Xây dựng bản đồ nguy cơ xói mòn đất và đề xuất mô hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Mai Hƣơng XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ XĨI MỊN ĐẤT VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP HỢP LÝ CHO HUYỆN QUẢN BẠ - TỈNH HÀ GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Mai Hƣơng XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ XĨI MỊN ĐẤT VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP HỢP LÝ CHO HUYỆN QUẢN BẠ - TỈNH HÀ GIANG Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN THIỆN Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc giúp đỡ vô quý báu PGS.TS Lê Văn Thiện, ngƣời hƣớng dẫn khoa học hết lịng dạy dỗ, bảo tận tình, tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy, Cơ Khoa Mơi trƣờng nói chung Thầy, Cô giáo Bộ môn Thổ nhƣỡng - Mơi trƣờng đất nói riêng dìu dắt, dạy dỗ kiến thức bổ ích suốt trình học tập, rèn luyện trƣờng nhƣ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn cách tốt Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo cán Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Hà Giang, Uỷ ban nhân dân huyện Quản Bạ, Phòng Tài nguyên Môi trƣờng huyện Quản Bạ tạo điều kiện, cung cấp tài liệu giúp tơi có điều kiện tốt để hồn thành luận văn Luận văn có ý kiến góp ý ThS Phạm Anh Hùng, cán Trung Tâm Tài nguyên Môi trƣờng - Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp - Bộ NN&PTNT, xin bày tỏ lòng biết ơn đến giúp đỡ quý báu Cuối tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè giúp đỡ động viên suốt thời gian qua Hà Nội, 2015 Tác giả Nguyễn Thị Mai Hƣơng MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU i DANH MỤC HÌNH VẼ ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan xói mịn đất 1.1.1 Khái niệm xói mịn đất 1.1.2 Các nhân tố ảnh hƣởng tới xói mịn đất 1.1.3 Phân loại xói mịn đất 13 1.2 Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất 14 1.2.1 Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất giới 14 1.2.2 Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất Việt Nam 22 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .27 2.2 Nội dung nghiên cứu 27 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phƣơng pháp thu thập tổng hợp tài liệu .28 2.3.2 Phƣơng pháp khảo sát thực địa .28 2.3.3 Phƣơng pháp xây dựng đồ nguy xói mịn đất 30 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hƣởng đến xói mịn đất vùng nghiên cứu 42 3.1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 42 3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Quản Bạ 48 3.2 Kết đánh giá xói mịn đất lập đồ xói mịn đất vùng nghiên cứu 53 3.2.1 Xác định hệ số xói mịn đất 53 3.2.2 Phân vùng nguy xói mịn đất huyện Quản Bạ 64 3.3 Đề xuất mơ hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang 67 3.3.1 Đề xuất giải pháp giảm thiểu xói mịn đất 67 3.3.2 Đề xuất mơ hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ .73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Ảnh hƣởng độ dốc đến xói mịn đất Bảng Phân mức xói mịn theo độ dốc Bảng Phân loại thành phần giới đất theo N.A Katrinski .10 Bảng 2 Chỉ số xói mòn K số đất Việt Nam 34 Bảng Giá trị hệ số C, P số loại hình sử dụng đất thảm thực vật .38 Bảng Hiện trạng sử dụng đất năm 2014 huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang 52 Bảng Các loại đất huyện Quản Bạ 56 Bảng 3 Hệ số K loại đất huyện Quản Bạ 58 Bảng Thống kê giá trị hệ số C, P huyện Quản Bạ 63 Bảng Thống kê diện tích cấp độ phân vùng xói mịn đất huyện Quản Bạ 65 i DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Các nhân tố ảnh hƣởng đến xói mịn đất Hình Khu vực gò đất cao thuộc huyện Quản Bạ .29 Hình 2 Hoạt động sản xuất nông nghiệp huyện Quản Bạ .30 Hình Quy trình tính tốn hệ số R [8] 32 Hình 2.4 Quy trình tính tốn hệ số LS [8] .32 Hình Quy trình đánh giá xói mịn đất theo mơ hình USLE [8] .40 Hình Sơ đồ ranh giới hành huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang 42 Hình Sơ đồ nội