CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.5. TỔNG QUAN LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU XÓI MÒN ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM
1.5.1. Trên Thế giới
Có thể nói rằng con người đã quan tâm đến hiện tượng xói mòn từ rất sớm, từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại đã có những tác giả đề cập đến xói mòn cùng với việc bảo vệ đất. Quá trình xói mòn hiện đại được gắn liền với các hoạt động nông nghiệp. Nhiều người đã cho rằng đất đai bị khai thác cạn kiệt có thể là nguyên nhân khiến các nền văn minh quá khứ mất đi. Vì vậy, cùng với thoái hoá đất, xói mòn tồn tại như một vấn đề trong suốt quá trình phát triển của toàn nhân loại [1].
Những nghiên cứu hiện đại về xói mòn đất và các kỹ thuật kiểm soát xói mòn được bắt đầu thực hiện vào cuối thế kỷ XIX, đây là công trình nghiên cứu đầu tiên có tính hệ thống về xói mòn đất. Nhà bác học người Nga M.B.Lômônôxốp đã đặt nền móng đầu tiên nghiên cứu về xói mòn đất do mưa và do tuyết tan (1751). Tuy nhiên, đến những năm 1870 khi nhà khoa học người Đức Volni nghiên cứu về xói mòn dưới ảnh hường của lớp phủ thực vật trong canh tác nông nghiệp bằng cách sử dụng một hệ thống các bãi đo dòng chảy để nghiên cứu các nhân tố liên quan đến xói mòn như lớp thực bì và lớp phủ mặt đất, độ dốc mặt đất,...mới thu hút được sự quan tâm của nhiều người. Tiếp sau đó, hàng loạt các nghiên cứu về xói mòn đất dưới ảnh hưởng của lớp phủ thực vật và hoạt động canh tác của con người ra đời ở Mỹ, Liên Xô và một số nước phát triền khác [8].
Nhìn chung có thể chia lịch sử nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới thành 3 giai đoạn:
- Giai đoạn trước năm 1944: Giai đoạn này đã xuất hiện một sổ công trình nghiên cứu ở Mỹ, Liên Xô và các nước Châu Âu. Quan điểm chung trong thời kỳ này cho rằng xói mòn đất chủ yếu là do dòng chảy tràn trên bề mặt tạo nên (Bennct, 1939). Vì vậy, hướng nghiên cứu chủ yếu là tập trung vào hiệu quả các công trình chống xói mòn đất ngoài thực địa. Với các phương pháp nghiên cứu đơn giản, chưa kết hợp được giữa thực nghiệm ngoài với những nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, mức độ định lượng của các phương pháp nghiên cứu còn thấp [8].
- Giai đoạn từ 1944 - 1980: Từ những năm 1928 - 1933 Bennet đã thiết lập được mạng lưới thí nghiệm chống xói mòn đất. Laws là tác giả đã tiến hành các công trình nghiên cứu đầu tiên về mưa tự nhiên và được Ellision phát triển nghiên cứu về tác động
cơ học của hạt mưa tác dụng vào đất năm 1944. Ellision (1944) đã chứng minh được giảm tốc độ hạt mưa rơi bằng các dàn che nhân tạo hoặc tán lá của thảm thực vật có thể làm giảm xói mòn tới hàng trăm lần, điều này đã làm thay đổi quan điểm nghiên cứu về xói mòn và khả năng bảo vệ đất của thảm thực vật. Đặc điểm nổi bật trong thời kỳ này là nghiên cứu định lượng, kết hợp giữa nghiên cứu thực nghiệm với nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Các nghiên cứu tập trung vào xác định cơ chế của xói mòn, tìm công thức toán học để mô phỏng quá trình xói mòn như các công trình nghiên cứu của Hudson H. (1971), Smith D. D và Wischmeier W. H (1957), Ching J. G (1978),... [8].
