Tìm kiếm tài liệu miễn phí

Đánh giá hiệu quả phát thải khí nhà kính (CH4 N20) trong canh tác lúa tại xã Phú Thịnh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên (2015-2017)

Nghiên cứu thực hiện trên mô hình diện tích 50,2 ha tại xã Phú Thịnh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên, áp dụng quy trình tưới tiêu khoa học theo kinh nghiệm từ Nhật Bản. Kết quả nghiên cứu cho thấy giảm được 20,5%÷42,6% lượng nước tưới, lượng phát thải khí nhà kính (KNK) giảm từ 22,13%÷48,80% tại công thức khô kiệt và 28,6%÷31,82% tại công thức khô vừa so với công thức tưới truyền thống, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế trên 10% cho nông hộ tham gia mô hình.



Đánh giá tài liệu

0 Bạn chưa đánh giá, hãy đánh giá cho tài liệu này


  • 5 - Rất hữu ích 0

  • 4 - Tốt 0

  • 3 - Trung bình 0

  • 2 - Tạm chấp nhận 0

  • 1 - Không hữu ích 0

Mô tả

  1. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH (CH4 N20) TRONG CANH TÁC LÚA TẠI XÃ PHÚ THỊNH, HUYỆN KIM ĐỘNG, TỈNH HƯNG YÊN (2015-2017) Lê Xuân Quang Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường Tóm tắt: Nghiên cứu thực hiện trên mô hình diện tích 50,2 ha tại xã Phú Thịnh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên, áp dụng quy trình tưới tiêu khoa học theo kinh nghiệm từ Nhật Bản. Kết quả nghiên cứu cho thấy giảm được 20,5%÷42,6% lượng nước tưới, lượng phát thải khí nhà kính (KNK) giảm từ 22,13%÷48,80% tại công thức khô kiệt và 28,6%÷31,82% tại công thức khô vừa so với công thức tưới truyền thống, đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế trên 10% cho nông hộ tham gia mô hình. Từ khóa: tiết kiệm nước, khí nhà kính, công nghệ mới, quy trình tưới tiêu khoa học. Summary: The research was conducted on an area of 50.2 ha in Phu Thinh commune, Kim Dong district, Hung Yen province, applying science irrigation processing and experience from Japan. The results showed that amount reduced 20.5% to 42.6% of water irrigation, green house gas (GHGs), decreased from 22.13% to 48.80% in strong dry block and 28.6% % ÷ 31.82% in the weak dry block formulas compare to the convention irrigation block and bring economic efficiency of more than 10% to farmer in the model. Keyword: save water, green house gas (GHGs), new technology, science irrigation processing 1. GIỚI THIỆU* dựng kết cấu cơ sở hạ tầng, chuyển đổi ô thửa, Đồng bằng sông Hồng là một trong hai vựa lúa mỗi mảnh ruộng có kích thước trung bình lớn nhất của cả nước, với diện tích trên 1,1 triệu khoảng 18 m x 54 m, có kênh tưới tiêu kết hợp ha canh tác lúa, sản lượng mỗi năm khoảng 12 phục vụ cho cấp thoát nước. Đến khoảng năm triệu tấn. Canh tác lúa bền vững, hiệu quả, tiết 1903, người nông dân được chia ruộng và sau đại kiệm nước, giảm phát thải khí nhà kính là chủ chiến thế giới thứ II với sự phát triển của cơ giới, trương của Đảng và nhà nước ta. các chương trình kiến thiết lại đồng ruộng được tiến hành, mỗi cánh đồng được xây dựng với Nhật Bản là đất nước có nền nông nghiệp phát kích thước 200 m x 600 m, có đường nội đồng triển hàng đầu thế giới, có điều kiện khá tương cho xe cơ giới 3÷5 m, kênh tưới và kênh tiêu, cấp đồng với Việt Nam, lượng nước sử dụng cho và tiêu thoát nước trực tiếp cho các thửa ruộng canh tác lúa ở Nhật chỉ bằng khoảng ½ của Việt có kích thước khoảng 30 m x 100 m. Mô hình Nam. Nhật Bản đã trải qua nhiều giai đoạn phát đồng ruộng này tạo điều kiện đẩy mạnh cơ giới triển nông nghiệp với cấu trúc đồng ruộng khác hoá, nâng cao năng suất lao động và sử dụng đất nhau. Dưới chế độ chủ nô, ruộng đất manh mún, đai. việc canh tác chủ yếu thực hiện thủ công, nước tưới tiêu chảy từ thửa trên xuống thửa dưới. Từ Nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học vào canh những năm 1868, Nhật Bản bắt đầu thực hiện tác lúa đang được đẩy mạnh, các công nghệ các chương trình kiến thiết đồng ruộng, xây trong công tác quy hoạch đồng ruộng, thiết kế Ngày nhận bài: 05/6/2019 Ngày duyệt đăng: 01/7/2019 Ngày thông qua phản biện: 21/6/2019 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 1
