Loại hình sử dụng đất và thảm thực vật Hệ số xói mịn do canh tác (C) Hệ số xói mịn do quản lý Hệ số xói mịn do canh tác và quản lý (CxP) Độ dốc (0) P Rừng giàu (RDN) 0,00047 0-90 1,00 0,00047 Rừng trung bình (RPN) 0,00095 0,00095 Rừng trồng (RST) 0,00235 0,00235 Đất chƣa sử dụng (DCS) 0,30000 15-25 0,25 0,07500 Đất NN, trồng cây lâu năm
(CLN) 0,00120 0-90 1,00 0,00120
Đất NN, trồng cây hàng năm
(LUC) 0,30000 15-20 0,26 0,07800
Đất phi nông nghiệp (PNN) 0 0 0
Từ các giá trị C, P trong bảng 3.4, chúng tôi đã xây dựng đƣợc bản đồ hệ số C*P vùng nghiên cứu (hình 3.9).
Hình 3. 9. Sơ đồ phân bố hệ số xói mịn do biện pháp canh tác và quản lý (C*P) huyện Quản Bạ (thu nhỏ từ tỷ lệ 1:25.000)
Các hệ số xói mịn do biện pháp canh tác và quản lý tại huyện Quản Bạ đƣợc đánh giá ở hai cấp độ là thấp và cao. Các loại đất nông nghiệp, trồng cây lâu lắm nhƣ trồng lúa và đất chƣa sử dụng thì có giá trị hệ số này là cao hơn là 0,078 và 0,075. Các loại hình sử đất cịn lại có giá trị C*P rất thấp, dao động từ 0,00047 đến 0,00235.
3.2.2. Phân vùng nguy cơ xói mịn đất huyện Quản Bạ
Sau khi 4 loại bản đồ chuyên đề R, K, (L x S), (C x P) đã đƣợc số hóa và lƣu trữ nhƣ các lớp bản đồ khác nhau trong hệ thống thông tin địa lý (GIS). Chúng sẽ đƣợc chồng xếp lên nhau và tạo thành các khoanh (polygon) chứa 4 thuộc tính là R, K, (L x S), (C x P). Thuộc tính thứ 5 là lƣợng đất mất hàng năm (A) đƣợc tính theo
Sau khi lƣợng đất mất hàng năm (A) đã đƣợc xác định sẽ đƣa về 1 trong số 7 mức độ xói mịn sau, để tạo thành bản đồ xói mịn đất:
1 - Rất yếu (< 5 tấn/ha/năm). 2 - Yếu (5-20 tấn/ha/năm). 3 - Trung bình (21-50 tấn/ha/năm). 4 - Hơi mạnh (51-100 tấn/ha/năm). 5 - Mạnh (101-150 tấn/ha/năm). 6 - Rất mạnh (151-200 tấn/ha/năm). 7 - Mãnh liệt (> 200 tấn/ha/năm).
Mỗi cấp xói mịn đƣợc thể hiện bằng một màu khác nhau trên bản đồ. Thông thƣờng dùng màu theo thứ tự, từ cấp rất yếu (màu lạnh) tăng dần đến cấp mãnh liệt (màu nóng).
Bảng 3. 5. Thống kê diện tích các cấp độ phân vùng xói mịn đất huyện Quản Bạ
Cấp xói mịn Diện tích (ha) tỷ lệ (%)
Rất yếu (0 – 5) 38.901 72,79 Yếu (5-20) 2.191 4,10 Trung bình (20 – 50) 6.285 11,76 Hơi mạnh (50 – 100) 4.682 8,76 Mạnh (100 – 150) 1.336 2,50 Rất mạnh (150 – 200) 43 0,08 Mãnh liệt (>200) 5 0,01 Tổng 53.433 100
Từ các kết quả thống kê tại bảng 3.5 và hình 3.10 cho thấy, tại huyện Quản Bạ, các vùng có nguy cơ xói mịn đất ở cấp độ mạnh, rất mạnh và mãnh liệt phân bố chủ yếu trên núi đá vơi, vùng có độ dốc lớn, địa hình cao (chiếm 2,59% diện tích tồn huyện); các vùng có nguy cơ xói mịn từ mức trung bình đến hơi mạnh, phân bố chủ yếu ở vùng gị đồi địa hình tƣơng đối cao (chiếm 20,52% diện tích tồn huyện); các vùng xói mịn yếu phân bố chủ yếu vùng gị đồi thấp, vùng có địa hình tƣơng đối bằng phẳng, (chiếm 76,89 % diện tích tồn huyện).