suy lƣợng mƣa trung bình hàng năm huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000) 54 Hình 3 Sơ đồ hệ số R huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000) .55 Hình 3.4 Sơ đồ phân bố thổ nhƣỡng huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000)………………………………………………………………………… 58 Hình 3.5 Sơ đồ hệ số K huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000) 59 Hình 3.6 Mơ hình DEM huyện Quản Bạ 62 Hình 3.7 Sơ đồ độ dốc huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000) 64 Hình 3.8 Sơ đồ phân bố hệ số xói mịn độ dốc chiều dài sƣờn dốc (LS) huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000)…………….62 Hình 3.9 Sơ đồ phân bố hệ số xói mịn biện pháp canh tác quản lý (C*P) huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000)……………………………… 64 Hình 3.10 Sơ đồ nguy xói mòn đất huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ đồ tỷ lệ 1:25.000) 66 ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CGIAR: Consultative Group on International Agricultural Research DEM: Digital Elevation Model FAO: Food anh Agriculture Organization GIS: Geographic information system NN&PTNT: Nông nghiệp phát triển nông thôn SALT: Kỹ thuật canh tác đất dốc SALT2: mơ hình kỹ thuật nơng lâm súc kết hợp SLEMSA: Soil-Loss Estimation Model for Southern Africa UNEP: United Nations Environment Programme USLE: Universal Soil Loss Erosion iii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Xói mịn đất từ lâu đƣợc coi nguyên nhân gây thoái hóa tài nguyên đất nghiêm trọng vùng đồi núi [36] Xói mịn đất tƣợng tự nhiên nhƣng hoạt động ngƣời làm cho tƣợng diễn ngày nghiêm trọng Mỗi năm vùng đồi núi nƣớc ta bị khối lƣợng đất khổng lồ tƣợng xói mịn Xói mịn đất làm đất, phá huỷ lớp thổ nhƣỡng bề mặt, làm giảm độ phì đất, gây bạc màu, ảnh hƣởng trực tiếp tới sống phát triển thảm thực vật Vấn đề xói mịn đất đƣợc đề cập đến cơng trình nghiên cứu nhiều tác giả nƣớc từ nhiều thập niên [26] Để giảm thiểu xói mịn đất khu vực miền vúi, hai vấn đề cần đƣợc nghiên cứu song song thực trạng q trình xói mịn đất, ngun nhân, yếu tố ảnh hƣởng giải pháp ngăn chặn xói mịn đất [20] Có nhiều phƣơng pháp khác để nghiên cứu vấn đề xói mịn đất, phƣơng pháp sử dụng cơng nghệ viễn thám GIS để mơ hình hóa, tính tốn xói mịn đất theo phƣơng trình đất phổ dụng Wischmeier Smith phƣơng pháp đại đem lại hiệu cao [26] Quản Bạ huyện vùng cao biên giới phía Bắc tỉnh Hà Giang với địa hình phức tạp gồm nhiều khu vực núi đá vơi với nhiều khu vực bị chia cắt mạnh có có độ dốc 250 thung lũng phân bố dọc sơng Miện Bên cạnh đó, điều kiện mƣa lớn tập trung làm cho đất đai bị xói mịn thối hóa, ảnh hƣởng lớn đến quỹ đất sản xuất nơng nghiệp vốn huyện Hơn nữa, việc quy hoạch, bố trí cấu trồng chƣa hợp lý, độ che phủ rừng thấp nguyên nhân làm cho lũ ống, lũ quét thƣờng xuyên xảy gây thiệt hại ngƣời cho nhân dân nơi [2,26] Vì vậy, việc lập đồ để đánh giá nguy xói mịn đất đề xuất mơ hình sản xuất đất nông nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang quan trọng cần thiết Đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục tiêu luận văn - Xác định đƣợc hệ số xói mịn đất vùng nghiên cứu - Xây dựng đƣợc đồ nguy xói mịn đất nhằm tạo sở cho việc đánh giá mức độ xói mịn đất đề xuất biện pháp kiểm sốt, hạn chế xói mịn đất địa bàn nghiên cứu - Đề xuất đƣợc mơ hình sản xuất nơng nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang Nhiệm vụ luận văn - Thu thập tổng hợp tài liệu có liên quan đến xói mòn đất vùng nghiên cứu; - Khảo sát thực địa huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang; - Xác định tính hệ số xói mịn đất; - Lập đồ thành phần đồ nguy xói mịn đất; - Đề xuất mơ hình sản xuất nông nghiệp hợp lý cho vùng nghiên cứu để làm giảm lực dòng chảy xuống chân đồi Khoảng cách vật chắn phụ thuộc vào nơi có độ dốc khác Nếu độ dốc lớn vật chắn cách từ 3- 4m, độ dốc vừa phải khoảng cách chúng từ 5- 6m Với nơi đất có độ sâu trung bình, đào rãnh ngang theo đƣờng đồng