  2. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ và xây dựng, các công nghệ trong hệ thống thủy kiệm nước cho lúa, giảm phát thải KNK theo lợi nội đồng góp phần giải quyết bài toán thiếu kinh nghiệm của Nhật Bản. Quy trình đã được nước trong mùa khô hạn, giảm chi phí bơm Tổng cục Thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát tưới, giảm lượng phát thải KNK trong hoạt triển Nông thôn ra quyết định số ban hành áp động trồng lúa nước, đáp ứng yêu cầu canh tác dụng vào tháng 9/2018 [1], [3]. tiên tiến,v.v… 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong khuôn khổ hợp tác nghiên cứu giữa Viện 2.1. Thời gian và địa điểm Nước, Tưới tiêu và Môi trường với đối tác Nhật Bản (gồm trường Đại học Kyoto và công ty Thời gian nghiên cứu 36 tháng: từ tháng Kitai seikei), hai bên đã nghiên cứu ứng dụng 01/2015 đến tháng 12/2017. các công nghệ của Nhật Bản trong hệ thống Địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được bố trí tại thủy nông nội đồng như: các công trình kiểm cánh đồng Cửa Quán (khu tưới khô kiệt - S), soát nước mặt ruộng, công trình chống thất Trũng Khoai (khu tưới khô vừa - W) và Đường thoát nước trên ô ruộng (kỹ thuật chống thấm Cam (khu tưới truyền thống - C) thuộc xã Phú đứng, ngăn thấm ngang) vv... Ngoài ra đã xây Thịnh, huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên. dựng và áp dụng thành công quy trình tưới tiết Hình 1: Sơ đồ bố trí khu thí nghiệm [1] 2.2. Bố trí thí nghiệm Thịnh. Bố trí thành 3 khu vực để quản lý nước Khu thí nghiệm về quản lý tiết kiệm nước, giảm tưới theo quy trình nghiên cứu, mỗi khu lựa phát thải KNK được thiết lập như sau: chọn 2 ô/ thửa ruộng để nghiên cứu điển hình, theo dõi lượng nước tưới và lấy mẫu để phân Thí nghiệm được thực hiện trên diện tích 50,2 tích, đo đạc lượng KNK với 3 công thức như ha của các hộ dân tại đội 8,9,10 và 11 xã Phú sau: 2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  3. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ + Khu tưới khô kiệt (S): diện tích 9,1 ha, chọn 2 ô S1 và S2 có diện tích 1690,3 m2; + Khu tưới khô vừa (W): 8,11 ha, chọn 2 ô W1, W2 diện tích 1591,3 m2; + Khu truyền thống (C): 32,99 ha, chọn 2 ô C1, C2 diện tích 2304 m2. Các mẫu khí được lấy và chuyển về trường Đại học Kyoto, Nhật Bản thí nghiệm chỉ tiêu KNK (N2O và CH4). 2.3. Tổ chức thực hiện Quản lý nước trong mỗi khu thí nghiệm, các ô/thửa lựa chọn điển hình như sau: Khu vực Kí hiệu Quy trình quản lý nước Truyền thống Quản lý theo phương pháp truyền thống để so sánh với thửa quản lý nước thí nghiệm và xác định được các vấn đề hiện nay. Thửa quản lý theo C công thức tưới Tưới sau khi đất khô kiệt truyền thống Khô vừa Quản lý theo phương pháp khô vừa, bao gồm tưới không liên tục. Thửa quản lý theo Một vài nghiên cứu của Nhật Bản đã cho thấy rằng lượng phát W thải KNK đã giảm 30% trong giữa kỳ khô hạn dài. công thức tưới khô vừa Khô kiệt Quản lý theo phương pháp khô kiệt Thửa quản lý theo S (Lịch tưới được sắp xếp phù hợp). công thức tưới khô kiệt Nước tại mỗi khu vực được quản lý theo mực của cây lúa, mực nước ở -5 cm và – 15 cm được nước so với mặt ruộng theo thời gian sinh trưởng lựa chọn áp dụng nghiên cứu thử nghiệm. Ống quan sát mực nước bằ ng mắ t PVC Ø160 L = 500 Thước Lỗ Ø10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 3
