- ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG. - CỦA SẢN XUẤT LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. - Để làm giảm bớt các tác động môi trường, việc sản xuất nông sản cần được đánh giá về tác động môi trường từ quy trình sản xuất. - Nghiên cứu này được thực hiện qua số liệu điều tra về việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật và xăng dầu của 150 ruộng canh tác lúa 3 vụ của nông dân tại các huyện Châu Thành (Sóc Trăng), Cai Lậy (Tiền Giang), Thoại Sơn (An Giang) và Phước Long (Bạc Liêu). - Phương pháp đánh giá vòng đời (LCA) được sử dụng để đánh giá tác động môi trường và được thực hiện bằng phần mềm SimaPro. - Kết quả cho thấy, để sản xuất một kg lúa, tác động ấm lên toàn cầu là 609.6 g CO 2 -tương đương, tác động chua hóa là 4,7 g SO 2 -tương đương và tác động phú dưỡng hóa là 47,9 g NO 3 -tương đương. - Tác động ấm lên toàn cầu trong sản xuất 1 kg lúa phần lớn là do phát thải khí CH 4 từ đất lúa (69,04%) và việc sử dụng phân đạm (26,84. - 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. - Việc sử dụng nhiều phân bón, hóa chất và năng lượng trong canh tác có thể gây tác động môi trường, trong đó các tác động ấm lên toàn cầu, chua hóa và phú dưỡng hóa thường được quan tâm. - Tác động ấm lên toàn cầu là giá trị đo tương đối về nhiệt mà khí thải nhà kính giữ lại trong khí quyển, thường được diễn tả qua số lượng nhiệt bị giữ lại bởi một khối lượng khí tương đương như CO 2 , ảnh hưởng của nó là gây hại cho hệ sinh thái, sức khỏe con người và vật liệu.. - Tác động chua hóa mô tả sự mất mát của các chất dinh dưỡng qua quá trình trực di và được thay thế bởi các chất có tính axit. - Tác động phú dưỡng hóa là phản ứng của hệ sinh thái đối với việc bổ sung thêm các chất như nitrat và phốt phát, thông qua phân hoặc nước thải đến hệ thống thuỷ sinh, gây tác động thiếu oxy, suy giảm oxy trong nước, làm giảm quần thể động vật thủy sinh (Guinée, 2002).. - Hiện nay, có nhiều vấn đề môi trường gây ra từ sản xuất lúa gạo như: sử dụng phân bón hóa học và hóa chất bảo vệ thực vật làm tăng ô nhiễm của hệ sinh thái.. - Ngoài ra, còn có tác động của các loại khí gây hiện tượng ấm lên toàn cầu được tạo ra, đặc biệt là khí mêtan (CH 4. - Do ngập nước trên ruộng lúa cắt đứt nguồn cung cấp oxy, sau đó vi sinh vật kỵ khí lên men các chất hữu cơ trong đất, gây ra việc sản xuất khí CH 4 (Ferry, 1992). - Khí CH 4 được sản xuất từ canh tác lúa chiếm đến 20% phát thải khí CH 4 toàn cầu, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như phân bón cho lúa và môi trường đất (Thitakamol, 2008. - Nghiên cứu này có mục đích đánh giá tác động môi trường về ấm lên toàn cầu, chua hóa và phú dưỡng hóa của các yếu tố canh tác lúa như lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, xăng dầu, nước tưới và phát thải khí CH 4 từ ruộng lúa trong sản xuất lúa ở ĐBSCL.. - Phần mềm SimaPro được phát hành đầu tiên vào năm 1990, là một công cụ chuyên nghiệp được sử dụng để thu thập, phân tích và giám sát ảnh hưởng môi trường của các sản phẩm và dịch vụ, mô hình hóa và phân tích chu kỳ sống của một sản phẩm một cách có hệ thống và minh bạch, theo các khuyến