mức Mục đích việc đào rãnh ngồi việc giữ cho đất khỏi bị rửa trơi, rãnh đồng mức làm giảm dòng chảy nƣớc làm cho lƣợng nƣớc mƣa thấm vào đất nhiều nên giữ đƣợc ẩm lâu hết mƣa Việc đào rãnh làm bờ rãnh theo đƣờng đồng mức cần phải đƣợc tiến hành đồng thời Rãnh đƣợc đào dọc theo đƣờng đồng mức sâu khoảng 30 cm, bờ rãnh có chiều rộng khoảng 50 cm cao khoảng 30 cm Cịn với nơi có tầng đất mỏng hay có nhiều đá mà khơng thể đào rãnh theo đƣờng đồng mức đƣợc, việc tạo bờ chắn đá giải pháp có hiệu Tƣờng đá đƣợc xếp theo đƣờng đồng mức, bờ chắn làm giảm tốc độ dịng chảy nƣớc làm giảm bớt độ xói mòn Để xây dựng đƣợc bờ chắn đá phải tạo nên rãnh phẳng rộng khoảng 50 cm dọc theo tồn đƣờng đồng mức, rãnh móng cho tƣờng đá Ta xếp đá vào rãnh đạt đƣợc chiều cao từ 50 - 80 cm, chiều cao tƣờng phụ thuộc vào độ dốc sƣờn đồi, nguồn đá sẵn có nguồn nhân lực Lƣu ý làm bờ rãnh hay xây vật chắn đá nên đỉnh đồi Nếu công việc chân đồi, gặp trời mƣa lực nƣớc chảy từ xuống làm phá huỷ cơng trình làm phía dƣới c Làm ruộng bậc thang Ngồi biện pháp ta làm bậc thang rộng để chống xói mịn Bậc thang mang lại kết nhanh nhƣng đòi hỏi nhiều thời gian công sức để xây dựng Khi xây dựng ruộng bậc thang việc ta cần phải xác định kích thƣớc bậc thang khoảng cách bậc thang, điều phụ thuộc vào đất 68 Trên đất dốc bậc thang phải lớn hơn, đất có độ dốc lớn bậc thang cần phải nhỏ Kích thƣớc ruộng bậc thang khoảng cách bậc thang phụ thuộc vào nhu cầu ngƣời nông dân điều kiện thực tế địa hình Sau cố định đƣợc kích thƣớc ruộng bậc thang khoảng cách chúng ta tiến hành đào bậc thang Để lớp đất mặt khơng bị vùi lấp ta tiến hành gạt lớp đất mặt bên, phần đất đƣợc đào lên ta san phía ngồi tạo nên bậc thang thấp dần phía sƣờn đồi Ở mép bậc thang nên đắp bờ hay tạo nên gờ nhỏ, dọc theo mép bậc thang nên đào mƣơng để hạn chế dòng chảy mạnh nƣớc mƣa từ xuống Sau hồn chỉnh ta trả lại lớp đất mặt màu mỡ trƣớc ta gạt sang bên d Xây dựng đập chắn bẫy đất Dòng chảy rãnh thoát nƣớc hay khe suối tự nhiên tạo nên tốc độ sức tàn phá lớn Để làm chậm dòng chảy rãnh thoát nƣớc bảo vệ rãnh khỏi bị nƣớc bào mịn xuống sâu cần xây dựng đập chắn bẫy đất Những cơng trình làm tăng lƣợng nƣớc ngấm vào đất, nhƣ làm giảm xói mịn Đập chắn thƣờng nhỏ, với cấu trúc đơn giản Ngƣời nơng dân tự xây bảo dƣỡng đƣợc Chúng đƣợc sử dụng để ngăn xói mịn để làm chậm dịng chảy hệ thống rãnh nƣớc Bƣớc đầu tiên, việc xây dựng đập chắn đánh dấu đƣờng thẳng qua khe rãnh thoát nƣớc, đƣờng phải qua đƣờng đồng mức chạy qua sƣờn dốc Tiếp phải đóng cọc xuống đất theo đƣờng vạch dấu qua rãnh khe cách mép rãnh, mép khe rộng 1m Nếu đƣợc, cần sử dụng có khả mọc chồi từ hom thân hay cành để làm cọc, nhƣ cọc phát triển thành vật chắn sống Cần lấy tre, nứa cành để đan vào cọc, làm cho cọc đứng cố định Việc làm cho vật chắn vững dày Đá đƣợc xếp phía cao cấu trúc này, dùng đá để gia cố phía đập chắn 69 Sau tre hay cành đƣợc đan vào cọc, cành bụi loại vật liệu khác cài vào phía đập, làm cho nƣớc chảy qua đập chắn bị chậm lại, làm cho nƣớc lắng đọng lại sau đập Trên rãnh nƣớc đào hố rộng sâu hơn, kích thƣớc hố thƣờng dài m, rộng m sâu 0,5 m, hố đƣợc gọi bẫy đất Chúng ta cịn sử dụng bẫy đất lớn m để giữ nƣớc tƣới e Bảo dƣỡng cơng trình Cần bảo dƣỡng tốt cơng trình để việc làm phát huy hiệu Thí dụ: Cần phải thƣờng xuyên nạo vét mƣơng theo đƣờng đồng mức, đặc biệt sau mƣa to, rãnh mƣơng bị lấp đầy đất Cần phải chăm sóc cỏ cách hợp lý, thƣờng xuyên làm cỏ xới đất cho Khi lớn lên cần phải chặt bỏ phần để lại thân có độ cao từ 40-50 cm, chặt nhƣ để khơng che bóng lồi nơng nghiệp đƣợc gieo trồng hàng làm vật chắn Để sử dụng làm phân xanh cải thiện độ màu mỡ đất cần phải vùi làm đất, làm nhƣ giúp đƣợc phân huỷ nhanh Cỏ trồng dọc theo bờ đồng mức hay tƣờng xếp đá phải đƣợc cắt sát đất, để lại chiều cao khoảng 2-3 cm (bằng chiều dài đốt ngón tay), gia súc khơng thích ăn cỏ mọc cao cỏ dai Ngay mƣơng đồng mức, tƣờng xếp đá hàng rào sống đƣợc xây dựng, cịn có nguy xói mịn, nƣớc chảy từ xuống Cần khống chế để nƣớc không phá huỷ trang trại, để làm đƣợc điều cần khống chế dịng chảy nƣớc từ xuống từ hai bên mép bậc thang cần phải đào rãnh nƣớc Rãnh nƣớc nên có độ sâu chiều rộng khoảng 0,5 m, cần phải nối mƣơng đồng mức với rãnh thoát nƣớc nhằm làm cho lƣợng nƣớc thừa đƣợc thoát để ngăn chặn xói mịn Phần cuối rãnh nên đào sâu rộng để tránh nƣớc tràn sang hai bên Những khe hay suối nhỏ đƣợc hình thành tự nhiên rìa trang trại đƣợc sử dụng nhƣ rãnh thoát nƣớc Những khe suối nối với rãnh đào phần ruộng bậc thang đƣợc nối với tất mƣơng đồng mức Ngồi trồng hai bên bờ rãnh để làm chậm dòng chảy trì, bảo vệ đƣợc hình dạng rãnh 70 3.3.1.2 Các giải pháp sinh học a Vật chắn sống: Ngoài việc giữ đất nƣớc khía cạnh khơng phần quan trọng trì đƣợc độ màu mỡ đất Vì khơng cịn tán che rừng, để đảm bảo độ màu mỡ cho đất thân ngƣời dân trồng rừng loại thực vật khác để thay vai trò rừng việc cung cấp chất dinh dƣỡng quan trọng cho đất Các lồi mọc nhanh đƣợc trồng để tăng độ phì đất, giảm xói mòn làm chậm dòng chảy nƣớc, đồng thời mang lại lợi ích khác nhƣ củi thức ăn gia súc Trong số loài sử dụng phổ biến là: cốt khí, keo dậu, số loài cỏ dứa Nếu thân gỗ bụi đƣợc lựa chọn chủ yếu chúng cải thiện đƣợc độ màu mỡ đất loại cỏ nhƣ: cỏ voi dứa đƣợc sử dụng rễ chúng vật chắn có hiệu cao Nên trồng nhiều loại cỏ khác để tăng cƣờng cho vật chắn đƣợc xây dựng Khi có mƣơng theo đƣờng đồng mức, trồng dọc theo chiều dài bờ mƣơng, phƣơng pháp trồng phổ biến bố trí hàng theo hình chữ chi sát vào để tạo nên hàng chắn sống vững có hiệu Nhiều lồi cỏ dứa đƣợc trồng dƣới hàng để củng cố cho vật chắn, hàng đƣợc trồng dày theo hàng đơn hay hàng kép Nếu xây dựng tƣờng đá phƣơng pháp trồng khác, đƣợc trồng giáp tƣờng thành hàng đơn, lƣu ý cách không 10 cm phải đƣợc trồng cách rìa tƣờng 10-15 cm, đồng thời trồng cỏ dứa dọc theo mép tƣờng xếp đá Đối với ruộng bậc thang, hai phƣơng pháp trồng tạo nên vật chắn sống thƣờng đƣợc sử dụng là: + Trồng bờ ruộng bậc thang trồng cỏ thành bờ + Ngƣợc lại, trồng thành bờ trồng cỏ mặt bờ 71 b Canh tác theo đƣờng đồng mức với băng xanh Với phƣơng pháp canh tác này, loài lƣơng thực đƣợc trồng băng họ đậu luống cỏ nƣơng bậc thang Hệ thống vừa hạn chế xói mịn vừa giữ đƣợc độ phì nhiêu đất từ năm qua năm khác Những băng rừng, bụi dải cỏ đƣợc trồng dày có tác dụng nhƣ vật chắn sống ngăn chặn rửa trơi đất có mƣa lớn Những vật chắn sống đƣợc hình thành đai xanh làm cho đất màu mỡ, rễ ăn sâu xuống đất hút lấy chất dinh dƣỡng Lá họ đậu rụng xuống tạo thêm dinh dƣỡng cho lớp đất mặt, đóng vai trị nhƣ "phân xanh" Có nhiều loại trồng dọc theo đƣờng đồng mức, nhiên họ đậu bụi đƣợc trồng nhiều nhất, thông thƣờng mọc nhanh nguồn phân xanh tốt nhƣ keo Những lồi đƣợc trồng để tăng độ phì đất, giảm xói mịn làm chậm dịng chảy nƣớc, đồng thời cịn mang lại lợi ích khác nhƣ: Lá họ đậu bụi làm thức ăn cho gia súc nhƣ trâu, bò dê Đặc biệt mùa khô kéo dài, thức ăn gia súc khan nguồn thức ăn hữu ích Cây hàng rào cung cấp nguồn củi tuyệt vời cung cấp vật liệu cho xây dựng Khơng ngƣời nơng dân khơng cịn phải xa để lấy củi có nguồn gỗ củi dồi phát triển ruộng bậc thang gần nhà, củi thừa cịn bán lấy tiền chi tiêu vào việc khác Nếu hệ thống canh tác theo đƣờng đồng mức băng xanh nhƣ mơ tả đƣợc áp dụng ruộng bậc thang phẳng theo hàng rào cây, lẽ đất đƣợc tụ lại đƣợc bồi lên sau hàng cây, sƣờn đồi dốc dễ trồng Nhìn chung để canh tác đƣợc đất dốc, cần phải xác định phƣơng pháp cụ thể để xây dựng mô hình canh tác đất dốc cho phù hợp với điều kiện tự nhiên đặc điểm vùng 72 3.3.1.3 Sử dụng đất hợp lý Trên sở phân tích đánh giá xói mịn đất vùng nghiên cứu với hỗ trợ viễn thám GIS, tác giả đƣa số giải pháp sau: Hạn chế phát triển nông nghiệp nơi có độ dốc lớn, thực bƣớc chuyển đổi cấu trồng sang loại dài ngày có khả che phủ bảo vệ đất tốt - Tiếp tục trì phát triển diện tích đất lâm nghiệp có Xây dựng sách hỗ trợ chƣơng trình trồng rừng đất dốc - Hạn chế di dân tự do, quy hoạch quản lý tốt khu vực dân cƣ - Cần tiến hành điều tra tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội nhằm đánh giá thực trạng nhƣ tiềm phát triển để có định hƣớng bền vững bảo vệ đƣợc nguồn tài nguyên đất đai q giá - Đối với vùng xói mịn mạnh đến mạnh, mãnh liệt: cần trồng rừng phòng hộ, cấm khai thác, cần chăm sóc, trồng hàng năm bảo vệ nghiêm ngặt - Đối với vùng xói mịn trung bình đến mạnh: cần áp dụng biệp pháp canh tác bền vững đất dốc nhƣ canh tác theo đƣờng đồng mức; bố trí trồng hợp lý: đình đồi nên trồng lâu năm để giảm tác động hạt mƣa, giữ nƣớc; dùng băng kép chắn họ đậu (cốt khí, keo dậu) phần bố từ đỉnh đồi đến chân đồi để giữ đất cải tạo đất; phần băng kép bố trí loại trồng thay đổi hàng năm nhƣ đậu, đỗ, lạc, sắn ăn quả, - Đối với vùng xói mịn yếu: cần bố trí canh tác hợp lý đảm bảo thảm phủ thực vật để giảm thiểu xói mịn đất 3.3.2 Đề xuất mơ hình sản xuất nơng nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ 3.3.2.1 Nguyên tắc lựa chọn mơ hình Tùy vào điều kiện đất đai, khí hậu thời tiết, khả vốn đầu tƣ mà áp dụng mơ hình sản xuất hợp lý, kết hợp mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội với u cầu có tính ngun tắc mơi trƣờng, khai thác hiệu tài nguyên đất đai theo khu vực sinh thái huyện Phát huy mạnh vùng, hình thành khu vực sản xuất hàng hóa, kết hợp kinh doanh tổng hợp, thực đa dạng hóa loại trồng vật ni, sản phẩm vừa đáp ứng đủ tiêu dùng địa bàn xuất 73 3.3.2.2 Phân tích khó khăn thuận lợi việc canh tác đất dốc huyện Quản Bạ Tại huyện Quản Bạ, diện tích tự nhiên 53.433 với độ che phủ rừng 60% nhƣng địa hình phức tạp, đất dốc chiếm chủ yếu, giao thông phát triển Đây địa bàn sinh sống chủ yếu dân tộc ngƣời Các dân tộc khác cƣ trú rẻo cao khác theo kiểu phân tầng từ thung lũng ven suối đến độ khu núi cao Trình độ văn hóa khoa học kỹ thuật nói chung vùng cịn thấp Đặc thù huyện nơng, Quản Bạ gặp mn vàn khó khăn phát triển kinh tế - xã hội, giao thơng chia cắt, khí hậu khắc nghiệt, đặc biệt tập quán canh tác lạc hậu, ỷ lại, trơng chờ vào sách hỗ trợ Nhà nƣớc Bên cạnh khó khăn kể trên, với điều kiện đất rộng lợi ngành chăn nuôi đại gia súc, huyện hỗ trợ 118 trâu, bò sinh sản cho 118 hộ nghèo cận nghèo chƣa có trâu, bị để phát triển chăn nuôi Trong phát triển đàn ngựa, phối giống, lai tạo đƣợc 50 con; thụ tinh bò nhân tạo đƣợc 160 bị Những mơ hình dần làm thay đổi tập quán canh tác, tạo thói quen chủ động hình thành vùng sản xuất nông nghiệp tập trung theo hƣớng chuyên canh 3.2.2.3 Đề xuất mơ hình sản xuất nơng nghiệp bền vững cho huyện Quản Bạ,tỉnh Hà Giang Có thể nói huyện Quản Bạ có tiềm tự nhiên lớn để phát triển nơng lâm kết hợp (mơ hình SALT), đặc biệt mơ hình kỹ thuật nơng lâm súc kết hợp đơn giản viết tắt SALT2 Trong mơ hình này, phần đất đƣợc dành cho chăn nuôi kết hợp với trồng trọt Ở đây, việc sử dụng đất đƣợc sử dụng theo phƣơng thức nông lâm súc kết hợp, có tác dụng làm giảm xói mịn cải thiện đƣợc độ phì nhiêu đảm bảo thu nhập đặn cho hộ gia đình vùng núi Tác dụng mơ hình rõ ràng nhờ kết hợp tận dụng hết tiềm đất đai, lƣợng Mặt Trời, đồng cỏ thức ăn gia súc, tăng thêm nguồn phân chuồng phân xanh để hoàn trả lại cho đất 74 Tận dụng lợi địa phƣơng, nông nghiệp lựa chọn hàng đầu để “xua tan” đói nghèo Ngoài chế hỗ trợ theo chủ trƣơng chung tỉnh, huyện Quản bạ cần đề chế đặc thù, phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế địa phƣơng bƣớc đầu mang lại hiệu rõ nét (đặc biệt chƣơng trình hỗ trợ hộ nghèo, cận nghèo); định hƣớng phát triển hàng hóa tập trung cụ thể cho vùng, miền, dựa vào mạnh tập quán canh tác đồng bào để thành lập nhóm nơng dân sở thích, thúc đẩy phát triển sản xuất, nâng cao trình độ, lực tăng thu nhập Trong tập trung đầu tƣ hỗ trợ cho việc chuyển đổi cấu trồng, hình thành mơ hình sản xuất mới, cải tạo đàn gia súc, chuyển giao khoa học kỹ thuật, thâm canh, đƣa giới hóa vào sản xuất Bên cạnh đó, với điều kiện đất rộng nên Quản Bạ mạnh thực hệ thống lâm súc Ngồi việc chăn thả trâu bị dƣới tán rừng tự nhiên hộ gia đình vốn có truyền thống đây, việc chăn ni gia súc lớn qui mơ tập trung có sở Muốn phải có qui hoạch trồng rừng kết hợp với đồng cỏ chăn nuôi, nên chọn khu vực có độ dốc dƣới 200 thiết kế băng rừng, băng trồng thảm cỏ để tổ chức chăn thả theo phƣơng thức luân phiên Đồng thời dành lô trồng cỏ thâm canh làm nơi chuyên cắt thức ăn bổ sung chuồng Để thực nơng lâm kết hợp vùng diện rộng phổ biến vấn đề kỹ thuật cần đầu tƣ phát triển sở hạ tầng nhƣ giao thông, liên lạc sách kinh tế - xã hội phù hợp để kích thích tính tích cực, ham muốn làm giàu ngƣời dân, đặc biệt ngƣời dân tộc ngƣời 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Quản Bạ huyện vùng cao biên giới phía Bắc tỉnh Hà Giang với địa hình phức tạp gồm nhiều khu vực núi đá vôi với nhiều khu vực bị chia cắt mạnh có có độ dốc 250 thung lũng phân bố dọc sơng Miện Bên cạnh đó, Quản Bạ cịn có điều kiện khí hậu nóng ẩm, mƣa nhiều nên q trình xói mịn, sạt lở đất gây tƣợng suy giảm tầng đất canh tác, đất sản xuất ảnh hƣởng lớn đến quỹ đất sản xuất nơng nghiệp vốn huyện Bằng phƣơng pháp sử dụng công nghệ viễn thám GIS để mô hình hóa, tính tốn xói mịn đất theo phƣơng trình đất phổ dụng Wischmeier Smith, tác giả xác định đƣợc hệ số xói mịn đất K, R, LS CP Dựa vào công thức xói mịn đất phổ dụng USLE A=K*R*LS*CP, chúng tơi xây dựng đƣợc đồ nguy xói mịn đất cho vùng nghiên cứu Kết nghiên cứu cho thấy, huyện Quản Bạ, vùng có nguy xói mịn đất cấp độ mạnh mạnh phân bố chủ yếu núi đá vơi, vùng có độ dốc lớn, địa hình cao (chiếm 2,58% diện tích tồn huyện), vùng cần trồng rừng phịng hộ, cấm khai thác, cần chăm sóc, trồng hàng năm bảo vệ nghiêm ngặt; vùng có nguy xói mịn từ mức trung bình đến mạnh, phân bố chủ yếu vùng gị đồi địa hình tƣơng đối cao (chiếm 20,52% diện tích tồn huyện), cần đƣợc áp dụng biện pháp canh tác bền vững đất dốc nhƣ canh tác theo đƣờng đồng mức bố trí trồng hợp lý; vùng xói mịn yếu phân bố chủ yếu vùng gò đồi thấp, vùng có địa hình tƣơng đối phẳng, (chiếm 76,89 % diện tích tồn huyện) cần bố trí canh tác hợp lý đảm bảo thảm phủ thực vật để giảm thiểu xói mịn đất Ngồi biện pháp giảm thiểu xói mịn đất phƣơng pháp cơng trình, phƣơng pháp sinh học sử dụng đất hợp lý mơ hình nơng lâm kết hợp có ý nghĩa to lớn huyện Quản Bạ Qua nghiên cứu, tác giả xác định đƣợc mơ hình kỹ thuật nông lâm súc kết hợp đơn giản viết tắt SALT2 phù 76 hợp cho Huyện Với mơ hình này, huyện Quản Bạ hạn chế đƣợc mức độ xói mịn đất, sử dụng bền vững hợp lý đƣợc loại đất khu vực, có hiệu kinh tế cao, bảo vệ đƣợc hệ sinh thái, tài nguyên môi trƣờng, hƣớng tới phát triển bền vững KIẾN NGHỊ Dựa vào kết đạt đƣợc, tác giả có số kiến nghị sau: - Xói mịn đất q trình lâu dài, diễn với thời gian cƣờng độ khác phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nhƣng yếu tố mƣa đóng vai trị định (thời gian cƣờng độ mƣa) Do việc đánh giá thực trạng xói mịn cần có đầy đủ số liệu khảo sát thực tế - Hạn chế xói mịn phải mang tính hiệu bền vững Do đó, nên tận dụng tốt yếu tố tự nhiên hay ngƣời góp phần cải tạo, biến đổi yếu tố tự nhiên để hạn chế xói mịn nhƣng phải đảm bảo hai u cầu - Hiện nay, việc ƣớc tính hệ số K Việt Nam có khó khăn định Nguyên nhân kết điều tra mẫu đất đƣợc phân tích khác với tiêu chuẩn Mỹ, tiêu chuẩn mà Wischmeier Smith đƣa vào tính hệ số K, đặc biệt thành phần giới, tỷ lệ đá lẫn tiêu độ thấm, Có lẽ, lý kết cơng bố sử dụng hệ số K số công trình có khác biệt lớn - Việc xác định hệ số C gặp khó khăn tƣơng tự nhƣ việc xác định hệ số K Do điều tra, kiểm kê trạng sử dụng đất, thảm thực vật rừng khơng có thơng tin chi tiết lớp thảm thực vật nhƣ độ che phủ tầng tán, tầng thảm mục,… Điều dẫn tới không xác định đƣợc thông số cho việc xác định hệ số C Từ thực tế cần có cơng trình điều tra chuyên sâu thảm thực vật đặc trƣng Việt Nam để làm sở cho xác định hệ số C phục vụ nghiên cứu xói mịn - thoái hoá đất - Do điều kiện thời gian kinh phí cịn hạn chế nên luận văn chƣa thực đƣợc công tác kiểm chứng thực