  4. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Quản lý nước tại khu truyền thống là tưới theo ống quan sát giảm xuống -5 cm so với mặt tập quán canh tác của người dân địa phương. ruộng mới tưới; quản lý trong khu khô kiệt khi Quản lý trong khu khô vừa là khống chế lượng mực nước xuống -15 cm mới tưới trở lại. nước trong ô ruộng đến khi mực nước trong Hình 2: Sơ đồ lấy nước cho các khu sử dụng cống điều tiết [5] 3. KẾT QUẢ THEO DÕI PHÁT THẢI KHÍ phát thải N2O, CH4 và CO2,… nhiều hay ít phụ NHÀ KÍNH thuộc vào thời gian và sinh khối vi sinh vật. Các nhân tố ảnh hưởng đến lượng phát thải Thời gian càng dài và sinh khối càng lớn thì KNK trong canh tác lúa bao gồm: điều kiện phát thải càng mạnh.- pH và các độc tố: pH từ canh tác, các nhân tố liên quan đến cơ chất 6,8 ÷ 7,2 thuận lợi cho quá trình phát thải khí (thành phần hữu cơ chứa gốc C & N) và điều CH4 ở ruộng lúa. Ngoài ra các độc tố (thuốc sát kiện môi trường (nhiệt độ, pH, các độc tố và thế trùng, thuốc trừ sâu…) có trong môi trường ôxy hóa - khử (Eh). cũng ảnh hưởng đến lượng KNK sinh ra do độc tố sẽ ức chế hoạt động vi sinh vật, sinh khối bị - Điều kiện canh tác: Trên ruộng lúa bón nhiều giảm đi. phân hữu cơ hoặc các loại đất lầy thụt chứa nhiều mùn thường làm gia tăng sự phát thải - Thế ôxy hóa - khử (E h): Phát thải CH4 trên CH4. Nghiên cứu cho thấy trong những điều đồng ruộng là quá trình phân giải chất hữu cơ kiện thích hợp, tỷ lệ C/N vào khoảng 25/1 ÷ ở điều kiện yếm khí. Đây là chu trình sinh hóa phức tạp có sự tham gia của các vi khuẩn 30/1 thì quá trình phân hủy sẽ thuận lợi. Methanobacterium hình thành và chuyển hóa - Nhiệt độ: Khí hậu Việt Nam phân hóa theo CH4, phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như: mùa khá rõ rệt, mỗi mùa đều có những đặc điểm thế ôxy hóa khử (E h), chất hữu cơ, chế độ nước, riêng ảnh hưởng tới cường độ phát thải KNK. nhiệt độ và sự tham gia của loại men sinh học Nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng rất nhiều đến - naphthylamine ở vùng rễ lúa. Sự thay đổi chế quá trình sinh khí CH4 trong đất ngập nước. độ nước tưới sẽ kéo theo thay đổi nhiệt độ, thế Nhiệt độ tối ưu cho quá trình này là 350C, nếu ôxy hóa khử (E h) ở vùng rễ cây lúa có thể làm thấp hơn thì quá trình sinh khí CH4 sẽ giảm, ở giảm phát thải CH4. Vì thế chế độ rút nước mức 10C thì quá trình này sẽ ngưng hẳn. phơi ruộng giữa vụ, có tác dụng làm giảm phát - Thời gian và số lượng vi sinh vật sinh khí CH4: thải CH4, bón phân hữu cơ làm tăng lượng phát Các vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ làm thải CH4 nhưng bón phân vô cơ thì hạn chế phát thải CH4 (IRRI - 1999) [4]. Theo Yamane 4 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  5. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ và Sato (1964), Eh thích hợp cho quá trình phát Phát thải KNK (N2O, CH4) có mối tương quan thải CH4 ruộng lúa nước nằm trong khoảng từ với lượng nước tưới tại các thời điểm sinh -150 mv đến – 200 mV [6]. trưởng và phát triển của cây lúa. 3.1. Kết quả đo đạc lượng phát thải khí nhà kính Hạng mục đo đạc Hình ảnh Độ sâu, tốc độ dòng Cân bằng chảy tại kênh nước Độ sâu ngập nước trên ô ruộng Tần suất đo: dữ liệu mực nước tự động được đặt trên kênh và các ô ruộng điển hình, tiến hành trút dữ liệu ghi định kỳ. Khí nhà kính CH4, CO2, N2O Tần suất đo: Lấy mẫu khí định kỳ theo tuần. Mẫu được bảo quản và chuyển sang Nhật Bản phân tích [6] Kết quả phân tích lượng phát thải KNK được Trường đại học Kyoto phân tích và cùng Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường xử lý, đánh giá kết quả 3.1.1 Kết quả đánh giá phát thải của khí CH4 25 200 winter-spring season summer-autumn