Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.86 MB, 91 trang )
Bài giảng sinh thái mơi trường 4-2013
khí trong khí quyển tham gia trao đổi tích cực trong hệ thống đất - sinh vật - khí
quyển, tạo nên chế độ khơng khí và chế độ nước của đất.
- Địa hình: đóng vai trò phân bố lại năng lượng mặt trời trên bề mặt hành
tinh của chúng ta. tạo thành chế độ vi khí hậu với tính chất khác biệt nhau của
trường nhiệt ẩm, quy định cường độ và đặc điểm của quá trình hình thành đất.
- Nước: Nước là một yếu tố cấu thành đất. Nhờ có nước mà q trình phong
hóa hóa học và sinh học có thể xảy ra. Nước trong đất là dung mơi hòa tan nhiều
chất dinh dưỡng và các hợp chất hóa học cung cấp cho cây, tạo điều kiện cho sự
phát triển của bộ rễ và khu hệ vi sinh vật đất để tạo thành đất.
- Thời gian: là một yếu tố đặc biệt. Tất cả quá trình ngoại cảnh tác động vào
đất hay xảy ra trong đất đều cần có thời gian. Hơn nữa bản thân chúng cũng luôn
luôn biến đổi theo thời gian, bởi vậy đất cũng biến đổi và tiến hóa theo thời gian.
- Con người: Tác động của con người ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn: bao
hàm cả khía cạnh tích cực và tiêu cực vào q trình hình thành và phát triển của đất.
Cải tạo đất, bồi bổ đất, tăng độ phì của đất… hợp quy luật tự nhiên gọi là tích cực;
ngược lại các q trình làm suy thoái, bạc màu là tiêu cực
Theo quan điểm sinh thái học và mơi trường thì đất được xem như một vật thể
sống vì trong nó có chứa nhiều sinh vật, từ vi khuẩn, nấm, côn trùng cho đến các
loại động vật khơng xương và động vật có xương.
Như vậy, đất cũng tuân thủ các quy luật sống: phát sinh, phát triển, thối hóa
và già cỗi.
Đối với nơng nghiệp, đất là tư liệu sản xuất và là đối tượng độc đáo của lao
động, hai khái niệm Đất và Đất đai không hoàn toàn đồng nghĩa.
- Khái niệm đất đai (Land) bao hàm nội dung rộng, trong đó có đất và nhiều
yếu tố khác tác động làm thay đổi chủ thể:
Đất
Xã hội
Khí hậu, tự
nhiên
ĐẤT ĐAI
Sinh vật
Kinh tế
Nhân tác
Hình 14 Quan hệ Đất đai và đất
Đất (Soil): được hiểu là lớp trên cùng của vỏ quả đất, một vật thể tơi xốp,
có độ phì nhiêu và được hình thành do quá trình tác động lâu dài của các yếu tố hình
thành đất. Nó được xem như một bộ phận hợp thành của đất đai.
-
54
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
2.2
Một số đặc trưng của đất
i) Thành phần của đất
Chất rắn là thành phần chủ yếu của đât và chia 2 loại:
- Các chất vơ cơ
- Các chất hữu cơ
i) Tính chất của đất
a) Tính hấp phụ của đất:
b) Độ chua của đất:
c) Độ ẩm của đất
d) Thành phần cơ giới của đất
đ) Kết cấu đât.
6.2. Độ phì nhiêu của đất
Độ phì nhiêu của đất là khả năng của đất cung cấp cho cây trồng về nước,
các chất dinh dưỡng khoáng và các yếu tố khác (khơng khí, nhiệt độ), để cây trồng
có thể sinh trưởng và phát triển một cách bình thường. Nói cách khác độ phì là khả
năng của đất đảm bảo sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật.
Người ta có thể dựa vào nhiều chỉ tiêu khi xem xét độ phì của đất
- Cây tốt, có năng suất cao thì đất phải tốt
- Đất bằng tốt hơn đất dốc
- Đảm bảo đủ dinh dưỡng ở dạng dễ sử dụng đối với cây trồng
- Đảm bảo đủ nước ở dạng dễ sử dụng với cây trồng
- Đảm bảo đủ khơng khí cho hoạt động của bộ rễ và vi sinh vật đất
- Có cấu trúc thích hợp, từ đó mà có chế độ nước, khơng khí và dinh dưỡng phù hợp với cây
-
trồng
……
Trên cơ sở đánh giá tổng hợp các tiêu chí mà ơng cha ta đã phân hạng đất thành
“nhất đẳng điền”, “nhị đằng điền”… cơ sở phân hạng là dựa vào năng suất và mục đích là
thu thuế.
