Báo cáo khoa học:Ảnh hưởng của mưa và các loại hình sử dụng đất đến quá trình suy thoái đất trong lưu vực nhỏ ở tân minh - đà bắc - hoà bình potx

Báo cáo khoa học Ảnh hưởng của mưa và các loại hình sử dụng đất đến quá trình suy thoái đất trong lưu vực nhỏ ở tân minh - đà bắc - hoà bình Tạp chí KHKT Nông nghiệp, Tập 1, số 2/2003 133 ảnh hởng của ma và các loại hình sử dụng đất đến quá trình suy thoái đất trong lu vực nhỏ ở tân minh - đà bắc - hoà bình Effects of rainfall and land use types on soil degradation at micro watershed in Tan Minh commune of Da Bac district, Hoa Binh province Nguyễn Văn Dung 1 , Trần Đức Viên 2 , Phạm Tiến Dũng 2 , Nguyễn Thanh Lâm 2 Summary Surfaced water run-off and soil erosion in slope land mainly depend on the intensity of rainfall and vegetation cover. The effects of rainfall and land use types on soil degradation were conducted from 2000 to 2002 at micro watershed in Tan Minh, Da Bac, Hoa Binh. Soil erosion was closely related to the intensity of rainfall and soil loss varied with land use types. In general, the farming system on slope land led to depletion of soil nutrients and thus it is necessary to identify suitable land use practices to reduce soil degradation. Key words: Surfaced water, cover of land use and soil loss. 1. Đặt vấn đề 1 Xói mòn đất, dòng chảy bề mặt, và sự can thiệp của con ngời là những nguyên nhân chính làm cho đất suy thoái nhanh. Nguyễn Tử Xiêm và Thái Phiên (1991) nghiên cứu tại Hoà Bình đ kết luận dinh dỡng trên đất dốc trồng lúa giảm đáng kể trong mùa ma: mùn tổng số từ 7,93 % giảm còn 3,7 %, đạm tổng số từ 0,46 % xuống 0,05 % sau 2 vụ trồng lúa. Nguyễn Văn Bộ (1997), Bùi Đình Dinh (1995), Tôn Thất Chiểu (1997) cũng có kết luận tơng tự. Theo Rambo và Terry (1998) với đất dốc 27 o , lợng đất mất trên đất trống đồi núi trọc là 130 tấn/ha/năm, nếu trồng cọ dầu, xói mòn trên mặt chỉ còn 107 tấn/ha/năm. 1 Bộ môn Thuỷ nông - Canh tác, Khoa Đất và Môi trờng 2 Trung tâm Sinh thái Môi trờng Trồng trọt trên đất dốc là hình thức canh tác phổ biến ở vùng núi Tây Bắc của Việt Nam, do đó việc nghiên cứu ảnh hởng của các loại hình sử dụng đất khác nhau đến quá trình suy thoái đất là cần thiết. Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định lợng đất và dinh dỡng mất bởi xói mòn, dòng chảy mặt, thấm sâu do ma và sử dụng đất khác nhau dẫn đến suy thoái đất. 2. phơng pháp nghiên cứu Thí nghiệm đợc tiến hành tại bản Tát, x Tân Minh, huyện Đà Bắc, tỉnh Hoà Bình với 4 hình thức sử dụng đất khác nhau: đất rừng, lúa nơng, trồng sắn, bỏ hoá. Độ dốc thay đổi từ 29,30 đến 36,44 độ. Thời gian nghiên cứu trong 3 năm (2000- 2002). ảnh hởng của ma và các loại hình sử dụng đất 134 Số liệu lu trữ lợng ma trong 10 phút và 30 phút đợc tự động cập nhật tại trạm khí tợng (hình 1). Đo xói mòn bằng ô tiêu chuẩn có kích thớc là 100 m 2 (20 ì 5 m). Mẫu đất, nớc thu đợc sau mỗi trận ma, đa về phòng thí nghiệm phân tích để tính lợng đất bị xói mòn và dinh dỡng bị rửa trôi (hình 2) Dựa vào năng suất của các giống lúa và các giống sắn đợc trồng qua 3 năm nghiên cứu để xác định ảnh hởng của suy thoái đất đến năng suất cây trồng. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đặc điểm ma và xói mòn đất 3.1.1. Đặc điểm ma và dòng chảy bề mặt Trong 3 năm, ma từ tháng 5 và tăng dần vào tháng 7, tháng 8 và tháng 9, sau giảm dần đến tháng 12 (hình 3). Ngoài ra, trong một năm, cùng một lợng ma, nhng dòng chảy bề mặt khác nhau tuỳ theo hình thức sử dụng đất: năm 2000, tổng lợng ma từ tháng 5 đến tháng 10 là 1756 mm, dòng chảy mặt trên đất rừng chỉ có 493 mm, tăng lên 678 mm trên đất trồng lúa nơng. Năm 2002, tổng lợng ma từ tháng 5 đến tháng 10 là Bảng 1. Dòng chảy mặt và xói mòn đất trên các hình thức sử dụng đất khác nhau Hình thức sử dụng đất Năm Ma (mm) Dòng chảy mặt (mm) Lợng đất xói mòn (t/ha) Rừng 493 2,94 Lúa nơng năm đầu 2000 1756 678 10,07 Rừng 817 1,41 Lúa nơng năm thứ hai 1100 30,07 Bỏ hoá năm đầu (băng chè tái sinh) 1074 6,99 Sắn năm thứ nhất 2001 2262 1118 25,57 Rừng 400 0,97 Bỏ hoá năm thứ hai 655 1,32 Sắn năm thứ hai 2002 2045 765 9,64 Hình 1. Trạm khí tợng Hình 2. Ô đo xói mòn đất Nguyễn Văn Dung, Trần Đức Viên,Phạm Tiến Dũng, Nguyễn Thanh Lâm 135 2045 mm, nhng dòng chảy bề mặt lại giảm dần theo mức độ che phủ thực vật, trên đất trồng sắn, bỏ hoá và rừng tơng ứng là: 765 mm; 655 mm và 406 mm. Ngoài ra, sự phục hồi của thảm thực vật trong canh tác nơng rẫy cũng là nguyên nhân chính giảm dòng chảy mặt, đặc biệt ở loại hình sử dụng có cây trồng lâu năm. Ví dụ trên đất trồng sắn có xoan, cọ và bồ đề phát triển, độ che phủ đất tăng lên dẫn đến dòng chảy mặt giảm từ 1118 mm (2001) xuống 765 mm (2002) (bảng 1). 3.1.2. Xói mòn đất - ảnh hởng của ma: Vào mùa ma, do lúa mới bắt đầu gieo và sắn còn nhỏ, nên độ che phủ đất không đủ để giảm tác hại của ma do đó ở đầu mùa ma lợng đất xói mòn lớn. Ví dụ: năm 2001, trên đất trồng lúa trong tháng 6 lợng đất xói mòn là 11,48 và tháng 7 là 9,92 tấn/ha; trên đất trồng sắn tháng 6 là 9,75 tấn/ha, và tháng 7 là 7,55 tấn/ha). Nh vậy, đất trồng sắn bị xói mòn ít hơn đất trồng lúa nơng trong cùng một giai đoạn thời gian (hình 4). - ảnh hởng của các hình thức sử dụng đất: Trong năm 2000, tỷ lệ che phủ đất của lúa nơng thấp không đủ hạn chế tác động của ma, lợng đất bị mất do xói mòn là 10,07 tấn/ha; trong khi đất rừng chỉ bị mất 2,94 tấn/ha. Năm 2001, có 4 hình thức sử dụng đất: lúa nơng gieo vào tháng 6 năm 2001, đất bỏ hoá, đất trồng sắn và đất rừng. Trên đất rừng và đất bỏ hoá, là nơi có cây lâu năm tái sinh cùng cây bụi, có tỷ lệ che phủ lớn và không chịu sự tác