Nguyễn Vũ Kỳ, Hoàng Hải Long – BM Hệ thống Nông nghiệp
Tây Nguyên là vùng sản xuất cà phê lớn nhất Việt Nam, đóng góp hơn 90% sản lượng cà phê của cả nước và là một trong những trung tâm cà phê hàng đầu thế giới [1]. Bên cạnh giá trị kinh tế, hoạt động sản xuất cà phê tại khu vực này cũng liên quan đến lượng phát thải khí nhà kính (KNK) đáng kể, có tác động không nhỏ tới biến đổi khí hậu (BĐKH). Theo ước tính của Bộ Nông nghiệp và Môi trường, hằng năm tổng lượng KNK phát thải từ các trang trại sản xuất cà phê ở Việt Nam ước tính tương đương khoảng 6,8 triệu tấn CO2 và chiếm khoảng 22% tổng lượng khí thải tự nhiên của cả nước trong lĩnh vực sử dụng đất (AFOLU) [2]. Các loại khí KNK tạo ra từ hoạt động sản xuất cà phê chủ yếu bao gồm cacbon đioxit (CO2), mêtan (CH4) và Nitơ oxít (N2O) [3], [4]. Đại lượng CO₂e được sử dụng để chuẩn hóa tất cả các loại khí nhà kính về cùng một đơn vị dựa trên tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) so với CO₂. Các hoạt động sản xuất là nguồn tạo ra KNK, bao gồm:
– Chuyển dịch cây trồng: Giai đoạn từ 2017 đến nay, xu hướng chuyển dịch từ độc canh sang xen canh được nhiều nông hộ ở Tây Nguyên áp dụng. Tính đến tháng 9/2024 toàn vùng Tây Nguyên có khoảng 110 nghìn ha cà phê có trồng xen các loại cây trồng, bằng 16,5% tổng diện tích cà phê của vùng (667,2 nghìn ha) [5]. Với diện tích canh tác hạn chế (bình quân từ 0,8 – 1,2 ha/hộ), nông hộ đã kết hợp cà phê với các cây trồng có giá trị kinh tế cao như tiêu, sầu riêng, bơ, và mắc ca với mật độ dày, áp dụng canh tác thâm canh cho tất cả các đối tượng cây trồng với kỳ vọng đạt năng suất cao, tối ưu thu nhập [5], [6]. Kết quả làm gia tăng phát thải KNK thay vì đạt mục tiêu sản xuất bền vững mà trồng xen mang lại. Minh chứng cho điều này là có sự tồn tại dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong một số lô sản phẩm cà phê xuất khẩu, với dư lượng thuốc trong cà phê là do các hộ sử dụng để phòng trừ sâu bệnh cho cây sầu riêng được trồng trong vườn cà phê [5].
Thêm vào đó, từ năm 2024 đến nay chứng kiến giá cà phê tăng vọt và đạt đỉnh cao nhất trong vòng 50 năm trở lại đây kéo theo sự chuyển dịch từ các cây trồng có giá trị kinh tế thấp như chè, chanh leo, tiêu sang các diện tích cà phê [5]. Điều này làm dấy lên lo ngại về rủi ro trong việc chuyển đổi rừng sang các diện tích cà phê mới (giải phóng carbon dự trữ trong sinh khối rừng). Do vậy, sản phẩm cà phê đã nằm trong danh mục trực tiếp của quy định chống phá rừng của Liên minh châu Âu (EUDR – European Union Deforestation Regulation), theo đó các sản phẩm cà phê xuất khẩu vào thị trường EU đều phải chứng minh là không liên quan đến phá rừng hoặc suy thoái rừng sau ngày 31/12/2020 và phải truy xuất được nguồn gốc.
– Sử dụng phân bón và hóa chất: Trong sản xuất cà phê ở cấp trang trại tại Tây Nguyên, các loại vật tư phân bón phân là các nguồn phát thải KNK chính, bao gồm:
Phân bón chứa đạm (N), bao gồm các loại (Urê, SA, DAP, NPK,…) là nguồn phát thải N2O, đây là loại khí có khả năng nóng lên toàn cầu cao hơn nhiều so với CO2. Hệ số phát thải (EF) đối với phân bón gốc nitơ có thể rất khác nhau tùy thuộc vào các yếu tố như dạng nitơ (amoni, nitrat, urê). Hệ số nóng lên toàn cầu (GWP) so với CO2 khá cao, 273, theo báo cáo “Climate change 2021 – the physical science basis (AR6)”[7]. Ngoài ra, các loại phân khác bao gồm phân hữu cơ có chứa N cũng gây ra phát thải N2O khi sử dụng. Theo hướng dẫn Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), lượng N2O phát thải theo 2 con đường chính, bao gồm: trực tiếp từ việc sử dụng, và qua hai con đường gián tiếp: (i) sau quá trình bay hơi amoniac (NH3) và oxit nitơ (NOx) và sau đó lắng đọng lại các khí này cùng các sản phẩm của chúng là NH4+ và NO3– vào đất và nước; và (ii) sau quá trình rửa trôi N, chủ yếu dưới dạng NO3– [8]. Ví dụ: Theo dữ liệu kiểm kê của Ecoinvent v3.10, khi sử dụng 1 kg phân N vô cơ sẽ phát thải khoảng 4,11 – 11,4 kg CO2e.