season 20 C1 C2 160 C1 C2 CH4 gas flux (mg m-2 h-1) CH4 gas flux (mg m-2 h-1) W1 W2 W1 W2 15 120 S1 S2 S1 S2 10 80 5 40 0 0 a b c a b c -5 -40 01-Mar 15-Mar 29-Mar 12-Apr 26-Apr 10-May 24-May 07-Jun 26-Jun 08-Jul 20-Jul 01-Aug 13-Aug 25-Aug 06-Sep 18-Sep Hình 3.a: Biểu đồ hệ số phát thải khí CH4 tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2015 Từ kết quả phân tích, số liệu được thể hiện ở biểu tháng 7 đến giữa tháng 8 là cao nhất. đồ trên cho thấy, lượng CH4 vụ Xuân ở giai đoạn Hình 3 (a) và (b) cho thấy, lượng phát thải khí trước khi rút nước (từ khi cấy bén rễ đến kết thúc CH4 năm 2016 cao hơn 1,49 lần so với năm đẻ nhánh) có giá trị đo được cao hơn các giai đoạn 2015, trong đó lượng phát thải vụ Xuân bằng sinh trưởng khác. Khác hơn so với vụ Xuân, trong vụ Mùa lượng phát thải CH4 đều lớn trong toàn bộ 38% lượng phát thải vụ Mùa; trong 3 công thức thời gian. Đặc biệt, lượng CH4 phát thải vào cuối theo dõi, lượng phát thải của công thức tưới khô TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 5
  6. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ kiệt thấp nhất bằng 23% tổng lượng phát thải cả năm. CH4 flux (2016WS) CH4 flux (2016SA) 4 3.5 3.5 3 3 2.5 2.5 2 2 1.5 1.5 1 0.5 1 0 0.5 -0.5 0 -1 3/11/20163/21/20163/31/20164/10/20164/20/20164/30/20165/10/20165/20/20165/30/2016 6/9/2016 6/19/2016 7/14 7/19 7/24 7/29 8/3 8/8 8/13 8/18 8/23 8/28 c1 c2 w1 w2 s1 s2 C1 C2 W1 W2 S1 S2 Hình 3.b: Biểu đồ hệ số phát thải khí CH4 tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2016 C1-L CH4 flux (2017WS) C1-R C2-L C2-R 0.6 W1-L W1-R 0.4 W2-L W2-R S1-L 0.2 S1-R S2-L 0 S2-R -0.2 2/24 3/6 3/16 3/26 4/5 4/15 4/25 5/5 5/15 5/25 Hình 3.c: Biểu đồ hệ số phát thải khí CH4 tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2017 Thời gian cấy vụ Xuân dài hơn vụ Mùa, tuy ít), bên cạnh đó quy trình quản lý nước cho vụ nhiên tổng lượng CH4 phát thải thì ngược lại. Mùa cũng rất quan trọng và nó đã quyết định Quy trình quản lý nước áp dụng có tác dụng đến lượng phát thải KNK. giảm lượng nước cho vụ Xuân (do lượng mưa Đơn vị tính: mg/m2-h Hình 3 (c) cho thấy lượng phát thải khí CH4 năm Khu vực Vụ vụ Xuân vụ Mùa 2017 vụ Xuân thấp hơn vụ Mùa khá chênh lệch; ô S 4,96 28,36 khô kiệt bằng 23,3%; ô khô vừa là 31,7%; ô truyền W 5,32 22,39 thống là 29,98%. Hệ số phát thải tại các vụ năm 2017. C 7,14 31,82 3.1.2 Kết quả đánh giá phát thải của khí N2O mg/m2-phút. Hệ số phát thải trung bình vụ Xuân Hình 4 (a) cho thấy hệ số phát thải của khí N2O (0,00081 mg/m2-phút) bằng 1/3 vụ Mùa rất nhỏ, dao động từ 0,00027 đến 0,0037 (0,00246 mg/m2-phút). Trong 3 công thức tưới, hệ số phát thải tại khu khô kiệt đo được thấp 6 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  7. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ nhất, bằng 33% của khu khô vừa và bằng 23% tưới, hệ số phát thải khí N2O khu tưới truyền của khu tưới truyền thống. thống thấp nhất bằng 23% của khu khô vừa và Hình 4 (b) và (c) cho thấy hệ số phát thải trung bằng 8% của khu tưới khô kiệt, trong quá trình bình vụ Xuân (0,003 mg/m2-phút) bằng 1/3 vụ đo đạc lấy mẫu và phân tích, vào thời điểm nông Mùa (0,0011 mg/m2-phút). Trong 3 công thức dân bón phân vô cơ (đạm, ure) số liệu đo được phát thải khí N2O cao đột biến. Hình 4.a: Biểu đồ hệ số phát thải khí N2O tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2015 Hình 4.b: Biểu đồ hệ số phát thải khí N2O tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2016 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 7
