Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu tình hình hạn hán phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài là đánh giá được tình hình hạn hán và xây dựng bản đồ rủi ro hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu tình hình hạn hán phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƢƠNG QUỐC NÕN NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH HẠN HÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THỪA THIÊN HUẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60850103 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN HỮU NGỮ HUẾ - 2014 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
i LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự và hoàn toàn nghiêm túc của cá nhân, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của Tiến sĩ Nguyễn Hữu Ngữ và sự đồng ý của Hội đồng bảo vệ đề cƣơng luận văn thạc sỹ ngành Quản lý đất đai, trƣờng Đại học Nông Lâm – Đại học Huế. Các số liệu, dẫn chứng đƣợc kế thừa trong Luận văn này đều đã đƣợc trích dẫn đúng quy định. Những kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố dƣới bất cứ hình thức nào. Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên Dƣơng Quốc Nõn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................4 1.1. Cơ sở lý luận của các vấn đề nghiên cứu .................................................................4 1.1.1. Hạn hán và những ảnh hƣởng của hạn hán ...........................................................4 1.1.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu, đánh giá hạn hán .................................................10 1.1.3. Quy hoạch sử dụng đất và vấn đề lồng ghép rủi ro thiên tai, biến đổi khí hậu vào quy hoạch sử dụng đất ở Việt Nam ...............................................................................16 1.2. Cơ sở thực tiễn của các vấn đề nghiên cứu ............................................................18 1.2.1. Tình hình hạn hán trên Thế giới ..........................................................................18 1.2.2. Tình hình hạn hán ở Việt Nam ............................................................................20 1.2.3. Hạn hán ở tỉnh Thừa Thiên Huế ..........................................................................22 1.3. Các công trình nghiên cứu có liên quan .................................................................22 1.3.1. Công trình nghiên cứu ngoài nƣớc ......................................................................22 1.3.2. Công trình nghiên cứu trong nƣớc.......................................................................23 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................26 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỤ THỂ....................................................................26 2.2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .......................................................26 2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..........................................................................................26 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................26 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................26 2.4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................27 2.4.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu ..............................................................................27 2.4.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu ...................................................................................29 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................................34 3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Thừa Thiên Huế ........................34 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ...............................................................................................34 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................................44 3.2. Diễn biến lƣợng mƣa, nhiệt độ trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 1980 - 2014 ...............................................................................................................................47 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii 3.2.1. Diễn biến lƣợng mƣa, nhiệt độ các tháng trong vụ Đông Xuân..........................48 3.2.2. Diễn biến lƣợng mƣa, nhiệt độ các tháng trong vụ Hè Thu ................................54 3.3. Đánh giá mức độ của hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế dựa vào chỉ số SPI và RDIstd ..................................................................................................................59 3.3.1. So sánh mức độ hạn hán dựa vào 2 chỉ số ...........................................................59 3.3.2. Tình hình hạn hán trong vụ Đông Xuân và vụ Hè Thu .......................................61 3.4. Sự phân bố không gian của hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế ................66 3.4.1. Nội suy giá trị chỉ số khô hạn ..............................................................................66 3.4.2. Kết quả nội suy sự phân bố không gian của hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.................................................................................................................................68 3.5. Ảnh hƣởng của hạn hán đến năng suất lúa trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế ......71 3.5.1. Diễn biến diện tích, năng suất lúa trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế từ năm 2000 đến 2013 ........................................................................................................................71 3.5.2. Mức độ ảnh hƣởng của hạn hán đến năng suất lúa trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.................................................................................................................................73 3.6. Mô phỏng rủi ro hạn hán theo kịch bản biến đổi khí hậu của tỉnh Thừa Thiên Huế .......................................................................................................................................74 3.7. Đánh giá rủi ro hạn hán đối với đất trồng lúa đến năm 2020 của tỉnh Thừa Thiên Huế.................................................................................................................................77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................80 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................82 PHỤ LỤC ......................................................................................................................87 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CMI : Crop Moisture Index – Chỉ số độ ẩm cây trồng DEM : Digital Elevation Model – Mô hình số độ cao DI : Drought Index – Chỉ số hạn hán EDI : Effective Drought Index – Chỉ số hạn hiệu nghiệm IDW : Inverse Distance Weight MI : Moisture Index – Chỉ số ẩm PDSI : Palmer Drought Severity Index – Chỉ số hạn Palmer PET : Potential Evapotranspiration – Bốc hơi tiềm năng RDI : Reconnaissance Drought Index – Chỉ số hạn RDI SPI : Standardized Precipitation Index – Chỉ số hạn (chuẩn hóa giáng thủy) SWSI : Surface Water Supply Index – Chỉ số cấp nƣớc mặt TRMM: Tropical Rainfall Measurement Mission WMO : World Meteorological Organization – Tổ chức khí tƣợng thế giới WTO : World Trade Organization – Tổ chức thƣơng mại thế giới PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phân cấp hạn theo chỉ số PDSI .....................................................................14 Bảng 1.2. Phân ngƣỡng mức độ hạn hán dựa vào chỉ số SPI và RDI...........................15 Bảng 1.3. Phân cấp hạn theo chỉ số K ...........................................................................16 Bảng 1.4. Các nhóm khu vực về đặc trƣng khô hạn phổ biến tại Việt Nam ................20 Bảng 2.1. Phân ngƣỡng mức độ hạn hán dựa vào chỉ số SPI và RDI...........................29 Bảng 3.1. Hiện trạng sử dụng một số loại đất nông nghiệp năm 2013 .........................45 Bảng 3.2. Hiện trạng sử dụng một số loại đất phi nông nghiệp năm 2013 ...................46 Bảng 3.3. Diện tích lúa Đông Xuân và Hè Thu năm 2013 ở tỉnh Thừa Thiên Huế .....71 Bảng 3.4. Năng suất lúa trung bình của các huyện ở tỉnh Thừa Thiên Huế .................73 Bảng 3.5. Hệ số tƣơng quan giữa chỉ số hạn SPI với năng suất lúa các nhóm huyện ..74 Bảng 3.6. Diện tích đất trồng lúa có rủi ro hạn hán trong vụ Đông Xuân trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế......................................................................................................78 Bảng 3.7. Diện tích đất trồng lúa có rủi ro hạn hán trong vụ Hè Thu trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế .............................................................................................................79 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1. Sơ đồ vị trí các trạm quan trắc lƣợng mƣa, nhiệt độ trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế đƣợc sử dụng trong nghiên cứu ...................................................................27 Hình 2.2. Lƣợng mƣa tháng đo bằng công nghệ viễn thám tại trạm Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế. ............................................................................................................28 Hình 2.3. Lƣợng mƣa quan trắc và lƣợng mƣa đo bằng vệ tinh TRMM tại trạm Huế, Phú Ốc tỉnh Thừa Thiên Huế.........................................................................................28 Hình 2.4. Các điểm đƣợc sử dụng để nội suy ...............................................................28 Hình 2.5. Giao diện chính của phần mềm DRINC .......................................................30 Hình 2.6. Giao diện chính của phần mềm SPI ..............................................................30 Hình 2.7. Định dạng dữ liệu đầu vào (Input) của phần mềm SPI.................................31 Hình 2.8. Quy trình tính chỉ số SPI...............................................................................31 Hình 2.9. Quy trình tính chỉ số RDI với phần mềm DrinC .........................................31 Hình 2.10. Minh họa biểu đồ Boxplot ..........................................................................32 Hình 2.11. Mối quan hệ giữ sự ảnh hƣởng và khoảng cách trong phƣơng pháp nội suy IDW. ..............................................................................................................................33 