Bài giảng sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất chương 4 quản lý tài nguyên đất dốc

Hiện trạng suy giảm chất lượng tài nguyên đất thế giới • Khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp trên thế giới đã bị suy thoái nghiêm trọng trong 50 năm qua do xói mòn rửa trôi, sa mạc hoá

Trang 1

Chương 4: Quản lý tài nguyên

đất dốc

Trang 2

Hiện trạng suy giảm chất lượng tài nguyên

đất thế giới

• Khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp trên thế giới đã bị suy thoái nghiêm trọng trong 50 năm qua do xói mòn rửa trôi, sa mạc hoá, chua hoá, mặn hoá, ô nhiễm môi trường, khủng hoảng hệ sinh thái đất

• Khoảng 40% đất nông nghiệp đã bị suy thoái mạnh hoặc rất mạnh, 10% bị sa mạc hoá do biến động khí hậu bất lợi và khai thác sử dụng không hợp lý Sa mạc Sahara mỗi năm mở rộng lấn mất 100.000 ha đất nông nghiệp và đồng cỏ Thoái hoá môi trường đất có nguy cơ làm giảm 10 - 20% sản lượng lương thực thế giới trong 25 năm tới

Trang 3

• Tỷ trọng đóng góp gây thoái đất trên thế giới như sau:

• - Mất rừng 30%, khai thác rừng quá mức (chặt cây cối làm củi, ) 7%,

• - Chăn thả gia súc quá mức 35%,

• - Canh tác nông nghiệp không hợp lý 28%,

• - Công nghiệp hoá gây ô nhiễm 1%

• Vai trò của các nguyên nhân gây thoái hoá đất ở các châu lục không giống nhau: ở Châu Âu, châu á, Nam Mỹ mất rừng là nguyên nhân hàng đầu, châu Đại Dương và châu Phi chăn thả gia súc quá mức có vai trò chính yếu nhất, Bắc và Trung Mỹ chủ yếu do hoạt động nông nghiệp

Trang 4

• Xói mòn rửa trôi: Mỗi năm rửa trôi xói mòn chiếm

15% nguyên nhân thoái hoá đất, trong đó nước đóng góp 55,7% vai trò, gió đóng góp 28% vai trò, mất dinh dưỡng đóng góp 12% vai trò

• Trung bình đất đai trên thế giới bị xói mòn 1,8 - 3,4 tấn/ha/năm Tổng lượng dinh dưỡng bị rửa trôi xói mòn hàng năm là 5,4 - 8,4 triệu tấn, tương đương với khả năng sản sinh 30 - 50 triệu tấn lương thực.

Trang 5

• Hoang mạc hoá là quá trình tự nhiên và xã hội Khoảng 30% diện tích trái đất nằm trong vùng khô hạn và bán khô hạn đang bị hoang mạc hoá đe doạ và hàng năm có khoảng 6 triệu ha đất bị hoang mạc hoá, mất khả năng canh tác

do những hoạt động của con người.

Trang 6

1 Xói mòn

1.1 Khái niệm:

• Xói mòn ( erosion ) là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do nhiều tác nhân khác nhau như: lực của giọt nước mưa, dòng chảy trên bề mặt và qua chiều sâu của phẫu diện đất, tốc độ gió và sức kéo của trọng lực

• Quá trình mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác, bao gồm cả các quá trình sạt lở do trọng lực

• Quá trình di chuyển lớp đất do nước đều kéo theo các vật liệu tan và không tan

Trang 7

Để tính lượng đất xói mòn, người ta sử dụng phương trình Wiscehmeir và Smith (1976)

• A = RKLSCP

•

• A: Lượng đất bị mất do xói mòn (tấn/ha/năm)

• R: Động năng gây xói mòn (động năng của hạt mưa)

• K: Hệ số xói mòn đất (phụ thuộc vào tính chất đất) hay tính ứng chịu xói mòn của đất

• L: Chiều dài sườn dốc

• S: Độ dốc của mặt đất

• C: Hệ số mật độ che phủ

• P: Hệ số các biện pháp chống xói mòn

Trang 8

1 Xói mòn

Trang 9

1 Xói mòn

1.2 Nguyên nhân gây ra xói mòn đất:

Có 2 tác nhân chủ yếu gây ra xói mòn đất là xói mòn do nước và gió dưới tác động của các yếu tố tự nhiên, xã hội và con người.

a Xói mòn do gió

Thường xảy ra ở những vùng đất có

thành phần cơ giới nhẹ như những

vùng đất cát ven biển, đất vùng đồi bán

khô hạn Xói mòn do gió bao gồm các

quá trình xói mòn do sức gió thổi

mang bụi cát di chuyển đến nơi khác

(cát bay, cát nhảy, cát trôi)

