Một số kết quả nghiên cứu về phát thải khí nhà kính (KNK) từ hoạt động sản xuất cà phê tại Tây Nguyên

Posted By on 29/08/2025

Nguyễn Vũ Kỳ & Hoàng Hải Long

Bộ môn Hệ thống Nông nghiệp

 Các hệ thống canh tác cà phê tại Tây Nguyên đang đối mặt với những thách thức lớn về phát thải khí nhà kính (KNK). Nhiều nghiên cứu thực hiện tại Tây Nguyên đã so sánh hiệu quả môi trường của các mô hình sản xuất cà phê đặc trưng của vùng, gồm độc canh truyền thống và xen canh (đa canh), cho thấy điểm tích cực các hệ thống đa canh trong việc giảm phát thải và tăng khả năng tích lũy carbon. Bài viết này tổng hợp và phân tích kết quả từ các nghiên cứu khác nhau, đồng thời kết nối với các bằng chứng về hiệu quả kinh tế và kỹ thuật canh tác từ thực tiễn sản xuất. Ngoài ra, bài viết cũng đưa ra các phân tích về khoảng trống nghiên cứu và đề xuất hướng nghiên cứu cho thời gian tới.

Nghiên cứu của Nhiêm và cộng sự (2018) [1] về KNK tập trung vào 46 trang trại cà phê vối tại tỉnh Đắk Lắk, bao gồm 23 mô hình độc canh và 23 mô hình xen canh. Mỗi loại hình được chia thành hai nhóm: thâm canh (sử dụng trên 2 tấn phân bón hóa học/ha) và ít thâm canh (dưới 2 tấn/ha). Kết quả cho thấy tổng lượng KNK dao động từ 3,01 đến 7,22 tấn CO₂e/ha trên các loại hình, trong đó phân bón vô cơ là nguồn chính (chiếm 31,7 – 56,9%), theo sau là năng lượng (11,3 – 18,8%). Về phát thải trên đơn vị sản phẩm, mô hình “độc canh – ít thâm canh” và “độc canh – thâm canh” lần lượt là 1,89 và 2,63 kg CO₂e/kg cà phê nhân, trong khi tích lũy carbon là 1,49 và 1,13 kg CO₂e/kg cà phê nhân. Ngược lại, “xen canh – ít thâm canh” và “xen canh – thâm canh” có phát thải 2,73 và 2,78 kg CO₂e/kg, nhưng tích lũy carbon cao hơn đáng kể (3,44 và 7,8 kg CO₂e/kg), dẫn đến phát thải ròng âm (-5,1 và -0,7 kg CO₂e/kg). Điều này trái ngược với độc canh, nơi phát thải ròng dương (0,4 và 1,5 kg CO₂e/kg), đã nhấn mạnh lợi thế của xen canh trong việc bù đắp phát thải.

Tương tự, Kuit và cộng sự (2019) [2] thực hiện nghiên cứu năm 2019, với quy mô 300 trang trại tại Đắk Lắk và Lâm Đồng. Trong đó, phân loại thành: trồng thuần (dưới 15% cây xen), xen canh trung bình (15 – 30%), và xen canh cao (trên 30%). Kết quả nghiên cứu cũng xác nhận phân bón là nguồn phát thải chính (73%) tiếp theo là năng lượng (27%), trong khi thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) không đáng kể. Tổng phát thải của độc canh ở niên vụ 2016 – 2017 và 2017 – 2018 lần lượt là 1,52 và 1,26 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân, thấp hơn so với “độc canh – thâm canh” trong nghiên cứu Nhiêm và cộng sự (2018) [1]. Điều này có thể do sự khác biệt về quy mô và niên vụ. Về mặt lưu trữ carbon, độc canh chỉ đạt 2,8 tấn CO₂e/ha/vụ, thấp hơn xen canh trung bình (3,0 tấn CO₂e/ha) và xen canh cao (3,9 tấn CO₂e/ha), dẫn đến dấu vết carbon âm ở xen canh cao (-0,16 tấn CO₂e/tấn), trong khi xen canh trung bình và độc canh dương (0,11 và 0,37 tấn CO₂e/tấn). Từ hai kết quả nghiên cứu trên cho thấy được, mức độ xen canh càng cao thì khả năng bù đắp phát thải càng tốt.

