Nghiên cứu tích lũy carbon của chè trong phương thức nông lâm kết hợp keo chè tại vùng đệm khu bảo tồn Thần Sa - Phượng Hoàng

Nghiên cứu này đánh giá khả năng tích lũy carbon của chè trong phương thức NLKH keo - chè tại vùng đệm khu bảo tồn Thần Sa - Phượng Hoàng.

NGHIÊN CỨU TÍCH LŨy CARBON CỦA CHÈ TRONG PHƯƠNG THỨC NÔNG LÂm KẾT HỢP KEO - CHÈ TạI VùNG ĐỆm KHU BẢO TồN THẦN SA - PHƯỢNG HOÀNG Vi Thùy Linh1 Nguyễn Ngọc Lung2 TĨM TẮT Hệ thống nơng lâm kết hợp (NLKH) loại hình sử dụng đất quan trọng đáp ứng yêu cầu bền vững môi trường có hấp thụ lưu giữ CO2 [5] Nghiên cứu đánh giá khả tích lũy carbon chè phương thức NLKH keo - chè vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Thần Sa - Phượng Hoàng huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên Kết nghiên cứu cho thấy, khối lượng carbon tích lũy chè dao động từ 4,17 tấn/ha cấp tuổi đến 31,36 tấn/ha cấp tuổi 12 Khối lượng carbon tích lũy đất trồng chè trung bình 43,16 tấn/ha Khối lượng carbon tích lũy chè trung bình 12 cấp tuổi 61,17 tấn/ha Từ khóa: Biến đổi khí hậu, nơng lâm kết hợp, chè, Thần Sa - Phượng Hồng, tích lũy carbon Đặt vấn đề Trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu, nghiên cứu khả tích lũy carbon loại hình sử dụng đất quan tâm NLKH phương thức canh tác hợp lý áp dụng từ lâu giới Mơ hình NLKH khơng mang lại hiệu kinh tế sử dụng đất mà đáp ứng yêu cầu bền vững môi trường bảo vệ, cải thiện đất, giữ nước, hấp thụ lưu giữ CO2 hệ thống [4] Tại vùng đệm KBTTN Thần Sa - Phượng Hoàng huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên, diện tích mơ hình NLKH keo - chè khoảng 869,5 Điều tra cho thấy mơ hình sản xuất NLKH keo - chè mang lại hiệu kinh tế, xã hội tốt cho gia đình thực khu vực nghiên cứu Điều đồng thời góp phần giảm sức ép tới tài nguyên thiên nhiên khu vực vùng lõi KBTTN Nghiên cứu thực nhằm xác định khả tích lũy carbon chè mơ hình NLKH keo - chè có mặt khu vực để làm đầy đủ giá trị mơ hình bên cạnh giá trị túy lượng gỗ, củi (cây lâm nghiệp) sản phẩm chè nguyên liệu Vật liệu phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành đối tượng chè (Camellia sinensis[L] o.Kuntzes) Trong mơ hình NLKH keo - chè vùng đệm KBTTN Thần Sa – Phượng Hoàng cấp tuổi từ 1-12 Nghiên cứu tập trung xác định: Sinh khối trữ lượng bon chè bao gồm sinh khối theo phận: Thân, cành, lá, rễ thảm mục: Trữ lượng carbon đất độ sâu từ - 30 cm Các phương pháp nghiên cứu sử dụng: 2.1 Bố trí thí nghiệm lấy mẫu - Thu thập số liệu trường: Lập tiêu chuẩn (ƠTC) đại diện cho cấp tuổi chè, diện tích ƠTC 400 m2 (20m x 20m), tổng số ÔTC 36 - Trong ƠTC lập thứ cấp có diện tích m2 góc ÔTC Tại ÔTC, tiến hành lấy mẫu đất ngẫu nhiên theo độ sâu khác -10 cm; 10 - 20 cm; 20 - 30 cm 2.2 Đo đếm sinh