Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định

Nghiên cứu này sử dụng mô hình DNDC (Denitrification-Decomposition) tính toán sự

phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng

lượng phát thải CH4 từ hoạt động canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định dao động trong khoảng 404

– 1146 kg/ha/năm; Tổng lượng phát thải N2O dao động trong khoảng 0,8 – 4,2 kg/ha/năm; Tổng

lượng phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định (bao gồm cả CH4 và N2O) quy

ra CO2 tương đương dao động trong khoảng 10.000 – 30.000 kg CO2e/ha/năm. Lượng phát thải CH4

trên đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ là cao nhất và trên đất chua là thấp nhất. Tương ứng, lượng

phát thải N2O trên đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng là cao nhất và trên đất phù sa điển hình,

cơ giới nhẹ là thấp nhất. Nghiên cứu cũng đã xây dựng được bản đồ phát thải CH4, N2O và CO2e

cho toàn tỉnh Nam Định.

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 1

Trang 1

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 2

Trang 2

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 3

Trang 3

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 4

Trang 4

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 5

Trang 5

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 6

Trang 6

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 7

Trang 7

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 8

Trang 8

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 9

Trang 9

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định trang 10

Trang 10

pdf 10 trang viethung 5660
Bạn đang xem tài liệu "Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định

Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
23 
Original Article 
Application of DNDC Model for Mapping Greenhouse Gas 
Emission from Paddy Rice Cultivation in Nam Dinh Province 
Nguyen Le Trang1,4, Bui Thi Thu Trang2, Mai Van Trinh1, 
 Nguyen Tien Sy3, Nguyen Manh Khai4,* 
1Vietnam Academy of Agricultural Sciences, Vinh Quynh, Thanh Tri, Hanoi, Vietnam 
2Hanoi University of Natural Resource and Environment, 41A Phu Dien, Bac Tu Liem, Hanoi, Vietnam 
3Department of Climate Change, MONRE, 10 Ton That Thuyet, Hanoi, Vietnam 
4Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam 
Received 17 March 2019 
Revised 30 May 2019; Accepted 10 June 2019 
Abstract: This study used the Denitrification-Decomposition (DNDC) model to calculate greenhouse 
gas emissions from a paddy rice cultivation in Nam Dinh province. The results show that the total 
CH4 emission from paddy rice field in Nam Dinh province ranges from 404 to 1146kg/ha/year. Total 
N2O emissions range from 0.8 to 4.2 kg/ha/year; The total amount of CO2e varies between 10,000 
and 30,000 kg CO2e / ha / year. CH4 emissions on typical salinealluvial soils, light mechanics are 
the highest and lowest on alkaline soils. Alluvium, alkaline soils have the highest N2O emissions 
and the lowest is the typical saline soils. The study has also mapped CH4, N2O and CO2e emissions 
for Nam Dinh province. 
Keywords: DNDC, Green house gas, agricultural sector, Nam Dinh, GIS. 
________ 
 Corresponding author. +84 913369778 
 E-mail address: khainm@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4373 
VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
 24 
Ứng dụng mô hình DNDC để xây dựng bản đồ phát thải 
 khí nhà kính từ hoạt động canh tác lúa nước tại Nam Định 
Nguyễn Lê Trang1,4, Bùi Thị Thu Trang2, Mai Văn Trịnh1, 
Nguyễn Tiến Sỹ3, Nguyễn Mạnh Khải4,* 
1
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội, Việt Nam 
2
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, 41A Phú Diễn, Bắc Từ Liêm, Hà Nội, Việt Nam 
3Cục Biến đổi Khí hậu, Bộ Tài nguyên & Môi trường, 10 Tôn Thất Thuyết, Hà Nội, Việt Nam 
4
Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 17 tháng 3 năm 2019 
Chỉnh sửa ngày 30 tháng 5 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 6 năm 2019 
Tóm tắt: Nghiên cứu này sử dụng mô hình DNDC (Denitrification-Decomposition) tính toán sự 
phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định. Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng 
lượng phát thải CH4 từ hoạt động canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định dao động trong khoảng 404 
– 1146 kg/ha/năm; Tổng lượng phát thải N2O dao động trong khoảng 0,8 – 4,2 kg/ha/năm; Tổng 
lượng phát thải khí nhà kính từ canh tác lúa nước tại tỉnh Nam Định (bao gồm cả CH4 và N2O) quy 
ra CO2 tương đương dao động trong khoảng 10.000 – 30.000 kg CO2e/ha/năm. Lượng phát thải CH4 
trên đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ là cao nhất và trên đất chua là thấp nhất. Tương ứng, lượng 
phát thải N2O trên đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng là cao nhất và trên đất phù sa điển hình, 
cơ giới nhẹ là thấp nhất. Nghiên cứu cũng đã xây dựng được bản đồ phát thải CH4, N2O và CO2e 
cho toàn tỉnh Nam Định. 
Từ khóa: DNDC, khí nhà kính, nông nghiệp, Nam Định, GIS. 
1. Mở đầu 
Kết quả kiểm kê khí nhà kính (KNK) ở Việt 
Nam năm 2013 cho thấy tổng lượng phát thải 
KNK từ sản xuất Nông nghiệp là 89,8 triệu tấn 
CO2e, chiếm 31,6% tổng phát thải của cả nước 
________ 
 Tác giả liên hệ. +84 913369778 
 Địa chỉ email: khainm@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1094/vnuees.4373 
(bao gồm LULUCF), là nguồn phát thải cao thứ 
hai sau ngành năng lượng (60,4%). Trong đó, 
phát thải từ canh tác lúa là 44,3 triệu tấn CO2e, 
chiếm 49,3% tổng phát thải toàn ngành nông 
