Xói mòn và các biện pháp điều tiết

Xói mòn và các biện pháp điều tiết

Xói mòn và các biện pháp điều tiết? 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 của con nguời. Khái niệm về xói mòn và ý nghĩa của việc nghiên cứu xói mòn đất 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 của con nguời. Tuy nhiên sự tồn tại của lớp đất có khả năng canh tác này lại luôn chịu những tác động mạnh mẽ của các điều kiện tự nhiên và các hoạt động canh tác do con người có thể làm cho chúng 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 là do 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. 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. Các kiểu xói mòn đất chính Xói mòn đất là quá trình làm mất lớp đất trên mặt và phá huỷ các tầng đất bên dưới do tác động của nước mưa, băng tuyết tan hoặc do gió. Ðối với đất sản xuất nông nghiệp thì nước và gió là hai tác nhân quan trọng nhất gây ra xói mòn và các tác nhân này có mức độ ảnh hưởng tăng giảm khác nhau theo các hoạt động của con người đối với đất đai. Kiểu 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). 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 thẳng là sự xói lở đất, đá mẹ theo những dòng chảy tập trung, ăn sâu tạo ra các rãnh xói và mương xói. - Xói mòn phẳng là sự rửa trôi đất một cách tương đối đồng đều trên bề mặt do nước chảy dàn đều, đất bị cuốn đi theo từng lớp, phiến. 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. Kiểu xói mòn do gió Kiểu xói mòn do gió là hiện tượng xói mòn gây ra bởi sức gió. Ðây là hiện tượng xói mòn có thể xảy ra ở bất kì nơi nào khi có những điều kiện thuận lợi sau đây - Ðất khô, tơi và bị tách nhỏ đến mức độ gió có thể cuốn đi - Mặt đất phẳng, có ít thực vật che phủ thuận lợi cho việc di chuyển của gió - Diện tích đất đủ rộng và tốc độ gió đủ mạnh để mang được các hạt đất đi 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. Xói mòn do nước và các yếu tố ảnh hưởng Hiện tượng xói mòn do nước 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. Trong nhiều vùng đất dốc hiện tượng nước chảy tràn trên mặt không chỉ làm mất đi một lượng nước lớn trong mùa mưa (khoảng 50 - 60% lượng mưa hàng năm) mà kèm theo đó là hiện tượng đất bị mất do xói mòn mạnh và đây mới chính là thiệt hại nghiêm trọng đối với đất canh tác hơn cả vì chúng làm cho lớp đất mặt bị bào mòn dẫn đến hậu quả là đất bị mất dần và thậm chí không còn khả năng sản xuất. 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, Tuy nhiên lượng dinh dưỡng mất đi còn phụ thuộc vào hệ thống cây trồng trên đó, thí nghiệm của Batie (1983) về xói mòn ở vùng Missouri (Mỹ) cho thấy lượng dinh dưỡng bình quân hàng năm bị mất đi ở các ruộng có phương thức canh tác khác nhau. Các dạng xói mòn do nước a. Xói mòn theo lớp: tác động của xói mòn làm đất bị mất đi theo lớp không đồng đều nhau trên những vị trí khác nhau của bề mặt của dốc. Tuy nhiên, dạng xói mòn này đôi khi cũng kèm theo những rãnh xói nhỏ đặc biệt rõ ở những đồi trọc trồng cây hoặc bị bỏ hóa. b.Xói mòn theo các khe, rãnh: Là hiện tượng trên bề mặt đất tạo thành những dòng xói theo các khe, rãnh trên sườn dốc nơi mà dòng chảy được tập trung, sự hình thành các khe lớn hay nhỏ tùy thuộc mức xói và đường cắt của nước chảy xuống dưới. c. Mương xói: Thường thể hiện ở những nơi có mức độ xói mòn nghiêm trọng, đất bị xói mòn đồng thời cả ở dạng lớp và dạng khe, rãnh ở mức độ mạnh do khối lượng nước lớn tập trung theo các khe thoát xuống chân dốc với tốc độ lớn, làm đất bị đào khoét theo chiều sâu đôi khi đến tận đá gốc. Như vậy nguyên nhân của hiện tượng xói mòn do nước xảy ra ở các nước vùng nhiệt đới ẩm chủ yếu là do mưa nhiều và đất dốc. Ngoài tác động va đập của mưa và dòng chảy đối với đất thì khả năng xói mòn còn bị chi phối bởi các yếu tố độ dốc, chiều dài dốc của bề mặt đất; cấu trúc đất và các biện pháp canh tác áp dụng đối với đất. Những tác động tổng hợp trên được thể hiện qua phương trình mất đất phổ dụng của xói mòn do nước được Weischmaier và Smith xây dựng. Xói mòn do gió và các yếu tố ảnh hưởng Xói mòn do gió xảy ra chủ yếu ở các vùng khô hạn, đôi khi cũng xảy ra ở vùng khí hậu ẩm về mùa khô. Gió và những trận cuồng phong có thể mang những hạt đất mịn lên cao và đưa đi xa hàng trăm km. Những ảnh hưởng của xói mòn do gió thường rất nghiêm trọng, nó không chỉ bào mòn, bóc đi lớp đất mặt phì nhiêu nhất mà còn có thể bóc hết đất mặt làm trơ bộ rễ của cây trồng và cuối cùng làm cây trồng không thể sống được. Ảnh hưởng của xói mòn do gió đôi khi không chỉ xảy ra ở những vùng khô hạn mà cả ở những vùng ít mưa hoặc có mùa khô kéo dài và khốc liệt như ở vùng ven biển hoặc Tây Nguyên ở nước ta, gió có thể di chuyển các đụn cát hay bào mòn lớp đất mặt về mùa khô. Tác động cơ học của gió 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%. Những yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn do gió Sự nhạy cảm của xói mòn do gió có liên quan rõ đến độ ẩm của đất, đất ẩm thường không bị gió cuốn. Những vùng khô hạn và có gió nóng kéo dài sẽ làm cho đất đạt đến giới hạn độ ẩm cây héo hoặc thấp hơn đây cũng chính là thời điểm trước khi hiện tượng xói mòn do gió xảy ra. Tốc độ của các dòng gió xoáy và giông bão có tác động gây ra xói mòn đất mạnh hơn rất nhiều so với tốc độ gió thông thường. Những thử nghiệm đã chỉ ra cho thấy khi đất khô tốc độ gió đạt khoảng 20km/h có thể bắt đầu lôi cuốn được các hạt đất và lượng đất bị mang đi theo gió sẽ tăng lên rất nhanh theo cấp lũy thừa khi tốc độ gió đạt tới mức từ 30 km/h trở lên. 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. Xói mòn do gió thường không nghiêm trọng ở những nơi có độ ẩm, bề mặt đất có độ gồ ghề [...]... của mưa và dòng chảy đối với đất thì khả năng xói mịn cịn bị chi phối bởi các yếu tố độ dốc, chiều dài dốc của bề mặt đất; cấu trúc đất và các biện pháp canh tác áp dụng đối với đất. Những tác động tổng hợp trên được thể hiện qua phương trình mất đất phổ dụng của xói mịn do nước được Weischmaier và Smith xây dựng. Xói mịn do gió và các yếu tố ảnh hưởng Xói mịn do gió xảy ra chủ yếu ở các vùng... thí nghiệm của Xói mịn và các biện pháp điều tiết? 