện tích trồng lúa trên Thế
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 11

giới là 150,55 triệu ha và đến năm 2005 diện tích đã tăng lên 154,95 triệu ha và qua
sáu năm thì diện tích đã tăng lên 158,30 triệu ha. Năm 2004 năng suất lúa 40,38
tạ/ha, thì đến năm 2009 năng suất đã đạt 43,29tạ/ha.
Sản lượng lúa liên tục tăng với nhịp độ khá nhanh, đặc biệt là 2004 sản lượng lúa
là 607,99 triệu tấn đến năm 2009 đã tăng lên 685,24 triệu tấn. Như vậy, qua 6 năm từ
2004 - 2009 sản lượng đã tăng tới 77,25 triệu tấn. Qua số liệu trên ta thấy tình hình sản
xuất lúa trên thế giới ngày càng phát triển cả về diện tích, năng suất và sản lượng.
Theo dự đoán của các chuyên gia dân số thế giới thì đến 2011 dân số thế giới
đạt khoảng 7 tỷ người và đến năm 2030 lên 8,47 tỷ người, với tốc độ tăng dân số
nhanh như vậy thì vấn đề an ninh lương thực luôn là vấn đề cấp bách quan trọng

hàng đầu.
Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lúa ở một số khu vực trên thế giới năm 2009
Khu vực
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)
Thế giới 158.300.068 43,29 685.240.469
Châu Á 140.816.621 43,903 618.238.856
Châu Âu 668.370 61,377 4.102.286
Châu Phi 9.383.330 26,12 24.511.877
Châu Mỹ 7.395.848 51,52 38.100.421
(Nguồn: FAO STAT,2011)
Qua bảng trên cho thấy:
Theo thống kê của (FAO,2011): Diện tích canh tác lúa toàn thế giới năm
2009 là 158,3 triệu ha, năng suất bình quân 43,29 tạ/ha, sản lượng 685,24 triệu tấn.
Trong đó Châu Á là vùng đông dân cư và cũng là vùng có diện tích trồng lúa cao
nhất 140,817 triệu ha, sản lượng đạt 618,239 triệu tấn, năng suất bình quân đạt
43,903 tạ/ha chiếm 90% lượng gạo trên thế giới, kế đến là Châu Phi 9,38 triệu ha
(5,93%), Châu Mỹ có 7,395 triệu ha (4,67%) Châu Âu có diện tích trồng lúa thấp
nhất là 0,68 triệu ha (0,43%) nhưng năng suất bình quân lại cao hơn các châu lục
khác. Đầu thập niên 90 sản lượng lương thực đã tăng 78-80%, có nước tăng gấp đôi
nhờ việc lai tạo được những giống mới cho năng suất cao và kỹ thuật thâm canh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 12

tiên tiến. Tuy vậy việc thiếu lương thực ở một số nước vẫn xảy ra. Châu Phi là nước
có thời tiết khắc nghiệt rất hay gặp thiên tai, nội chiến xảy ra thường xuyên, sản

lượng lương thực bình quân đầu người ở Châu lục này thấp.
Thế kỷ 21 với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, một số nước có nền
nông nghiệp lạc hậu, thiếu đói triền miên, nay đã vươn lên trở thành nước xuất khẩu
gạo lớn trên thế giới. Nhưng bên cạnh đó tình hình sản xuất lúa trên thế giới chưa hẳn
đã đồng đều giữa các châu lục, các quốc gia, rất nhiều nước do nền khoa học chưa
phát triển, điều kiện tự nhiên không thuận lợi nên năng suất sản lượng lúa chưa cao.
Những nước đứng đầu thế giới về sản xuất lúa được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất lúa của 10 nước đứng đầu Thế giới
Tên nước
Diện tích
(ha)
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng
(tấn)
Thế giới 158.300.068 43,287 685.240.469
Ấn Độ 41.850.000 31,947 133.700.000
Trung Quốc 29.932.292 65,901 197.257.175
Indonesia 12.883.576 49,985 64.698.890
Bangladesh 11.354.000 42,032 47.724.000
Thái Lan 10.963.126 28,698 31.462.886
Việt Nam 7.440.100 52,278 38.895.500
Philippines 4.532.300 35,889 16.266.417
Brazil 2.872.040 44,05 12.651.800
Pakistan 2.883.000 35,811 10.324.500
Nhật Bản 1.624.000 65,224 10.592.500
(Nguồn: FAO STAT năm 2011)
Bảng số liệu 1.4 trên cho thấy Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất thế
giới với 41,85 triệu ha, đứng ngay sau là Trung Quốc với 29,9 triệu ha và Việt Nam
7,44 triệu ha. Trung Quốc là nước có diện tích đứng thứ hai thấp hơn Ấn Độ năng suất
đạt 65,9 tạ/ha, nhưng thành tựu lúa của Trung Quốc mới thực sự đứng đầu thế giới. Về

sản lượng: Trung Quốc là nước đứng đầu về sản lượng 197,2 triệu tấn năm. Thái
Lan đang là quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới đạt tới 7,5 triệu tấn/năm
(2003) đáp ứng được 30% nhu cầu gạo trên Thế giới. Việt Nam cũng là nước xuất
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 13

khẩu gạo lớn thứ hai thế giới chỉ sau Thái Lan, nhưng giá thành gạo của chúng ta lại
thấp so với một số nước. Ngày nay chúng ta đã lai tạo được nhiều giống mới cho
năng suất, chất lượng tốt, bên cạnh việc phát huy các giống địa phương ngon, nổi
tiếng đã và đang góp phần thúc đẩy đưa ngoại tệ về cho đất nước.
Tốc độ giải phóng CH
4
từ đất lúa cũng khác nhau phụ thuộc vào thời vụ, khí
hậu. Những nghiên cứu của Seilet et al.(1984) cho thấy trung bình có 12g CH
4
được
giải phóng trên 1m
2
trong suốt giai đoạn trồng lúa ở đất lúa Tây Ban Nha. Trong
khi Holzappel Pschorn và Seiler (1986) nghiên cứu với đất lúa ở Itali cho lượng
CH4 giải phóng cao hơn nhiều (27 – 81 mg CH
4
/m
2
).
Ở Châu Á, khoảng 50% diện tích trồng lúa là lúa nước với chế độ ngập nước
lâu dài, 39% là ngập nước do mưa. Nhìn chung thời gian ngập nước chiếm 80%
thời gian trong một vụ sản xuất. Ước tính quá trình sản xuất lúa đã phát thải vào khí
quyển một lượng CH
4

là 53–114 Tg/năm (1985), và 60–120 Tg CH
4
/năm (1989).
1.2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Nông nghiệp (nghĩa rộng, bao gồm cả lâm nghiệp và thủy sản) đóng vai trò
rất quan trọng trong phát triển kinh tế và ổn định chính trị - xã hội đối với Việt
Nam. Theo Tổng cục Thống kê, đến năm 2012, với gần 70% dân số sống ở khu vực
nông thôn và 50% số lao động nông thôn là lao động nông nghiệp.
Việt Nam là nước có điều kiện thuận lợi để phát triển nghề trồng lúa nước, là
nước có khí hậu gió mùa rất thích hợp với sự phát triển của cây lúa, trải qua hơn
bốn nghìn năm lịch sử, sự phát triển của cây lúa luôn gắn liền với sự phát triển của
dân tộc. Việt Nam có những kinh nghiệm quý báu của ông cha để lại cùng với sự
thông minh, năng động, sáng tạo, cần cù, tích cực lao động của nông dân, tiếp thu
và áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất lúa, cho đến nay ở nước ta diện tích,
năng suất, sản lượng lúa đã được nâng lên. Từ một nước có nền nông nghiệp lạc
hậu, sản xuất không đủ cung cấp trong nước, hàng năm phải nhập khẩu gạo của
nước ngoài, đến nay Việt Nam đã trở thành một nước xuất khẩu gạo đứng thứ hai
trên thế giới.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 14

Bảng 1.5. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa Việt Nam giai đoạn (2005-2010)
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2005 7,329 48,89 35,832