3.3. Đề xuất mơ hình sản xuất nơng nghiệp hợp lý cho huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang
3.3.1. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mịn đất
Với những kết quả nhƣ trên, chúng ta thấy rằng nguy cơ và tốc độ xói mịn đất tại khu vực có độ dốc cao nhƣ Quản Bạ là rất đáng lo ngại. Trƣớc hết, cần phải có các giải pháp nhằm hạn chế xói mịn đất của vùng nghiên cứu. Trong đó, có ba giải pháp chính là giải pháp cơng trình, giải pháp sinh học và sử dụng đất hợp lý.
3.3.1.1. Các giải pháp cơng trình
a. Xây dựng vật chắn
Một phƣơng pháp phổ biến để ngăn chặn đất hay bị xói mịn là sử dụng những vật chắn đƣợc làm từ các vật liệu thông thƣờng nhƣ gỗ, cành cây hoặc tre nứa xếp thành hàng ngang theo sƣờn dốc và đƣợc đóng cọc để cố định theo đƣờng đồng mức.
Những đƣờng đồng mức này có thể xác định bằng cách sử dụng một khung chữ “A”. Khung chữ “A” là dụng cụ đơn giản đƣợc làm bằng 3 thanh gỗ hoặc tre với một đoạn dây thừng và một hòn đá.
Sau khi làm và điều chỉnh các góc của thƣớc chữ “A”, ngƣời ta sử dụng nó để đánh dấu đƣờng đồng mức, vật chắn sẽ đƣợc xây dựng dọc theo các đƣờng đồng mức
b. Xây dựng rãnh và bờ rãnh
Ngoài ra ngƣời nơng dân cũng có thể sử dụng đá để xếp thành những bờ tƣờng. Mục đích của những việc làm này là để chia sƣờn dốc thành những phần nhỏ
hơn để làm giảm lực dòng chảy xuống chân đồi. Khoảng cách giữa các vật chắn này phụ thuộc vào những nơi có độ dốc khác nhau. Nếu độ dốc lớn thì giữa các vật chắn cách nhau từ 3- 4m, độ dốc vừa phải thì khoảng cách giữa chúng từ 5- 6m.
Với những nơi đất có độ sâu trung bình, chúng ta có thể đào rãnh ngang theo đƣờng đồng mức.
Mục đích của việc đào rãnh là ngồi việc giữ cho đất khỏi bị rửa trơi, những rãnh đồng mức này còn làm giảm dòng chảy của nƣớc làm cho lƣợng nƣớc mƣa thấm vào đất nhiều hơn nên giữ đƣợc ẩm lâu hơn khi hết mƣa. Việc đào rãnh và 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 cũng có chiều rộng khoảng 50 cm và cao khoảng 30 cm.
Cịn với những nơi có tầng đất mỏng hay có nhiều đá mà khơng thể đào rãnh theo đƣờng đồng mức đƣợc, thì việc tạo những bờ chắn bằng đá là một giải pháp có hiệu quả.
Tƣờng đá sẽ đƣợc xếp theo đƣờng đồng mức, bờ chắn này cũng có thể làm giảm tốc độ dịng chảy của nƣớc và làm giảm bớt độ xói mịn. Để xây dựng đƣợc bờ chắn bằng đá là phải tạo nên một rãnh phẳng rộng khoảng 50 cm dọc theo tồn bộ đƣờng đồng mức, rãnh này chính là nền móng cho tƣờng đá. Ta xếp đá vào rãnh cho đến khi đạt đƣợc chiều cao từ 50 - 80 cm, chiều cao của tƣờng sẽ phụ thuộc vào độ dốc của sƣờn đồi, nguồn đá sẵn có và nguồn nhân lực. Lƣu ý là khi làm bờ rãnh hay xây vật chắn bằng đá nên bắt đầu từ đỉnh đồi. Nếu công việc bắt đầu từ chân đồi, khi gặp trời mƣa lực của nƣớc chảy từ trên xuống có thể làm phá huỷ những cơng trình đã làm phía dƣới.
