TNU Journal of Science and Technology
230(01): 18 - 23
http://jst.tnu.edu.vn 18 Email: jst@tnu.edu.vn
EVALUATION OF CARBON RESERVES AND CAPACITY OF
CARBON SEQUESTRATION OF ACACIA AURICULIFORMIS PLANTED
THACH THANH DISTRICT, THANH HOA PROVINCE
Le Viet Hung Anh*, Nguyen Van Tuyen, Dang Thi Le, Vo Huu Cong
Vietnam National University of Agriculture
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received:
17/6/2024
This study aims to determine the biomass of Acacia auriculiformis
planted and their ability to absorb carbon dioxide (CO2) at ages 1,3,5,7
planted in 4 communes of Thach Thanh district, Thanh Hoa Province.
The study calculated the total fresh biomass, dry biomass, carbon
reserves and CO2 absorption capacity of Acacia auriculiformis
forests in the study area. Results from the study showed that Acacia
auriculiformis trees from the age of 1 to 7 years old had fresh biomass
ranging from 16.3 to 85.9 kg/tree and dry biomass was from 14.23 to
77.21 kg/tree. Each hectare of Acacia auriculiformis leaves grown
from age 1 to age 7 absorbs about 41.5 to 180.22 tons of CO2/ha, the
carbon absorption value is very high from 118.29 to 513.62 USD/ha.
In addition, the carbon content in the soil under the canopy of Acacia
auriculiformis forests from age 1 to age 7 is also very high, from 38.78
to 68.85 tons C/ha.
Revised:
16/10/2024
Published:
17/10/2024
KEYWORDS
CO₂ absorption
Acacia tree biomass
Carbon sequestration
Carbon credits
Planted forest
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG
TRỒNG KEO LÁ TRÀM TẠI HUYỆN THẠCH THÀNH, TỈNH THANH HÓA
Lê Viết Hùng Anh*, Nguyễn Văn Tuyên, Đặng Thị Lệ, Võ Hữu Công
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
TÓM TẮT
Ngày nhận bài:
17/6/2024
Nghiên cứu này nhằm xác định sinh khối của rừng trồng keo lá tràm
và khả năng hấp thụ carbon dioxit (CO2) ở các tuổi 1, 3, 5, 7 trồng tại
4 xã thuộc huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa. Nghiên cứu đã tính
toán tổng sinh khối tươi, sinh khối khô, trữ lượng carbon và khả năng
hấp thụ khí CO2 của các rừng trồng keo lá tràm ở khu vực nghiên cứu.
Kết quả từ nghiên cứu cho thấy cây keo lá tràm từ tuổi 1 đến tuổi 7 có
sinh khối tươi biến động trong khoảng từ 16,3 đến 85,9 kg/cây và sinh
khối khô là từ 14,23 đến 77,21 kg/cây. Mỗi hecta trồng keo lá tràm từ
tuổi 1 đến tuổi 7 hấp thụ được khoảng 41,52 đến 180,22 tấn CO2/ha,
giá trị hấp thụ carbon mang lại rất cao từ 118,29 đến 513,62 USD/ha.
Ngoài ra, trữ lượng carbon trong đất dưới tán rừng trồng keo lá tràm
từ tuổi 1 đến tuổi 7 mang lại cũng rất cao từ 38,78 đến 68,85 tấn C/ha.
Ngày hoàn thiện:
16/10/2024
Ngày đăng:
17/10/2024
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10618
* Corresponding author. Email: lhunganh98@gmail.com
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 18 - 23
http://jst.tnu.edu.vn 19 Email: jst@tnu.edu.vn
1. Đặt vấn đề
Việt Nam là một trong 10 nước trồng rừng nhiều nhất trên thế giới [1], ngành lâm nghiệp của
nước ta không những góp phần vào việc phát triển kinh tế chung của cả nước mà còn góp phần vào
bảo vệ môi trường giúp Việt Nam đối phó với các tác động của biến đổi khí hậu. Tại hội nghị COP
26 và với việc thực hiện các cam kết quốc tế, Việt Nam đã cam kết sẽ đưa mức phát thải ròng về
bằng 0 (Net-zero) vào năm 2050 [2]. Một trong số những giải pháp được ưu tiên thực hiện là đẩy
mạnh việc phát triển tín chỉ carbon dựa vào khả năng hấp thụ carbon của rừng.
Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) được trồng nhiều ở các vùng có khí hậu nhiệt đới, nhiệt đới
gió mùa. Keo lá tràm ở Việt Nam được biết đến như là loài cây có tốc độ phát triển nhanh, chống
chịu với các loại sâu bệnh tốt, đặc biệt thích nghi được với nhiều loại đất ở các địa hình khác nhau
[3]. Rừng trồng keo lá tràm cung cấp nguyên liệu khá lớn cho các hoạt động như làm giấy, làm
than, làm vật liệu cho xây dựng,... Bên cạnh đó, rừng keo lá tràm còn có vai trò trong việc cân bằng
carbon dioxide (CO2) và oxygen (O2) cho bầu khí quyển. Hiện nay, các nghiên cứu về khả năng
hấp thụ carbon của rừng đã được thực hiện [4]-[8], trong đó có những nghiên cứu về sinh khối và
lượng carbon tích lũy của các loại rừng keo [9], [10].
Tuy nhiên, các nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng keo lá tràm
tại Việt Nam nói chung và rừng trồng keo lá tràm tại Thanh Hóa nói riêng còn rất ít. Chính vì vậy,
việc đánh giá trữ lượng và khả năng tích lũy carbon của rừng trồng keo lá tràm tại huyện Thạch
Thành, tỉnh Thanh Hóa dựa vào hướng dẫn của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC)
[11] là cần thiết. Nghiên cứu này được thực hiện với mục tiêu là xác định được sinh khối của cây
keo lá tràm cũng như tiềm năng hấp thụ carbon của rừng trồng keo lá tràm nhằm bổ sung các dữ
liệu để hoàn thiện bản đồ tín chỉ carbon của các loài cây khác nhau ở các lập địa khác nhau.
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Địa điểm và đối tượng nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện tại 4 xã Thành Long (tuổi 1), Thành Tâm
(tuổi 3), Thành Minh (tuổi 5) và Ngọc Trạo (tuổi 7) thuộc huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa (ở
mỗi xã tùy thuộc vào lập địa của từng xã nên đặc điểm rừng từng tuổi có sự khác nhau). Nghiên
cứu được thực hiện từ tháng 10/2023 đến tháng 4/2024.
Đối tượng nghiên cứu: Nhóm nghiên cứu đã tiến hành lập 20 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích 500
m2 kích thước là 25 m x 20 m tại 4 tuổi là 1, 3, 5, 7 với mỗi tuổi là 5 ô của rừng trồng keo lá tràm.
2.2. Phương pháp xác định sinh khối tươi
Tại các ô tiêu chuẩn đo các số liệu theo hướng dẫn kỹ thuật của VFCS [12]:
+ Đường kính của cây tại vị trí 1,3 m so với mặt đất (D1,3) được đo bằng thước dây.
+ Chiều cao vút ngọn của cây (Hvn) được đo bằng thước đo cao Blume - leiss.
+ Tổng số cây của mỗi ô (N).
- Sau đấy tính giá trị trung bình của D1,3 và Hvn theo công thức sau:
x= ∑xi
n
1
n
(1)
x là D1,3 hoặc Hvn
Tại mỗi ô tiêu chuẩn chặt từ 2-3 cây đại diện tại vị trí sát rễ cách mặt đất 10 cm. Sau đấy chia
các bộ phận của cây và cân ngay tại chỗ.
- Cách lấy mẫu cây cụ thể như sau:
+ Mẫu tươi của thân: Thân cây được chia thành từng khúc có độ dài là 1 m và đem đi cân.
+ Mẫu tươi của rễ: Rũ sạch đất cát bám ở rễ và đem đi cân.
+ Mẫu tươi của cành: Cành cây sau khi loại bỏ hết lá, tiến hành phân cành thành từng khúc,
buộc chúng lại với nhau và đem đi cân.
+ Mẫu tươi của lá: Lá sau khi tách khỏi cành sẽ để vào một túi nilon sau đó sẽ cân.
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 18 - 23
http://jst.tnu.edu.vn 20 Email: jst@tnu.edu.vn
+ Cộng tổng khối lượng các bộ phận của cây để xác định sinh khối tươi theo công thức sau:
Mt = Mt-thân + Mt-cành + Mt-rễ + Mt-lá
(2)
2.3. Phương pháp thu thập mẫu đất, mẫu tươi của cây
Tại mỗi tuổi rừng vị trí thu thập mẫu đất nằm ở vị trí chặt cây, sau đấy đào các phẫu diện đất
đến độ sâu 60 cm, các mẫu đất được lấy ở các vị trí 0-20 cm, 20-40 cm và 40-60 cm.
Các mẫu tươi của từng bộ phận cây được đựng bằng túi zip, mỗi mẫu có khối lượng là 1 kg.
2.4. Phương pháp xác định sinh khối khô
Các mẫu tươi sau khi đem về sẽ được mang đi sấy bằng tủ sấy với nhiệt độ 105oC từ 6 -8 tiếng
đến khí khối lượng không thay đổi, sau đấy đem đi cân lại. Sinh khối khô của mỗi bộ phận của cây
được xác định qua công thức sau:
Mki = a × Mti
(3)
Trong đấy:
- Mki là sinh khối khô của mỗi bộ phận của cây.
- Mti là sinh khối tươi của mỗi bộ phận của cây.
- a là tỷ lệ trước và sau khi sấy của mỗi mẫu bộ phận cây.
- Cộng tổng khối lượng các bộ phận của cây sau khi sấy để xác định sinh khối khô.
2.5. Phương pháp tính trữ lượng carbon của rừng và tích lũy dưới tán rừng
Trữ lượng carbon (C) của rừng được tính theo công thức sau:
C = 0,5 x Mki × N [11]
(4)
Trong đấy:
- Mki là sinh khối khô của mỗi bộ phận của cây.
- N là tổng số cây trong 1 ha
- CO2rừng hấp thụ/1ha
CO2rừng hấp thụ/1ha/= Trữ lượng C/1ha × 3,67
(5)
- Hàm lượng carbon trong đất tích lũy dưới tán rừng được xác định bằng phương pháp Walkley
– Black. Công thức để tính carbon hữu cơ tích lũy ở đất dưới tán rừng (SOC) được tính theo công
thức sau:
SOC = C × BD x h
(6)
Trong đó: C là hàm lượng carbon trong đất (%); BD là dung trọng của đất (tấn/m3); h là chiều
dày tầng đất (cm).
3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Đặc điểm rừng nghiên cứu
Các chỉ tiêu điều tra của rừng trồng keo lá tràm được thể hiện ở bảng 1. Số lượng cây tại khu
vực nghiên cứu dao động từ 1200 cây/ha đến 1500 cây/ha. Số lượng cây ít nhất ở tuổi 7 với 1200
cây/ha và nhiều nhất ở tuổi 1 với số lượng là 1500 cây/ha. Đường kính trung bình của cây từ tuổi
1 - 7 đạt từ 2,84 cm đến 21,87 cm. Chiều cao trung bình từ tuổi 1 - 7 đạt từ 1,89 đến 17,71m. Trữ
lượng của rừng gia tăng dần theo năm, từ tuổi 5 trở đi trữ lượng của rừng tăng mạnh từ 88,98
lên đến 254,43 m3/ha ở tuổi 7. Phân loại rừng theo Điều 7 Thông tư 10/2024/VBHN - BNNPTNT
ngày 29 tháng 7 năm 2024 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn [13], ở tuổi 1
là rừng chưa có trữ lượng, ở tuổi 3 và tuổi 5 được đánh giá là rừng nghèo và ở tuổi 7 được đánh
giá là rừng giàu.
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 18 - 23
http://jst.tnu.edu.vn 21 Email: jst@tnu.edu.vn
Bảng 1. Đặc điểm tại rừng nghiên cứu
Loài
cây
Địa
điểm
Tuổi
D1,3
(cm)
Hvn
(m)
Mật độ
(cây/ha)
Trữ lượng
(m3/ha)
Phân loại rừng
Cây
keo
lá
tràm
Thành Long
1
2,84
1,89
1500
6,84
Rừng chưa có trữ lượng
Thành Tâm
3
8,83
4,04
1400
20,6
Rừng nghèo
Thành Minh
5
12,92
11,33
1300
88,98
Rừng nghèo
Ngọc Trạo
7
21,89
17,71
1200
254,43
Rừng giàu
3.2. Kết cấu sinh khối tươi của cây keo lá tràm
Kết quả phân tích kết cấu sinh khối tươi các bộ phận của cây cá thể của keo lá tràm đã được
tổng hợp, tính toán ở bảng 2. Tại các rừng nghiên cứu kết cấu sinh khối của cây kéo lá tràm và tỷ
lệ phần trăm của từng bộ phận thân, cành, lá, rễ của cây được xem như đại diện cho từng tuổi rừng.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, sinh khối của thân tươi là cao nhất, chiếm trung bình là 51,06%
tổng sinh khối tươi của cả cây, tỉ lệ trung bình dao động từ 40,29 - 61,41%, sinh khối thân tươi của
tuổi 7 là cao nhất với trung bình là 61,41%. Sinh khối cành tươi chiếm 20,65% tổng sinh khối tươi
của cây, sinh khối cành tươi ở tuổi 3 chiếm cao nhất với trung bình 29,85%. Sinh khối rễ tươi
chiếm 19,04% tổng sinh khối tươi của cây, sinh khối rễ tươi của tuổi 1 chiếm cao nhất với trung
bình 32,92%. Còn lại tỉ lệ sinh khối lá tươi chiếm 9,25%, trong đó sinh khối lá tươi của tuổi 3
chiếm cao nhất với trung bình 11,95% tổng sinh khối tươi của cây.
Bảng 2. Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể keo lá tràm
Loài cây
Tuổi
Mt – thân
Mt – cành
Mt – rễ
Mt – lá
Cây keo
lá tràm
Kg/cây
%
Kg/cây
%
Kg/cây
%
Kg/cây
%
1
8,13
50,31
1,72
10,55
5,31
32,92
1,21
6,22
3
13,52
40,29
10,01
29,85
6,03
17,91
3,12
11,95
5
30,74
54,43
12,71
23,51
8,02
14,18
5,32
7,68
7
52,51
61,41
16,05
18,71
11,06
12,86
6,44
7,04
Giá trị trung bình
26,22
51,06
10,12
20,65
7,61
19,04
4,02
9,25
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, sinh khối gỗ (thân, cành) tươi ở tuổi 7 của cây chiếm tỉ lệ
cao (80,12%) so với tổng sinh khối tươi nên việc trồng rừng với mục đích để sản xuất bột giấy, làm
gỗ ép,… thì đây là một loài cho sản lượng gỗ rất cao. So với nghiên cứu về sinh thông ba lá sinh
khối gỗ là 74,4% [14]; thì cây keo lá tràm có sinh khối gỗ cao hơn. Là một loài cây trồng giúp cải
tạo đất và có sinh khối gỗ cao hơn rất nhiều so với một số loài cây trồng rừng khác thì keo lá tràm
là một loài cây trồng rất phù hợp cho việc trồng rừng làm nguyên liệu sản xuất.
3.3. Kết cấu sinh khối khô của cây keo lá tràm
Tương tự với việc tính toán và phân tích kết cấu sinh khối tươi, thì kết cấu sinh khối khô trung bình
của từng bộ phận của cây ở mỗi tuổi được thể hiện ở bảng 3. Sinh khối khô của thân và cành ở tuổi 7
chiếm tỉ lệ rất cao với 81,08% tổng sinh khối gỗ khô (thân, cành) của cây cao hơn nếu so với tỉ lệ sinh
khối tươi là 80,12%. Bảng 3. Kết cấu sinh khối khô cây cá thể keo lá tràm
Loài cây
Tuổi
Mk – thân
Mk – cành
Mk – rễ
Mk– lá
Cây keo lá
tràm
Kg/cây
%
Kg/cây
%
Kg/cây
%
Kg/cây
%
1
7,21
50,62
1,51
10,55
4,81
33,72
0,73
5,15
3
11,91
42,16
8,82
31,12
5,43
19,11
2,12
7,64
5
26,78
55,32
11,31
23,35
7,23
14,93
3,12
6,42
7
48,25
62,43
14,41
18,65
9,01
11,66
5,55
7,29
Giá trị trung bình
23,51
52,62
9,03
20,92
6,61
19,84
2,81
6,62
Sinh khối trung bình ở tất cả các tuổi trong nghiên cứu này của thân khô là cao nhất, chiếm
52,62% tổng sinh khối khô của cây, tỉ lệ này dao động từ 42,16 - 62,41%. Trong đó, sinh khối gỗ
thân khô ở tuổi 7 chiếm cao nhất với bình quân 62,41%. Sinh khối cành khô chiếm 20,92% tổng
TNU Journal of Science and Technology
230(01): 18 - 23
http://jst.tnu.edu.vn 22 Email: jst@tnu.edu.vn
sinh khối khô của cây, trong đó sinh khối cành khô ở tuổi 3 chiếm cao nhất với 31,12%. Sinh khối
rễ khô chiếm 19,84% tổng sinh khối khô của cây, trong đó sinh khối rễ khô ở tuổi 1 chiếm cao nhất
với 33,72%. Tỉ lệ sinh khối lá khô chiếm 6,62% tổng sinh khối khô của cây, trong đó sinh khối lá
khô ở tuổi 3 chiếm cao nhất với 7,64% tổng sinh khối khô của cây.
