Báo cáo Đất xói mòn

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Đất trồng lúa và hoa màu 6 Hình 2.1 Đồi núi bị xói mòn 9 Hình 2.2 Xói mòn bề mặt 12 Hình 2.3 Xói mòn rãnh 12 Hình 2.4 Ảnh hưởng xói mòn do gió 13 Hình 2.5 Rừng bị khai thác bừa bãi 18 Hình 3.1 Ruộng bậc thang 26 Hình 3.2 Cỏ Vetiver bảo vệ sườn đồi 28 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới 6 Bảng 1.2 Các loại đất không sử dụng cho nông nghiệp 7 Bảng 1.3 Hiện trạng sử dụng đất ở Việt Nam Bảng 2.1 Mối liên hệ giữa lượng đất xói mòn và lượng mưa 14 Bảng 2.2 Dòng chảy mặt và rửa trôi đất (1977-1981) ở Tây Nguyên 14 Bảng 2.3 Phân bố đất dốc và đất bị thoái hóa do xói mòn ở các vùng 16 Bảng 2.4 Mức độ xói mòn do độ dốc 16 Bảng 2.5 Ảnh hưởng của chiều dài sườn đến xói mòn đất ở độ dốc 80 16 Bảng 2.6 Mối quan hệ giữa độ che phủ và xói mòn đất 17 Bảng 2.7 Phân loại mức độ xói mòn 17 Bảng 2.8 Ước tính thiệt hại tối thiểu xói mòn trên đất dốc 20 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU Đất là gì Là lớp mỏng trên cùng của vỏ Trái Đất tương đối tơi xốp do các loại đá phong hoá ra, có độ phì trên đó cây cỏ có thể mọc được. Đất hình thành do tác dụng tổng hợp của nước, không khí và sinh vật lên đá mẹ. Đất có độ phì ít hay nhiều và bao gồm các thành phần chất rắn, chất lỏng (dung dịch đất), chất khí và sinh vật (động, thực vật, vi sinh vật). Đất được phân loại theo kiểu phát sinh: đất đỏ bazan; đất phù sa, đất phù sa cổ; đất rừng xám; đất pôtzôn; đất mặn kiềm hay chua mặn, vv… Đất đồng bằng tùy thuộc các quy luật phân vùng theo địa giới; đất miền núi chịu sự chi phối của độ cao. Trong nông, lâm nghiệp, đất được phân hạng thành các loại theo khả năng sử dụng và yêu cầu bảo vệ : đất rừng, đất trồng cây hằng năm, cây lâu năm, đất chăn thả, đất thổ cư, đất chuyên dùng (cho giao thông, xây dựng, thuỷ lợi, khai khoáng, du lịch, vv.). Việt Nam có trên 33 triệu ha đất, trong đó đất bằng và ít dốc chiếm khoảng 39%. 1.2. Quá trình hình thành đất Sự phá hủy và làm thay đổi thành phần của đá gốc dưới tác dụng vật lý, hóa học của các yếu tố khác nhau (nhiệt độ, không khí, nước và sinh vật) gọi là quá trình phong hóa. Do tác dụng của phong hóa nên các khối đá của nham thạch quyển không thể giữ nguyên được trạng thái ban đầu của nó, mà luôn thay đổi, bị vỡ vụn, bị rời ra, bị các dòng nước và gió cuốn đi, hình thành các lớp đất phủ quanh phần lớn mặt ngoài của vỏ trái đất. Dựa vào đặc trưng biến đổi của đá gốc và sự ảnh hưởng của các tác nhân phong hóa, có thể chia ra phong hóa vật lý, phong hóa hóa học và phong hóa sinh học. Phong hóa cơ học phá vỡ các đá gốc thành những mảnh vụn mà không làm thay đổi thành phần hóa học của đá. Băng, nước, nước khe nứt là các tác nhân gây phong hóa cơ học chính do gây ra một lực tác động làm nở ra, mở rộng các khe nứt trong đá khiến đá vỡ ra thành các mảnh vụn. Giản nở vì nhiệt cũng gây nên tác động giản căng và co lại dưới sự ảnh hưởng của việc nhiệt độ tăng lên hay giảm đi cũng giúp cho quá trình phong hóa cơ học diễn ra nhanh hơn. Phong hóa cơ học giúp làm tăng diện tiếp xúc bề mặt của đá khiến cho quá trình phong hóa hóa học dưới sự tác động của cá yếu tô hóa học diễn ra nhanh hơn. Phong hóa hóa học phá hủy đá bằng các phản ứng hóa học. Đây là quá trình các khoáng vật trong đá thay đổi trở thành các hạt nhỏ hơn và dễ bị rửa trôi hơn. Không khí và nước đều tham gia trong các phản ứng phức tạp của quá trình phong hóa hóa học. Các khoáng vật trong đá gốc không bền vững trong điều kiện không khí sẽ dần dần biến đổi thành những dạng bền vững hơn. Các khoáng vật nào được thành tạo trong điều kiện nhiệt độ càng cao thì càng dễ bị thay đổi. Phong hóa sinh học: Hoạt động của sinh vật bậc thấp, bậc cao cũng tham gia phá hủy các khoáng vật và đá. Rễ cây xuyên vào các khe nứt hút nước và các chất khoáng, theo thời gian, rễ to dần phá vỡ đá. Mặt khác rễ cây tiết H2O và CO2 tạo H2CO3 để hoà tan đá và khoáng vật. Khi chết xác sinh vật bị phân huỷ sinh ra các axit hữu cơ góp phần hoà tan các khoáng vật và đá. Do vậy, bản chất của phong hoá sinh học là phong hoá vật lý và hoá học do sự tác động của sinh vật lên khoáng vật và đá. Cũng trong quá trình này mẫu chất được tích luỹ chất hữu cơ do xác sinh vật để lại sau khi chết, làm cho mẫu chất xuất hiện những thuộc tính mới được gọi chung là độ phì và mẫu chất biến đổi thành đất. Nhà khoa học nổi tiếng người Nga Vecnatxki cho rằng: "Hoạt động hoá học của vỏ Trái Ðất, gần 99% có liên quan tới quá trình sinh hoá học". Thông thường quá trình phong hóa vật lý và hóa học xảy ra cùng một lúc và hỗ trợ cho nhau. Ở vùng khí hậu khô lạnh thì phong hóa vật lý là chủ yếu, còn vùng khí hậu nóng ẩm, như nước ta chẳng hạn, thì phong hóa hóa học đóng vai trò quan trọng hơn. . Thành phần đất Dù là đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất đồng cỏ, thậm chí đất hoang đều gồm có các thành phần cơ bản sau đây: Chất vô cơ Chất rắn Chất hữu cơ Thổ nhưỡng Khe hở giữa các hạt Không khí Các loài sinh vật Nước Trong đó Chất vô cơ do đá phá hủy tạo thành chiếm 95% trọng lượng hay 38% thể tích của chất rắn. Chất hữu cơ do xác sinh vật phân huỷ chiếm dưới 5% trọng lượng hoặc 12% thể tích chất rắn. Không khí một phần từ khí quyển nhập vào (O2+ N2) hoặc do đất sinh ra (CO2 và hơi nước) Nước chủ yếu do từ ngoài nhập vào, vì có hoà tan nhiều chất cho nên nước trong đất thực chất là dung dịch đất. Sinh vật trong đất có nhiều loài như côn trùng, giun, nguyên sinh động vật, các loài tảo và một số lượng rất lớn vi sinh vật. Những thành phần trên có thể rất khác nhau về tỷ lệ phối hợp. Thí dụ trong đất than bùn hàm lượng chất hữu cơ có thể tới 70-80%. Ngược lại trong đất cát, hoặc đất xói mòn trơ sỏi đá không có thực bì che phủ thì hàm lượng chất hữu cơ chỉ có mấy phần nghìn mà thôi. Không khí và nước trong đất cũng thay đổi rất nhiều bởi vì hai thành phần này tồn tại trong các khe hở của đất, nó không những phụ thuộc độ chặt, độ xốp mà còn phụ thuộc độ ẩm của đất. Cả hai thành phần này cộng lại có thể chiếm trên 50% thể tích đất. . Tầm quan trọng của đất đối với con người Đất là một trong những nhân tố tự nhiên có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong sự tồn tại và phát triển của con người. Con người sử dụng đất nhằm phục vụ cho những nhu cầu thiết yếu của cuộc sống như : sản xuất nông nghiệp (chăn nuôi, trổng lúa gạo, hoa màu, cây ăn trái..), sản xuất công nghiệp (mía, chè, cao su, cà phê, bông…), nuôi trồng thủy hải sản hoặc sử dụng đất làm khu vực xây dựng nhà cửa, công trình, đường xá… Hình1.1 Đất trồng lúa và hoa màu 1.5. Khái quát hiện trạng sử dụng đất 1.5.1. Thế giới Theo P.Buringh, trên thế giới có khoảng 3,3 tỉ ha đất có khả năng canh tác nông nghiệp (chiếm 22%). Đất nông nghiệp phân bố không đồng đều trên thế giới, trong đó đất trồng trọt là 1,5 tỉ ha (10,8%), còn lại 1,8 tỉ ha (11,2%) là đất có khả năng nông nghiệp chưa được khai thác. Bảng 1.1 Tỉ lệ % đất tự nhiên và đất nông nghiệp trên thế giới Các châu lục Đất tự nhiên Đất nông nghiệp Châu Á 29,5% 35% Châu Mỹ 28,2% 26% Châu Phi 20,0% 20% Châu Âu 6,5% 13% Châu Đại Dương 15,8% 6% Như vậy, đất có khả năng canh tác nông nghiệp trên toàn thế giới có hạn, diện tích có năng suất cao lại quá ít. Mặt khác, mỗi năm trên thế giới lại có khoảng 12 triệu ha đất trồng trọt cho năng suất cao bị chuyển thành đất phi nông nghiệp và 100 triệu ha đất trồng trọt bị nhiễm độc do việc sử dụng phân bón và các loại thuốc sát trùng. Diện tích các loại đất không dùng cho sản xuất nông nghiệp vào khoảng 11,7 tỉ ha (chiếm 78% tổng số diện tích đất liền). Bảng 1.2 Các loại đất không sử dụng cho nông nghiệp Loại đất Diện tích (tỉ ha) Phần trăm Đất quá dốc 2,682 18% Đất quá khô 2,533 17% Đất quá lạnh 2,235 15% Đất đóng băng 1,490 10% Đất quá nóng 1,341 9% Đất quá nghèo 0,745 5% Đất quá lầy 0,596 4% 1.5.2. Việt nam. Đất nông nghiệp Đất có khả năng canh tác