nghiệp [1]. Phương pháp kiểm kê được tính theo 
IPCC (1996, 2006) với các hệ số phát thải mặc 
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
25 
định áp dụng chung cho toàn quốc, không thể 
hiện được ảnh hưởng của điều kiện thổ nhưỡng, 
khí hậu, cây trồng, điều kiện canh tác, phân bón 
đến sự phát thải. Phương pháp đo đạc trực tiếp 
cho kết quả chính xác cao nhưng đòi hỏi chi phí 
lớn và không thể áp dụng được trên diện rộng. 
Do vậy, sử dụng mô hình hình hoá kết hợp với 
đo đạc tham chiếu có thể tạo dựng cơ sở so sánh 
tính chính xác của công tác kiểm kê KNK. Mô 
hình DNDC (Denitrification – Decomposition) 
đã được kiểm nghiệm và áp dụng để tính toán 
phát thải khí nhà kính trong các hệ canh tác nông 
nghiệp ở các nước Mỹ, Italy, Đức, Anh, phổ biến 
nhất là ở Trung Quốc [2]. 
Tỉnh Nam Định nằm ở phía Nam đồng bằng 
sông Hồng với diện tích đất nông nghiệp là 
113.027ha, chiếm 68,1% diện tích tự nhiên, diện 
tích trồng lúa toàn tỉnh là 76.380ha với trình độ 
thâm canh cao mang những đặc tính tự nhiên, xã 
hội đặc trưng cho cả vùng. Đây cũng là khu vực 
nhạy cảm với biến đổi khí hậu và chịu nhiều 
tácđộng bởi xâm nhập mặn và mất đất canh tác. 
Việc xây dựng bản đồ phát thải KNK cho khu 
vực này là tiền đề cho các nghiên cứu nhằm tìm 
ra các phương thức canh tác và các khu vực của 
tỉnh có tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính. 
Nghiên cứu này được tiến hành nhằm mục đích 
đánh giá và xác định tiềm năng phát thải KNK 
trong canh tác lúa nước trên cơ sở đo đạc thực tế 
và mô phỏng sự phát thải bởi mô hình DNDC và 
xây dựng bản đồ phát thải phục vụ quản lý nhà 
nước về công tác kiểm kê KNK trong nông 
nghiệp nhằm đạt kết quả có độ chính xác cao 
hơn, đồng thời giu ... g mưa ngày dao động từ 0-179,4mm, bức xạ 
ngày từ 6,4-26,1. 
Vùng II: (trạm Nam Định) nhiệt độ cao nhất 
từ 10,6-39,7oC, nhiệt độ thấp nhất từ 7,2-31,1oC; 
lượng mưa ngày dao động từ 0-130,4mm, bức xạ 
ngày từ 6,9-26,4. 
Vùng III: (trạm Thái Bình) nhiệt độ cao nhất 
từ 11,1-38,7oC, nhiệt độ thấp nhất từ 7,0-30,2oC; 
lượng mưa ngày dao động từ 0-184,3mm, bức xạ 
ngày từ 7,1-26,5. 
Vùng IV: (trạm Văn Lý) nhiệt độ cao nhất từ 
11,2-38,9oC, nhiệt độ thấp nhất từ 7,9-30,5oC; 
lượng mưa ngày dao động từ 0-175,2mm, bức xạ 
ngày từ 6,6-24,8. 
Bản đồ đất trồng lúa 
Từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bằng 
phương pháp lọc và xây dựng bản đồ chuyên đề, 
xây dựng được bản đồ đất lúa tỉnh Nam Định với 
99,9% là đất phù sa với 9 loại đất trồng lúa chính 
được thể hiện trên bản đồ (Hình 1b) gồm: 1) Đất 
phù sa điển hình (FLha.eu); 2) Đất phù sa điển 
hình, chua (FLha.dy); 3) Đất phù sa glây chua 
(FLgl.dy); 4) Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm 
tàng (FLst.ti); 5) Đất phù sa glay cơ giới nhẹ 
(FLst.gl); 6) Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ 
(FLha.ar); 7) Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ 
(FLst.ar); 8) Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung 
bình (FLsz.sl); 9) Đất phù sa nhiễm mặn, phèn 
tiềm tàng (FLsz.ti) Trong đó, đất phù sa điển 
hình, chua và đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới 
trung bình là 2 loại đất phổ biến nhất trong canh 
tác lúa của tỉnh Nam Định, lần lượt chiếm 35,5% 
và 34,7% diện tích canh tác lúa nước của toàn 
tỉnh (Hình 1b). 
Bản đồ tổ hợp các điều kiện tự nhiên 
Từ bản đồ phân vùng khí hậu và bản đồ phân 
bố các loại đất lúa, sử dụng phương pháp phân 
tích chồng xếp để xây dựng thành bản đồ các đơn 
vị tổ hợp các yếu tố khí tượng, đất và cây trồng. 
(Hình 1c). 
3.2. Hiện trạng phát thải Khí nhà kính trong 
canh tác lúa nước tại Nam Định 
Xây dựng dữ liệu đầu vào, chạy mô hình và hiệu 
chỉnh mô hình 
Từ dữ liệu khí tượng và bản đồ đất thu thập 
được các thông số đầu vào mô hình gồm dữ liệu 