- Giai đoạn từ những năm 1980 trở lại đây: Bảo vệ đất được xem là một trong những nhiệm vụ có tính chất chiến lược vì sự tồn tại và phát biển của loài người. Với nhận thức trên, nghiên cứu về xói mòn đã được tiến hành ở hầu hết các nước trên thế giới và tập trung vào hai mục tiêu chính là phát triển những quy luật hoạt động của xói mòn ở từng đia phươmg, quốc gia để dự báo xói mòn (R. Lal, 1990; P. Hamel, 1986) và xây dựng các biện pháp bảo vệ đất, đặc biệt là bảo vệ đất dốc (K. F. Wicrsum, 1984; R. Lai, 1990). Phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier w. H được sử dụng khá phổ biến và ngày càng xuất hiện nhiều công cụ dự báo xói mòn với sự trợ giúp của công nghệ máy tính[8].
Nghiên cứu xói mòn đất đã đi được một chặng đường dài và đạt được nhiều kết quả. Trọng tâm của các nghiên cứu trong thế kỷ 20 là đo đạc và dự báo tốc độ xói mòn và các tác động trực tiếp đến sản lượng nông nghiệp. Một số ảnh hưởng của xói mòn tới chất lượng nước, ô nhiễm, tai biến thiên nhiên, v.v... cũng đã được đề cập đến. Xói mòn đất sẽ tiếp tục là thách thức với việc quản lý bền vững tài nguyên đất và nước trong thế kỷ 21, vẫn cần phải nghiên cứu các mối quan hệ giữa các tác nhân gây ra xói mòn cả về lý thuyết và thực tế. Sử dụng các công cụ viễn thám và GIS trong nghiên cứu xói mòn nhằm tăng độ chính xác trong đánh giá cũng là một trong các vấn đề đang được quan tâm hàng đầu [6].
1.5.2. Việt Nam
Việt Nam có khoảng 23 triệu ha đất đồi núi, chiếm 3/4 diện tích tự nhiên. Quá trình sử dụng đất đồi núi sản xuất nông nghiệp ở nước ta đã có lịch sử từ rất lâu đời theo hệ thống canh tác truyền thống (đốt nương, làm rẫy) để sản xuất. Nhưng từ những thập niên cuối thể kỷ XIX trở lại đây, do một lượng lớn diện tích rừng đã bị phá hủy, khai
thác (có nơi diện tích che phủ chỉ còn 11%) để phát triển diện tích canh tác đã làm khả năng che phủ đất vùng đồi núi bị suy giảm mạnh. Bên cạnh đó, do nằm trong vùng nhiệt đới ẩm có lượng mưa hàng năm lớn (bình quân 1800 mm/năm) và tập trung theo mùa đã gây ra xói mòn mạnh mẽ và chúng đã trở thành hiểm họa lớn cho việc khai thác, sử dụng đất dốc, đồi núi ở nước ta. Hàng năm, tùy thuộc vào độ dốc, địa hình và lượng mưa, lượng đất mất do xói mòn gây ra biến động từ 15 -150 tấn/ha/năm ở trên hầu hết các diện tích canh tác trong các vùng trung du, đồi núi, xói mòn do nước đang là nguy cơ chính gây ra những ảnh hưởng suy thoái đất sản xuất nông nghiệp ở nước ta, chúng làm suy giảm nhanh chóng sức sản xuất của đất và gây ra những tác động xấu khôn lường đến đời sống của người dân và môi trường [8].
Tuy vậy, việc nghiên cứu xói mòn mới chỉ bắt đầu từ những năm 60 trở lại đây. Một số tác giả đã nghiên cứu xói mòn đất ở Đông bắc, Tây bắc bằng các phương pháp đơn giản và trực quan như đóng cọc, dùng dây... hoặc mô tả, đánh giá định tính quá trình xói mòn trong khoảng thời gian ngắn (4 năm 1961-1964). Sau đó, do chiến tranh (1965- 1976), vấn đề xói mòn ít được quan tâm nghiên cứu. Những công trình đầu tiên nghiên cứu xói mòn ở Việt Nam đáng chú ý là của các tác giả Nguyễn Quý Khải (1962), Nguyễn Xuân Khoát (1963), Tôn Gia Huyên (1963, 1964), Bùi Quang Toản (1965), Trần An Phong (1967)... Trong những năm 1977, 1978, các đề tài nghiên cứu xói mòn được triển khai trong nhiều chương trình khoa học cấp nhà nước như các chương trình Tây nguyên, Tây bắc, Môi trường...Những công trình này đã đi sâu nghiên cứu ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến xói mòn; phương pháp nghiên cứu định lượng, quan trắc, cân đo chính xác. Đáng chú ý một số công trình của Bùi Quang Toản (1985), Đỗ Hưng Thành (1982), Phan Liên (1984), Nguyễn Quang Mỹ [1].