cáo ISO 14040 (SimaPro 7, 2008). - Trong nghiên cứu này phần mềm SimaPro 7.1 được sử dụng để đánh giá tác động môi trường trong canh tác lúa.. - Phương pháp được sử dụng là phương pháp đánh giá vòng đời (Life Cycle Assessment – LCA), tức đánh giá những tác động môi trường mà một sản phẩm gây ra trong suốt chu kỳ sống của nó. - Trong nghiên cứu LCA này, các yếu tố đầu vào được ghi nhận bao gồm lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, xăng dầu và nước tưới sử dụng trong quy trình canh tác tạo ra hạt lúa. - Phân tích số liệu điều tra. - Đánh giá tác động vòng đời. - Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định các tác động môi trường xảy ra trong quá trình sản xuất hạt lúa. - Đơn vị chức năng (Weidema et al., 2004) trong nghiên cứu này được định nghĩa là một kg lúa được sản xuất ra trong điều kiện canh tác của nông dân.. - Số liệu điều tra được thực hiện qua điều tra ngẫu nhiên 150 ruộng canh tác lúa 3 vụ tại 4 huyện ở ĐBSCL. - Ngoài ra, các thông số liên quan đến chất lượng nước tưới (Bảng 2) cũng được phân tích và đưa vào phần mềm SimaPro để tính toán tác động môi trường. - Do các dữ liệu gây tác động môi trường bên ngoài ruộng lúa (off- farm) như quy trình sản xuất phân bón, sản xuất xăng dầu và thuốc bảo vệ thực vật không thể thu thập được, nên chúng được tính toán từ cơ sở dữ liệu của SimaPro.. - Để tính tác động môi trường trực tiếp trên ruộng lúa (on-farm), phát thải CH 4 từ đất lúa được tham khảo là 1,3 kg CH 4 /ha/ngày (IPCC, 2006). - Phát thải SO 2 từ sử dụng xăng dầu được tính theo hệ số 0,00589 kg/kg xăng dầu (Michaelis, 1998). - Các kết quả cả năm (3 vụ) về sử dụng phân bón, xăng dầu, nông dược, sản lượng lúa và chất lượng nước tưới được sử dụng làm các thông số đầu vào cho SimaPro, và kết hợp với các phát thải trực tiếp, để tính tác động môi trường trên đơn vị chức năng là 1 kg lúa. - 2.2.3 Đánh giá tác động vòng đời. - Đánh giá tác động vòng đời có mục đích kiểm tra hệ thống sản phẩm về khía cạnh môi trường, bằng cách sử dụng các danh mục tác động và các chỉ số danh mục kết nối với các kết quả điều tra, theo tiêu chuẩn ISO14042. - Bảng 1 trình bày các danh mục tác động được lựa chọn với đơn vị liên quan, các yếu tố góp phần và các yếu tố đặc tính. - Các danh mục tác động được sử dụng trong nghiên cứu này gồm có hiện tượng ấm lên toàn cầu, chua hóa và phú dưỡng hóa.. - Kết quả từ những phân tích điều tra và đánh giá tác động được tóm tắt trong giai đoạn giải thích. - Hình 1: Ranh giới hệ thống đánh giá tác động môi trường Bảng 1: Lựa chọn các danh mục tác động môi trường. - Danh mục tác động Yếu tố đóng góp Yếu tố đặc tính Ấm lên toàn cầu. - Chua hóa. - Phú dưỡng hóa (g NO 3 - -tương đương). - Ấm lên toàn cầu. - Phú dưỡng hóa. - 3.2 Diện tích canh tác. - Có 36 giống lúa được trồng tại các địa điểm điều tra, trong đó giống lúa được nông dân sử dụng phổ biến nhất là IR50404 (29,1. - Bảng 3: Diện tích canh tác lúa (ha) 3 vụ của nông hộ tại 4 huyện. - Tuy nhiên, lượng K 2 O sử dụng khá biến động (hệ số CV cao), nông dân bón kali nhiều nhất tại huyện Phước Long (p<0,05), thấp nhất tại huyện Châu Thành và Cai Lậy. - Điều này cho