Khi nghiên cứu địa tô trong nông nghiệp Các Mác đã phân tích sâu sắc và toàn diện độ phì nhiêu của đất. Mác chia độ phì nhiêu của đất ra làm các loại sau:
11.2.1. Độ phì tự nhiên: Là độ phì được tạo ra trong quá trình hình thành đất do tác động của các yếu tố tự nhiên, hoàn toàn không có sự tham gia của con người. Độ phì nhiêu này phụ thuộc vào thành phần, tính chất của đá mẹ và các yếu tố tham
gia vào quá trình hình thành đất; ngoài ra còn phụ thuộc vào những quá trình lý hóa học, sinh học xẩy ra trong đất. Độ phì tự nhiên là tính chất đặc trưng tự nhiên của
bất kỳ một loại đất nào.
Độ phì tự nhiên gồm 2 phần:
Độ phì tiềm tàng: Là một phần của độ phì tự nhiên mà cây trồng tạm thời chưa sử dụng được để sinh trưởng phát triển và tạo ra năng suất.
Độ phì hiệu lực (hữu hiệu): Là một phần của độ phì tự nhiên đã biến thành hiện thực cung cấp nước, thức ăn và những điều kiện sống khác cho cây trồng tạo ra năng suất và được đánh giá bằng năng suất cây trồng. Độ phì hiệu lực cao hay thấp
phụ thuộc vào hàm lượng các chất dinh dưỡng dễ tiêu của đất đối với cây.
Ở đất trồng trọt, độ phì nhiêu hiệu lực phụ thuộc rất lớn vào kỹ thuật canh tác,
trình độ phát triển khoa học kỹ thuật và chế độ xã hội,... là tổng biểu hiện của độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo.
11.2.2. Độ phì nhân tạo: Là độ phì được hình thành do canh tác, bón phân, cải
tạo đất, áp dụng kỹ thuật nông nghiệp, luân canh, xen canh,... của con người.
Độ phì nhân tạo cao hay thấp còn phụ thuộc vào lực lượng sản xuất, quan hệ sản
Trong thực tế trên cùng một mảnh đất khó có thể phân biệt đâu là độ phì tự nhiên
và đâu là độ phì nhân tạo, mà có thể nói thời gian canh tác đất càng lâu, kỹ thuật
canh tác càng hoàn thiện thì tính chất ban đầu của độ phì tự nhiên càng giảm và tính chất độ phì nhân tạo tăng lên.
11.2.3. Độ phì kinh tế: Nếu độ phì tự nhiên và độ phì nhân tạo được đánh giá
bằng năng suất cây trồng, thì độ phì kinh tế được đánh giá bằng năng suất lao động,
bằng hiệu quả kinh tế cao hay thấp khi canh tác trên mảnh đất ấy.
Độ phì kinh tế phụ thuộc vào điều kiên tự nhiên và xã hội nhất định, phụ thuộc
vào trình độ quản lý kinh tế, mức độ phát triển của lực lượng sản xuất, của khoa học
kỹ thuật và quan hệ sản xuất xã hội.
11.3. CÁC CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHÌ ĐẤT
Độ phì nhiêu của đất có thể còn gọi là khả năng sản xuất của đất, là tổng hợp các điều kiện, các yếu tố đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Bởi vậy
muốn đánh giá độ phì cần phải đánh giá một cách toàn diện, phối hợp nhiều yếu tố.
Cụ thể là phải dựa vào 3 cơ sở sau đây:
11.3.1. Quan sát tình hình sinh trưởng phát triển và năng suất cây trồng
Đây là cơ sở quan trọng, vì cây trồng phản ảnh trung thực nhất độ phì của đất.
Số liệu theo dõi về tình hình sinh trưởng phát triển và thống kê năng suất tiến
hành trong nhiều năm thì độ tin cậy càng cao và ít nhất là thống kê trong 3 năm liền.
11.3.2. Dựa vào tính chất thực tế của đất
11.3.2.1. Quan sát hình thái phẫu diện đất:
Khi quan sát hình thái phẫu diện đất cần chú ý tới những chỉ tiêu sau đây: Độ dày của đất, tầng mùn dày hay mỏng, màu sắc đất, đặc điểm các tầng trong phẫu diện đất, địa hình và độ dốc của đất, mực nước ngầm, kết von đá ong nhiều hay ít, mức độ glây, các vết tích hoạt động của sinh vật đất,...
11.3.2.2. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất:
Các chỉ tiêu lý tính cần xác định như: Thành phần cơ giới, kết cấu đất, độ xốp, độ ẩm, tính thấm nước, thính thông khí, chế độ nhiệt,....
11.3.2.3. Xác định các chỉ tiêu lý tính đất hóa tính và sinh tính đất:
Hóa tính đất là một trong những yếu tố hàng đầu quyết định đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây trồng. Bởi vì muốn cho cây trồng sinh trưởng phát triển
tốt thì cần phải đảm bảo các yếu tố sau: Trong đất phải có đủ các chất dinh dưỡng
cần thiết ở dạng dễ tiêu cũng như tổng số; có phản ứng môi trường thích hợp, độ ẩm thích hợp; không có chất độc hoặc có chứa thì hàm lượng rất thấp chưa tới ngưỡng gây độc;...
Các chỉ tiêu hóa tính cần xác định là: hàm lượng chất hữu cơ, mùn, đạm, lân, kali
cả tổng số lẫn dễ tiêu, dung tích hấp phụ, độ no kiềm, pH, Eh,... Xác định càng nhiều chỉ tiêu thì sự đánh giá độ phì càng chính xác.
Muốn vậy phải lấy mẫu đất, đem về phân tích trong phòng thí nghiệm, phân cấp
mức độ, cho điểm từng chỉ tiêu, rồi tổng hợp điểm để đánh giá độ phì nhiêu của đất. Ở nước ta hiện nay người ta phân cấp một số chỉ tiêu như sau:
Chất tổng số (%) Chất dễ tiêu (mg/100g đất) Mức độ Mùn N P2O5 K2O N P2O5 K2O Rất nghèo < 0,5 < 0,05 < 0,03 < 0,2 < 4 < 3 < 5 Nghèo 0,5 - 1,0 0,05 - 0,10 0,03 - 0,06 0,2 - 0,5 4 - 8 3 - 5 5 - 10 Trung bình 1,0 - 1,5 0,10 - 0,15 0,06 - 0,10 0,5 - 1,0 > 8 5 - 10 10 - 15 Khá 1,5 - 2,0 0,15 - 0,20 0,10 - 0,15 1,0 - 1,5 - 10 - 15 15 - 20 Giàu > 2,0 > 0,2 > 0,15 > 1,5 - > 15 > 20 + Đất có dung tích hấp phụ < 10 ldl/100g đất là thấp. + Đất có dung tích hấp phụ 10 - 20 ldl/100g đất là trung bình. + Đất có dung tích hấp phụ > 20 ldl/100g đất là cao. pHK Cl < 3,5 Đặc biệt chua 3,6 - 4,5 Rất chua 4,6 - 5,5 Chua 5,6 - 6,5 Ít chua
11.3.3. Bố trí các thí nghiệm để theo dõi
Những biện pháp trên đã sơ bộ đánh giá được độ phì của đất và hướng bồi dưỡng, cải tạo nâng cao độ phì đất. Tuy nhiên cần phải bố trí các thí nghiệm trong
chậu hoặc thí nghiệm đồng ruộng để kiểm tra lại các chỉ tiêu đã xác định được ở trên và để theo dõi diễn biến và năng suất cây trồng, từ đó để có kết luận một cách
chính xác.
11.4. BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ PHÌ ĐẤT
Có nhiều biện pháp nâng cao độ phì nhiêu đất, tuy nhiên có thể sử dụng một số
biện pháp cơ bản sau:
Thủy lợi: ngoài mục đích cung cấp nước và tiêu úng cho cây trồng còn có tác dụng cải tạo đất rất lớn. Ví dụ như thau chua rửa mặn, rút nước phơi ruộng để làm
ải đất,...
Bón phân vừa có tác dụng cung cấp dinh dưỡng cho cây đồng thời làm tăng độ
phì cho đất, khắc phục tình trạng thiếu hụt một số chất dinh dưỡng trong đất, điều
hòa mối quan hệ giữa: đất, phân bón và cây trồng.
Kỹ thuật làm đất mặc dầu không bổ sung thêm các chất dinh dưỡng vào đất nhưng có thể giúp cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt hơn nhờ khả năng sử
dụng các chất dinh dưỡng trong đất, cải thiện chế độ nước, chế độ nhiệt trong đất.
Vì thế làm đất cần phải đúng độ ẩm, đúng nông cụ, đúng phương pháp tùy theo
từng loại đất.
