Luận văn tiến hành nhằm mục đích đánh giá được chất lượng đất, các tổn thương tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh Sơn La làm cơ sở đề xuất chuyển đổi cơ cấu cây trồng thích hợp tăng hiệu quả, tạo sinh kế bền vững, hình thành các vùng sản xuất nông nghiệp hàng hóa tập trung góp phần giảm thiểu tác động của thiên tai và ổn định cư dân của vùng.
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHAN BÁ HỌC
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN ĐẤT NÔNG NGHIỆP, ĐỀ XUẤT
MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP VỚI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ BỀN VỮNG
VỀ MÔI TRƯỜNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
HÀ NỘI – 2020
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
PHAN BÁ HỌC
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN ĐẤT NÔNG NGHIỆP, ĐỀ XUẤT
MÔ HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP VỚI MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ BỀN VỮNG
VỀ MÔI TRƯỜNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA
CHUYÊN NGÀNH : MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
MÃ SỐ : 9440301.04
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn Khoa học PGS.TSKH Nguyễn Xuân Hải
HÀ NỘI - 2020
Trang 3i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc sử dụng để bảo vệ bất cứ học vị nào khác
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc
Tác giả luận án
Phan Bá Học
Trang 4Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới các thành viên trong nhóm thực hiện đề tài mã số KHCN-TB/13-18 đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài
Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành đến các Thầy, Cô giáo Khoa Môi trường, Phòng Sau đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường
Tôi xin gửi lời cám ơn đến Lãnh đạo Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, Trung tâm Quy hoạch & Phát triển nông thôn I đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc của mình
Trân trọng cảm ơn tới các đồng nghiệp, bạn bè, người thân đã luôn sát cánh bên tôi, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận án này!
NCS Phan Bá Học
Trang 5iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
DANH MỤC HÌNH xii
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu của đề tài 2
3 Phạm vi nghiên cứu 2
3.1 Phạm vi về không gian 2
3.2 Phạm vi về thời gian 2
3.3 Phạm vi khoa học 2
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2
4.1 Ý nghĩa khoa học 2
4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3
5 Những đóng góp mới của đề tài 3
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH SƠN LA 4
1.1.1 Điều kiện tự nhiên 4
1.1.1.1 Vị trí địa lý 4
1.1.1.2 Địa hình 5
1.1.1.3 Thời tiết, khí hậu 5
1.1.1.4 Thủy văn, sông ngòi 7
1.1.1.5 Các nguồn tài nguyên 7
1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 9
1.1.2.1 Dân số, lao động 9
Trang 6iv 1.1.2.2 Đời sống dân cư 91.1.2.3 Kết cấu hạ tầng 9
1.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 10
1.2.1 Nghiên cứu về môi trường đất 101.2.2 Nghiên cứu về tai biến thiên nhiên gây tổn thương, thoái hóa tài nguyên đất 121.2.3 Các giải pháp sử dụng đất hợp lý đối với những vùng đất dễ bị tổn thương
và thoái hóa 171.2.4 Nghiên cứu về sử dụng đất hiệu quả và bền vững 22
1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 23
1.3.1 Nghiên cứu về môi trường đất 231.3.2 Các nghiên cứu về tai biến thiên nhiên gây tổn thương, thoái hóa tài nguyên đất 261.3.3 Nghiên cứu các giải pháp sử dụng đất hợp lý đối với những vùng đất dễ bị tổn thương và thoái hóa 331.3.4 Nghiên cứu về sử dụng đất hiệu quả và bền vững 38
1.4 ĐÁNH GIÁ CHUNG NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ
NGOÀI NƯỚC 42 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG, CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 44
2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 442.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 442.2.1 Nghiên cứu đánh giá tài nguyên đất nông nghiệp, xác định các loại hình thoái hóa tài nguyên đất nông nghiệp của tỉnh Sơn La 442.2.2 Đề xuất các giải pháp khoa học trong quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên đất nông nghiệp thích ứng với các tai biến thiên nhiên, biến đổi khí hậu và phù hợp với địa bàn tỉnh Sơn La 452.3 CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 452.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47
Trang 7v
2.4.1 Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu 47
2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa 48
2.4.3 Phương pháp phân tích đất 49
2.4.4 Phương pháp đánh giá thoái hóa đất 49
2.4.5 Phương pháp đánh giá phân hạng 52
2.4.6 Phương pháp thực nghiệm, xây dựng mô hình 53
2.4.7 Phương pháp xây dựng các loại bản đồ 57
2.4.8 Phương pháp chuyên gia 57
2.4.9 Phương pháp thừa kế 57
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 58
3.1 Đánh giá đặc điểm tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 58
3.1.1 Phân loại đất 58
3.1.1.1 Tính chất lý học của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 59
3.1.1.2 Một số tính chất hóa học của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La 60
3.1.2 Đánh giá khả năng thích hợp đất đai tỉnh Sơn La 60
3.1.2.1 Kết quả đánh giá mức độ thích hợp đất đai 60
3.1.2.2 Tổ hợp các kiểu thích hợp đất đai 63
3.2 Nguyên nhân thoái hóa đất 64
3.2.2 Đánh giá nguy cơ suy giảm đặc tính hóa học và sinh học 68
3.2.4 Đánh giá tai biến thiên nhiên nhiên và mức độ ô nhiễm môi trường đất 75
3.3 Đánh giá thoái thoái hóa đất 79
3.3.1 Lựa chọn yếu tố để đánh giá 79
3.3.2 Phân cấp mức độ thoái hóa đất 80
3.4 Xây dựng bản đồ thoái hóa tài nguyên đất 82
3.4.1 Xây dựng bản đồ thoái hóa do xói mòn đất 82
3.4.2 Thoái hóa do suy giảm độ phì 89
3.4.3 Xây dựng bản đồ thoái hóa do kết von, đá ong hóa 93
3.5.4 Đánh giá tổng hợp thoái hóa đất ở tỉnh Sơn La 94
Trang 8vi 3.5 Đánh giá hiệu quả của các loại sử dụng đất và đề xuất hướng bố trí cây trồng hợp
lý tỉnh Sơn La 98
3.5.1 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất 98
3.5.2 Hiệu quả sử dụng đất 102
3.5.3 Đề xuất một số loại sử dụng đất tiềm năng 109
3.6 Đề xuất bố trí cơ cấu cây trồng phù hợp cho tỉnh Sơn La 110
3.6.1 Định hướng chung 110
3.6.2 Định hướng phát triển ngành nông nghiệp 111
3.6.3 Đề xuất hướng bố trí cơ cấu cây trồng 112
3.7 Xây dựng các giải pháp đa lợi ích trong quản lý, sử dụng, bảo vệ tài nguyên đất, phòng tránh thoái hóa đất và giảm thiểu bổi lắng lòng hồ vùng nghiên cứu 117
3.7.1 Giải pháp chung về sử dụng đất 117
3.7.2 Giải pháp về khoa học kỹ thuật 118
3.7.3 Kiến thức và kỹ thuật bản địa về sử dụng lâu bền đất đồi núi 123
3.7.4 Hoàn thiện cơ chế, chính sách cho người dân vùng cao 125
3.8 Xây dựng 02 mô hình thực nghiệm sản xuất nông lâm nghiệp bền vững 126
3.8.1 Mô hình sinh kế bền vững cho hộ gia đình 126
3.8.1.1 Khả năng kiểm soát xói mòn của các công thức trồng xen cây họ đậu trong ngô 126
3.8.1.2 Sinh trưởng, phát triển của ngô trong các công thức trồng xen 127
3.8.1.3 Các yếu tố cấu thành năng suất trong các công thức trồng xen 128
3.8.1.4 Năng suất ngô trong các công thức trồng xen 129
3.8.1.5 Khả năng sinh trưởng và năng suất xanh của cây trồng xen 130
3.8.1.6 Hiệu quả kinh tế trong các công thức trồng xen 131
3.8.1.7 Kết quả mô hình canh tác ngô bền vững 131
3.8.2 Mô hình nông lâm kết hợp 133