Đối với các loại phân bón khác như phốt pho (P2O5) và kali (K2O), có lượng khí thải khí nhà kính thấp hơn phân bón chứa N. Theo Ecovient v3.10, lượng phát thải của phân bón P2O5 và K2O không chỉ phát thải khi sử dụng, mà quá trình phát thải bao gồm tất cả hoạt động liên quan từ giai đoạn sản xuất cho đến tay người tiêu dùng cuối cùng của sản phẩm. Ví dụ: 1 kg phân P2O5 vô cơ sẽ phát thải từ 1,46 – 5,21 kg CO2e; và 1 kg phân K2O vô cơ sẽ phát thải khoảng 0,845 – 9,69 kg CO2e [9].
Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu trước đây đã chỉ ra quá trình sản xuất cà phê ở Tây Nguyên thường cho thấy tình trạng sử dụng vật tư nông nghiệp vượt khuyến cáo khá phổ biến và lạm dụng trong thời gian dài đã góp phần gia tăng phát thải KNK, điều mà phần lớn chưa được quan tâm đến. Theo Trương Hồng và cộng tác viên, phân bón chiếm tới hơn 45% chi phí sản xuất của nông hộ cà phê ở Tây Nguyên (không tính công lao động gia đình vào chi phí) [10], [11]. Nghiên cứu khác của Lê và Dương [12] trên nông dân trồng cà phê ở Cư M’Gar, Đắk Lắk cho thấy chi phí phân bón thậm chí chiếm đến 77% tổng chi phí sản xuất (không tính công lao động gia đình vào chi phí). Nông dân Tây Nguyên lựa chọn hướng canh tác với đầu vào phân bón hóa học cao để duy trì năng suất cây trồng, với niềm tin đầu vào cao đồng nghĩa năng suất cao. Theo Trung tâm Khuyến nông quốc gia [13], nông dân trồng cà phê ở Tây Nguyên áp dụng tỷ lệ phân bón cao hơn so với mức được khuyến cáo. Cụ thể hơn, họ áp dụng N, P2O5 và K2O tương ứng lần lượt là khoảng 50%, 210% và 30%, cao hơn so với mức khuyến cáo. Ước tính trung bình khoảng 190 kg N, 232 kg P2O5 và 96 kg K2O đang bị lạm dụng cho mỗi ha một năm.
Ngoài ra, nông dân cũng đã sử dụng nhiều thuốc trừ sâu hơn với nồng độ, liều lượng và tần suất được khuyến nghị để bảo vệ thành quả công việc của họ, đặc biệt là trong thời kỳ giá nông sản tăng cao. Việc lạm dụng các hóa chất nông nghiệp này dẫn đến việc giải phóng ra nhiều khí nhà kính hơn vào môi trường.
– Sử dụng nhiên liệu và năng lượng: Sản xuất cà phê là một quá trình sử dụng nhiều các loại nhiên liệu và năng lượng, điều này đã thúc đẩy đáng kể vào việc tạo KNK. Như đã biết, cây cà phê vối thường có nhu cầu về lượng nước tưới lớn hàng năm, đặc biệt là vào thời điểm ra hoa, lần tưới đầu, cà phê sẽ cần lượng nước nhiều hơn, khoảng 10% [14]. Lượng nước khuyến cáo phổ biến của bộ Nông nghiêp và Môi trường ở mức 400 – 500 m3/ha/lần tưới đối với tưới gốc, chu kỳ tưới từ 20 – 25 ngày. Tuy nhiên, thực tế lượng tưới mà các hộ đã áp dụng lớn hơn nhiều, ước tính ngành sản xuất cà phê ở Tây Nguyên đã lãng phí trên 180 triệu m3 nước tưới trong mùa khô [5], và đồng nghĩa với việc tạo ra nhiều KNK hơn.