Khi nghiên cứu về địa tô, Các Mác đã phân biệt các loại độ phì chủ yếu như sau:
- Độ phì tự nhiên : Được hình thành trong quá trình hình thành đất do tác động
của các yếu tố tự nhiên mà khơng có sự tác động của con người
- Độ phì tiềm tàng : Trong độ phì tự nhiên có 1 phần có tác dụng ngay với cây,
nhưng cũng có một phần vì nhiều lý do khác nhau chưa có tác dụng trực tiếp đối với cây.
Ví dụ như lân khó tan trong đất đỏ. Người ta gọi một phần của độ phì thiên nhiên mà cây
trồng tạm thời cưa sử dụng được là độ phì tiềm tàng
- Độ phì hiệu lực : Là khả năng hiện thực của đất cung cấp nước, thức ăn và
những điều kiện sống khác cho cây trồng. Trên một mảnh đất độ phì tiềm tàng có thể cao
(hàm lượng tổng số của các chất lớn) nhưng độ phì nhiêu hiệu lực cao hay thấp còn phụ
thuộc vào hàm lượng các chất dễ tiêu
- Độ phì nhân tạo: Được hình thành do quá trình canh tác, cải tạo đất, áp dụng các
biện pháp kỹ thuật nông nghiệp như luân canh, xen canh của con người
55
Bài giảng sinh thái mơi trường 4-2013
Độ phì nhân tạo thể hiện vai trò cải tạo đất của con người, từ chỗ ban đầu chỉ biết
lợi dụng độ phì thiên nhiên thì con người đã tiến lên chuyển hố độ phì thiên nhiên thành
độ phì hiệu lực, rồi sau đó tác động ngày càng lớn hơn, tiêu thuỷ cho đất trũng, tưới mát
cho đất hạn, san đồi thành ruộng bậc thang, thau chua rửa mặn cho đất mặn ... cuối cùng
con người đã tạo ra độ phì nhân tạo
- Độ phì kinh tế: Đó là độ phì tự nhiên và nhân tạo được biểu hiện bằng năng suất
lao động cụ thể. Độ phì kinh tế cao hay thấplà do hoạt động sản xuất của con người trong
điều kiện tự nhiên và xã hội nhất định, cho nên nó phụ thuộc vào mức độ phát triển của lực
lượng sản xuất và quan hệ sản xuất.
Độ phì kinh tế nói lên mối quan hệ giữa đất với các điều kiện kinh tế xã hội
2.3
6.3. QUỸ ĐẤT CỦA VIỆT NAM VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT
Diện tích tự nhiên của Việt Nam vào khoảng trên 33,9 triệu ha thuộc loại trung bình,
xếp thứ 59 trong tổng số trên 200 nước trên thế giới. Nhưng do dân số đơng (81,3 triệu),
nên diện tích đất bình quân trên đầu người vào loại thấp (0,40 ha), bằng 17% mức trung
bình thế giới (2,37 ha/ người).
Đặc điểm tự nhiên: Nước ta có địa hình phức tạp (3/4 là đồi núi), khí hậu nóng ẩm,
mưa nhiều, chu trình các chất dinh dưỡng mang đặc tính sinh học. Với đặc điểm tự nhiên
như vậy rất dễ làm cho đất bị xói mòn, rửa trơi, nhanh chóng thối hóa bạc màu
Đặc điểm xã hội: dân số đông nên sức ép lên tài ngun đất lớn, trình độ sử dụng đất
còn nhiều hạn chế, hiện nay do q trình cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa nên đất canh tác ngày
càng bị thu hẹp
Đất vùng đồi núi chiếm 22 triệu hecta, tức là gần 67 % diện tích đất cả nước. Trong
đó đất Feralit (đất đỏ vàng) chiếm diện tích xấp xỉ 20 triệu ha (80 % diện tích đất đồi núi).
Theo số liệu năm 2009 đã có khoảng 73 % diện tích đã sử dụng vào các mục
đích nơng nghiệp, lâm nghiệp, chuyên dùng và khu dân cư (hơn 24 triệu ha).
Bảng 1: TÌNH HÌNH SỦ DỤNG ĐẤT (TÍNH ĐẾN NGÀY 01/01/2009)
LOẠI HÌNH ĐẤT
CẢ NƯỚC
ĐẤT NƠNG NGHIỆP - Agricultural land
i) Đất sản xuất nông nghiệp
-Đất trồng lúa
-Đất trồng cây hàng năm khác
-Đất trồng cây lâu năm
ii) Đất lâm nghiệp
-Rừng sản xuất
-Rừng phòng hộ
-Rừng đặc dụng
ĐẤT PHI NƠNG NGHIỆP
-Đất ở
-Đất chun dùng
ĐẤT CHƯA SỬ DỤNG - UNUSED LAND
-Đất bằng chưa sử dụng
-Đất đồi núi chưa sử dụng
-Núi đã khơng có rừng cây
TỔNG
DIỆN
TÍCH
Diện tích
ha
33105100
25127300
9598800
4089100
2134600
3316300
14757800
6578200
6124900
2054700
3469200
633900
1629500
4508600
305800
3831300
371500
ha
24134900
21637100
9487200
4066000
2092200
3293700
11392600
5206000
4348400
1838200
1640400
627600
791300
857400
13600
829900
14900
56
ĐÃ GIAO và CHO THUÊ
Tỷ lệ %
cùng
loại
100.0%
86.1%
98.8%
99.4%
98.0%
99.3%
77.2%
79.1%
71.0%
89.5%
47.3%
99.0%
48.6%
19.0%
4.4%
21.7%
4.0%
Tỷ lệ%
so cả nước
72.9%
65.4%
28.7%
12.3%
6.3%
9.9%
34.4%
15.7%
13.1%
5.6%
5.0%
2.6%
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
Nguồn: Niên giám thống kê năm 2009
Trong đó đất nơng nghiệp trên 9,3 triệu ha, đất lâm nghiệp trên 11,8 triệu ha,
đất chuyên dùng khoảng trên 1,5 triệu ha và đất ở trên 447 ngàn ha.
Theo thống kê của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nơng thơn thì đất có khả
năng khai hoang đưa vào sử dụng trong nơng nghiệp có 3,3 triệu ha và trong lâm
nghiệp 6 triệu ha (57 % diện tích tự nhiên). Nếu khai thác đầy đủ, vốn đất Nông lâm nghiệp sẽ chiếm 88 % diện tích tự nhiên.
Tuy nhiên việc khai hoang mở mang quỹ đất nông lâm nghiệp gặp nhiều khó
khăn cần khắc phục bằng các biện pháp cải tạo đất cơ bản, đòi hỏi sự đầu tư lớn về
lao động và tiền vốn.
Đất đai của Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, mưa nhiều, nhiệt độ khơng
khí cao, khống hóa mạnh, dễ bị rửa trơi, xói mòn, do đó đất dễ bị thối hóa, bạc
màu. Mơi trường đất rất nhạy cảm với mọi sự biến đổi và khó khơi phục lại trạng
thái ban đầu
Từ các số liệu trên cho thấy, tài nguyên đất Việt Nam có 1 số đặc điểm sau:
1. Vốn đất ít, diện tích đất đai bình qn trên đầu người thấp, có xu hướng
ngày càng giảm cả về số lượng lẫn chất lượng, đặc biệt đối với đất nơng
nghiệp:
Bảng 2
Giảm diện tích đất canh tác trên đầu người ở Việt Nam
Năm
Bình qn diện tích đất canh tác trên đầu người (ha/
người)
1940 1960 1970 1992 2000
0,2
0,16 0,13 0,11 0,10
Nguồn: Hội Khoa học Đất Việt Nam
2. Đất đai chưa được khai thác đầy đủ, so với tiềm năng, đất nông nghiệp mới
chỉ sử dụng được khoảng 86 %, lâm nghiệp 77 % .
3. Hiệu quả sử dụng đất thấp: hệ số sử dụng đất nông nghiệp mới đạt 1,3
(1990). Diện tích đất trồng một vụ chiếm tới 40 % diện tích trồng cây hàng
năm. Năng suất lúa và một số cây trồng chính có tăng nhưng còn ở mức
thấp.
4. Sự phân bố đất đai và dân cư chưa hợp lý, dân cư tập trng nhiều ở các
vùng đồng bằng, trong khi đất đai ở đây lại ít, chỉ số bình quân trên đầu
người thấp:
- Đồng bằng Bắc bộ: 1276 m2 / người.
- Đồng bằng Nam bộ 3012 m2 / người.
- Trung du miền núi Bắc bộ 9741 m2 / người.
- Tây Nguyên: 22.316 m2 / người.
