Hồng Minh Hoàng * Văn Phạm Đăng Trí

* Tác giả liên hệ (hmhoang69@gmail.com)

Abstract

Climate change, leading to changes of water resources, has caused negative impacts on the Vietnamese Mekong Delta, especially the agriculture; however, little study was done in order to understand possible impacts of such changes on the food security issues. This study is to understand possible impacts of climate change and different irrigational schemes on rice productivity in the Tra Noc ward of Can Tho city. The AquaCrop model was modified by introducing irrigational schemes into the model to meet the actual condition of the irrrigated rice farming system in the study area. The simulated results showed that in the future the increase of rainfall and temperature would lead to the great fluctuation of irrigated water, resulting in minor impacts on the rice yield of different crop seasons. However, different irrigational schemes led to great changes on rice productivity. The obtained results showed that with the modification of the AquaCrop model, the model could be used to simulate changes of rice yield of the irrigated rice farming system according to changes of water supply and different scenarios of rainfall changes. In addition, this study is also to provide local governments an insight into suitable adaptation strategies to ensure the food security for the study area in specific and the Vietnamese Mekong Delta in general.
Keywords: Water resource changes, climate change, changing rainfall and temperature, irrigation wather  for agriculture, AquaCrop model

Tóm tắt

Biến đổi khí hậu (BĐKH) dẫn đến sự thay đổi nguồn nước là nguyên nhân tác động tiêu cực đến Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp nhưng lại có ít nghiên cứu để hiểu rõ tác động của sự thay đổi này đến vấn đề an ninh lương thực. Nghiên cứu này nhằm mục đích tìm hiểu về tác động của BĐKH và sự thay đổi phương pháp tưới tưới đến năng suất lúa ở vùng chịu nhiều tác động của lũ hằng năm ở ĐBSCL. Mô hình AquaCrop được sử dụng trong nghiên cứu này với phương pháp tưới được thiết kế lại theo nhu cầu tưới thực tế của cây lúa tại khu vực nghiên cứu. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng, trong tương lai lượng mưa và nhiệt độ tăng dẫn đến sự biến động lớn về nguồn nước tưới và tác động không đáng kể đến năng suất lúa ở các mùa vụ khác nhau. Tuy nhiên, việc thay đổi phương pháp tưới sẽ ảnh hưởng lớn đến sự thay đổi năng suất lúa. Kết quả đạt được của nghiên cứu cho thấy mô hình AquaCrop có thể được sử dụng để mô phỏng ảnh hưởng của các điều kiện khí hậu và phương pháp tưới khác nhau lên năng suất cây lúa. Ngoài ra, nghiên cứu này cung cấp cho chính quyền địa phương một cái nhìn sáng suốt trong các kế hoạch thích ứng thích hợp để đảm bảo an ninh lương thực cho khu vực nghiên cứu nói riêng và ĐBSCL nói chung.
Từ khóa: Nguồn nước thay đổi, Biến đổi khí hậu, Thay đổi mưa và nhiệt độ, Nước tưới cho nông nghiệp, Mô hình AquaCrop

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abedinpour, M., A. Sarangi, T.B.S. Rajput, M. Singh, H. Pathak, and T. Ahmad. 2012. Performance evaluation of AquaCrop model for maize crop in a semi-arid environment. Agricultural Water Management 110: 55–66.

Andarzian, B., M. Bannayan, P. Steduto, H. Mazraeh, M.E. Barati, M. a. Barati, and A. Rahnama. 2011. Validation and testing of the AquaCrop model under full and deficit irrigated wheat production in Iran. Agricultural Water Management 100(1): 1–8.

Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn. 2011. ĐBSCL: Sản xuất nông nghiệp sạch hướng tới nền sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. 2012. Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam.

Dasgupta, S., B. Laplante, C. Meisner, D. Wheeler, and J. Yan. 2007. The Impact of Sea Level Rise on Developing Countries: A Comparative Analysis. World Bank Policy Research Working Paper WPS4136. Washington, D.C.: World Bank.

Đỗ Thị Thanh Ren, và Nguyễn Thị Xuân Diệu. 2002. Nguyên tố vi lượng (Zn, Cu, Mn) trong đất lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Đất 16: 39–44.

Dương Thị Loan, Ngô Ngọc Hưng, Trần Quang Giàu, Nguyễn Hữu Hiệp, và Trần Minh Giàu. 2010. Ảnh hưởng của biện pháp tưới tiết kiệm đến khả năng cố định N tự do trong đất phù sa và đất phèn nhẹ trồng lúa. Tạp chí Khoa học Đất 34: 63–73.