c. Làm ruộng bậc thang
Ngoài những biện pháp trên thì ta có thể làm bậc thang rộng để chống xói mịn. Bậc thang mang lại kết quả nhanh nhƣng địi hỏi nhiều thời gian và cơng sức để xây dựng. Khi xây dựng ruộng bậc thang việc đầu tiên là ta cần phải xác định kích thƣớc của bậc thang và khoảng cách giữa các bậc thang, điều này sẽ phụ thuộc vào đất.
Trên đất dốc ít thì bậc thang phải lớn hơn, đối với đất có độ dốc lớn thì bậc thang cần phải nhỏ hơn. Kích thƣớc của ruộng bậc thang và khoảng cách giữa các bậc thang phụ thuộc vào nhu cầu của ngƣời nông dân và điều kiện thực tế của địa hình.
Sau khi đã cố định đƣợc kích thƣớc của ruộng bậc thang và khoảng cách giữa chúng thì ta tiến hành đào bậc thang.
Để lớp đất mặt khơng bị vùi lấp thì ta tiến hành gạt lớp đất mặt ra một bên, phần đất đƣợc đào lên thì ta san ra phía ngồi tạo nên một bậc thang hơi thấp dần về phía sƣờn đồi. Ở mép ngồi của bậc thang nên đắp bờ hay tạo nên một gờ nhỏ, còn dọc theo mép trong của bậc thang nên đào mƣơng để hạn chế dòng chảy mạnh của nƣớc mƣa từ trên xuống. Sau khi đã hồn chỉnh thì ta trả lại lớp đất mặt màu mỡ trƣớc đây ta đã gạt sang một bên.
d. Xây dựng đập chắn và bẫy đất
Dòng chảy trong rãnh thoát nƣớc hay của các khe suối tự nhiên có thể tạo nên tốc độ và sức tàn phá lớn. Để làm chậm dịng chảy ở các rãnh thốt nƣớc và bảo vệ rãnh khỏi bị nƣớc bào mòn xuống sâu thì cần xây dựng đập chắn và bẫy đất. Những cơng trình này sẽ làm tăng lƣợng nƣớc ngấm vào đất, cũng nhƣ làm giảm xói mòn.
Đập chắn thƣờng nhỏ, với cấu trúc đơn giản. Ngƣời nơng dân có thể tự xây và bảo dƣỡng đƣợc. Chúng đƣợc sử dụng để ngăn xói mòn và để làm chậm dòng chảy ở hệ thống rãnh thoát nƣớc. Bƣớc đầu tiên, trong việc xây dựng đập chắn là đánh dấu một đƣờng thẳng qua khe rãnh thoát nƣớc, đƣờng này phải đi qua đƣờng đồng mức chạy qua sƣờn dốc. Tiếp đó phải đóng cọc xuống đất theo đƣờng đã vạch dấu qua rãnh hoặc khe và cách mép rãnh, mép khe rộng ra 1m. Nếu đƣợc, cần sử dụng những cây có khả năng mọc chồi từ hom thân hay cành để làm cọc, nhƣ vậy những cọc này sẽ phát triển thành vật chắn sống.
Cần lấy tre, nứa hoặc cành cây để đan vào cọc, làm cho cọc đứng cố định. Việc này làm cho vật chắn vững chắc hơn và dày hơn. Đá có thể đƣợc xếp trên phía cao hơn của cấu trúc này, có thể dùng đá để gia cố phía trên của đập chắn.
Sau khi tre hay cành đƣợc đan vào cọc, cành cây bụi hoặc loại vật liệu khác có thể cài vào phía trên của đập, làm cho nƣớc chảy qua đập chắn sẽ bị chậm lại, làm cho nƣớc lắng đọng lại sau đập.