thấy, có thể do ảnh hưởng của dạng phân (phân đơn, phân hỗn hợp) được sử dụng và sự quan tâm của nông dân đối với việc cung cấp kali cho lúa có khác nhau tại các địa điểm điều tra.. - Bảng 4: Phân bón sử dụng (kg/ha/năm) cho lúa 3 vụ tại 4 huyện. - Liều lượng sử dụng thuốc cao nhất là ở huyện Châu Thành và Cai Lậy, khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) với huyện Thoại Sơn và Phước Long. - Nhìn chung, lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng cho lúa 3 vụ tại Thoại Sơn và Phước Long là khá thấp so với kết quả điều tra của Dang Minh Phuong (2002) là 3,1 kg/ha/vụ. - Sự khác biệt này có thể do ở Thoại Sơn việc sản xuất lúa có sự giúp đỡ kỹ thuật của hệ thống khuyến nông và ở Phước Long có thể do nông dân vẫn còn bị ảnh hưởng tập quán canh tác lúa mùa sử dụng ít thuốc bảo vệ thực vật. - Ngoài ra, tình hình sâu bệnh trong năm cũng có ảnh hưởng đến liều lượng thuốc được sử dụng.. - Bảng 5: Liều lượng thuốc bảo vệ thực vật (kg/ha/năm) sử dụng cho lúa 3 vụ tại 4 huyện. - Việc sử dụng xăng dầu gây tác động đến chua hóa do ảnh hưởng phát thải SO 2 và NO x (Michaelis, 1998). - Lượng xăng dầu trong canh tác lúa được sử dụng cho các khâu làm đất, bơm nước và phun thuốc bảo vệ thực vật. - Lượng xăng dầu được sử dụng ít nhất tại huyện Cai Lậy, khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) với các huyện Châu Thành, Thoại Sơn và Phước Long. - Do hệ thống tưới tiêu khá hoàn chỉnh cùng với việc xuống giống đồng loạt, lượng xăng dầu sử dụng trong canh tác lúa tại Cai Lậy được sử dụng tiết kiệm hơn so với các huyện khác, nhất là trong khâu bơm tưới.. - Bảng 6: Lượng xăng dầu (lít/ha/năm) sử dụng cho lúa 3 vụ tại 4 huyện. - p<0,05) và lượng xăng dầu sử dụng (r=0,3. - 3.7 Tác động môi trường. - Hình 2 cho thấy, tác động ấm lên toàn cầu trong sản xuất 1 kg lúa được ghi nhận tại huyện Cai Lậy với giá trị cao (637,2 g CO 2 -tương đương) so với các huyện khác, trong đó đóng góp của phát thải khí CH 4 từ đất lúa là 69,7%, và phân đạm là 26,8%.. - Cai Lậy (TG) Phước Long (BL) Châu Thành (ST) Thoại Sơn (AG). - Hình 2: Tác động ấm lên toàn cầu khi sản xuất 1 kg hạt lúa. - Tác động chua hóa trong sản xuất 1 kg lúa cũng được ghi nhận tại huyện Cai Lậy với giá trị cao (4,87 g SO 2 -tương đương) so với các huyện khác (Hình 3), trong đó đóng góp của phân đạm là 94,3%.. - Cai Lậy (TG) Châu Thành (ST) Thoại Sơn (AG) Phước Long (BL). - Hình 3: Tác động chua hóa khi sản xuất 1 kg hạt lúa. - Thoại Sơn (AG) Phước Long (BL) Cai Lậy (TG) Châu Thành (ST). - Hình 4: Tác động phú dưỡng hóa khi sản xuất 1 kg hạt lúa. - Tác động phú dưỡng hóa trong sản xuất 1 kg lúa (Hình 4) được ghi nhận tại huyện Thoại Sơn với giá trị cao (66,9 g NO 3 -tương đương) so với các huyện khác, trong đó đóng góp của sử dụng đất là 86,1% và phân đạm là 13,6%. - Như vậy, sự trực di dinh dưỡng trong đất có thể gây ảnh hưởng quan trọng đến tác động phú dưỡng hóa.. - Bảng 8: Các tác động môi trường khi sản xuất 1 kg lúa ở 4 huyện. - TT Tác động môi trường Giá trị. - 1 Ấm lên toàn cầu (g CO 2 -tương đương) 609,6. - 2 Chua hóa (g SO 2 -tương đương) 4,7. - 3 Phú dưỡng hóa (g NO 3 -tương đương) 47,9. - đóng