động canh tác của con ngời nên lợng đất bị mất do xói mòn là ít nhất (1,41tấn/ha); Trên đất bỏ hoá: 6,99 tấn/ha; Trên đất lúa: 30,07 và trên đất trồng sắn: 25,57 tấn/ha. Năm 2002, còn lại 3 hình thức sử dụng đất: bỏ hoá, trồng sắn và rừng. Lợng đất bị xói mòn trong năm 2002 cũng diễn ra theo xu hớng tơng tự nh hai năm đầu (đất trồng sắn là 9,64 tấn/ha, đất bỏ hoá là 1,32 tấn/ha). Tuy nhiên do ảnh hởng của xói mòn đất trong năm 2001 và nguyên nhân chính là chất hữu cơ đ bị mất do canh tác của vụ trớc, nên còn lại chủ yếu là cấp hạt sét có khả năng kết bám lớn hơn, cộng với khả năng che phủ của cây trồng lâu 0 100 200 300 400 500 600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng mm/tháng 2000 2001 2002 Hình 3. Tổng lợng ma tháng qua các năm ảnh hởng của ma và các loại hình sử dụng đất 136 năm (xoan, cọ) đ làm cho đất bị xói mòn ít hơn các năm đầu (bảng 1). 3.2. Đặc tính lý hoá học đất sau 3 năm thí nghiệm Trên đất canh tác, tỷ lệ che phủ đất giảm, đất bị xói mòn do ma và tác động của con ngời (làm đất). Mùn giảm từ 5,01 % (năm 1999) xuống còn 3,10 % (năm 2001). Trên đất trồng sắn hàm lợng mùn của đất còn 3,56 %. Các chỉ tiêu đạm, lân và kali cũng thay đổi, trong đó kali là yếu tố có biến đổi nhiều nhất đặc biệt trên đất trồng sắn. Trên đất rừng, mùn và các chất dinh dỡng thay đổi không nhiều so với trớc khi thí nghiệm (bảng 2). 3.3. ảnh hởng suy thoái đất đến năng suất cây trồng Do xói mòn, chất hữu cơ, đạm, lân, kali giảm dẫn đến năng suất lúa giảm đáng kể. Năng suất giống Khau Khìn giảm từ 1020 kg/ha (năm 2000) xuống chỉ còn 135 kg/ha (năm 2001). Năng suất giống Trạm Lợng của năm 2001 giảm xuống chỉ còn 20,69% so với năm 2000. Kết quả sau 2 năm trồng lúa, ngời dân phải chuyển sang trồng sắn do dinh dỡng đất không đủ cung cấp cho vụ lúa thứ 3. Năng suất Bảng 2. Một số đặc tính hoá học đất sau 3 năm thí nghiệm Tổng số (%) Dễ tiêu (mg/100g) Hình thức sử dụng đất pH KCl Mùn (%) N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O Trớc thí nghiệm (1999) 3,84 5,01 0,16 0,050 2,77 7,96 1,50 17,92 Sau hai vụ lúa (2001) 3,70 3,10 0,17 0,042 1,36 10,50 1,50 5,78 1lúa + bỏ hoá 2001 3,70 3,50 0,16 0,033 1,00 6,50 1,50 8,80 1 lúa + 1 vụ sắn 2001 3,50 3,80 0,13 0,042 3,15 10,80 1,80 8,60 1 lúa + 2 vụ sắn 2002 3,86 3,56 0,13 0,040 3,99 6,23 2,17 15,13 Rừng 2002 3,65 4,40 0,16 0,030 3,59 9,05 2,10 9,40 Hình 4. Lợng đất mất hàng tháng năm 2001 0 2 4 6 8 10 12 14 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 10 Đất mất do xói mòn 2001(t/ha) Rừng Lúa nơng Bỏ hoá Sắn Nguyễn Văn Dung, Trần Đức Viên,Phạm Tiến Dũng, Nguyễn Thanh Lâm 137 sắn chuối đạt 29,3 tấn/ha, sắn xanh đạt 23,52 tấn/ha (năm 2001). Năng suất sắn cũng giảm đáng kể vào năm 2002 (với sắn chuối chỉ còn 21,95 tấn/ha, giảm 25,09% và sắn xanh còn 13,24 tấn/ha, giảm 43,69% so với năm 2001) (hình 5). 