3.8.2.1.Kết quả thí nghiệm các công thức bố trí cây trồng và kỹ thuật canh tác 134 3.8.2.2 Kết quả xây dựng mô hình nông lâm kết hợp trong canh tác cà phê 136
3.8.2.3 Hiệu quả kinh tế mô hình 138
Trang 10DTTN Diện tích tự nhiên
FAO Tổ chức Nông lương Thế giới GDP Tổng sản phẩm quốc nội HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất
Trang 11ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối với thực vật
trong đất nông nghiệp 12
Bảng 1.2 Diện tích đất bị thoái hóa trên thế giới 13
Bảng 1.3 Nguyên nhân chính gây thoái hóa đất trên thế giới 14
Bảng 1.4 Lượng đất xói mòn trong một số năm do các hoạt động canh tác ngô và sắn tại một số địa phương vùng miền núi phía Bắc 30
Bảng 1.5 Tiêu chí đánh giá sử dụng đất bền vững theo FAO (1976) 40
Bảng 1.6 Tiêu chí chủ yếu đánh giá hệ thống sử dụng bền vững 41
đất đồi núi Việt Nam 41
Bảng 3.1 Bảng phân loại đất tỉnh Sơn La 39
Bảng 3.2 Một số chỉ tiêu lý học đất 41
Bảng 3.3 Một số chỉ tiêu hóa học đất 42
Bảng 3.4 Tổng hợp các kiểu thích hợp đất đai của tỉnh Sơn La 64
Bảng 3.5 Tổng hợp diện tích theo độ cao được tính từ mô hình DEM 66
Bảng 3.6 Tổng hợp diện tích theo độ đốc tỉnh Sơn La 67
Bảng 3.7 Sự thoái hoá cấu trúc của đất đỏ vàng trên phiến thạch 73
Bảng 3.8 Độ chặt của đất dưới ảnh hưởng của canh tác 74
Bảng 3.9 Tốc độ thấm nước của đất rừng và đất canh tác 74
Bảng 3.10 Quy mô và mức độ xói mòn đất vùng nghiên cứu 76
Bảng 3.11 Phân cấp mức độ xói mòn đất 81
Bảng 3.12 Phân cấp tổng giá trị suy giảm độ phì S 81
Bảng 3.13 Phân mức đánh giá đất bị kết von 82
Bảng 3.14 Xác định hệ số K theo thành phần cơ giới đất 83
Bảng 3.15 Thông tin dữ liệu ảnh viễn thám 85
Bảng 3.16 Xác định hệ số C theo loại cây trồng và độ che phủ 43
Bảng 3.17 Xác định hệ số P theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất và biện pháp canh tác 44 Bảng 3.18 Quy mô và mức độ xói mòn đất tỉnh Sơn La 86
Trang 12x Bảng 3.19 Đặc trưng thực vật phủ, canh tác và một số đặc trưng khí hậu, đất đai tại các ô
quan trắc 45
Bảng 3.20 Kiểm định kết quả tính toán của mô hình RUSLE 88
Bảng 3.21 Phân cấp đánh giá đất bị suy giảm độ phì Error! Bookmark not defined Bảng 3.22: Ma trận so sánh cặp đôi tổng hợp suy giảm độ phì 91
Bảng 3.23 Trọng số cho các chỉ tiêu tổng hợp suy giảm độ phì 92
Bảng 3.24 Giá trị suy giảm độ phì Si 48
Bảng 3.25 Quy mô và phân bố mức độ suy giảm độ phì 93
Bảng 3.26: Quy mô, phân bố kết von, đá ong trong đất ở Sơn La 94
Bảng 3.27 Ma trận so sánh cặp đôi giữa các chỉ tiêu tổng hợp thoái hóa 95
Bảng 3.28 Trọng số cho các chỉ tiêu tổng hợp thoái hóa 95
Bảng 3.29 Giá trị thoái hóa Si trên địa bàn vùng nghiên cứu 96
Bảng 3.31 Quy mô, phân bố mức độ thoái hóa đất vùng nghiên cứu 98
Bảng 3.32 Diện tích 3 loại đất chính 99
Bảng 3.33 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp tỉnh Sơn La năm 2018 100
Bảng 3.34 Diện tích gieo trồng một số cây trồng chủ lực tỉnh Sơn La 101
Bảng 3.35 Các loại sử dụng đất nông nghiệp chính tỉnh Sơn La 102
Bảng 3.36 Phân cấp mức độ đánh giá hiệu quả kinh tế các loại sử dụng đất 103
Bảng 3.37 Hiệu quả kinh tế kiểu sử dụng đất chính (tính trên 1 ha)Error! Bookmark not defined Bảng 3.38 Công lao động của các loại sử dụng đất trong 1 năm 106
Bảng 3.39 Mức độ đầu tư phân bón cho một số cây trồng chính trong vùng 52
Bảng 3.40 Đề xuất một số LUTs/LUT có hiệu quả tại Sơn La 53
Bảng 3.41 Định hướng phát triển một số cây trồng của tỉnh Sơn La đến năm 2020 112
Bảng 3.42 Lượng đất xói mòn tại các công thức thí nghiệm trồng xen ở Sơn La năm 2017 127
Bảng 3.43 Chiều cao cây ngô trong các công thức trồng xen 128
Bảng 3.44 Các yếu tố cấu thành năng suất ngô 129
Bảng 3.45 Năng suất ngô hạt trong các công thức trồng xen 130
Trang 13xi
Bảng 3.46 Khả năng sinh trưởng và năng suất chất xanh của các cây trồng xen 130
Bảng 3.47 Hiệu quả kinh tế của các công thức trồng xen 131
Bảng 3.48 Chiều cao cây ngô qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển trong mô hình 131 Bảng 3.49 Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất ngô trong các mô hình 132
Bảng 3.50 Sinh trưởng, phát triển của các cây trồng xen trong mô hình 133
Bảng 3.51 Hiệu quả kinh tế của mô hình ngô trồng xen 133
Bảng 3.52: Khả năng kiểm soát xói mòn của các công thức 134
Bảng 3.53 Ảnh hưởng của một số loại cây che phủ che bóng tới sinh trưởng và phát triển cà phê 134
Bảng 3.54 Năng suất cà phê tại các công thức trồng xen 135
Bảng 3.55 Sinh trưởng, phát triển của một số cây trồng xen 136
Bảng 3.56 Sinh trưởng và sinh khối của cỏ ghine 136
Bảng 3.57 Sinh trưởng và phát triển của cà phê trong mô hình 137
Bảng 3.58 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cây cà phê 137
Bảng 3.59 Hiệu quả kinh tế mô hình cà phê 138
Trang 14xii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí tỉnh Sơn La 4
Hình 2.1 Sơ đồ cách tiếp cận thực hiện các nội dung của đề tài 47
Hình 2.2 Trình tự thực hiện xây dựng bản đồ thoái hóa đất tỉnh Sơn La 50
Hình 3.2 Mô hình số độ cao (DEM) tỉnh Sơn La 66
Hình 3.3 Bản đồ lƣợng mƣa bình quân (P) của tỉnh Sơn La (Phụ lục tr 3) 82
Hình 3.4 Bản đồ hệ số xói mòn do mƣa (R) của Sơn La (Phụ lục tr 4) 82
Hình 3.5 Bản đồ hệ số mẫn cảm của đất đối với xói mòn (K) (Phụ lục tr 4) 83
Hình 3.6 Bản đồ hệ số LS tỉnh Sơn La (Phụ lục tr 5) 84
Hình 3.7 Bản đồ hệ số C (Phụ lục tr 5) 85
Hình 3.8 Bản đồ hệ số P tỉnh Sơn La (Phụ lục tr 6) 86
Hình 3.9 Bản đồ hệ xói mòn đất vùng nghiên cứu 87
Hình 3.10 Thiết lập ô quan trắc và hứng xói mòn ngoài thực địa 88
Hình 3.11 Trình tự thực hiện xây dựng bản đồ đất bị suy giảm độ phì 89
Hình 3.12 Các điểm lấy mẫu phục vụ đánh giá suy giảm độ phì 90
Hình 3.13 Bản đồ đất bị chua hóa (Phụ lục tr 6) 90
Hình 3.14 Bản đồ suy giảm chất hữu cơ (Phụ lục tr 7) 91
Hình 3.15 Bản đồ suy giảm dung tích hấp thu (CEC) (Phụ lục tr 7) 91
Hình 3.16 Bản đồ đất bị suy giảm nitơ tổng số (N%) (Phụ lục tr 8) 91
Hình 3.17 Bản đồ đất bị suy giảm hàm lƣợng phốt pho tổng số (P2O5%) (Phụ lục tr 8) 91 Hình 3.18 Bản đồ đất bị suy giảm hàm lƣợng kali tổng số (K2O%)(Phụ lục tr 9) 91 Hình 3.18 Kết quả xây dựng bản đồ đất bị suy giảm độ phì tỉnh Sơn La 93
(Phụ lục tr 9) 93
Hình 3.19 Kết quả xây dựng bản đồ mức độ đá lẫn vùng kết von ở Sơn La 94
(Phụ lục tr 10) 94
Hình 3.20 Trình tự xây dựng bản đồ thoái hóa đất vùng nghiên cứu 94
Hình 3.21 Kết quả xây dựng bản đồ thoái hóa đất tỉnh Sơn La 97
Trang 151
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong vài thập kỷ trở lại đây, sự gia tăng dân số của thế giới đã thúc đẩy nhu cầu ngày càng lớn về lương thực và thực phẩm Song song với sự phát triển dân số
là sự phát triển về kinh tế, khoa học kỹ thuật Để thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao, nhiều hoạt động của con người đã gây ảnh hưởng đến môi trường và các nguồn tài nguyên đất đai, một dạng tài nguyên không tái tạo được Do đó, việc đánh giá tài nguyên thiên nhiên làm cơ sở cho việc sử dụng hợp lý, hiệu quả và phát triển bền vững là một nhiệm vụ khó khăn trong giai đoạn hiện nay