5. Nhu cầu về đất cho các mục đích chuyên dùng ngày càng tăng: trong thời gian
từ 1985 - 1990
- Đất giao thơng tăng: 11, 6 %, bình qn 5000 ha /năm
- Đất thủy lợi tăng 31, 3 %, bình quân 20 000 ha /năm
57
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
Đất xây dựng nhà ở nông thôn, thành thị tăng 5,8 %, bình quân 11000
ha/năm. Nguy hiểm nhất là 80 % đất dùng cho nhà ở tại nông thôn lấy từ đất nơng
nghiệp, trong đó 50 - 60 % lấy từ đất canh tác.
-
6.4. CÁC Q TRÌNH THỐI HĨA ĐẤT Ở VIỆT NAM
2.3.1 i) Khái niệm thoái hoá đất (suy thoái đất)
Theo Neef (1975) thì thối hóa đất được xem là những q trình làm mất
mát từng phần hoặc tồn bộ các đặc điểm đặc trưng của đất hay sức sản xuất của
đất.
Trên thế giới đã có khoảng gần 2 tỷ ha đất đã bị thối hố trong vòng 50 năm trở lại đây,
với 25 tỷ tấn đất bị rửa trôi, xói mòn hàng năm.
Theo FAO có 4 ngun nhân cơ bản làm thối hóa đất trên phạm vi tồn cầu
là:
1. Thảm thực bì bị phá hoại: Trung bình hàng năm trên toàn thế giới mất đi
khoảng 7, 5 triệu hecta. Do đó diện tích rừng hiện nay ở các nước trên thế giới còn
rất thấp.
2. Điều kiện khí hậu và thời tiết thay đổi trên trái đất: do việc chặt phá rừng,
tỷ lệ CO2 tăng lên, cộng với CO2 có nguồn gốc nhân sinh làm cho trái đất đang nóng
lên, lũ lụt, bão gió... và thiên tai khác liên tiếp xảy ra.
3. Do phản tác dụng của công nghiệp: Những khí SO2 có nguồn gốc nhân
sinh ngày càng tăng, làm xuất hiện các trận mưa Axit, các chất CFC
(cloroflorocacbon) góp phần làm tăng các lỗ thủng của tầng Ơzơn đang gây ra
những tác hại không nhỏ cho sản xuất và đời sống của nhân loại.
4. Tác động của các quá trình vũ trụ: biến động của mặt trời, của các hiện
tượng ngồi khí quyển ảnh hưởng đến thời tiết, chế độ mưa, gió...
ii) Các q trình thối hố đất
2.4 Mặn hóa thứ sinh đất ở những vùng khơ hạn hay bán khơ hạn
(secondary salinization)
Đó là những q trình làm tăng hàm lượng muối trong đất do việc tưới tiêu
các đất nơng nghiệp khơng hợp lý, ví dụ: tưới khơng đúng quy trình, độ sâu nơng
của kênh tiêu, kênh tưới hay dùng nước mặn để tưới cây...
Có thể phân ra làm 2 q trình:
- Mặn hóa thứ sinh do làm dâng cao mực nước ngầm:
Ở những vùng khô hạn nước ngầm thường chứa nhiều muối khống. Khi tưới
thơng thường dùng các biện pháp tưới tràn, tưới dòng, do hiệu suất tưới bề mặt chỉ
đạt 30-40 %, nên một lượng lớn nước bị thấm rỉ xuống các tầng dưới làm dâng cao
mực nước ngầm. Do đó làm cho đất bị nhiễm mặn.
- Mặn hóa thứ sinh do dùng nước mặn để tưới:
Đa số nước tưới khác ở những vùng khô hạn đều chứa muối ở các mức độ
khác nhau. Vì thiếu nước ngọt buộc người ta phải dùng nước này để tưới.
58
Bài giảng sinh thái mơi trường 4-2013
Q trình mặn hóa thứ sinh làm cho hàng triệu héc ta đất nông nghiệp phải
tưới chuyển thành các sa mạc, đất mặn có độ phì nhiêu thấp.
* Biện pháp xử lý:
- Biện pháp cải tạo đất mặn chủ yếu là rửa mặn:
- Một số đất mặn kiềm (chứa Na 2CO3) có thể sử dụng thạch cao (CaSO 4) để
cải tạo theo phương trinh phản ứng sau:
Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4
Đó là hai muối trung tính và ít tan, do đó ít độc đối với cây trồng.
2. Sự hóa đá (Petrification - Lateritization)
Đó là sự thành tạo những vùng rắn như đá trong phẫu diện đất. Hiện tượng
này gặp ở vùng nhiệt đới là do các hợp chất Fe2O3, MnO dưới dạng kết von hoặc đá
ong. Các chất này tồn tại trong đất nhờ sự tác động của nước mưa, dòng thấm, nước
ngầm, chúng được rửa trơi và tích tụ lại một số nơi nhất định với mật độ rất cao.
Sự hình thành đá ong thường xảy ra trong điều kiện môi trường tích tụ rất
nhiều cation Fe2+, khi tiếp xúc với khơng khí các Fe2+ này dễ dàng bị oxihố thành
Fe3+. Các ô xít của chúng liên kết với nhân là các hạt keo sắt Kaolinit tạo thành
mạng lưới dày đặc, khi mất nước tạo nên liên kết chặt hơn. Khi còn nằm trong lòng
đất, do độ ẩm cao, chưa bị ơxihố, chưa bị mất nước hồn tồn nên chúng còn mềm.
Khi đào lên mặt đất, do thống khí và mất nước, nên các liên kết trở nên chặt hơn.
Các điều kiện hình thành đá ong:
- Dòng mang đến phải giàu sắt (nước mặt hay dòng sườn dưới đất)
- Có sự thay đổi phản ứng môi trường (từ chua sang kiềm) trên đường di
chuyển của nước có chứa sắt, hay thay đổi trạng thái ơxi hố khử
- Mơi trường đang bị tàn phá mạnh, khả năng bốc hơi lớn, mạch nước ngầm
rút rất sâu trong mùa khơ
Q trình đá ong hóa ở vùng nhiệt đới thường gặp ở những vùng có thảm thực
vật bị tàn phá mạnh, giao động của mực nước ngầm giữa các mùa lớn, ở những nơi
có mạch nước ngầm thoát ra.
Ảnh hưởng:
- Làm cho cơ lý đất giảm, giữ ẩm kém, hút và giữ nước yếu đi
- Tạo điều kiện thuận lợi cho rửa trơi và xói mòn phát triển do thực bì phát
triển kém
- Làm nghèo hố dinh dưỡng cho thực vật và vi sinh vật
- Hiện nay, vùng núi Đông Nam bộ và Tây Nguyên, diện tích đất đá ong hố
lên tới 15%. (Lê Huy Bá, 1992)
Biện pháp phòng chủ yếu là bảo vệ lớp phủ thực vật, sử dụng cơ cấu cây
trồng hợp lý, hạn chế biến động của mực nước ngầm.
59
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
2.4.1 3) Khô hạn đất
Khô hạn đất là quá trình xảy ra trong đất khi lượng nước trong đất thấp
hơn mức giới hạn, không đủ cung cấp cho thực vật sinh trưởng và phát triển
bình thường.
Nguyên nhân:
- Do khí hậu: khí hậu hoang mạc, khí hậu lục địa, mùa khô khốc liệt, kéo dài.
- Do các đặc điểm của đất cao, đất dốc, khi thảm thực vật bị tàn phá, đất trở
nên thối hóa bạc màu do xói mòn rửa trơi. Từ đó, thành phần cơ giới, tính chất vật
lý, hóa học và cơ học đất cũng bị biến đổi. Khả năng thấm nước và giữ nước bị giảm
đi, mực nước ngầm bị hạ thấp, do đó khả năng khơ hạn tăng lên, thậm chí ngay
trong mùa mưa cũng có thời gian khơ hạn.
Gần đây, xu hướng khơ hạn ở một số vùng tăng lên, nguy cơ về nạn sa mạc
hóa ngày càng mở rộng. Sự khơ hạn này là do:
- Hậu quả trực tiếp của nạn phá rừng.
- Đường giới hạn tuyết ở một số vùng núi cao đầu nguồn dâng cao.
- Do hoạt động địa chấn làm một số vùng dâng cao.
- Sử dụng qúa mức nguồn nước ngầm.
Biện pháp khắc phục:
- Phủ kín bằng các biện pháp Nông - Lâm nghiệp.
- Giữ nước bằng các biện pháp cơng trình.
- Khai thác nước ngầm hợp lý. Sử dụng tiết kiệm nước, tái sử dụng nước
thải trong công nghiệp và sinh hoạt để tưới cho nông nghiệp.
- Cải tạo tính chất vật lý bằng các biện pháp kỹ thuật canh tác.
2.4.2 4) Xói mòn đất
Từ xói mòn (Erosion) có nguồn gốc từ tiếng Latin “Erosio” nghĩa là cào mòn
“to gnaw away”. Hiểu theo nghĩa chung thì xói mòn là là sự chuyển dời vật lý lớp
đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như lực đập của giọt nước mưa, dòng nước
chảy trên và qua chiều dày của phẫu diện đất, tốc độ gió và sức kéo của trọng lực.
Xói mòn là hiện tượng phá hủy và vận chuyển các lớp đất mặt màu mỡ
nhất và các sản phẩm phong hóa trên bề mặt đất từ nơi này tới nơi khác dưới tác
động của mưa và của gió.
Tác hại của xói mòn gây ra rất lớn, ở Việt Nam trên các vùng đất dốc, hàng
năm bị mất đi khoảng 200 tấn/ha đất mặt do xói mòn, tương đương với 6 tấn mùn,
150 Kg đạm.
Để tính lượng xói mòn đất, người ta (i) thiết lập các trạm quan trắc và nghiên
cứu xói mòn, (ii) xây dựng các phương trình lý thuyết để tính lượng tổn thất đất do
xói mòn gây ra.
Đối với vùng nhiệt đới, người ta thường áp dụng phương trình của
Wischmeir và Smith để tính xói mòn do mưa như sau:
Trong đó:
A = R. K. L. S. C. P
A - Lượng đất bị mất do xói mòn (tấn / ha / năm)
R - Động năng gây xói mòn (động năng của hạt mưa)
60
Bài giảng sinh thái mơi trường 4-2013
K - Hệ số xói mòn đất (phụ thuộc vào tính chất của đất)
L - Chiều dài sườn dốc.
S - Độ dốc của sườn.
C - Hệ số che phủ đất.
P - Hệ số các biện pháp chống xói mòn.
Các yếu tố ảnh hưởng tới xói mòn như sau:
1- Yếu tố khí hậu: mà chủ yếu là lượng giáng thủy và tốc độ gió .
Đối với xói mòn do mưa, thì chế độ mưa, loại mưa, lượng mưa, cường độ mưa
là những yếu tố khí hậu có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến cường độ xói mòn.
Việt Nam có lượng mưa rất lớn và phân bố mưa theo mùa rõ rệt, trong mùa
mưa có những trận mưa có cường độ rất lớn là nguyên nhân làm tăng khả năng công
phá, phá vỡ cấu tượng đất của hạt mưa lớn và tập trung nước tạo thành dòng chảy
mặt lớn, vận chuyển các sản phẩm của dòng chảy mặt cũng gia tăng.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cường độ mưa và lượng mưa tỷ lệ thuận với
cường độ xói mòn đất. Lượng mưa càng lớn, cường độ mưa càng cao bao nhiêu thì
tổn thất về đất do xói mòn gây ra cũng càng lớn bấy nhiêu.
Kết quả quan trắc về lượng đất bị xói mòn trên đất trồng chè, độ dốc 8 0 ở các
địa điểm khác nhau như sau:
Bắc Thái
Pleyku
Di Linh
Phú Hộ
2188 mm
2447 mm
2041 mm
1500 mm
100 tấn/ha/năm
189 tấn/ha/năm
150 tấn/ha/năm
52 tấn/ha/năm
2- Yếu tố địa hình (topography):
Trong các yếu tố của địa hình thì độ chia cắt của địa hình, độ dốc, chiều dài
sườn và hình dạng của sườn có mối tương quan chặt chẽ với nhau và có ảnh hưởng
mạnh mẽ đến q trình xói mòn đất.
Ảnh hưởng của các yếu tố của địa hình tới xói mòn đất tn theo quy luật
động lực học, mà chủ yếu tới mức độ tập trung dòng chảy mặt, thế năng và động
năng của dòng chảy, từ đó ảnh hưởng đến năng lực đào bới, phá hủy và vận chuyển
các sản phẩm xói mòn từ nơi này tới nơi khác của dòng chảy. Đó là cơ sở lý thuyết
của cơ chế xói mòn nước.
- Độ dốc của sườn (steepnees) tỷ lệ thuận với cường độ xói mòn đất. Theo
Hudson, nếu độ dốc tăng lên 4 lần, tốc độ dòng chảy mặt tăng 2 lần, cường độ xói
mòn đất sẽ tăng lên 64 lần. Độ dốc của sườn chi phối:
- Khả năng thấm của đất, do đó ảnh hưởng đến mức độ tập trung nước và
khối lượng nước tạo dòng chảy mặt.
- Thế năng của dòng chảy mặt (liên quan tới chiều cao của sườn dốc).
- Tốc độ của dòng chảy mặt.