Trên những rãnh nƣớc có thể đào những hố rộng và sâu hơn, kích thƣớc của hố thƣờng dài 1 m, rộng 1 m và sâu 0,5 m, những hố này đƣợc gọi là bẫy đất. Chúng ta cịn có thể sử dụng những bẫy đất lớn hơn 1 m 3 để giữ nƣớc tƣới cây.
e. Bảo dƣỡng các cơng trình
Cần bảo dƣỡng tốt các cơng trình để những việc làm trên phát huy hiệu quả. Thí dụ: Cần phải thƣờng xuyên nạo vét mƣơng theo đƣờng đồng mức, đặc biệt là sau khi mƣa to, rãnh mƣơng có thể bị lấp đầy đất. Cần phải chăm sóc cây và cỏ một cách hợp lý, thƣờng xuyên làm cỏ và xới đất cho cây.
Khi những cây này lớn lên cần phải chặt bỏ phần trên để lại thân có độ cao từ 40-50 cm, chặt nhƣ vậy cũng là để cây khơng che bóng những lồi cây nơng nghiệp đƣợc gieo trồng giữa các hàng cây làm vật chắn.
Để sử dụng lá làm phân xanh cải thiện độ màu mỡ của đất cần phải vùi lá khi làm đất, làm nhƣ vậy sẽ giúp lá đƣợc phân huỷ nhanh hơn.
Cỏ đã trồng dọc theo những bờ đồng mức hay tƣờng xếp đá phải đƣợc cắt sát đất, chỉ để lại chiều cao khoảng 2-3 cm (bằng chiều dài một đốt ngón tay), gia súc khơng thích ăn những cỏ đã mọc quá cao vì cỏ quá dai.
Ngay cả khi những con mƣơng đồng mức, những tƣờng xếp đá và những hàng rào sống đã đƣợc xây dựng, vẫn cịn có nguy cơ xói mịn, vì nƣớc vẫn có thể chảy từ trên xuống. Cần khống chế để nƣớc không phá huỷ trang trại, để làm đƣợc điều đó cần khống chế dịng chảy của nƣớc từ trên xuống và từ giữa ra hai bên mép bậc thang thì cần phải đào rãnh thốt nƣớc. Rãnh thốt nƣớc nên có độ sâu và chiều rộng khoảng 0,5 m, cần phải nối mƣơng đồng mức với các rãnh thoát nƣớc nhằm làm cho lƣợng nƣớc thừa đƣợc thoát đi để ngăn chặn xói mịn. Phần cuối của rãnh nên đào sâu và rộng hơn để tránh nƣớc tràn sang hai bên.
Những khe hay suối nhỏ đƣợc hình thành tự nhiên ở rìa của trang trại cũng có thể đƣợc sử dụng nhƣ là các rãnh thốt nƣớc. Những khe suối này có thể nối với rãnh đào ở phần trên của ruộng bậc thang và cũng có thể đƣợc nối với tất cả các con mƣơng đồng mức. Ngồi ra có thể trồng cây ở hai bên bờ của rãnh để làm chậm dịng chảy và duy trì, bảo vệ đƣợc hình dạng của rãnh.
3.3.1.2. Các giải pháp sinh học
a. Vật chắn sống:
Ngồi việc giữ đất và nƣớc thì một khía cạnh khơng kém phần quan trọng là duy trì đƣợc độ màu mỡ của đất.
Vì khơng cịn tán che của rừng, để đảm bảo độ màu mỡ cho đất bản thân ngƣời dân cũng có thể trồng cây rừng hoặc các loại thực vật khác để thay thế vai trò của rừng trong việc cung cấp những chất dinh dƣỡng quan trọng cho đất.
Các loài cây mọc nhanh có thể đƣợc trồng để tăng độ phì của đất, giảm xói mịn và làm chậm dịng chảy của nƣớc, đồng thời mang lại những lợi ích khác nhƣ củi và thức ăn gia súc. Trong số những lồi sử dụng phổ biến hơn cả là: cốt khí, keo dậu, một số loài cỏ và dứa. Nếu cây thân gỗ và cây bụi đƣợc lựa chọn chủ yếu bởi chúng cải thiện đƣợc độ màu mỡ của đất thì những loại cỏ nhƣ: cỏ voi và dứa đƣợc sử dụng bởi vì rễ của chúng là những vật chắn có hiệu quả cao. Nên trồng nhiều loại cây cỏ khác nhau để tăng cƣờng cho những vật chắn đã đƣợc xây dựng.