Sơn La là tỉnh miền núi Tây Bắc Việt Nam, có tổng diện tích tự nhiên 1.412.349 ha, bằng 4,28% tổng diện tích tự nhiên toàn quốc (Cục Thống kê tỉnh Sơn La, 2018 [8] Phần lớn diện tích Sơn La có độ dốc lớn, địa hình hiểm trở và chia cắt, khí hậu của vùng có lượng mưa lớn lại tập trung vào những tháng nhất định, kỹ thuật canh tác còn lạc hậu như đốt nương làm rẫy, phá rừng trồng những cây có độ che phủ thấp như ngô, lúa nương, đời sống thấp, hệ sinh thái nông nghiệp mong manh Hiện nay đang phải đối mặt với các thách thức với các vấn đề môi trường đất do biến đổi khí hậu, do xói mòn, rửa trôi, đất trượt, sạt lở, lũ quét, khô hạn, đất chua dần, mất chất hữu cơ, giảm độ phì và mất dần khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng nông nghiệp Đây là hậu quả của sự tàn phá rừng, tăng dân số, lạm dụng cơ giới hóa và chăn thả quá mức, độc canh, quảng canh và du canh ở vùng núi Tây Bắc nước ta Suy thoái và ô nhiễm tài nguyên đất, việc bố trí sản xuất nông nghiệp trên đất này hết sức khó khăn Sử dụng đất nông nghiệp hiệu quả và bền vững ở địa bàn nghiên cứu là yêu cầu cấp thiết và có tính thời sự, góp phần đảm bảo an ninh lương thực, an sinh xã hội và bảo vệ môi trường – ngôi nhà chung mà 12 dân tộc anh em đang sinh sống Một trong các giải pháp quan trọng để
thực hiện mục tiêu trên là nghiên cứu đề tài: “Đánh giá tài nguyên đất nông nghiệp, đề xuất mô hình sử dụng đất nông nghiệp với một số cây trồng có hiệu quả kinh tế và bền vững về môi trường trên địa bàn tỉnh Sơn La”, nhằm mục đích
đánh giá được chất lượng đất, các tổn thương tài nguyên đất nông nghiệp tỉnh Sơn
Trang 162
La làm cơ sở đề xuất chuyển đổi cơ cấu cây trồng thích hợp tăng hiệu quả, tạo sinh
kế bền vững, hình thành các vùng sản xuất nông nghiệp hàng hóa tập trung góp phần giảm thiểu tác động của thiên tai và ổn định cư dân của vùng
2 Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá được tài nguyên đất nông nghiệp của tỉnh Sơn La
- Đánh giá được các nguyên nhân, quá trình và xu hướng thoái hóa, tổn
thương tài nguyên đất nông nghiệp do yếu tố tự nhiên và con người
- Đánh giá hiệu quả sử dụng đất và đề xuất cơ cấu cây trồng có hiệu quả kinh
tế cao và sinh kế bền vững
- Xây dựng được 02 mô hình sử dụng đất nông nghiệp phù hợp với điều kiện
tự nhiên, trình độ canh tác của người dân và doanh nghiệp vùng nghiên cứu
3 Phạm vi nghiên cứu
3.1 Phạm vi về không gian
Đề tài tập trung nghiên cứu giới hạn trong phạm vi đất sản xuất nông nghiệp
và vùng đất có khả năng khai thác vào mục đích nông nghiệp tỉnh Sơn La
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
4.1 Ý nghĩa khoa học
Đề tài bổ sung luận cứ khoa học để đề xuất giải pháp đa lợi ích trong quản lý,
sử dụng, bảo vệ tài nguyên đất nông nghiệp, hạn chế thoái hóa đất;
Đề xuất hướng quy hoạch chuyển đổi cơ cấu cây trồng phục vụ phát triển bền vững
Trang 175 Những đóng góp mới của đề tài
Đánh giá được các nguyên nhân, quá trình và xu hướng thoái hóa, tổn thương tài nguyên đất nông nghiệp do yếu tố tự nhiên và con người ở vùng nghiên cứu
Đề xuất được một số mô hình nhằm phát triển cơ cấu cây trồng có hiệu quả kinh tế và bền vững về môi trường đối với một số cây trồng chính (ngô, cà phê và cây ăn quả) thông qua kết quả nghiên cứu lý thuyết và mô hình thực nghiệm ngoài đồng ruộng
Trang 184
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI TỈNH SƠN
103011’đến 105002’ kinh độ Đông, có giáp ranh như sau:
- Phía Bắc giáp hai tỉnh Lai Châu và Yên Bái
- Phía Nam giáp tỉnh Thanh Hoá và nước CHDCND Lào
- Phía Đông giáp hai tỉnh Phú Thọ và Hoà Bình
- Phía Tây giáp tỉnh Điện Biên
Tỉnh Sơn La cách thủ đô Hà Nội 320 km theo Quốc lộ 6, có đường biên giới với nước bạn Lào dài 250 km với cửa khẩu quốc gia Pa Háng, cửa khẩu Chiềng Khương Trong địa bàn tỉnh có các tuyến Quốc lộ 6, Quốc lộ 37, Quốc lộ 32b, Quốc
lộ 43, Quốc lộ 279
Hình 1.1 Vị trí tỉnh Sơn La
Trang 19Hệ thống núi dọc biên giới Việt Lào đại diện cho vùng cao thuộc huyện Sông
Mã có độ cao trung bình 1400 m - 1700 m độ dốc chung 25 - 30o, núi non trùng điệp chủ yếu được che phủ bằng thảm có tranh
Hệ thống núi cao, đại diện cho các xã vùng cao thuộc các huyện Thuận Châu, Mai Sơn, Yên Châu, Mộc Châu có độ cao thay đổi song nhìn chung cao 1000 m và dốc 30 - 40o Nhiều đoạn thuộc Thuận Châu, Mai Sơn núi non trùng điệp, chia cắt
độ dốc 35 - 45o, rừng cỏ tranh vẫn chiếm ưu thế, tuy rừng cây thân gỗ đã có một diện tích khá hơn so với các vùng khác
Hệ thống núi đá trên cao nguyên Sơn La - Mộc Châu chạy dọc quốc lộ 6 Địa mạo, castơ điển hình đã tạo nên sự thiếu nước nghiêm trọng bởi các phễu hút nước hay mạch ngầm và hang động
Hệ thống núi dọc địa giới Sơn La - Hoàng Liên Sơn đại diện cho các xã vùng cao của Quỳnh Nhai và Mường La có độ cao trung bình 1200 - 2000 m và dốc từ 30-40o Vùng tả ngạn Mường La có địa hình cao, dốc và hiểm trở hơn Các đỉnh Pu Luông 2853 m Pu Huôi Long 2615 m, Pu Sam Sao 1897 m và Pu Ton 2025 m đều tập trung ở vùng này
1.1.1.3 Thời tiết, khí hậu
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh khô, mùa
hè nóng ẩm, mưa nhiều Khí hậu được chia thành 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông
Trang 206 Sơn La nóng ẩm vào mùa xuân, nắng nóng vào lúc giao mùa giữa mùa xuân và mùa
hạ, se lạnh vào mùa thu, lạnh buốt vào mùa đông Trong những năm gần đây nhiệt
độ không khí trung bình/năm có xu hướng tăng hơn so với 20 năm trước đây 0,5o
- Độ ẩm trung bình/năm 80 - 82%, cao nhất trung bình 86 - 87% (tháng 6,7,8), tối thấp tuyệt đối 6 - 10% (tháng 1,2,3) Lượng bốc hơi trung bình năm là 800 mm/năm Lượng bốc hơi quan hệ với lượng mưa phân bố không đều tạo nên một thời kỳ khô hạn gay gắt (từ tháng mười năm trước đến tháng năm của năm sau) Đây là thời kỳ lượng bốc hơi cao hơn lượng mưa nhiều lần, khiến độ ẩm ở tầng đất mặt luôn dưới mức độ ẩm cây héo rất nhiều nên thời kỳ này không thể canh tác cây ngắn ngày nếu không có tưới
Trang 217
- Sương muối: Thường xuất hiện vào tháng mười hai đến tháng một năm sau
1.1.1.4 Thủy văn, sông ngòi
Sơn La có mạng lưới sông, suối khá dày, mật độ 1,2 - 1,8 km/km2 nhưng phân bố không đều, sông suối có độ dốc lớn, nhiều thác ghềnh do địa hình núi cao, chia cắt sâu Dòng chảy biến đổi theo mùa, biên độ dao động giữa mùa mưa và mùa khô khá lớn Mùa lũ thường diễn ra từ tháng sáu đến tháng mười trong năm nhưng diễn ra sớm hơn ở các nhánh thượng lưu và muộn hơn ở hạ lưu Có đến 65 - 80% tổng lượng dòng chảy trong năm tập trung trong mùa lũ này Trên địa bàn tỉnh có 2 con sông lớn chảy qua: sông Đà và sông Mã cùng 35 con suối lớn, hàng trăm con suối nhỏ nằm trên địa hình dốc với nhiều thác nước Sông Đà, đoạn chảy vào địa phận tỉnh Sơn La dài khoảng 250 km, tổng diện tích lưu vực khoảng 9.844 km2 Sông Mã (đoạn chảy trên địa phận tỉnh Sơn La) dài 93 km, tổng diện tích lưu vực khoảng 3.978 km2 Hiện tại, Sơn La có gần 20.000 ha mặt nước (hồ chứa của thủy điện Hòa Bình và thủy điện Sơn La), trong đó có gần 16.000 ha có khả năng khai
thác, nuôi trồng thủy sản (UBND tỉnh Sơn La, 2015) [57]
1.1.1.5 Các nguồn tài nguyên
a) Tài nguyên đất
Sơn La có diện tích đất đồi núi chiếm trên 80% DTTN, vùng giữa sông Đà
và sông Mã hình thành 2 cao nguyên lớn là cao nguyên Mộc Châu với diện tích khoảng 2 vạn ha, chạy dọc theo 2 bên đường Quốc lộ 6 thuộc 2 huyện của tỉnh là Vân Hồ và Mộc Châu và cao nguyên Sơn La - Nà Sản với diện tích khoảng 1,5 vạn héc ta từ Yên Châu đến đèo Pha Đin (Thuận Châu) Nằm xen kẽ giữa các cao nguyên là vùng lòng chảo, thung lũng được bồi đắp bởi phù sa các con sông suối
tạo thành các cánh đồng có thể canh tác lúa (UBND tỉnh Sơn La, 2011) [57]