Các công đoạn khác trong sản xuất cà phê cũng sử dụng năng lượng và nhiên liệu. Điển hình là quá trình sấy cà phê ở một số vùng, nơi không thuận lợi cho việc phơi khô tự nhiên như cách chế biến thông thường ở Tây Nguyên, các nông hộ đã sử dụng nguyên liệu như vỏ cà phê, củi,… để đốt tạo nhiệt cho lò sấy, công đoạn này cũng tạo ra một lượng khí nhà kính nhất định. Quá trình chế biến ướt được thực hiện bởi một số hộ nông dân/cơ sở, nước và năng lượng được sử dụng cũng tạo ra một lượng khí nhà kính, trung bình tiêu thụ 4 m3 nước /tấn cà phê nhân để thực hiện công đoạn này [15].
– Xử lý tàn dư thực vật: Hoạt động cắt tỉa cành cà phê và các loại cây che bóng hàng năm cũng tác động đến phát thải khí nhà kính. Cơ chế phát thải của hoạt động này là quá trình phân hủy kỵ khí tàn dư thực vật hoặc trực tiếp phát thải do đốt sinh khối của chúng [16]. Tuy nhiên, hoạt động này chỉ đóng góp một phần nhỏ trong tổng lượng phát thải [15]. Nghiên cứu tại tại Brazil cho thấy KNK của tàn dư cắt tỉa chiếm khoảng 7,4% tổng phát thải của trang trại, đứng sau phân đạm (45,2%) và nguyên liệu hóa thạch (23,3%) [17]. Ngoài ra, nếu cắt tỉa quá mức làm giảm tạm thời độ che phủ bề mặt, làm tăng phát thải CO2 do mất sinh khối và giảm khả năng giữ ẩm, thúc đẩy quá trình phân hủy hữu cơ [18].
– Quản lý cỏ dại: Hoạt động quản lý cỏ dại cũng đóng góp phát thải KNK, mặc dù mức độ phát thải này thường không lớn bằng các nguồn khác đã được đề cập trước đó. Hiện nay, phương pháp làm cỏ phổ biến là sử dụng cơ giới (máy phát cỏ, động cơ 2 thì), chiếm 86%. Khoảng 9,1% nông hộ là kết hợp sử dụng cơ giới và thuốc diệt cỏ. Ngoài ra, có 3,1% nông hộ làm cỏ bằng tay và 1,3% sử dụng thuốc diệt cỏ. Phát thải đến từ sử dụng năng lượng (xăng, nhớt) để vận hành thiết bị làm cỏ, trung bình sử dụng 31,8 lít xăng/ha và 1,4 lít nhớt/ha. Đối với làm cỏ bằng thuốc diệt cỏ, trung bình sử dụng 2,8 lít /ha. Tổng lượng phát thải ước tính trung bình 150 kg CO2e/ha [19].
Tóm lại, phát thải KNK từ hoạt động sản xuất cà phê là quá trình phức tạp, không chỉ đến từ một khâu đơn lẻ, mà là tổng hợp của nhiều yếu tố (canh tác, chăm sóc, chế biến, vận chuyển, tiêu thụ, xử lý phụ phẩm,…). Vì vậy để hướng đến mục tiêu sản xuất bền vững, phát thải thấp hoặc netzero các bon, cần thiết phải hiểu rõ cấu trúc phát thải giúp xác định các điểm nóng phát thải, từ đó lựa chọn các giải pháp giảm thiểu tối ưu cho từng khâu, giúp người nông dân áp dụng thực hiện chúng một cách hiệu quả và minh bạch trong tương lai.
Tài liệu tham khảo
[1] GSO (2024). Niên giám thống kê Việt Nam năm 2023. https://www.gso.gov.vn/wp-content/uploads/2024/06/NIEN-GIAM-THONG-KE-2023_Ban-quyen.pdf
[2] MARD (2020). Dự án 5 triệu euro hỗ trợ Việt Nam quản lý cảnh quan bền vững toàn diện. https://www.mard.gov.vn/Pages/du-an-5-trieu-euro-ve-canh-quan-ben-vung-tao-sinh-ke-cho-nguoi-dan-song-gan-rung-tinh–.aspx
[3] I. Diyarma, T. Bantacut, and Suprihatin (2019). Assessment of Environmental Impact of the Gayo Arabica Coffee Production by Wet Process using Life Cycle Assessment. Acta Universitatis Cibiniensis. Series E: Food Technology, 23 (1), 27–34, doi: 10.2478/AUCFT-2019-0004.