  8. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Hình 4.c: Biểu đồ hệ số phát thải khí N2O tại vụ Xuân (trái) và Mùa (phải) năm 2017 Đơn vị tính: mg/m2-h Khu vực Vụ vụ Xuân vụ Mùa Hình 4 (c) cho thấy lượng phát thải vụ Xuân lớn hơn S 4,96 28,36 vụ Mùa từ 1,71 đến 6,74 lần; Hệ số phát thải tại các vụ năm 2017. W 5,32 22,39 C 7,14 31,82 3.1.3 Đánh giá chung kết quả 3 năm thực hiện theo dõi phát thải khí nhà kính 2015 ÷ 2017 Bảng 1: Lượng phát thải KNK (CH4 và N2O) theo công thức tưới [1] (a) Khu tưới khô kiệt - Strong-dry (S) Khí phát thải Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Số ngày 108 95 106 95 115 86 CH4 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 3.2809 26.6277 7.5955 22.8085 4.9611 28.3594 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.0850 0.6071 0.1932 0.5200 0.1369 0.5853 Lượng theo CO2e (tấn/ha) 2.1260 15.1778 4.8307 13.0009 3.4232 14.6335 N20 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 0.0047 0.0887 0.2535 0.0622 0.0678 0.0169 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.0001 0.0020 0.0064 0.0014 0.0019 0.0003 Lượng theo CO2e (tấn/ha) 0.0363 0.6029 1.9219 0.4224 0.5576 0.1040 (b) Khu tưới khô vừa - Weak-dry (W) Khí phát thải Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Số ngày 108 95 106 95 115 86 CH4 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 3.9032 17.1174 14.9780 29.5697 5.3177 22.3923 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.1012 0.3903 0.3810 0.6742 0.1468 0.4622 8 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  9. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ (b) Khu tưới khô vừa - Weak-dry (W) Khí phát thải Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Lượng theo CO2e (tấn/ha) 2.5293 9.7569 9.5260 16.8547 3.6692 11.5544 N20 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 0.0175 0.2069 0.0820 0.0905 0.0840 0.0167 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.0005 0.0047 0.0021 0.0021 0.0023 0.0003 Lượng theo CO2e (tấn/ha) 0.1349 1.4056 0.6219 0.6146 0.6907 0.1025 (c) Khu tưới truyền thống – Conventional (C) Khí phát thải Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Xuân-WS Mùa-SA Số ngày 108 95 106 95 115 86 CH4 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 4.9560 13.7459 25.2715 52.4134 7.1367 31.8219 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.1285 0.3134 0.6429 1.1950 0.1970 0.6568 Lượng theo CO2e (tấn/ha) 3.2115 7.8351 16.0727 29.8757 4.9243 16.4201 N20 Hệ số phát thải (mg/m2-h) 0.0431 0.2807 0.0217 0.0165 0.0584 0.0456 Lượng phát thải (tấn/ha) 0.0011 0.0064 0.0006 0.0004 0.0016 0.0009 Lượng theo CO2e (tấn/ha) 0.3328 1.9072 0.1647 0.1120 0.4804 0.2803 Từ kết quả đo đạc ta có các biểu đồ thể hiện sự khu tưới khô kiệt (S). Mặc dù diễn biến phát phát thải quy đổi ra CO2e thải khí của các năm là giống nhau, nhưng Nhìn vào biểu đồ ta thấy, diễn biến sự phát thải lượng phát thải lại có sự chênh lệch rõ rệt. Mức KNK quy đổi của khí N2O và CH4 về khí CO2 phát thải trung bình của năm 2015 của 3 khu vụ Xuân của các năm là giống nhau. Cụ thể tại canh tác khoảng 2,43g/m2.ngày, năm 2017 khu canh tác truyền thống (C) có mức phát thải khoảng 3,5g/m2.ngày và trung bình lớn nhất là KNK lớn nhất, thấp hơn là khu canh tác theo năm 2016 có mức phát thải khoảng phương pháp tưới khô vừa (W) và thấp nhất là 9,56g/m2.ngày. Diễn biến phát thải khí CH4 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 9