nông nghiệp của cả nước khoảng 10-11 triệu ha, nhưng mới chỉ được sử dụng 9,5 triệu ha (chiếm 29% diện tích đất tự nhiên) và phân bố không đều ở các vùng sinh thái khác nhau. Trong đó: - Tỷ trọng cây lâu năm chiếm 24,28% tổng diện tích đất nông nghiệp. - Tỷ trọng cây hàng năm còn lớn, chiếm 62,51%. - Các loại đất còn lại (đất vườn tạp, đất cỏ dùng vào chăn nuôi, đất có mặt nước nuôi trồng thủy sản) chiếm 13,12%. b. Đất lâm nghiệp Cả nước hiện có 12.402,2 nghìn ha đất lâm nghiệp có rừng. Trong đó: - Rừng tự nhiên có diện tích 10.224,6 nghìn ha (chiếm 82,44% diện tích đất lâm nghiệp). - Rừng trồng: 2.107,7 nghìn ha (chiếm 16,99%). - Đất ươm cây giống chiếm 0,57% Diện tích đất lâm nghiệp có rừng phân bố không đồng đều giữa các vùng: - Tây Nguyên: 25,03%. - Đông Bắc Bộ: 23,82%. - Bắc Trung Bộ: 19,09%. - Tây Bắc Bộ: 9,50%. c. Đất chuyên dùng Nhìn chung đất chuyên dùng phân bố không đồng đều, hầu hết tập trung ở những vùng trọng điểm phát triển kinh tế, làm xuất hiện sự chênh lệch về mật độ dân số, mật độ xây dựng các cơ sở công nghiệp và kết cấu hạ tầng giữa các khu vực, các vùng khác nhau. d. Đất ở Có sự chênh lệch rất lớn giữa đất ở thành thị và nông thôn: ü Diện tích ở nông thôn chiếm 82,40 %. ü Diện tích ở đô thị chiếm 17,60%. e. Đất chưa sử dụng Tập trung nhiều nhất ở vùng đồi núi Đông Bắc, Tây Bắc và Bắc Trung Bộ. Loại đất này đang bị suy thoái nghiêm trọng, lớp đất mặt bị bào mòn, dinh dưỡng đất bị rửa trôi, đất trở nên chua và bạc màu, nhiều chỗ bị trơ sỏi đá không còn khả năng phục hồi. Bảng 1.3 Hiện trạng sử dụng đất ở Việt Nam Loại đất Diện tích (nghìn ha) So với cả nước % So với cùng loại % Diện tích đất đã sử dụng Đất nông nghiệp Đất lâm nghiệp Đất chuyên dùng Đất ở 23.064,0 9.531,8 12.402,2 1.669,6 460,4 73,07 28,94 37,66 5,07 1,40 100,00 39,61 51,54 6,94 1,91 Diện tích đất chưa sử dụng Đất đồi núi Đất bằng Đất có mặt nước Đất chưa sử dụng khác Sông suối, núi đá 8.867,4 6.690,8 547,9 150,9 107,7 1.370,1 26,93 20,32 1,66 0,46 0,33 4,16 100,00 75,45 6,18 1,70 1,22 15,45 Diện tích cả nước 32.931,4 100,00 Nguồn: Trung tâm Điều tra Quy hoạch đất đai . Ảnh hưởng tiêu cực của con người tới đất Đất luôn chịu tác động từ 2 yếu tố: tự nhiên (gió, nước, nhiệt, địa chấn…) và con người . Sự lạm dụng quá mức của con người trong việc sử dụng lớp đất có khả năng canh tác phục vụ cho nhu cầu sản xuất trồng trọt khiến cho sự tồn tại của lớp đất này bị thoái hóa và dần mất đi khả năng sản xuất, trong đó một trong những nguyên nhân làm cho đất bị thoái hóa mạnh nhất chính là xói mòn. Hiện tượng mất đất do xói mòn mạnh hơn rất nhiều so với sự tạo thành đất trong quá trình tự nhiên, một vài cm đất có thể bị mất đi chỉ trong một vài trận mưa giông hoặc gió lốc trong khi để có được vài cm đất đó cần phải có thời gian hàng trăm năm, thậm chí hàng ngàn năm mới tạo ra được. Trên thế giới hầu như không có quốc gia nào là không chịu ảnh hưởng của xói mòn, nhất là ảnh hưởng của xói mòn do nước và do gió. Các nước thuộc miền nhiệt đới ẩm do có lượng mưa, bão hàng năm lớn tập trung theo mùa, phần lớn đất đai canh tác nằm ở những địa hình dốc nên xói mòn do nước mưa là nguy cơ chính tạo ra hiện tượng xói mòn ở đây. Trong khi đó hiện tượng xói mòn do gió lại xảy ra chủ yếu ở những vùng khô hạn và bán khô hạn, nơi có lượng mưa thấp không duy trì được lớp thảm thực vật thường xuyên trên bề mặt đất. Xói mòn mạnh có thể làm mất tới 1400 tấn đất/ ha/năm, tương đương với toàn bộ tầng canh tác dày 10cm có dung trọng 1,4 g/cm3 (Benntt 1939). Còn ở những nơi chịu ảnh hưởng của xói mòn do gió gây ra thì lượng đất mất cũng thường cao hơn 11,2 tấn/ ha/ năm tương đương với lớp đất dày 0,8cm. Bên cạnh những tác động trực tiếp đến khả năng sản xuất do xói mòn gây ra đối với đất canh tác, vấn đề môi trường cũng sẽ dần xuất hiện khi những vùng đất bị xói mòn trở thành những vùng đất trống, đồi trọc trơ sỏi đá hay thậm chí mất đi hẳn lớp đất chỉ còn lại các đá gốc. Các hạt đất mịn khi bị cuốn đi theo dòng nước còn gây ra hiện tượng lắng đọng bùn ở dưới vùng hạ lưu các lòng sông, hồ và đập thủy điện làm ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy và có thể gây ra lũ lụt. CHƯƠNG II XÓI MÒN ĐẤT 2.1. Khái niệm Từ xói mòn (erosion) có nguồn gốc từ tiếng Latinh “erosion” có nghĩa là cào mòn (to grawn away). Theo từ điển Liên Xô cũ, Svaritrebkaia (1978) đã viết xói mòn đất (erosion – có nghĩa là rửa trôi, gặm mòn): là quá trình phá hủy nham thạch của dòng nước. Hiểu theo nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như: lực đập của hạt nước mưa, dòng chảy trên bề mặt, bề dày của phẫu diện đất, tốc độ gió và sức khéo của trọng lực. Theo Nguyễn Quang Mỹ, xói mòn đất (soil erosion) được định nghĩa như sau: Xói mòn đất là một quá trình phá hủy lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá hủy các thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng,… của đất) dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và nhân sinh, làm giảm độ phì nhiêu của đất gây ra bạc màu, thoái hóa đất, laterit hóa, trơ sỏi đá,… ảnh hưởng trực tiếp ảnh hưởng trực tiếp đến sự sống và phát triển của thảm thực vật rừng, thảm cây trồng khác. Hình 2.1 Đồi núi bị xói mòn Có thể nhận thấy đối với thực tiễn sản xuất nông nghiệp không có sự thoái hóa đất nào mạnh và hiểm họa hơn xói mòn đất bởi nó liên quan đồng thời tới các quá trình mất đất, mất chất dinh dưỡng và nước cho cây trồng đồng thời còn gây ra các tác động xấu đến môi trường. Do đó việc nghiên cứu xói mòn là vô cùng cần thiết cho mọi quốc gia, đặc biệt đối với nước ta là một nước nằm trong vành đai nhiệt đới với 3/4 diện tích đất tự nhiên là đồi núi, thường xuyên phải hứng chịu các hậu quả do xói mòn gây ra thì việc khống chế hiện tượng xói mòn đất càng trở nên cực kỳ quan trọng để bảo vệ độ phì nhiêu của đất và bảo vệ môi trường sinh thái. 2.2. Lịch sử nghiên cứu xói mòn Lịch sử nghiên cứu đất đai ở Việt Nam đã bắt đầu từ hàng trăm năm nay, nhưng công tác nghiên cứu về xói mòn đất diễn ra trong 4-5 thập kỉ gần đây. Trước năm 1954 công tác nghiên cứu xói mòn ở nước ta hầu như chưa có công trình nào đề cập đến nhiều và sâu sắc. Quá trình nghiên cứu xói mòn ở Việt Nam có thể chia làm 3 giai đoạn: 2.2.1. Giai đoạn 1 (trước 1954) Thời gian đây bị thực dân Pháp thống trị nên hầu như không có công trình nào nghiên cứu về lĩnh vực xói mòn đất. Tuy nhiên, vẫn có hàng loạt các công trình được xây dựng từ thực tiễn sản xuất và kinh nghiệm của người nông dân để chống xói mòn. Minh chứng rõ nhất là hệ thống ruộng bậc thang ở vùng Tây Bắc, Đông Bắc Việt Nam của đồng bào người Mông, Dao,… các công trình này nhằm ngăn, cắt giảm cường độ xói mòn để sản xuất nông nghiệp. 2.2.2. Giai đoạn 2 (từ 1954-1975) Đây là thời kì Miền Bắc xây dựng và bảo vệ nhà nước xã hội chủ nghĩa. Trong thời gian này, Nhà nước đặt ra nhiệm vụ cải tạo, sử dụng đất hợp lý và toàn dân làm thủy lợi. Nghiên cứu xói mòn đất và sử dụng các biện pháp chống xói mòn ở Việt Nam có thể nói mới bắt đầu từ thập niên 60. Hưởng ứng và thực hiện theo lời chủ tịch Hồ Chí Minh viết bài trên Báo Nhân dân, số ra ngày 2-9-1963, đã nhấn mạnh “ Rừng là vàng, vì thế chúng ta cần bảo vệ và phát triển rừng, đó là nhiệm vụ quan trọng hiện nay”. Vấn đề sử dụng đất hợp lý và có hiệu quả được nhiều người chú ý, nhất là các vùng ở Đông Bắc, Tây Bắc, Bắc Trường Sơn…Cán bộ kĩ thuật các nông trường, nông trang đã đề ra các biện pháp bảo vệ đất khỏi xói mòn. Năm 1969, nghiên cứu xói mòn theo khu vực đã được tiến hành, các nhà nông học đã công bố một số bài báo cáo nghiên cứu xói mòn ở Tây Bắc, đáng chú ý là các tác giả Tôn Gia Huyên, Chu Đình Hoàng, Nguyễn Quý Khải… Tuy vậy, đấy mới là một số công trình mang tính định tính, mô tả là chủ yếu mang tính định tính. Sau 20 năm (1962-1982) nhiều nhà nông học mà đứng đầu là GS.Tôn Gia Huyên đã tiến hành nghiên cứu sâu hơn về xói mòn và chống