Tmax, Tmin, lượng mưa và các thông tin về 
thành phần cơ giới, tính chất vật lý, hóa học của 
đất khu vực nghiên cứu ở xã Thịnh Long, Rạng 
Đông và Hải Phúc. Trong đó, Thịnh Long và Hải 
Phúc là loại Đất phù sa có thành phần cơ giới 
trung bình (Fl.sz.sl), Hải Phúc có độ mặn cao, 
còn Rạng Đông là đất phù sa nhiễm mặn, nhiễm 
phèn (Fl.sz.ti).
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
27 
Hình 1. Bản đồ tổ hợp các điều kiện tự nhiên (c) từ bản đồ phân vùng khí hậu (a) và bản đồ đất nông nghiệp (b). 
Năng suất cây trồng tính theo năng suất thực 
tế trong hai vụ tại hai địa điểm nghiên cứu. Kết 
quả phát thải CH4 và N2O từ chạy mô hình 
DNDC được hiệu chỉnh bằng cách so sánh kết 
quả chạy mô hình với kết quả đo phát thải đồng 
ruộng tại Thịnh Long, Rạng Đông và Hải Phúc 
trên đất phù sa điển hình. Thông qua đó các hệ 
số của mô hình được điều chỉnh phù hợp để kết 
quả tính toán của mô hình khớp với kết quả quan 
trắc ngoài đồng ruộng. Sau khi hiệu chỉnh, so 
sánh lượng phát thải CH4 và N2O tính toán bằng 
DNDC với số liệu đo ngoài hiện trường tại hai 
điểm nghiên cứu thì sai khác không nhiều về giá 
trị (Bảng 1); biến động phát thải giữa các công 
thức thí nghiệm cũng đồng nhất và có sự khác 
biệt không nhiều.
a 
b 
c 
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
28 
Bảng 1. Kết quả phát thải CH4 và N2O từ đo thực tế và từ mô hình DNDC 
tại Thịnh Long, Rạng Đông và Hải Phúc 
Địa 
điểm Loại khí Mùa vụ Đo phát thải DNDC Δd* 
Thịnh 
Long 
CH4 
(kgCH4/ha/vụ) 
Vụ mùa 686 598 88 
Vụ xuân 297 344 47 
N2O 
(kgN2O/ha/vụ) 
Vụ mùa 0,595 0,589 0,006 
Vụ xuân 0,804 0,942 0,138 
Rạng 
Đông 
CH4 
(kgCH4/ha/vụ) 
Vụ mùa 692 642 50 
Vụ xuân 297 325 28 
N2O 
(kgCH4/ha/vụ) 
Vụ mùa 0,938 0,854 0,084 
Vụ xuân 0,877 0,947 0,070 
Hải 
Phúc 
CH4 
(kgCH4/ha/vụ) 
Vụ mùa 576 600 24 
Vụ xuân 416 450 44 
N2O 
(kgCH4/ha/vụ) 
Vụ mùa 0,728 0,754 0,026 
Vụ xuân 0,508 0,473 0,035 
* Δd là độ chênh lệch giữa lượng KNK đo thực tế và tính toán bởi mô hình DNDC 
Dựa trên các giá trị phát thải CH4 và N2O từ 
kết quả đo thực tế và tính toán bằng mô hình 
được thể hiện bằng phân bố điểm; giá trị phát 
thải KNK cho thấy có mối tương quan tốt giữa 
giá trị mô phỏng bằng mô hình và đo thực tế với 
R2 đạt từ 0,89 đối với CH4 và 0,84 đối với N2O.
Hình 2. Tương quan giữa lượng phát thải CH4 và N2O đo ngoài hiện trường 
và lượng phát thải tính toán bằng mô hình DNDC. 
R² = 0.8381
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Lư
ợ
n
g 
p
h
át
 t
h
ải
 N
2
O
 đ
o
 n
go
ài
 đ
ồ
n
g 
ru
ộ
n
g
(k
gN
2
O
/h
a/
n
gà
y)
Lượng phát thải N2O tính toán theo mô hình
(kgN2O/ha/ngày)
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
29 
Mô phỏng phát thải khí nhà kính trên đất lúa cho 
toàn tỉnh Nam Định 
Sau khi tiến hành chạy mô phỏng trên mô 
hình DNDC đã hiệu chỉnh cho tổ hợp của 9 loại 
đất và 4 vùng khí hậu trên chế độ canh tác của 
nông dân thu được kết quả phát thải khí CH4 và 
N2O và phát thải quy đổi CO2e tại Bảng 2. 
Kết quả mô phỏng cho thấy giá trị phát thải 
CH4 dao động từ 404 kgCH4/ha/năm đến 1146 
kgCH4/ha/năm. Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ 
cho mức phát thải CH4 cao nhất và đất chua cho 
mức phát thải thấp nhất. 
Lượng phát thải N2O cao nhất và thấp nhất 
lần lượt ở loại đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm 
tàng và đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ. Mức 
độ phát thải dao động từ 0,8 đến 4,2 kgN2O/ha 
/năm.
Bảng 2. Phát thải CH4, N2O và tổng phát thải theo CO2e quy đổi từ kết quả chạy mô hình DNDC 
TT Vùng Khí hậu Loại đất 
Lượng phát thải 
(kg/ha/năm) 
GWP* kg 
CO2e/ha/năm 
CH4 N2O 
1 Vùng I 
Đất phù sa điển hình (FLha.eu) 577 2,8 15.259 
Đất phù sa điển hình, chua (FLha.dy) 427 2,8 11.509 
Đất phù sa glây chua (FLgl.dy) 459 2,7 12.280 
Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm tàng (FLst.ti) 843 1,6 21.552 