Hình 3.1. Sơ đồ vị trí tỉnh Thừa Thiên Huế ..................................................................34 Hình 3.2. Địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế từ dữ liệu DEM ...........................................35 Hình 3.3. Hình ảnh thu nhỏ của bản đồ đất tỉnh Thừa Thiên Huế................................37 Hình 3.4. Mạng lƣới thủy văn tỉnh Thừa Thiên Huế ....................................................38 Hình 3.5. Đẳng trị mƣa tỉnh Thừa Thiên Huế ..............................................................42 Hình 3.6. Cơ cấu tổng giá trị sản xuất các ngành kinh tế năm 2013 của tỉnh Thừa Thiên Huế ......................................................................................................................45 Hình 3.7. Tổng lƣợng mƣa tại các trạm trong vụ Đông Xuân (a) và vụ Hè Thu (b) ....47 Hình 3.8. Bình quân nhiệt độ lớn nhất vụ Đông Xuân a) và Hè Thu b) .......................47 Hình 3.9. Nhiệt độ trung bình vụ Đông Xuân a) và Hè Thu b) ....................................48 Hình 3.10. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 1 ................................48 Hình 3.11. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 2 ................................49 Hình 3.12. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 3 ................................50 Hình 3.13. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 4 ................................50 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii Hình 3.14. Diễn biến tổng lƣợng mƣa và tổng số ngày mƣa trong vụ Đông Xuân ......51 Hình 3.15. Diễn biến nhiệt độ lớn nhất (a) và nhiệt độ trung bình (b) các tháng 1, 2, 3, và tháng 4.......................................................................................................................52 Hình 3.16. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 5 ................................54 Hình 3.17. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 6 ................................54 Hình 3.18. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 7 ................................55 Hình 3.19. Diễn biến lƣợng mƣa và số ngày không mƣa tháng 8 ................................56 Hình 3.20. Diễn biến tổng lƣợng mƣa tổng số ngày không mƣa trong vụ Hè Thu ......56 Hình 3.21. Diễn biến nhiệt độ lớn nhất (a) và nhiệt độ trung bình (b) tháng 5, 6, 7 và tháng 8 ...........................................................................................................................57 Hình 3.22. Chỉ số SPI-min trạm Nam Đông (a), trạm A Lƣới (b) và trạm Huế (c) ....60 Hình 3.23. Biểu đồ tán xạ giữa RDI và SPI ..................................................................60 Hình 3.24. Giá trị chỉ số SPI3month vụ Đông Xuân ........................................................61 Hình 3.25. Diến biến chỉ số SPI tháng 1 tại các trạm ...................................................61 Hình 3.26. Diến biến chỉ số SPI tháng 2 tại các trạm ...................................................62 Hình 3.27. Diến biến chỉ số SPI tháng 3 tại các trạm ...................................................62 Hình 3.28. Diến biến chỉ số SPI tháng 4 tại các trạm ...................................................63 Hình 3.29. Diễn biến chỉ số SPI trong vụ Đông Xuân .................................................63 Hình 3.30. Giá trị chỉ số SPI3month vụ Hè Thu ...............................................................64 Hình 3.31. Diến biến chỉ số SPI tháng 5 tại các trạm ...................................................64 Hình 3.32. Diến biến chỉ số SPI tháng 6 tại các trạm ...................................................65 Hình 3.33. Diến biến chỉ số SPI tháng 7 tại các trạm ...................................................65 Hình 3.34. Diến biến chỉ số SPI tháng 8 tại các trạm ...................................................66 Hình 3.35. Diễn biến chỉ số SPI vụ Hè Thu .................................................................66 Hình 3.36. Biểu đồ tán xạ giữa lƣợng mƣa quan trắc mặt đất với lƣợng mƣa đo bằng công nghệ viễn thám TRMM tại các trạm vùng nghiên cứu .........................................67 Hình 3.37. Biểu đồ tán xạ giữa chỉ số SPI tính từ lƣợng mƣa quan trắc và tính từ lƣợng mƣa TRMM ........................................................................................................68 Hình 3.38. Sự phân bố không gian của khô hạn trong một số vụ Đông Xuân trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế ...............................................................................................69 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii Hình 3.39. Sự phân bố không gian của khô hạn trong một số vụ Hè Thu trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế......................................................................................................70 Hình 3.40. Diện tích sản xuất lúa vụ Đông Xuân và Hè Thu tỉnh Thừa Thiên Huế ....71 Hình 3.41. Phân bố đất trồng lúa tỉnh Thừa Thiên Huế ...............................................72 Hình 3.42. Năng suất lúa trung bình của tỉnh Thừa Thiên Huế....................................72 Hình 3.43. Mô phỏng lƣợng mƣa các tháng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế theo kịch