xói mòn đất do nước trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm Tây Bắc Việt Nam. Ngoài ra, còn có các sách chuyên khảo được viết và dịch ra Tiếng Việt góp phần không nhỏ cho công tác nghiên cứu xói mòn ở Việt Nam lúc bấy giờ, chẳng hạn cuốn “bảo vệ đất khỏi xói mòn ở trung du và miền núi” Xôbôlep (1962) hay công trình nghiên cứu của Lâm Công Dinh (1963)… 2.2.3. Giai đoạn 3 (sau 1975) Đất nước hoàn toàn giải phóng tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà khoa học nghiên cứu và ứng dụng, trong lĩnh vực nghiên cứu xói mòn đất để phát triển kinh tế nông- lâm nghiệp cũng vậy. Năm 1976 và 1981, trường Đại học tổng hợp Hà Nội (nay là ĐHKHTN Hà Nội) đã xây dựng trạm nghiên cứu xói mòn đất ở Tây Nguyên tại Hàm Rồng, Pleiku, Gia lai và trạm nghiên cứu xói mòn đất ở Trung Du, (1981-1987) tại Phú Thọ. Ngoài ra còn có các nghiên cứu khác ứng dụng kỹ thuật trong nghiên cứu xói mòn góp phần thu thập số liệu thực tế đã mở đầu cho thời kì nghiên cứu xói mòn đất theo định lượng. Các công trình đáng chú ý: công trình của Lê Thạc Cán, Nguyễn Quang Mỹ, Hoàng Xuân Cơ (1981,1983)… công trình nghiên cứu của GS. Phan Liêu (1978, 1984) , trong thời gian này cuốn sách “Bảo vệ đất khỏi xói mòn” của D.Hudson (1981) đã dịch ra tiếng việt là tài liệu quý để nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam. Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng ảnh Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong nghiên cứu xói mòn, đặc biệt là trong đo vẽ bản đồ xói mòn đất, đánh giá định lượng các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn: Phan Văn Cự (1995), Nguyễn Quang Mỹ (1996), Hà Quang Hải và các cộng sự (1999),... Đây là một hướng đi mới mang lại độ chính xác cao, hiệu quả nhưng giảm được chi phí. 2.3. Tổng quan về xói mòn 2.3.1. Phân loại xói mòn Có nhiều cách để phân loại xói mòn đất, dựa vào các tác động khác nhau: 2.3.1.1. Theo bề mặt đất Có thể chia thành 2 loại : Xói mòn đất tự nhiên (xói mòn địa chất) xảy ra do tác động của lực tự nhiên lên bề mặt đất. Xói mòn gia tốc: xảy ra do ảnh hưởng của tác động con người (khai mỏ, các công trình canh tác nông lâm không hợp lý,…). 2.3.1.2. Theo quan điểm chung Theo quan điểm này thì xói mòn đồng nghĩa với thoái hóa đất, giảm sản lượng cây trồng nên người ta phân làm hai dạng: Xói mòn vật lý : bao gồm sự tách rời và di chuyển những cấu tử đất không tan như cát, sét, bùn và chất hữu cơ. Sự di chuyển có thể xảy ra theo phương nằm ngang trên bề mặt đất và cũng có thể theo phương thẳng đứng dọc theo bề dày của phẫu diện đất qua các khe hỡ, khe nứt, lỗ thông vốn có sẵn trong đất. Xói mòn hóa học : là sự dịch chuyển các vật liệu hòa tan. Xói mòn hóa học có thể xảy ra do tác động của dòng chảy bề mặt hoặc dòng chảy ngầm từ tầng đất này sang tầng khác. 2.3.1.3. Căn cứ vào tác nhân gây xói mòn Người ta chia thành 5 dạng : a.Xói mòn do nước Kiểu xói mòn do nước gây ra do tác động của nước chảy tràn trên bề mặt (nước mưa, băng tuyết tan hay tưới tràn). Xảy ra ở khắp mọi nơi trên bề mặt trái đất, song tập trung mạnh nhất ở những vùng khí hậu nhiệt đới ẩm nơi thường có tổng lượng mưa hàng năm lớn, tập trung theo mùa với cường độ cao kết hợp với đất có địa hình cao và dốc đã tạo ra những dòng chảy tràn lớn trên bề mặt đất. Hiện tượng xói mòn do nước gây ra đối với đất sản xuất nông nghiệp thường mạnh nhất ở các bề mặt đất trống, sau khi làm đất chuẩn bị gieo trồng. Ðể xảy ra xói mòn, nước cần có năng lượng để tách các hạt đất, rồi sau đó vận chuyển chúng đi. Mưa và nước có thể tách được các hạt đất song việc vận chuyển được chúng đi bao xa phải phụ thuộc vào dòng chảy. Tác động của mưa gây ra xói mòn đối với đất gồm các tác động va đập phá vỡ, làm tách rời các hạt đất và sau đó vận chuyển các hạt đất bị phá hủy theo các dòng chảy tràn trên mặt đất. Dòng chảy của nước có thể tạo ra các rãnh xói, khe xói hoặc bị bóc theo từng lớp, người ta chia kiểu xói mòn do nước gây ra thành các dạng: + Xói mòn theo bề mặt gây ra bởi dòng nước mưa và nước băng tuyết tan. Những dòng chảy phân tầng theo bề mặt của kiểu dòng chảy tràn này vẫn có khuynh hướng tập trung trong những dạng trũng sơ khai, gọi là những mãng trũng nông. Kiểu xói mòn này cùng với kiểu vận chuyển dưới tác dụng của trọng lực thường gặp trên sườn và phần đỉnh phân thủy bằng phẳng cũng như ở phần trên của các bồn thu nước. Hình 2.2 Xói mòn bề mặt + Xói mòn theo dòng là kiểu xâm thực, xói mòn tập trung trong các dải trũng như các mảng trũng sâu, khe rãnh xói mòn và các thung lũng sông suối. Xâm thực theo dòng chia làm hai loại: xâm thực sâu và xâm thực ngang. Xâm thực sâu: là loại xâm thực giật lùi từ hạ lưu về phía nguồn để cuối cùng tạo ra các trắc diện dọc cân bằng. Xâm thực ngang hay còn gọi là xâm thực bờ: gây tác dụng phá bờ để mở rộng đáy dòng chảy bằng cách uốn khúc. Hình 2.3 Xói mòn dạng rãnh + Xói mòn suối : là xói mòn xảy ra ở các khe rãnh nhỏ chỉ sâu và rộng vài mm. Xói mòn suối sẽ chuyển sang xói mòn rãnh nếu chúng không bị hủy khi làm đất. Khi lớp đất trên bề mặt bị xói mòn thì rất khó khôi phục và những thiệt hại của xói mòn có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức sản xuất của đất. Ví dụ một phép tính đơn giản nếu đất bị xói mòn 1cm đất thì trên 1 ha đất mất đi 100m3 đất, tương đương 150 tấn, trong đó có 6 tấn mùn và 1,5 tấn đạm. Trong khi đó, ở vùng nhiệt đới có những nơi xói mòn làm mất 3 cm đất mặt hàng năm. Riêng vùng đồi núi hàng năm bình quân mất đi khoảng 2 cm điều này làm cho đất ở đây bị thoái hóa nhanh chóng. Trên những vùng đất cao, dốc, mưa lớn còn tạo nên những dòng chảy cực đại trên sườn dốc và ngoài việc bào mòn lớp đất mặt chúng còn có khả năng tạo ra những dòng xói hoặc rãnh xói. Có rãnh sâu 5- 6m tới tận lớp đá mẹ và làm mất đi hoàn toàn khả năng sản xuất của đất đai. b. Xói mòn do gió Kiểu xói mòn do gió là hiện tượng xói mòn gây ra bởi sức gió, xảy ra chủ yếu ở các vùng khô hạn, đôi khi cũng xảy ra ở vùng khí hậu ẩm về mùa khô. Xói mòn do gió chịu ảnh hưởng của các yếu tố: - Tốc độ gió và sức cuốn của gió - Ðiều kiện bề mặt đất - Ðặc tính của đất - Tình trạng thực vật che phủ trên bề mặt đất - Sự ổn định về các đặc tính cơ lý của đất như dung trọng, tỷ trọng và kích thước của các hạt có khả năng bị bào mòn do đất. Thông thường đất cát là loại đất rất dễ bị xói mòn do gió vì sự liên kết giữa các hạt cát là rất nhỏ, đất lại bị khô nhanh. Ảnh hưởng của xói mòn do gió gây ra khá phức tạp, đất bị chuyển dịch đi có thể dưới các hình thức nhảy cóc, trườn trên bề mặt hoặc bay lơ lửng. Hình 2.4 Ảnh hưởng xói mòn do gió c. Xói mòn do trọng lực : do hoạt động tổng hợp giữa trọng lực, đất đá trên sườn dốc và dòng chảy tạm thời tại các địa phương có điều kiện thích hợp. d. Xói mòn do tuyết tan, băng tan ở các vùng có khí hậu ôn đới. e. Dòng bùn đá di động khối và xói mòn trên các vỏ phong hóa chứa nhiều sét, nằm ở độ dốc trên 100 , nếu khối lượng lớn sẽ bồi lấp cả một vùng với độ dày 10-50cm, có nơi trên 1m. 2.