Theo bỏo cỏo của IPCC (2000), nụng lõm kết hợp cú một vai trũ quan trọng trong giảm thiểu sự tớch tụ cỏc khớ nhà kớnh (GHG) vào khớ quyển (Albrecht, 2003).
Nụng lõm kết hợp cú khả năng cao trong hấp thụ cỏc-bon bởi cỏc loài thực vật, trong đú đỏng kể nhất là thực vật thõn gỗ sống lõu năm. Hệ thống nụng lõm kết hợp làm giảm tớnh dễ bị tổn thương của nụng dõn và giỳp họ thớch nghi với điều kiện thay đổi ở quy mụ nhỏ, thường đỏp ứng được để trồng rừng, tỏi trồng rừng đủ điều kiện trong cơ chế phỏt triển sạch (CDM).
Sự tương tỏc của cỏc thành phần khỏc nhau của cỏc hệ thống nụng lõm kết hợp cú thể giỳp hấp thụ và cụ lập carbon dioxide và cỏc khớ nhà kớnh khỏc từ khớ quyển. Cỏc nghiờn cứu đó cho thấy khoảng 5,7 triệu ha của hệ thống nụng lõm kết hợp ở Philippines cú thể cụ lập khoảng 1,37 đến 26 triệu tấn carbon mỗi năm.
28
Một trong những vai trũ quan trọng của Nụng lõm kết hợp trong việc giảm tỏc
động của biến đổi khớ hậu là khả năng tớch tụ cỏcbon thụng qua hệ thống nụng lõm kết hợp nhằm giảm thiểu thay đổi khớ hậu.
Nụng lõm kết hợp cú một vai trũ đặc biệt trong việc giảm thiểu tớch tụ khớ nhà kớnh trong khớ quyển (IPCC, 2000). Phõn tớch cỏc thay đổi sử dụng đất trong bỏo
cỏo của IPCC, cho thấy nụng lõm kết hợp cú tiềm năng cao nhất trong việc hấp thụ cỏc-bon, bởi vỡ hiện tại tổng diện tớch đất được sử dụng theo hướng Nụng lõm kết hợp chiếm diện tớch lớn. Đất ngập nước phục hồi Phục hồi cỏc vựng đất bị suy thoỏi Nụng lõm kết hợp Quản lý rừng thứ sinh Chăn thả gia sỳc Qquan lý đất trồng lỳa Quản lý đất trồng trọt hàng năm 0 100 200 300 400 500 600 700
Hỡnh 3.1: Dự bỏo tiềm năng hấp thụ C vào năm 2040 (Mt C/ năm) với cỏc phương thức sử dụng đất và lựa chọn quản lý khỏc nhau (nguồn IPCC, 2000)
Kết quả chương trỡnh nghiờn cứu cỏc giải phỏp thay thế canh tỏc nương rẫy
(SBA) của Nhúm Tư vấn Nghiờn cứu Nụng nghiệp Quốc tế (CGIAR) (Palm et al 2004) cho thấy khả năng hấp thụ carbon của cỏc hệ thống nụng lõm kết hợp so với của kiểu rừng nhiệt đới ẩm đượcước tớnh như sau:
Hỡnh 3.2: Lưu giữ C trong cỏc hệ sinh thỏi khỏc nhau của vựng nhiệt đới ẩm.
T ấ n C/ha 0 50 100 150 200 250 300 Rừng nguyờn sinh Rừng thứ sinh Nụng lõm kết hợp
Hoa màu, đồng cỏ chăn nuụi R
N
29
Một nghiờn cứu của Joyotee Smith và Sara J.Scherr (2002) đó định lượng
được lượng carbon lưu giữ trong cỏc kiểu rừng nhiệt đới và trong cỏc loại hỡnh sử
dụng đất ở Brazil, Indonesia và Cameroon, bao gồm trong sinh khối thực vật và dưới mặt đất từ 0 - 20cm. Kết quả nghiờn cứu cho thấy lượng carbon lưu trữ trong thực vật giảm dần từ kiểu rừng nguyờn sinh đến rừng phục hồi sau nương rẫy và giảm mạnh đối với cỏc loại đất nụng nghiệp. Trong khi đú phần dưới mặt đất lượng carbon ớt biến động hơn, nhưng cũng cú xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiờn đến
đất khụng cú rừng (Nguồn: Joyotee, 2002 [3]).