  10. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ cũng có quy luật tương tự khi thu được giá trị khu ruộng S đạt 0,5g/m2.ngày; C đạt phát thải lớn nhất tại khu canh tác theo phương 0,43g/m2.ngày. pháp truyền thống, giảm dần về khu khô vừa và Kết quả đo tại vụ Mùa, chúng tôi tiếp tục tiến nhỏ nhất tại khu tưới khô kiệt hành so sánh xu hướng xảy ra sự phát thải khí Trong khi diễn biến của phát thải khí N2O là CH4 và N2O quy đổi giữa các năm. Nhận thấy khác nhau giữa các năm, mức phát thải quy từ biểu đồ sự phát thải KNK vụ Mùa, diễn biến đổi của N2O có xu hướng giảm dần ở khu khô của năm 2016 và 2017 tương đối giống nhau: vừa và khô kiệt (2015) và tăng dần từ khu khô lớn nhất tại khu C và thấp nhất tại khu W. Chỉ kiệt, khô vừa đạt giá trị lớn nhất đo được tại riêng 2015 tổng mức phát thải quy đổi đo được khu canh tác truyền thống. Năm 2017 có sự tăng dần từ khu C đến khu S. Tuy nhiên giá trị thay đổi rõ rệt về tổng mức khí N2O quy đổi, thu được tại khu C năm 2016 lớn hơn năm 2017 khu khô vừa có giá trị lớn nhất (0,63g/m2.ngày) (36,77g/m2.ngày > 18,56g/m2.ngày) còn khu W mặc dù không có sự chênh lệch quá lớn giữa các và khu S là gần xấp xỉ nhau. Vụ Xuân 2015 Vụ Xuân 2016 Vụ Xuân 2017 4 7 3.5 18 6 3 16 5 g/m2.ngày) 2.5 14 (g/m2.ngày) 12 4 g/m2.ngày) 2 10 3 1.5 8 1 6 2 0.5 4 1 0 2 0 0 -0.5 C W S -2 C W S C W S N2O CH4 N2O CH4 Hình 5: Biểu đồ biểu thị phát thải KNK quy đổi ra CO2e vụ Xuân 2015, 2016, 2017 Biểu đồ hình 5 và 6 ta thấy rằng, sự khác biệt rõ chênh lệch giữa khu S và khu W không quá lớn rệt về diễn biến phát thải KNK quy đổi của các và có giá trị tương đương ở cả 3 năm. Một điểm khu ruộng canh tác giữa 2 vụ Xuân và vụ Mùa. khác biệt dễ nhận thấy qua 2 vụ của từng năm: vụ Như đã phân tích ở trên, vụ Xuân khu C có giá Mùa có lượng phát thải KNK lớn khi biên độ dao trị quy đổi lớn nhất, thấp nhất là khu S, tuy động giữa các khu thí nghiệm từ 20 - 40 nhiên tại vụ Mùa giá trị quy đổi của khu S thu g/m2.ngày, trong khi vụ Xuân thường rất thấp, được là tương đối lớn mặc dù vẫn còn thấp hơn thậm chí dưới mức 5g/m2.ngày. so với khu C. Duy nhất vụ Mùa 2015 thì giá trị Nguyên nhân chủ yếu là do thời gian rút nước tại khu S cao hơn khu W và khu C, mặc dù vậy sự 10 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  11. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ các khu ruộng W và S trùng vào các ngày mưa CH4 trên các ô ruộng thí nghiệm cũng như các ô kéo dài, lượng nước lưu trên mặt ruộng luôn sẵn ruộng trong khu vực thí nghiệm. có. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát thải khí Mùa 2015 Mùa 2016 Mùa 2017 20 50 30 40 25 15 g/m2.ngày) 20 g/m2.ngày) g/m2.ngày) 30 10 15 20 10 5 10 5 0 0 0 C W S C W S -5 C W S N2O CH4 N2O CH4 N2O CH4 Hình 6: Biểu đồ biểu thị phát thải KNK quy đổi ra CO2e vụ Mùa 2015, 2016, 2017 Lượng phát thải quy theo CO2e như sau: Bảng 1 lần vụ Xuân, trong khi lượng phát thải khí N2O tổng hợp lượng phát thải khí CH4 và N2O qua 6 vụ Xuân cao hơn vụ Mùa 1,3 lần. vụ của 3 năm 2015, 2016 và 2017 cho thấy lượng Tổng hợp kết quả trung bình chung 3 năm phát thải khí CH4 năm 2016 cao hơn nhiều so với nghiên cứu cho mỗi khu theo dõi tính lượng năm 2015, và 2017 do năm 2016 lượng nước phát thải quy đổi theo CO2e. thuận lợi hơn. Lượng phát thải vụ Mùa gấp 2,55 Bảng 2: Lượng phát thải KNK (CH4 và N2O) vụ Xuân quy ra CO2e Đơn vị tính: tấn/ha VỤ XUÂN VỤ MÙA Lượng Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 phát thải Khô kiệt (S) Khô kiệt (S) KNK theo CO2e 2,162 6,753 3,981 15,781 13,423 14,737 (tấn/ha) Khô vừa (W) Khô vừa (W) 2,664 10,148 4,359 11,163 17,469 11,657 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 11