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn Nguyên nhân xói mòn đất bao gồm các yếu tố tác động của tự nhiên (mưa, gió…)và các hoạt động của con người như đốt rừng làm nương rẫy, canh tác không đúng kỹ thuật trên đất dốc. Ở Việt Nam, trên những vùng đất rộng, lượng đất bị xói mòn rất lớn, đạt 100-200 tấn/ha/năm, do hoạt động của tự nhiên như: khí hậu, đất, thủy văn, địa hình. 2.3.2.1. Các nhân tố tự nhiên a. Nhân tố khí hậu Hai yếu tố khí hậu quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn là lượng giáng thủy và tốc độ gió. Những yếu tố có tác dụng gián tiếp là: cân bằng nước, bay hơi, nhiệt độ, độ ẩm… Ở những vùng ôn đới, khi tuyết tan vào mùa xuân đã gây xói mòn và rửa trôi đất rất mạnh. Ở những vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, mưa và gió là những yếu tố gây xói mòn rất mạnh mẽ. Quá trình xói mòn bị chi phối bởi các đặc trưng: phân bố mưa, lượng mưa, loại mưa và chế độ mưa. Lượng mưa ở Việt Nam rất lớn, ở vùng núi có nơi lương mưa tới 3000 mm/năm. Đặc biệt 85% lượng mưa này tập trung từ tháng 5-10. Lượng mưa và cường độ mưa càng lớn (lượng mưa trên một đơn vị thời gian) thì lượng đất bị xói mòn càng lớn. Kết quả quan trắc về lượng đất bị xói mòn trên đất trồng chè, độ dốc 80 ở các địa điểm khác nhau: Bảng 2.1 Mối liên hệ giữa lượng đất xói mòn và lượng mưa Địa điểm Lượng mưa (mm) Lượng đất xói mòn ( tấn/ha.năm) Phú Hộ 1500 52 Khải Xuân (Phú Thọ) 1769 58 Di Linh 2041 150 Peiku 2447 189 Những số liệu khảo sát ở Tây Nguyên cho thấy dòng chảy bề mặt được thành tạo do cường độ mưa và lượng mưa lớn hay nhỏ còn phụ thuộc vào các tính của loại mưa. Bảng 2.2 Dòng chảy mặt và rửa trôi đất (1977-1981) ở Tây Nguyên Kiểu sử dụng đất Dòng chảy mặt (mm) Rửa trôi đất (Tấn/ha) Lạc 19,0 54,0 Sắn 14,0 9,2 Ngô 14,0 9,0 Cà phê 2,0 0,005 Từ số liệu của bảng trên cho thấy rằng các yếu tố tự nhiên khác nhau như: thổ nhưỡng, địa hình, thảm thực vật,…giống nhau nhưng dòng chảy mặt càng lớn thì tổn thất đất do xói mòn càng mạnh. Nhìn vào bảng so sánh ta thấy được cà phê là cây trồng tốt nhất bảo vệ đất khỏi xói mòn vì có độ phủ tán cao. Sự xuất hiện xói mòn phụ thuộc rất nhiều vào lớp nước trong một đợt mưa và lượng mưa trung bình tháng, năm. Lớp nước mặt trên diện tích trồng Cà phê 3 năm tuổi là 754mm gây rửa trôi 44,0 tấn/ha. Trên đất hoang là 2501mm, rửa trôi 213 tấn/ha. Như vậy, trong điều kiện như nhau, khi dòng chảy mặt tăng 2-6 lần, sẽ làm tăng rửa trôi đất từ 5,5-20 lần. Phân bố mưa ở Việt Nam thường liên quan đến độ cao của địa hình và hướng chắn gió của các sườn núi, nó không chỉ có sự phân bố không gian phức tạp, mà còn có biến thiên thời gian rất mạnh mẽ. Tương tự như đối với xói mòn do nước, hiện tượng xói mòn làm mất đất do gió gây ra cũng có liên quan tới hai quá trình đó là các quá trình tách rời các hạt đất và vận chuyển chúng đi theo gió. Ðầu tiên bằng các hoạt động va đập gió làm tách rời những phần tử nhỏ từ các hạt hoặc cục đất, sau đó chúng lôi cuốn các hạt này theo gió và sẽ tạo ra sức va đập mài mòn lớn hơn, rồi sau đó tùy thuộc vào điều kiện sức gió, chúng lôi cuốn các hạt đất bị tách rời đi ra khỏi vị trí ban đầu của chúng, những hạt lớn thì chỉ bị lôi cuốn đi ở một khoảng cách nhất định, còn những hạt nhỏ mịn (bụi) có thể bị gió cuốn đi rất xa. Việc vận chuyển các hạt sau khi chúng đã bị tách rời diễn ra theo nhiều cách, cách đầu tiên và quan trọng nhất là cách vận chuyển theo kiểu nhảy cóc ở trường hợp này các hạt đất có thể di chuyển liên tục theo hướng gió ở những khoảng cách ngắn và ít khi được đưa cao quá 30cm, khối lượng vận chuyển các hạt đất theo kiểu này chiếm tới 50- 75% lượng đất chuyển dời. Sự di chuyển của xói mòn theo gió cũng có thể xảy ra theo kiểu lăn trườn trên bề mặt đối với những hạt có kích thước lớn hơn (có đường kính khoảng 0,84 mm) khối lượng đất vận chuyển theo kiểu này chiếm khoảng 5- 25%. Quá trình vận chuyển đáng chú ý nhất của xói mòn do gió là sự di chuyển của các hạt bụi như thể huyền phù chúng bao gồm các hạt cát mịn và những hạt có kích thước nhỏ hơn chúng có thể được gió đưa lên cao rồi mang đi xa hàng trăm dặm. Tỷ lệ vận chuyển ở dạng này thường chiếm tới trên 15% và đôi khi chiếm tới 40%. Kích thước của hạt mưa và những tác động phức tạp của khí quyển, gió,… sẽ làm tăng lực đập của mưa xuống đất, xói mòn mạnh hơn. Với lượng mưa giống nhau nhưng kèm theo gió mạnh thì lượng xói mòn tăng thêm 10-20%. Gió mạnh trong mùa mưa sẽ làm tăng lực đập của mưa vào đất và làm cho mưa rơi xuống xiên góc với bề mặt đất do đó làm tăng cường độ xói mòn và khả năng đào bới của dòng chảy bề mặt. Gió mạnh trong mùa hè sẽ làm tăng lớp bụi mù trong không khí, do xói mòn bởi gió gây ra. b. Nhân tố thổ nhưỡng Đất là đối tượng bị dòng chảy mặt phá hủy, bởi vậy sự phát triển của xói mòn phụ thuộc vào tính chất và trạng thái của đất. Những yếu tố chính ảnh hưởng tới xói mòn đất là: thành phần cơ giới, cấu trúc và độ thấm nước cũng như hàm lượng mùn trong đất. Những yếu tố đó làm ảnh hưởng tới khả năng hình thành cường độ dòng chảy khi mưa rào. Thành phần cơ giới của đất được xác định theo hàm lượng hạt có kích thước khác nhau, khi xói mòn xảy ra, thông thường những thành phần hạt đất nhỏ, mịn trên cùng lớp đất mặt bị đẩy đi trước tiên và ở lớp đất này thường tập trung độ phì nhiêu cao nhất do vậy hàm lượng các chất dinh dưỡng bị mất đi trong đất do xói mòn cũng rất lớn . c. Nhân tố địa hình Địa hình là một nhân tố tự nhiên có tác dụng làm thay đổi sự phân bố nhiệt lượng và lượng mưa rơi xuống đất. Sự thay đổi độ cao của địa hình đã kéo theo sự thay đổi cơ bản về nhiệt độ, mưa, độ ẩm,… hướng phơi của sườn ảnh hưởng rất lớn đến việc hấp thu nhiệt, đón lượng mưa, hoạt động của quá trình phong hóa, xói mòn đất. Trên các cao nguyên bằng phẳng, trên bề mặt các đường chia nước, đỉnh núi rộng xói mòn thường phát triển chậm, các mương xói thường gặp ở các sườn thẳng và lồi. Bảng 2.3 Phân bố đất dốc và đất bị thoái hóa do xói mòn ở các vùng Vùng Diện tích (triệu ha) Đất dốc (>5%) Đất có rừng (%) Đất thoái hóa(%) Diện tích (triệu ha) % Trung du miền Bắc Bộ 9,8 95 9 7,84 80 Bắc Trung Bộ 5,2 80 12 3,64 70 Nam Trung Bộ 4,4 70 13 2,86 65 Tây Nguyên 5,5 90 23 2,86 60 Cộng 24,9 17,64 Nguồn: Hội khoa học Đất Việt Nam , 2000 Kết quả nghiên cứu của địa hình đến xói mòn cho thấy: - Trên các bồn thu nước thường phát triển các rãnh máng trũng, hay gặp nhất là phần dưới của máng trũng và sườn lồi. Xói mòn thường gặp chủ yếu ở các sườn lõm. - Chiều dài, độ dốc, mức độ hấp thu nhiệt (hướng sườn), hình dạng của sườn là nhân tố quyết định làm tăng hoặc giảm cường độ xói mòn. Như vậy những vấn đề cần nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình đến xói mòn đất: mức độ chia cắt sâu và chia cắt ngang của địa hình, độ dốc, chiều dài sườn dốc, hình thái và hướng sườn. Bảng 2.4 Mức độ xói mòn do độ dốc Độ dốc Mức độ xói mòn <30 Yếu 3-50 Trung bình 5-70 Mạnh >70 Rất mạnh Bảng 2.5 Ảnh hưởng của chiều dài sườn đến xói mòn đất ở độ dốc 80 Chiều dài sườn dốc (m) Tổn thất đất (tấn/ha) 3 6 20 27 40 204 Mức độ chia cắt sâu : Mức độ chia cắt sâu được tính bằng cách biểu diễn biên độ, độ cao trên một đơn vị diện tích (hiệu số giữa điểm cao nhất và thấp nhất trên một đơn vị diện tích). Mức độ chia cắt ngang: Được thể hiện bằng tổng số độ dài sông suối trên một đơn vị diện tích. Có 4 mức chủ yếu: 0,5-1 Km/Km2, 1-1,5 Km/Km2, 1,5-2 Km/Km2 và cuối cùng là trên 2 Km/Km2. Khi vẽ bản đồ chia cắt sâu và chia cắt ngang của địa hình trước tiên tính tới sự phát triển của mạng lưới xói mòn và mật độ phân bố của các dạng địa hình trên lãnh thổ nghiên cứu. ở các cao nguyên, mức độ chia cắt không ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành và phát triển các khe rãnh, nhưng tính chất chia cắt sâu phản ánh rõ đặc trưng của quá trình xói mòn. Như vậy, sự tăng mức độ chia cắt lãnh thổ do mạng lưới thung lũng, khe rãnh đã ảnh hưởng gián tiếp đến sự tăng độ đốc của sườn dẫn đến tăng hiểm họa xói mòn. Yếu tố độ dốc Độ dốc ảnh hưởng đến mọi kiểu xói mòn đất. Sự phân chia dòng nước và cường độ của nó đều bị chi phối bởi độ dốc. Độ dốc lớn làm tăng tốc độ dòng chảy và do đó quá trình rửa trôi và xói mòn xảy ra nhanh. Những đặc trưng của độ dốc có liên quan tới xói mòn là độ sâu của dốc, chiều dài dốc và hình dạng dốc. d. Ảnh hưởng của lớp thảm phủ thực vật Độ che phủ đất có ý nghĩa quyết định tới lượng đất xói mòn. Nếu trên mặt đất có cậy che phủ thì mưa không rơi trực tiếp xuống đất mà rơi phân tán trên cành, lá cây…do đó xói mòn xảy ra ít với cường độ nhỏ. Nguyên nhân chủ yếu của xói mòn đất ở vùng nhiệt đới nước ta là do mưa. Mưa với cường độ lớn đã tạo nên các dòng chảy bề mặt làm bào mòn bề mặt đất. Xói mòn đất xảy ra rất mạnh ở những nơi đất dốc và lớp phủ thực vật nghèo nàn. Bảng 