Phải lựa chọn một cơ cấu cây trồng thích hợp, một hệ thống luân canh hợp lý để đạt mục tiêu: vừa tăng được tổng sản lượng, vừa tăng hoặc tối thiểu giữ vững độ
phì đất
Muốn đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng phát triển tốt, cần có những biện
pháp kỹ thuật cải tạo thích hợp đối với từng loại đất, từng điều kiện cụ thể nhằm
* *
CH NG 12
XÓI MÒN ĐẤT
12.1. KHÁI NIỆM VÀ TÁC HẠI CỦA XÓI MÒN ĐẤT
12.1.1. Khái niệm
Từ xói mòn (erosion) có nguồn gốc từ tiếng latinh “erosio” nghĩa là cào mòn (to gnaw away). Hiểu với nghĩa chung thì xói mòn là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt từ
cao xuống thấp hoặc từ nơi này đến nơi khác do các tác nhân khác nhau như nước
chảy, gió, sức kéo trọng lực. Xói mòn được định nghĩa như là sự mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác, bao gồm các quá trình sạt lở
do trọng lực (Rattan Lai,1990). Quá trình di chuyển lớp đất do nước đều kéo theo các
vật liệu tan và không tan.
Xói mòn đã làm cho đất bị mất mùn và các chất dinh dưỡng khoáng.
Việt Nam là một là một nước vùng nhiệt đới ẩm có chế độ gió mùa, lượng mưa
trung bình năm khoảng 1500mm, có nơi lên tới 3000mm và tập trung chủ yếu vào
mùa mưa. Ở miền Bắc lượng mưa tập trung vào tháng 5-10; ở miền Trung từ tháng
7-10 và cường độ mưa lớn rất lớn. Những trận mưa trên 100mm chiếm tới 50% nên
đã tạo ra tốc độ dòng chảy mạnh. Bên cạnh đó, vùng đồi nước ta lại có độ dốc lớn: độ dốc từ 10-25% chiếm hơn 65% diện tích, độ dốc > 25% (tới 40-450) chiếm 20%.
Vì thế sự xói mòn ở vùng đồi xảy ra rất mạnh và gây thiệt hại lớn.
Để tính lượng đất xói mòn, người ta sử dụng phương trình của Wischmeier W.H và D.D. Smith (1976):
A = R.K.L.S.C.P
Trong đó:
- 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 (tính ứng chịu xói mòn của đất) (phụ thuộc vào tính chất 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.
Dựa vào lượng đất mất hằng năm trên 1 ha, người ta đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô như sau:
Bảng 7. Đánh giá mức độ xói mòn theo các cấp và quy mô
Cấp xói mòn Mức độ xói mòn Lượng đất mất
(tấn/ha/năm)
1 Yếu 0 - 20
2 Trung bình yếu 20 - 50 3 Trung bình khá 50 - 100
5 Rất mạnh 150 - 200 6 Nguy hiểm > 200
12.1.2. Tác hại của xói mòn
Xói mòn đất còn có nghĩa là sự đảo lộn cân bằng đất - thảm thực vật - khí hậu.
Những xáo trộn này đã gây ảnh hưởng tới các mặt cụ thể sau:
12.1.2.1. Về mặt sản xuất nông nghiệp
- Tầng đất mặt bị bào mòn, đất trở nên nghèo dinh dưỡng, trơ sỏi đá, một số tính
chất đất bị thay đổi do chế độ nhiệt, ẩm đất bị thay đổi.
Ở những vùng đất có độ dốc 20O, lúc mới khai hoang tầng đất trên cùng giàu chất
hữu cơ và có tầng dày khoảng 20cm, sau 2 năm bị bào mòn mất 5cm, sau 3 năm chỉ
còn lại 13cm, có màu xám tro.
Ví dụ: Nghiên cứu nhiều năm ở Tây Bắc cho thấy: bình quân hàng năm đất bị
bào mòn 1,5cm; có nghĩa là trên 1 km2, nước mưa đã cuốn đi 20 - 30 ngàn tấn đất
cùng với 30 - 40 tấn N, 10 - 15 tấn P2O5 và 12 - 18 tấn K2O.
- Năng suất cây trồng giảm nhanh chóng, có khi không cho thu hoạch. Đây là vấn đề cần thiết phải quan tâm khi khai hoang vùng đất mới, vì đa số diện tích chỉ trồng được một số vụ là người dân bỏ đi, đã tạo nên hiện tượng du canh du cư, không ổn định đời sống cho đồng bào miền núi.
12.1.2.2. Về mặt lâm nghiệp
Do xói mòn đất, nương rẫy chỉ gieo trồng được vài ba vụ là phải bỏ hóa. Chế độ
canh tác bừa bãi theo kiểu đốt nương làm rẫy chặt phá, khai thác gỗ, củi đã làm cho
đất chỉ còn trơ đồi núi trọc.
Rừng cây bị phá, khai thác bừa bãi sẽ kèm theo nạn lũ lụt, hạn hán và tiểu khí
hậu thay đổi do chế độ nước, nhiệt và các hoạt động sống sinh vật bị đảo lộn.