khối tươi Thu mẫu chè: Trong thứ cấp lấy mẫu tồn chè Trộn chung tất mẫu thu từ thứ cấp ƠTC Tách riêng phận: Cành chè, rễ chè, chè, thân chè, cân sinh khối tươi trường, ghi chép số liệu Thu mẫu thảm mục: Thu mẫu tất ô thứ Khoa Khoa học Môi trường & Trái đất, trường ĐH Khoa học, ĐH Thái Nguyên Viện Quản lý rừng bền vững cấp chứng rừng 56 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ cấp ÔTC, xác định khối lượng Lấy mẫu thành phần 0,5 kg 2.3 Xác định sinh khối khô hàm lượng carbon chè Lấy mẫu 20g phận để sấy mẫu nhiệt độ 105oC, kiểm tra thay đổi khối lượng mẫu sấy, sau lần kiểm tra khối lượng mẫu sấy không đổi khối lượng khơ kiệt mẫu Xác định lượng carbon tích lũy chè bằng thiết bị CNS Máy CNS hoạt động theo nguyên lý đốt Dumas thay phương pháp Keldahl truyền thống 2.4 Tính tốn xử lý số liệu: - Sinh khối khơ phận: Trong đó: Dwi sinh khối khơ phận i cá thể; Fwi sinh khối tươi phận i cá thể; Wdi khối lượng mẫu khô phận i sau sấy 105OC Wfi khối lượng mẫu tươi phận i cá thể trước sấy - Sinh khối phận bụi thảm tươi (thân cành, lá, rễ) tính theo cơng thức: CBi = (kg/ha) Trong đó: CBi sinh khối phận i (thân cành, lá, rễ) bụi thảm tươi ha; mi tổng khối lượng phận tương ứng bụi thảm tươi ô thứ cấp - Sinh khối thảm mục tính theo cơng thức: TMi = (kg/ha) Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Kết đo, đếm chè mơ hình NLKH theo ÔTC Nghiên cứu địa điểm khảo sát cho thấy, chè trồng với khoảng cách sau: Hàng cách hàng từ 1,2 - 1,3 m; cách từ 0,3 – 0,4 m Trong ô thứ cấp 5m2 thực tế thấy có 10 – 14 chè Mật độ chè: 19.230 - 27.770 cây/ha Nghiên cứu chè thời vụ: Lúc chè bị đốn (khoảng tháng 10-12 âm lịch), phần sinh khối chè khơng có Phần phần cành nhỏ chè bị đốn trở thành thảm mục, người dân vùi bón gốc chè Các thời gian lại năm chè sinh trưởng phát triển bình thường, thu hoạch hàng tháng Phần sinh khối nhìn chung chiếm tỷ trọng nhỏ so với phận khác 3.2 Cấu trúc sinh khối tươi phận chè theo cấp tuổi - Sinh khối tươi tập trung cao rễ chè, chiếm Bảng Cấu trúc sinh khối tươi phận chè theo cấp tuổi Dưới mặt Tỷ lệ SK đất (DMĐ) Cành thảm Lá thảm CT chè mục, VRR ( %) mục, VRR (%) DMĐ/TMĐ (%) Lá (%) Thân (%) Cành (%) Rễ (%) Trên mặt đất (TMĐ) 9,71 37,89 10,37 42,01 42,27 57,73 72,44 8,37 36,12 9,25 46,25 64,17 35,83 86,06 6,63 35,41 9,65 48,29 71,12 28,88 93,39 5,39 35,47 8,99 50,12 66,35 33,65 100,51 5,97 33,40 9,95 50,66 66,82 33,18 102,69 5,26 29,13 10,81 54,78 59,76 40,24 121,14 4,40 26,72 12,25 56,61 64,95 35,05 130,47 4,08 25,78 13,88 56,24 65,08 34,92 128,53 4,36 25,77 14,27 55,59 69,48 30,52 125,17 10 4,40 27,17 14,90 53,51 69,11 30,89 115,12 11 3,92 26,79 13,73 55,54 69,05 30,95 124,95 12 4,01 26,28 13,26 56,42 60,16 39,84 129,51 TB 5,54 30,49 11,78 52,17 768,32 431,68 110,83 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 57 trung bình 52,17% Nhìn chung, tỷ lệ sinh khối rễ gia tăng theo tăng cấp tuổi - Tỷ lệ sinh khối mặt đất mặt đất 72,44 chè cấp tuổi 1, chè cấp tuổi 12 129,51 Trung bình cấp tuổi 110,83% So sánh tỷ lệ với đối tượng trồng khác Việt Nam như: Thông mã vĩ dao động khoảng 6,8 – 21,1%; Thông nhựa 9,1-19,6%; Keo lai 11,56 – 45,4%; Mỡ 21 – 57%; Keo tràm 17,29 – 76,43% [2], cho thấy: Sinh khối phần mặt đất chè cao Điều giải thích: chè đối tượng nửa thân bụi thân gỗ, mang hệ rễ cọc chắc, khỏe phù hợp với điều kiện lập địa đất dốc khu vực nghiên cứu Sinh khối tươi thảm mục có khối lượng đáng kể, khối lượng thảm mục chiếm tỷ lệ nhỏ cấp tuổi cao Điều phản ánh thực tế kĩ thuật canh tác chè thông thường tức chè cắt tỷa định kì hàng năm; thảm mục chè phần chè cành chè vùi gốc chè (Bảng 1) 3.3 Kết carbon tích lũy chè theo cấp tuổi - Tổng khối lượng carbon tích lũy chè lớn, cấp tuổi 12 so với cấp tuổi gấp 7,64 lần Lượng carbon tích lũy cấp tuổi có xu hướng gia tăng theo cấp tuổi - Lượng carbon tích lũy rễ chè có khối lượng cao so với thành phần lại chè, dao động từ 36,83% cấp tuổi tới 50,08% chè cấp tuổi 12 - Lượng carbon tích lũy chè thấp so với thành phần lại chè, cụ thể chiếm tỷ lệ 7,1% cấp tuổi 3,67% chè cấp tuổi 12 Bảng Kết lượng carbon tích lũy phận chè theo cấp tuổi Mẫu Cấp tuổi 10 11 12 Lá chè (kg/ha) Thân chè (kg/ha) Cành chè (kg/ha) Rễ chè (kg/ha) TM chè (kg/ha) KL C chè (kg/ha) 213,82 368,79 393,87 427,35 562,95 635,71 631,36 748,30 817,13 979,48 967,84 997,64 1.080,08 1.790,06 2.690,60 3.262,32 3.845,97 4.138,26 4.677,34 5.785,78 5.786,22 6.725,10 7.758,94 7.643,01 282,74 470,40 702,60 841,40 1.077,30 1.425,38 2.128,88 2.857,19 3.197,24 3.596,58 3.416,42 3.677,40 1.219,41 2.732,10 3.793,50 5.136,30 5.912,78 8.198,54 9.974,97 12.175,30 11.630,20 14.343,50 16.880,40 17.231,90 1.370,06 1.575,21 1.681,75 1.617,71 1.446,97 1.662,15 1.909,13 1.900,08 2.084,49 1.496,26 1.852,44 1.811,76 4.166,11 6.936,56 9.262,32 11.285,08 12.845,97 16.060,04 19.321,68 23.466,65 23.515,28 27.140,92 30.876,04 31.361,71 3.4 Carbon tích lũy đất trồng chè Hàm lượng carbon tích lũy đất chè phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm carbon tích lũy đất dung trọng đất Tổng hợp kết tính lượng carbon tích lũy đất theo cấp tuổi chè trình bày bảng Dung trọng đất đất chè nhìn chung có xu hướng cao đất trồng keo, giá trị trung bình dung trọng đất keo 1,25 đất chè 1,18 Tại tất tầng đất chè giá 58 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 KL C chè (tấn/ha) 4,17 6,94 9,26 11,29 12,85 16,06 19,32 23,47 23,51 27,14 30,88 31,36 trị dung trọng nhỏ Điều phù hợp thực tế chè trồng phía chất đồi, kết cấu đất