Đất phù sa glay cơ giới nhẹ (FLst.gl) 950 1,2 24.108 
Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ (FLha.ar) 1,119 1,1 28.303 
Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ (FLst.ar) 1,113 1,8 28.361 
Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung bình (FLsz.sl) 1,052 3,7 27.403 
Đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng (FLsz.ti) 882 3,1 22.974 
2 Vùng II 
Đất phù sa điển hình (FLha.eu) 590 1,8 15.286 
Đất phù sa điển hình, chua (FLha.dy) 432 1,6 11.277 
Đất phù sa glây chua (FLgl.dy) 466 1,5 12.097 
Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm tàng (FLst.ti) 876 1,1 22.228 
Đất phù sa glay cơ giới nhẹ (FLst.gl) 970 1,0 24.548 
Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ (FLha.ar) 1.141 1,0 28.823 
Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ (FLst.ar) 1.146 1,3 29.037 
Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung bình (FLsz.sl) 1078 2,0 27.546 
Đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng (FLsz.ti) 977 2,5 25.170 
3 Vùng III 
Đất phù sa điển hình (FLha.eu) 549 1,5 14.172 
Đất phù sa điển hình, chua (FLha.dy) 404 1,4 10.517 
Đất phù sa glây chua (FLgl.dy) 435 1,4 11.292 
Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm tàng (FLst.ti) 819 0,9 20.743 
Đất phù sa glay cơ giới nhẹ (FLst.gl) 904 0,9 22.868 
Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ (FLha.ar) 1.061 0,8 26.763 
Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ (FLst.ar) 1.067 1,1 27.003 
Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung bình (FLsz.sl) 999 2,3 25.660 
Đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng (FLsz.ti) 924 3,8 24.232 
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
30 
TT Vùng Khí hậu Loại đất 
Lượng phát thải 
(kg/ha/năm) 
GWP* kg 
CO2e/ha/năm 
CH4 N2O 
4 Vùng IV 
Đất phù sa điển hình (FLha.eu) 787 1,8 20.211 
Đất phù sa điển hình, chua (FLha.dy) 602 2,5 15.795 
Đất phù sa glây chua (FLgl.dy) 648 2,4 16.915 
Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm tàng (FLst.ti) 731 1,3 18.662 
Đất phù sa glay cơ giới nhẹ (FLst.gl) 884 1,0 22.398 
Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ (FLha.ar) 985 1,0 24.923 
Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ (FLst.ar) 954 1,6 24.327 
Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung bình (FLsz.sl) 920 2,6 23.775 
Đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng (FLsz.ti) 878 4,2 23.202 
Trung bình 4 
vùng 
Đất phù sa điển hình (FLha.eu) 626 2,0 16.232 
 Đất phù sa điển hình, chua (FLha.dy) 466 2,1 12.275 
 Đất phù sa glây chua (FLgl.dy) 502 2,0 13.146 
 Đất phù sa đọng nước, phèn tiềm tàng (FLst.ti) 817 1,2 20.796 
5 Đất phù sa glay cơ giới nhẹ (FLst.gl) 927 1,0 23.481 
 Đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ (FLha.ar) 1.077 1,0 27.203 
 Đất phù sa đọng nước, cơ giới nhẹ (FLst.ar) 1.070 1,5 27.182 
 Đất phù sa nhiễm mặn, cơ giới trung bình (FLsz.sl) 1.012 2,7 26.096 
 Đất phù sa nhiễm mặn, phèn tiềm tàng (FLsz.ti) 915 3,4 23.895 
 *GWP = Global warming potential, tiềm năng nóng lên toàn cầu 
Tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWP) được 
tính toán thông qua CO2 quy đổi (IPCC, 2007), 
CO2e=CH4*25+N2O*298, kết quả quy đổi thể 
hiện ở Bảng 2. Tiềm năng nóng lên toàn cầu cao 
nhất ở đất phù sa điển hình, cơ giới nhẹ và thấp 
nhất ở đất chua. 
3.3. Bản đồ phát thải Khí nhà kính cho canh tác 
lúa nước tại tỉnh Nam Định 
Từ kết quả thu được thông qua mô hình 
DNDC, lượng phát thải CH4, N2O và CO2e được 
tích hợp vào dữ liệu bản đồ và thể hiện ở 3 bản 
đồ ở Hình 3. Kết quả cho thấy, về phát thải CH4, 
vùng đất phù sa đọng nước, phù sa điển hình, cơ 
giới nhẹ ở các huyện Ý Yên, Nam Trực, Xuân 
Trường và một phần của huyện Giao Thủy có 
mức phát thải cao nhất và thấp nhất ở các vùng 