nghiệm mức độ xói mịn đất vùng nghiên cứu Trong nghiên cứu tiếp theo, tác giả tiến hành kiểm chứng thực nghiệm để có kết xói mịn đất xác 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt: Lê Huy Bá, 2006, Phương pháp nghiên cứu khoa học, nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, trang 178 – 201 Chi cục thống kê tỉnh Hà Giang, năm 2014, Niên giám thống kê tỉnh Hà Giang Trần Văn Chính cộng sự, 2006, Giáo Trình thổ nhương học, nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội, 364 trang Trƣơng Văn Cảnh nnk, 2014, Báo cáo tóm tắt đề tài khoa học công nghệ cấp Đại học Đà Nẵng “Nghiên cứu ảnh hưởng xói mịn đất lưu vực sông Cu Đê đến sản xuất nông nghiệp”, Đà Nẵng Phạm Ngọc Dũng, 1991, Nghiên cứu số biện pháp chống xói mịn đất đỏ bazan trồng chè vùng Tây nguyên xác định giá trị yếu tố gây xói mịn đất theo mơ hình Wischmeier W.H and Smith D.D, luận án Phó tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Văn Dũng Nguyễn Đình Kỳ, 2012, Đánh giá định lượng xói mòn đất đồi núi vùng Thanh – Nghệ - Tĩnh phương trình đất phổ dụng hệ thống thơng tin địa lý, Tạp chí khoa học trái đất, số 34, trang 31 – 37 Nguyễn Văn Đệ, 2007, Bài giảng Đất Ngập Nước, Phòng Tài Nguyên Đất, Viện Địa Lý Tài Nguyên Tp Hồ Chí Minh Hồng Tiến Hà, 2009, Ứng dụng cơng nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mịn đất huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Cạn, Luận văn Thạc sĩ, Đại học Thái Nguyên, 75 trang Nguyễn Trọng Hà ,1996, Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án phó tiến sĩ khoa học kĩ thuật, trƣờng Ðại học Thủy lợi, Hà Nội 10 Phạm Hùng (2001), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mô hình tốn tính tốn xói mịn lưu vực Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật trƣờng Đại học Thủy lợi, Hà Nội 78 11 Tống Đức Khang, Nguyễn Đức Qúy, 2008, Bảo vệ đất chống xói mịn vùng đồi núi, nhà xuất Hà Nội 12 Nguyễn Văn Khiêm nnk, 2010, Tổng hợp điều tra, đánh giá đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Lâm Đồng, Trung Tâm nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trƣờng phía Nam, Tp Hồ Chí Minh, trang 15 - 49 13 Nguyễn Văn Khiết, 2014, Nghiên cứu xác định vai trò số yếu tố liên quan đến xói mịn đất nước ta, Tạp chí Khoa học lâm nghiệp, trang 314514 Lê Văn Khoa, 2001, Nông nghiệp sinh thái miền núi, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Lê Văn Khoa nnk, 2005, Đất Ngập Nước, Nhà xuất Giáo Dục, trang 44 - 84 16 Nguyễn Kim Lợi, 2005, Bài giảng kiểm sốt xói mịn, Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh 17 Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải, 1997, Kết bước đầu nghiên cứu tác dụng phòng hộ nguồn nước số thảm thực vật xây dựng rừng phịng hộ nguồn nước, nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 18 Ngọc Lý, 2010, Biến đổi khí hậu việc sử dụng bền vững tài nguyên đất: Cảnh báo khủng hoảng đất trồng, Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng 19 Nguyễn Quang Mỹ, Qch Cao m, Hồng Xn Cơ (1984), Nghiên cứu xói mịn thử nghiệm số biện pháp chống xói mịn đất nơng nghiệp Tây ngun, báo cáo khoa học chƣơng trình điều tra tổng hợp Tây Nguyên giai đoạn 1976-1980, Hà Nội 20 Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xác định yếu tố gây xói mịn khả dự báo xói mịn đất dốc, Luận án phó tiến sĩ khoa học kĩ thuật, trƣờng Đại học Thủy lợi, Hà Nội 21 Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Hà Giang, 2014 Bản đồ trạng rừng tỉnh Hà Giang 79 22 Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Hà Giang, 2014 Bản đồ trạng sử dụng đất tỉnh Hà Giang 23 Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Hà Giang, 2013 Bản đồ độ cao (DEM) tỉnh Hà Giang 24 Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Hà Giang, 2011- 2014 Tài liệu khí tượng thủy văn tỉnh Hà Giang năm 2011- 2014 25 Hoàng Văn Thắng Lê Diên Dực, 2006, Hệ thống phân loại đất ngập nước Việt Nam, Đại Học Quốc Gia Hà Nội, trang 23 - 24 26 Lê Văn Thiện, Nguyễn