[4] M. Sevenster and Jan Verhagen (2010). GHG emissions of green coffee production – Toward a standard methodology for carbon footprinting. https://cedelft.eu/publications/ghg-emissions-of-green-coffee-productiontoward-a-standard-methodology-for-carbon-footprinting/
[5] Đ. Đ. Chiến, Đ. X. Hiền, và T. X. Phúc (2025). Ngành cà phê Việt Nam: Thực trạng và một số khía cạnh chính sách. Hiệp hội Cà phê và Cao cao Việt Nam (VICOFA) và Tổ chức Forest Trends
[6] D. T. N. Truc, N. V. Ky, P. V. Ha, and H. T. A. Duyen (2019). Intercropping in Coffee Farms, New Trend for Sustainable Cultivation in the Central Highlands. Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology, 1(4). https://journal.vaas.vn/sites/default/files/tapchi/2021-07/tc%20s3-2019.pdf
[7] IPCC (2021). Climate Change 2021 – The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. doi: 10.1017/9781009157896
[8] IPCC (2019). 2019 Refinement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2019rf/vol4.html
[9] Ecoinvent (2023). Coffee green bean production, robusta – Vietnam – coffee, green bean | ecoQuery. https://ecoquery.ecoinvent.org/3.10/cutoff/dataset/15670/lci
[10] V. Byrareddy, L. Kouadio, S. Mushtaq, and R. Stone (2019). Sustainable Production of Robusta Coffee under a Changing Climate: A 10-Year Monitoring of Fertilizer Management in Coffee Farms in Vietnam and Indonesia. Agronomy, 9 (9), 499. doi: 10.3390/AGRONOMY9090499.
[11] Tr. Hong, N. X. Hoa, and D. T. N. Truc (2012). Nghiên Cứu Biện Pháp Kỹ Thuật Tổng Hợp Tiết Kiệm Chi Phí Đầu Vào Đối Với Cà Phê Ở Tây Nguyên. WASI
[12] Nguyễn, P. L., & Nguyễn, H. D. (2020). Đánh giá hiệu quả kinh tế sản xuất cà phê ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm ở Tây Nguyên: Nghiên cứu điển hình ở huyện Cư M’Gar tỉnh Đắk Lắk. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 18(6), 454–462. https://tapchi.vnua.edu.vn/wp-content/uploads/2020/07/nguyen-phuong-le.pdf
[13] Trung tâm Khuyến nông Quốc gia (2023). Sử dụng vật tư nông nghiệp đầu vào có trách nhiệm trong sản xuất cà phê bền vững. Nhà xuất bản Nông nghiệp
[14] Tr. Hong, N. X. Hoa, and D. T. N. Truc (2016). Tình hình sử dụng nước tưới cho cà phê vối kinh doanh tỉnh Đắk Lắk. http://wasi.org.vn/tinh-hinh-su-dung-nuoc-tuoi-cho-ca-phe-voi-kinh-doanh-tinh-daklak/
[15] Chi, N. K., Trinh, P. T., Phuong, D. N., Quynh, P. H. T., Hang, N. T., Cuong, N. T., & Truyen, C. Q. (2019). Phát thải khí nhà kính trong sản xuất cà phê tại Đắk Lắk. http://tapchimoitruong.vn/nghien-cuu-23/Ph%C3%A1t-th%E1%BA%A3i-kh%C3%AD-nh%C3%A0-k%C3%ADnh-trong-s%E1%BA%A3n-xu%E1%BA%A5t-c%C3%A0-ph%C3%AA-t%E1%BA%A1i-%C4%90%C4%83%CC%81k-L%C4%83%CC%81k%20-14331.
[16] Trung tâm Khuyến nông Lâm Đồng (n.d.). Phát thải khí nhà kính trong sản xuất cà phê, biện pháp giảm thiểu. https://khuyennong.lamdong.gov.vn/tin-tuc-su-kien/1364-phat-thai-khi-nha-kinh-trong-san-xuat-ca-phe-bien-phap-giam-thieu
[17] Imaflora (2021). Emissions balance of greenhouse gas (GHG) from the production of coffee on the farms from Daterra. https://admin.imaflora.org/public/media/biblioteca/relatorio_daterra_ingles_final_2.pdf
[18] Trung tâm Khuyến nông Quốc gia (2018). Kỹ thuật sản xuất cà phê vối bền vững và tái canh cà phê vối. https://www.globalcoffeeplatform.org/wp-content/uploads/2020/09/Vietnam-NSC.pdf
[19] N. V. Ky (2025). Assessment of Greenhouse Gas Emissions from the Intercropping Systems in Robusta Coffee Farms in Dak Lak, Vietnam. Graduate School of Science and Technology, University of Tsukuba