Trang 11

1 Xói mòn

c Xói mòn do trọng lực

Do đặc tính vật lý của đất là có độ xốp, đất có khe hở với nhiều kích thước khác nhau và do lực hút của quả đất, nên đất có khả năng di chuyển từ tầng đất trên bề mặt xuống các tầng đất sâu do chính trọng lượng của nó hoặc có thể là đất bị trôi nhẹ theo khe, rãnh Hay người ta còn gọi là hiện tượng rửa trôi đất theo chiều sâu của phẫu diện đất

Trang 12

1 Xói mòn

d Xói mòn do hoạt động của con người

Nhịp độ tăng trưởng trong cả 2 mặt dân số và phát triển kinh tế

xã hội hiện trong nhiều thập kỉ qua đã làm cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tài nguyên đất Con người hoạt động và xử lý đất khác nhau đã góp phần gây ra xói mòn đất và xói mòn đất đóng vai trò chủ yếu làm suy thoái đất Và nguyên nhân sâu xa nhất là rừng đầu nguồn bị chặt phá bừa

Trang 13

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất và

phân loại xói mòn

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất

Trang 14

a Khí hậu

• Mưa: ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình xói mòn đất quá trình xói mòn đất bị chi phối bởi các đặc trưng mưa: phân bố mưa, lượng mưa, cường độ mưa, loại mưa và chế độ mưa Yếu tố này tương quan thuận với mức độ xói mòn Kết quả quan trắc lượng đất bị xói mòn trên đất trồng chè, độ dốc 80 ở những nơi khác nhau như sau:

Bảng 1 : Ảnh hưởng của lượng mưa đến xói mòn đất

Địa điểm Lượng mưa (mm) Lượng đất xói mòn (tấn/

Trang 15

a Khí hậu

• Gió: khi tốc độ gió vượt qua một mức độ nhất định sẽ gây xói mòn Động lực gió tác động lên các hạt đất trên bề mặt làm chúng lăn, va vào các hạt khác, cứ như thế tiếp tục tạo chuyền những hạt đất bị gió cuốn đi khi rơi xuống tác động mạnh mẽ hơn vào các hạt khác, tạo nên sự kích thích chuyển động sự

va chạm cơ học đã bào mòn lớp đất mặt Tùy theo tốc độ gió

có thể có xói mòn cục bộ, xói mòn thường xuyên

• Cùng bản chất với mưa là tuyết cũng đóng vai tò quan trọng đối với xói mòn đất Ở những vùng ôn đới, khi tuyết tan vào mùa xuân gây xói mòn và rửa trôi rất mạnh

Trang 16

b Độ dốc

• Độ dốc có tác động đến mọi kiểu xói mòn Sự phân chia và cường

độ nước chảy sẽ bị chi phối bởi dòng nước chảy đều bị chi phối bởi

độ dốc Những đặc trưng dốc có liên quan đến xói mòn là độ sâu của dốc, chiều dài dốc và hình dạng dốc.

• Theo nhiều nghiên cứu về xói mòn ở Việt Nam thì quá trình xói mòn có thể xuất hiện từ độ dốc 3 0 Nếu độ dốc tăng 2 lần thì cường

độ xói mòn tăng hơn 4 lần, nếu chiều dài sườn dốc tăng 2 lần thì xói mòn tăng 2-2,5 lần.

Trang 17

b Độ dốc

Loại đất Cây trồng Độ dốc Đất bị mất

(tấn/ha/năm)

Địa điểm và năm nghiên cứu

Tác giả

Bazan Chè 1 tuổi

Tây Nguyên (1978-1982)

Nguyễn Quang Mỹ

Trang 18

Trang 19

Trang 20

c Mức độ che phủ của cây:

Trang 21

c Mức độ che phủ của thực vật

• Ở Việt Nam, lượng đất bị xói mòn hàng năm vào khoảng 1-1.5 tấn/ha ở đất có rừng và 100-150 tấn/ha ở đất khong còn rừng Dựa vào lượng đất mất hàng năm trên 1 ha Người ta đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô như sau:

Bảng 3: Phân loại mức độ xói mòn đất

Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng mất đất (tấn/ha/năm)

Trang 22

d Tính chất đất

Tính chất đất đặc trưng cho tính hứng chịu xói mòn của đất Xói mòn đất là biểu hiện của 2 lực đối lập Lực di chuyển của tác nhân xói mòn và lực chống đỡ của đất Tính hứng chịu của đất lại phụ thuộc vào các tính chất chất của chính nó, đặc biệt là những tính chất vật lý Nếu đất tơi, xốp, có kết cấu thì nước mưa

sẽ thấm vào nhiều, lượng dòng chảy bề mặt ít, và đất

bị xói mòn ít.