bản BĐKH (B2) lƣợng mƣa tăng 1,4% so với giai đoạn 1980-1999 ....................75 Hình 3.44. Mô phỏng hạn hán vụ Đông Xuân theo kịch bản B2 về lƣợng mƣa ..........75 Hình 3.45. Mô phỏng hạn hán vụ Hè Thu theo kịch bản B2 về lƣợng mƣa.................76 Hình 3.46. Phân bố diện tích đất trồng lúa tỉnh Thừa Thiên Huế đến năm 2020 .........77 Hình 3.47. Mô phỏng rủi ro khô hạn đối với đất trồng lúa vụ Đông Xuân trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế......................................................................................................77 Hình 3.48. Mô phỏng rủi ro khô hạn đối với đất trồng lúa vụ Hè Thu trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế .............................................................................................................78 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU Hạn hán là loại thiên tai phổ biến trên thế giới mang tính đặc thù theo vùng, khu vực địa lý. Nguyên nhân cơ bản là thiếu hụt lƣợng mƣa trong một thời gian dài. Hạn hán có thể đƣợc nghiên cứu từ góc độ môi trƣờng hoặc từ quan điểm quản lý, sử dụng nguồn tài nguyên nƣớc [38]. Tác hại của hạn hán đƣợc cho là ở mức độ nghiêm trọng lớn thứ tƣ trong năm loại thiên tai tồi tệ nhất xuất hiện ở thế kỷ 21[37] và đã gây ra sự mất mát lớn hàng năm đối với sản xuất nông nghiệp [40]. Hạn hán làm giảm hàm lƣợng ẩm trong không khí và hàm lƣợng nƣớc trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nƣớc ao hồ, mực nƣớc trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất [6] làm giảm năng suất cây trồng, tăng chi phí sản suất, giảm thu nhập của lao động nông nghiệp. Hạn hán đã ảnh hƣởng đến rất nhiều nƣớc trên thế giới, đặc biệt là các vùng khô hạn, bán khô hạn. Ảnh hƣởng của hạn ngày càng nghiêm trọng hơn với tần suất và thời gian kéo dài, mức độ khắc nghiệt tăng lên, phạm vi hạn cũng mở rộng hơn [9]. Hạn hán không có cách phòng chống mà chỉ có thể thích ứng và giảm thiểu thiệt hại. Chính vì vậy, công tác nghiên cứu hạn hán luôn luôn đƣợc quan tâm và đầu tƣ tại nhiều quốc gia trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam giúp các cơ quan quản lý cũng nhƣ ngƣời sản xuất chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, nhằm tăng khả năng chống chịu của hệ thống trong điều kiện hạn hán, điều chỉnh hợp lý việc dùng nƣớc và tăng cƣờng tiết kiệm nƣớc. Việc xem xét sự biến đổi và đánh giá tác động của hạn hán theo thời gian rất có ý nghĩa, giúp đề ra kế hoạch ứng phó với tình trạng hạn hán ngay từ ban đầu nhằm giảm thiểu tối đa những thiệt hại. Trong xu thế nóng lên toàn cầu, sự biến đổi của hạn hán cũng hết sức phức tạp. Do đó việc dự tính hạn hán ngày càng khó khăn hơn. Phƣơng pháp đánh giá hạn hán phổ biến hiện nay là phân tích các dữ liệu khí tƣợng thủy văn và mô phỏng trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu. Dữ liệu về khí tƣợng, thủy văn đƣợc chuyển đổi thành các chỉ số đánh giá hạn hán đƣợc gọi là chỉ số hạn [37]. Có rất nhiều chỉ số/hệ số hạn khác nhau đã đƣợc phát triển và áp dụng ở các nƣớc trên thế giới và Việt Nam, chẳng hạn: chỉ số ẩm Lang (1915), chỉ số ẩm Koppen (1918), chỉ số mƣa chuẩn hóa SPI (Standardized Precipitation Index), chỉ số độ ẩm cây trồng CMI (Crop Moisture Index), Chỉ số cấp nƣớc mặt SWSI (Surface Water Supply Index), chỉ số RDI (Reconnaissance Drought Index), chỉ số cán cân nƣớc K, chỉ số khô Penman, chỉ số CZI, EDI… [16]. Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, tình trạng hạn hán ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn, tần suất xuất hiện nhiều hơn một phần do tác động của biến đổi khí hậu. Sau lũ lụt và bão, hạn hán đƣợc xếp vào loại thiên tai thƣờng xuyên xảy ra ở Việt Nam. Những nghiên cứu gần đây cho thấy khả năng xuất hiện nhiều hơn những đợt hạn hán nặng trên nhiều vùng của Việt Nam [21]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 Hạn hán ở Việt Nam đã có những tác động đáng kể tới hoạt động sản xuất nông nghiệp. Năm 2010, khô hạn xảy ra nghiêm trọng tại các tỉnh ở miền núi phía Bắc và các tỉnh Bắc Trung bộ làm năng suất ngô tỉnh Sơn La (tỉnh có diện tích ngô lớn nhất) giảm đến 40%. Cũng năm 2010, vụ hè thu ở các tỉnh Bắc Trung bộ đến hết tháng 7 vẫn chƣa thể cấy vì đồng ruộng khô hạn (thông thƣờng là cấy trong tháng 6), ngay ở các hồ chứa cũng không có nƣớc. Năm 2013, hạn hán xảy ra rất nghiêm trọng ở duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên làm 16 nghìn ha lúa hè thu không có đủ nƣớc nên chính quyền địa phƣơng đã có khuyến cáo nông dân không sản xuất. Đợt hạn năm 2013 làm hàng nghìn ha cà phê ở Tây Nguyên bị chết [1]. Ở huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam, đã có khoảng 26% diện tích đất trồng lúa và cây hàng năm thƣờng xuyên bị hạn hán [13]. Có hơn 850 ha đất trồng lúa huyện Đại Lộc phải chuyển đổi sang mục đích khác trong giai đoạn 1996 – 2013 do hạn hán [3]. Tỉnh Thừa Thiên Huế có diện tích đất canh tác hơn 500.000 hecta, chia thành 3 vùng sinh thái khác nhau: i) vùng sinh thái đồi núi, ii) vùng sinh thái đồng bằng và iii) vùng sinh thái ven biển. Vùng sinh thái ven biển chịu sự tác động lớn của các hiện tƣợng thời tiết cực đoan, với diện tích hơn 48.400 hecta đất cát [11]. Do nằm ở phía Đông dãy Trƣờng Sơn, chịu sự tác động của gió Tây khô nóng nên năm nào Thừa Thiên Huế cũng có diện tích đất