Hỡnh 3.3 : Lượng carbon được lưu giữ trong thực vật và dưới mặt đất theo cỏc kiểu sử dụng rừng nhiệt đới ở Brazil, Cameroon, Indonesia
Từ dẫn liệu trờn, Bảo Huy (2005) đó dựng hàm nửa logarit để mụ phỏng sự
suy giảm lượng carbon lưu giữ của cỏc kiểu rừng và cỏc loại đất theo quan hệ:
y= -188,62Ln(x) + 318,83 Với hệ số tương quan rất chặt, R=0,9538
Qua mụ hỡnh trờn cho thấy ở cỏc kiểu rừng tự nhiờn, lượng carbon tớch lũy trong thực vật giảm dần từ rừng nguyờn sinh, đến thứ sinh, rừng sau nương rẫy, đến nụng lõm kết hợp và kộm nhất là cỏc loại hỡnh sử dụng đất trồng cõy nụng nghiệp hàng năm và đồng cỏ. 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Rừng nguyờn sinh Rừng đó khai thỏc chọn Rừng bỏ hoỏ sau nương rẫy Đất Nụng Lõm kết hợp Cõy trồng ngắn ngày Đồng cỏ chăn thả gia sỳc Ca rb o n ( t ấ n/ ha ) Trong thực vật Dưới mặt đất
30 Rừng nguyờn sinh Rừng đó khai thỏc chọn Rừng bỏ hoỏ sau nương rẫy Đất Nụng Lõm kết hợp Cõy trồng ngắn ngày Đồng cỏ chăn thả gia sỳc y = -188.62Ln(x) + 318.83 R2 = 0.9538 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 Cỏc kiểu sử dụng rừng C a r bon t r ong t h ự c v ậ t (t ấ n/ ha )
Hỡnh 3.4: Mụ hỡnh hàm 1/2 log biểu diễn sự suy giảm lượng C tớch luỹ trong cỏc kiểu sử dụng rừng nhiệt đới ở Brazil, Cameroon, Indonesia
Núi cỏch khỏc, sự suy giảm lượng carbon tớch lũy trong sinh khối thực vật từ
trạng thỏi rừng nguyờn sinh đến đồng cỏ diễn ra rất mạnh. Về vấn đề này, Maine van Noorwijk đưa ra nhận định:‘‘Một ha đất nụng nghiệp thoỏi húa hoặc một ha
đất đồng cỏ khụng hấp thụđược dự chỉ là một chỳt khớ carbonic, nhưng nếu chuyển
sang canh tỏc nụng lõm kết hợp, một ha cú thể giữ được 50 – 100 tấn carbon’’. Vỡ vậy, cần phải cú những giải phỏp hữu hiệu để bảo vệ rừng tự nhiờn núi chung rừng nhiệt đới núi riờng và những chương trỡnh khuyến khớch nụng dõn sử dụng đất theo hướng nụng lõmkết hợp.
Trong cỏc hệ thống sản xuất liờn quan đến việc tạo ra sinh khối thực vật, hoạt
động sản xuất của cỏc hệ thống nụng lõm kết hợp được cỏc nhà khoa học đỏnh giỏ cao trong tỏc động bảo vệ mụi trường sinh thỏi.
NLKH là giải phỏp hợp lý đó được thực hiện tại cỏc vựng đệm của khu bảo tồn, cỏc Vườn quốc gia. Theo đỏnh giỏ của Trung tõm Nghiờn cứu Nụng lõm kết hợp thế giới (ICRAF), NLKH là giải phỏp tốt nhất để giảm sự núng lờn toàn cầu và giảm đúi nghốo ở cỏc nước đang phỏt triển. Cỏc nhà nghiờn cứu đó đỏnh giỏ khả
năng tớch lũy carbon của một số phương thức NLKH tại vựng đệm vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phỳc. Đề tài sử dụng phương phỏp “Đỏnh giỏ nhanh khả năng tớch lũy cỏcbon trong NLKH” của ICRAF cú tờn là RACSA. Lượng carbon tớch lũy
được đỏnh giỏ tổng hợp từ cỏc thành phần: carbon tớch lũy trong thảm thực vật (cõy trồng, cõy bụi, thảm tươi, thảm thực vật rơi rụng và thảm mục) và carbon trong đất.
31
Với ba phương thức Nụng lõm kết hợp đều 15 tuổi là Vải + Bạch đàn; Vải + Keo tai tượng và Vải + Thụng mó vĩ. Kết quả phõn tớch khả năng tớch lũy carbon
trong thành phần thực vật như sau: 16,07 tấn carbon/ha ở phương thức Vải+ Bạch
đàn, phương thức Vải + Keo tai tượng đạt 21,84 tấn carbon/ha và Vải + Thụng đạt 20,81 tấn carbon/ha. Trong 3 phương thức, khụng thể nhận xột phương thức nào đạt hiệu quả tớch lũy carbon thực vật tốt nhất vỡ mỗi phương thức cú điều kiện canh tỏc
hoàn toàn khỏc nhau.
Lượng carbon tớch lũy trong đất lớn nhất ở cả 3 phương thức đều nằm ở tầng
đấtmặt (0-10cm), hoàn toàn phự hợp với quy luật tự nhiờn. Tỷ lệ C/N <10 chứng tỏ
quỏ trỡnh khoỏng húa diễn ra mạnh hơn quỏ trỡnh mựn húa trong đất canh tỏc. Trong điều kiện tại thời điểm nghiờn cứu, lượng carbon tớch lũy trong tầng canh tỏc
(0-30cm) của cả 3phương thức canh tỏc đều khỏ cao, thứ tựđạt được là Vải + Bạch
đàn đạt 39,11 tấn C/ha; Vải + Keo tai tượng đạt 48,33 tấn C/ha và Vải + Thụng đạt 42,49 tấn C/ha.
Xột về lượng carbon tớch lũy trong thực vật và trong đất: phương thức Vải + Bạch đàn đạt 55,2tấn/ha; Vải + Keo tai tượng đạt 70,2 tấn/ha; Vải+ Thụng đạt 63,3 tấn/ha. Tuy nhiờn, lượng carbon tớch lũy tập trung chủ yếu trong đất, trong cả 3 phương thức thỡ C đất chiếm trờn 2/3 tổng lượng carbon tớch lũy. Như vậy, cựng với sự tớch lũy carbon trong sinh khối thực vật phớa trờn mặt đất, một lượng lớn
carbon được tớch lũy dần trong đất qua cả chu kỳ canh tỏc của cỏc cõy trồng khoảng 15 năm liờn tục. Đõy là giỏ trị chưa được tớnh tới trong cỏc hệ thống NLKH ở Việt
Nam.
Tổng lượng carbon tớch lũy của mỗi phương thức trong điều kiện hiện tại đạt
được như sau: Phương thức 1 là 52,2 tấn C/ha, tương ứng với 191.6 tấn CO2 hấp thụ, phương thức 2 đạt 70,1 tấn/ha, tương ứng 257,3 tấn CO2 hấp thụ và phương thức 3 đạt 63,3 tấn C/ha, tương ứng với 232,3tấn CO2hấp thụ.
Ước tớnh giỏ trị thương mại mà mỗi phương thức NLKH tối thiểu cú thể đạt
được trong khoảng thời gian 15 năm qua là: Vải + Bạch đàn đạt 14,4 triệu đồng/ha; Vải + Keo tai tượng đạt 18,3 triệu đồng/ ha; và Vải – Thụng đạt 16,5 triệu đồng/ha. Nếu bỏn được với giỏ 14 USD/ tấn carbon như thỏa thuận của dự ỏn CDM tại Thành phố Hồ Chớ Minh thỡ giỏ trị thương mại và cỏc phương thức NLKH trờn sẽ
rất lớn. Khi được hưởng thờm giỏ trị kinh tế này, người dõn sẽ yờn tõm duy trỡ và phỏt triển cỏc hệ thống NLKH, từđú đảm bảo khả năng phũng vệ của vựng đệm đối với Vườn Quốc gia. (Nguồn: Tạp chớ Nụng nghiệp & PTNT, số 7-2009)
32
Cơ chế trao đổi carbon vẫn đang được tranh luận, từ chương trỡnh CDM và cho đến nay khỏi niệm mới là Giảm phỏt thải khớ nhà kớnh do mất rừng và suy thoỏi rừng ở cỏc nước đang phỏt triển (REDD) cũng mới ở bước phỏt triển khung khỏi niệm, tiếp cận và một số nơi đang được thỳc đẩy thử nghiệm. Tuy nhiờn với xu thế
biến đối khớ hậu hiện nay do lượng CO2 phỏt thải khụng giảm xuống, ngoài việc bảo vệ, phỏt triển rừng tự nhiờn; thỡ việc phỏt triển NLKH là một chiến lượng đỳng
đắn nhằm cõn bằng lượng khớ phỏt thải gõy hiệu ứng nhà kớnh; đồng thời với nú cỏc quốc gia đang gần đi đến cỏc thỏa thuận đểđền bự, chi trả cho cỏc cộng đồng ở cỏc quốc gia đang phỏt triển để bảo vệ và phỏt triển rừng với mục đớch lưu giữ và tăng khả năng hấp thụ CO2 của cỏc hệ sinh thỏi rừng, cỏc kiểu sử dụng đất như Nụng
lõm kết hợp ở vựng nhiệt đới. Do vậy, về
mặt lý luận và thực tiễn cần cú những
phương phỏp nghiờn cứu ước lượng sinh khối, lượng carbon tớch lũy trong hệ thống
NLKH.