Độ dốc càng lớn, thế năng và sau đó là động năng của dòng chảy cũng càng
cao. Năng lực đào bới phá hủy cấu tượng đất và năng lực vận chuyển các sản phẩm
xói mòn tăng theo, gây xói mòn mạnh (bảng 4)
61
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
Bảng 3
Ảnh hưởng của độ dốc đến cường độ xói mòn trên đất lúa
Độ dốc
(độ)
Lượng đất trôi
(tấn/ha)
0-3
3-8
8-15
22
95
128
Theo số liệu quan trắc của Trần Trung Dũng tại Chua Đăng, Đắc Lắc, 1987
- Chiều dài sườn dốc tỷ lệ thuận với cường độ xói mòn đất.
Kết quả quan trắc của Nguyễn Quang Mỹ, trên đất bazan ở Tây Nguyên trong
chương trình điều tra tổng hợp Tây Nguyên I cho thấy, nếu chiều dài sườn dốc tăng
lên hai lần thì lượng đất trơi tăng từ 7-8 lần. Chiều dài sườn dốc chi phối:
- Khối lượng nước tạo dòng chảy mặt.
- Vận tốc tức thời chuyển động nhanh dần đều của dòng chảy mặt.
Kết quả là chi phối động năng của dòng chảy mặt. Do đó, chiều dài sườn dốc
càng lớn, năng lực công phá cấu tượng đất, năng lực vận chuyển các sản phẩm xói
mòn của dòng chảy mặt càng cao, do đó mà cường độ xói mòn càng mạnh (bảng 5).
Bảng 4 Ảnh hưởng chiều dài sườn dốc đến xói mòn trên đất trồng cà phê
Độ dốc (độ)
Chiều dài sườn dốc (m)
3
8
20
40
Số liệu của Nguyễn Quang Mỹ, 1982.
Lượng đất trơi (tấn/ha)
6
27
204
- Hướng sườn quyết định hướng đón gió của sườn dốc, từ đó chi phối lượng
mưa, cường độ mưa. Do đó hướng sườn có ảnh hưởng mạnh tới khả năng gây xói
mòn của mưa. .
- Hình dạng của sườn chi phối độ dốc cục bộ của sườn, từ đó chi phối động
lực gây ra xói mòn, kể cả khả năng tập trung nước, cũng như tốc độ của dòng chảy
mặt.
3- Tính chất của thảm thực vật:
Thảm thực vật, trong đó có cả cây trồng có vai trò lớn trong việc bảo vệ đất
chống xói mòn.
Thảm thực vật, chủ yếu là cấu trúc và độ che phủ của thảm có vai trò:
- Bảo vệ đất khỏi các tác động trực tiếp của hạt mưa. Hấp thụ động năng và
phân tán xung động của hạt mưa.
- Cải thiện cấu trúc, tính chất vật lý và cơ học đất, tăng khả năng thấm.
- Tăng hàm lượng mùn.
- Hạn chế lượng nước tạo dòng và phân tán dòng chảy mặt.
- Ngăn dòng chảy mặt và hạn chế tốc độ của nó.
Kết quả tổng hơp là hạn chế động năng dòng chảy, năng lực công phá, đào bới
và vận chuyển các sản phẩm xói mòn của dòng chảy, từ đó mà hạn chế cượng độ xói
62
Bài giảng sinh thái mơi trường 4-2013
mòn đất. Kết quả quan trắc cho thấy độ che phủ của thảm thực vật tỷ lệ nghịch với
lượng đất trôi (bảng 6).
Bảng 5
Độ dốc (độ)
Quan hệ thảm thực vật, độ tàn che và xói mòn đất
Thảm thực vật
Độ che phủ (%)
Đất trôi (tấn/ha)
0-3
Cà phê
60
Lúa cạn
20
Cà phê
75
3-5
Thảm cỏ cây bụi
60
Lúa cạn
30
Theo số liệu quan trắc tại Chua Đăng của Trần Trung Dũng, Đắc Lắc-1987.
22
50
32
40
62
4. Tính chất của đất:
Tính chất đặc trưng cho khả năng ứng chịu xói mòn của đất. Tính ứng chịu
phụ thuộc trước hết vào tính chất của đất, nhất là tính chất vật lý và thành phần cơ
giới của từng loại đất, sau đó đến các biện pháp canh tác và bảo vệ đất. Nếu đất tơi
xốp có kết cấu tốt thì khả năng thấm của đất được tăng lên, khối lượng nước tạo
dòng được hạn chế. Do đó, cường độ xói mòn cũng thấp.