Một nghiên cứu khác từ Chi và cộng sự (2019) [3] cũng chia nhóm tương tự nghiên cứu của Nhiêm và cộng sự (2018) [1] là độc canh và xen canh. Trong mỗi nhóm lại chia thành thâm canh (> 2.000 kg phân bón/ha) và ít thâm canh (dưới mức đó, dùng phân truyền thống). Kết quả đánh giá phát thải trung bình toàn mô hình là 1,49 kg CO₂e/kg cà phê nhân, theo đó phân bón cũng có phát thải cao nhất chiếm 71,8% (cao hơn mức 31,7 – 56,9% ở nghiên cứu của Nhiêm và cộng sự, 2018 [1]), tiếp theo là phân hủy dư lượng thực vật (21,8%), phân hữu cơ (4,6%), vận chuyển (1,2%) và thuốc BVTV (0,6%). Xét riêng, mô hình “độc canh – thâm canh” phát thải cao nhất (1,69 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân), độc canh truyền thống (1,58 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân), “xen canh – thâm canh” (1,50 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân) và xen canh truyền thống thấp nhất (1,2 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân). So với nghiên cứu của Nhiêm và cộng sự (2018) [1] mô hình “độc canh – thâm canh” (phát thải 2,63 tấn CO₂e/tấn cà phê nhân) thì nghiên cứu này có phần thấp hơn, có lẽ do sự khác biệt trong phương pháp ước tính hoặc địa bàn thực hiện. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mô hình xen canh cũng giúp cô lập sinh khối cao hơn (0,726 – 0,943 kg CO₂e/kg), điều này một lần nữa khẳng định mô hình xen canh lưu trữ carbon tốt hơn độc canh.

Nghiên cứu đánh giá vòng đời sản phẩm (LCA), Trinh và cộng sự (2020) [4] thực hiện tại Lâm Đồng so sánh canh tác “độc canh – thâm canh”, “độc canh – thông thường” và “hữu cơ – thâm canh”, nhấn mạnh thuốc BVTV và phân bón là nguồn phát thải KNK chính (85,5% ở thâm canh, 80,4% ở thông thường, 68% ở hữu cơ). Phát thải cao nhất ở mô hình “độc canh – thâm canh” (0,935 kg CO₂e/kg cà phê nhân), thấp hơn ở “độc canh – thông thường” (0,729 kg CO₂e/kg cà phê nhân) và “hữu cơ – thâm canh” (0,644 kg CO₂e/kg cà phê nhân). So với các nghiên cứu Nguyễn Duy Nhiêm và cộng sự (2018) [1] và Ngô Kim Chi và cộng sự (2019) [3] mức phát thải này thấp hơn đáng kể. Điểm khác biệt chính trong nghiên cứu là bổ sung mô hình hữu cơ, qua đó cho thấy canh tác hữu cơ giảm phát thải so với độc canh, tương tự như hiệu quả giảm phát thải ròng được ghi nhận ở các mô hình xen canh.

Tóm lại: Các nghiên cứu nhất quán chỉ ra rằng phân bón là nguồn phát thải chính; xen canh hoặc bón phân hữu cơ mang lại phát thải ròng thấp hơn nhờ tích lũy carbon, với mức chênh lệch cụ thể phụ thuộc vào mức độ thâm canh và địa bàn nghiên cứu.