góp tác động môi trường của các vật liệu sử dụng trong sản xuất 1 kg lúa tại 4 huyện. - TT Tác động Sử dụng. - 2 Chua hóa. - 3 Phú dưỡng hóa Bảng 8 trình bày kết quả tác động ấm lên toàn cầu trong quá trình sản xuất 1 kg lúa tại 4 huyện điều tra, cho thấy thấp hơn kết quả của Yossapol (2008) là 780,0 g CO 2. - -tương đương, trong điều kiện sản xuất lúa tại Thái Lan. - Nếu tính chung, tác động ấm lên toàn cầu trong sản xuất 1 kg lúa phần lớn là do phát thải khí CH 4 (Bảng 9) từ đất lúa (69,04%) và việc sử dụng phân đạm (26,84. - Như vậy, phát thải khí CH 4 từ đất lúa được dự kiến sẽ tiếp tục là một nguồn tác động quan trọng trong tổng số khí nhà kính từ canh tác lúa (Wenzel et al., 1997). - Trong nghiên cứu này, phát thải khí CH 4 từ đất lúa được quy cho 1 kg lúa là 16,8 g CH 4 , khá thấp so với điều kiện sản xuất lúa của Thái Lan là g CH 4 (Saenjan and Saisompan, 2004) Do vậy, việc nghiên cứu phát thải khí CH 4 từ đất lúa cần được quan tâm để có số liệu chính xác hơn trong điều kiện ĐBSCL. - đất lúa, cần cân nhắc các biện pháp bao gồm việc cải thiện kỹ thuật canh tác như giảm bớt liều lượng phân đạm, sử dụng dạng đạm nitrat để ngăn chặn sản xuất khí CH 4 , hạn chế việc chôn vùi rơm rạ hay phân xanh vào đất, thay đổi tập quán canh tác lúa như luân canh vụ lúa thứ 3 với hoa màu. - Tác động chua hóa (Bảng 8) và tỷ lệ đóng góp vào việc chua hóa của các vật liệu sử dụng trong canh tác lúa được trình bày trong Bảng 9. - Các chất như SO 2 , NO x và NH 3 đóng góp vào tác động chua hóa (Bảng 2). - Tác động chua hóa khi sản xuất 1 kg lúa trong nghiên cứu này là 4,7 g SO 2 -tương đương, tương tự kết quả của Yossapol (2008) là 5,0 g SO 2 -tương đương. - Việc sử dụng phân đạm gây ra lượng khí thải làm chua hóa nhiều nhất (93,73. - Do đó, việc điều chỉnh lượng phân đạm hợp lý để bón cho lúa có thể làm giảm bớt khí thải gây tác động chua hóa.. - Phú dưỡng hóa tác động đến hệ sinh thái từ các chất có chứa nitơ, phốt pho. - Bảng 8 cho thấy kết quả tác động phú dưỡng hóa là 47,9 g NO 3 -tương đương khi sản xuất 1 kg lúa, cao hơn kết quả của Yossapol (2008) là 23,0 g NO 3 -tương đương. - Trong nghiên cứu này, tác động phú dưỡng hóa được gây ra nhiều nhất do việc sử sụng đất (80,3. - Nghiên cứu cho thấy kết quả của một đánh giá vòng đời đơn giản được thực hiện qua việc sản xuất đơn vị 1 kg lúa trong một năm tại 4 huyện ở ĐBSCL. - Phát thải khí CH 4 từ ruộng lúa và lượng phân đạm sử dụng đã gây tác động ấm lên toàn cầu nhiều nhất.. - Lượng phân đạm sử dụng cũng gây tác động chua hóa lớn nhất và việc trực di NO 3 - từ sử dụng đất gây tác động phú dưỡng hóa nhiều nhất. - Để giảm bớt tác động môi trường về ấm lên toàn cầu, chua hóa và phú dưỡng hóa trong sản xuất lúa, việc sử dụng phân đạm và cải tạo đất cần được quan tâm. - Ngoài ra, để đánh giá được đầy đủ hơn tác động môi trường trong việc sản xuất lúa gạo, các công đoạn phơi sấy, chuyên chở và xay xát gạo cần được nghiên cứu bổ sung.. - Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất chính sách quản lý sản xuất và kinh doanh phân bón ở Việt Nam. - Tình hình nhập khẩu và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam