NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ TÍNH TOÁN DẤU VẾT CÁC-BON CHO SẢN PHẨM LÚA GẠO TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
Phu luc II.8.1.Hinh
thuc noi dung LA va tom tat luan an.doc

VIỆN KHOA HỌC

KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

ĐÀO MINH TRANG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ
TÍNH TOÁN DẤU VẾT CÁC-BON CHO SẢN PHẨM LÚA GẠO
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội, 2019


B TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TR

KHÍ T

NG

VI N KHOA H C
NG TH Y V N VÀ BI N
I KHÍ H U
-----------------------------------------

NGHIÊN C U XÂY D NG PH

NG PHÁP LU N VÀ

TÍNH TOÁN D U V T CÁC-BON CHO S N PH M LÚA
G O T I VÙNG

NG B NG SÔNG H NG

Ngành: Bi n đ i khí h u
Mã s : 9440221
LU N ÁN TI N S BI N
Tác gi lu n án

Giáo viên h

ng d n 1

ào Minh Trang PGS. TS. Hu nh Th Lan H
TH TR

I KHÍ H U
Giáo viên h

ng PGS. TS. Mai V n Tr nh

NG C S
ÀO T O(**)
(Ký, đóng d u)

Hà N i, 2019

ng d n 2


i

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các
số liệu và tài liệu trong Luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất
kỳ công trình nghiên cứu nào. Tất cả những tài liệu tham khảo và kế thừa đều
được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Tác giả Luận án

Đào Minh Trang


ii

LỜI CẢM ƠN
Trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ
văn và Biến đổi khí hậu, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt
tới hai thầy cô hướng dẫn khoa học là PGS. TS. Huỳnh Thị Lan Hương và
PGS. TS. Mai Văn Trịnh đã tận tình giúp đỡ tác giả từ những bước đầu tiên xây
dựng hướng nghiên cứu, cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện
Luận án. Hai thầy cô đã luôn ủng hộ, động viên và hỗ trợ những điều kiện tốt
nhất để tác giả hoàn thành Luận án.
Tác giả trân trọng cảm ơn Lãnh đạo và tập thể cán bộ Trung tâm Nghiên

cứu Biến đổi khí hậu của Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi khí hậu
đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu, hoàn thành
Luận án. Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ làm việc tại Hợp tác xã
Dịch vụ Nông nghiệp Phú Lương đã giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số
liệu tính toán; các chuyên gia của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến
đổi khí hậu, Viện Môi trường Nông nghiệp, Viện Năng lượng và Viện Hóa học
công nghiệp đã có những góp ý về khoa học cũng như hỗ trợ nguồn tài liệu, số
liệu cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện Luận án.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp
đã luôn ở bên cạnh, động viên cả về vật chất và tinh thần, tạo mọi điều kiện tốt
nhất để tác giả có thể hoàn thành Luận án của mình.

TÁC GIẢ

Đào Minh Trang


iii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT .................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH.................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ x
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... xiii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẤU VẾT CÁCBON CỦA SẢN PHẨM LÚA GẠO VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......... 10
1.1. Tổng quan về dấu vết các-bon của sản phẩm .......................................... 10

1.1.1. Khái niệm “dấu vết các-bon”............................................................. 10
1.1.2. Phạm vi dấu vết các-bon của sản phẩm ............................................. 12
1.1.3. Các tiêu chuẩn, hướng dẫn tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm 14
1.2. Tổng quan các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa gạo ................... 28
1.2.1. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo................. 28
1.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới về dấu vết các-bon của lúa gạo ........... 36
1.2.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam về dấu vết các-bon của lúa gạo ............ 41
1.2.4. Những tồn tại trong các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa gạo 45
1.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................... 46
1.3.1. Giới thiệu về vùng đồng bằng sông Hồng .......................................... 46
1.3.2. Giới thiệu về xã Phú Lương................................................................ 50
1.4. Kết luận Chương 1 ..................................................................................... 58
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............... 59
2.1. Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 59


iv

2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 59
2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp số liệu ............................................ 60
2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 65
2.3. Kết luận Chương 2 ..................................................................................... 69
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 71
3.1. Phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo
tại vùng đồng bằng sông Hồng ......................................................................... 71
3.1.1. Cơ sở xây dựng phương pháp luận .................................................... 71
3.1.2. Phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo 75
3.2. Phát thải khí nhà kính từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo .......... 91
3.2.1. Sản xuất điện cho vận hành các máy móc và thiết bị nông nghiệp .... 92
3.2.2. Sản xuất phân bón .............................................................................. 95

3.2.3. Sản xuất vôi......................................................................................... 98
3.2.4. Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật ........................................................... 99
3.2.5. Phát thải mê-tan từ canh tác lúa ...................................................... 101
3.2.6. Phát thải CO2 từ bón phân đạm và phân NPK................................. 103
3.2.7. Phát thải N2O từ đất nông nghiệp .................................................... 104
3.2.8. Sử dụng vôi bón ruộng...................................................................... 107
3.2.9. Sử dụng xăng dầu vận hành máy móc tại đồng ruộng ..................... 108
3.2.10. Vận chuyển thóc từ đồng ruộng về nhà .......................................... 110
3.2.11. Đốt rơm rạ và trấu sau thu hoạch .................................................. 112
3.3. Dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương ................... 115
3.3.1. Dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương .............. 115
3.3.2. Đánh giá độ không chắc chắn .......................................................... 123
3.3.3. Đánh giá kết quả............................................................................... 129
3.4. Đề xuất các giải pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính cho khu vực
nghiên cứu ........................................................................................................ 131


v

3.4.1. Kịch bản phát triển thông thường giai đoạn 2020-2025.................. 131
3.4.2. Kịch bản giảm nhẹ phát thải khí nhà kính........................................ 133
3.4.3. Lựa chọn phương án giảm nhẹ phát thải khí nhà kính ưu tiên ........ 139
3.5. Kết luận Chương 3 ................................................................................... 142
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 144
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................................. 147
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 148
PHỤ LỤC A – MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA BẢNG HỎI ................................ 162
PHỤ LỤC B – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TRUNG GIAN ............................ 181
PHỤ LỤC C – HÌNH ẢNH CANH TÁC LÚA TẠI XÃ PHÚ LƯƠNG .... 230

vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT
BĐKH
CĐML
Cục BĐKH
HRHH
HTX
KNK
TT
VM
Viện MTNN
VX

Biến đổi khí hậu
Cánh đồng mẫu lớn
Cục Biến đổi khí hậu
Hàng rộng hàng hẹp
Hợp tác xã
Khí nhà kính
Truyền thống
Vụ mùa
Viện Môi trường Nông nghiệp
Vụ xuân


vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH

AFOLU
BAU
BSI
CDP
CF
COP

COPERT

DEFRA

DNDC
EF
FAO
GAP

Nông nghiệp, lâm nghiệp và các sử dụng đất khác
(Agriculture, Forestry and Other Land Use)
Kịch bản phát triển thông thường
(Business As Usual)
Viện Tiêu chuẩn Anh
(British Standard Institute)
Dự án Công khai Các-bon
(Carbon Disclosure Project)
Dấu vết các-bon
(Carbon footprint)
Hội nghị các Bên tham gia Công ước khung Liên Hợp Quốc
về biến đổi khí hậu
(Conference of Parties)
Chương trình máy tính nhằm tính toán phát thải khí nhà kính

từ vận chuyển đường bộ
(Computer Programme to calculate Emissions from Road
Transport)
Phòng Môi trường, Thực phẩm và các Vấn đề nông thôn của
Vương quốc Anh
(Department for Environment, Food and Rural Affairs)
Mô hình sinh địa hóa trong đất
(DeNitrification DeComposition model)
Hệ số phát thải
(Emission factor)
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc
(Food and Agriculture Organization)
Thực hành tốt nông nghiệp
(Good Agricultural Practices)


viii

GCF
GEF
GL 2006

GPG 2000

GPG
LULUCF
2003
GWP
INDC
IPCC

ISO
LCA
LCI
LCIA
LULUCF

Quỹ Khí hậu xanh
(Green Climate Fund)
Quỹ Môi trường toàn cầu
(Global Environment Facility)
Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của IPCC năm
2006
(2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas
Inventories)
Hướng dẫn thực hành tốt và quản lý độ không chắc chắn
trong kiểm kê quốc gia KNK năm 2000
(Good Practice Guidance and Uncertainty Management in
National Greenhouse Gas Inventories)
Hướng dẫn thực hành tốt cho lĩnh vực LULUCF
(Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change
and Forestry)
Tiềm năng ấm lên toàn cầu
(Global Warming Potential)
Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết định
(Intended Nationally Determined Contribution)
Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
(Intergovernmental Panel on Climate Change)
Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế
(International Organization for Stardardization)
Đánh giá vòng đời sản phẩm

(Life Cycle Assessment)
Điều tra vòng đời sản phẩm
(Life Cycle Inventory)
Đánh giá tác động vòng đời
(Life Cycle Impact Assessment)
Sử dụng đất, Thay đổi sử dụng đất và Lâm nghiệp
(Land Use, Land Use Change and Forestry)


ix

NDC
PAS 2050
PCF
REPA
SRI
UNDP
UNFCCC
WBCSD
WRI

Đóng góp do quốc gia tự quyết định
(Nationally Determined Contribution)
Hướng dẫn tính toán dấu vết các-bon sản phẩm
(Publicly Available Specification)
Dấu vết các-bon của sản phẩm
(Product Carbon Footprint)
Phân tích hồ sơ tài nguyên và môi trường
(Resource and Environmental Profile Analysis)
Thâm canh lúa cải tiến

(System of Rice Intensification)
Chương trình Phát triển của Liên hợp quốc
(United Nations Development Programme)
Công ước khung Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
(United Nations Framework Convention on Climate Change)
Hội đồng doanh nghiệp thế giới vì sự phát triển bền vững
(World Business Council for Sustainable Development)
Viện Tài nguyên thế giới
(World Resources Institute)


x

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các tiêu chuẩn và hướng dẫn về dấu vết các-bon của sản phẩm khác
trên thế giới ..................................................................................................... 16
Bảng 1.2. So sánh Tiêu chuẩn KNK, ISO 14067 và PAS 2050 ..................... 22
Bảng 1.3. Các công cụ tính toán phát thải/hấp thụ khí nhà kính trong lĩnh vực
nông nghiệp ..................................................................................................... 27
Bảng 1.4. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo.............. 29
Bảng 1.5. Tổng hợp các nghiên cứu về dấu vết các-bon của lúa trên thế giới 37
Bảng 1.6. Thời vụ và giống lúa được canh tác tại đồng bằng sông Hồng ...... 49
Bảng 1.7. So sánh các phương thức canh tác lúa tại xã Phú Lương ............... 56
Bảng 2.1. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong Luận án........... 59
Bảng 2.2. Nội dung bảng hỏi phỏng vấn......................................................... 63
Bảng 2.3. Danh sách các chuyên gia được phỏng vấn .................................... 64
Bảng 2.4. Phạm vi của Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia của IPCC
(2006) .............................................................................................................. 66
Bảng 3.1. So sánh các quy trình tính toán dấu vết các-bon sản phẩm ............ 72
Bảng 3.2. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong vòng đời lúa gạo tại khu

vực nghiên cứu ................................................................................................ 74
Bảng 3.3. So sánh phương pháp luận của Luận án với các hướng dẫn, nghiên
cứu khác .......................................................................................................... 77
Bảng 3.4. Tổng hợp các công thức sử dụng tính toán dấu vết các-bon .......... 81
Bảng 3.5. Các loại máy móc sử dụng cho sản xuất lúa tại xã Phú Lương...... 93
Bảng 3.6. Phát thải khí nhà kính từ sản xuất điện cho vận hành các máy móc
cho canh tác lúa ............................................................................................... 94
Bảng 3.7. Hệ số phát thải của việc sản xuất phân bón N, P2O5, K2O và phân
bón tổng hợp NPK........................................................................................... 96


xi

Bảng 3.8. Phát thải khí nhà kính từ việc sản xuất phân bón ........................... 97
Bảng 3.9. Phát thải khí nhà kính từ sản xuất vôi ............................................ 99
Bảng 3.10. Lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng tại xã Phú Lương ............. 99
Bảng 3.11. Phát thải khí nhà kính từ việc sản xuất thuốc bảo vệ thực vật ... 100
Bảng 3.12. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo
giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trong vụ xuân năm 2016 ......................... 101
Bảng 3.13. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo
giai đoạn sinh trưởng của cây lúa trong vụ mùa năm 2016 .......................... 101
Bảng 3.14. Hệ số phát thải mê-tan từ canh tác lúa theo ngày ....................... 102
Bảng 3.15. Phát thải mê-tan từ canh tác lúa.................................................. 102
Bảng 3.16. Phát thải CO2 từ việc sử dụng phân đạm và phân NPK ............. 104
Bảng 3.17. Kết quả đo đạc thực nghiệm phát thải N2O từ canh tác lúa ....... 105
Bảng 3.18. Lượng phân đạm và NPK sử dụng tại xã Phú Lương ................ 105
Bảng 3.19. Hệ số phát thải N2O từ đất nông nghiệp ..................................... 105
Bảng 3.20. Phát thải N2O từ đất nông nghiệp ............................................... 106
Bảng 3.21. Hệ số phát thải của sử dụng vôi bón ruộng ................................ 107
Bảng 3.22. Phát thải khí nhà kính từ bón vôi cho ruộng .............................. 108

Bảng 3.23. Hệ số sử dụng cho việc tính toán phát thải khí nhà kính từ sử dụng
diesel cho vận hành máy móc nông nghiệp .................................................. 109
Bảng 3.24. Phát thải khí nhà kính từ sử dụng diesel cho vận hành các máy
móc nông nghiệp ........................................................................................... 110
Bảng 3.25. Hệ số phát thải của xe máy ......................................................... 111
Bảng 3.26. Phát thải khí nhà kính do vận chuyển lúa từ đồng ruộng về nhà
bằng xe lôi gắn xe máy.................................................................................. 112
Bảng 3.27. Năng suất lúa và sản lượng rơm rạ tại xã Phú Lương ................ 113
Bảng 3.28. Tỷ lệ cách thức xử lý rơm rạ vào vụ xuân và vụ mùa theo hộ gia
đình tại xã Phú Lương ................................................................................... 113


xii

Bảng 3.29. Các hệ số sử dụng cho việc tính toán đốt rơm rạ sau thu hoạch 114
Bảng 3.30. Phát thải khí nhà kính từ việc đốt rơm rạ sau thu hoạch ............ 114
Bảng 3.31. Dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại xã Phú Lương.......... 116
Bảng 3.32. Độ không chắc chắn của số liệu hoạt động và hệ số phát thải ... 124
Bảng 3.33. Độ không chắc chắn của kết quả dấu vết các-bon cho sản phẩm
lúa gạo tại xã Phú Lương .............................................................................. 128
Bảng 3.34. So sánh kết quả dấu vết các-bon lúa gạo của Luận án với các
nghiên cứu khác ............................................................................................ 129
Bảng 3.35. Kịch bản phát triển thông thường cho các hoạt động trong vòng
đời lúa gạo tại xã Phú Lương tại năm 2025 .................................................. 133
Bảng 3.36. Giả thiết đối với các phương án giảm nhẹ phát thải khí nhà kính
trong vòng đời lúa gạo .................................................................................. 133
Bảng 3.37. Tiềm năng giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương án M1 tại
năm 2025 ....................................................................................................... 135
Bảng 3.38. So sánh chi phí thực hiện phương thức canh tác hàng rộng hàng
hẹp và truyền thống ....................................................................................... 136

Bảng 3.39. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương
án M2 tại năm 2025....................................................................................... 137
Bảng 3.40. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương
án M3 tại năm 2025....................................................................................... 138
Bảng 3.41. Tiềm năng và chi phí giảm nhẹ phát thải khí nhà kính của phương
án M4 tại năm 2025....................................................................................... 139
Bảng 3.42. Danh sách các phương án giảm nhẹ khí nhà kính trong vòng đời
lúa gạo tại xã Phú Lương .............................................................................. 140
Bảng 3.43. Đánh giá mức độ ưu tiên của các phương án giảm nhẹ phát thải
khí nhà kính trong sản xuất lúa gạo .............................................................. 141


xiii

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Vòng đời sản phẩm ......................................................................... 18
Hình 1.2. Vòng đời của sản phẩm lúa gạo ...................................................... 28
Hình 1.3. Kết quả kiểm kê khí nhà kính quốc gia từ lĩnh vực nông nghiệp
trong năm 1994, 2000, 2005, 2010, 2013 và 2014 ......................................... 41
Hình 1.4. Vị trí địa lý của vùng đồng bằng sông Hồng .................................. 47
Hình 1.5. Vị trí địa lý của xã Phú Lương ........................................................ 50
Hình 2.1. Quy trình điều tra phỏng vấn hộ nông dân ..................................... 61
Hình 2.2. Khung LCA theo ISO 14040 và 14044........................................... 67
Hình 3.1. Cách tiếp cận của Luận án .............................................................. 75
Hình 3.2. Quy trình tính toán dấu vết các-bon của lúa gạo ............................ 79
Hình 3.3. Vòng đời lúa gạo tại xã Phú Lương ................................................ 91
Hình 3.4. Phát thải khí nhà kính từ các hoạt động trong vòng đời lúa gạo .. 117
Hình 3.5. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức
canh tác truyền thống trong vụ xuân và vụ mùa ........................................... 119
Hình 3.6. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức

canh tác thâm canh lúa cải tiến trong vụ xuân và vụ mùa ............................ 120
Hình 3.7. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các hoạt động theo phương thức
canh tác hàng rộng hàng hẹp trong vụ xuân và vụ mùa ................................ 121
Hình 3.8. Tỷ trọng phát thải khí nhà kính từ các quá trình trong vòng đời lúa
gạo ................................................................................................................. 121
Hình 3.9. Dấu vết các-bon theo các phương thức canh tác .......................... 122
Hình 3.10. So sánh độ không chắc chắn của phát thải khí nhà kính từ các hoạt
động trong vòng đời lúa gạo ......................................................................... 127


1

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tháng 12 năm 2015, tại Hội nghị lần thứ 21 (COP21), các Bên tham
gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã
thông qua Thoả thuận Paris về biến đổi khí hậu (BĐKH) với mục tiêu dài hạn
nhằm giữ nhiệt độ trung bình toàn cầu vào cuối thế kỷ tăng dưới 2°C so với
thời kỳ tiền công nghiệp. Việc thực hiện trách nhiệm của mỗi Bên trong ứng
phó với BĐKH chủ yếu thông qua Đóng góp dự kiến do quốc gia tự quyết
định (INDC). Sau khi Thỏa thuận Paris có hiệu lực, các đóng góp dự kiến đã
trở thành các cam kết, hay Đóng góp do quốc gia tự quyết định (NDC).
Việt Nam đã nộp INDC lần đầu tiên vào tháng 9 năm 2015, trong đó
đặt ra mục tiêu bằng nguồn lực trong nước, đến năm 2030 Việt Nam sẽ giảm
8% tổng lượng phát thải KNK so với kịch bản phát triển thông thường
(BAU). Mức đóng góp 8% ở trên có thể được tăng lên tới 25% khi nhận được
hỗ trợ quốc tế. Hiện nay, Việt Nam đang trong quá trình rà soát và cập nhật
INDC và dự kiến sẽ đệ trình bản NDC cập nhật lên Ban thư ký của UNFCCC
trong năm 2020.
Trên thế giới, nồng độ các-bon đioxit (CO2), mê-tan (CH4) và nitơ oxit

(N2O) đã gia tăng đáng kể, hầu như là do các hoạt động của con người kể từ
năm 1750 [69, 70]. Sự gia tăng phát thải CO2 chủ yếu là do tiêu thụ nhiên liệu
hóa thạch và sử dụng đất, trong khi phát thải CH4 và N2O chủ yếu là từ lĩnh
vực nông nghiệp [98]. Dựa trên kết quả kiểm kê KNK quốc gia của Việt Nam
qua các năm: 1994, 2000, 2005, 2010, 2013 và 2014, có thể thấy lượng phát
thải KNK của Việt Nam có xu hướng tăng, trong đó phát thải KNK từ lĩnh
vực năng lượng và nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất. Trong lĩnh vực nông
nghiệp thì phát thải mê-tan từ canh tác lúa chiếm 48-62% và phát thải N2O từ


2

đất nông nghiệp chiếm 15-26%. Chính vì vậy, có thể thấy việc thực hiện các
giải pháp giảm nhẹ KNK trong lĩnh vực canh tác lúa đóng vai trò quan trọng
để Việt Nam có thể đạt được các mục tiêu đặt ra trong NDC.
Trong thời kỳ cam kết đầu tiên của Nghị định thư Kyoto, nhiều nước đã
không thực hiện đầy đủ cam kết mà không bị trừng phạt. Rút kinh nghiệm từ
thực tế này, thỏa thuận mới chắc chắn sẽ có những biện pháp trừng phạt về
kinh tế, thương mại nếu cam kết không được thực hiện đầy đủ. Như vậy,
trong tương lai, các nước trên thế giới có thể đưa ra các rào cản thương mại
đối với các sản phẩm có dấu vết các-bon cao, như một hình thức trừng phạt
đối với các nước không thực hiện cam kết giảm nhẹ KNK.
Gạo là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam,
không những đóng góp quan trọng vào kim ngạch xuất khẩu của cả nước mà
còn thúc đẩy tăng trưởng chung của nền kinh tế. Trong thời gian qua, Việt
Nam đã trở thành một trong những quốc gia xuất khẩu gạo lớn trên thế giới.
Việc gia tăng giá trị xuất khẩu của hạt gạo Việt Nam, bao gồm dán nhãn dấu
vết các-bon thấp, là hết sức cần thiết, để có thể vượt qua các rào cản thương
mại trong tương lai.
Chính vì vậy, việc thực hiện “Nghiên cứu xây dựng phương pháp

luận và tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng
bằng sông Hồng” là hết sức cần thiết. Đồng bằng sông Hồng là một trong hai
vùng sản xuất lúa chính của Việt Nam, chỉ đứng thứ hai sau đồng bằng sông
Cửu Long. Việc thực hiện nghiên cứu tại vùng đồng bằng sông Hồng sẽ là cơ
sở để xây dựng phương pháp luận và tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm
lúa gạo cho các khu vực khác trong tương lai. Bên cạnh đó, dựa trên kết quả
tính toán, nghiên cứu này sẽ xác định được hoạt động nào trong vòng đời của
sản phẩm lúa gạo có tiềm năng giảm nhẹ KNK lớn và đề xuất các giải pháp
giảm nhẹ KNK ưu tiên, hỗ trợ việc thực hiện các mục tiêu trong NDC. Đồng


3

thời, các giải pháp giảm nhẹ KNK từ sản phẩm lúa gạo (thu nhỏ dấu vết cácbon) sẽ góp phần gỡ bỏ các rào cản thương mại (nếu có) đối với xuất khẩu
gạo của Việt Nam ra thị trường thế giới, đặc biệt cho giai đoạn sau 2020 khi
các nước đang phát triển cũng phải thực hiện các cam kết bắt buộc giảm phát
thải KNK nhằm đạt được mục tiêu không để nhiệt độ trái đất tăng quá 20C
vào cuối thế kỷ 21 so với thời kỳ tiền công nghiệp.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
(1) Xây dựng được phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon cho
sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng;
(2) Tính toán thí điểm được dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại
xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình;
(3) Đề xuất được các giải pháp nhằm giảm nhẹ KNK từ các hoạt động
trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu là lượng phát thải KNK trong vòng đời lúa gạo
vào vụ xuân và vụ mùa theo ba phương thức canh tác: truyền thống (TT),
hàng rộng - hàng hẹp (HRHH) và thâm canh lúa cải tiến (SRI) tại vùng đồng
bằng sông Hồng.

Nghiên cứu được thực hiện thí điểm tại xã Phú Lương, huyện Đông
Hưng, tỉnh Thái Bình. Xã Phú Lương là xã điển hình và đại diện cho các hoạt
động canh tác lúa của tỉnh Thái Bình nói riêng và cho vùng đồng bằng sông
Hồng nói chung. Bên cạnh đó, khu vực này đã có kết quả quan trắc thực
nghiệm phát thải CH4 và N2O từ canh tác lúa trong vụ xuân và vụ mùa được
thực hiện bởi Viện Môi trường Nông nghiệp trong năm 2016 - là cơ sở quan
trọng để xây dựng hệ số phát thải CH4 từ canh tác lúa theo ngày và hệ số phát
thải N2O từ đất nông nghiệp, từ đó tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu.


4

Nghiên cứu sinh lựa chọn năm 2017 do đây là năm có hệ số phát thải
mới nhất của lưới điện quốc gia theo Quyết định số 330/BĐKH-GNPT ngày
29 tháng 3 năm 2019 của Cục Biến đổi khí hậu.
Luận án tiến hành tính toán phát thải/hấp thụ KNK chính trong vòng
đời sản phẩm lúa gạo tại các quá trình: trước sản xuất lúa gạo, sản xuất lúa
gạo và sau sản xuất lúa gạo. Nghiên cứu lựa chọn tính toán phát thải KNK từ
các hoạt động chủ yếu có thể tính toán được dựa theo các công thức đã được
xây dựng và có khả năng thu thập số liệu. Phạm vi các hoạt động sẽ được đưa
vào tính toán bao gồm: cấp 1 (phát thải trực tiếp tại chỗ), cấp 2 (phát thải gián
tiếp do mua năng lượng) và cấp 3 (phát thải gián tiếp không bao gồm trong
cấp 2) [30], [33], [106] (Bảng M.1).
Bảng M.1. Phạm vi tính toán của nghiên cứu
Quá trình

Trước sản xuất
lúa gạo

Sản xuất

lúa gạo

Sau sản xuất lúa
gạo

Hoạt động
Sản xuất điện cho việc vận hành máy bơm nước (tưới tiêu),
quạt điện (rê gạo làm sạch) và máy xát gạo (cấp 2).
Sản xuất các loại phân bón, bao gồm: đạm (N), lân (P2O5),
kali (K2O) và NPK (cấp 3).
Sản xuất các loại thuốc bảo vệ thực vật (cấp 3).
Sản xuất vôi (cấp 3).
Canh tác lúa (cấp 1).
Phát thải CO2 từ sử dụng phân đạm và NPK (cấp 1).
Phát thải N2O từ đất nông nghiệp (cấp 1).
Sử dụng vôi bón ruộng (cấp 1).
Sử dụng dầu diesel cho vận hành các máy móc nông nghiệp
(cấp 1)
Vận chuyển thóc từ đồng ruộng về nhà (cấp 1).
Đốt rơm rạ và trấu sau thu hoạch (cấp 1).

Do giới hạn về thời gian nghiên cứu và số liệu, một số hoạt động khác
trong vòng đời lúa gạo chưa được đề cập, bao gồm: phát thải KNK từ việc sản
xuất hạt giống; sản xuất, khấu hao và bảo trì các máy móc nông nghiệp và vận
chuyển nguyên liệu đến đồng ruộng. Mặc dù các nguồn phát thải KNK này


5

trong vòng đời của lúa gạo chưa được đưa vào khung phương pháp của luận

án do thiếu dữ liệu đầu vào hoặc các phương pháp tính toán phức tạp, tuy
nhiên, các nguồn phát thải KNK trên chiếm tỷ lệ không đáng kể. Tuy nhiên,
những vấn đề này cần được tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện phương pháp
luận trong tương lai.
4. LUẬN ĐIỂM CỦA LUẬN ÁN
Việc kết hợp quy trình Đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA) của Tổ
chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) và Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia
của Ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC) năm 2006 (GL 2006) là phương
pháp phù hợp để tính toán dấu vết các-bon trong vòng đời lúa gạo tại vùng
đồng bằng sông Hồng.
Trong vòng đời lúa gạo, lượng phát thải CH4 từ canh tác lúa chiếm tỷ
trọng lớn nhất. Lượng phát thải từ việc sản xuất điện và sử dụng năng lượng
cho vận hành các máy móc nông nghiệp cũng chiếm tỷ trọng lớn sau lượng
phát thải từ canh tác lúa.
Việc mở rộng áp dụng phương thức canh tác hàng rộng hàng hẹp tại xã
Phú Lương là phương án có tiềm năng giảm phát thải KNK lớn đồng thời
mang lại lợi ích kinh tế vì vậy nên được ưu tiên thực hiện.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
Ý nghĩa khoa học:
Luận án đã phân tích, đánh giá được các ưu, nhược điểm của các
nghiên cứu hiện nay về dấu vết các-bon của sản phẩm nói chung và sản phẩm
nông nghiệp nói riêng từ đó sửa đổi, phát triển phương pháp luận riêng để tính
toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo có thể áp dụng cho vùng đồng
bằng sông Hồng. Luận án đã khắc phục được một số hạn chế hiện nay của các
nghiên cứu khác trên thế giới bằng cách tính toán phát thải KNK gián tiếp từ
việc sản xuất các nguyên vật liệu đầu vào cho quá trình canh tác lúa (điện,


6

phân bón, vôi và thuốc bảo vệ thực vật) và vận chuyển gạo từ đồng ruộng về
nhà. Đây là một vấn đề ít được đề cập trong các nghiên cứu tương tự trên thế
giới cũng như ở Việt Nam.
Phương pháp luận của Luận án còn bao gồm việc đánh giá độ không
chắc chắn dựa trên hướng dẫn GL 2006 của IPCC – một bước trong quy trình
tính toán dấu vết các-bon mà chưa được hướng dẫn cụ thể/không bắt buộc
trong các hướng dẫn, nghiên cứu khác về dấu vết các-bon sản phẩm/sản phẩm
nông nghiệp trên thế giới. Bên cạnh đó, Luận án đã tiến hành đánh giá độ
không chắc chắn của số liệu hoạt động, hệ số phát thải và kết quả tính toán.
Dựa trên phương pháp luận được xây dựng, trong tương lai có thể điều
chỉnh, phát triển để tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại các
vùng khác như đồng bằng sông Cửu Long.
Ý nghĩa thực tiễn:
Dựa trên kinh nghiệm tính toán tại khu vực thí điểm, có thể áp dụng
phương pháp luận để tính toán dấu vết các-bon của lúa gạo tại các xã, huyện,
và tỉnh khác tại Việt Nam và xác định các giải pháp giảm phát thải KNK thích
hợp. Việc xác định các giải pháp giảm nhẹ KNK ưu tiên trong canh tác lúa sẽ
hỗ trợ việc đạt các mục tiêu giảm phát thải KNK trong lĩnh vực nông nghiệp
sau năm 2020, hỗ trợ việc thực hiện NDC và Kế hoạch thực hiện Thỏa thuận
Paris của Việt Nam. Đồng thời, việc giảm phát thải KNK trên một đơn vị sản
phẩm lúa gạo sẽ góp phần gỡ bỏ các rào cản thương mại nếu có trong tương
lai, đặc biệt cho giai đoạn sau 2020. Như vậy, về mặt thực tiễn, nghiên cứu
này vừa có ý nghĩa cả về góc độ bảo vệ khí hậu và thương mại.
6. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Luận án có những đóng góp về lý luận và thực tiễn như sau:
- Luận án đã xây dựng được phương pháp luận tính toán dấu vết cácbon cho sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng, trong đó, sử dụng


7

kết hợp LCA của ISO chủ yếu với GL 2006 của IPCC cùng các nghiên cứu
khác nhằm tính toán phát thải KNK từ các hoạt động chính trong vòng đời lúa
gạo;
- Luận án đã ứng dụng phương pháp luận tính toán thí điểm cho khu
vực nghiên cứu. GL 2006 đã được áp dụng cho tính toán phát thải KNK trong
nhiều công đoạn của vòng đời sản phẩm lúa gạo, đặc biệt trong một số hoạt
động đã tính toán đến bậc 2 theo GL 2006. Theo quyết định của COP24, Việt
Nam sẽ sử dụng GL 2006 cho kiểm kê KNK quốc gia. Kết quả của Luận án,
vì thế, có đóng góp đối với các chuyên gia và nhà quản lý chuẩn bị cho việc
áp dụng GL 2006;
- Bên cạnh đó, Luận án đã áp dụng GL 2006 để tính toán độ không
chắc chắn của các số liệu hoạt động, hệ số phát thải và kết quả tính toán, từ đó
có thể cải thiện chất lượng việc tính toán dấu vết các-bon cho sản phẩm lúa
gạo trong tương lai.
- Luận án đã đề xuất được các biện pháp giảm phát thải KNK ưu tiên
trong vòng đời lúa gạo, đóng góp cho việc rà soát và cập nhật Đóng góp do
quốc gia tự quyết định của Việt Nam.
7. KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN
Sơ đồ giải quyết các vấn đề của Luận án được trình bày trong Hình
M.1.


8

Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam về dấu vết cácbon của sản phẩm lúa gạo nhằm xác định hướng nghiên cứu

Xây dựng phương pháp luận tính toán dấu vết các-bon cho
sản phẩm lúa gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng
Xây dựng quy trình tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại
vùng đồng bằng sông Hồng

Tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo tại
xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình
Đề xuất các biện pháp giảm nhẹ phát thải khí nhà kính
trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu
Hình M.1. Sơ đồ tiếp cận của Luận án
Bước đầu tiên trong khuôn khổ Luận án là tổng quan các phương pháp
nghiên cứu thế giới và tại Việt Nam nhằm đánh giá các thiếu hụt trong các
nghiên cứu về dấu vết các-bon của sản phẩm lúa gạo, từ đó, xác định được
hướng nghiên cứu của Luận án.
Trên cơ sở tổng quan, Luận án lựa chọn các tiếp cận và xác định
phương pháp luận phù hợp nhằm tính toán dấu vết các-bon của sản phẩm lúa
gạo tại vùng đồng bằng sông Hồng. Từ đó, xây dựng quy trình tính toán dấu
vết các-bon của lúa gạo và tính toán thí điểm dấu vết các-bon của lúa gạo tại
xã Phú Lương, huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình.
Dựa trên kết quả tính toán, Luận án xác định các hoạt động gây phát
thải KNK chính trong vòng đời lúa gạo tại khu vực thí điểm. Trên cơ sở các


9

tiêu chí lựa chọn, Luận án đề xuất các biện pháp giảm nhẹ phát thải KNK phù
hợp trong vòng đời lúa gạo tại khu vực nghiên cứu.
Dựa trên sơ đồ Luận án, ngoài phần Mở đầu và Kết luận và kiến nghị,
Luận án được bố cục thành 3 chương, gồm:
Chương 1. Tổng quan các nghiên cứu về dấu vết các-bon của sản phẩm
lúa gạo và khu vực nghiên cứu
Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Bên cạnh đó, Luận án còn bao gồm phần Phụ lục bao gồm các mẫu
phiếu điều tra bảng hỏi, các kết quả tính toán trung gian và hình ảnh minh họa

tại khu vực nghiên cứu.


10

CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẤU VẾT CÁC-BON
CỦA SẢN PHẨM LÚA GẠO VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về dấu vết các-bon của sản phẩm
1.1.1. Khái niệm “dấu vết các-bon”
Thuật ngữ “dấu vết các-bon” có nguồn gốc là một bộ phận cấu thành
của “dấu vết sinh thái” - thuật ngữ được đưa ra bởi Wackernagel và Rees
[103]. Dấu vết sinh thái là diện tích đất và biển có hệ sinh thái cần thiết để
duy trì cuộc sống của một số dân nhất định. Theo định nghĩa này, “dấu vết
các-bon” là diện tích đất sẽ hấp thụ được lượng CO2 phát thải trong cuộc đời
của một người hoặc tổng dân số toàn cầu. Việc tính toán “dấu vết các-bon”
trong “dấu vết sinh thái” là rất phức tạp.
Tuy nhiên, khi BĐKH dần trở thành thách thức toàn cầu, khái niệm
“dấu vết các-bon” đã phát triển độc lập và dưới một hình thức khác với nguồn
gốc ban đầu của khái niệm này [41]. Hiện tại, khái niệm “dấu vết các-bon” là
sự kết hợp từ nguồn gốc từ ''dấu vết sinh thái'' nhưng về bản chất định nghĩa là
chỉ số tiềm năng ấm lên toàn cầu. Tuy nhiên, vẫn còn một vài nghiên cứu vẫn
tính toán “dấu vết các-bon” theo đơn vị diện tích dựa trên nguồn gốc của khái
niệm này [29], [96].
Wiedmann và Minx [105] thấy rằng định nghĩa “dấu vết các-bon” vẫn
còn khác nhau giữa các nghiên cứu và “dấu vết các-bon” chỉ nên phản ánh
việc đo đạc phát thải CO2 trực tiếp và gián tiếp gây ra bởi một hoạt động hay
được tích lũy qua các giai đoạn của vòng đời sản phẩm. Nếu tất cả các KNK
được đưa vào tính toán thì chỉ số ''dấu vết khí hậu'' nên được sử dụng. Do mục
đích của chỉ số “dấu vết các-bon” là đánh giá tác động của các hoạt động đến