2.6 Mối quan hệ giữa độ che phủ và xói mòn đất Cây trồng Độ che phủ(%) Lượng đất bị xói mòn (tấn/ha/năm) Lúa nương 37 52,5 Ngô 47 32,5 Đổ tương 60 27,3 Chè 50 3,5 Đất trống đồi trọc - 87,3 Nguồn: Thái Phiên Nếu diện tích rừng được bảo vệ hằng năm tăng thì lớp phủ (lớp vỏ mục) sẽ lớn và là cơ sở để tăng thêm độ phì nhiêu. Quan trọng hơn nữa là lớp vỏ mục đó sẽ góp phần tăng độ thẩm thấu và hạn chế dòng chảy, xói mòn đất sẽ giảm. Ở Việt Nam, lượng đất bị xói mòn hàng năm vào khoảng 1-1,5 tấn/ha ở đất rừng và 100-150 tấn/ha/năm ở đất không còn rừng. Dựa vào lượng đất mất hằng năm trên 1 ha, người ta đánh giá xói mòn theo các cấp sau : Bảng 2.7 Phân loại mức độ xói mòn Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng đất mất (tấn/ha/năm) 1 Yếu 0-20 2 Trung bình yếu 20-50 3 Trung bình khá 50-100 4 Mạnh 100-150 5 Rất mạnh 150-200 6 Nguy hiểm >200 Nguồn : Hội khoa học Đất Việt Nam 2000 2.3.2.2. Nhân tố con người Sự tồn tại của cuộc sống con người phụ thuộc rất nhiều vào lớp đất trồng trọt để sản xuất ra lương thực, thực phẩm và các nguyên liệu sản xuất công nghiệp phục vụ cho đời sống. Tuy nhiên sự tồn tại của lớp đất có khả năng canh tác này lại luôn chịu những tác động mạnh mẽ từ các hoạt động canh tác do con người có thể làm cho chúng bị thoái hóa và dần mất đi khả năng sản xuất, thậm chí khô cằn trơ sỏi đá. Với những phương thức canh tác lạc hậu, con người khai thác tài nguyên đất đến mức kiệt quệ, làm suy giảm hàm lượng chất dinh dưỡng trong đất. Nghiêm trọng nhất là hình thức phá rừng làm nương rẫy, chặt gỗ làm cũi, cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến. Điều này đã gây ảnh hưỡng rất lớn tới diện tích đất mặt, đặc biệt là đất ở những khu vực có độ dốc lớn như sườn núi, làm ga tăng khả năng tác động của các yếu tố tự nhiên, dẫn đến xói mòn đất. Hiện tượng mất đất do xói mòn mạnh hơn rất nhiều so với sự tạo thành đất trong quá trình tự nhiên, một vài cm đất có thể bị mất đi chỉ trong một vài trận mưa giông hoặc gió lốc trong khi để có được vài cm đất đó cần phải có thời gian hàng trăm năm, thậm chí hàng ngàn năm mới tạo ra được. Hình 2.5 Rừng bị khai thác bừa bải 2.4. Công thức tính xói mòn 2.4.1. Dựa vào dòng bùn cát Phương pháp nghiên cứu xói mòn theo mô hình dòng chảy rắn cũng được tiến hành theo quan điểm dòng bùn cát trong sông là hàm số của mưa, địa hình và diện thu nước. Phương pháp này chưa phản ánh chính xác lượng bùn cát di chuyển qua mặt cắt vì lượng bùn cát đáy chưa được quan sát và đo đạc. Tương quan giữa lượng xói mòn đất và lượng bùn cát theo dòng chảy được S.M.White đưa ra năm 1989. S=A.Dr..R.L Trong đó : A - lượng đất mất bình quân trong năm (tấn/ha/năm). Dr = 10(r/l) - hệ số gia nhập bùn cát. R - độ chênh cao lưu vực. L- chiều dài sườn theo suối chính. Ngoài ra còn một số công thức tính Dr khác như : Dr = 0.488 – 0.006A = 0.01Q (Bowie, Mỹ, 1975). Dr = 1.29 +1.37lnD – 0.025A (Mou & Meng, Trung Quốc, 1980). Với A - diện tích lưu vực. Q - lưu lượng dòng chảy năm. D - mật độ lưới sông. Dựa vào phân tích hệ số tương quan lựa chọn hệ số đối trội với xói mòn. Vi Văn Vị (1981) đã thiết lập biểu thị tiềm lực xói mòn. K : tiềm lực xói mòn. : độ sâu dòng chảy do mưa gây ra (xác định theo bản đồ phân bố mưa). R : độ che phủ thực vật(%). C- phần trăm loại hạt mịn trong đất (d<0.01 mm). Mz - mật độ bảo hòa nước của đất (thường dùng giá trị trung bình 26%). Dz - độ phân tán trong nước của đất (%). - tỷ trọng nước đục(T/m3). 2.4.2. Dựa vào phổ dụng Để đánh giá sự mất đất cho những khu vực nhõ hơn : mốt cánh đồng, một sườn đồi dốc hay lưu vực của một con sông nhỏ. Zingg (1940) là người đầu tiên đề cập đến xói mòn có liên quan tới độ dốc và chiều dài sườn dốc. E -lương mất đất hằng năm/một đơn vị diện tích. - góc dốc. L - chiều dài sườn. m,n là các hệ số. Sau rất nhiêu năm nghiên cứu kết hợp với kinh nghiệm thực tiễn, các nhà khoa học Weischmaier và Smith đã xác định được phương trình dự tính lượng đất xói mòn do nước gây ra. Đây là công thức hay được sử dụng hiện nay, thường được gọi là phương trình mất đất phổ dụng. A = R.K.L.S.C.P Trong đó: A - Lượng đất mất bình quân trong năm (tấn/ha/ năm); R - Hệ số mưa và dòng chảy; Hệ số đánh giá năng lượng mưa và dòng chảy tràn. K - Hệ số bào mòn của đất (tấn/ha/ đơn vị chỉ số xói mòn) - tỉ lệ mất đất trên một đơn vị diện tích đặc biệt có chiều dài sườn 72.6feet (22.1m) và nghiêng đều với độ dốc 9% (~5o). L - Hệ số chiều dài của sườn dốc - tỉ lệ mất đất của sườn thực tế so với sườn dài 72.6feet (22.1m) và nghiêng đều với độ dốc 9% (~5o). S - Hệ số độ dốc - tỉ lệ lượng đất mất ở một độ dốc thực tế so với sườn độ dốc 9% (~5o). C – Hệ số lớp phủ - tỉ lệ lượng đất mất của một diện tích trên thực tế vớ diện tích trong điều kiện cần xác định và dòng chảy liên tục. C = 1 khi đất trơ trọi. P – Hệ số canh tác hay hệ số cách làm đất – tỉ lệ lượng đất mất từ thực tế với lượng đất mất với cách làm thích hợp. Ngoài ra lượng đất mất do xói mòn của gió được xác định là hàm của nhiều yếu tố. E = f (ICKLV) Trong đó: E- khả năng lượng đất bị xói mòn do gió f- phương trình đất bị xói mòn I - yếu tố khí hậu xói mòn do gió ở địa phương C- mức độ gồ ghề của bề mặt đất K- độ rộng của cánh đồng L- chất lượng che phủ của thảm thực vật V- ảnh hưởng của các biện pháp canh tác. 2.5 Ước tính thiệt hại kinh tế do xói mòn Ước lượng về tổn thất do xói mòn trên đất dốc, nếu lấy lượng xói mòn tối thiểu bình quân là 10 tấn/ha/năm với hàm lượng chất dinh dưỡng trung bình theo lượng đất trôi là C=2%, N = 0,18%, P205 = 0,08%, K2O = 0,05% để quy ra lượng phân bón tương đương thì thiệt hại do xói mòn là rất lớn. Bảng 2.8 Ước tính thiệt hại tối thiểu xói mòn trên đất dốc Chất mất đi Tính ra phân bón(kg/ha/năm) Thành tiền(đồng/ha/năm) Chất hữu cơ N P2O5 K2O 200kg phân chuồng 20kg urê 8kg phân supe Lân 5kg phân Kali 2000 40000 8000 10000 Cộng 60000 đồng/ha/năm Nguồn : Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000 Trên thực tế, thiệt hại về xói mòn đất còn lớn hơn nhiều. Số liệu theo dõi trên đất phiến thạch dốc khoảng 15o tại Hoà Sơn, Lương Sơn, Hoà Bình sau 6 năm canh tác cây ngắn ngày trên đất canh tác không áp dụng các biện pháp chống xói mòn, tổn thất tính bằng tiền như sau: 4.757kg hữu cơ, tương đương với 23 tấn phân chuồng x 100.000đ/t = 2.300.000đ 141kg N tương đương với 313kg urê x 2.500đ/kg = 783.000đ 245kg P2O5 tương đương với 1531kg phân lân Văn Điển x 1.000đ = 1.531.000đ 313kg K2O tương đương với 521kg KCl x 2.000đ/kg = 1.043.000đ Cộng: 5.657.000 đ/ha.6 năm Như vậy, đặt ra trước mắt chúng ta phải sử dụng và cải tạo đất như thế nào cho hợp lý, vừa bảo vệ môi trường, vừa phát triển kinh tế bền vững. 2.6. Thực trạng xói mòn đất 2.6.1. Tình hình xói mòn trên thế giới Trên thế giới, đất khô cằn chiếm hơn 40% diện tích bề mặt trái đất và là nơi sinh sống của gần 2 tỷ người, trong đó trên 1 tỷ người đang sống trong đói nghèo ở các vùng đất khô hạn, chủ yếu ở các nước đang phát triển. Gần 1/3 diện tích đất trồng trọt của thế giới đã bị bỏ hoang trong 40 năm qua do đất xói mòn không thể sản xuất. Tổng diện tích bị ảnh hưởng do quá trình hoang mạc hoá ước tính từ 6 - 12 triệu km2, lớn hơn cả diện tích của 3 nước Braxin, Canada và Trung Quốc cộng lại. Ở vùng nhiệt đới và xích đạo, sự thành lập tầng đất mặt mới ước lượng khoảng 2,5cm trong 500 năm, trong khi đó sự xói mòn trên đất canh tác có tỉ lệ gấp 18-100 lần. Sự xói mòn của đất cũng xảy ra ở đất rừng nhưng ít nghiêm trọng hơn như ở đất canh tác nông nghiệp, mặc dù vậy việc bảo vệ, quản lý chống lại sự xói mòn đất rừng cũng là điều cần được quan tâm vì tỉ lệ tái tạo đất rừng thấp hơn 2-3 lần đất canh tác. Ước tính cứ 10 năm thì có khoảng 7% lớp đất mặt canh tác bị rửa trôi. Sự xói mòn đất do hoạt động của con người xảy ra rất nhanh ở các nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Liên Xô và Mỹ ( 4 quốc gia sản xuất hơn 50% số lương thực trên thế giới và chiếm 50% dân số thế giới). - Ở Trung Quốc, hàng năm mặt đất bị bào mòn trung bình 40 tấn/ha, tương đương 34% diện tích đất cả nước, làm cho các con sông chứa đầy phù sa. - Ở Ấn Độ, sự xói mòn đất làm sông bị lấp đầy bùn, cả nước có khoảng 25% diện tích đất bị bào mòn mạnh. - Liên Xô là quốc gia có diện tích đất canh tác lớn nhất và có tầng đất mặt bị xói mòn nhiều nhất trên thế giới. - Ở Mỹ, hàng năm có khoảng 1/3 tầng đất mặt canh tác bị rửa trôi vào sông, hồ, biển. Tỉ lệ xói mòn trung bình là 18 tấn/ha (ở Iowa và Missouri hơn 35 tấn/ha), làm mất đi gần 1/3 lớp đất canh tác trong cả nước, ước tính thiệt hại khoảng 18 tỉ USD. Theo một số phân tích, nếu tỉ lệ xói mòn trung bình 18 tấn/ha/năm thì trong vòng 50 năm nữa sự thiếu hụt trung bình ngân sách quốc gia khoảng 2%-3%. Các nhà khoa học cho rằng các điều trên có thể được khắc phục và bù đắp bằng các phương pháp kỹ thuật canh tác mới và việc sử dụng phân bón trong canh tác. Tuy nhiên hiện nay vẫn chưa đưa ra được một phương pháp nào để bảo vệ đất chống sự xói mòn một cách có hiệu quả. 2.6.2. Tình hình xói mòn đất ở Việt Nam. Trong những vấn đề tiêc cực về môi trường đất ở Việt Nam hiện nay thì xói mòn đất là loại hình gây thiệt hại nghiêm trọng hơn cả, làm cho đất trở nên nghèo, chua, khô, rắn và suy giảm sức sản xuất, thậm chí không còn khả năng canh tác. Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm và có lượng mưa tương đối lớn (trung bình 1.800-2000 mm/năm) nhưng lại phân bố không đều và tập trung chủ yếu từ tháng 4 đến tháng 10, tạo ra dòng chảy có cường độ rất lớn. Đây là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng xói mòn đất ở Việt Nam. Đất bị xói mòn chiếm 17% diện tích tự nhiên cả nước và 25% diện tích đất đồi núi, trong đó có 1,5% diện tích gần như đã mất khả năng sản xuất. So với các nước trong khu vực thì VN đứng thứ 5/11 nước Đông Nam Á có xói mòn do nước ở mức trung bình đến cực kỳ nghiêm trọng. Tác nhân dẫn đến xói mòn là do sự khai phá rừng bừa bãi để lấy gỗ và đất canh tác. Từ 1983-1994, cả nước có khoảng 1,3 triệu ha rừng bị khai phá, gây nên sự xói mòn và rửa trôi lớp đất mặt. Chỉ tính riêng các vùng phía Bắc sông Hồng và dọc theo dãy Trường Sơn đã có khoảng 700.000 ha đất bị bạc màu. Tây Nguyên có tổng diện tích tự nhiên 5,4 triệu ha, là vùng có diện tích đất đang sử dụng chiếm tỷ lệ cao: 81,5%, đứng thứ 4 trong 7 vùng của nước ta. Địa hình đất Tây Nguyên là một phức hợp núi, cao nguyên, trũng giữa và đồng bằng. Tài nguyên đất ở đây rất đa dạng, đặc biệt có 1,3 triệu ha đất đỏ bazan với hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân, kali... cao, cho phép phát triển nhiều loại cây trồng, đặc biệt là các cây công nghiệp lâu năm như cà phê, hồ tiêu, cao su, chè, dâu tằm, cây ăn quả. Tuy vậy, nguồn tài nguyên quý giá này đang đứng trước những thách thức lớn do sự gia tăng dân số quá nhanh dẫn tới khai thác đất bất hợp lý, thảm thực vật che phủ bề mặt suy giảm nhanh chóng. Vì thế, tầng đất canh tác đang bị xói mòn, rửa trôi với tốc độ đáng báo động. Mỗi năm, lớp phủ thổ nhưỡng ở Tây Nguyên bị xói mòn và trôi ra biển hàng trăm triệu tấn. Phá rừng để lấy đất canh tác là vấn đề nóng bỏng nhất ở đây. Bình quân từ năm 1990 đến nay, mỗi năm vùng mất tới 15.000 ha rừng. Tỷ lệ che phủ trước năm 1985 khoảng 75%, nay chỉ còn 60% ( vietbao.vn 14/04/2001). Theo nghiên cứu của WWF Việt Nam (WWF :Quỹ bảo vệ động vật hoang dã quốc tế), có tới 15% (6750/45.000km2-PV) diện tích lưu vực sông Đồng Nai có mức độ đất đai bị xói mòn nguy hiểm, lượng xói mòn lớn chủ yếu ở những nơi có độ dốc lớn mà độ che phủ cây lại thấp. Nhiều nơi đất bị xói mòn biến mất từ 100 - 230 tấn/ha/năm xảy ra ở các huyện Đạ Tẻh, Đức Trọng, Đơn Dương (Lâm Đồng); huyện Tân Phú, Định Quán (Đồng Nai). Ở đây địa hình có độ dốc lớn, lượng mưa hơn 2.200mm, gây nên kiểu xói mòn đất rất nguy hiểm cho môi trường nước và vùng hạ lưu của lưu vực. Nguyên nhân tốc độ xói mòn ngày càng tăng bởi tốc độ mất rừng ngày càng nhiều. Đơn cử, năm 2005, diện tích rừng trên lưu vực sông Đồng Nai so với năm 1993 giảm đi 9,16%. Điều này kéo theo lượng xói mòn đất trên 1ha tăng 8,23% so với năm 1993. Ngoài ra, việc chuyển diện tích các loại rừng sang các loại đất canh tác nương rẫy, tức là chuyển từ các loại cây có khả năng giữ nước cao sang cây có khả năng giữ nước thấp cũng làm tăng dòng chảy trong mùa lũ, tăng xói mòn đất, tăng khả năng mất chất dinh dưỡng của đất... WWF Việt Nam cho hay, khi đất bị xói mòn, nhiều thành phần chất dinh dưỡng liên quan đến độ phì nhiêu của đất bị rửa trôi như Nito, P205... Tính toán theo giá thị trường phân bón bù đắp lại lượng chất dinh dưỡng bị mất, WWF Việt Nam ước lượng, tổng thiệt hại hàng năm trên LVSĐN do xói mòn đất là hàng chục tỉ đồng. Nếu chỉ tính riêng khu vực qua tỉnh Đồng Nai cũng mất ít nhất 15 tỉ đồng/năm. Đó là chưa kể hàng tỉ đồng làm sạch nước, rửa phèn ở vùng hạ lưu do lượng bùn cát theo đất bị rửa trôi đổ về đây. CHƯƠNG III CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC CHỐNG XÓI MÒN BẢO VỆ ĐẤT 3.1. Giải pháp chung hiện nay Xây dựng kênh mương: để thoát mưa rào và lũ đúng kỹ thuật. Xây dựng bậc thang có bờ: nếu dòng chảy tràn trên mặt đất không gặp vật cản thì lượng mưa và tốc độ nước có thể đạt tới độ lớn làm trôi đất. Để làm thay đổi dòng chảy trên mặt, người ta thiết lập những công trình bằng đất được bố trí vuông góc với độ dốc lớn nhất. Kênh phải có độ dốc không lớn lắm để nước chảy chậm và không có tác dụng rữa xói. Xây dựng dòng nhân tạo: nước chảy trên bề mặt theo các kênh của hệ thống bảo vệ chống xói mòn dẫn về điểm thu nước. Nếu không có điểm thu nước tự nhiên thì phải xây dựng điểm thu nước nhân tạo.Thường thì đó là dòng dẫn nước có phủ cỏ. Xây dựng các bậc thang ở sườn dốc: ruộng bậc thang là di sản của uqá khứ, thường gặp hầu như khắp nơi trên thế giới và được sử dụng chống xói mòn rất hiệu quả. Trồng cây nông nghiệp, trồng theo các đường viền tạo thành mảng phủ liên tục làm giảm tốc độ dòng chảy. Trồng và bảo vệ rừng để tạo lớp phủ thực vật, giảm xói mòn đất. Phân loại đất và có phương pháp sử dụng hợp lý. Áp dụng biện pháp kỹ thuật nông nghiệp nhằm giữ gìn độ phì và kết cấu của đất. Việc luân canh các loại cây có hệ rễ khác nhau và với những nhu cầu khác nhau về nước và các chất dinh dường nhằm hãm lại quá trình mất dần kết cấu đất. Các tàng tích thực vật còn lại trên mặt đất bảo vệ cho đất khỏi chịu tác động của mưa, phần nằm trong lớp đất trên bề mặt đảm bảo sự thoát nước tốt. Lớp phủ bảo vệ, hạ thấp vận tốc của gió trong lớp không khí có nhiều biến động ở ngay bề mặt đất. Cải tạo các diện tích đất bị xói mòn: khi đất có độ phì quá kém hoặc thành phần nông hóa không thuận lợi, có thể bón vôi hay thạch cao, phân chuồng, phân khoáng để làm thay đổi tình trạng đất. Có thể trồng nhiều loại cây khác nhau nhằm sử dụng những nhân tố có trong đất. Hoặc áp dụng phương pháp xới để tăng khả năng thẩm thấu của nước vaò đất. Tránh để đất bị khô, gió có thể gây xói mòn. Có thể trồng các loại thực vật lớn nhanh và rễ rậm để củng cố bờ. Trồng tre vùng nước ngọt hay dừa nước vùng nước lợ là biện pháp tích cực chống lở bờ. 3.2. Các biện pháp kỹ thuật cụ thể 3.2.1. Biện pháp về quản lý và sử dụng tài nguyên đất Điều tra, đánh giá hiện trạng môi trường đất trên quy mô lớn (từng quốc gia, từng khu vực) để tạo cơ sở cho việc đưa ra các chiến lược, chính sách và biện pháp bảo vệ, hạn chế những tác động tiêu cực đến tài nguyên đất, sử dụng và cải tạo đất một cách hợp lý. Hiện nay Việt Nam có hơn 12 triệu ha đất trống, đồi trọc và diện tích đất có xu hướng bị sa mạc hóa, đá ong hóa,… ngày càng gia tăng. Vì vậy: Các nước khác trong khu vực, trong đó có Việt Nam cũng đang thực hiện kế hoạch quản lý các lưu vực nhỏ ở các địa phương với sự tham gia của người dân. Một số nước ở châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ, Inđônêxia, Nêpan, Xri