Theo Nguyễn Quang Mỹ, lịch sử nghiên cứu xói mòn ở Việt Nam có thể chia thành 3 giai đoạn:
- Giai đoạn trước năm 1954: Giai đoạn này xói mòn đất hầu như chưa được nghiên cứu đưa lên thành lý luận. Một sô biện pháp chống xói mòn mang tính sơ khai như làm ruộng bậc thang, xây kè cống,… mới bước đầu xuất hiện[1].
- Giai đoạn từ năm 1954 – 1975: Nghiên cứu xói đất ở Việt Nam có thể nói được bắt đầu từ những năm 1960. Trong thời gian này, vấn đề sử dụng hợp lý và có hiệu quả đất đai được nhiều người quan tâm, nhất là ở những khu vực trung du và miền núi - chủ
yếu là đất dốc. Giai đoạn này đã bắt đầu xuất hiện một số công trình nghiên cứu về xói mòn đất, nổi bật là công trình nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Bỉnh, Nguyền Quý Khải, Cao Văn Binh (1962) về ảnh hưởng của độ dốc đến xói mòn đất, góp phần đưa ra các tiêu chí bảo vệ đất, sử dụng và khai thác đất dốc. Các tác giả Tôn Gia Huyện, Chu Đỉnh Hoàng, Nguyên Xuân Kỳ, Nguyền Quý Khải, Bùi Ngạnh (1963) nghiên cứu về xói mòn khu vực và biện pháp, công trình trồng cây xanh che phủ đất chống xói mòn ở Tây Bắc, Bắc Thái, Phú Thọ, Sơn La, Lào Cai. Tuy chỉ mới nghiên cứu định tính, mang tính mô tả nhưng những công trình này đã đặt nền móng cho nghiên cứu xói mòn đất sau này [1].
- Giai đoạn từ 1975 đến nay: Trong giai đoạn này, nhiều công trình nghiên cứu đã được triển khai và áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại. Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ và cộng sự (1984) về xói mòn đất nông nghiệp Tây Nguyên. Những năm 90 trở lại đây, với sự phát triển của khoa học công nghệ máy tinh đặc biệt là Viễn thám (Remote Sensing) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) thì nhiều nhà nghiên cứu Việt Nam đã giải quyết bài toán xói mòn định lượng bằng phương pháp mô hình hóa. Điển hình là công trình nghiên cứu của Phạm Ngọc Dũng (1991) về các biện pháp chống xói mòn đất đỏ Đazan và ứng dụng phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith và dự báo cho các tỉnh Tây Nguyên; Lại Vĩnh Cẩm sử dụng phương trình mất đất tổng quát (USLE) để đánh giá tiềm năng và mức độ xói mòn hiện tại của từng lưu vực (4 lưu vực lớn ở miền Bắc Việt Nam); Nguyễn Khang, Đào Châu Thu (1994) Đánh giá dòng chảy xói mòn và các biện pháp sử dụng đất dốc tại vùng duyên hải Nam Trung Bộ; Hồ Kiệt (2000) Đánh giá xói mòn và bồi lắng trên một số hệ thống canh tác phổ biến vùng đất dốc lưu vực sông Hương, Thừa Thiên Huế; Nguyễn Đình Kỳ, Lưu Thế Anh (2009) Nghiên cứu các mô hinh định lượng xói mòn đất do mưa và khả năng áp dụng cho vùng nhiệt đới ẩm; Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Đình Kỳ (2012) Đánh giá định lượng xói mòn đất đồi núi Thanh - Nghệ Tĩnh bằng phương pháp mất đất phổ dụng và hệ thống thông tin địa lý (GIS) [1].
CHƯƠNG 2:
HIỆN TRẠNG XÓI MÒN ĐẤT Ở KHU VỰC ĐỒI NÚI HUYỆN PHÚ LỘC, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