Fao, 2012. Crop yield repsponse to water. ISSN0254-5284.

Geerts, S., D. Raes, and M. Garcia. 2010. Using AquaCrop to derive deficit irrigation schedules. Agricultural Water Management 98(1): 213–216.

GFDRR. 2011. Vulnerability, Risk Reduction, and Adaptation to Climate Change Viet Nam. Climate Risk and Adaptation Country Profile: 16.

Hồng Minh Hoàng, và Văn Phạm Đăng Trí. 2013. Hiệu chỉnh dữ liệu mưa từ mô hình mô phỏng khí hậu khu vực cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ 28: 54–63.

Huy, V.T., V.P.D. Tri, P.T. Vu, L.Q. Tri, and N.H. Trung. 2013. Application of the Aquacrop model to simulate rice yield in the context of climate change in the Northern area of the national road No. 1A, Bac Lieu province. Science and Technology Journal of Agriculture and Rural Development 13(48-53).

Ibraimo, N., and P. Munguambe. 2007. Rainwater Harvesting Technologies for Small Scale Rainfed Agriculture in Arid and Semi-arid Areas. Intergatea Warter Ressource Management for Improved Rural Livehoods: 1–37.

Käkönen, M. 2008. Mekong Delta at the crossroads: more control or adaptation? Ambio 37(3): 205–212.

Khatun, A., M.I.. Mollah, M.. Rashid, M.. IsLam, and A.H. Khan. 2002. Seasonal effect of seedling age on the yeild of rice. Pakistan Juonal of Biological Sciences 5(1): 40–42.

Lê Văn Khoa. 2003. Sự nén dẽ trong đất trồng lúa thâm canh ở Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ: 95–101.

Mainuddin, M., M. Kirby, and C.T. Hoanh. 2011. Adaptation to climate change for food security in the lower Mekong Basin. Food Security 3(4): 433–450.

Masanganise, J., B. Chipindu, T. Mhizha, and E. Mashonjowa. 2012. Model prediction of maize yield responses to climate change in north-eastern zimbabwe. African Crop Science Journal 20(s2): 505–515.

Mekong ARCC. 2013. Mekong adaptation and resilience to climate change (Mekong ARCC).

Mkhabela, M.S., and P.R. Bullock. 2012. Performance of the FAO AquaCrop model for wheat grain yield and soil moisture simulation in Western Canada. Agricultural Water Management 110: 16–24.

Nguyễn Bảo Vệ. 2003. Sự cố định Kali ở đất lúa Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Đất 19: 16–24.

Nguyễn Bảo Vệ. 2009. Thâm canh lúa 3 vụ và sự thay đổi môi trường đất ở ĐBSCL. Kỷ yếu Hội Thảo “Biện pháp nâng cao năng suất lúa Hè Thu” ở ĐBSCL.

Nguyễn Minh Phượng, H. Verplancke, Lê Văn Khoa, và Võ Thị Giang. 2009. Sự nén dẽ của đất canh tác lúa ba vụ ở ĐBSCL và hiệu quả của luân canh trong cải thiện độ bền đoàn lạp. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 11: 194–199.

Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Minh Đông, và Lê Tấn Lợi. 2013. Ảnh hưởng của biện pháp tưới lên hiệu quả sử dụng phân Đạm, năng suất lúa trên đất phù sa và đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 26: 255–261.

Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Trọng Hiệu, Trần Thục, Phạm Thị Thanh Hương, Nguyễn Thị Lan, và Vũ Văn Thăng. 2011. Biến đổi khí hậu và tác động ở Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật.

Nhan, D.K., N.H. Trung, and N. Van Sanh. 2011. The Impact of Weather Variability on Rice and Aquaculture Production in the Mekong Delta. Springer Netherlands 45: 437–451.

Patz, J.A., T.H. Diarmid Campbell-Lendrum, and J.A. Foley. 2005. Impact of regional climate change on human health. Nature 438(310-317).

Phạm Thanh Vũ, Võ Quang Minh, Lê Quang Trí, and Trần Thanh Thắng. 2011. Phân loại đất vùng Đồng FAO-WRB (2006). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 18(b): 10–17.

Phan Trí Hiếu. 2010. Đánh giá hiệu quả hoạt động của các hợp tác xã nông nghiệp tại Trà Vinh và Sóc Trăng năm 2008-2009. Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Cần Thơ.

Raes, D., P. Steduto, T.C. Hsiao, and E. Fereres. 2012. Chapter 1 FAO cropwater productivity model to simulate yield response to water AquaCrop. p. 19. In Aquacrop.