nông nghiệp bị hạn, tập trung vào hai thời kỳ trọng điểm của vụ Đông Xuân (tháng 3, 4) và vụ Hè Thu (tháng 7, 8). Hạn nặng đã từng xuất hiện tại các địa phƣơng nhƣ huyện Phú Vang, thị xã Hƣơng Trà, Hƣơng Thủy, Phú Lộc, Quảng Điền, Phong Điền. Hai huyện miền núi Nam Đông, A Lƣới ít bị hạn [32]. Tính đến thời điểm tháng 6/2014, trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế có 27.688 ha lúa Đông Xuân và 25.260 ha đất lúa Hè Thu [31]. Đánh giá rủi ro hạn hán phục vụ cho công tác quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, giúp các cơ quan quản lý cũng nhƣ ngƣời sản xuất nông nghiệp chủ động điều chỉnh kế hoạch sản xuất, tăng khả năng chống chịu của hệ thống trong điều kiện hạn hán. Xuất phát từ những lý do trên, nghiên cứu tình hình hạn hán phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế” đƣợc thực hiện. 1.2. Mục đích của đề tài Đánh giá đƣợc tình hình hạn hán và xây dựng bản đồ rủi ro hạn hán trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp của tỉnh. 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 1.3.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu này sẽ góp phần làm rõ tính ứng dụng của dữ liệu khí tƣợng trong việc tính toán các chỉ số hạn hán. Đồng thời, nghiên cứu này còn góp phần khẳng định phƣơng pháp kết hợp giữa dữ liệu khí tƣợng, chỉ số hạn hán, với công nghệ GIS trong nghiên cứu, đánh giá hạn hán là phƣơng pháp có ý nghĩa khoa học và hiệu quả. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu này sẽ góp phần làm hoàn thiện thêm cơ sở cho các nhà quản lý, hoạch định chính sách và ngƣời dân địa phƣơng trong việc ra quyết định, đề ra phƣơng án linh hoạt hơn trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đối với sản xuất lúa. 1.4. Những điểm mới của đề tài Quy hoạch sử dụng đất, đặc biệt là quy hoạch sản xuất nông – lâm – ngƣ nghiệp trong bối cảnh nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu vẫn còn nhiều lúng túng, tính khả thi chƣa cao do sự thay đổi dị thƣờng của khí hậu thời tiết. Để nâng cao hiệu quả phƣơng án quy hoạch, nâng cao hiệu quả sử dụng đất thì việc lồng ghép, tích hợp các nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai là việc làm hết sức cấp thiết. Việc sử dụng dữ liệu khí tƣợng để tính toán các chỉ số đánh giá hạn hán kết hợp công nghệ GIS nhằm nghiên cứu rủi ro hạn hán đang là phƣơng pháp còn khá mới ở Việt Nam, đặc biệt là ở khu vực miền Trung. Nghiên cứu này đƣợc thực hiện trong bối cảnh Thừa Thiên Huế mới chỉ có những nghiên cứu đánh giá tổng hợp về hạn hán chứ chƣa có những nghiên cứu đánh giá mức độ hạn hán cụ thể dựa vào các chỉ số hạn hán cũng nhƣ tác động của hạn hán đến sản xuất lúa. Nghiên cứu rủi ro thiên tai nói chung và rủi ro hạn hán nói riêng nhằm phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp đang nhận đƣợc sự quan tâm của cộng đồng trong những năm gần đây. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 Chƣơng 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở lý luận của các vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Hạn hán và những ảnh hưởng của hạn hán 1.1.1.1. Định nghĩa hạn hán Trên thế giới, chƣa có một định nghĩa thống nhất về hạn và các chỉ tiêu xác định hạn do sự xuất hiện của hạn ở các nơi trên thế giới rất khác nhau về tính chất hạn và tác động. Hiện nay, có tới khoảng 60 định nghĩa khác nhau về điều kiện khô hạn dựa trên mối quan hệ giữa các điều kiện khí tƣợng thủy văn. Từ năm 1980, đã có tới hơn 150 khái niệm khác nhau về hạn hán. Tuy nhiên, tựu chung các định nghĩa đều đƣợc đƣa ra dựa trên tình trạng thiếu hụt mƣa trong một thời gian tƣơng đối dài [21]. Theo Tsakiris và cộng sự, hạn hán là một phần tự nhiên của khí hậu có thể xảy ra ở hầu hết tất cả các vùng khí hậu, với các đặc tính của hạn biến đổi đáng kể từ vùng này sang vùng khác. Hạn hán là hiện tƣợng có tính chất tái lặp và ảnh hƣởng mạnh mẽ đến nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau [55]. Heim cho rằng, hạn hán có thể đƣợc định nghĩa là thời kỳ có thời tiết khô một cách bất thƣờng dẫn đến sự thay đổi của lớp thảm thực vật [43]. Hay hạn hán là trạng thái mà thời tiết mất cân bằng nƣớc tạm thời do lƣợng mƣa suy giảm liên tục và kéo dài trong khoảng thời gian nhất định, sự xuất hiện của hạn hán là rất khó, thậm chí không thể dự báo trƣớc chính xác đƣợc [44]. Theo cách tiếp cận từ góc độ quản lý tài nguyên nƣớc, hạn hán là tình trạng suy giảm nghiêm trọng sự sẵn có của nguồn nƣớc (so với tình trạng bình thƣờng), kéo dài trong một khoảng thời gian đáng kể ở một vùng nhất định [42]. Hạn hán là đặc điểm tự nhiên của khí hậu và xảy ra ở hầu hết các vùng khí hậu với tần suất, mức độ và khoảng thời gian kéo dài khác nhau [33]. Theo Wilhite (2000), hạn hán khác với các thảm họa tự nhiên khác theo các khía cạnh quan trọng sau [39]: - Không tồn tại một định nghĩa chung về hạn hán. - Hạn hán có sự khởi đầu chậm, là hiện tƣợng xảy ra từ từ, dẫn đến khó có thể xác định đƣợc sự bắt đầu và kết thúc một sự kiện hạn. - Thời gian hạn dao động từ vài tháng đến vài năm, vùng trung tâm và vùng xung quanh bị ảnh hƣởng bởi hạn hán có thể thay đổi theo thời gian. - Không có một chỉ thị hoặc một chỉ số hạn đơn lẻ nào có thể xác định chính xác sự bắt đầu và mức độ khắc nghiệt của sự kiện hạn cũng nhƣ các tác động tiềm năng của nó. - Phạm vi không gian của hạn hán thƣờng lớn hơn nhiều so với các thảm họa khác, do đó các ảnh hƣởng của hạn thƣờng trải dài trên nhiều vùng địa lý lớn. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 - Các tác động của hạn nhìn chung không theo cấu trúc và khó định lƣợng. - Các tác động tích lũy lại và mức độ ảnh hƣởng của hạn sẽ mở rộng khi các sự kiện hạn tiếp tục kéo dài từ mùa này sang mùa khác hoặc sang năm khác. Để mô tả khái quát tình hình chung về hạn hán trong các khu vực và diễn biến theo thời gian của chúng, ngƣời ta đã sử dụng chỉ số khô hạn các tháng và năm: Kt = (1.1) Trong đó: Kt: Chỉ số khô hạn tháng (năm) Pt: Lƣợng bốc hơi theo Piche tháng (năm) Rt: Lƣợng mƣa tháng (năm) - Hạn tháng: Hạn hán trong một tháng nào đó của 12 tháng trong chu kỳ năm đƣợc ký hiệu là H(th)t xảy ra khi: R(th)t
6 với cƣờng độ bức xạ, nhiệt độ, tốc độ gió và nghịch biến với độ ẩm nên hạn hán gia tăng khi nắng nhiều, nhiệt cao gió mạnh, thời tiết khô ráo. b. Hạn nông nghiệp: Thiếu hụt mƣa dẫn tới mất cân bằng giữa hàm lƣợng nƣớc thực tế trong đất và nhu cầu nƣớc của cây trồng. Hạn nông nghiệp thực chất là hạn sinh lý đƣợc xác định bởi điều kiện nƣớc thích nghi hoặc không thích nghi của cây trồng, hệ canh tác nông nghiệp, thảm thực vật tự nhiên… Ngoài lƣợng mƣa ra, hạn nông nghiệp liên quan với nhiều điều kiện tự nhiên (địa hình, đất,…) và điều kiện xã hội (tƣới, chế độ canh tác…) c. Hạn thủy văn: Dòng chảy sông suối thấp hơn trung bình nhiều năm rõ rệt và mực nƣớc trong các tầng chứa nƣớc dƣới đất hạ thấp. Ngoài lƣợng mƣa ra, hạn thủy văn chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố khác: dòng chảy mặt, nƣớc ngầm tầng nông, nƣớc ngầm tầng sâu… Hạn thuỷ văn đƣợc đặc trƣng bằng sự suy giảm dòng chảy sông và thiếu hụt các nguồn nƣớc mặt và nƣớc ngầm. Các chỉ tiêu hạn thuỷ văn tiêu biểu bao gồm cán cân nƣớc, hệ số khô, hệ số cạn, hệ số hạn. - Cán cân nƣớc: W=G-L (1.4) Trong đó: W: Lƣợng nƣớc có trong hệ thống G: Lƣợng nƣớc đến L: Lƣợng nƣớc tổn thất - Chỉ số hạn: + Hệ số khô: Kkh = 1- (1.5) Trong đó: Kkh là hệ số khô, R là lƣợng mƣa và E là lƣợng bốc hơi khả năng. + Hệ số cạn: Kc = (1- (1.6) Trong đó: Kc: Hệ số cạn Qi: Lƣu lƣợng thời đoạn i của năm j Qj: Lƣu lƣợng năm Q0: Lƣu lƣợng trung bình nhiều năm d. Hạn kinh tế xã hội: Nƣớc không đủ cung cấp cho nhu cầu của các hoạt động kinh tế - xã hội. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 1.1.1.3. Đặc trưng của hạn hán Theo Wilhitle (2000) và Singh M. (2006), khi so sánh các đợt hạn hán với nhau, tác giả thấy rằng mỗi đợt hạn hán thƣờng khác nhau bởi ba đặc trƣng là cƣờng độ, thời gian, sự trải rộng theo không gian của hạn hán [39, 47]. - Cƣờng độ hạn hán đƣợc định nghĩa là mức độ thiếu hụt lƣợng mƣa hay mức độ ảnh hƣởng hạn hán kết hợp với sự thiếu hụt đó và đƣợc xác định bởi sự chệch khỏi mức trung bình của các chỉ số khí hậu và liên quan mật thiết với thời gian xác định ảnh hƣởng của hạn. - Thời gian hạn hán chỉ khoảng thời gian một đợt hạn hán kéo dài, thông thƣờng kéo dài ít nhất là hai đến ba tháng để chắc chắn là hạn hán, sau đó có thể kéo dài hàng năm. - Hạn hán còn có sự khác nhau theo không gian. Hạn có thể xảy ra trên nhiều vùng với diện tích hàng trăm km2 nhƣng với mức độ gần nhƣ không nghiêm trọng và thời gian tƣơng đối ngắn. Hạn lục địa có thể trải rộng trên nhiều vùng với diện tích hàng trăm, hàng nghìn km2, đặc biệt là các trƣờng hợp nghiêm trọng hạn có thể trải rộng hàng triệu km2, có khi chiếm gần nửa đại lục [59]. Diện tích bị ảnh hƣởng bởi hạn hán có thể tăng dần lên khi hạn nghiêm trọng xảy ra và các vùng hạn hán có cƣờng độ hạn cực đại cũng sẽ thay đổi từ mùa này sang mùa khác. 1.1.1.4. Các nguyên nhân gây ra hạn hán a. Nguyên nhân khách quan: Do khí hậu thời tiết bất thƣờng gây nên lƣợng mƣa thƣờng xuyên ít ỏi hoặc nhất thời thiếu hụt. - Mƣa ít, lƣợng mƣa nhỏ xảy ra trong thời gian dài trong các tháng mùa khô, đây là tình trạng phổ biến trên vùng Đông Nam bộ. Tình trạng này có thể xảy ra trên hầu khắp các vùng, kể cả vùng mƣa nhiều. - Mƣa không ít lắm, nhƣng trong một thời gian nhất định trƣớc đó không mƣa hoặc mƣa chỉ đáp ứng nhu cầu tối thiểu của sản xuất và môi trƣờng xung quanh. Đây là tình trạng phổ biến trên các vùng khí hậu gió mùa, có sự khác biệt rõ rệt về mƣa giữa mùa mƣa và mùa khô. Bản chất và tác động của hạn hán gắn liền với định loại về hạn hán. - Mùa khô bắt đầu sớm hơn trung bình nhiều năm, trong mùa khô không có những trận mƣa trái mùa, để bổ sung nguồn nƣớc phục vụ sản xuất; thời tiết trong mùa khô diễn ra gay gắt, nắng nóng kéo dài, nhiệt độ trung bình, lƣợng bốc hơi ở mức cao; tổng lƣợng mƣa mùa khô chỉ đạt thấp so với trung bình nhiều năm. b. Nguyên nhân chủ quan - Do con ngƣời gây ra, trƣớc hết là do tình trạng phá rừng bừa bãi làm mất nguồn nƣớc ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nƣớc; PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 - Việc trồng cây không phù hợp, vùng ít nƣớc cũng trồng cây cần nhiều nƣớc (nhƣ lúa) làm cho việc sử dụng nƣớc quá nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nƣớc; - Công tác quy hoạch sử dụng nƣớc, bố trí công trình không phù hợp, làm cho nhiều công trình không phát huy đƣợc tác dụng... Vùng cần nhiều nƣớc lại bố trí công trình nhỏ, còn vùng thiếu nƣớc (nguồn nƣớc tự nhiên) lại bố trí xây dựng công trình lớn. Cạnh đó, chất lƣợng thiết kế, thi công công trình chƣa đƣợc hiện đại hóa và không phù hợp. - Hạn hán thiếu nƣớc trong mùa khô (mùa kiệt) là do không đủ nguồn nƣớc và thiếu những biện pháp cần thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng do sự phát triển kinh tế-xã hội ở các khu vực, các vùng chƣa có quy hoạch hợp lý hoặc quy hoạch phát triển không phù hợp với mức độ phát triển nguồn nƣớc, không hài hoà với tự nhiên, môi trƣờng vốn vẫn tồn tại lâu nay. Mức độ nghiêm trọng của hạn hán thiếu nƣớc càng tăng cao do nguồn nƣớc dễ bị tổn thƣơng, suy thoái lại chịu tác động mạnh của con ngƣời. - Ở khu vực có công trình thủy lợi, ngƣời dân tự phát gieo trồng ngoài kế hoạch sản xuất của chính quyền địa phƣơng. - Việc thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ lúa, sang bắp, hoa, màu ở những vùng có khả năng xảy ra thiếu nƣớc chƣa đƣợc quan tâm thực hiện. Từ các nguyên nhân gây hạn hán trên cho thấy, để phòng chống hạn thì đối với nguyên nhân khách quan ta cần phải hiểu đƣợc quy luật của nó, dự báo đƣợc tình trạng hạn sẽ xảy ra để từ đó có đƣợc các giải pháp thích hợp. Đối với các nguyên nhân chủ quan, để hạn chế thiệt hại do chính mình gây ra thì cần phải có hành động phù hợp với các điều kiện khách quan có sẵn hoặc phải tìm cách cải tạo điều kiện khách quan đó bằng các chiến lƣợc, quy hoạch, kế hoạch hành động cụ thể. Để có kế hoạch hành động cụ thể thì cũng cần phải lƣợng hóa hạn hán bằng các chỉ tiêu cụ thể. 1.1.1.5. Những ảnh hưởng của hạn hán Hạn hán có tác động to lớn đến môi trƣờng, kinh tế, chính trị xã hội và sức khoẻ con ngƣời. Hạn hán là nguyên nhân dẫn đến đói nghèo, bệnh tật thậm chí là chiến tranh do xung đột nguồn nƣớc. Hạn hán tác động đến môi trƣờng nhƣ huỷ hoại các loài thực vật, các loài động vật, quần cƣ hoang dã, làm giảm chất lƣợng không khí, nƣớc, làm cháy rừng, xói lở đất. Các tác động này có thể kéo dài và không khôi phục đƣợc. Hạn hán tác động đến kinh tế xã hội nhƣ giảm năng suất cây trồng, giảm diện tích gieo trồng, giảm sản lƣợng cây trồng, chủ yếu là sản lƣợng cây lƣơng thực. Tăng chi phí sản xuất nông nghiệp, giảm thu nhập của lao động nông nghiệp. Tăng giá thành và giá cả các lƣơng thực. Giảm tổng giá trị sản phẩm chăn nuôi. Các nhà máy thuỷ điện gặp nhiều khó khăn trong quá trình vận hành. Ở Việt Nam, hạn hán xảy ra ở vùng này hay vùng khác với mức độ và thời gian PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 khác nhau, gây ra những thiệt hại to lớn đối với kinh tế-xã hội, đặc biệt là nguồn nƣớc và sản xuất nông nghiệp. Trong vòng 40 năm qua, có không ít những năm hạn nặng và hạn nghiêm trọng. Ở Bắc Bộ những năm xảy ra hạn nặng vào vụ đông xuân là 1959,1961, 1970, 1984, 1986, 1989, 1993, 1998 và vào vụ hè là: 1960, 1961, 1963, 1964. Trung Bộ và Nam Bộ có hạn trong các năm 1983, 1987, 1988, 1990, 1992, 1993, 2003, 2004 đặc biệt hạn rất nghiêm trọng vào năm 1993 và năm 1998 [26]. Điển hình nhƣ: - Hạn hán thiếu nƣớc nghiêm trọng trong vụ Đông Xuân 1992-1993, Hè Thu 1993 xảy ra ở hầu hết các vùng. Tổng diện tích lúa đông xuân bị hạn trên 176.000ha (bị chết trên 22.000 ha). Mực nƣớc trên các sông đều thấp hơn trung bình nhiều năm từ 0,1-0,5m. Mặn xâm nhập sâu vào các cửa sông, từ 10-20km. Tháng 7/1993, mực nƣớc các hồ chứa lớn đều ở dƣới mức nƣớc chết vẫn đƣợc tiếp tục khai thác chống hạn. Các hồ chứa vừa và nhỏ đều cạn kiệt. Hạn hán tác động mạnh nhất đến nông nghiệp các tỉnh Thanh Hoá - Bình Thuận, gần 50% diện tích lúa vụ Hè Thu năm 1993 bị hạn, bị chết 24.093 ha [10]. - Hạn hán, thiếu nƣớc mùa khô 1997-1998 nghiêm trọng nhất, hầu nhƣ bao trùm cả nƣớc, gây thiệt hại nghiêm trọng. Lúa Đông Xuân, Hè Thu, lúa mùa bị hạn trên 750.000ha (mất trắng trên 120.000ha); cây công nghiệp và cây ăn quả bị hạn trên 236.000ha (bị chết gần 51.000ha); 3,1 triệu ngƣời thiếu nƣớc sinh hoạt. Tổng số thiệt hại về kinh tế khoảng 5.000 tỷ đồng. Chính phủ đã phải trợ giúp hàng chục tỷ đồng để cung cấp nƣớc sinh hoạt cho 18 tỉnh. Những thiệt hại khác chƣa thống kê và tính toán hết đƣợc nhƣ vấn đề kinh tế, môi trƣờng, xói mòn, sa mạc hoá, thiếu ăn, suy dinh dƣỡng, khủng hoảng tinh thần và giảm sút sức khoẻ của hàng triệu ngƣời [10]. - Năm 2002, hạn hán nghiêm trọng đã diễn ra ở vùng duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ gây thiệt hại về mùa màng, gây cháy rừng trên diện rộng, trong đó có cháy rừng lớn ở các khu rừng tự nhiên U Minh thƣợng và U Minh hạ [10]. - Năm 2003, hạn hán xảy ra ở Tây Nguyên, gây thiệt hại cho khoảng 300 ha lúa ở Kon Tum, 3000 ha lúa ở Gia Lai và 50.000 ha đất canh tác ở Đắk Lắc; thiếu nƣớc cấp cho sinh hoạt của 100.000 hộ dân. Chỉ tính riêng cho Đắk Lắc, tổng thiệt hại ƣớc tính khoảng 250 tỷ đồng [10]. - Hạn hán năm 2005 gây ra ở các tỉnh Nam Trung Bộ và Tây Nguyên đã lên tới trên 1.700 tỷ đồng. Chính phủ phải cấp 100 tỷ đồng để hỗ trợ các địa phƣơng khắc phục hậu quả hạn hán thiếu nƣớc và 1500 tấn gạo để cứu đói cho nhân dân. Vùng đồng bằng sông Cửu Long, thiệt hại do hạn hán, xâm mặn tới 720 tỷ đồng. Trên sông Tiền, sông Hàm Luông, sông Cổ Chiên, sông Hậu, mặn xâm nhập sâu từ 60–80 km. Riêng sông Vàm Cỏ, mặn xâm nhập sâu tới mức kỷ lục từ 120- 140km [10]. - Năm 2009-2010, Tại các tỉnh miền Trung, hiện toàn vùng đã có 47.000ha cây PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 trồng bị hạn, trong đó hơn 6.250ha diện tích bị khô nẻ nghiêm trọng không thể xuống giống. Các tỉnh bị hạn nứt tập trung là Quảng Nam 2.700ha, Bình Định 6.500ha, Phú Yên 2.000ha... Các tỉnh: Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hóa với diện tích 133.500ha thì có 35.000 ha chƣa gieo cấy đƣợc vì thiếu nƣớc, ngoài ra còn 4.000ha khác phải gieo cấy lại. Tại duyên hải Nam Trung Bộ, đã có hơn 25.000ha lúa hè - thu đang dần chết khô vì thiếu nƣớc, trong đó có 882ha đã bị mất trắng. Các đập dâng lớn nhƣ Đồng Cam (Phú Yên), Thạch Nham (Quảng Ngãi) lƣợng nƣớc đều dƣới ngƣỡng tràn từ 1 – 1,2m. Nhiều hồ chứa dung tích lớn mực nƣớc chỉ ở mức 30 – 40% dung tích thiết kế [12]. 