Trang 23

2.2 Phân loại

• Có 2 loại xói mòn:

• Xói mòn vật lý 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 theo phương nằm ngang trên bề mặt và có thể theo phương thẳng đứng dọc theo bề dày của phẫu diện đất qua các khe hở, kẻ nứt, lỗ hỏng có sẵn trong đất.

• Xói mòn hóa học là sự di 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 này tới tầng khác.

Trang 24

Trang 25

3 Tác hại của xói mòn đất

Tác hại của xói

mòn đất

Trang 26

3.1 Tác hại đến đất đai

• Mất đất: lượng đất mất do xói mòn rất lớn phụ thuộc vào độ dốc, chiều dài sườn dốc, lớp phủ thực vật, dao động từ 100-500 tấn đất/ha/năm

• Đất bị mất chất dinh dưỡng, gây thoái hóa bạc màu

• Làm thay đổi tính chất vật lý của đất, đất trở nên khô cằn, khả năng thấm, hút và giữ nước của đất kém.

• Làm tổn hại đến môi trường sống của các vi sinh vật, động thực vật đất, nêm hạn chế khả năng phân giải của chúng, do đó độ phì của đất giảm.

Trang 27

Trang 28

• Tác hại đến thủy lợi: Mức độ xói mòn ở nước ta

thuộc loại cao, phù sa sông lớn cuốn từ thượng nguồn

về bồi đắp các con sông ở hạ lưu làm nâng mực nước sông dẫn đến lụt lội

• Tài nguyên rừng giảm cả về số lượng và chất lượng.

Trang 29

3.3 Tác hại đến môi trường

• Môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, hạn hán,

lũ lụt xảy ra liên tục làm ô nhiễm nguồn nước và gây ra nhiều thiệt hại cho nhà nước và nhân dân.

• Xói mòn do đất ở mức độ cao gọi là lỡ đất, sạt núi gắn liền với sạt núi, lũ quét gây thiệt hại

không những cho môi trường sinh thái, cảnh

quan mà cả cho con người và xã hội.

Trang 30

Trang 31

Trang 32

3.5 Mối quan hệ giữa xói mòn đất và thoái hóa đất

Thoái hóa đất là những quá trình làm thay đổi tính chất hóa-sinh của đất dẫn đến đất giảm hoặc mất khả năng thực hiện các chức năng của mình

lý-• Xói mòn gây phá hủy cấu trúc đất, làm các hạt đất rời rạt, làm mất mùn và chất dinh dưỡng độ xốp giảm xuống, dung trọng và độ chặt tăng lên

• Xói mòn gây sụp lún đất

• Làm rửa trôi mùn và keo đất CEC giảm

• Rửa trôi Ca2+, Mg2+ đất chua CEC giảm

Trang 33

• Xói mòn do nước: xuất hiện thông qua sự thay đổi về chế độ nước, sự lắng đọng dưới đáy sông và các hồ chứa

Trang 34

• Xói mòn do gió: Xói mòn do gió xảy ra với các hạt cát trung bình và cát mịn Gió làm tách rời những phần tử nhỏ từ các hạt hoặc cục đất, sau đó lôi cuốn các hạt này theo gió và tạo ra sức

va đập mài mòn lớn hơn và cuốn đi xa làm mất đất, mất cấu trúc đất, và làm thay đổi đặc tính lý – hóa – sinh của đất (xói mòn đất)

Trang 35

4 Mức độ xói mòn đất trên vùng đồi núi Việt Nam

• Tài nguyên đất Việt Nam hạn chế về số lượng, bình quân diện tích đất chỉ đạt 0,41 ha/người, đa số diện tích đất là đồi núi dốc.

• Theo báo cáo của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (nay

là Bộ Tài nguyên và Môi trường) thì nước ta có hơn 13 triệu ha đất bị suy thoái thành đất trống, đồi trọc, trong đó diện tích bị xói mòn trơ sỏi đá là 1,2 triệu ha Diện tích này tập trung chủ yếu ở vùng núi và trung du phía Bắc (5,2 triệu ha), duyên hải Trung bộ (3,8 triệu ha), Tây Nguyên (1,6 triệu ha).

• Những diện tích không có độ che phủ thích hợp hoặc không được canh tác hợp lý, lượng đất màu mỡ trên bề mặt bị rửa trôi

là 150-300 tấn/ha

Trang 36

4.1 Xói mòn đất trên một số hệ canh tác đất nông nghiệp

• Theo kết quả nghiên cứu của Viện Thổ nhưỡng nông hóa theo chương trình hợp tác nghiên cứu với nhiều tô chức Quốc tế cho thấy:

• Số lượng trung bình của nhiều năm nghiên cứu (5-6 năm) đối với đất

có thành phần cơ giới khác nhau trên độ dốc thấp (5-80) hoặc trung bình (15-170) cho thấy ở những nơi đất trống ( thường có cỏ tự nhiên ) hoặc cây trồng theo phương thức bình thường không áp dụng các biện pháp bảo vệ chống xói mòn, lượng đất trôi trung bình năm 7-23 tấn/ha, có nơi đạt 50-170 tấn/ha Lượng xói mòn thấp 7 tấn/ha/năm thu được trên đất bazan nơi trống, độ dốc thấp (5-80) Tuy vậy trên lúa nương dọc theo đường đồng mức lượng xói mòn ở đất bazan có thể tới 70-170 tấn/ha/năm

Trang 37

4.2 Xói mòn trên đất canh tác nương rẫy

• Việc nghiên cứu về xói mòn đất canh tác rẫy của đồng bào dân tộc thiểu số còn rất hạn chế Mỗi năm tầng đất bị bào mòn từ 1,5-3 cm, mỗi ha có thể trôi mất 130-200 tấn đất

• Ở Đắc Lắc lúa nương trên đất đỏ bazan, trồng dọc dốc lượng đất xói mòn đạt 72,2 tấn/ha/năm, nếu trồng theo đường đồng mức và có băng xanh (muồng ) bảo vệ thì lượng xói mòn giảm 48%, còn 35 tấn/ha/năm Trên đất bazan ở Pleiku với lúa cạn

có độ dốc 8-150 cho thấy lượng xói mòn là khá lớn đạt 130 tấn/ha/năm, nếu trên đất phiến xét độ dốc 250 và lượng dòng chảy đạt 797 m3/ha/năm thì lượng đất xói mòn là 1,62 tấn/ha/năm

Trang 38

4.3 Xói mòn trên đất lâm nghiệp

• So với đất canh tác nông nghiệp thì lượng đất rựng bị xói mòn là rất thấp Ở Hữu Lũng – Lạng Sơn, trên đất phiến thạch sét có độ dốc 12-15 0 , dưới rừng thứ sinh hỗn loại độ tàn che 0,7-0,8, lượng dòng chảy chỉ có 84 m 3 /ha/năm và lượng đất trôi 0,23 tấn/ha/năm Với độ dốc cao hơn (25 0 ) các trị số tương ứng là 142 m 3 /ha/ năm và 0,28 tấn/ha/năm Đất rừng sau khai thác hết cây bụi thành bãi cỏ thả trâu

bò thì lượng dòng chảy tăng đột ngột gấp 2,5 lần, đạt tới 2,229 m 3 /ha/năm, ngang với trị số trên đất canh tác nông nghiệp nhưng lượng đất trôi chỉ gấp 3 lần, đạt 3,1 tấn/ha/năm.

• Ở Tây Nguyên trên đất nâu đỏ bazan, độ dốc thấp (5-8 0 ) dưới các kiểu thực vật khác nhau cũng cho những kết quả tương tự

• Dưới rừng tự nhiên hỗn loại nhiều tầng độ tàn che 0,7-0,8 lượng dòng chảy là

220 m 3 /ha/năm với lượng đất xói mòn 1,28 tấn/ha/năm Trong khi trảng cỏ tranh dày đặc cao 0,5-1m, lượng đất trôi tăng 0,7 lần, đạt 1,37 tấn/ha nhưng lượng dòng chảy mặt tăng 380 m 3 /ha

Trang 39

5 Biện pháp hạn chế xói mòn đất

Biện pháp công trình

Làm ruộng bậc thang

Trang 40

Trồng thềm cây ăn quả

Trang 41

Xây dựng kênh

mương

Trang 42

Biện pháp lâm nghiệp

• Triệt để bảo về rừng, đặc biệt là rừng đầu nguồn, rừng

hành lang để hạn chế nước lũ, phòng hạn liên quan trực tiếp đến xói mòn.

• Xác định diện tích khai phá, vị trí khai phá cụ thể, hợp

lý, chừa rừng đỉnh đối, băng rừng, tránh khai phá liền khu ở nơi có độ dốc cao.

• Trồng rừng trên đất trọc, trồng rừng bảo vệ sườn đồi

dốc, trồng rừng xen với cây xanh.

• Áp dụng biện pháp nông lâm kết hợp một cách nghiêm

ngặt

Trang 43

Biện pháp lâm nghiệp

Trang 44

Biện pháp nông nghiệp

Trồng cây theo đường đồng mức

Trang 45

Biện pháp nông nghiệp

Xen gối

vụ cây trồng

Trang 46

Bồi dưỡng đất

• Cày xới kỹ trước khi bước vào vụ mới.

• Bón vôi cải tạo đất

• Bón phân hữu cơ, phân hóa học hợp lý ( làm

tăng bề dày tầng đất mặt, bổ sung thêm chất dinh dưỡng cho đất )

Trang 47

Bồi dưỡng đất

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	4,25 MB