*Các biện pháp bảo vệ đất chống xói mòn:
Các nghiên cứu trên thế giới đã đi đến kết luận: khơng có bất kỳ một biện
pháp đơn lẻ nào có khả năng chống được xói mòn đất. Thơng thường, tùy theo điều
kiện cụ thể của vùng mà lựa chọn, sắp xếp hệ thống biện pháp chống xói mòn.
Tăng
Tăng cường
cường
che
che phủ
phủ đất
đất
Quản lý
đất
Quản lý
cây trồng
Ngăn
Ngăn chặn,
chặn, phân
phân tán
tán
dòng
dòng chảy
chảy mặt
mặt
Cải thiện
cấu trúc,
tính bền
vững của
đất
Tăng
mức độ
gồ ghề
Tăng
Tăng khả
khả năng
năng
ứng
ứng chịu
chịu của
của đất
đất
Tăng sức
chống đỡ
dòng chảy
Giảm
tốc độ
dòng chảy
Hình 15 Ngun lý kiểm sốt xói mòn
Về ngun lý, Ellison, 1944 đã xác định tác nhân gây xói mòn mạnh mẽ nhất
là xung lực mưa đập vào mặt đất. Ông chia q trình xói mòn thành 3 pha: (Hình
19)
-
Pha 1: Phá vỡ cấu tượng đất, tách các hạt đất ra khỏi đất.
Pha 2: Di chuyển các phần tử bị tách đi chỗ khác.
Pha 3: Lắng đọng chúng ở một nơi khác.
63
Bài giảng sinh thái môi trường 4-2013
Như vậy, nếu hạn chế được pha 1 sẽ không xảy ra các pha 2 và 3. Nhóm biện
pháp thuộc nhóm một, biện pháp tăng cường che phủ đất trở nên quan trọng nhất.
Trong thực tế tồn tại ba hệ thống biện pháp chống xói mòn:
- Hệ thống tăng cường che phủ đất thơng qua việc quản lý đất, thiết lập và
quản lý hệ thống cây trồng.
- Hệ thống ngăn chặn, phân cắt, phân tán và làm giảm lưu lượng dòng chảy
mặt.
- Hệ thống tăng cường khả năng ứng chịu xói mòn của đất.
1. Phòng chống xói mòn trên phạm vi lãnh thổ:
Điều tra khoanh vẽ bản đồ trên phạm vi lãnh thổ.
Xây dựng và thực thi các biện pháp phòng chống xói mòn cụ thể là:
- Bảo vệ, nuôi dưỡng và trồng mới rừng đầu nguồn.
- Cần xác định cụ thể phạm vi, diện tích, chủng loại rừng đầu nguồn.
- Xây dựng mạng lưới hồ chứa để:
+ Hạn chế lũ lụt.
+ Cung cấp nước tưới cho cây trồng trong mùa khô.
+ Phát triển giao thông, du lịch và nuôi trồng thủy sản.
+ Cải thiện điều kiện mơi trường.
Xây dựng các cơng trình ngăn lũ và phân lũ. Nguyên tắc này là phân lũ thành
nhiều nhánh để hạn chế lưu lượng của dòng chảy mặt, bằng các biện pháp đắp
đập, hồ chứa, thiết lập hệ thống kênh mương với các con sơng chính, tạo vật
cản trên suối.
2. Phòng chống xói mòn trên phạm vi khu vực:
- Trên đất trồng cây hàng năm: Cây hàng năm có đặc điểm là độ che phủ
thấp, bộ rễ phát triển yếu, đất bị xới xáo thường xuyên, có thể áp dụng các biện pháp
sau:
+ Canh tác theo đường bình độ: cày đất, gieo hạt, trồng cây, chăm sóc, thiết
lập các lối đi theo đường đồng mức.
+ Tăng mật độ cây trong hàng.
+ Trồng xen, trồng gối.
+ Lên luống cắt ngang sườn dốc.
+ Xây dựng các cơng trình mặt ruộng.
+ Làm băng đệm bằng cỏ, thân cây tươi hoặc xanh, ngăn dòng chảy, che phủ
đất.
+ Làm ruộng bậc thang.
- Trên đất trồng cây lâu năm:
+ Trồng cây theo đường đồng mức.
+ Áp dụng xen canh và luân canh trong thời kỳ kiến thiết cơ bản.
+ Trồng cây che phủ đất giữa hàng.
+ Áp dụng các biện pháp cơng trình.
- Trên đất rừng:
+ Áp dụng phương thức chặt chọn và khai thác luân phiên.
64