CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất
1.2.2. Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất tại Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất ở Việt Nam có thể điểm qua các giai đoạn sau: trƣớc năm 1960, từ 1960 đến 1975 và sau năm 1975.
1.2.2.1. Giai đoạn trước năm 1960
Việt Nam là một nƣớc nhiệt đới gió mùa, khí hậu và địa hình phân hóa phức tạp do đó hiện tƣợng xói mịn diễn ra rộng khắp và đa dạng, công tác nghiên cứu xói mịn đất cũng vì thế đã đƣợc quan tâm từ rất sớm. Tuy nhiên, các nghiên cứu xói mịn đất và các biện pháp chống xói mịn trong giai đoạn trƣớc những năm 1960 hầu nhƣ chƣa đem lại kết quả gì đáng kể và chỉ dựa chủ yếu vào kinh nghiệm thực tiễn.
Cùng với nền văn minh lúa nƣớc, bằng phƣơng pháp truyền thống cha ông ta đã xây dựng khá nhiều ruộng bậc thang trồng lúa nƣớc ở những nơi có điều kiện thuận tiện về cung cấp nƣớc tự chảy từ các khu rừng già, đồng thời với xây kè, cống, đập, đào mƣơng dẫn nƣớc... Nhiều ruộng bậc thang ở miền núi và vùng cao đến nay vẫn canh tác và cho năng suất ổn định.
Thời kỳ bỏ hố, khơi phục độ phì nhiêu của đất trong tập quan du canh cũng là giải pháp truyền thống về chống xói mịn đất, bảo vệ đất trong điều kiện đất rộng ngƣời thƣa.
Do nƣớc ta có địa hình chủ yếu là đồi núi, xói mịn đất diễn ra thƣờng xun nên hiện tƣợng xói mịn cũng đã đƣợc nghiên cứu từ rất sớm. Thái Công Tụng và Moorman (1958) đã có những nghiên cứu về cơ bản xói mịn đất. Sau quá trình nghiên cứu họ đƣa kết luận phƣơng pháp canh tác ruộng bậc thang của ngƣời làm nơng giúp giảm hiện tƣợng xói mịn.
1.2.2.2. Từ năm 1960 - 1975
Nhiều cơng trình nghiên cứu về chống xói mịn bảo vệ đất đƣợc thiết lập, đặc biệt là sau khi có chỉ thị số 15/TTg ngày 11 - 1 - 1964 của Phủ Thủ tƣớng về "Chống xói mịn, giữ đất, giữ màu, giữ nƣớc" thì các cơng trình nghiên cứu về chống xói mịn bảo vệ đất đƣợc đẩy mạnh hơn.
Năm 1962 có các cơng trình của Nguyễn Ngọc Bình, Nguyễn Quý Khải, Cao Văn Minh... đã nêu lên ảnh hƣởng của độ dốc đến xói mịn đất, góp phần đƣa ra các tiêu chí bảo vệ đất, sử dụng và khai thác đất dốc. Chu Đình Hồng (1962, 1963) nghiên cứu sự ảnh hƣởng của giọt mƣa đến xói mịn đất và chống xói mịn bằng biện pháp canh tác [19]. Nguyễn Xuân Quát, Bùi Ngạnh (1964) xây dựng các thí nghiệm chống xói mịn ở Cầu Hai, Phú Thọ. Tôn Gia Huyên (1962), Tôn Gia Huyên, Bùi Quang Toản (1965) tiến hành các thí nghiệm chống xói mịn trên nƣơng lúa ở Hát Lót, Tây Bắc. Thái Phiên (1965) đặt thí nghiệm và xây dựng mơ hình chống xói mịn tại đồi Ấp Bắc, Nơng trƣờng quốc doanh Sao Vàng, Thanh Hóa. Các cơng trình nghiên cứu của các tác giả này đã giải quyết đƣợc nhiều vấn đề trong xói mịn và chống xói mịn nhƣng tính định lƣợng chƣa cao.
Đào Khƣơng, Vũ Hữu Giao (1970) xây dựng các bãi đo dịng chảy và xói mịn kết hợp với cơ cấu cây trồng tại Nông trƣờng Sông Cầu, Bắc Thái.
Từ 1962 - 1975, công tác nghiên cứu đã phát triển cả về bề rộng và bề sâu, thể hiện trong các chƣơng trình của các tác giả Tạ Quang Bửu (1963), Chu Đình Hồng (1962,1963) về tác dụng xói mịn đất của giọt mƣa và chống xói mịn bằng biện pháp canh tác, Hà Học Ngô (1971) về ảnh hƣởng của biện pháp cắt dòng chảy và cây trồng phủ đất đến khả năng giữ ẩm chống xói mịn ddất trên các đồi chè.