Tài nguyên đất đồi núi của tỉnh Sơn La là một lợi thế trong phát triển các cây công nghiệp dài ngày và phát triển các cây trồng cạn ngắn ngày khác Tuy nhiên, đây cũng là một thách thức lớn trong bảo vệ nguồn tài nguyên đất đai này; nhiều vùng đất dốc độc canh cây trồng như ngô, lúa nương đã được khai thác nhiều năm
Trang 228
mà không có biện pháp bảo vệ và cải tạo đất nào được áp dụng đã làm cho đất đai bị hoang hóa dẫn đến diện tích chưa sử dụng còn nhiều, hiện tại, toàn tỉnh còn khoảng
323.112 ha đất đồi núi chưa sử dụng khai thác, chiếm khoảng 22,88% quỹ đất (Cục
Thống kê tỉnh Sơn La, 2018) [8]
a) Tài nguyên nước
Tài nguyên nước mặt của toàn tỉnh Sơn La hàng năm vào khoảng 19 tỷ m3chủ yếu từ nguồn nước mưa tích trữ vào hai hệ thống sông chính là: Sông Đà bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam Trung Quốc có lưu vực ở tỉnh Sơn La là 9.844 km2, đoạn chảy qua Sơn La dài 250 km, tổng lượng nước đến công trình thủy điện Sơn La là 47,6.109 m3 Sông Mã bắt nguồn từ huyện Điện Biên và Tuần Giáo - Điện Biên, đoạn chảy qua Sơn La dài 93 km, có diện tích lưu vực 3.978 km2
Bên cạnh 2 hệ thống sông chính, tỉnh Sơn La còn có 35 con suối lớn, hàng trăm con suối nhỏ nằm
trên địa hình dốc (UBND tỉnh Sơn La, 2011) [57]
a) Tài nguyên rừng
Sơn La là một trong những tỉnh có diện tích rừng và đất có khả năng phát triển lâm nghiệp khá lớn (chiếm khoảng 44,7% DTTN) Độ che phủ của rừng đạt khoảng 45%, còn thấp so với yêu cầu - nhất là đối với một tỉnh có độ dốc lớn, mưa tập trung theo mùa, lại có vị trí là mái nhà phòng hộ cho đồng bằng Bắc bộ, điều chỉnh nguồn nước cho thuỷ điện Hoà Bình
Toàn tỉnh hiện có 636.101 ha đất có rừng, gồm: rừng phòng hộ 305.713 ha, có vai trò quan trọng trong việc phòng chống xói mòn, rửa trôi, ngăn lũ ống, lũ quét và
có vai trò phòng hộ đầu nguồn sông Đà, điều hoà mực nước các hồ thuỷ điện Sơn
La, Hoà Bình, bảo vệ vùng hạ du đồng bằng Bắc bộ Rừng đặc dụng có 72.235 ha, nằm ở các huyện Mộc Châu, Sông Mã, Thuận Châu, Bắc Yên Rừng sản xuất có 258.062 ha Trữ lượng rừng trồng gồm trữ lượng gỗ 42 ngàn m3, 20,7 ngàn cây luồng vầu, tre trúc có 17 ngàn cây Đất chưa sử dụng toàn tỉnh có khoảng 323.112
ha có khả năng phát triển nông, lâm nghiệp (Cục Thống kê tỉnh Sơn La, 2018) [8]
Trang 232018) [8]
Lực lượng lao động từ 15 tuổi trở lên toàn tỉnh năm 2018 ước tính đạt 762,45 nghìn người, tăng 6,80 nghìn người so với năm 2017 Lao động từ 15 tuổi trở lên đang làm việc trong các loại hình kinh tế năm 2018 đạt 760,87 nghìn người, tăng 8,15 nghìn người so với năm 2017 Tỷ lệ lao động từ 15 tuổi trở lên đang làm việc
đã qua đào tạo năm 2018 ước tính đạt 14,60%, trong đó lao động đã qua đào tạo khu
vực thành thị đạt 55,40%; khu vực nông thôn đạt 9,00% (Cục Thống kê tỉnh Sơn La,
2018) [8]
1.1.2.2 Đời sống dân cư
Đời sống dân cư năm 2018, thu nhập bình quân đầu người một tháng chung toàn tỉnh theo giá hiện hành đạt 1.483 nghìn đồng, tăng 1,2% so với năm 2017 Tỷ
lệ hộ nghèo tiếp cận đa chiều năm 2018 là 36,3% Tỷ lệ dân số đô thị được cung cấp nước sạch qua hệ thống cấp nước tập trung đạt 92,5%
1.1.2.3 Kết cấu hạ tầng
a) Giao thông
Sơn La là một tỉnh miền núi vùng cao, địa hình bị chia cắt mạnh bởi hệ thống sông, suối, thêm vào đó là chất lượng đường giao thông còn thấp nên công tác vận chuyển hành khách và hàng hoá, đi lại gặp nhiều khó khăn Giao lưu kinh tế với bên ngoài chủ yếu bằng một số tuyến đường quốc lộ như: quốc lộ 6, quốc lộ 37 các
Trang 2410 tuyến đường ngang đi một số huyện chỉ thông suốt về mùa khô Theo Thống kê của
Sở Giao thông vận tải tỉnh Sơn La, hệ thống giao thông đường bộ trên địa bàn tỉnh Sơn La (tính đến 28/8/2017) có tổng chiều dài là 9.900 km, gồm 704 km quốc lộ,
964 km tỉnh lộ, 1891 km đường huyện lộ, 5916 km đường xã, 143 km đường đô thị
và 282 km đường chuyên dụng Ngoài ra có gần 11.500 km đường trục thôn, ngõ xóm và đường chính nội đồng Trong đó tỷ lệ tuyến quốc lộ, đường tỉnh, đường huyện được bê tông xi măng, láng nhựa đạt 66%
Tuyến đường thủy trên sông Đà, sông Mã dài 300 km đã đưa vào khai thác tạo ra diện mạo nông thôn mới, đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hóa, hành khách tạo
ra nhiều điều kiện thuận lợi cho việc phát triển kinh tế - xã hội vùng ven sông nói riêng và toàn tỉnh Sơn La nói chung
a) Thủy lợi
Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Sơn
La đến tháng 8/2019, toàn tỉnh có 2.692 công trình, trong đó có 33 hồ chứa có dung tích trên 50 nghìn m3 và 72 hồ chứa có dung tích nhỏ hơn 50 nghìn m3, 953 đập xây
bê tông, 40 cống, cửa lấy nước, 3 công trình tiêu thoát lũ, 206 phai rọ thép; đã kiên
cố được trên 1.215 km kênh mương, đạt 41% số kênh mương cần kiên cố Đảm bảo cấp nước cho gần 32.000 ha lúa, tưới ẩm, thủy sản; ngoài ra, còn cung cấp nước phục vụ cho các nhu cầu dùng nước khác
1.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN
QUAN
1.2.1 Nghiên cứu về môi trường đất
Để quản lý và sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên có hiệu quả, trong đó có tài nguyên đất và bảo vệ môi trường, trước tiên cần phải có đầy đủ những thông tin
(số liệu) về chất lượng môi trường, đặc biệt là những thông tin đáng tin cậy, chính
xác có thể so sánh được Từ năm 1973, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Chương trình Môi trường của Liên hiệp quốc (UNEP), Đánh giá toàn cầu về thoái hóa đất (GLASOD) và Đánh giá thoái hóa đất vùng Nam
Trang 2511
và Đông Nam Châu Á (ASSOD) đã xác định 4 quá trình gây thoái hóa đất do các tác nhân: xói mòn do gió và nước, thoái thoái do ô nhiễm các chất hoá học, thoái hóa vật lý và thoái hóa sinh học
Theo tài liệu của Bộ Tài nguyên và Môi trường [5], diện tích đất bị thoái hóa trên thế giới đã lên đến gần 2 tỷ ha Trong các loại hình thoái hóa đất, xói mòn do gió có diện tích tương đối lớn (xấp xỉ 50%) Tuy nhiên, đối với vùng Đông Nam Á diện tích đất bị xói mòn do gió chỉ chiếm 40% Diện tích đất bị chua hóa trên toàn thế giới có 6 triệu ha, trong đó riêng Châu Á chiếm tới 4 triệu ha và toàn bộ diện tích này lại nằm trên lãnh thổ của vùng Đông Nam Châu Á Đây là một nguyên nhân đáng báo động do tình trạng thoái hóa đất do tác nhân con người gây ra
Ô nhiễm môi trường đất được xem là tất cả các tác nhân làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất gây ô nhiễm, gây ảnh hưởng xấu đến sinh vật và đời sống của con người Những chất gây ô nhiễm môi trường đất rất đa dạng và phong phú, chúng có thể là những chất hóa học có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo như các dạng N, P, các hợp chất hữu cơ, các phức hợp hữu cơ – vô cơ, các kim loại năng, các hóa chất độc hại, các chất phóng xạ, nhiệt độ, các loại virut và các vi sinh vật gây bệnh Có thể chia ra 3 nhóm tác nhân chính gây ô nhiễm môi trường đất là: nhóm tác nhân vật lý, nhóm tác nhân hóa học và nhóm tác nhân sinh học Các kim loại nặng là tác nhân ô nhiễm nguy hiểm đối với hệ sinh thái đất, chuỗi thức ăn và con người Những kim loại nặng có độc tính cao và nguy hiểm là thủy ngân (Hg), cadimi (Cd), chì (Pb), niken (Ni) Các kim loại nặng có độc tính mạnh là asen (As), crôm (Cr), mangan (Mn), kẽm (Zn) và thiếc (Sn) Trong thực tế một số kim loại nặng ở hàm lượng thích hợp rất cần cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật, động vật và con người Nhưng nếu chúng tích lũy nhiều trong đất thì lại rất độc hại cho thực vật và động vật Ở các nước phát triển số điểm đất bị ô nhiễm kim loại nặng rất lớn (ở Anh có khoảng 300 điểm với diện tích là 10.000 ha được coi là ô nhiễm kim loại nặng vượt ngưỡng cho phép; ở Mĩ có khoảng 25.000 điểm; ở Hà Lan có khoảng 6.000 điểm vừa mới cải tạo Ước tính giá thành để cải tạo đất nhiễm độc KLN khoảng 8 – 12 USD/người ở những nước phát triển) Nhiều nước đã đầu