  12. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Truyền thống (C) Truyền thống (C) 3,544 16,237 5,405 9,742 29,988 16,700 Trung bình trung kết quả trong 3 vụ quy theo So sánh giá trị phát thải trung bình 3 vụ: Vụ CO2e lượng phát thải trong vụ Xuân: Khô kiệt: Mùa phát thải gấp 2,55 lần vụ Xuân (cụ thể vụ 4,299 – Khô vừa: 5,724 - Truyền thống: 8,395 tấn/ha. Xuân phát thải là: 6,14 tấn/ha - Vụ mùa phát Trung bình trung kết quả trong 3 vụ quy theo thải 15,63 tấn/ha quy theo CO2e). CO2e lượng phát thải trong vụ Mùa: Khô kiệt: Kết quả khu khô vừa, khô kiệt so với khu truyền 14,647 - Khô vừa: 13,430 - Truyền thống: thống tỷ lệ phát thải như sau: 18,810 tấn/ha. Bảng 3: So sánh lượng phát thải KNK (CH4 và N2O) khu khô kiệt và khô vừa với truyền thống So sánh Khô kiệt so với truyền thống Khô vừa so với truyền thống Vụ Xuân 48,80 31,82 Vụ Mùa 22,13 % 28,60 % Trung bình cả năm 35,47 30,21 Trong 3 công thức tưới, vụ Xuân hệ số phát thải thống kênh tưới và kênh tiêu,vv... phù hợp với khu khô kiệt so với khu truyền thống thấp nhất, điều kiện canh tác lúa của địa phương. giảm 35,47%; khu khô vừa so với khu truyền Nghiên cứu đã xây dựng được quy trình tưới thống bằng 30,21%. tiêu khoa học cho lúa, tiết kiệm nước giảm phát Đánh giá chung: Mô hình áp dụng quy trình thải KNK (tiết kiệm so với các quy trình được tưới tiết kiệm nước đã giảm được 32,84% lượng công bố trước đó từ 20÷33,4% lượng nước phát thải KNK so với kỹ thuật tưới truyền thống tưới). Từ kết quả theo dõi 6 vụ (2015÷2017) tại của người dân; cụ thể kỹ thuật tưới áp dụng tại xã Phú Thịnh, Kim Đông, tỉnh Hưng Yên đã chỉ khu khô kiệt góp phần giảm 35,47% và kỹ thuật ra kết quả giảm được 20,5% ÷ 42,6% lượng tưới cho khu khô vừa giảm được 30,21% lượng nước tưới và từ 22,13 ÷ 48,80 % lượng phát thải phát thải KNK so với khu truyền thống. KNK; Hiệu quả kinh tế tăng từ 10,5 đến 45,3% 4. KẾT LUẬN so với áp dụng quy trình tưới truyền thống. Đây là cơ sở khoa học để nhân rộng, áp dụng quy Nghiên cứu đã áp dụng được các công nghệ tiên trình tưới cho toàn vùng ĐBSH. tiến, hiện đại của Nhật Bản vào chống thất thoát nước mặt ruộng; công nghệ kiểm soát lượng Lần đầu tiên các số liệu các kết quả theo dõi, đo nước tưới; kỹ thuật tiêu nước mặt ruộng; hệ đạc phát thải KNK tại Việt nam được nghiên cứu, theo dõi, đo đạc trên quy mô 50,2 ha với 12 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019
  13. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ cùng mật độ cấy và một loại giống/vụ, KNK Kết quả nghiên cứu góp phần thực hiện thành (CH4, N20) được lấy và phân tích liên tục trong công chương trình mục tiêu Quốc gia về xây 3 năm (6 vụ). dựng Nông thôn mới và đạt mục tiêu giảm phát thải KNK ngành nông nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện nước, Tưới tiêu và Môi trường (2018), Báo cáo tổng kết đề tài khoa học và Công nghệ theo Nghị định thư “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ của Nhật Bản trong hệ thống thủy lợi nội đồng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước, giảm phát thải khí nhà kính trong sản xuất lúa vùng Đồng bằng sông Hồng”. Mã số: NĐT.06.JPN/15 - chủ nhiệm TS. Lê Xuân Quang. [2] Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường (2018), Báo cáo tổng hợp đề tài “Nghiên cứu đề xuất bộ tiêu chí quy hoạch, thiết kế cánh đồng lớn sản xuất gắn với xây dựng nông thôn mới ĐBSH và ĐBSCL”- chủ nhiệm PGS.TS. Đoàn Doãn Tuấn. [3] Bộ Nông nghiệp và PTNT (2013), “Đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững” [4] Nguyễn Việt Anh (2010), “Nghiên cứu chế độ tưới nước mặt hợp lý để giảm thiểu phát thái khí mê tan trên ruộng lúa vùng đất phù sa trung tính ít chua đồng bằng sông Hồng”. Luận án TS. [5] Nakamura, K., T. Harter, H. Horino, T. Mitsuno: Assessment of Root Zone Nitrogen Leaching as Affected by Irrigation and Nutrient Management Practices, Vadose Zone Journal. [6] Onishi, T., K. Nakamura, H. Horino, T. Adachi, T. Mitsuno: Evaluation of the Denitrification Rate of Terraced Paddy Fields, Journal of Hydrology. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 55 - 2019 13