đất chua thuộc Ý Yên, Vụ Bản, Nam Trực và 
Xuân Trường (Hình 3a). Đối với phát thải N2O, 
khu vực có mức phát thải cao nhất nằm ở các 
huyện ven biển bị nhiễm mặn cao, thành phần cơ 
giới nặng ở Giao Thủy và Nghĩa Hưng. Đất glay, 
cơ giới nhẹ ở các huyện Vụ Bản, Nam Trực và 
Xuân Trường có mức phát thải thấp nhất (Hình 
3b). Tổng lượng KNK quy đổi ra CO2 tương 
đương thể hiện ở Hình 3c cho thấy đất phù sa 
điển hình, cơ giới nhẹ ở các huyện Ý Yên, Nam 
Trực, Xuân Trường và đất phù sa nhiễm mặn cao 
tại Giao Thủy có mức phát thải cao nhất. Các khu 
vực phát thải thấp hơn là các loại đất nhiễm mặn 
ven biển, nhiễm mặn, phèn tại Giao Thủy, Hải 
Hậu, Nghĩa Hưng và một vùng đất phù sa đọng 
nước, nhiễm phèn tại huyện Nam Trực. Loại đất 
glay, chua tại các huyện Ý Yên, Vụ Bản, Nam 
Trực và Xuân Trường có mức phát thải thấp 
nhất, dưới 15.000 kgCO2e/ha/năm.
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
31 
4. Kết luận 
Mô hình DNDC khi áp dụng để tính lượng 
phát thải KNK trong canh tác lúa nước có sự 
tương quan lớn khi đối chiếu với số liệu đo đạc 
thực tế trên đồng ruộng tại Nghĩa Hưng và Hải 
Hậu với hệ số tương quan R2 đạt 0,89 với CH4 
và 0,84 với N2O. Vì vậy, mô hình DNDC có thể 
thích hợp cho việc mô phỏng lượng phát thải 
KNK từ canh tác lúa cho các loại đất khác với 
các điều kiện khí hậu khác trên toàn tỉnh Nam 
Định và rộng hơn là toàn bộ vùng đồng bằng 
sông Hồng. 
Lượng phát thải KNK trong canh tác lúa phụ 
thuộc rất lớn vào đặc tính của các loại đất. Mức 
độ phát thải KNK trên các loại đất lúa ở Nam 
Định dao động từ 10.000-29.000 kgCO2e/ha/năm. 
Trong 9 loại đất canh tác ở tỉnh Nam Định, đất 
phù sa có thành phần cơ giới nhẹ cho mức phát 
thải cao nhất, trung bình hơn 27.000 kgCO2e/ha/ 
năm, đất chua có mức phát thải thấp nhất, trung 
bình khoảng 12.000kgCO2e/ ha/năm. 
Kết quả mô phỏng từ mô hình DNDC tích 
hợp với hệ thống thông tin địa lý đưa ra được bản 
đồ phát thải KNK cho tỉnh Nam Định từ hoạt 
động canh tác lúa nước. Kết quả cung cấp dữ liệu 
về phát thải KNK từ đất lúa ở các khu vực khác 
nhau trên địa bàn nghiên cứu, qua đó có thể định 
hướng các giải pháp giảm phát thải theo khu vực 
tại Nam Định bằng các kỹ thuật bón phân và chế 
độ tưới. 
Tài liệu tham khảo 
[1] Bộ Tài nguyên và Môi trường, Báo cáo kỹ thuật 
kiểm kê quốc gia KNK của Việt Nam năm 2014, 
NXB Tài Nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam, 
Hà Nội, 2018. 
Hình 3. Bản đồ phát thải KNK theo CO2 tương đương 
quy đổi (c) từ bản đồ phát thải CH4 (a) và bản đồ 
phát thải N2O (b). 
a 
b 
c 
N.L Trang et al. / VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 35, No. 2 (2019) 23-32 
32 
[2] D.L. Giltrap, C.Li, S. Saggar, DNDC: A process-
based model of greenhouse gas fluxes from 
agricultural soils, Agriculture, Ecosystems & 
Environment 136 (2010) 292–300. https://doi:10. 
1016/j.agee.2009.06.014. 
[3] Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Báo cáo kết quả đề 
tài: “Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên đất sản xuất 
nông nghiệp phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng 
chính có hiệu quả tại tỉnh Nam Định”, 2017. 
[4] Trung tâm Khí tượng thủy văn quốc gia – Bộ 
TN&MT, Số liệu thống kê khí tượng thủy văn các 
trạm khí tượng Văn Lý, Nam Định, Ninh Bình, Thái 
Bình năm 2014, 2015. 
[5] Niên giám thống kê tỉnh Nam Định, 2015. 
[6] T. Weaver, P. Ramachandran, L. Adriano, Policies 
for High Quality, Safe, and Sustainable Food 
Supply in the Greater Mekong Subregion. B.T.P. 
Loan, N.H. Son, M.V. Trinh, N.T. Thuy, D.T.P. 
Lan, Chapter 7, ADB, Manila, Philippines, 2019, 
pp. 178-204. 
[7] Mai Văn Trịnh, Sổ tay hướng dẫn đo phát thải khí 
nhà kính trong canh tác lúa. NXB Nông nghiệp, Hà 
Nội, 2016.

File đính kèm:

  • pdfung_dung_mo_hinh_dndc_de_xay_dung_ban_do_phat_thai_khi_nha_k.pdf