1.1.2. Các phương pháp nghiên cứu, đánh giá hạn hán a. Phƣơng pháp dựa vào chỉ tiêu lƣợng mƣa Hạn hán là một loại thiên tai khí tượng do mưa ít gây nên. Sản xuất nông nghiệp, trước hết là lịch thời vụ được bố trí sao cho thích hợp với tình hình mưa hàng năm. Do vậy, nếu lượng mưa của một năm hay một thời kỳ nào đó nhỏ hơn một giới hạn nhất định thì hạn hán sẽ xảy ra. Do đó, có thể dùng giới hạn này làm chỉ tiêu hạn. Ở vùng đồng bằng Trung Quốc, lượng mưa năm là 500 mm, mỗi năm trồng một vụ ngô và một vụ lúa mì. Nếu năm nào có lượng mưa năm nhỏ hơn 350 mm thì sẽ thiếu nước cho cây trồng, sản lượng cây trồng bị giảm; nếu lượng mưa năm nhỏ hơn 250 mm thì xảy ra hạn nghiêm trọng. Nếu hai năm có lượng mưa bằng nhau nhưng phân phối trong năm khác nhau thì mức độ hạn cũng có thể khác nhau, đặc biệt là đối với thời kỳ sinh trưởng tương đối dài. Để phản ánh tình hình này, xét đến sự phân phối của mưa có thể chia ra các thời vụ khác nhau và xác định chỉ tiêu tương ứng cho từng thời vụ. b. Số ngày không mƣa liên tục Ở những vùng không có hệ thống thuỷ nông (hệ thống tưới) nếu trong thời kỳ nào đó không mưa, sẽ không có nước thấm xuống đất. Đất không thu nhận được nước mưa, nhưng lượng bốc hơi từ đất và phát tán của cây trồng lớn cũng sẽ dẫn đến nước trong đất mất cân bằng giữa đầu vào - đầu ra, lượng nước trong đất giảm dần. Số ngày liên tục không mưa càng dài thì mức độ thiếu nước càng nghiêm trọng. Đặc biệt là vào thời kỳ cây trồng phát triển mạnh, diện tích lá lớn, nước tiêu hao do phát tán nhiều, liên tục một số ngày không mưa sẽ gây ra hạn hán. c. Tỷ số phần trăm so với lƣợng mƣa trung bình nhiều năm Do lượng mưa năm giữa các vùng chênh lệch nhau khá lớn nên không thể dùng chỉ tiêu nêu trên (chỉ tiêu về tổng lượng mưa) để đánh giá mức độ hạn hán trong các vùng. Tuỳ theo lượng mưa năm trung bình nhiều năm mà bố trí cây trồng, và áp dụng phương thức canh tác khác nhau. Ở những vùng mưa rất ít thì trồng cỏ, lượng mưa tương đối ít thì trồng cây chịu hạn, lượng mưa tương đối nhiều thì trồng một vụ lúa, lượng mưa rất nhiều thì trồng hai vụ lúa nước. Đối với vùng trồng hai vụ lúa có thể PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
11 phát sinh hạn. Đối với vùng bán hạn, cây chịu hạn có thể không bị hạn. Nhưng nếu lượng mưa năm nào đó xấp xỉ bằng lượng mưa trung bình nhiều năm và phân phối tương đối đều trong năm thì có thể sẽ không xảy ra hạn hán dù là đối với vùng mưa nhiều hay vùng mưa ít. Nếu lượng mưa năm của năm nào đó thiếu hụt khá nhiều so với lượng mưa trung bình nhiều năm thì dù lượng mưa năm là bao nhiêu cũng có thể xảy ra hạn hán. Do đó, có thể dùng chỉ số đo so với lượng mưa trung bình nhiều năm làm chỉ tiêu đánh giá hạn. ̅ D= x 100% (1.7) ̅ Trong đó X: Lượng mưa thực tế của một thời kỳ nào đó (năm, mùa, tháng, tuần hay vài mùa, vài tháng, vài tuần); ̅: Lượng mưa trung bình nhiều năm cùng thời kỳ. Ví dụ ở Cục Khí Tượng Trung Quốc đã chia ra các cấp độ hạn như sau: + Lượng mưa từ 3 tháng liên tục trở lên nhỏ hơn 25-50% giá trị trung bình nhiều năm thì sẽ xảy ra hạn hán; + Lượng mưa từ 3 tháng trở lên liên tục nhỏ hơn 50% trở lên thì sẽ xảy ra hạn nghiêm trọng; + Lượng mưa từ 2 tháng liên tục trở lên nhỏ hơn 50-80% thì sẽ xảy ra hạn hán, nếu trên 80% thì sẽ xảy ra hạn nghiêm trọng. d. Nƣớc trong đất Cây trồng hút nước chủ yếu từ đất (thổ nhưỡng). Khi đất thiếu nước thì cây trồng không hút được đủ nước để bù cho lượng nước mất đi do phát tán, hạn hán sẽ xảy ra. Lượng nước trong các loại đất là khác nhau, lực hút nước cũng khác nhau, trạng thái vận động của nước cũng như tính hiệu quả của nó đối với cây trồng cũng khác biệt rõ rệt. Khi nước trong đất giảm đến một giới hạn nào đó, trạng thái liên kết của nước mao dẫn bắt đầu bị phá vỡ, tính chảy của nước bị giảm, lực hút của đất đối với nước bắt đầu tăng, rễ cây tuy có thể hút nước từ đất nhưng nước ở xung quanh rễ cây thì không được bổ sung kịp thời, lượng nước do cây hút từ đất không đủ phát tán, cây bắt đầu bị thiếu nước, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng. Lượng nước trong đất tương ứng với thời điểm đó được lấy làm giới hạn mà dưới giới hạn đó thì cây trồng bị hạn nhẹ. Nếu nước trong đất tiếp tục giảm, lực kéo (giữ) nước của đất tăng dần lên, sự vận động của nước càng khó khăn, thực vật càng khó hút nước từ đất. Khi thực vật không hút được đủ nước cho phát tán, tế bào thực vật mất đi tính giãn nở, hiện tượng lá vàng héo xuất hiện. Nếu nước trong đất tiếp tục giảm thì sự vận động của nước càng khó khăn. Khi nước trong đất giảm đến mức thực vật không thể khôi phục được tính giãn nở cả vào ban đêm thì thực vật sẽ bị hạn nghiêm trọng và khô héo PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma