CSVN – Các nhà nghiên cứu Pháp đã công bố kết quả của giải pháp phục hồi đất trồng cao su sau 18 tháng kể từ khi cưa hạ cây cao su vào cuối vòng đời 40 năm, bằng cách sử dụng sinh khối của cây được cưa hạ và thiết lập thảm phủ đất bằng cây họ đậu.

Nhóm nghiên cứu này gồm 6 đơn vị: CIRAD (Tổ chức của Pháp về nghiên cứu nông nghiệp và hợp tác quốc tế vì sự phát triển bền vững), IRD (Viện Nghiên cứu của Pháp về phát triển), Đại học Clermont Auvergne (Pháp) và Đại học Nangui Abrogoua ở Abidjan (Côte d’Ivoire /Bờ Biển Ngà) cùng phối hợp với các doanh nghiệp gồm Tập đoàn sản xuất lốp xe Michelin, 2 nhà sản xuất cao su thiên nhiên SOCFIN và SIPH. Nghiên cứu bắt đầu từ năm 2017 tại 2 địa điểm ở Côte d’Ivoire, được công bố trên Tạp chí Science of the Total Environment vào tháng 11 năm 2021.

Côte d’Ivoire hiện là quốc gia sản xuất cao su thiên nhiên lớn thứ 4 trên thế giới với sản lượng khoảng một triệu tấn hàng năm, chiếm 80% sản lượng cao su của châu Phi và khoảng 7% sản lượng cao su thế giới, sau Thái Lan, Indonesia và Việt Nam. Cây cao su tại đây được trồng với chu kỳ từ 25 – 40 năm, sau đó, được cưa hạ để có đất trồng lại một chu kỳ mới.

Theo ông Thibaut Perron, nhà nghiên cứu nông nghiệp tại CIRAD và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu này cho biết, thông thường, tại các đồn điền lớn, sau khi cưa hạ cây cao su, đất được cày để san bằng, đã có tác động tiêu cực đến cấu trúc và sức khỏe của đất. Trong nhiều năm qua, biện pháp đốt thân cây, cành và gốc được thực hiện trước khi tái canh nhằm ngăn chặn bệnh rễ lây lan sang cây cao su chu kỳ kế tiếp. Với giải pháp không đốt và quản lý đất bền vững, người trồng sẽ phục hồi sức khỏe của đất và tránh xáo trộn đất do việc cưa hạ cây cao su.

Sức khỏe của đất được định nghĩa là khả năng của đất trong việc cung cấp các chức năng của hệ sinh thái trong một môi trường nhất định. Đối với rừng trồng, việc cưa đốn và làm đất giữa hai chu kỳ trồng gây ra những xáo trộn nghiêm trọng đối với đất và làm suy giảm nghiêm trọng carbon hữu cơ trong đất và sự đa dạng sinh học.

Cao su, một trong những cây lâu năm chính yếu của vùng nhiệt đới, có vòng đời trồng từ 25 – 40 năm, với các chu kỳ tái canh liên tiếp trên cùng một lô đất. Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá tác động của sự xáo trộn đối với ba chức năng của đất (chuyển hóa carbon, chu trình dinh dưỡng và duy trì cấu trúc) và sự phục hồi của đất sau khi trồng cao su chu kỳ mới, trong hai loại đất tương phản nhau (Arenosol và Ferralsol) ở Bờ Biển Ngà. Nghiên cứu này kéo dài 18 tháng, nhóm nghiên cứu đã đo lường các chức năng của đất trong các tình huống khác nhau liên quan đến việc quản lý tàn dư thực vật sau khai thác gỗ và việc sử dụng hoặc không sử dụng cây che phủ.

Nhóm đã điều tra mối quan hệ giữa sự đa dạng của hệ thực vật trong đất và sức khỏe của đất. Tại cả hai địa điểm, việc khai hoang và chuẩn bị đất đã làm xáo trộn đáng kể quá trình chuyển hóa carbon và chu trình dinh dưỡng, và tác động đến chức năng duy trì cấu trúc của đất nhưng ở mức độ thấp hơn. Khi sử dụng tàn dư thực vật sau khai thác gỗ, các chức năng chuyển hóa carbon và duy trì cấu trúc của đất được khôi phục hoàn toàn trong vòng 12 tháng đến 18 tháng sau khi bị xáo trộn. Tuy nhiên, trong thời gian nghiên cứu, chưa thấy có sự phục hồi của chu trình dinh dưỡng.

Cây che phủ chủ yếu cải thiện việc phục hồi chuyển hóa carbon. Nhóm đã nhận thấy có mối quan hệ chặt chẽ (P ≤ 0,001; R2 = 0,62 – 0,66) giữa tính đa dạng của hệ động vật trong đất (soil macrofauna: kiến, mối, giun đất…) và sức khỏe của đất. Kết quả tổng thể rất giống nhau ở hai địa điểm, mặc dù điều kiện đất đai khác nhau. Duy trì tàn dư gỗ trong các ô và gieo cây họ đậu giữa hàng cao su khi tái canh đã thúc đẩy quá trình phục hồi các chức năng của đất sau những xáo trộn lớn do phát quang và làm đất. Kết quả của quan sát này xác nhận sự cần thiết của việc đa dạng của hệ sinh vật trong đất đối với việc quản lý các loại cây lâu năm ở vùng nhiệt đới.

Phục hồi hoàn toàn một số chức năng của đất thông qua tàn dư gỗ cao su sau cưa hạ và thảm cây họ đậu

Trên hai địa điểm được nghiên cứu, bốn giải pháp đã được thử nghiệm sau khi cưa hạ cây cao su già:

Giải pháp 1: Không trả lại đất tàn dư cây sau cưa hạ và không gieo cây họ đậu

Giải pháp 2: Không trả lại tàn dư cây sau cưa hạ và gieo cây họ đậu ngay sau khi cưa hạ cây

Giải pháp 3: Hoàn trả tàn dư cây sau cưa hạ, ngoại trừ thân cây và gieo cây họ đậu Giải pháp 4: Hoàn trả toàn bộ tàn dư cây sau cưa hạ, và gieo cây họ đậu Sử dụng công cụ đo lường Biofunctool được IRD và CIRAD phát triển, các nhà nghiên cứu đã phân tích, trong 18 tháng kể từ khi cưa hạ, ba chức năng chính của đất: chuyển hóa carbon, chu trình dinh dưỡng và duy trì cấu trúc trong lớp đất mặt. Kết quả cho thấy sau 18 tháng kể từ khi cưa hạ, giải pháp đầu tiên không cho phép phục hồi bất kỳ chức năng nào của đất. Giải pháp thứ hai cung cấp sự phục hồi một phần, trong khi các giải pháp thứ ba và thứ tư bao gồm tàn dư cây cưa hạ đảm bảo phục hồi hoàn toàn một số chức năng nhất định của đất.

Alain Brauman, nhà nghiên cứu sinh thái đất tại IRD, đồng tác giả của nghiên cứu và đồng thiết kế công cụ Biofunctool, cho biết thêm: “Việc hoàn trả tàn dư sau cưa hạ cây và gieo trồng cây họ đậu đã làm tăng sự đa dạng sinh học của các sinh vật đất (vi khuẩn, tuyến trùng, giun đất,…) và sức khỏe của đất. Các phép đo cũng chứng minh rằng có một mối tương quan mạnh mẽ giữa sự đa dạng hệ thực vật trên đất và chức năng của đất (hoặc sức khỏe của đất) tại hai địa điểm được nghiên cứu”.

Góp phần chuyển đổi rừng trồng cao su sang nông nghiệp sinh thái

Việc hoàn trả tàn dư cây sau cưa hạ là một giải pháp của nền nông nghiệp sinh thái. Giải pháp này kích thích các quá trình sinh thái phát sinh trong chu trình của các nguyên tố khoáng trong đất. Nitơ (N), phốt pho (P) và kali (K) là những chất khoáng cơ bản rất cần thiết cho sự phát triển của thực vật. Kết quả của dự án cũng cho thấy thực tế có sự ổn định carbon trong đất tăng lên. Do đó, góp phần làm giảm lượng khí thải carbon của ngành cao su.

Tuy nhiên, thân cây cưa hạ còn có các ứng dụng khác. Sau 18 tháng, chưa thể nhìn thấy tác động của việc hoàn trả thân cây đối với sức khỏe của đất. Các nhà khoa học đang nghiên cứu những ảnh hưởng có thể có giữa việc phục hồi độ phì nhiêu của đất và giá trị gỗ lấy ra ngoài lô đất. Theo ông Thibaut Perron: “Thân cây mất nhiều thời gian hơn để phân hủy, vì vậy, tác động của thân cây đối với việc phục hồi đất sẽ được quan sát sau”. Tuy nhiên, gỗ thân cây cũng có thể được sử dụng một cách hữu ích khác giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nguyên liệu gỗ và năng lượng sinh khối hoặc nhiên liệu sinh học”.