Việc lượng húa được giỏ trị dịch vụ
hấp thụ CO2 của cỏc mụ hỡnh NLKH là rất cần thiết để thỳc đẩy một cơ chế chi trả nhằm nõng cao nhận thức và trỏch nhiệm của cộng đồng trong quản lý sử dụng đất một cỏch bền vững và cú hiệu quả nhiều mặt.
Năm 2009, [10] trong Mạng lưới giỏo dục Nụng lõm kết hợp Việt Nam (VNAFE), Bảo Huy và cộng sự đó tiến hành nghiờn cứu đề tài “Ước lượng năng lực hấp thu CO2 của bời lời đỏ (Litsea glutinosa) trong mụ hỡnh Nụng lõm kết hợp Bời lời đỏ - Sắn
ở huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, Việt Nam.” Đó xỏc định được:
Mụ hỡnh NLKH bời lời đỏ - sắn đối với chu kỳ 2 và 3 cần để lại 2 - 3
chồi/gốc bời lời sẽ cú hiệu quả cao nhất về sinh khối và lượng hấp thụ CO2, trong đú khả năng hấp thụ CO2tối ưu từ 6.3– 84 tấn/ha, tăng theo tuổi của mụ hỡnh từ 2 – 10 tuổi
Chu kỳ kinh doanh bời lời đỏ biến động 5 – 10 năm, thỡ lượng CO2 hấp thụ
trong mụ hỡnh NLKH biến động từ 25 –84 tấn/ha, ứng với giỏ trị từ 9 –30 triệu/ha,
đạt 20% tổng giỏ trị sản phẩm bời lời và sắn.
Hỡnh 3.5: Giải tớch cõy bời lời trong mụ hỡnh NLKH : Bời lời – Sắn để
33
Kết quảnày một lần nữa cho thấy giỏ trị của phương thức sản xuất Nụng lõm kết hợp gúp phần quan trọng trong hấp thụ CO2, giảm thiểu tỏc động tiờu cực của biến đổi khớ hậu.
3.2.2 Phương phỏp nghiờn cứu hấp thụ CO2 của mụ hỡnh NLKH – Cơ sở
lượng húa giỏ trị mụi trường của NLKH
Sau đõy là vớ dụ minh họa phương phỏp nghiờn cứu C tớch lũy trong mụ hỡnh
NLKH Bời lời – Sắn.
i) Phương phỏp thu thập số liệu, lấy mẫu
ễ mẫu Haga hỡnh trũn diện tớch 300m2 - 500m2 được lập ở cỏc tỷ lệ kết hợp khỏc nhau, trong đú bời lời cú tuổi từ 1-7, mật độ biến động từ 500 – 2000cõy/ha, chu kỳ 1-3, cú nguồn gốc hạt hoặc chồi; sắn kết hợp che phủ mặt đất từ 15 – 80%, 2- 3 ụ mẫu được đặt theo giai đoạn tuổi và mật độ bời lời. Số liệu thu thập trong ụ mẫu:
- Điều tra cỏc nhõn tố sinh thỏi: % che phủ của thực bỡ, màu sắc đất, độ dày tầng đất, pH đất, độẩm đất, % kết von, % đỏ nổi, độ cao so với biển, vị trớ, độ dốc, hướng phơi.