Trang 2612
tư những khoản tiền lớn để cải tạo đất bị ô nhiễm KLN (ví dụ ở Anh khoảng 100 triệu pound, ở Mĩ khoảng 20 – 100 tỷ USD, ở Đan Mạch 401 tỉ tiền Đan Mạch, ở Tây Đức 22 tỉ DM, ở Hà Lan 12 tỷ Df) (Đặng Đình Kim và nnk, 2011) [23]
Rất nhiều tiêu chuẩn đánh giá, kiểm soát ô nhiễm, thoái hoá đất đã được đưa
ra, đặc biệt ở các nước công nghiệp như Mỹ, Đức, Anh, Úc, Nhiều chính phủ quốc gia và chính quyền địa phương chưa có hướng dẫn chính thức đã sử dụng các tiêu chuẩn để đánh giá, kiểm soát ô nhiễm, thoái hoá môi trường đất
Bảng 1.1 Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN được xem là độc đối
với thực vật trong đất nông nghiệp
Nguồn: Lê Văn Khoa & nnk (2002) [26]
1.2.2 Nghiên cứu về tai biến thiên nhiên gây tổn thương, thoái hóa tài nguyên đất
Các nghiên cứu trên thế giới đã xếp quá trình tai biến thiên nhiên thành các nhóm gồm tai biến thiên nhiên liên quan đến quá trình địa động lực nội sinh như: Động đất, nứt đất, nứt đất ngầm, phun trào - núi lửa; Tai biến do các quá trình địa động lực ngoại sinh như: Trượt lở, xói lở, lũ, lũ quét, bão, hạn hán; Tai biến nhân sinh Các nghiên cứu chỉ ra rằng, quá trình thoái hóa đất có đồng thời hai bản chất: Bản chất tự nhiên (tai biến thiên nhiên) và bản chất xã hội (nhân tác) Các quá trình
tự nhiên như núi lửa, động đất, lũ ống, lũ quét, sạt lở, xói mòn,…đã và đang làm suy thoái môi trường đất kể cả khi không có sự can thiệp của con người Tuy nhiên, tác động của con người đã làm gia tăng thêm quá trình thoái hóa đất: Xói mòn gia tốc, canh tác và chăn thả quá mức, chặt phá rừng, ô nhiễm do chất thải và phân
Trang 2713 bón,… Thoái hóa đất diễn ra mạnh mẽ nhất khi yếu tố xã hội (sử dụng đất không hợp lý) kết hợp với yếu tố tự nhiên không thuận lợi
Tổ chức nông lương (FAO), đã tiến hành đánh giá thoái hóa đất ở nhiều vùng khác nhau trên thế giới, nhìn chung thoái hóa đất do xói mòn thường mạnh mẽ và phổ biến nhất trên thế giới Khác với xói mòn do gió, xói mòn do nước xảy ra ở cả các vùng có lượng mưa thấp vùng nhiệt đới, ôn đới lạnh và nhiều nhất ở vùng nhiệt đới ẩm Mỗi năm trên toàn thế giới có khoảng 11 triệu ha đất rừng nhiệt đới bị chặt
hạ, 5-7 triệu ha đất canh tác bị mất khả năng sản xuất do xói mòn (FAO - UNEP, 1983) [72]
Trong những năm qua, tài nguyên đất của thế giới có xu hướng ngày càng suy thoái nghiêm trọng do xói mòn rửa trôi, nhiễm mặn, nhiễm phèn, ô nhiễm và biến đổi khí hậu (khô hạn, hoang mạc hóa và sa mạc hóa) Theo thống kê, hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 10% đất có tiềm năng nông nghiệp bị sa mạc hóa; trong
50 năm qua có khoảng 2/3 diện tích đất nông nghiệp đã bị suy thoái do xói mòn rửa trôi, sa mạc hóa, chua hóa, mặn hóa, 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 hóa do biến động khí hậu bất lợi và khai thác sử dụng không hợp lý Chỉ tính riêng sa mạc Sahara mỗi năm mở rộng lấn mất 100.000 ha đất nông nghiệp và đồng
cỏ Thoái hóa môi trường đất có nguy cơ làm giảm 10 - 20% sản lượng lương thực
thế giới trong 25 năm tới (Oldemal, 1992) [81]
Bảng 1.2 Diện tích đất bị thoái hóa trên thế giới
Tây
Á Châu Phi Nam
Mỹ Trung
Mỹ Bắc
Mỹ Châu
Âu
Châu Đại Dương
Diện tích thoái hóa 1.965 445 303 495 243 63 96 218 102 Xói mòn do nước 1.094 322 118 227 123 46 60 114 83 Xói mòn do gió 548 88 134 187 42 5 35 42 16
Trang 2814 Loại hình thoái hóa Thế
giới
Diện tích phân theo lãnh thổ
Đông Nam Á
Tây
Á Châu Phi Nam
Mỹ Trung
Mỹ Bắc
Mỹ Châu
Âu
Châu Đại Dương
Suy giảm dinh dưỡng 135 10 4 45 68 4 - 3 1
gây ô nhiễm chiếm 1% (: Oldemal ,1992 [81])
Bảng 1.3 Nguyên nhân chính gây thoái hóa đất trên thế giới
Nguyên nhân gây
thoái hóa
Thế giới
Diệu tích phân theo lãnh thổ (triệu ha)
Đông Nam Á
Tây
Á Châu Phi Nam
Mỹ Trung
Mỳ
Bắc
Mỹ Châu
Âu Châu Đại Dương
Chăn thả gia súc 678 67 131 243 68 9 29 48 83 Quản lý kém trong
các hoạt động NN
552 157 47 121 64 28 63 64 8
Các hoạt động CN 133 - 46 63 12 11 - 1 -
Nguồn: Nguồn: Oldemal ,1992 [81]
Các nghiên cứu trên thế giới đã khái quát quá trình tai biến thiên nhiên (trong
đó có trượt lở) phát sinh và phát triển dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố, có những
Trang 2915 yếu tố giữ vai trò rất quan trọng, có những yếu tố mà ảnh hưởng của chúng không nhận rõ được Tất cả các yếu tố đó được gọi là các yếu tố hình thành và phát triển tai biến và chia thành hai nhóm: nhóm các yếu tố điều kiện và nhóm các yếu tố nguyên nhân của tai biến Tổ hợp các yếu tố đó được xem xét, đánh giá từ góc độ phân tích hệ thống được gọi là “Hệ thống các yếu tố tai biến địa chất” Cách tiếp cận hệ thống cho phép phân tích, đánh giá vai trò của từng yếu tố cũng như dự báo tổng hợp (cả định tính và định lượng) khả năng phát sinh tai biến địa chất trên một vùng lãnh thổ Trên thế giới có nhiều phương pháp nghiên cứu và đánh giá, dự báo trượt lở khác nhau được công bố, trong đó GIS (Hệ thống Thông tin Địa lý) là công
cụ hữu hiệu để giải bài toán đó Với các thế mạnh trong lưu trữ, chuyển đổi các dạng dữ liệu khác nhau, phân tích không gian và hiển thị bản đồ, GIS đã được ứng dụng rất nhiều để đánh giá và xây dựng các mô hình dự báo trượt lở ở nhiều nước trên thế giới
Để đánh giá tài nguyên đất và khả năng của đất cung cấp lương thực cho con người, đồng thời ngăn chặn tình trạng thoái hóa và thu hẹp tài nguyên đất thực hiện phát triển nông nghiệp bền vững, FAO đã đưa ra nhiều phương pháp luận về đánh giá đất, tiêu chuẩn hóa và thống nhất các chỉ tiêu điều tra đánh giá đất ở các cấp khác nhau
Năm 1979, FAO và UNEP, UNESCO [74] đã xây dựng phương pháp luận cho đánh giá nguy cơ và mức độ thoái hóa đất Hệ thống GLASOD (Global Assessment
of the Status of Human-induced Soil Degradation) để đánh giá mức độ suy thoái đất trên toàn toàn cầu và hệ thống ASSOD (Regional Assessment of the Status of Human-induced Soil Degradation in South and Southest Asia) để đánh giá tình trạng suy thoái đất do con người khu vực Nam và Đông Nam Châu Á
Theo phương pháp này các tác nhân gây thoái hóa đất được quan tâm là:
+ Thoái hóa do nước (W):
Mất lớp đất mặt (Wt): Là sự xói mòn do nước bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ dốc, lượng mưa và cường độ mưa, tính chất đất, thảm thực vật…
Trang 3016 Biến dạng địa hình (Wd): Là sự xói mòn làm biến dạng địa hình Địa hình bị biến dạng mạnh bởi dòng nước chảy mạnh Các hiện tượng điển hình là trượt lở, sạt taluy
Lắng đọng vật liệu trầm tích (Wos): Là sự xói mòn do nước tạo nên bể trầm tích Hiện tượng xói mòn này do sự chảy tràn cuốn theo các vật liệu từ địa hình cao xuống các bể, giếng ở địa hình thấp hơn tạo nên các bể trầm tích Hiện tượng này xảy ra ở vùng đồi núi có thung lũng, lưu vực sông, suối và hồ trên núi, chịu ảnh hưởng của lũ quét
Xói mòn do ngập lụt (Wof): là sự xói mòn do nước lũ ngập sâu và chảy tràn làm cuốn trôi các vật liệu đất Hiện tượng xói mòn này sẽ bị chi phối bởi các yếu tố như địa hình, độ sâu ngập, thời gian ngập, tốc độ chảy tràn, cường độ mưa…
+ Thoái hóa hóa học đất (C):
Giảm dinh dưỡng và hàm lượng hữu cơ đất (Cn): Là sự suy thoái hóa học do mất dinh dưỡng và chất hữu cơ đất Thường xảy ra ở vùng đất canh tác bón phân không cân đối, đất dốc, đất trống đồi núi trọc