Res, C., D.S. Torriani, P. Calanca, S. Schmid, M. Beniston, and J. Fuhrer. 2007. Potential effects of changes in mean climate and climate variability on the yield of winter and spring crops in Switzerland. 34: 59–69.

Sabetfar, S., M. Ashouri, E. Amiri, and S. Babazadeh. 2013. Effect of Drought Stress at Different Growth Stages on Yield and Yield Component of Rice Plant. ISSN 2(2): 14–18.

Senkondo, E.M.M., A.S.K. Msangi, P. Xavery, E.A. Lazaro, and N. Hatibu. 2004. Profitability of Rainwater Harvesting for Agricultural Production in Selected Semi-Arid Areas of Tanzania Profitability of Rainwater Harvesting for Agricultural Production in Selected Semi-Arid Areas of Tanzania Wirtschaftlichkeit der Regenwassersammlung . Journal of Applied Irrigation Science 39(1): 65–81.

Shah, F., J. Huang, K. Cui, L. Nie, T. Shah, C. Chen, and K. Wang. 2011. Impact of high-temperature stress on rice plant and its traits related to tolerance. The Journal of Agricultural Science 149(05): 545–556.

Shrestha, N., D. Raes, and S.K. Sah. 2013. Strategies to Improve Cereal Production in the Terai Region (Nepal) during Dry Season: Simulations With Aquacrop. Procedia Environmental Sciences 19: 767–775.

Shrivastava, P., R.R. Saxena, M.S. Xalxo, S.B. Verulkar, P. Breeding, I. Gandhi, and K. Vishwavidyalaya. 2012. Effect of High Temperature at Different Growth Stages on Rice Yield and Grain Quality Traits. Journal of Rice Research 5: 29–41.

Soddu, A., R. Deidda, M. Marrocu, R. Meloni, C. Paniconi, R. Ludwig, M. Sodde, G. Mascaro, and E. Perra. 2013. Climate Variability and Durum Wheat Adaptation Using the AquaCrop Model in Southern Sardinia. Procedia Environmental Sciences 19: 830–835.

Steduto, P., T. Hsiao, E. Fereres, and D. Raes. 2012. Crop yield response to water. ISSN0254-5284.

Steduto, P., D. Raes, T. Hsiao, E. Fereres, L. Heng, T. Howell, S. Evett, B. Rojas-Lara, H. Farahani, G. Izzi, T. Oweis, S. Wani, J. Hoogeveen, and S. Geerts. 2009. Concepts and Applications of AquaCrop: The FAO Crop Water Productivity Model. p. 175–191. In Cao, W., White, J., Wang, E. (eds.), Crop Modeling and Decision Support SE - 19. Springer Berlin Heidelberg.

Stricevic, R., M. Cosic, N. Djurovic, B. Pejic, and L. Maksimovic. 2011. Assessment of the FAO AquaCrop model in the simulation of rainfed and supplementally irrigated maize, sugar beet and sunflower. Agricultural Water Management 98(10): 1615–1621.

TCVN 8641:2011. Công trình thủy lợi kỹ thuật tưới tiêu nước cho cây lương thực và cây thực phẩm. Hà Nội.

Tổng cục Thống Kê. 2013. Diện tích cây lương thực có hạt phân theo địa phương.

Tuan, L.A., and G. Wyseure. 2007. Action plan for the multi-level conservation of forest wetlands in the Mekong River Delta, Vietnam. International Congress on Development, Environment and Natrural Resources: Multi-level and Multi-scale Sustainability: 8.

UNU-WIDER, CIEM, and DOE. 2012. Tác động của biến đổi khí hậu tới tăng trưởng và phát triển kinh tế xã hội ở Việt Nam. Nhà xuất bản Thống kê Hà Nội.

Van, P.D.T., I. Popescu, A. van Griensven, D.P. Solomatine, N.H. Trung, and A. Green. 2012. A study of the climate change impacts on fluvial flood propagation in the Vietnamese Mekong Delta. Hydrology and Earth System Sciences 16(12): 4637–4649.

Võ Tòng Xuân, and S. Matsui. 1988. Development of farming systems in the Mekong Delta. JIRCAS,CTU, CLRRI, Vietnam.

Vương Tuấn Huy, Văn Phạm Đăng Trí, Phạm Thanh Vũ, Lê Quang Trí, và Nguyễn Hiếu Trung. 2013. Ứng dụng mô hình Aquacrop mô phỏng năng suất lúa trong điều kiện các yếu tố khí hậu thay đổi tại vùng Bắc quốc lộ 1A, tỉnh Bạc Liêu. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 13: 48–51.