- Điều tra cỏc nhõn tố cõy rừng: Đường kớnh ngang ngực (D1.3), chiều cao (H), đường kớnh tỏn (St)
Giải tớch cõy bỡnh quõn lõm phần để thu thập số liệu sinh trưởng, sinh khối tươi và lấy mẫu để phõn tớch carbon của cõy rừng: Mỗi ụ tiờu chuẩn, tớnh toỏn giỏ trị đường kớnh bỡnh quõn lõm phần theo tiết diện ngang (Dg), chọn cõy tiờu chuẩn theo Dg để giải tớch. Cõy giải tớch được phõn làm 5 đoạn bằng nhau, đo đường kớnh từng phõn đoạn để tớnh thể tớch cõy. Cõn từng bộ phận cõy như thõn, cành, lỏ và vỏ để xỏc định khối lượng sinh khối tươi. Mỗi bộ phõn cõy gỗ bời lời bao gồm thõn, cành, lỏ và vỏ được lấy 100g mẫu chớnh xỏc bằng cõn điện tử để phõn tớch xỏc định khối lượng sinh khối khụ và lượng carbon trong từng bộ phận.
Hỡnh 3.6: Cõn để xỏc định khối lượng sinh khối tươi 4 bộ phận cõy bời lời đỏ: Thõn, cành, lỏ và vỏ
34
Hỡnh 3.7: Lấy mẫu 4 bộ phận cõy bời lời đỏđể phõn tớch hàm lượng carbon: Thõn, cành, lỏ và vỏ
Phỏng vấn người dõn về cỏc thụng tin năng suất, giỏ cả địa phương của cỏc
loài cõy trong mụ hỡnh NLKH: Cỏc thụng tin thu thập bao gồm: Chi phớ cho 1 ha NLKH ở cỏc tỷ lệ kết hợp, chu kỳ khỏc nhau; năng suất sắn ở cỏc chu kỳ, tỷ lệ kết hợp khỏc nhau; giỏ bỏn cõy bời lời đỏ (bỏn cả cõy bao gồm thõn, vỏ, lỏ và cành) theo đường kớnh, tuổi; giỏ bỏn và thu nhập sắn theo chu kỳ, tỷ lệ kết hợp.
ii) Phương phỏp phõn tớch số liệu, thiết lập cỏc mụ hỡnh ước tớnh C:
Thể tớch thõn cõy bời bời: Tớnh toỏn thể tớch thõn cõy trờn cơ sở thể tớch của 5 phõn đoạn bằng nhau.
Sinh khối khụ của cõy bỡnh quõn bời lời và trờn ha: Sấy khụ mẫu tươi ở nhiệt 105oC, đến khi mẫu khụ hoàn toàn, cú khối lượng khụng đổi nữa, xỏc định được khối lượng khụ, % khối lượng khụ so với tươi. Từ đõy tớnh được khối lượng sinh khối khụ của rừng bộ phận và cõy bỡnh quõn, nhõn với N/ha sẽ cú được kinh khối khụ trờn ha theo từng đơn vị.
Phõn tớch hàm lượng carbon trong từng bộ phận cõy bời lời (Thõn, cành, lỏ và vỏ) và quy đổi trờn ha: Dựa trờn cơ sở oxy hoỏ chất hữu cơ bằng K2Cr2O7 (kali bicromat) theo phương phỏp Walkley – Black; xỏc định lượng carbon bằng phương phỏp so màu xanh của Cr3+ tạo thành (K2Cr2O7) tại bước súng 625nm. Từđõy xỏc định được %C trong khối lượng khụ, từđú dựa vào % khối lượng khụ so với tươi, tớnh được khối lượng C tớch lũy trong từng bộ phận thõn cõy và cả cõy bỡnh quõn lõm phần; từ đõy quy ra C/ha của từng đơn vị dựa vào N/ha. Lượng CO2 hấp thụ theo cõy bỡnh quõn được quy đổi: CO2 = 3,67*C.
Mụ hỡnh húa cỏc mối quan hệ theo cỏc hàm đa biến: yi = f(xj): Mụ hỡnh húa cỏc mối quan hệ giữa thể tớch, sinh khối, lượng Carbon tớch lũy và CO2 hấp thụ với cỏc nhõn tố điều tra cõy bỡnh quõn và lõm phần như tuổi (A), Dg, Hg, N/ha, Nchồi/ha, số chồi bỡnh quõn.
Phõn tớch tổng hợp cỏc giỏ trị kinh tế, mụi trường của mụ hỡnh NLKH: Hiệu quả