Thị Mai Hƣơng nnk, 2015, “Đánh giá thực trạng xói mịn đất đề xuất giải pháp sử dụng bền vững đất sản xuất nông nghiệp huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 31, Số 2S (2015) 260-267 27 Lê Hoàng Tú, 2011, Ứng dụng GIS đánh giá mức độ xói mịn đất lưu vực sơng Tam Đa, tỉnh Lâm Đồng, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học nông lâm thành phố Hồ Chí Minh, 65 trang 28 Vũ Anh Tuân (2007), Nghiên cứu biến động trạng sử dụng đất ảnh hưởng tới xói mịn lưu vực sơng Trà Khúc phương pháp viễn thám GIS, Luận án tiến sĩ, Viện khoa học công nghệ vũ trụ, Hà Nội 29 Lƣu Hải Tùng, 2007, Hiện trạng xói mịn P xói mịn gây ảnh hưởng đến môi trường lưu vực suối Rạt tỉnh Bình Phước, Luận văn cao học, Trƣờng Đại học KHXH&NV Tp Hồ Chí Minh, 120 trang 30 Phạm Hữu Tỵ Hồ Kiệt, 2008, Mơ rủi ro xói mòn vùng cảnh quan đồi núi sở sử dụng liệu viễn thám mơ hình đất hiệu chỉnh (RUSLE), Tạp chí khoa học, Đại Học Huế, số 48, trang 185 – 195 31 Trƣơng Đình Trọng, Nguyễn Quang Việt, Đỗ Thị Việt Hƣơng, 2012, Đánh giá khả xói mịn đất huyện Đakrơng, tỉnh Quảng Trị mơ hình RMMF (Revised morgan-morgan-finney), Tạp chí khoa học, Đại Học Huế, Tập 74A, số 5, trang 174 – 184 80 32 Trung tâm Tài nguyên Môi trƣờng, Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp, 2014 Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Hà Giang 33 Trung tâm Tài nguyên Môi trƣờng, Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp, 2008 Báo cáo Điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất lồng ghép yêu cầu bảo vệ mơi trường biến đổi khí hậu giai đoạn 2008 – 2010 cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang 34 Trần Quốc Vinh Hoàng Tuấn Minh, 2009, Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng đồ hệ số LS nghiên cứu xói mịn đất huyện Tam Nơng (Tỉnh Phú Thọ), Tạp chí khoa học phát triển, số 4, trang 667-674, Trƣờng Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội 35 Trần Quốc Vinh Đào Châu Thu, 2009, Ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám xây dựng đồ hệ số lớp phủ đất (c) nghiên cứu xói mịn đất huyện Tam Nơng, tỉnh Phú Thọ, Tạp chí Khoa học Phát triển, số 6, trang 983 – 988, Trƣờng Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội 36 Nguyễn Tử Siêm Thái Phiên,199l, Đất đồi núi Việt Nam thối hóa phục hồi, Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội, trang 74 - 126 37 Viện Quy hoạch Thiết kế nông nghiệp,1984, Đề tài xây dựng quy trình xói mịn đất , Hà Nội Tài liệu tiếng anh: 38 Agrovand, 1999: Soil erosion assessment using GIS, Danish Hydraulic Institute 39 Andi Sukman, Assessing erosion hazard using Revised Morgan Morgan and Finney (MMF) erosion model and microtopography features; A case study in river Oyo subcatchment, Master of Science in Geo-Information for Spatial Planning and Risk management, Gadjah Mada university, International Institute for GeoInformation Science and Earth observation, 2009 40 Karine Vezina, Ferdinand Bonn, Cu Pham Van, 2006: Agricultural landuse patterns and soil erosion vulnerability of watershed units in Vietnam’s northern 81 highlands, J Landscape Ecology, vol 21, No.8, pp.1311-1325, Springer, Netherlands, No 0921-2973 41 Khatereh Polous, Effect of spatial resolution on erosion assessment in Namchun watershed, Thailand, Facuty of Geo-Information science and Earth observation university of Twente, Enschede, The Netherlands, 2010 42 Morgan R.P.C and Duzant J.H, Modified MMF (Morgan-MorganFinney) model for evaluating effects of crops and vegetation cover on soil erosion, Journal of Earth surface processes and Landfoms 32, (2008), 90-106 43 Toxopeus A.G, 1996: “Cibodas: the erosion issue” ILWIS 2.1 for Windows Applications guide, Chapter 23 Soil 44 Ugyen Thinley, Spatial Modeling for Soil erosion assessment in upper Lam Phra Phloeng watershed, Nakhon Ratchasima, Thailand, 2008 45 Wischmeier, W.H and Smith, D.D, 1978: Predicting Rainfall Erosion Losses, U.S.Dep.Agric, Agric Handbook 537 82