2006 7,324 48,94 35,849
2007 7,207 49,86 35,942
2008 7,414 52,23 38,725
2009 7,440 52,28 38,522
2010 7,390 53,7 39,684
(Nguồn: FAO STAT năm 2011)
Diện tích trồng lúa của nước ta từ 2005 - 2010 thay đổi không đáng kể,
nhưng sản lượng lại tăng một cách nhanh chóng, từ 35,832 triệu tấn năm 2005 lên
đến 39,684 triệu tấn năm 2010. Tuy nhiên những năm gần đây diện tích canh tác có
hướng bị thu hẹp do quá trình đô thị hoá và sự gia tăng dân số. Việt nam là nước có
tốc độ tăng trưởng về lúa nhanh nhất khu vực châu Á Thái Bình Dương trong thập
kỷ 90 tốc độ tăng sản lượng lúa gạo của Việt Nam là 2,8% trong khi của thế giới là
1,1% và khu vực tăng là 1,0%. Cũng theo FAO, năm 2003 xuất khẩu gạo của Việt
Nam tăng lên 700.000 tấn so với năm 2002.
Trong năm 2010, nhu cầu tiêu thụ phân bón cả nước cho cây trồng vào
khoảng 9-9,5 triệu tấn, trong đó gồm 2,2 triệu tấn Urê, 3,5 triệu tấn NPK, 800.000
tấn DAP và các loại phân khác như lân, KCl, Lượng phân bón vô cơ được sử
dụng trung bình trên 1 ha hiện nay tại Việt Nam vào khoảng 140-150 kg. So với
Thái Lan hay Indonesia, tỷ lệ sử dụng phân bón bình quân/đơn vị diện tích của Việt
Nam cao hơn khá nhiều. Theo tính toán của Cục Trồng trọt, đến năm 2015, nhu cầu
phân bón của Việt Nam sẽ tăng lên tới 218 kg/ha, tăng khoảng 40% so với hiện nay
(IPSARD, 2010).
Có được kết quả trên là do Đảng và Nhà nước ta đã có nhiều chủ trương,
chính sách phù hợp tác động đến nông nghiệp, tạo đà cho sự phát triển khoa học
công nghệ, trình độ canh tác của nông dân không ngừng nâng lên. Trong gần ba
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 15

thập kỷ qua nhờ có sự đổi mới cơ chế quản lý kinh tế nên Việt Nam đã đạt được
những thành tựu lớn trong sản xuất lúa gạo, không những đáp ứng đủ nhu cầu tiêu

dùng trong nước mà hàng năm còn xuất khẩu được 3-4 triệu tấn gạo. Hiện nay năng
suất lúa bình quân của cả nước đã khá cao đạt khoảng 4,5 tấn/ha, song giữa các vùng
sinh thái khác nhau trong nước lại có sự chênh lệch đáng kể về năng suất lúa. Lượng
gạo tham gia vào các kênh lưu thông chủ yếu phụ thuộc vào hai nguồn cung cấp chính
đó là đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. Nhìn chung, trong những
năm gần đây, năng suất và sản lượng lúa nước ta đều tăng, thành quả này đã biến Việt
Nam thành nước có tốc độ tăng trưởng nhanh về lúa nhất là khu vực Châu Á Thái Bình
Dương trong thập kỷ 90. Theo FAO đánh giá thì thập kỷ 90 tốc độ tăng sản lượng lúa
gạo của Việt Nam là 5,3%, trong khi đó thế giới là 1,5% của khu vực Châu Á Thái
Bình Dương là 1,51%, năng suất lúa của Việt Nam là 2,8%.
Sự tăng trưởng về năng suất sản lượng lúa là thành quả của những nỗ lực
tổng hợp của cả nước trong việc tìm kiếm những giải pháp đẩy mạnh phát triển kinh
tế và các biện pháp đổi mới của Đảng và Nhà nước, công tác cải thiện giống lúa
đóng vai trò quan trọng sau đó sự thay đổi cơ cấu mùa vụ, hệ thống thuỷ lợi tưới
tiêu, cải tạo hợp lý, cải tạo đất phèn ở đồng bằng Sông Cửu Long, áp dụng các tiến
bộ khoa học kỹ thuật. Mở rộng diện tích gieo trồng giống lúa lai, lúa thuần có năng
suất cao, áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh tổng hợp đã góp phần chủ yếu
làm tăng năng suất lúa với tốc độ cao và trở thành yếu tố cơ bản đưa năng suất lúa
tăng khá nhanh.
Công tác giống luôn được chú trọng, những năm gần đây nhờ chính sách mở
cửa, một số giống lúa quốc tế IRRI và một số nước khác đặc biệt là nhập nội giống
lúa của Trung Quốc đã góp phần làm tăng năng suất và sản lượng lúa ở nước ta.
Công tác nghiên cứu lai tạo giống mới có khả năng thích nghi và chống chịu
tốt với mọi điệu kiện khí hậu, trên cơ sở đó điều chỉnh thời vụ, tăng vụ, tăng diện
tích phù hợp với cơ cấu cây trồng, thâm canh xen canh đã tạo ra một số cơ cấu mùa
vụ, thay đổi cơ cấu cây trồng, trong đó cây lúa là trung tâm. Ứng dụng hệ thống kỹ
thuật canh tác trong việc bón phân, bảo vệ thực vật, kỹ thuật gieo trồng đem lại hiệu