Nguồn ô nhiễm điểm (Cpl): Gây ra từ nguồn xác định như xả thải của nhà máy, bãi thải, khu vực kho chứa, lán trại,…
+ Thoái hóa vật lý đất (P):
Làm chặt đất (Pc): Thoái hóa tính chất vật lý đất do đè nén bề mặt đất như chăn thả gia súc, đường mòn, xe cộ máy móc đi lại thường xuyên
Suy thoái khả năng sản xuất của đất (Pu): Do đô thị hóa, hoạt động công nghiệp, cơ sở hạ tầng, khai thác mỏ, chuyển đổi sử dụng đất làm mất khả năng sản xuất nông nghiệp của đất
Theo G W J Van Lynden và L R Oldeman (1997) [78], thoái hóa đất theo ASSOD ở khu vực Nam và Đông Nam Châu Á khoảng 1.963 triệu ha Trong đó xói mòn do nước là 451 triệu ha, chiếm 22,97%; xói mòn do gió là 194 triệu ha, chiếm 9,88% ; thoái hóa hóa học đất là 236,7 triệu ha, chiếm 12,06% ; thoái hóa vật lý 82,5 triệu ha, chiếm 4,2% và khoảng 998,9 triệu ha là đất hoang, chiếm 50,8% Theo hệ thống này, Việt Nam có khoảng 14,8 triệu ha đất bị thoái hóa, chủ yếu là xói
Trang 3117 mòn do nước chiếm 8,6 triệu ha và thoái hóa hóa học đất chiếm 6,2 triệu ha, các loại khác rất ít
Canh tác không hợp lý là nguyên nhân gây ra hiện tượng đất bị chai cứng, dẫn đến thoái hóa đất Ở Ohio (Mỹ) do canh tác không hợp lý liên tục trong 7 năm liền đã làm cho đất bị chai cứng, dẫn tới sản lượng ngô bị giảm 25%, đậu tương giảm 20%
và yến mạch giảm 30% Xói mòn đất là nguyên nhân chính làm cho đất bị thoái hóa
nhanh chóng (Lal et al., 1996) [76] Sản lượng lương thực của Châu Phi bị mất do
xói mòn dao động 2 - 40%, trung bình toàn châu lục khoảng 8% (Lal and R., 1995) [75] Ở khu vực Nam Á sản lượng lương thực bị mất vì xói mòn do nước khoảng 36 triệu tấn/năm
Nhiều tác giả cho rằng khi đất bị thoái hóa có ảnh hưởng nghiêm trọng tới sản lượng nông nghiệp Trên phạm vi toàn cầu, thoái hóa đất đã làm giảm trên 5% sản lượng nông nghiệp hàng năm (Crosson, P R., 1995) [67] Có rất nhiều nguyên nhân gây suy thoái đất, như: xói mòn đất do nước, gió, thoái hóa hóa học đất, thoái hóa vật
lý và sinh học đất Xói mòn đất do nước chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: kết cấu, độ dốc, lượng mưa, cường độ mưa, tốc độ chảy tràn…, và đây là một trong những nguyên nhân chính gây thoái hóa đất ở vùng đồi núi Thoái hóa hóa học đất được chia ra các loại như: mất dinh dưỡng hay vật liệu hữu cơ do thâm canh, tăng vụ làm cho đất mất dinh dưỡng nếu không đầu tư phân bón cân đối và hợp lý, mặn hóa
do môi trường đất bị nhiễm mặn, phèn hóa do môi trường đất bị nhiễm phèn, chua hóa do xói mòn, rửa trôi, do các cation kiềm, kiềm thổ bị cây trồng lấy đi (Nguyễn Văn Bộ, 1999) [2]
1.2.3 Các giải pháp sử dụng đất hợp lý đối với những vùng đất dễ bị tổn thương
và thoái hóa
Để hạn chế quá trình thoái hoá đất và phục hồi đất thoái hóa, trên thế giới đã
có nhiều nghiên cứu và đưa ra những biện pháp như: sinh học, hóa học, canh tác,… Trong đó biện pháp hóa học là rất quan trọng, 80% sản lượng cây trồng tăng trên thế giới nhờ vào việc tăng năng suất, trong đó phần lớn do đóng góp của phân
Trang 3218
(Nguyễn Văn Bộ và cs., 2003) [66] Rõ ràng, nền nông nghiệp thâm canh đã chuyển
hẳn từ sản xuất “dựa vào đất” sang sản xuất “dựa vào phân bón” Phân hóa học cung cấp cho cây trồng những chất dinh dưỡng cần thiết mà đất không đủ khả năng đáp ứng, đồng thời góp phần vào việc duy trì độ phì nhiêu đất trong quá trình canh tác Do vậy, một chế độ cung cấp dinh dưỡng hợp lý cho cây trồng trên đất bị thoái hóa sẽ vừa làm tăng năng suất vừa duy trì và cải thiện tính chất đất
Vùi phế phụ phẩm và phân hữu cơ cũng là một trong những biện pháp nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ đất Theo Achim Dobermann and Thomas Fairurst (2000) [65], thân lá lúa vào thời kỳ lúa chín chứa 40% tổng lượng đạm, 80-85% tổng lượng kali, 30-35% tổng lượng lân và 40-45% tổng lượng lưu huỳnh mà cây hút được Rơm rạ là nguồn hữu cơ quan trọng cung cấp kali, silíc và kẽm cho cây trồng Vùi phụ phẩm với lượng 5 tấn/ha đã làm cho hàm lượng các bon hữu cơ tổng số trong đất tăng 5,0-5,5 g/kg đất; hàm lượng lân dễ tiêu tăng 30-40 kg/ha và kali dễ tiêu tăng
150-160 kg/ha (Gangwar K.S et al., 2005) [70] Theo Dierlf Fairhurst và Mutert
(2001) [68], thêm chất hữu cơ vào đất đã làm giảm độ độc của nhôm, do bón 1 tấn chất hữu cơ tươi tương đương với hiệu quả của 100 kg vôi Bón phân xanh và vùi phụ phẩm cây trồng vào đất đều làm tăng năng suất cây trồng và cân bằng dinh dưỡng trong đất Bón 1,5 tấn phân xanh sau 5 vụ làm tăng năng suất 20-26% Phân xanh và rơm rạ đã làm tăng 457 kg N và 60 kg P2O5/ha/năm (Whitbread et al.,
2003) [84] Nghiên cứu của Sánchez-de León et al (2006) [79] cho thấy bón phân hữu cơ từ vỏ cà phê đã xử lý (20 tấn/ha) đã làm tăng lượng giun đất, tăng sinh khối của vi sinh vật đất và do vậy góp phần cải thiện được tính chất lý, hóa học đất, giúp cây sinh trưởng và phát triển tốt, đề kháng được các loại sâu bệnh
Để đảm bảo ổn định dân cư, nhất là dân cư thiểu số sống di cư trên vùng đồi núi nhiều nước đã tổng hợp và ứng dụng nhiều kỹ thuật canh tác hợp lý trên đất đồi núi điều kiện cơ sở hạ tầng khó khăn, rất nhiều nghiên cứu đã và đang được tiến hành ở các nước, trước hết là Châu Á, đây là khu vực mà đất đồi núi được xem là nguồn tài nguyên quan trọng trong nông nghiệp nói riêng và trong phát triển kinh tế
- xã hội nói chung Diện tích đất đồi núi ở một số nước Châu Á so với tổng diện tích
Trang 3319 của nước đó thường chiếm tỷ lệ khá cao như: Thái Lan 35%, Philippin 59%, Nepan 87%, Trung Quốc 69%, Ấn Độ 67%, Indonesia 80%, Việt Nam 75% Hiện tượng xói mòn và rửa trôi xảy ra rất phổ biến trên đất dốc ở Châu Á, hơn nữa người nông dân canh tác trên các loại đất này ít áp dụng các biện pháp chống xói mòn, bảo vệ đất và thường là trồng chay [27] Với mục đích hạn chế xói mòn thoái hóa đất tổ chức quốc tế về nghiên cứu và quản lý đất (IBSRAM) đã hình thành một mạng lưới
"Sử dụng quản lý đất dốc Châu Á", trong đó việc nghiên cứu về quản lý đất dốc để phát triển nông nghiệp đã được triển khai mạnh mẽ ở 7 nước, bao gồm Inđônêxia, Malaixia, Nepan, Philippin, Thái Lan, Trung Quốc và Việt Nam Các nước này có chung một thực trạng canh tác không hợp lý trên đất dốc gây nên thoái hoá đất Mục tiêu hoạt động của mạng lưới là giúp các nước tiến hành nghiên cứu về sử dụng quản lý đất dốc thông qua áp dụng kỹ thuật công nghệ nhằm phát triển nông nghiệp bền vững [27] Các nước trong mạng lưới đã tiến hành nghiên cứu và thực nghiệm một số biện pháp kỹ thuật sử dụng đất dốc như sau:
- Trồng theo đường đồng mức các băng chắn bằng cây bụi hoặc cây phân xanh
họ Đậu
- Kiến tạo mương bờ theo đường đồng mức để giữ đất, giữ nước
- Nông lâm nghiệp kết hợp, phối hợp giữa cây lâu năm, cây ăn quả và cây trồng hàng năm
Các phương pháp canh tác trên đất dốc đã đạt được những kết quả nhất định mang tính chất đặc thù cho từng nước
Trung Quốc: Trồng cây theo băng và tạo các băng chắn hỗn hợp giữa cốt khí
(Tephrosia candida) và Coronilla varia, nông lâm nghiệp kết hợp trồng cây lương
thực xen với các dải rừng bạch đàn trên vùng đất có độ dốc 30-40%, độ cao tới 600
m
Inđônêxia: Cơ cấu cây trồng gồm lạc, đỗ xanh- lúa đồi trên đất dốc 8-18% với các biện pháp kỹ thuật: không bón phân, đầu tư thấp, đầu tư cao trong mối quan hệ với trồng theo băng, cây phủ đất, xử lý tàn dư hữu cơ
Trang 3420 Malaysia: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật để ổn định độ phì nhiêu đất liên quan đến các cây trồng xen như ngô, lạc, dứa trong cao su trên đất dốc 10-15% Nepan: Nghiên cứu và thực nghiệm về làm đất tối thiểu, cơ cấu cây trồng trong mối quan hệ giữa biện pháp sinh học kết hợp với biện pháp công trình (bậc thang) trên đất dốc 50-60%
Philippin: Để xác định hệ thống quản lý đất dốc cho sản xuất nông nghiệp bền
vững đã tiến hành trồng cây Hồng Mai (Gliricidia sepium) theo băng và cỏ làm
băng chắn với các mức đầu tư có liên quan đến hiệu quả kinh tế và khoa học
Thái Lan: Tiến hành đánh giá hiệu quả kỹ thuật và kinh tế để ổn định năng
suất cây trồng qua các công thức: trồng cây muồng hoa pháo đỏ (Calliandra
tetragona) và cây keo dậu (Leucaena leucocephala) làm băng chắn, nông lâm kết
hợp (cây ăn quả, cà phê), băng cỏ hương bài (Vetiver), mương bờ kết hợp với cây
lâu năm và cây cỏ
Các chỉ tiêu chính được lưu ý để đánh giá tính bền vững của sản xuất nông nghiệp trong mạng lưới là: năng suất cây trồng, đặc tính lý, hoá, sinh học của đất, xói mòn đất và hiệu quả kinh tế của biện pháp kỹ thuật
Những năm gần đây, Trung tâm đời sống nông thôn Mindanao (Philippin) đã khuyến cáo 4 mô hình canh tác bền vững trên đất dốc ở vùng cao, lấy nông lâm kết hợp làm nền tảng và hiện được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước Châu Á, kể cả Việt Nam [16, 18] Đó là:
a Mô hình kỹ thuật canh tác trên đất dốc (viết tắt là SALT1)
Trong mô hình này, các băng kép cây họ Đậu được trồng theo đường đồng mức và giữa các băng trồng cây lương thực và thực phẩm ngắn ngày xen kẽ với những cây lâu năm sao cho phù hợp với đặc tính và yêu cầu đất đai của các loại cây
đó Cơ cấu tốt nhất là 75% cây nông nghiệp và 25% cây lâm nghiệp Kết quả là người nông dân thu nhập được một lượng hàng hoá tăng gấp rưỡi so với trồng sắn, khả năng chống xói mòn tăng gấp 4 lần, năng suất cây trồng tăng gấp 5 lần, hoàn trả
và duy trì được độ phì nhiêu trên đất dốc
b Mô hình kỹ thuật nông gia súc kết hợp đơn giản - SALT2
Trang 3521 Trong mô hình này một phần đất được dành cho chăn nuôi và kết hợp với trồng trọt theo phương thức nông lâm súc kết hợp, có tác dụng làm giảm xói mòn, cải thiện được độ phì nhiêu đất và đảm bảo thu nhập đều đặn cho các hộ gia đình ở vùng đồi gò Mô hình này cũng gần giống mô hình VAC của Việt Nam
c Mô hình kỹ thuật canh tác nông lâm kết hợp bền vững - SALT3
Đây là mô hình tổng hợp, kết hợp trồng rừng quy mô nhỏ với việc sản xuất lương thực, thực phẩm Trong mô hình, người nông dân giành phần đất có độ dốc không lớn (sườn dưới và chân đồi) để trồng các băng cây lương thực, thực phẩm xen với các băng cây họ Đậu, còn phần đất trên cao (sườn trên và đỉnh đồi) để phục hồi rừng
d Mô hình kỹ thuật sản xuất nông nghiệp với cây ăn trái quy mô nhỏ- SALT4
Trong mô hình này các loài cây ăn quả được đặc biệt chú ý do sản phẩm của
nó có thể bán để thu tiền mặt và là cây lâu năm nên dễ dàng duy trì được sự ổn định
và lâu bền hơn về môi trường sinh thái so với cây hàng năm
Từ ngày 26 đến 30 /8/1996 tại Bonn, CHLB Đức đã diễn ra Hội nghị lần thứ
IX của tổ chức quốc tế về bảo vệ đất Tại hội nghị các nhà khoa học Đức được Quỹ trao đổi học thuật Đức (DAAD) tài trợ trình bày kỹ thuật trồng cây ngắn ngày theo
hố trên đất dốc ở các vùng khô hạn tại Zambia, Kongo, Môzambia và ở Chilê Trong các hố chứa hỗn hợp đất với các phế phụ phẩm nông nghiệp được tưới ẩm Kết quả cây phát triển và cho năng suất cao gấp 230% so với trồng bình thường
Zhon Fu Jian và Lin kai Wang, 1996 [85], đã tiến hành nghiên cứu ở các tỉnh thuộc Đông Nam Trung Quốc, nơi 80% diện tích tự nhiên là đất dốc đã kết luận Thâm canh và biện pháp công trình tạo ruộng bậc thang trên đất dốc là giải pháp có hiệu quả kinh tế cao và lâu dài ở những vùng đông dân cư Tổ chức nông lương thế giới (FAO) 1995 [75], đã tổ chức Hội thảo Quốc tế về quản lý đất dốc tại BOGOR, Inđônesia Hội thảo đã đưa ra quan điểm quản lý tổng hợp đất dốc có người dân cùng tham gia để đảm bảo cân bằng giữa lợi ích kinh tế và lợi ích về sinh thái, môi trường Hội thảo đặc biệt chú ý tới các mô hình kinh tế-sinh thái trình diễn trên đất
Trang 3622 dốc Tổng kết kinh nghiệm của các nước, FAO đã khuyến cáo một số mô hình nông lâm kết hợp ở các nước: RVAC của Việt Nam; hệ thống Tumpangsari trong rừng trồng cây Tếch và rừng trồng cây Shorea javanica hỗn giao với cây thân gỗ lâu năm khác ở Sumatra (Inđonexia); mô hình xen ghép các loài cây thân gỗ bản địa và cây
ăn qủa; mô hình trồng các cây lương thực, thực phẩm dưới tán cây lấy thân gỗ mọc nhanh ở những năm đầu; mô hình trồng phối hợp cây rừng như Tếch với cây lương thực, kết hợp với chăn nuôi gia súc ở Thái Lan; mô hình phục hồi đất hoang hoá nhờ trồng các cây họ Đậu bản địa tại Philippin
Như vậy, từ khi con người nghiên cứu về bản chất của các yếu tố tạo nên độ phì nhiêu của đất cũng đồng thời tiến hành nghiên cứu về bản chất và các yếu tố gây suy thoái đất để đưa ra giải pháp sử dụng đất bền vững, thoái hóa do xói mòn do nước mạnh nhất ở đất đồi núi vùng nhiết đới ẩm Kinh nghiệm của nước ngoài cho thấy, để canh tác bền vững trên đất đồi núi, độ dốc lớn phải sử dụng tổng hợp các biện pháp, lấy biện pháp nông lâm nghiệp kết hợp làm nòng cốt, trồng các băng cây
họ Đậu ngang dốc theo đường đồng mức để hạn chế xói mòn, rửa trôi và tạo điều kiện để các cây trồng dài ngày hỗ trợ các cây trồng ngắn ngày đi đôi với chăn nuôi gia súc, đảm bảo chu trình vật chất khép kín và giữ độ ẩm đất - một yếu tố quan trọng trong canh tác trên đất dốc Những nơi có điều kiện, khuyến cáo tạo các nương ruộng bậc thang nhằm canh tác lâu dài Điều đáng lưu ý là các kỹ thuật phải phù hợp, dễ làm và không tốn kém, nhưng cần thiết phải bón phân cho đất dốc thông qua việc trồng cây phân xanh làm phân bón tại chỗ phối hợp với lượng nhỏ phân khoáng, đưa các giống cây trồng mới thích hợp cho hiệu quả kinh tế cao để đảm bảo cuộc sống, ổn định dân cư khu vực này
1.2.4 Nghiên cứu về sử dụng đất hiệu quả và bền vững
Thuật ngữ sử dụng đất bền vững (Sustainable Land Use) ngày càng được nhắc đến nhiều hơn Sử dụng đất bền vững là sử dụng đất với tất cả những đặc trưng vật lý, hoá học, sinh học có ảnh hưởng đến khả năng của đất Tổ chức Nông Lương Liên Hợp Quốc (FAO) sử dụng thuật ngữ “chất lượng đất đai’’ trong sử dụng bền vững bao gồm các nhân tố ảnh hưởng đến sự bền vững của tự nhiên đất khi sử dụng
Trang 3723 cho các mục đích nhất định, chất lượng đất có thể khác nhau trên nhiều phương diện như khả năng cung cấp nước tưới, khả năng cung cấp dinh dưỡng cho mục đích sản xuất nông nghiệp, khả năng chống chịu xói mòn, sức sản xuất của tự nhiên và phân
bố địa hình ảnh hưởng đến khả năng cơ giới hoá
Để duy trì sử dụng đất đai bền vững, Smith và Jalian (1993) đã xác định năm nguyên tắc có liên quan là: duy trì hoặc nâng cao hơn nữa hoạt động sản xuất, giảm mức độ rủi ro với sản xuất, bảo vệ tiềm năng của các nguồn tài nguyên thiên nhiên, chống lại sự thoái hoá chất lượng đất và nước, khả thi về mặt kinh tế và được xã hội chấp nhận
Năm nguyên tắc trên đây được coi như những trụ cột của việc sử dụng đất bền vững Nếu trong thực tế đạt được cả 5 mục tiêu trên thì khả năng bền vững sẽ thành công, còn nếu chỉ đạt được một vài mục tiêu thì khả năng bền vững cũng được coi như thành công một phần
Như vậy, có thể nói sử dụng đất bền vững được thể hiện trong hoạt động sản xuất và quản lý đất đai trên những vùng đất theo yêu cầu và mục đích sử dụng của con người Trong sản xuất nông nghiệp đất đai được coi là sử dụng bền vững phải dựa trên cơ sở đảm bảo khả năng hoạt động sản xuất ổn định của cây trồng, chất lượng tài nguyên đất không bị suy giảm theo thời gian và việc sử dụng đất không ảnh hưởng xấu tới con người và các sinh vật
1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VỀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN
1.3.1 Nghiên cứu về môi trường đất
Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1992) [36] cho rằng thoái hóa đất vấn là xu thế phổ biến đối với những vùng đồi núi của nước ta, những nỗ lực cải tạo đất chỉ mới đạt được trong một phạm vi hẹp Nghiên cứu cũng đề xuất chiến lược sử dụng
và quản lý đất dốc là tạo ra một hệ sinh thái nông – lâm phát triển để tạo cân bằng giữa năng suất kinh tế tối đa với lợi ích sinh thái bền vững thông qua một yếu tố quan trọng là thường xuyên tạo ra một lượng lớn hữu cơ bổ sung cho đất
Trần Kông Tấu và Trần Công Khánh (1998) [48] nghiên cứu hiện trạng môi trường đất ở Việt Nam thông qua việc nghiên cứu các kim loại nặng cho rằng ở Việt
Trang 3824 Nam chưa có nghiên cứu về môi trường đất, hoặc có nói đến cũng mới chỉ đề cập đến việc ô nhiễm đất do phân bón, thuốc trừ sâu, hầu như chưa có mấy công trình tiến hành nghiên cứu hiện tượng ô nhiễm do các kim loại nặng Nghiên cứu cũng làm rõ các nguyên tố như: Al, Mg, As, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, P, Pb, S, Sn, V
và Zn được khảo sát một cách toàn diện về thành phần tổng số và 7 dạng liên kết khác của chúng bằng phương pháp chiết rồi đo phổ hấp thụ nguyên tử Nghiên cứu làm rõ về phương diện môi trường có 7 nguyên tố được coi là độc gồm: Co, Cr, Fe,
Mn, Ni, Pb và Zn; phân tích sâu kim loại nặng dạng tổng số (nguyên tố Co, Fe, Mn,
Ni, Pb, Zn và rút ra kết luận nguyên tố kim loại nặng là Zn, Pb có hàm lượng cao nhất ở vùng Đồng bằng Sông Hồng, 5 nguyên tố kim loại nặng khác tập trung chủ yếu ở đất đỏ (Ferrasoils), kim loại nặng linh động có xu hướng tập trung nhiều nhất
ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long
Lê Đức (1998) [14] cho rằng sự phân bố về hàm lượng tổng số của các nguyên tố vi lượng (Cu, Mn, Mo) trong 82 phẫu diện đất, 218 mẫu theo tầng phát sinh của 4 loại đất chính ở miền Bắc Việt Nam gồm: đất feralit, đất phù sa sông Hồng, đất bạc màu trên phù sa cổ và đất phèn đều tuân theo quy luật chung là giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện Tỷ lệ phần trăm của các dạng kim loại nặng là
Cu, Mn, M0 so với tổng số đều thấp chứng tỏ hầu hết các nguyên tố vi lượng nói trên ở trong đất đều thuộc dạng khó tiêu đối với thực vật
Trần Khải và Lê Thái Bạt (1999) [24] cho rằng điều kiện thiên nhiên nhiệt đới ẩm, sự bùng nổ về dân số, kỹ thuật canh tác lạc hậu, chiến tranh đã làm ảnh hưởng rất lớn đến môi trường đất: đất có độ phì nhiêu kém, không cân bằng dinh dưỡng; rửa trôi, xón mòn, thoái hóa, mặn hóa, phèn hóa, ô nhiễm, bồi tụ, hạn hán,
sa mạc hóa, ngập nước, đất chua, nghèo kiệt dần, thoái hóa hữu cơ, đất trượt, xói lở
bờ sông, bờ biển nghiên cứu cũng đề xuất chính sách và biện pháp chống thoái hóa đất, trong đó nhấn mạnh giải quyết hài hòa mối quan hệ tài nguyên – con người và môi trường
Lê Xuân Đính (2000) [13] cho rằng việc nghiên cứu, đánh giá môi trường đất của Đông Nam Á nói chung và Việt Nam nói riêng phải quan tâm trước hết đến vấn
Trang 3925
đề suy thoái của đất theo hướng chua hóa và nghèo hóa các cation kiềm, kiềm thổ cũng như các chất dinh dưỡng quan trọng của thực vật Cùng với sự chua hóa và nghèo hóa đó là sự gia tăng của độ độc do Al, Fe, Mn và sự cố định lân dễ tiêu khi được bón vào đất, ngoài ra do bị rửa trôi, khai thác không hợp lý cũng dẫn đến sự nghèo hóa của đất, suy giảm tính chất nông hóa học đất, làm giảm hiệu quả của cây trồng
Phạm Quang Hà (2002) [17] cho rằng hàm lượng Cd trong các loại đất phù
sa, đất xám, đất đỏ của Việt Nam biến động khá lớn, nhưng thông thường ở mức ít hơn 0,5 mg Cd/kg đất và 0,8 mg Cd/kg đất đối với đất xám và đất phù sa Lượng Cd trong đất đỏ cao hơn mức trung bình hiện nay xấp xỉ 1 mg/kg đất, cần chú ý khi sử dụng phân bón hoặc rác thải ra môi trường để không làm Cd cao hơn Hàm lượng
Cd trong đất ở những vùng ven nội thành, nơi chịu ảnh hưởng của rác thải, nước thải sinh hoạt, công nghiệp, các làng nghề truyền thống rất cần được kiểm soát thường xuyên
Nguyễn Xuân Thành (2007) [43] khi đánh giá môi trường đất, nước, phân bón đến sản xuất rau sạch và mức độ thích nghi đất đai vùng quy hoạch rau sạch thành phố Hà Nội đã xác định nguyên nhân chính do môi trường trồng rau bị ô nhiễm và do sử dụng quá nhiều loại phân bón và thuốc BVTV không khoa học trong quá trình sản xuất Môi trường đất, nước có ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất lượng rau sạch Rau trồng trên những khu vực bị ô nhiễm do ảnh hưởng của chất thải thành phố và khu công nghiệp có biểu hiện bị ô nhiễm về chỉ tiêu vệ sinh
và kim loại nặng Nghiên cứu đã quy hoạch vùng quy hoạch rau sạch thành phố Hà Nội có diện tích 20.590 ha, trong đó có 13.174,7 ha diện tích canh tác, hàm lượng các độc tố trong đất như KLN, thuốc BVTV, chỉ tiêu vệ sinh ở vùng quy hoạch rau sạch đều dưới ngưỡng cho phép đủ điều kiện để trồng rau sạch
Võ Văn Minh (2003) [28] cho rằng môi trường làng nghề đã có dấu hiệu bị ô nhiễm
(không khí, tiếng ồn, môi trường nước có chỉ số Coliform vượt tiêu chuẩn cho phép
nhiều lần; chất thải rắn ở các làng nghề chưa được xử lý đồng bộ) Đồng quan điểm nêu trên Lê Đức (2009) [15] cho rằng ở Việt Nam đất bị ô nhiễm KLN chưa phải là
Trang 4026 phổ biến Sự ô nhiễm môi trường đất, nước cũng đã xuất hiện cục bộ ở các vùng xung quanh các khu công nghiệp, các nơi khai thác quặng và các làng nghề tái chế, đặc biệt là tái chế kim loại
Nguyễn Văn Sức và nnk (2009) [40] đã nghiên cứu quá trình hoàn thổ đất cũng như việc trồng cây lên đất sau khai thác mỏ thiếc Hà Thượng (Đại Từ, Thái Nguyên) giúp cho quần thể sinh vật đất được phục hồi, số lượng vi khuẩn hiếu khí tổng số có thể tăng gấp 10 lần (đạt 3,74x105 CFU/g so với đất sau khi tham gia tuyển quặng chỉ có 1,19 x 104 CFU/g) Đồng quan điểm nêu trên Nguyễn Thế Đặng (2010) [12] cho rằng một số vùng đất trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đã có hiện tượng bị ô nhiễm kim loại nặng, hàm lượng Pb, As đều vượt mức cho phép, nghiên cứu đã đề xuất biện pháp thu hút Pb, As bằng các cây Dương xỉ, Vetiver và Thơm
- xã hội Các nghiên cứu đã tập trung đánh giá được thực trạng và nguyên nhân và bước đầu đề xuất được các giải pháp cũng như các mô hình thích ứng với phát triển bền vững
Năm 2012 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án “Điều tra, đánh giá và
phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá các vùng núi Việt Nam” do Bộ Tài
nguyên và Môi trường làm chủ Đề án và Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản chủ trì thực hiện, đến nay đề án đã kết thúc và bàn giao kết quả nghiên cứu cho địa phương Theo kết quả đánh giá của đề án, trượt lở đất đá (TLĐĐ) là một trong những loại hình thiên tai phổ biến nhất trên thế giới và Việt Nam Ba phần tư lãnh thổ Việt Nam thuộc khu vực miền núi, có địa hình sườn dốc cao, hoạt động phát triển KT-XH chưa được quy hoạch hợp lý, nên các hiện tượng TLĐĐ, lũ bùn đá và
lũ quét thường xảy ra Những năm gần đây, các loại hình thiên tai này xảy ra với tần