Lanca, đã thực hiện quản lý lưu vực như những biện pháp cơ bản của chính sách bảo vệ đất và nước. Ví dụ: ở Inđônêxia, hoạt động chống thoái hoá đất và rừng tập trung ưu tiên ở 39 lưu vực theo quy hoạch tổng thể dài hạn 25 năm. Chương trình quản lý tổng hợp lưu vực được phát triển với sự tham gia của các cơ quan có liên quan, và sẽ được thực hiện tại 12 lưu vực ưu tiên. Chương trình cải thiện đất và rừng thoái hoá nhằm phục hồi 1,9 triệu ha rừng và 4,9 triệu ha đất thoái hoá theo hướng sử dụng đất bền vững, như định canh cho 500.000 gia đình đang du canh (Nguồn: Alan G. Brown, 1997). Hoàn thành việc lập, điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất nhằm: Hạn chế sự chồng chéo gây lãng phí đất đai, làm giảm sút nghiêm trọng quỹ đất nông, lâm nghiệp. Ngăn chặn các hiện tượng tiêu cực, tranh chấp, lấn chiếm hủy hoại đất, phá vỡ sự cân bằng sinh thái, gây ô nhiễm môi trường dẫn đến những tổn thất hoặc kìm hãm về sản xuất, phát triển kinh tế-xã hội và các hậu quả khác. Thực hiện tốt việc giao đất, giao rừng cho các tổ chức hộ gia đình, cá nhân sử dụng ổn định, lâu dài theo quy hoạch, kế hoạch của Nhà Nước, nhằm: Ràng buộc nghĩa vụ, trách nhiệm, quyền lợi của người sở hữu và người sử dụng tài nguyên đất với môi trường. Ngăn chặn có hiệu quả về mặt pháp lý việc khai thác bừa bãi và pháp luật đối với tài nguyên đất. Cho phép thực hiện đầy đủ quyền chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế, thế chấp về đất đai mà pháp luật quy định. Bảo vệ, khoanh nuôi và phủ xanh toàn bộ đất trống, đồi núi trọc: Khuyến khích trồng rừng đi đôi với bảo vệ tài nguyên rừng, tổ chức các lâm trường theo hướng kinh doanh tổng hợp, tạo sự đồng bộ về kinh tế-xã hội. Giải quyết đúng đắn mối quan hệ giữa phủ xanh đất trống đồi núi trọc với an ninh lương thực, trồng trọt và chăn nuôi, khai thác và chế biến nông-lâm sản, thu hút lao động, giải quyết việc làm. 3.2.2. Biện pháp kỹ thuật 3.2.2.1. Xây dựng ruộng bậc thang Trong các vùng nhiệt đới, biện pháp công trình (thiết kế đồi ruộng, xây dựng ruộng bậc thang nắn dòng chảy...) là rất cần thiết trong việc canh tác và bảo vệ đất dốc. Chức năng chủ yếu của công trình là dẫn dòng, ngăn dòng làm cho chảy chậm lại, lưu chứa tạm thời hay bố trí dòng chảy an toàn để xói mòn là thấp nhất. Các biện pháp công trình bao gồm thiết kế lô thửa, xây dựng hệ thống ruộng bậc thang. Những biện pháp này có tác dụng bảo vệ đất tốt nhất (đạt hiệu quả bảo vệ 80- 90%) nhưng cũng đòi hỏi việc đầu tư vốn lớn. Thềm bậc thang là một dãy các dải đất nằm ngang hay gần nằm ngang chạy cắt ngang sườn dốc với các khoảng cách xác định theo chiều đứng. Các dải đất nằm ngang được dùng để canh tác, chúng được giữ bằng các bờ dốc hay mái dốc được xây dựng bằng đất hoặc đá, được gọi là ruộng bậc thang. Ruộng bậc thang có mặt ruộng bằng phẳng có bờ ruộng, xây dựng thành từng tầng theo các đường đồng mức trên đất dốc. Ruộng bậc thang là biện pháp chống xói mòn tích cực nhất được áp dụng ở nhiều vùng đất dốc trên thế giới bởi chúng có khả năng canh tác lâu dài trên đất dốc, tạo điều kiện thâm canh cho cây trồng, năng suất, sản lượng cao và ổn định. Ở nước ta đồng bào dân tộc đã biết xây dựng ruộng bậc thang để trồng lúa từ lâu đời, có những khu ruộng ở Sapa đã được xây dựng cách đây hàng trăm năm vẫn cho năng suất rất ổn định. Hình 3.1 Ruộng bậc thang   Ðể xây dựng ruộng bậc thang đất đai phải có các điều kiện để sau đây: Ðất phải có tầng dày tối thiểu từ 60 cm trở lên, đất càng dày làm ruộng bậc thang càng thuận lợi, bề rộng của mặt ruộng càng rộng. Ðộ dốc có thể xây dựng ruộng bậc thang tốt nhất từ 5- 250, ở những nơi có độ dốc lớn hơn 250 vẫn có thể làm được ruộng bậc thang như ở vùng Sapa, tuy nhiên đòi hỏi nhiều công sức, thời gian và rất tốn đất. Những nơi làm ruộng bậc thang để trồng lúa nước đòi hỏi phải có nguồn nước hoặc có khả năng giải quyết được nước tưới.   Nguyên tắc thiết kế ruộng bậc thang: Ruộng bậc thang phải thiết kế theo đường đồng mức Ruộng bậc thang nhất thiết phải có bờ. Mặt ruộng rộng hay hẹp phụ thuộc vào độ dốc và tầng dày đất. Ðất bị san làm tầng không vượt quá 2/3 độ dày tầng đất ban đầu, phải đảm bảo trả lại được lớp đất màu trên mặt, tỷ lệ sử dụng đất phải đạt 65- 70% so với diện tích ban đầu. 3.2.2.2 Các biện pháp nông nghiệp Che phủ kín mặt đất: cụ thể là gieo trồng theo hướng ngang của sườn dốc, làm luống trồng ngang với sườn dốc; nếu là trồng cây hàng thưa thì ở giữa các hàng trồng thêm cây phân xanh hoặc cây màu xen vào cho kín đất nhằm mục đích vừa làm tăng độ phì vừa bảo vệ lớp đất mặt và nên trồng xen kẻ những giống cây trồng khác nhau đề phòng được các dịch bệnh gây hại. Ðiều cần thiết nhất là phải giữ lại rừng ở đầu nguồn hoặc đầu của các chỏm đồi. Duy trì và phục hồi độ phì nhiêu của đất: để nâng cao năng suất thu hoạch và tăng vụ trong trồng trọt, người ta thường sử dụng các loại phân hữu cơ và phân vô cơ để bón vào đất canh tác nhằm mục đích phục hồi lại chất dinh dưỡng trong đất đã bị mất đi do cây hấp thụ trong vụ trước, do sự xói mòn và do sự trực di chất dinh dưỡng xuống các lớp đất nằm sâu bên dưới. Bao gồm: Phân hữu cơ: Phân hữu cơ thường được chia thành 2 loại là phân chuồng và phân xanh: Phân chuồng: bao gồm phân và nước tiểu của gia súc, phân của các gia cầm, phân chim và phân dơi. Việc sử dụng phân chuồng làm thay đổi kết cấu của đất, gia tăng hàm lượng đạm hữu cơ trong đất và đồng thời làm gia tăng mật số của vi khuẩn, vi sinh vật, nấm và một số loài động vật nhỏ trong đất như giun dất và một số loài côn trùng. Ðất được bón phân nầy càng ngày càng dồi dào chất dinh dưỡng, tơi xốp và thoáng khí rất hữu dụng để canh tác. Tuy nhiên việc sử dụng chất thải của động vật làm phân bón ít được chuộng vì các lý do sau: Thông thường các trại chăn nuôi lớn thường nằm ở vùng ven các đô thị trong khi đó đất canh tác thì ở xa các trại chăn nuôi, nên việc thu nhặt và chuyên chở tốn nhiều công sức làm cho chi phí tăng cao. Khi khoa học kỹ thuật tiến bộ, máy kéo và các nông cơ dần dần thay thế chổ cho các động vật phục vụ cho nông nghiệp như ngựa, trâu, bò ... mà chúng là nguồn cung cấp chất thải một cách tự nhiên cho đất. Phân xanh: là những xác bả thực vật được ủ hoặc cày vào đất nhằm mục đích làm gia tăng lượng chất hữu cơ và mùn cho đất. Chúng có thể là cỏ dại hoặc các phần còn lại của hoa màu sau khi thu hoạch như rau, cải, đậu, cỏ linh lăng ... là nguồn cung cấp đạm tại chỗ cho đất. Thực tế cho thấy hỗn hợp của phân xanh trộn với đất có hiệu quả như phân chuồng và sự pha trộn giữa phân xanh, phân chuồng và đất tạo nên một hỗn hợp giàu chất dinh dưỡng, độ thoáng khí của đất, tăng cường mật số của vi khuẩn; vi sinh vật đất và nấm, giúp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng và sự phân hủy các xác bã động vật và thực vật nhanh chóng hơn. Phân vô cơ thương mại : hầu hết các quốc gia trên thế giới đặc biệt là các nước phát triển đều có xu hướng chung là sử dụng phân bón vô cơ để phục hồi đất. Trong các loại phân bón vô cơ đều có chứa chất dinh dưỡng chính cần cho cây như N, P và K. Thường thì tỉ lệ của các chất dinh dưỡng này thay đổi theo từng loại phân phù hợp cho từng loại đất và đối tượng canh tác. Thí dụ: Phân NPK 16 -16 - 8 có nghĩa là trong phân có chứa 16% N, 16% P và 8% K và một số chất khác cũng có thể có hiện diện. Vì vậy để có thể sử dụng phân bón có hiệu quả, sau mỗi mùa vụ nhà nông phải phân tích đất để có thể biết được một cách chính xác những chất dinh dưỡng trong đất cần được bổ sung, từ đó chọn loại phân bón có thành phần chất dinh dưỡng thích hợp để tránh được sự lãng phí không cần có. Việc sử dụng phân bón vô cơ ngày càng tăng trên thế giới, trong khoảng từ 1950 đến 1978 lượng phân bón vô cơ được sử dụng tăng gấp 9 lần. Phân vô cơ hiện nay được sử dụng rộng rãi vì đây là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cô