1.2.2.3. Sau năm 1975
Từ 1976 đến nay đã áp dụng nhiều phƣơng pháp nghiên cứu xói mịn hiện đại hơn. Nhiều tập thể tác giả đã tiến hành nghiên cứu quy mô hơn, tiến hành xây dựng các bãi và các bể hứng nƣớc và đất trôi sau các trận mƣa để định lƣợng lƣợng đất và nƣớc đã bị nƣớc mƣa cuốn đi dƣới các thảm cây trồng khác nhau nhƣ: Trạm nghiên cứu xói mịn An Châu, Hữu Lũng (Cao Lạng), Trạm của trƣờng Đại học Nơng nghiệp 3 kết hợp với Viện Nơng hố Thổ nhƣỡng (1980 - 1985), Trạm nghiên cứu đất đồi Quỳnh Châu, Nghệ An kết hợp với Viện Nơng hố Thổ nhƣỡng (1975 - 1985), Trạm nghiên cứu xói mịn đất Tây Nguyên và Trạm Khải Xuyên, Vĩnh Phú. Những trạm nghiên cứu trên đã tiến hành quan trắc một loạt các yếu tố tự nhiên và tác động của con ngƣời qua các biện pháp kỹ thuật trồng trọt trên nhiều loại đất và cơ cấu cây trồng, bƣớc đầu thu đƣợc nhiều kết quả khả quan.
Nhiều cơng trình đã bắt đầu xử lý tƣơng quan gữa các yếu tố và áp dụng mơ hình tốn học trong xử lý số liệu và nghiên cứu xói mịn đất. Đáng lƣu ý là các cơng trình của Lê Quang Đán (1976) về rừng, lũ lụt, xói mịn, Chu Đình Hồng (1976, 1977) về lớp phủ thực vật hạn chế xói mịn và một số ý kiến nhằm hạn chế xói mịn ở nƣớc ta trong việc khai hoang và xây dựng các vùng kinh tế mới ở trung du và miền núi, Vũ Ngọc Tuyên (1978) về biện pháp xây dựng đồi nƣơng và biện pháp canh tác trên đất dốc, Đinh Viết Chung (1978) về những yếu tố cơ bản ảnh hƣởng đến xói mịn đất, Lê Thạc Cán, Nguyên Quang Mỹ (1982) quan sát về xói mịn đất ở Việt Nam, Đỗ Hƣng Thành (1981) về quan hệ giữa lƣợng đất xói mịn do mƣa với một số đặc tính lý hố cuả đất Tây Bắc, Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm và Hoàng Xuân Cơ (1985) về những kết quả ban đầu nghiên cứu xói mịn đất Tây Nguyên.
Từ những năm 80 trở đi thì các cơng trình nghiên cứu bắt đầu áp dụng phƣơng trình mất đất đất phổ dụng của Wischmeier and Smith (1978) nhƣ: Phạm Ngọc Dũng (1991) [28] đã tiến hành nghiên cứu về ứng dụng phƣơng trình mất đất phổ quát vào dự báo tiềm năng xói mịn đất và đƣa ra các biện pháp chống xói mịn cho các tỉnh Tây nguyên, Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1996) với công trình nghiên cứu về đất đồi núi Việt Nam [35]. Về mặt lý luận các tác giả đã đánh giá đƣợc năng lực phòng hộ của một số dạng cấu trúc thảm thực vật rừng về mặt chống xói mịn và tiến hành các nghiên cứu với quy mô và áp dụng các biện pháp chống xói mịn hiện đại hơn.
Nghiên cứu của Vi Văn Vị (1983) đã xây dựng lý thuyết về thành lập chỉ tiêu tiềm lực xói mịn thuộc vùng mƣa rào dòng chảy, đã xét tƣơng quan giữa các yếu tố ảnh hƣởng tới xói mịn; chỉ ra một yếu tố chính ảnh hƣởng tới xói mịn để đặc trƣng cho khả năng xói mịn. Dựa trên nhận định của mình và số liệu thực tế, tác giả thiết lập đƣợc một số cơng thức tính lƣợng xói mịn sƣờn dốc và modun dịng chảy cát bùn trong sông thuộc miền Bắc Việt Nam. Theo tác giả, mức độ chính xác của một số cơng thức khá cao, có thể áp dụng trong thực tiễn Việt Nam.