3.4. Trữ lượng và giá trị hấp thụ carbon
Trữ lượng carbon được tính dựa vào sau khi tính toán sinh khối khô và được tính theo công
thức được thể hiện ở bảng 4. Kết quả cho thấy sinh khối khô của cây keo lá tràm đóng vai trò chủ
đạo trong việc hấp thụ carbon của cây cũng như các cấp độ tuổi của rừng.
Bảng 4. Trữ lượng carbon của rừng keo lá tràm
Loài
cây
Địa điểm
(xã)
Tuổi
D1,3
(cm)
HVN
(m)
Sinh
khối khô
Trữ lượng carbon
(tấn CO2/ha)
Giá trị hấp phụ
Carbon (USD/ha)
Cây
keo
lá tràm
Thành Long
1
2,84
1,89
14,23
41,52
118,29
Thành Tâm
3
8,83
5,09
28,22
82,35
234,71
Thành Minh
5
12,42
11,33
48,41
122,38
348,82
Ngọc Trạo
7
21,87
17,71
77,21
180,22
513,62
Số liệu nghiên cứu cũng chỉ ra rằng trữ lượng carbon của rừng có sự thay đổi theo tuổi và phụ
thuộc vào tốc độ tăng trưởng của rừng. Một điều dễ nhận thấy là trữ lượng carbon của
rừng sẽ tăng lên rất nhiều ở tuổi 5, đây cũng là thời điểm mà cây keo có những đột phá về sinh
trưởng. Trữ lượng carbon ở từng tuổi nghiên cứu dao động từ 41,52 tấn CO2/ha đến 180,22 tấn
CO2/ha. Rừng keo lá tràm tuổi 7, mật độ 1200 cây/ha có tổng trữ lượng carbon là 180,22 tấn CO2,
trung bình mỗi năm một ha rừng hấp thụ được 16,74 tấn CO2, trung bình mỗi năm giá trị hấp
thụ carbon của rừng mang lại cho người dân trồng rừng khoảng 39,3 USD/ha.
3.5. Trữ lượng carbon hữu cơ trong đất dưới tán rừng
Kết quả phân tích chỉ ra rằng trữ lượng C hữu cơ trong đất chịu ảnh hưởng của tuổi rừng và độ
dày tầng đất. Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 5 cho thấy trữ lượng carbon hữu cơ dưới mặt
đất gia tăng dần theo tuổi của rừng và giảm dần khi độ dày tầng đất tăng lên. Lượng dự trữ carbon
hữu cơ ở các tầng đất (0-60 cm) tại các khu vực rừng trồng (tuổi 1, 3, 5, 7) lần lượt là 108,81;
138,12; 188,03 và 201,29 tấn/ha. Trữ lượng Carbon hữu cơ tại tầng đất 0 - 20 cm là 36,56%, từ đó
có thể nói sinh khối mà vật rơi rụng như lá, vỏ cây,... là nhân tố lớn nhất đến quyết định khả năng
tiếp nhận carbon của rừng dưới tán cây.
Bảng 5. Trữ lượng carbon hữu cơ trong đất
Tuổi
rừng
Tên
mẫu
Chiều dài tầng đất
(d)(cm)
Hàm lượng carbon
trong đất (OC)
Dung
trọng
Trữ lượng carbon
trong đất (tấn/ha)
Tuổi 1
T1N1
0 - 20
1,51
1,29
38,78
T2N1
20 - 40
1,35
1,33
35,81
T3N1
40 - 60
1,24
1,38
34,22
Tuổi 3
T1N3
0 - 20
2,13
1,22
51,97
T2N3
20 - 40
1,82
1,25
45,51
T3N3
40 - 60
1,61
1,27
40,64
Tuổi 5
T1N5
0 - 20
3,02
1,14
68,85
T2N5
20 - 40
2,82
1,16
65,42
T3N5
40 - 60
2,24
1,21
53,76
Tuổi 7
T1N7
0 - 20
3,26
1,12
73,02
T2N7
20 - 40
2,93
1,21
70,91
T3N7
40 - 60
2,33
1,23
57,36