đọng, dễ chuyên chở, dể tồn trữ, bảo quản và dể sử dụng. Tuy nhiên phân bón vô cơ cũng có những bất lợi như chúng không bổ sung thêm vào đất những hợp hữu cơ, vì vậy khi sử dụng phân vô cơ mà không bổ sung thêm phân hữu cơ thì đất càng ngày càng bị nén chặt và không còn thích hợp cho hoa màu và làm giảm khả năng tạo N2 tự nhiên dạng hữu ích. Phân bón vô cơ cũng làm giảm lượng O2 trong đất vì đất bị nén chặt nên các tế khổng bị thu hẹp và giảm số lượng. Mặt khác, phân bón vô cơ cũng không bồi bổ lại cho đất những yếu tố vi lượng, những yếu tố nầy chỉ được tổng hợp bằng con đường sinh học, rất quan trọng cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật dù với liều lượng rất nhỏ. Phân bón vô cơ là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm đến nguồn nước hiện nay. Dư lượng của phân bón bị rửa trôi hoặc trực di theo các mạch nước ngầm ra các sông rạch, đây là nguyên nhân gây nên sự bộc phát các loài rong; sự bộc phát này làm cạn kiệt nguồn O2 trong nước và hậu quả làm chết cá và các loại sinh vật thủy sinh tại nơi đó. Lượng NO3 có trong phân vô cơ thấm vào đất và trực di theo nước mưa xuống tầng nước ngầm đến các ao, hồ, giếng; nếu lượng NO3 tồn tại cao trong nước làm nước uống bị ngộ độc đặc biệt là đối với trẻ con. Luân xen canh hoa màu Các loại cây hoa màu như Bắp, Thuốc lá, Bông vải... lấy đi phần lớn chất dinh dưỡng đặc biệt là Đạm từ đất, làm cạn kiệt lớp đất trồng trọt. Nếu chỉ trồng một loại cây thì qua vài mùa vụ đất sẽ mất hết một số chất dinh dưỡng và dẫn đến năng suất thu hoạch càng ngày càng giảm. Trái lại các loại cây thuộc họ đậu và một số loài cây khác có khả năng tự tổng hợp được đạm tự do trong không khí thành đạm hữu cơ để sử dụng và khi chết lượng đạm nầy bổ sung thêm cho đất. Vì vậy phương pháp luân xen canh giữa các loại hoa màu khác nhau nhằm duy trì và bổ sung độ phì của đất. Mặt khác, phương pháp luân xen canh còn tránh được sự và lan truyền các dịch bệnh cho từng loại cây trồng và còn làm giảm đi sự xói mòn đất. 3.2.2.3. Biện pháp hóa học Một số nước tiên tiến trên thế giới người ta nghiên cứu các chất kết dính hóa học (phụ phẩm của ngành chế biến gỗ) đưa vào đất để tạo cho đất có thể liên kết chống xói mòn. Ngoài ra người ta còn dùng một số chất có khả năng giữ đất khác như thạch cao, sợi, thủy tinh tạo thành màng bảo vệ trên mặt đất. Nhóm nghiên cứu tại Phòng vật liệu polymer thuộc Viện hoá học - Viện KH&CN Việt Nam vừa tổng hợp được chế phẩm PAM có khả năng chống rửa trôi cao cho đất. Đây là lần đầu tiên chế phẩm được sản xuất tại Việt Nam. PAM thực chất là polymer tổng hợp mạch dài, hoạt động như tác nhân gia cố, liên kết các hạt đất với nhau. PAM kết hợp với nước theo tỷ lệ thích hợp, tưới lên đất sẽ tạo thành nhiều "kết cấu" hoặc "keo tụ" bảo vệ đất. Đối với đất có cấu trúc mịn thì PAM làm tăng độ thấm nước bằng việc giảm sự hình thành lớp phủ bề mặt. Nhờ đó, PAM góp phần làm tăng năng suất cây trồng do giữ lại được các chất dinh dưỡng, phân bón trong đất; chống khả năng mất cây trồng do bị vỡ luống. Kết quả thử nghiệm cho thấy PAM giảm khả năng mất luống tới 75%, giảm lượng đất mất đi tới 70%. Với mỗi hecta bề mặt cần khoảng 5-7 kg. PAM dễ sử dụng bởi có thể phun cùng hạt mầm và phân bón qua thiết bị phun. Sản phẩm có giá thành 35.000-40.000 đồng/kg. Ngoài ra còn có thể chống xói mòn đất dốc bằng cách sử dụng bê tông. Đầu tiên, người ta phủ toàn bộ bề mặt của vùng đất dốc bằng một tấm lưới mắt cáo kim loại. Trên đó, đắp các đường gờ bằng bê tông cao 5-10 cm chạy dọc, ngang, tạo ra những ô vuông đều đặn rộng khoảng 1-2 m. Biện pháp này vừa giúp chấm dứt hiện tượng trôi đất cục bộ, vừa giữ lại hầu như toàn bộ lớp đất mùn có khả năng bị xói mòn... Đất giàu dinh dưỡng được giữ lại trên mỗi gờ bê tông, tạo điều kiện thuận lợi cho các loại cây cỏ phát triển, tạo màu xanh cho đất. Sau một thời gian, tuỳ theo khả năng tái tạo độ phì của từng vùng và sự phát triển của các loại thực vật mà các loại cây rừng có thể phát triển, chấm dứt vĩnh viễn quá trình rửa trôi. 3.2.2.4. Biện pháp lâm nghiệp Trên các đỉnh đồi, núi, sườn dốc đứng và ở những vị trí hợp thủy không có điều kiện xây dựng đồi ruộng phải được trồng rừng hoặc bảo vệ rừng tái sinh. Các diện tích rừng bảo vệ này có tác dụng chống xói mòn, ngăn chặn dòng chảy và giữ ẩm cho đất đồng thời còn hạn chế cả xói mòn gây ra do gió. Trồng cỏ Vetiver (cỏ Hương bài) hiện đang là biện pháp rất tốt tại Việt Nam nhằm phòng chống xói mòn đất bởi do đặc tính chống chịu thử thách môi trường rất dữ dội và tính đa dạng cao. Loại cỏ này sống được ở tất cà các loại đất, kể cà đất bạc màu, độ pH cao hay thấp, mặn, cát, đá phiến, đất có nhiều sỏi, thậm chí có độc tính nhôm. Cỏ vetiver thích ứng được với nhiều vùng khí hậu khác nhau, có thể sinh trưởng tại khu vực có lượng mưa trung bình hằng năm 200-6000 mm, chịu được biên độ nhiệt từ -10oC – 45oC. Đặc biệt nó không mang đặc tính cạnh tranh với cây trồng, không tác động xấu đến năng suất cây trồng. Khi trồng đúng cách, vetiver nhanh chóng hình thành rào dày đặc, lâu bền, có bộ rễ nhiều sợi ăn sâu xuống đất đến độ sâu 3m, chịu được tác động của lực truợt do nứt đất, giúp bám giữ, ngăn rữa trôi chất dinh dưỡng. Hình 3.2 Cỏ Vetiver bảo vệ sườn đồi Một loài thực vật khác cũng có thể được sử dụng chống xói mòn là lạc dại, có tên khoa học là Arachis Pintoi, nguồn gốc xuất xứ từ Trung Brazil. Trên thân cây có nhiều nốt sần với khả năng cố định đạm cao(200-300kg/ha/năm), thích nghi tốt ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là nhiệt đới ẩm. Sinh trưởng vô hạn, thích ứng với mọi loại đất từ nghèo dinh dưỡng tới đất cát mặn ven biển, đất chua… ngoài ra còn chịu được độc tố Al3+. Lạc có tác dụng che chở cho đất quanh năm lên đến: 300kgN + 60kgP2O5 + 150kgK2O. KẾT LUẬN Xói mòn đất đang là vấn đề cấp bách ở các tỉnh trung du miền núi phía Bắc và khu vực Tây Nguyên. Do sự bùng nổ dân số, chúng ta phải canh tác cả những vùng đất không thuận lợi, cùng với nạn phá rừng đã làm cho diện tích đất xói mòn ở nước ta tăng lên mỗi năm. Chúng ta ai cũng biết trong nền kinh tế nước ta hiệ nay thì nông nghiệp đã và sẽ còn đóng góp một phần rất quan trọng trong tổng thu nhập GDP hàng năm và điều dĩ nhiên là nguồn tài nguyên đất là tối quan trong vì vậy việc bảo vệ, cải tạo và khai thác nguồn tài nguyên đất là mối quan tâm hàng đầu của nền kinh tế nước nhà. Công tác canh tác trên đất dốc bền vững là một vấn đề cấp thiết mà đảng, nhà nước và các nhà khoa học trong và ngoài nước đang rất quan tâm. Việc chống sói mòn là công tác tối quan trong vì vậy nghành nông nghiệp cần có những giải pháp trược tiếp và gián tiếp. cần có những phương pháp cụ thể trước mắt cũng như lâu dài trên tầm vĩ mô và vi mô. Một kế hoạch lâu dài trong nông nghiệp mà cụ thể là trồng cây gì, nuôi con gì để có lợi nhất trong việc sử dụng đất là vấn để cấp bách mà nghành nông nghiệp phải làm, nhưng trước tiên và cũng là thực tế nhất thì người nông dân cần được trang bị một lượng kiến thức bền vững về sản suất nông nghiệp bền vững cũng như người nông dân cần có nguồn vốn sản xuất vậy. Và để nền nông nghiệp đi đúng hướng thì công tác cụ thể ở mỗi địa phương cần được giám sát chặt chẽ theo đúng những kế hoạch khoa học đã đề ra. Các nhà khoa học và ngành nông nghiệp có nhiệm vụ quan trong cùng với nông dân thực hiện chiến lược sản xuất bền vững và bảo vệ nguồn tài nguyên đất để phát triển lâu dài và trong đó việc chống sói mòn cải tạo đất là công tác tối quan trong. Phát triển xã hội là phải bền vững và thân thiện với môi trường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đất Việt Nam, Hội Khoa học Đất Việt Nam, Nxb Nông Nghiệp, 2000. [2] Giáo trình Thổ nhưỡng học, Trần Văn Chính, Nxb Nông Nghiệp, 2006. [3] Địa mạo động lực, Nguyễn Quang Mỹ, ĐHQG Hà Nội. TÀI LIỆU ĐIỆN TỬ [4] Vietnamnet.vn [5] vietbao.vn [6] www.tnmtgialai.com.vn [7] www.monre.gov.vn