Nhóm cũng nghiên cứu sự phát triển của cây cao su trong bốn giải pháp trên với công thức “không bón phân”, so sánh với các lô tương tự khác được bón phân. Mục tiêu là để tìm hiểu xem việc hoàn trả tàn dư cây cưa hạ có thể đảm bảo sự phát triển của cây tốt trong khi giảm việc sử dụng phân bón hóa học.

Thibaut Perron giải thích: “Những cây này hiện đã được 3 năm tuổi. Dữ liệu hiện tại của chúng tôi cho thấy cây được bón phân phát triển tốt hơn, nhưng cây không bón phân và có tàn dư thực vật hoàn trả lại cho đất đã bắt kịp cây được bón phân trong một số tình huống. Nếu chúng ta cho thấy quản lý tàn dư thực vật có thể làm giảm phân bón từ khoáng sản, đó sẽ là một bước tiến quan trọng đối với các nhà sản xuất để tối ưu hóa chi phí và tính bền vững sinh thái của rừng trồng”.

Cải thiện độ phì nhiêu của đất trồng cao su trong giai đoạn chưa trưởng thành (2015 – 2021)

Nghiên cứu này được thực hiện trong phạm vi của dự án FERTIM, được tài trợ từ Viện Cao su Pháp, Tập đoàn Michelin, SIPH và Socfin. Cùng phối hợp, là CIRAD, IRD, Đại học Clermont Auvergne, Đại học Nangui Abrogoua ở Abidjan (Côte d’Ivoire). Dự án đang phát triển và thử nghiệm các công cụ và thực tiễn mới để cải thiện sự hiểu biết về chức năng sinh học và khoáng chất từ rừng trồng cao su chưa trưởng thành.

Một số kỹ thuật này là một phần trong phương pháp tiếp cận với nông nghiệp sinh thái đang được thử nghiệm, đặc biệt là phân bón hữu cơ bằng cách trồng cây phủ đất và hoàn trả cho đất tàn dư của cây được cưa hạ. Khả năng thay thế toàn bộ hoặc một phần phân bón hóa học bằng tàn dư thực vật sẽ cải thiện đáng kể tính bền vững của rừng trồng cao su. Các dữ liệu được thu thập từ dự án nhằm góp phần thí điểm bón phân hóa học hợp lý cho rừng trồng cao su trong giai đoạn kiến thiết cơ bản.

Tóm tắt kết quả nghiên cứu giải pháp phục hồi đất trồng cao su

Ghi chú: Nông nghiệp sinh thái: Theo FAO định nghĩa, là sự kết hợp của các yếu tố vật lý sinh học và kinh tế xã hội dựa trên ba trụ cột của phát triển bền vững – xã hội, kinh tế và môi trường. Các yếu tố này có thể phát huy tác dụng trong các cấu hình khác nhau, với sự phối hợp mạnh mẽ của các khía cạnh xã hội, kinh tế và môi trường (https://www.fao.org/ agroecology/knowledge/definitions/en/)

Tài liệu tham khảo

Brauman, A., Thoumazeau, A., 2020. Biofunctool® : un outil de terrain pour évaluer la santé des sols, basé sur la mesure de fonctions issues de l’activité des organismes du sol. Etude Gest. des Sols 27, 289–304. https://www.afes.fr/wp-content/uploads/2020/07/ EGS_2020_27_Brauman_289-304.pdf

CIRAD, IRD, Université Clermont Auvergne, Michelin, Socfin, SIPH. 2021. Hévéaculture: comment restaurer la santé des sols après l’abattage d’une plantation de 40 ans? https:// www.ird.fr/sites/ird_fr/files/2021-12/Communique_%20H%C3%A9v%C3%A9aculture- restaurer-sant%C3%A9-sols-apr%C3%A8s-abattage_13122021.pdf

Thibaut Perron, Kouakou Aymard, Simon Charlotte, Mareschal Louis, Gay Frédéric, Soumahoro Mouman, Kouassi Daouda, Rakotondrazafy Nancy, Rapidel Bruno, Laclau Jean-Paul, Brauman Alain. 2021. Logging residues promote rapid restoration of soil health after clear-cutting of rubber plantations at two sites with contrasting soils in Africa. Science of the Total Environment https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151526; https://www. sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969721066043?via%3Dihub