4. Kết luận Dòng chảy bề mặt và xói mòn đất phụ thuộc chủ yếu vào cờng độ ma, thời gian ma và mức độ che phủ thực vật. Lợng ma, hình thức sử dụng đất khác nhau ảnh hởng khác nhau đến xói mòn đất và lợng đất bị mất do xói mòn trên đất lúa nơng và đất trồng sắn lớn hơn so với trên đất rừng (10,07tấn/ha so với 2,94 tấn/ha trong năm 2000 và 30,07 và 25,57 tấn/ha so với 1,41 tấn/ha trong năm 2001; 9,64 tấn/ha so với 0,97 tấn/ha trong năm 2002). Xói mòn mạnh do canh tác nơng rẫy của ngời dân dẫn đến suy thoái dinh dỡng đất làm cho năng suất cây trồng giảm nhanh chóng. Tài liệu tham khảo Nguyễn Văn Bộ (1997), "Quản lý dinh dỡng và nớc cho cây trồng trên đất dốc miền Bắc Việt Nam", Hội thảo về quản lý dinh dỡng và nớc cho cây trồng trên đất dốc miền Bắc Việt Nam, Viện Thổ nhỡng Nông hoá, Viện kali và lân bắc Mỹ, 13-14 Jannuary 1997, Hà Nội, Tr. 3-5. Tôn Thất Chiểu, Lê Thái Bạt (1997), "Đất dốc và sản xuất lâu bền"; Hội thảo về quản lý dinh dỡng và nớc cho cây trồng trên đất dốc miền Bắc Việt Nam, Viện Thổ nhỡng Nông hoá, Viện kali và lân bắc Mỹ, 13-14 tháng 1, 1997, Hà Nội, Tr. 30-37. Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1991), "Đất bị xói mòn và rửa trôi ở Việt Nam và biện pháp quản lý", Khoa học kỹ thuật và quản lý kinh tế, số 3. Bùi Đình Dinh (1995), "Yếu tố dinh dỡng hạn chế năng suất cây trồng và chiến lợc quản lý dinh dỡng để phát triển nông nghệp bền vững". Đề tài KN-01-04. Viện Thổ nhỡng Nông hoá. Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr5-32. Rambo, A. Terry (1998), "The compiste swiddenning agroecosystem of the Tay Ethnic Minority of the Northwestern Mountains of Vietnam", In: A. Patanothai (ed), Land degradation and agricultural sustainability: case studies from Southeast and East Asia, Regional Secretariat The Southeast Asia Universities Agroecosystem Network (SUAN) Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand, pp: 43-64. 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 Khau khìn Trạm lợng Giống lúa Năng suất (t/ha) 2000 2001 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 Sắn chuối Sắn xanh Giống sắn Năng suất (t/ha) 2001 2002 Hình 5. ả nh hởng xói mòn và suy thoái đất đến năng suất cây trồng . Báo cáo khoa học Ảnh hưởng của mưa và các loại hình sử dụng đất đến quá trình suy thoái đất trong lưu vực nhỏ ở tân minh - đà bắc - hoà bình Tạp chí KHKT Nông nghiệp,. Nông nghiệp, Tập 1, số 2/2003 133 ảnh hởng của ma và các loại hình sử dụng đất đến quá trình suy thoái đất trong lu vực nhỏ ở tân minh - đà bắc - hoà bình Effects of rainfall and land use. ma và sử dụng đất khác nhau dẫn đến suy thoái đất. 2. phơng pháp nghiên cứu Thí nghiệm đợc tiến hành tại bản Tát, x Tân Minh, huyện Đà Bắc, tỉnh Hoà Bình với 4 hình thức sử dụng đất khác