chặt so với đất trồng keo phía - Carbon tích lũy đất chè nhìn chung cao, trung bình 43,16 tấn/ha, đạt 48,67 tấn/ha cấp tuổi 4, thấp 39,69 tấn/ha cấp tuổi (Bảng 3) 3.4.1 Tổng hợp lượng carbon tích lũy chè (Bảng 4) - Đất chè tích lũy carbon tốt, đất trồng chè trung bình có khoảng 43,16 C KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ Bảng Cấu trúc carbon đất trồng chè theo cấp tuổi độ sâu tầng đất Cấp tuổi Chỉ tiêu 10 11 12 Độ sâu (cm) Dđất (g/cm3) C (%) C tích lũy (tấn/ha) Tổng C đất (tấn/ha)   46,12   - 10 1,34 1,38 18,49 11 - 20 1,18 1,27 14,99 21 - 30 1,36 0,93 12,65 - 10 1,28 1,15 14,72 11 - 20 1,21 0,95 11,49 21 - 30 1,39 0,97 13,48 - 10 1,27 1,24 15,75 11 - 20 1,37 1,12 15,34 21 - 30 1,32 0,97 12,80 - 10 1,17 1,48 17,31 11 - 20 1,22 1,26 15,37 21 - 30 1,39 1,15 15,98 - 10 1,32 1,35 17,82 11 - 20 1,12 1,29 14,45 21 - 30 1,09 1,16 12,64 - 10 1,23 1,26 15,49 11 - 20 1,09 1,11 12,10 21 - 30 1,04 1,08 11,23 - 10 1,33 1,25 16,63 11 - 20 1,21 1,12 13,55 21 - 30 1,07 1,06 11,34 - 10 1,41 1,36 19,17 11 - 20 1,12 1,23 13,78 21 - 30 1,04 1,14 11,86 - 10 1,27 1,34 17,02 11 - 20 1,23 1,28 15,74 21 - 30 1,08 1,11 11,99 - 10 1,24 1,36 16,86 11 - 20 1,22 1,07 13,05 21 - 30 1,08 1,02 11,02 - 10 1,18 1,29 15,22 11 - 20 1,17 1,21 14,16 21 - 30 1,03 1,01 10,40 - 10 1,35 1,33 17,95 11 - 20 1,29 1,16 14,96 21 - 30 1,07 1,03 11,02 TB - Khối lượng carbon tích lũy chè theo cấp tuổi dao động từ 4,17 tấn/ha CT1 đến 31,36 tấn/ha CT12 - Lượng CO2 hấp thụ chè lớn, chè tuổi 184,4 tấn/ha, đạt tới 276,1 tấn/ha chè cấp tuổi 12 Kết tương đối cao so với nhiều loại thực vật khác So sánh khả tích lũy carbon chè với   39,69   43,89     48,67     44,91    38,82    41,51     44,80     44,75     40,93     39,78     43,94   43,16 số kết nghiên cứu tích lũy carbon thấy rằng: Trần Bình Đà - Lê Quốc Doanh tập trung nghiên cứu tích lũy carbon gỗ hệ NLKH (các đối tượng thảo, bụi hệ, khơng xem có vai trò cao tích lũy carbon hệ NLKH), hàm lượng carbon tích lũy vải + bạch đàn 16.069,6 kg/ha, vải + keo 21.842,3 kg/ha vải + thông 20.805,2 kg/ha Chuyên đề số II, tháng năm 2016 59 Bảng Khối lượng carbon tích lũy, khối lượng CO2 hấp thụ chè theo cấp tuổi Chỉ tiêu CT chè KL C chè (tấn/ha) KL C đất (tấn/ha) Tổng KLC (tấn/ha) Tổng KL CO2(tấn/ha) 4,17 46,12 50,29 184,40 6,94 39,69 46,63 170,90 9,26 43,89 53,15 194,80 11,29 48,67 59,96 219,80 12,85 44,91 57,76 211,78 16,06 38,83 54,89 201,26 19,32 41,51 60,83 223,04 23,47 44,81 68,28 250,36 23,51 44,75 68,26 250,28 10 27,14 40,93 68,07 249,59 11 30,88 39/78 70,66 259,08 12 31,36 43,94 75,30 276,10 [1] Nghiên cứu Bảo Huy “Ước lượng lực hấp thụ CO2 bời lời đỏ mơ hình bời lời đỏ - sắn” nghiên cứu cho thấy, vai trò tích lũy carbon bời lời (cây gỗ) [3] Trong nghiên cứu này, phương thức keo – chè, tính tốn cho thấy, chè có khả tích lũy lượng carbon đáng kể Như vậy, với kết nghiên cứu có khả tích lũy carbon keo dự đốn phương thức NLKH keo – chè có tiềm lớn việc hấp thụ CO2■ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bình Đà, Lê Quốc Doanh (2009), “Đánh giá nhanh khả tích lũy carbon số phương thức nông lâm kết hợp vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc”, Tạp chí NN&PTNT, (7), tr 93–98 Võ Đại Hải cộng (2009), Năng suất sinh khối khả hấp thụ carbon số dạng rừng trồng chủ yếu Việt Nam, NXB Nông nghiệp Bảo Huy cộng sự, (2009), Ước lượng lực hấp thu CO2 bời lời đỏ (Litsea glutinosa) mơ hình Nơng lâm kết hợp Bời lời đỏ - Sắn huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, Việt Nam VNAFE Point Carbon’s report on the carbon market, 2012 Nair PKR, Kumar BM, Nair VD (2009), Agroforestry as a strategy for carbon sequestration, J Plant Nutr Soil Sci 172:10–23 STUDy ON CARBON SEQUESTRATION OF TEA IN AGROFORESTRy OF ACACIA - TEA IN BUFFER ZONES OF THAN SA- PHUONG HOANG PROTECTED AREA Vi Thùy Linh Faculty of Environment and Earth Science – Thai Nguyen University of sciences Nguyễn Ngọc Lung Research Institute for Sustainable Forest Management and Forest Certification ABSTRACT An agroforestry system (AF) is a very important type of land use to meet the requirements of environmental sustainability through absorbing and storing CO2 This study evaluated an ability of tea to sequestrate carbon in agroforestry methods of acacia - tea in the buffer zone of Than Sa - Phuong Hoang natural protected areas, Than Sa - Phuong Hoang Vo Nhai District, Thai Nguyen Province Study results showed that the volume of carbon accumulation in tea ranged from 4.17 tones/ha at the age of one to 31.36 tones/ha at the age of 12 The average volume of carbon accumulation in a tea farm is 43,16 tones/ha The volume of carbon accumulated per hectare in 12 year old tea is 61,17 tons/ha Keywords: Climate change, agroforestry, tea, Than Sa - Phuong Hoang, carbon sequestration 60 Chuyên đề số II, tháng năm 2016 ... 3.4 Carbon tích lũy đất trồng chè Hàm lượng carbon tích lũy đất chè phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm carbon tích lũy đất dung trọng đất Tổng hợp kết tính lượng carbon tích lũy đất theo cấp tuổi chè. .. [1] Nghiên cứu Bảo Huy “Ước lượng lực hấp thụ CO2 bời lời đỏ mơ hình bời lời đỏ - sắn” nghiên cứu cho thấy, vai trò tích lũy carbon bời lời (cây gỗ) [3] Trong nghiên cứu này, phương thức keo – chè, ... 3.4.1 Tổng hợp lượng carbon tích lũy chè (Bảng 4) - Đất chè tích lũy carbon tốt, đất trồng chè trung bình có khoảng 43,16 C KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ Bảng Cấu trúc carbon