12.1.2.3. Về mặt thủy lợi
Mức độ xói mòn ở nước ta thuộc loại cao, phù sa các con sông đều bắt nguồn từ đồi núi đổ về (đó là những sản phẩm do xói mòn gây ra) bồi đắp các lòng sông ở hạ lưu, nâng mức nước sông lên đã tạo áp lực lớn cho các con sông, gây lũ lụt vào mùa
mưa cho các vùng đồng bằng, quá trình tiêu thủy khó khăn hơn.
Phù sa còn làm cho các hồ, đập chứa nước, kênh mương bị lấp đầy và thu hẹp nên đã gây khó khăn cho việc tưới tiêu, nếu không được nạo vét hàng năm.
Ngoài ra xói mòn còn gây ra nhiều thiệt hại khác như làm cho đất đá sụt lở, đất trượt phá hoại cầu đường, tàn phá nhà cửa, ruộng đồng, có khi ảnh hưởng đến đời
sống và tính mạng con người.
12.2. CÁC LOẠI XÓI MÒN ĐẤT
Xói mòn có thể gây nên bới các yếu tố như gió, nước, trọng lực. Ở nước ta do
nằm trong điều kiện khí hậu gió mùa, lượng mưa tập trung nên hiện tượng xói mòn
do nước xảy ra là chủ yếu, còn xói mòn do gió và trọng lực ít hơn.
12.2.1. Xói mòn do nước
Trong những vùng khí hậu nhiệt đới ẩm hàng năm có tổng lượng mưa lớn, tập
trên bề mặt đất. Ở những vùng đất dốc hiện tượng nước chảy tràn trên mặt không
những làm mất đi một lượng lớn nước mưa (khoảng 50 - 60%) hàng năm, mà kèm theo đó là việc đất bị xói mòn mạnh, đó là sự thiệt hại nghiêm trọng rất đáng quan
tâm.
Thông thường những thành phần hạt mịn thì lại dễ bị nước đẩy đi, mà ở chúng lại
chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất bị mất đi do xói mòn rất cao. Thí nghiệm của Batic (1983) về xói mòn ở vùng Missouri (Mỹ) cho thấy lượng dinh dưỡng bình quân hàng năm bị mất đi do xói mòn như
sau:
Bảng 8.Hàm lượng dinh dưỡng bị rửa trôi/năm (kg/ha)
Điều kiện trồng trọt N P K Ca Mg S Trồng ngô liên tục 74 20 678 247 93 19 Luân canh: ngô - lúa mì 29 9 240 95 33 7
Anh hưởng của mưa đối với đất có 3 tác động chính:
Làm tách rời các hạt đất.
Va đập và phá hủy các hạt đất.
Vận chuyển các hạt đất bị phá hủy theo các dòng chảy trên mặt đất.
Về nguyên lý, Ellison (1994) đã xác định tác nhân gây xói mòn mạnh mẽ nhất là xung lực hạt mưa đập vào đất làm tách rời các hạt đất. Ông chia quá trình này thành 3
pha như sau:
- Pha 1: Tách các hạt đất ra khỏi khối đất.
- Pha 2: Di chuyển các phần tử bị tách ra đi nơi khác.
- Pha 3: Lắng đọng chúng ở một nơi khác.
Nếu hạn chế được pha 1 thì sẽ không xảy ra pha 2 và pha 3. Do đó các biện pháp tăng cường che phủ mặt đất sẽ trở nên quan trọng nhất.
Hiện tượng xói mòn do nước có các loại sau:
12.2.1.1. Xói mòn bề mặt (Sheet erosion)
Đây là sự di chuyển cả lớp đất mỏng trên một diện rộng. Loại xói mòn này làm cho tầng mùn bị bào mòn dần, các phần tử sét mịn của đất bị cuốn trôi làm cho đất
nhẹ đi về thành phần cơ giới, ở những vùng có độ dốc lớn xói mòn này có thể bóc
hẳn đi cả tầng đất và vỏ phong hóa, làm trồi ra cả lớp đá mẹ lộ thiên.
12.2.1.2. Xói mòn khe, rãnh lớn (gully ersion) (còn gọi là xói mòn tuyến tính)
Xói mòn này do nước tập trung dòng chảy đã đào mòn thành các mương rãnh có
độ sâu và rộng khác nhau. Nguyên nhân là do lúc đầu địa hình mặt đất không bằng
phẳng, có những chỗ trũng và nước đã tập trung lại và tạo ra dòng chảy mạnh khoét
sâu xuống đất tạo thành rãnh nhỏ, từ đó cứ bào mòn dần thành rãnh lớn hơn sau