Khi đã có mƣơng theo đƣờng đồng mức, có thể trồng cây dọc theo chiều dài của bờ mƣơng, phƣơng pháp trồng phổ biến nhất là bố trí 2 hàng cây theo hình chữ chi sát vào nhau để tạo nên một hàng chắn sống vững chắc và có hiệu quả.
Nhiều lồi cỏ và dứa có thể đƣợc trồng ngay dƣới những hàng cây để củng cố cho vật chắn, những hàng cây này đƣợc trồng dày theo hàng đơn hay hàng kép.
Nếu đã xây dựng tƣờng đá thì phƣơng pháp trồng cây hơi khác, cây đƣợc trồng ở giáp tƣờng thành một hàng đơn, lƣu ý là cây cách cây không quá 10 cm và cây phải đƣợc trồng cách rìa tƣờng 10-15 cm, đồng thời có thể trồng cỏ và dứa dọc theo mép trên của tƣờng xếp đá.
Đối với ruộng bậc thang, hai phƣơng pháp trồng tạo nên vật chắn sống thƣờng đƣợc sử dụng là:
+ Trồng cây ở bờ ruộng bậc thang và trồng cỏ ở thành bờ
b. Canh tác theo đƣờng đồng mức với băng cây xanh
Với phƣơng pháp canh tác này, các loài cây lƣơng thực đƣợc trồng giữa các băng cây họ đậu hoặc giữa các luống cỏ trên nƣơng bậc thang. Hệ thống này vừa hạn chế xói mịn vừa giữ đƣợc độ phì nhiêu của đất từ năm này qua năm khác. Những băng cây rừng, cây bụi hoặc dải cỏ đƣợc trồng dày có tác dụng nhƣ những vật chắn sống ngăn chặn sự rửa trơi của đất khi có mƣa lớn. Những vật chắn sống đƣợc hình thành bằng những đai cây xanh làm cho đất luôn màu mỡ, rễ cây ăn sâu xuống đất và hút lấy chất dinh dƣỡng. Lá cây họ đậu rụng xuống tạo thêm dinh dƣỡng cho lớp đất mặt, ở đây lá cây đóng vai trị nhƣ là "phân xanh". Có rất nhiều loại cây có thể trồng dọc theo đƣờng đồng mức, tuy nhiên cây họ đậu và cây bụi đƣợc trồng nhiều nhất, thông thƣờng đây là những cây mọc nhanh và là nguồn phân xanh rất tốt nhƣ keo.
Những lồi cây có thể đƣợc trồng để tăng độ phì của đất, giảm xói mịn và làm chậm dịng chảy của nƣớc, đồng thời nó cịn mang lại những lợi ích khác nhƣ: Lá cây họ đậu và cây bụi có thể làm thức ăn cho gia súc nhƣ trâu, bị và dê. Đặc biệt khi mùa khơ kéo dài, thức ăn gia súc khan hiếm thì nguồn thức ăn này rất hữu ích.
Cây ở hàng rào còn cung cấp một nguồn củi tuyệt vời và còn cung cấp vật liệu cho xây dựng. Không những thế ngƣời nơng dân khơng cịn phải đi xa để lấy củi khi có nguồn gỗ củi dồi dào phát triển trên ruộng bậc thang gần nhà, ngồi ra củi thừa cịn có thể bán lấy tiền chi tiêu vào việc khác.
Nếu hệ thống canh tác theo đƣờng đồng mức bằng những băng cây xanh nhƣ đã mô tả đƣợc áp dụng thì ruộng bậc thang sẽ bằng phẳng theo những hàng rào cây, bởi lẽ đất sẽ đƣợc tụ lại và dần dần đƣợc bồi lên sau những hàng cây, sƣờn đồi sẽ ít dốc hơn và dễ trồng hơn...
Nhìn chung để canh tác đƣợc trên đất dốc, chúng ta cần phải xác định những