Nguyễn Quang Mỹ, Hồng Xn Cơ (1983) đã tính mối tƣơng quan giữa chỉ số mƣa và xói mịn ở Tây Nguyên qua áp dụng công thức của các tác giả nƣớc ngoài thấy: giữa chỉ số mƣa và lƣợng đất bị xói mịn có mối tƣơng quan khơng chặt chẽ; giữa cƣờng độ mƣa và chỉ số mƣa trung bình có mối tƣơng quan rất chặt chẽ.
Vì vậy, có thể dùng các phƣơng trình hồi quy thích hợp để tính cƣờng độ xói mịn qua các chỉ số mƣa trung bình và có thể áp dụng trong những khu vực lân cận có cùng điều kiện nhƣ ở trạm nghiên cứu. Đặc trƣng của mƣa có mối tƣơng quan chặt chẽ với xói mịn là cƣờng độ mƣa cực đại trung bình. Từ đó dùng phƣơng trình hồi quy thích hợp có thể tính cƣờng độ xói mịn qua các cƣờng độ mƣa.
Cơng trình phân vùng xói mịn đất trung du Bắc bộ của Đào Đình Bắc (1984) trong "Phân vùng xói mịn đất miền trung du" đã thử nghiệm xây dựng sơ đồ phân vùng xói mịn đất vùng trung du Bắc bộ trên cơ sở các số liệu, các nhân tố gây xói mịn và ảnh hƣởng giữa chúng.
Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (1986) đã tổng kết kết quả nghiên cứu của chƣơng trình Nhà nƣớc 02 - 15 giai đoạn 1980 - 1985 về "Áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong cơng tác khai hoang và chống xói mịn đất mới khai hoang" trong 5 năm về các biện pháp sử dụng, bảo vệ, cải tạo đất đỏ vàng khai hoang phục hoá trên các địa bàn đất dốc chính trên tồn quốc. Nhiều mơ hình bảo vệ đất, chống xói mịn trên các loại đất chính và cơ cấu cây trồng chính đã đƣợc thực hiện và trở thành tiến bộ kỹ thuật áp dụng trong sản xuất.
Các nghiên cứu và thí nghiệm dài hạn về chống xói mịn, bảo vệ đất trong chƣơng trình đất dốc châu Á "Sử dụng, quản lý đất đốc để phát triển nông nghiệp bền vững" đã đƣợc tiến hành ở Việt Nam từ 1990 tới nay. Một số kết quả nghiên cứu đã đƣợc đăng tải trên các tạp chí khoa học nhƣ: nguy cơ thối hố và những ƣu tiên nghiên cứu đất đồi ở nƣớc ta (1993), quản lý đất dốc để phát triển lâu bền cho sản xuất nông nghiệp (1992 - 1995), tác dụng của nơng lâm kết hợp tới xói mịn đất (1995), tác động kỹ thuật sinh học tới bảo vệ đất dốc (1965).
Đặc biệt là trong những năm gần đây, phƣơng pháp viễn thám và GIS đã đƣợc áp dụng trong nghiên cứu xói mịn đất. Đặc biệt là trong đo vẽ bản đồ, đánh giá định lƣợng các nhân tố ảnh hƣởng đến q trình xói mịn đất. Tiêu biểu cho giai đoạn này là các cơng trình của Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Xuân Đạo, Phạm Văn Cự, Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Tứ Dần, Lại Vĩnh Cẩm... Các cơng trình ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu xói mịn đất có độ tin cậy cao, thời gian thực hiện ngắn và đem lại chi phí thấp.
Hơn 30 năm qua các cơng trình nghiên cứu xói mịn đất trong cả nƣớc là đất đa dạng và phong phú. Các phƣơng pháp nghiên cứu xói mịn đất ở nƣớc ta có thể tóm tắt nhƣ sau:
- Phân vùng xói mòn trên cơ sở tổng hợp các bản đồ phân cấp của từng yếu tố ảnh hƣởng đến xói mịn bằng kỹ thuật chồng xếp bản đồ.
- Phƣơng pháp xác định xói mịn hiện tại dựa trên đại lƣợng modun dòng chảy rắn của các lƣu vực để xây dựng bản đồ phân vùng xói mịn hiện tại.
- Phƣơng pháp nghiên cứu theo khu vực trọng điểm: Phƣơng pháp này tiến hành xây dựng các trạm, trại để quan trắc xói mịn đất. Địa điểm xây dựng đƣợc tiến hành cho các vùng, khu vực hoặc đối tƣợng nghiên cứu cụ thể mang tính đại diện.
- Phƣơng pháp ứng dụng kỹ thuật hiện đại: tin học và viễn thám để nghiên cứu xói mịn đất.