* Khoảng trống nghiên cứu và đề xuất

Để đánh giá chính xác hơn phát thải KNK trong sản xuất cà phê vối tại Tây Nguyên cần lưu ý thêm một số vấn đề:

(1) Các nghiên cứu trên đều sử dụng phương trình của Segura và cộng sự (2006) [5] để ước tính khả năng lưu trữ carbon cho cây cà phê vối. Tuy nhiên, phương trình này vốn xây dựng cho cây cà phê chè, giới hạn đường kính thân ghi nhận trong nghiên cứu của Segura và cộng sự (2006) [5] chỉ từ 0,3 đến 7,4 cm. Trong khi đó, đường kính thân của cà phê vối lớn hơn đáng kể, dao động từ 2,0 – 24,0 cm (Nam và Tân, 2016) [6]. Do đó, khi áp dụng phương trình này để tính toán sẽ khó phản ánh chính xác khả năng lưu trữ carbon của cà phê vối. Cần thiết phải xây dựng một phương trình sinh khối đại diện cho cây cà phê Tây Nguyên, phục vụ cho công tác kiểm kê KNK và bù trừ carbon.

(2) Các nghiên cứu chưa tính đến yếu tố mật độ và khoảng cách trồng, trong khi đây là yếu tố vừa làm tăng khả năng lưu trữ carbon, vừa làm giảm năng suất. Điều này đặt ra yêu cầu cân bằng giữa hiệu quả nông học (năng suất, kinh tế) và môi trường (giảm phát thải KNK), đặc biệt quan trọng ở Tây Nguyên, nơi sản xuất hiệu quả luôn được ưu tiên.

(3) Thực tế tại Tây Nguyên, nông dân thường thâm canh cây có giá trị cao như sầu riêng, tiêu… thay vì khai thác lợi ích của trồng xen, dẫn đến phát thải KNK cao hơn do đồng canh tác trong một đơn vị diện tích. Trong khi đó, các nghiên cứu trước đây mới chỉ phản ánh mức phát thải trung bình của hệ thống xen canh, chưa xem xét cụ thể bối cảnh này. Đây là khoảng trống nghiên cứu cần được bổ sung để xây dựng giải pháp giảm phát thải phù hợp.

Tài liệu tham khảo

  1. Nguyen-Duy, N., Talsma, T., Nguyen, K. T., Do, C. T., D’haeze, D., & Laderach, P. (2018). Carbon assessment for Robusta coffee production systems in Vietnam: A case study in Dak Lak. https://cgspace.cgiar.org/server/api/core/bitstreams/6dfe8c05-7835-45e5-ab98-8777edbb2fe4/content.
  2. Kuit, M., Guinée, L., Jansen, D., & Schlangen, C. (2019). Source or sink? The carbon footprint of Vietnam robusta coffee. https://www.idhsustainabletrade.com/uploaded/2019/03/The-carbon-footprint-of-Vietnam-robusta-coffee_2019.pdf.
  3. 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.
  4. Trinh, L. T. K., Hu, A. H., Lan, Y. C., & Chen, Z. H. (2020). Comparative life cycle assessment for conventional and organic coffee cultivation in Vietnam. International Journal of Environmental Science and Technology, 17(3), 1307–1324. https://doi.org/10.1007/s13762-019-02539-5.
  5. Segura, M., Kanninen, M., & Suárez, D. (2006). Allometric models for estimating aboveground biomass of shade trees and coffee bushes grown together. Agroforestry Systems, 68(2), 143–150. https://doi.org/10.1007/s10457-006-9005-x.
  6. Nam, N. V., & Tan, P. K. (2016). Khả năng hấp thụ CO2 của cà phê vối (Coffea canephora var. robusta Pierre) tại xã Lộc Đức, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng. Forest and Environment Magazine, 80, 6–13. https://www.researchgate.net/publication/317869692_Vien_Ngoc_Nam_va_Pham_Khai_Tan_2016_kha_nang_hap_thu_CO2_cua_ca_phe_voi_Coffea_canephora_var_robusta_Pierre_tai_xa_Loc_Duc_huyen_Bao_Lam_tinh_Lam_Dong_Tap_Chi_Rung_va_Moi_truong_so_802016_Tr_6_-_13.