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 của con nguời. Khái niệm về xói mịn và ý nghĩa của việc nghiên cứu xói mịn đất Sự tồn tại của cuộc sống con người phụ thuộc rất nhiều vào lớp đất trồng trọt để... mặt đất có độ gồ ghề bằng cách lên luống cao, không nên làm đất quá kỹ làm các hạt đất bị vỡ nhỏ hình thành nhiều các hạt mịn dễ bị gió cuốn đi. nhỏ, đất lại bị khơ nhanh. Ảnh hưởng của xói mịn 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. Xói mòn do nước và các yếu tố ảnh hưởng Hiện tượng xói mịn do nước xảy ra ở... đất tạo thành những dịng xói theo các khe, rãnh trên sườn dốc nơi mà dòng chảy được tập trung, sự hình thành các khe lớn hay nhỏ tùy thuộc mức xói và đường cắt của nước chảy xuống dưới. c. Mương xói: Thường thể hiện ở những nơi có mức độ xói mịn nghiêm trọng, đất bị xói mịn đồng thời cả ở dạng lớp và dạng khe, rãnh ở mức độ mạnh do khối lượng nước lớn tập trung theo các khe thoát xuống chân... quân hàng năm bị mất đi ở các ruộng có phương thức canh tác khác nhau. Các dạng xói mịn do nước a. Xói mịn theo lớp: tác động của xói mịn làm đất bị mất đi theo lớp không đồng đều nhau trên những vị trí khác nhau của bề mặt của dốc. Tuy nhiên, dạng xói mịn này đơi khi cũng kèm theo những rãnh xói nhỏ đặc biệt rõ ở những đồi trọc trồng cây hoặc bị bỏ hóa. b .Xói mịn theo các khe, rãnh: Là hiện... trường cũng sẽ dần xuất hiện khi những vùng đất bị xói mịn 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 hình nơng - lâm kết hợp các cơng thức ln canh và xen canh. - Trong hoạt động quản lý canh tác ở các vùng xói mịn do gió phải hết sức chú ý tới các đai rừng bảo vệ, khơng cày bừa hoặc lên luống... thực phẩm và các nguyên liệu sản xuất công nghiệp phục vụ cho đời sống của con nguời. Tuy nhiên sự tồn tại của lớp đất có khả năng canh tác này lại luôn chịu những tác động mạnh mẽ của các điều kiện tự nhiên và các hoạt động canh tác do con người có thể làm cho chúng bị thối hóa và dần mất đi khả năng sản xuất, trong đó một trong những nguyên nhân làm cho đất bị thối hóa mạnh nhất là do xói mịn.... đai. Kiểu xói mịn do gió Kiểu xói mịn do gió là hiện tượng xói mịn gây ra bởi sức gió. Ðây là hiện tượng xói mịn có thể xảy ra ở bất kì nơi nào khi có những điều kiện thuận lợi sau đây - Ðất khô, tơi và bị tách nhỏ đến mức độ gió có thể cuốn đi - Mặt đất phẳng, có ít thực vật che phủ thuận lợi cho việc di chuyển của gió - Diện tích đất đủ rộng và tốc độ gió đủ mạnh để mang được các hạt đất... tượng xói mịn do gió xảy ra. Tốc độ của các dịng gió xốy và giơng bão có tác động gây ra xói mòn đất mạnh hơn rất nhiều so với tốc độ gió thơng thường. Những thử nghiệm đã chỉ ra cho thấy khi đất khơ tốc độ gió đạt khoảng 20km/h có thể bắt đầu lơi cuốn được các hạt đất và lượng đất bị mang đi theo gió sẽ tăng lên rất nhanh theo cấp lũy thừa khi tốc độ gió đạt tới mức từ 30 km/h trở lên. Xói mịn... khơng chịu ảnh hưởng của xói mịn, nhất là ảnh hưởng của xói mịn 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 mịn do nước mưa là nguy cơ chính tạo ra hiện tượng xói mịn ở đây. Trong khi đó hiện tượng xói mịn do gió lại xảy ra chủ yếu ở những vùng khơ hạn và bán khơ hạn, nơi có . của các biện pháp canh tác. Các biện pháp kỹ thuật chống xói mòn, rửa trôi đất Có nhiều biện pháp kỹ thuật để chống xói mòn bảo vệ đất. Song mỗi biện pháp. phổ dụng của xói mòn do nước được Weischmaier và Smith xây dựng. Xói mòn do gió và các yếu tố ảnh hưởng Xói mòn do gió xảy ra chủ yếu ở các vùng khô hạn,