Tài liệu cùng danh mục Môi trường

Áp dụng quy định kỹ thuật của IPCC cho bộ dữ liệu lớp phủ phục vụ tính toán phát thải khí nhà kính các bon tại Việt Nam

Bài viết trình những quy định kỹ thuật áp dụng cho quá trình xây dựng bộ dữ liệu lớp phủ phục vụ tính toán phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí các bon trong lĩnh vực sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và rừng.


Nghiên cứu xác định những thay đổi bổ sung về chi phí đầu tư cho các cống dưới đê vùng triều ở miền Bắc và miền Trung thích ứng với biến đổi khí hậu

Bài viết trình bày kết quả đánh giá hiện trạng, phân tích các tác động của biến đổi khí hậu đến cống dưới đê vùng triều và đề xuất cách tính toán sự gia tăng của các yếu tố khí hậu theo các kịch bản biến đổi khí hậu; đưa ra các giải pháp phù hợp cho các cống dưới đê vùng triều thích ứng với BĐKH; trên cơ sở đó, lựa chọn, tính toán thiết kế và xác định, phân tích sự biến động về chi phí đầu tư cho một số cống dưới đê điển hình cho vùng nghiên cứu.


Nghiên cứu sóng tràn và áp lực sóng tác động lên tường biển có mũi hắt sóng bằng mô hình máng sóng số

Máng sóng số là công cụ rất hữu ích phục vụ nghiên cứu quá trình biến dạng sóng ở vùng ven bờ, tương tác sóng với công trình và thiết kế các công trình chắn sóng, bảo vệ bờ. Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu sóng tràn và áp lực sóng tác động lên các dạng tường biển có mũi hắt sóng khác nhau và hiệu quả giảm sóng tràn và áp lực sóng tác động lên các loại tường biển này. Mô hình máng sóng số được kiểm định bằng bộ số liệu thí nghiệm sóng tràn và áp lực sóng trên mô hình vật lý máng sóng tại Trường Đại học Thủy lợi để đảm bảo độ tin cậy và tính chính xác của mô hình.


Nghiên cứu tính toán nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp cho lưu vực sông Mã theo các kịch bản biến đổi khí hậu

Bài viết dựa vào mô hình IQQM làm công cụ để tính nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Mã theo các kịch bản biến đổi khí hậu.


Hoàn thiện mô hình mặt biển trung bình khu vực và mô hình mặt biển thấp nhất khu vực trên vùng biển Việt Nam

Bài viết trình bày kết quả hoàn thiện mô hình mặt biển trung bình khu vực và mô hình mặt biển thấp nhất khu vực bằng phương pháp và kết quả xây dựng các mô hình này.


Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nhám bề mặt tới kết quả đo độ ẩm đất sử dụng phổ kế siêu cao tần băng L

Bài viết nghiên cứu, kiểm định về sự ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến kết quả đo độ ẩm đất sử dụng phổ kế siêu cao tần băng L. Để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo bài viết.


Xác định phạm vi và vai trò các khu vực trên bãi sông trong không gian thoát lũ trên sông

Nội dung trong bài báo này mới chỉ nêu một phần các suy nghĩ, cách hiểu và nhận thức về các khu vực trên bãi sông của các tác giả, nhằm giới thiệu, trao đổi để có thể chi tiết hóa một số quy định sử dụng bãi sông giúp đơn giản hơn trong việc thực hiện nội dung quản lý bãi sông trong công tác phòng chống lũ.


Thử nghiệm dự báo tổ hợp hạn mùa trường nhiệt độ mùa đông trên khu vực bắc bộ dựa trên cách tiếp cận đa vật lý và trung bình trễ

Nghiên cứu khảo sát dự báo nhiệt độ hạn mùa vào mùa đông trên khu vực Bắc Bộ bằng mô hình khí hậu khu vực RegCM phiên bản 4.6.1. Các khảo sát đánh giá các kết quả dự báo do ảnh hưởng của việc sử dụng các sơ đồ tham số hóa vật lý khác nhau của mô hình RegCM, gồm sơ đồ bề mặt BATS và CLM4.5, sơ đồ bức xạ RRTM và CCRM và sơ đồ đối lưu Grell, Kain-Friscth và Tiedkle. Điều kiện biên sử dụng là mô hình CFS phiên bản 2 của NCEP (Mỹ) thời đoạn 2011-2018.


Ứng dụng phương pháp chuẩn đánh giá chất lượng dự báo sự kiện mưa

Theo Hướng dẫn kỹ thuật của Tổ chức Khí tượng Thế giới, có hai phương pháp đánh giá chất lượng dự báo là Phương pháp chuẩn và Phương pháp khoa học. Việc đánh giá dự báo tùy thuộc vào biến dự báo được phân chia theo pha (phân nhóm) hay biến liên tục. Trong nội dung bài báo này chúng tôi trình bày phương pháp chuẩn đánh giá chất lượng dự báo điểm và kết quả đánh giá chất lượng dự báo đối với sự kiện mưa tại những điểm lân cận thuộc khu vực có trạm quan trắc. Kết quả này có thể giúp dự báo viên phân tích, lưạ choṇ mô hình, phương pháp dự báo tôt́ nhât́ nhằm nâng cao chất lượng bản tin dự báo thời tiết chung và dự báo mưa nói riêng.


Chế tạo vật liệu Hydrogel tổ hợp của Nanocellulose và Alginate hướng đến ứng dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm

Trong báo cáo này, chúng tôi tổng hợp vật liệu hydrogel hấp phụ có khả năng tái tạo trên cơ sở nanocellulose và alginate. Nanocellulose tổng hợp từ cellulose, được cô lập từ bã mía, bằng phương pháp thủy phân axit. Phân tích kết quả TEM cho thấy nanocellulose tổng hợp có dạng sợi với tỷ lệ L/D cao. Vật liệu hydrogel giữa nanocellulose và alginate được tổng hợp bằng quá trình gel hóa ion với sự hiện diện của ion Ca2+. Hydrogel (nanocellulose và alginate) thu được có dạng hình cầu, được khảo sát khả năng hấp phụ methylene blue khi thay đổi các điều kiện như: nồng độ chất nhuộm, thời gian hấp phụ và lượng chất hấp phụ. Hydrogel cho thấy khả năng hấp phụ methylene blue tốt hơn so với alginate thuần.


Tài liệu mới download

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu