- XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH TRÊN ĐẤT PHÙ SA TRỒNG LÚA VÙNG BẮC TRUNG BỘ. - Nghiên cứu này trình bày kết quả xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính (KNK) thông qua kỹ thuật GIS từ kết quả mô phỏng phát thải khí nhà kính CH 4 , N 2 O (GHG) từ đất canh tác lúa trên đất phù sa của khu vực Bắc Trung Bộ theo mô hình tính toán (DNDC). - Mô hình đã được hiệu chỉnh và tham chiếu với số liệu quan trắc phát thải thực địa tại tỉnh Quảng Trị, Nghệ An và ừa iên - Huế. - Nghiên cứu cũng dự báo phát thải KNK từ đất lúa cho khu vực này đến năm 2030 bằng cách sử dụng dữ liệu đất, khí hậu, sử dụng đất và cơ sở dữ liệu quản lý canh tác lúa, kịch bản khí hậu và nước biển dâng cho Viêt Nam của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016. - Kết quả nghiên cứu cho thấy, lượng phát thải KNK trong vụ Mùa có xu hướng cao hơn vụ Xuân tại các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị và ừa iên - Huế. - Hà Tĩnh, Nghệ An và anh Hoá phát thải vụ Xuân lại cao hơn vụ Mùa. - Dự báo đến năm 2030, ừa iên - Huế có phát thải KNK cao nhất (tương đương 11,512 tấn CO 2 /ha) và Nghệ An phát thải KNK thấp nhất. - Ngoài ra, phát thải KNK từ 6 tỉnh ở khu vực Bắc Trung Bộ nước ta có xu hướng tăng vào năm 2030.. - Tình trạng phát thải KNK từ hoạt động sản xuất của các nước trong nhiều năm qua đã gây ra hiệu ứng nhà kính trên phạm vi toàn cầu và hơn thế nữa làm cho khí hậu trái đất thay đổi, nước biển dâng, thiên tai, dịch bệnh ngày càng nhiều hơn (Nguyen Hong Son et al., 2014). - eo báo cáo kiểm kê KNK của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nông nghiệp Việt Nam đóng góp 43,1% vào tổng lượng phát thải KNK của Việt Nam (Ministry of Natural Resources and Environment, 2010).. - Hiện nay, có rất nhiều mô hình được sử dụng để mô phỏng và tính toán phát thải KNK như: Mô hình phát thải Metan (MEM), Phát thải Metan từ hệ sinh thái lúa (MERES), Công cụ cân bằng carbon EX-Ante (EX-ACT), mô hình nông nghiệp và sử dụng đất (ALU)… Mô hình DNDC là một mô hình được áp dụng rộng rãi trên thế giới để tính toán phát thải từ ruộng lúa. - Nguyên lý mô phỏng dựa trên nền cacbon (C), nitơ (N) và các quá trình sinh địa hóa trong hệ sinh thái nông nghiệp. - Mô hình này có thể được sử dụng để dự đoán sinh trưởng cây trồng, nhiệt độ đất, độ ẩm, cacbon trong đất, và sự phát thải khí nhà kính bao gồm N 2 O, NO, NH 3 , CH 4 và CO 2.. - Tính toán phát thải KNK từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp có vai trò quan trọng trong việc xác định cơ cấu phát thải và đề xuất các giải pháp giảm phát thải KNK. - Tuy nhiên, các nghiên cứu về phát thải KNK trong canh tác lúa cho vùng Bắc Trung Bộ còn hạn chế. - Nghiên cứu này có mục tiêu xây dựng bản đồ phát thải KNK và dự báo phát thải trong canh tác lúa trên đất phù sa tại vùng Bắc Trung Bộ tới năm 2030.. - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. - Vật liệu nghiên cứu. - Đất: Đất phù sa trồng Lúa vùng Bắc Trung Bộ - Lúa: Giống lúa Khang Dân 18. - Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. - Mô hình DNCD. - Mô hình DNDC là mô hình sinh địa hóa trong đất, cho phép dự báo lượng cacbon được giữ lại trong đất, hàm lượng đạm bị mất và sự phát thải. - Mô hình được xây dựng với các thông số đầu vào gồm các thông số về tính chất lý hóa của đất, điều kiện khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, thông số về cây trồng như lịch gieo trồng, thu hoạch, phương thức chăm bón (DNDC Guideline, 2012 - University of New Hampshire).. - Cấu trúc của mô hình gồm: hợp phần phụ mô hình khí hậu, đất, cây trồng và mô hình con về phân hủy dùng để đánh giá nhiệt độ, độ ẩm, thế oxy hóa khử của đất và quá trình chuyển hóa trong đất, năng suất cây trồng, ước lượng hàm lượng cacbon đưa vào đất từ các cây trồng. - Hợp phần thứ hai gồm mô hình con về nitrat hóa, khử nitrat và mô hình con về oxy hóa khử nhằm ước lượng sự phát thải các khí CO 2 , CH 4 , NH 3 , NO, N 2 O, N 2 từ các hệ canh tác nông nghiệp. - Mô hình DNDC nhằm mô phỏng lại mối quan hệ giữa các chu trình sinh địa hóa cacbon, nitơ và các yếu tố sinh thái (Hình 1).. - Sơ đồ tính toán lượng phát thải KNK dựa trên các lựa chọn cacbon thấp bằng mô hình DNDC Các dữ liệu đầu vào: Các dữ liệu về khí tượng. - các dữ liệu về canh tác (giống, thời gian gieo cấy, thu hoạch, bón phân, tưới nước, quản lý mùa vụ, cỏ hại). - các dữ liệu về đất đai (loại đất, pH, độ xốp, độ mặn, hàm lượng OC, NO 3. - Các dữ liệu đầu ra: Mô phỏng sự phát thải KNK (CH 4 , N 2 O) theo ngày trong năm và năng suất tiềm năng của cây trồng.. - Phương pháp hiệu chỉnh mô hình. - Để hiệu chỉnh mô hình, mẫu khí phát thải từ ruộng lúa được lấy trong vụ Xuân và vụ Mùa từ tại các tỉnh Quảng Trị, Nghệ An và. - mẫu khí thu được mang đi phân tích để hiệu chỉnh mô hình và tham chiếu với kết quả mô phỏng.. - Đánh giá kết quả mô phỏng từ mô hình được thực hiện thông qua hệ số xác định (R 2 - Coe ent of determination). - Giá trị của R 2 dao động từ 0 đến 1, với giá trị gần 1 cho thấy một sự tương quan tốt giữa dữ liệu mô phỏng và thực tế. - Với giá trị lớn hơn 0,5 được coi là có thể chấp nhận kết quả mô phỏng.. - Trong cách tiếp cận này, mô hình DNDC, tích hợp GIS được sử dụng cho mô phỏng vùng. - Toàn bộ cơ sở dữ liệu được phân chia thành các vùng mục tiêu tương ứng với mỗi đa giác hoặc ô lưới ứng với từng điều kiện khí hậu và đất đai. - Độ phân giải của hệ thống đa giác hoặc lưới phụ thuộc vào độ phân giải dữ liệu thô của dữ liệu đầu vào. - Cơ sở dữ liệu hỗ trợ mô phỏng khu vực trên DNDC bao gồm các tệp dữ liệu bản đồ chuyên đề về đất, tệp dữ liệu bản đồ chuyên đề về khí hậu. - Tiến trình mô phỏng khu vực trên DNDC được chạy cho từng hệ thống canh tác trong mỗi đơn vị lưới trên toàn bộ miền mục tiêu. - Trong mô phỏng khu vực, DNDC đọc tất cả dữ liệu đầu vào từ các tệp GIS được đặt trước cho từng ô lưới và sau đó tổ chức lại thông tin vào các tệp chính để mô phỏng (Hình 2).. - Nguyên lý tích hợp kết quả mô hình DNDC vào GIS. - Phương pháp tính toán phát thải KNK Tính toán tổng lượng CH 4 , N 2 O phát thải trong cả vụ (Δd ngày từ khi cấy đến thu hoạch) theo công thức sau đây:. - Tổng lượng phát thải KNK từ ruộng lúa được tính theo công thức sau:. - GWP = Phát thải CH 4 × 25 + Phát thải N 2 O × 298 2.3. - Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 01 năm 2015 đến tháng 12 năm 2017 tại các tỉnh Bắc Trung Bộ từ anh Hóa đến ừa iên Huế.. - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. - Kết quả kiểm định mô hình. - Kết quả kiểm định mô hình được so sánh giữa kết quả mô phỏng phát thải CH 4 và N 2 O với kết quả tính toán tại hiện trường để hiệu chỉnh một số thông số về quá trình sinh địa hóa trong đất và sinh trưởng của cây trồng. - Kết quả sau hiệu chỉnh mô hình được thể hiện tại hình 3.. - Kết quả toán phát thải CH 4 và N 2 O từ thực địa và kết quả chạy mô hình mô phỏng Kết quả tại hình 3 cho thấy, sau hiệu chỉnh kết. - quả tính toán phát thái khí CH 4 và N 2 O giữa mô phỏng và tính toán tại thực địa có tương quan khá chặt. - Dự báo phát thải KNK tại vùng Bắc Trung Bộ tới năm 2030. - Tổng diện tích đất gieo trồng lúa vùng Bắc Trung Bộ là 702.700 ha, trong đó đất trồng lúa vụ Xuân là 356.900 ha và vụ Mùa là 174.700 ha và tổng diện tích đất trồng lúa trên diện tích đất phù sa là 305.429 ha. - So sánh kết quả tính toán lượng phát thải KNK tại 6 tỉnh vùng Bắc Trung Bộ cho thấy, 3 tỉnh giáp Bắc Bộ có lượng phát thải KNK vụ lúa Xuân cao hơn vụ lúa Mùa và ngược lại, 3 tỉnh giáp Nam Trung Bộ lại có lượng phát thải KNK vụ lúa Mùa cao hơn vụ lúa Xuân, trong đó tỉnh ừa iên - Huế có lượng phát thải KNK cao nhất vùng Bắc Trung Bộ cho một đơn vị diện tích cả vụ Xuân và vụ Mùa, lượng phát thải 2 vụ lúa hàng năm lên tới 11,51 tấn CO 2 e/ha/năm (Hình 4).. - Phát thải KNK trung bình giai đoạn 2005-2017 tại vùng Bắc Trung Bộ. - Kết quả tính toán phát thải KNK dự báo đến năm 2030 dựa trên kịch bản phát thải thấp (RCP4.5) và kịch bản phát thải cao (RCP8.5) đến năm 2030.. - Mô phỏng trên mô hình DNDC được kết quả phát thải thể hiện ở hình 5.. - Dự báo lượng phát thải KNK các tỉnh vùng Bắc Trung Bộ năm 2030 So sánh kết quả dự báo lượng phát thải KNK. - đến năm 2030 tại 6 tỉnh vùng Bắc Trung Bộ cho thấy, lượng phát thải không có sự chênh lệch nhiều ở cả vụ Xuân và vụ Mùa giữa các tỉnh, vụ Xuân phát thải dao động tấn CO 2 e/ha/năm và vụ lúa Mùa tấn CO 2 e/ha/năm. - Kết quả dự báo phát thải KNK cũng thể hiện 3 tỉnh giáp Bắc Bộ có lượng phát thải KNK vụ lúa Xuân cao hơn vụ lúa Mùa và ngược lại, 3 tỉnh giáp Nam Trung Bộ lại có lượng phát thải KNK theo xu hướng vụ lúa Mùa cao hơn vụ lúa Xuân, tổng lượng phát thải 2 vụ lúa năm 2030 dao động tấn CO 2 e/ha/năm.. - Xây dựng bản đồ dự báo phát thải vùng Bắc Trung Bộ cho canh tác lúa trên đất phù sa tới 2030. - Trong giai đoạn Phát thải KNK cho cả 2 vụ lúa ở 6 tỉnh vùng Bắc Trung Bộ dao động từ 9,125 đến 11,509 tấn CO 2 e/ha/năm. - cao nhất là tỉnh ừa iên - Huế và thấp nhất là Nghệ An, phát thải tăng cao nhất Nghệ An và thấp nhất là ừa. - iên - Huế. - Phát thải cả năm dự báo cho năm 2030 của từng tỉnh dao động từ 10,887 đến 12,526 tấn/ha/năm trong đó lượng phát thải năm 2030 tăng so với thời kỳ trong đó phát thải tăng thấp nhất tại tại ừa iên Huế (1,017 tấn CO 2 e/ha/năm) và cao nhất tại Nghệ An (2,91 tấn CO 2 e/ha/năm) (Hình 6).. - So sánh lượng phát thải KNK cả trung bình/năm thời kỳ và 2030 Lượng phát thải KNK 3 tỉnh giáp Bắc Bộ vào vụ. - lúa Xuân cao hơn vụ lúa Mùa và ngược lại, 3 tỉnh giáp Nam Trung Bộ lại có lượng phát thải KNK vụ. - lúa Mùa cao hơn vụ lúa Xuân trong giai đoạn và năm dự báo 2030 (Hình 7).. - Bản đồ phát thải KNK được biên tập, xây dựng trên nền bản đồ đơn tính bao gồm: bản đồ đất, bản đồ địa hình, bản đồ khí hậu, bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỷ lệ 1:50.000. - Lớp thông tin phát thải KNK được cập nhật trực tiếp trên nền bản đồ số đã chuẩn hóa thành cơ sở dữ liệu GIS được lưu trữ dưới định dạng. - SHP thuận lợi cho việc truy xuất và tích hợp cơ sở dữ liệu với các chương trình mô hình hóa và mô phỏng.. - Lượng phát thải KNK dự báo năm 2030 của vụ lúa Xuân trên đất phù sa dao động tấn CO 2 e/ha/năm, tăng lên tấn CO 2 e/ha/năm so với trung bình năm giai đoạn . - Lượng phát thải KNK dự báo đến năm 2030 của vụ lúa Mùa trên đất phù sa dao động tấn CO 2 e/ha/năm, tăng lên tấn CO 2 e/ha/năm so với trung bình năm giai đoạn . - Lượng phát thải KNK 3 tỉnh giáp Bắc Bộ vào vụ lúa Xuân cao hơn vụ lúa Mùa và ngược lại, 3 tỉnh giáp Nam Trung Bộ lại có lượng phát thải KNK vụ lúa Mùa. - cao hơn vụ lúa Xuân trong giai đoạn và năm dự báo 2030.. - Lượng KNK phát thải từ đất phù sa trồng lúa cả năm (2 vụ lúa) ở 6 tỉnh vùng Bắc Trung Bộ trung bình mỗi năm trong giai đoạn dao động tấn CO 2 e/ha, cao nhất là tỉnh ừa iên - Huế và thấp nhất là Nghệ An. - Dự báo phát thải KNK cho năm 2030 dao động từ tấn CO 2 e/ha.. - Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ.. - Bản đồ thể hiện lượng phát thải KNK dự báo năm 2030 vùng Bắc Trung Bộ. - Báo cáo đo phát thải KNK từ ruộng lúa nước tại tỉnh Bình Định và Quảng Bình, thuộc dự án SNV.. - Kết quả cho thấy cao ethyl acetate có nồng độ từ 2,5 - 5,0 mg/mL làm giảm đáng kể tỷ lệ nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của hạt xà lách. - Kết quả định lượng diệp lục tố được xử lý bởi phân đoạn ethyl acetate làm giảm hàm lượng diệp lục tố a, b và caratenoid tại nồng độ 5 mg/mL lần lượt là 68,89%
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt