(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu xói mòn đất phục vụ khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên đất tỉnh kon tum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN

HUỲNH MINH TRUNG

NGHIÊN CỨU XÓI MÕN ĐẤT PHỤC VỤ KHAI THÁC VÀ
SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH KON TUM

Chuyên ngành: ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN
Mã số: 8440217

Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS. LƢU THẾ ANH

Bình Định, tháng 8 năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết
quả nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã
đƣợc trích dẫn trong luận văn này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả

Huỳnh Minh Trung


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ, hƣớng
dẫn vô cùng quý báu của PGS.TS. Lƣu Thế Anh, ngƣời hƣớng dẫn khoa học
đã hết lòng hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo điều kiện thuận lợi cho em
trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy, cô giáo của Khoa Địa
lý - Địa chính (nay thuộc khoa Tự nhiên), Trƣờng Đại học Quy Nhơn đã dìu
dắt, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức bổ ích, cũng nhƣ tận tình giúp đỡ
em trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này.
Em xin cảm ơn lãnh đạo, cán bộ Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh, Sở
Nông nghiệp và phát triển Nơng thơn, Đài Khí tƣợng Thủy văn tỉnh Kon
Tum, Chi Cục Kiểm lâm Kon Tum, Chi Cục trồng trọt và chăn ni tỉnh Kon
Tum đã nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu trong quá trình thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn CN. Nguyễn Ngọc Thành, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã có nhiều ý kiến góp ý, hỗ trợ kỹ thuật
để em có thể hồn thành luận văn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn Đề tài KH&CN cấp Quốc gia “Nghiên cứu,
đề xuất mơ hình sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên xuyên biên giới
thuộc ba nước Việt Nam - Lào - Campuchia (gồm các tỉnh Kon Tum, Quảng
Nam, Đà Nẵng, Ratanakiri, Atapeu)”, mã số TN18/T19, thuộc Chƣơng trình
Tây Nguyên 2016-2020 đã hỗ trợ và cung cấp số liệu để thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Quy Nhơn, ngày 04 tháng 9 năm 2019
Tác giả

Huỳnh Minh Trung


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Đất vừa là điều kiện tự nhiên, vừa là một dạng tài nguyên thiên nhiên
có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với quy hoạch và phát triển kinh tế, đặc biệt
là trong nông nghiệp và lâm nghiệp ở bất kỳ lãnh thổ nào. Điều 54 Hiến pháp

năm 2013 đã quy định: “Đất đai à tài nguy n đ c biệt c a qu c gia, nguồn
c quan tr ng ph t tri n đất nước, đư c quản

theo ph p u t”. Hiện nay,

bên cạnh tình trạng suy giảm diện tích đất nơng lâm nghiệp do sức ép của q
trình đơ thị hóa, cơng nghiệp hóa, các q trình thối đất cũng đang diễn ra
mạnh mẽ ở nhiều nơi, với quy mô và cƣờng độ khác nhau. Trong đó, xói mịn
đất là một hiện tƣợng tự nhiên làm thối hóa tài ngun đất, làm mất đất,
giảm độ phì của đất, gây ra hiện tƣợng bạc màu, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến
năng suất cây trồng, thậm chí dẫn đến tàn phá mơi trƣờng.
Kon Tum là một tỉnh miền núi, nằm ở phía Bắc vùng Tây Ngun có
địa hình đa dạng, phức tạp với nhiều đồi núi, cao nguyên và các vùng trũng
xen kẽ nhau. Kon Tum có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, lƣợng mƣa
trung bình năm từ 2.500 - 3.000 mm; lƣợng mƣa tập trung theo mùa, lƣợng
mƣa trong mùa mƣa chiếm 80 - 90% lƣợng mƣa của năm, kết hợp với địa
hình dốc đã dẫn đến q trình xói mịn đất do nƣớc diễn ra mạnh, đặc biệt là
những khu vực bị mất lớp phủ thực vật, làm mất diện tích đất canh tác ở nhiều
nơi, tài nguyên đất bị thối hóa nghiêm trọng, ảnh hƣởng lớn đến các hoạt
động sản xuất nơng nghiệp và lâm nghiệp. Bên cạnh đó, việc sử dụng tài
nguyên đất của tỉnh Kon Tum vẫn cịn tồn tại nhiều vấn đề bất cập, nhƣ cơng
tác quản lý đất; tình trạng phá rừng lấy đất sản xuất nơng nghiệp; tình trạng
phát triển nơng - lâm nghiệp tự phát, không theo quy hoạch, phá vỡ quy hoạch
sử dụng đất, cơ cấu cây trồng chƣa phù hợp; sự xuất hiện ngày càng nhiều các


2

nhà máy thủy điện vừa và nhỏ cũng góp phần đẩy mạnh q trình xói mịn đất
diễn ra ở nhiều nơi.

Vì vậy việc nghiên cứu nguy cơ xói mịn đất luôn là một trong những
vấn đề quan trọng và cần thiết nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác quản lý và
sử dụng hợp lý tài nguyên đất tỉnh Kon Tum.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá định lƣợng hiện trạng và ngun nhân xói mịn đất trên địa
bàn tỉnh Kon Tum.
- Đề xuất đƣợc một số biện pháp giảm thiểu xói mịn đất trong q trình
khai thác và sử dụng tài nguyên đất tỉnh Kon Tum theo hƣớng bền vững.
3. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- Các ngun nhân gây xói mịn và các nhân tố ảnh hƣởng đến q trình
xói mịn đất tỉnh Kon Tum.
- Tính tốn đƣợc lƣợng đất tổn thất do xói mịn bằng các mơ hình tốn
làm cơ sở đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mịn đất.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu bao gồm tồn bộ lãnh thổ tỉnh Kon Tum, với tổng
diện tích khoảng 9.680,5 km2.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan cơ sở lý luận và thực tiễn nghiên cứu xói mịn đất trên thế
giới và ở Việt Nam, từ đó xây dựng quy trình nghiên cứu xói mịn đất cho địa
bàn nghiên cứu.
- Điều tra, khảo sát thực địa bổ sung số liệu, tài liệu và dữ liệu liên
quan đến vấn đề nghiên cứu.


3

- Nghiên cứu đặc điểm, đặc trƣng các nguyên nhân gây xói mịn đất và
các nhân tố ảnh hƣởng đến các q trình xói mịn đất tỉnh Kon Tum.
- Ứng dụng mơ hình tốn để tính tốn lƣợng đất tổn thất do xói mịn đất

gây ra trên địa bàn tỉnh Kon Tum.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu xói mịn đất phục vụ khai
thác và sử dụng hợp lý tài nguyên đất tỉnh Kon Tum theo hƣớng bền vững.
4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
4.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của luận văn góp phần bổ sung và làm phong phú
thêm cở sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu đánh giá xói mịn đất bằng các
mơ hình tốn có tính định lƣợng cao.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của luận văn đƣa ra đƣợc bức tranh tổng thể về
thực trạng xói mịn đất tỉnh Kon Tum, từ đó cung cấp cơ sở khoa học cho
ngƣời dân và chính quyền các cấp của tỉnh Kon Tum áp dụng các biện pháp
giảm thiểu lƣợng đất bị xói mịn trong q trình khai thác, sử dụng đất trong
chiến lƣợc phát triển bền vững.


4

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ XÓI MÕN ĐẤT
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ XÓI MÕN ĐẤT
1.1.1. Một số khái niệm liên quan đến xói mịn đất
Đến nay, có rất nhiều các định nghĩa, khái niệm khác nhau về xói mịn
đất. Theo tiếng Latin, xói mịn (erosion) có nghĩa là thể hiện sự ăn mịn dần.
Theo đó, xói mịn đất là q trình làm hao hụt đất (lớp mặt của đất, keo đất,
lƣợng mùn, những tầng đất tơi xốp, các vụn đất và đá sét bị mất đi hoặc trôi
theo sƣờn dốc). Xói mịn xảy ra do các nhân tố tự nhiên (mƣa, gió) và các
hoạt động khai thác của con ngƣời (chặt phá rừng để lấy đất canh tác, canh tác
không áp dụng biện pháp bảo vệ đất, phát triển cơ sở hạ tầng nhƣ xây nhà,
làm đƣờng,…) [24].

Theo khái niệm khác, xói mịn đất là hiện tƣợng di chuyển những phần
tử đất từ cao xuống thấp, hoặc từ nơi này đến nới khác do tác động của ngoại
lực (nhƣ nƣớc, gió). Xói mịn làm cho đất bị mất hàm lƣợng mùn và các chất
dinh dƣỡng khoáng trong đất.
Theo Hudson (1981), xói mịn đất là q trình san bằng, trong đó các
hạt đất hay đá cứng bị nhào lộn, rửa trôi và di chuyển dƣới tác dụng của trọng
lực, gió và nƣớc là động lực chính của q trình này [12].
Tống Đức Khang (2008) coi xói mịn đất là hiện tƣợng lớp đất mặt bị
bào mòn do các hạt đất tách rời nhau và di chuyển ra khỏi bề mặt đất [15].
Theo FAO (2015), “xói mịn đất đƣợc định nghĩa là loại bỏ nhanh lớp
đất mặt khỏi bề mặt đất qua các yếu tố nhƣ gió, nƣớc hoặc làm đất” [28].
Morgan (2005) cho rằng, xói mịn đất là một q trình gồm các pha bao
gồm: (i) Sự tách rời của các phần tử nhỏ từ mặt đất , (ii) sau đó vận chuyển
chúng dƣới các tác nhân gây xói nhƣ nƣớc chảy và gió; (ii) q trình bồi lắng


5

sẽ xảy ra khi năng lƣợng khơng cịn đủ để vận chuyển các sản phẩm này [14].
1.1.2. Phân loại xói mịn đất
Q trình xói mịn đất trải qua hai giai đoạn đó là sự tách rời các hạt đất
sau đó di chuyển các hạt đất ra khỏi bề mặt đất ban đầu.
Tác nhân chính của hai giai đoạn này là gió, nƣớc và tác động của trọng
lực, ngồi ra cịn có thể do tuyết tan hay do dịng bùn đá.
1.1.2.1. Xói mịn do gió
Xói mịn do gió là sự tách rời và di chuyển các hạt đất do tác động của
gió. Xói mịn do gió xảy ra phổ biến ở vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ
nhƣ vùng đất cát ven biển, vùng đất đồi bán khô cằn, những khu vực có gió
mạnh có thể dễ dàng huy động các hạt đất, đặc biệt là trong thời gian khô hạn,
mặt đất ít lớp phủ thực vật. Xói mịn gió không chỉ huy động bụi mà các hạt

đất thô hơn (cát) cũng chịu tác động làm nhảy cóc hoặc trƣờn trên bề mặt.
Xói mịn gió thƣờng do quản lý kém nguồn đất nhƣ canh tác q mức,
phá rừng.
1.1.2.2. Xói mịn do trọng lực
Do đặc tính của đất là có độ xốp, đất có khe hở với nhiều kích thƣớc
khác nhau và do lực hút của Trái đất, nên đất có khả năng di chuyển từ tầng
trên mặt xuống các tầng đất sâu do chính trọng lực của nó, cịn gọi là hiện
tƣợng rửa trơi theo chiều sâu. Bên cạnh đó xói mịn do trọng lực cũng xãy ra
trong trƣờng hợp tác động kết hợp của trọng lực đất đá trên sƣờn dốc và dịng
chảy tràn.
1.1.2.3. Xói mịn do nước
Xói mịn do nƣớc gây ra do tác động của nƣớc chảy tràn trên bề mặt
(nƣớc mƣa, băng tuyết tan hay tƣới tràn), hiện tƣợng xói mịn do nƣớc gây ra


6

đối với đất sản xuất nông nghiệp thƣờng mạnh nhất ở các bề mặt đất trống,
sau khi làm đất chuẩn bị gieo trồng.
Xói mịn mặt đất có hai q trình vật lý cơ bản xảy ra đó là tác động
phá vỡ hạt đất và tác động cuốn trơi của dịng chảy. Trong quá trình mƣa, khi
lực của giọt nƣớc mƣa hay dòng chảy tác động lên bề mặt đất sẽ phát sinh ra
phản lực. Hai lực đó khơng cân bằng nhau và thông thƣờng lực tác động của
nƣớc lớn hơn lực đề kháng của đất nên đã gây ra xói mòn (Nguyễn Xuân
Quát, 1994) [22].
Nƣớc mƣa chảy tràn trên mặt đất tạo sự rửa trôi trên mặt. Nƣớc không
chỉ cuốn trơi các phần tử cơ giới mịn mà cịn hịa tan các muối khoáng làm
cho đất ngày càng trở nên nghèo kiệt, tầng đất mỏng dần, thậm chí có nơi chỉ
cịn trơ sỏi đá.
Để xảy ra xói mịn nƣớc cần có năng lƣợng của mƣa là tách các hạt đất

ra khỏi thể đất sau đó nhờ dịng chảy vận chuyển chúng đi. Khoảng cách di
chuyển các hạt đất phụ thuộc vào năng lƣợng dịng chảy, địa hình bề mặt
đất,… Tác động của mƣa gây ra xói mịn đối với đất gồm các tác động va đập
phá vỡ, làm tách rời các hạt đất và sau đó vận chuyển các hạt đất bị phá hủy
theo các dòng chàv tràn trên mặt đất. Dịng chảy của nƣớc có thể tạo ra các
rãnh xói, khe xói hoặc bị bóc theo từng lớp. Kiểu xói mịn do nƣớc gây ra có
thể chia thành các dạng [4]:
- Xói mịn thẳng là sự xói lở đất, đá mẹ theo những dòng chảy tập
trung, ăn sâu tạo thành các rãnh xói và mƣơng xói.
- Xói mịn phẳng là sự rửa trôi đất một cách tƣơng đối đồng đều trên bề
mặt do nƣớc chày dàn đều, đất bị cuốn đi theo từng lớp, phiến.
1.1.3. Các yếu tố gây xói mịn và ảnh hƣởng đến xói mịn đất
Xói mịn đất là một quá trình động lực phá hủy và làm biến đổi không
ngừng bề mặt đất, là một dạng tai biến thiên nhiên xảy ra thƣờng xuyên trên


7

đất dốc làm giảm độ phì nhiêu của đất một cách nhanh chóng và nghiêm
trọng, ảnh hƣởng lớn đến cảnh quan và môi trƣờng sinh thái. Zakharov (1981)
cho rằng, các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hình thành và mức độ xói mịn
đất chia ra làm hai nhóm: Nhóm các yếu tố lịch sử tự nhiên hay là nhóm các
yếu tố tự nhiên; nhóm các yếu tố kinh tế - xã hội (KT-XH) liên quan đến quá
trình hoạt động sản xuất của con ngƣời [27].
“Xói mịn đất do tự nhiên gây ra là một quá trình liên tục, chậm rãi, xói
mịn tự nhiên là một phần của q trình tái tạo tự nhiên cịn gọi là xói mịn đất
cho phép” [15]. Tuy nhiên, cùng với mức độ gia tăng hoạt động sản xuất của
con ngƣời thì nạn xói mịn đất đã gia tăng một cách đáng kể đồng thời phụ
thuộc vào phƣơng pháp sử dụng đất đai của con ngƣời. Xói mịn đất đồng thời
chịu ảnh hƣởng của các nhân tố tự nhiên và KT-XH, mỗi nhân tố có thể làm

tăng hoặc giảm lƣợng đất xói mịn [15].
Có thể xác định 5 nhân tố chính ảnh hƣởng đến xói mịn đất là: Địa
hình, khí hậu, đất đai, thảm thực vật và con ngƣời.
1.1.3.1. Điều kiện địa hình
Địa hình là nhân tố tự nhiên có vai trị quan trọng trong q trình xói
mịn đất, với mỗi kiểu địa hình khác nhau sẽ xuất hiện các dạng xói mịn khác
nhau. Nhân tố địa hình ảnh hƣởng đến xói mịn đất thơng qua độ dốc của địa
hình và chiều dài sƣờn dốc.
Độ dốc có tác động tới tất cả các dạng xói mịn đất thơng qua sự phân
chia lƣu lƣợng dịng chảy và cƣờng độ của dòng chảy. Độ dốc bề mặt đất
càng lớn thì tốc độ dịng chảy mặt càng mạnh, động năng dịng chảy càng lớn
gây ra mức độ xói mịn càng lớn và ngƣợc lại. Theo Zakharov (1981) q
trình xói mịn bắt đầu phát triển ở độ dốc địa hình từ 0,5 - 20; trên các sƣờn
dốc có độ nghiêng từ 6-100 thì hiện tƣợng xói mịn đất xuất hiện ở trạng thái
đầy đủ nhất [27].


8

Theo Lê Đức và Trần Khắc Hiệp [8], xói mịn đất có thể xảy ra ở địa
hình có độ dốc 30 và nếu độ dốc địa hình tăng lên hai lần thì cƣờng độ xói
mịn đất sẽ tăng lên bốn lần hoặc nhiều hơn. Theo kết quả nghiên cứu của một
số tác giả cho thấy, độ dốc địa hình có ảnh hƣởng rất lớn đến q trình xói
mịn đất, nhất là trong điều kiện bề mặt đất khơng có lớp phủ thực vật hay lớp
phủ thực vật mỏng.
Bảng 1.1: Ảnh hƣởng của độ dốc đến xói mịn

Loại đất

Loại cây

trồng

Đất nâu đỏ trên Chè 1 tuổi
bazan

Đất vàng nhạt Chè
trên phù sa cổ
năm

lâu

Đất đỏ vàng Rừng thƣa
tròn, đá sét và
biến chất

Độc dốc
(0 )

Lƣợng đất bị
tổn thất
(tấn/ha/năm)

3

96

8

221

15

305

3

4

5

12

22

167

4

15

8

47

16

124

30

147

Tác giả và năm
công bố
Nguyễn Quang Mỹ
(Tây Nguyên, 19781982)
Phú Thọ
1987)

(1980-

Nguyễn Danh Mô,
Nông trƣờng sông
Cầu (1966-1967)

Nguồn:L Đức, Trần Khắc Hiệp, 2005 [8]

Bên cạnh đó, chiều dài sƣờn dốc càng lớn thì đất càng dễ bị xói mịn.
Cùng một cấp độ dốc, chiều dài sƣờn dốc dài bao nhiêu thì lƣợng đất bị xói
mịn cũng tăng lên tùy thuộc vào mơ hình sử dụng đất. Theo một thí nghiệm
tại trạm nghiên cứu xói mịn sơng Cầu, Bắc Thái (1962) cho thấy, trồng lạc ở
cùng một độ dốc 100, chiều dài sƣờn dốc 10 m thì lƣợng đất xói mịn là 16,2
tấn/ha; chiều dài sƣờn tăng lên 30 m và 50 m thì lƣợng đất xói mịn tƣơng ứng


9

tăng lên là 20,7 tấn/ha và 23,6 tấn/ha (Bảng 1.2).
Bảng 1.2: Ảnh hƣởng của độ dốc và chiều dài sƣờn dốc đến xói mịn đất tại trạm
nghiên cứu xói mịn Sông Cầu, Thái Nguyên

Cây trồng
Lạc

Độ dốc
100

Đất trôi

Chiều dài dốc
(m)

Tấn/ha

%

1966-

10

16,2

100

1967

30

20,7

128

50

23,6

146

Năm

Nguồn: Nguyễn Viết Khải, 2014 [15]

Theo Lê Văn Khoa và đồng tác giả (2001) nếu tăng chiều dài sƣờn dốc
lên 2 lần thì lƣợng đất bị xói mịn tăng từ 7 - 8 lần [16].
Hình dạng sƣờn dốc cũng có ý nghĩa rất lớn, sƣờn có dốc vồng lên hay
mấp mơ thì lƣợng đất mất đi nhiều hơn so với sƣờn phẳng. Sƣờn có hình lõm
hay lịng đĩa ít bị mất đất hơn. Nhƣ vậy, để tính tốn lƣợng đất xói mịn trên
vùng đất dốc không thể tách rời hai yếu tố trên, mà phải liên hệ chặt chẽ giữa
yếu tố độ dốc địa hình và chiều dài sƣờn dốc.
Ngồi ra địa hình cịn ảnh hƣởng đến q trình xói mịn thơng qua việc
thay đổi vi khí hậu trong vùng; địa hình núi cao với sƣờn chắn gió ẩm tạo nên
những vùng mƣa lớn hơn sƣờn khuất gió.
1.1.3.2. Lượng mưa và chế độ mưa
Khí hậu tác động trực tiếp hay gián tiếp đến q trình xói mịn đất
thơng qua nhiều yếu tố nhƣ mƣa, độ ẩm, bức xạ mặt trời, gió,… Đối với một
đất nƣớc nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa nhƣ Việt Nam thì mƣa
đóng vai trị quan trọng nhất quan đối với xói mịn đất. Mƣa vừa là tác nhân
phá hủy đất vừa là nguồn tạo ra dòng chảy trên bề mặt hoặc dòng chảy trên
các sƣờn dốc. Kích cỡ hạt mƣa, vận tốc mƣa rơi, cƣờng độ và thời gian mƣa
đều có ảnh hƣởng lớn đến mức độ xói mịn.

10

Lƣợng mƣa và cƣờng độ mƣa càng lớn (lƣợng mƣa trên một đơn vị thời
gian) thì lƣợng đất bị xói mòn càng lớn.
Lƣợng mƣa ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình xói mịn đất. Ở những
vùng có lƣợng mƣa thấp, q trình xói mịn do nƣớc diễn ra yếu vì lƣợng
nƣớc rơi xuống bề mặt đất ít nên khả năng tạo thành dịng chảy ít, động năng
ít do đó khơng có khả năng vận chuyển vật chất đi xa và ngƣợc lại. Tuy nhiên,
khơng phải lƣợng mƣa lớn thì xói mịn lớn mà nó cịn thụ thuộc vào cƣờng độ
mƣa và đặt tính của mƣa. Với tổng lƣợng mƣa hàng năm lớn song nếu chia ra
làm nhiều trận mƣa có mức độ nhẹ thì mức độ xói món sẽ ít đi so với lƣợng
mƣa ít hơn nhƣng mƣa tập trung với cƣờng độ cao. Ở nhiều vùng Châu Âu
mƣa tƣơng đối nhẹ, xói mịn ít xảy ra nghiêm trọng; trong khi phần lớn các
nƣớc ở vùng nhiệt đới và một số vùng thuộc Hoa Kỳ có lƣợng mƣa lớn và
cƣờng độ lớn cuốn đi nhiều đất hơn.
Hiện tƣợng gia tăng xói mịn khi mƣa rào mạnh cịn liên quan đến kích
thƣớc hạt mƣa. Kích thƣớc hạt mƣa thay đổi đáng kể trong một trận mƣa đồng
thời ảnh hƣởng đến tốc độ rơi của nó. Giọt mƣa đạt tốc độ lớn nhất sau khi rơi
từ 7 - 10 m (Law, 1941) [15], tốc độ này quyết định đến động năng của giọt
mƣa là khả năng bắn phá các hạt đất. Số lƣợng hạt mƣa càng nhiều, càng lớn
thì sức cơng phá càng mạnh và làm cho đất bị chặt hơn, giảm khả năng thấm
nƣớc của đất, sau đó dịng chảy sẽ cuốn đất đi.
Cƣờng độ mƣa là lƣợng mƣa trong một thời gian nhất định đƣợc tính
bằng đơn vị mm/h. Theo một số nghiên cứu trên thế giới thì những trận mƣa
có cƣờng độ mƣa trên 25 mm/h thì mới có tác dụng tạo nên dịng chảy và từ
đó tăng khả năng gây xói mịn [14]. Những trận mƣa có cƣờng độ mƣa lớn sẽ
làm cho lƣợng nƣớc mƣa không kịp thấm xuống đất, lƣợng nƣớc này sẽ
chuyển thành dòng chảy trên mặt và tiếp tục bóc tách và cuốn trơi các hạt đất

mặt với cƣờng độ lớn.


11

1.1.3.3. Đặc điểm các loại đất
Đặc tính của các loại đất có ảnh hƣởng đến mức độ xói mịn đất bởi các
đặc trƣng nhƣ: Thành phần cơ giới, khả năng thấm nƣớc, cấu trúc của đất, độ
tơi xốp, hàm lƣợng hữu cơ trong đất, sự liên kết giữa các hạt đất,...
a) Thành phần cơ giới của đất:
Thành phần cơ giới của đất là tỷ lệ tƣơng đối giữa các cấp hạt trong đất.
Từ những tỉ lệ đó, tên đất đƣợc đặt là đất cát, đất thịt hoặc đất sét. Trong đó,
các cấp hạt cơ giới là kết quả của quá trình hình thành đất tạo ra những hạt đất
riêng rẽ có kích thƣớc và hình dạng khác nhau. Đất có nguồn gốc phát sinh
khác nhau sẽ rất khác nhau về hàm lƣợng SiO2, FeO, Fe2O3, Al2O3 và các
thành phần khác. Chúng thay đổi một cách có quy luật theo sự nhỏ dần của
những cấp hạt. Thành phần cơ giới của đất còn là biểu hiện đặc trƣng về
nguồn gốc phát sinh và tính chất nơng học. Tất cả các tính chất của những
nguyên tố cơ học, hóa học của đất đều thay đổi một cách có quy luật với cấp
hạt của đất. Cho đến nay để phân chia thành phần cơ giới của đất, Việt Nam
thƣờng áp dụng bảng phân loại các cấp hạt của Liên Xô (cũ).
Bảng 1.3: Phân loại các phân tử cơ học đất ở Liên Xô (cũ)

STT

Kích thƣớc phần tử cơ
học (mm)

Tên gọi phần tử
cơ học

1

>3

Đá

2

3–1

Sỏi

3

1 - 0,5

Cát lớn

4

0,5 - 0,25

Cát trung bình

5

0,25 - 0,05

Cát nhỏ

6

0,05 - 0,01

Limon thơ

7

0,01 - 0,005

Limon trung bình

8

0,005 - 0,001

Limon nhỏ

Nhóm phần tử cơ
học (cấp hạt)
Phần đá

Cát vật lý (> 0,01)


12

9

0,001 - 0,0005

Sét to

10

0,0005 - 0,0001

Sét nhỏ

11

< 0,0001

Sét vật lý (< 0,01)

Keo

Nguồn: Kachinxki, 1976 [20]

Theo đó, cát vật lý gồm những phần tử cơ học có kích thƣớc lớn hơn
0,01 mm có tính chất dễ lắng, tính thấm nƣớc nhanh, khơng mao dẫn, khơng
có tính trƣơng co và tính dẻo. Cấp hạt sét vật lý gồm những phần tử cơ học có
kích thƣớc nhỏ hơn 0,01 mm có tính chất dẻo, tính trƣơng co, tính thấm nƣớc
kém, mao dẫn lớn, đất quánh dẻo khi quá ƣớt và rắn chắc khi khô hạn.
Trong thực tế việc áp dụng vào phân loại đất theo thành phần cơ giới
đƣợc xét theo 3 cấp hạt là cấp hạ cát, cấp hạt limông và cấp hạ sét.
Đất có thành phần cơ giới nặng (phần trăm tỉ lệ sét cao) và đất có hàm
lƣợng hữu cơ cao có tính liên kết càng lớn, khả năng phân tán của đất càng
giảm thì tính bền vững của các hạt đất càng cao thì nguy cơ xói mịn thấp. Ở

những loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, tính liên kết nhỏ, độ ngậm nƣớc
thấp nhƣ đất bồi tích, đất giàu silic hịa tan thì có nguy cơ xói mòn lớn
b) Cấu trúc của đất:
Cấu trúc của đất là một trạng thái của đất, ở đó đất có cấu tạo hạt kết
(đồn lạp) đảm bảo cho cây trồng có điều kiện thích hợp về chế độ nƣớc,
khơng khí và nhiệt, tuy nhiên ở một số trƣờng hợp đất không tạo thành các hạt
kết nhƣ trong đất cát thô hay trong mẫu chất gọi là đất không hạt kết.
Theo Zakarốp [8], trong tự nhiên thƣờng gặp các dạng cấu trúc của đất
ở 3 dạng: Dạng cấu trúc khối, dạng cấu trúc lăng trụ và dạng cấu trúc hình
tấm (phiến).
Kết cấu của đất cũng là yếu tố rất quan trọng xác định các q trình xói
mịn. Đất có kết cấu hạt càng nhỏ và có cấu trúc dạng viên càng rõ thì có độ
xốp càng lớn, có độ hổng mao quản và khoảng không giữa các hạt lớn nên độ


13

trữ ẩm cao, khả năng dẫn nƣớc tốt, nƣớc dễ thấm sâu theo các lỗ hổng lớn nên
hạn chế việc hình thành dịng chảy trên mặt, giảm bớt q trình xói mịn rửa
trơi bề mặt ở vùng đồi núi.
c) Chất hữu cơ trong đất:
Chất hữu cơ trong đất có thể hấp thụ và chứa đựng nhiều nƣớc hơn các
chất vô cơ trong đất, nó giúp cho việc liên kết các hạt đất thành hạt lớn hơn
hoặc thành cục, tạo cho đất có cấu tƣợng tốt. Đất có chứa nhiều thành phần
hợp chất hữu cơ có tính liên kết bền vững hơn và có khả năng chống xói mịn
tốt hơn, ngƣợc lại những loại đất chứa ít chất hữu cơ rất dễ bị xói mịn hơn.
1.1.3.4. Ảnh hưởng của lớp phủ thực vật
Thảm thực vật là một yếu tố vô cùng quan trọng bảo vệ đất khỏi xói
mịn. Độ che phủ của thảm thực vật có ý nghĩa quyết định đến lƣợng đất bị
xói mịn. Nếu trên mặt đất có cây che phủ, hạt mƣa không rơi trực tiếp xuống

đất mà rơi và phân tán trên cành lá, do tác động cơ học nhỏ dẫn đến xói mịn
xảy ra với cƣờng độ nhỏ. Hay nói cách khác thảm thực vật giúp giảm bớt
năng lƣợng gây xói mịn trực tiếp của hạt mƣa đối với đất. Bên cạnh đó, thảm
thực vật cịn giúp phân tán và giảm tốc độ dòng chảy trên sƣờn dốc; tăng kết
cấu đất, làm tăng khả năng thấm nƣớc, giảm dịng chảy trên mặt. Ở những nơi
khơng có lớp phủ thực vật, hiện tƣợng xói mịn đất xảy ra mạnh mẽ hơn.
Theo nghiên cứu của Võ Đại Hải (1996) [16], nếu giảm độ tàn che từ
0,7 - 0,8 xuống mức 0,3 - 0,4 thì xói mịn đất sẽ tăng lên 42,2% và dòng chảy
mặt tăng 30,4% đối với rừng tự nhiên; xói mịn đất tăng lên 27,1% và dòng
chảy mặt tăng 33,8% đối với rừng le. Rừng càng có nhiều tầng tán thì khả
năng giữa nƣớc và đất càng tốt, rừng có 1 tầng tán thì lƣợng đất xói mịn sẽ
cao gấp 3 lần so với rừng có 3 tầng tán.
Tóm lại, mỗi loại cây trồng khác nhau thì có đặc điểm hình thái khác
nhau sẽ có khả năng bảo vệ đất và hạn chế xói mịn khác nhau.


14

1.1.3.5. Tập quán và các biện pháp canh tác
Con ngƣời là chủ thể tích cực, quan trọng nhất thơng qua các hoạt động
sản xuất có thể tác động tích cực hay tiêu cực đến q trình xói mịn đất. Nếu
con ngƣời có các biện pháp sử dụng và quản lý đất đai hợp lý và khơn khéo
có thể hạn chế và ngăn chặn xói mịn đất nhƣ canh tác theo đƣờng đồng mức,
làm ruộng bậc thang nơi đất dốc, tạo băng xanh, đa canh, trồng xen canh,...
Ngƣợc lại, việc sử dụng các biện pháp canh tác và mơ hình sử dụng đất không
phù hợp sẽ dẫn đến thúc đẩy hiện tƣợng xói mịn diễn ra ngày càng mạnh hơn.
Tình trạng phá rừng, làm mất diện tích rừng trên đất dốc cũng đã gây ra
hiện tƣợng xói mịn đất và những trận lụt lịch sử trên thế giới.
Việc chăn thả gia súc quá mức và mất kiểm soát cũng là một trong
những ngun nhân làm đất bị xói mịn. Chăn thả gia súc quá mức làm giảm

thảm cây cỏ, nhiều nơi đất trở nên trơ trụi, khơng có thảm cỏ bảo vệ. Bên
cạnh đó, việc gia súc dẫm đạp sẽ làm cho đất bị phá vỡ cấu trúc, lớp đất bị
nén chặt, giảm khả năng thấm nƣớc, từ đó dẫn đến tăng q trình xói mịn đất.
Ở các nƣớc đang phát triển, phƣơng thức du canh du cƣ, phá rừng lấy
đất canh tác, tình trạng đốt nƣơng làm rẫy vẫn cịn tồn tại và đã làm cho q
trình xói mịn hoạt động mạnh, làm mất tầng đất mặt tới mức báo động.
1.2. TỔNG QUAN CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU XĨI MÕN ĐẤT
1.2.1. Trên thế giới
Vấn đề xói mịn đất đã đƣợc đề cập đến trong nhiều nghiên cứu của các
tác giả trong và ngồi nƣớc. Thực tế, hiện tƣợng xói mịn đất đã đƣợc con
ngƣời quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Nhiều nền văn minh trên thế giới đều
bắt đầu từ những nơi có nền sản xuất nơng nghiệp năng suất cao. Có nghiên
cứu cho rằng, sự suy tàn của một số nền văn minh cổ đại bắt nguồn từ việc
năng suất canh tác giảm đi mà nguồn gốc là do sự quản lý đất sai lầm.


15

Một nghiên cứu của Guatemala khoảng năm thứ 900 sau Công nguyên về
nền văn minh kéo dài 1.700 năm của ngƣời Maya cho rằng, một trong những
nguyên nhân làm cho nền văn minh này sụp đổ là do nạn xói mịn đất [13].
Xói mịn đất đƣợc nghiên cứu ở khắp trên thế giới. Tại Mỹ, những thực
nghiệm đầu tiên nhằm xác định xói mịn đất về mặt định lƣợng đƣợc các tổ
chức Lâm nghiệp Mỹ tiến hành tại Bang Iuta vào năm 1915 [27]. Tiếp theo
sau đó, nhiều các cơng trình nghiên cứu và thực nghiệm chống xói mịn đã
đƣợc triển khai. Cơng trình nghiên cứu đầu tiên của Volni cho thấy ngun
nhân chủ yếu của xói mịn đất là hạt nƣớc rơi. Các nghiên cứu chi tiết đầu tiên
về xói mịn do mƣa đƣợc tiến hành bởi Laws (1941), Ellison (1944) phân tích
các tác động cơ học của hạt mƣa lên đất và đƣa ra tiến trình xói mịn. Theo
Stalling (dẫn theo Hudson, 1981) [27] : “Việc phát hiện ra rằng các hạt mưa

là nhân t chính c a xói mịn nước đã kết thúc thời đại đấu tranh vơ hiệu quả
c a con người ch ng lại xói mòn và lần đầu tiên gieo niềm hi v ng giải quyết
đư c một cách có kết quả vấn đề xói mịn đất mà trước đây khơng nh n ra” .
Năm 1947, Musgrave và cộng sự đã phát triển một phƣơng trình thực
nghiệm đƣợc gọi là phƣơng trình Musgrave (Hudson, 1995) [27]. Tiếp đến
các tác giả Wischmeier và Smith (1958, 1978) đã nghiên cứu và phát triển
phƣơng trình mất đất phổ dụng (USLE) dựa trên kết quả quan trắc và thực
nghiệm ở 47 địa phƣơng của 21 bang vùng Trung và Tây Hoa Kỳ [1].
Từ giữa những năm 1980 đến đầu năm 1990 các mơ hình tính tốn xói
mịn khác nhau đã đƣợc phát triển dựa trên phƣơng trình USLE ở nhiều nơi
trên thế giới nhằm đáp ứng đòi hỏi cấp bách về bảo vệ môi trƣờng, nâng cao
năng suất và thu nhập từ ngành trồng trọt, nhƣ: mơ hình dự đoán mất đất cho
miền Nam của Châu Phi - SLEMSA (Elwell, 1981), mơ hình SOILLOSS
(Rosewell, 1993) đƣợc phát triển tại Úc và mơ hình ANSWERS đƣợc phát
triển vào cuối những năm 1970 để đánh giá đƣợc mức độ bồi lắng lƣu vực


16

sơng do lƣợng đất bị xói mịn, rửa trơi (Beasley và cộng sự) [14].
Dựa trên cơ sở số liệu thực nghiệm một số vùng của Rumani, Motoc và
Trăcculesce cũng đã đƣa ra cơng thức tính lƣợng đất bị xói mịn [15].
Ở Nga, Koctiakov đã xây dựng công thức từ kinh nghiệm để tính lƣợng
đất bị rửa trơi dựa trên cơ sở tài liệu thực nghiệm ở Nga, chủ yếu tập trung
vào hệ số ảnh hƣởng của các yếu tố khí hậu, đất và độ che phủ [15].
Cùng với sự phát triển các nghiên cứu xói mịn đất, các mơ hình tính
tốn lƣợng đất tổn thất do xói mịn với sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ thông
tin. Các biện pháp chống xói mịn đất nhƣ đắp bờ, làm rộng bậc thang, canh
tác theo đƣờng đồng mức, luân canh cây trồng, trồng theo băng, trồng đệm,
che phủ cho đất và các biện pháp cơng trình khác đã mạng lại nhiều kết quả

trong cơng tác chống xói mịn. Nhiều tổ chức nghiên cứu xói mịn và bảo vệ
đất khỏi xói mịn điển hình nhƣ:
- Hệ thống nhóm nghiên cứu nơng nghiệp quốc tế (Consultative Group
on International Agricultural Research - CGIAR) với một số nghiên cứu về
xói mịn đất đã đƣợc tiến hành tại các trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc
tế đƣợc quản lý bởi hệ thống này [14].
- Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) đã cố
gắng phát triển phƣơng pháp đánh giá sự bạc màu của đất gây ra bởi xói mịn
và các tác nhân khác ảnh hƣởng đến năng suất, sản lƣợng cây trồng thông qua
việc hỗ trợ các dự án cho các nƣớc thành viên, bao trùm nhiều chủ đề, liên
quan tới nhiều chun mơn và kéo theo các chun gia có nhiều kinh nghiệm
về bảo vệ đất của nhiều quốc gia nhƣ dự án quản lý vùng đầu nguồn và phát
triển đất vùng cao ở Cộng hòa Triều Tiên [13].
1.2.2. Ở Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu xói mịn đất ở Việt Nam mới chỉ phát triển từ
khoảng năm 1940 trở lại đây. Theo Nguyễn Quang Mỹ (2005) [27], có thể


17

chia q trình nghiên cứu xói mịn đất ở Việt Nam thành 3 giai đoạn:
1.2.2.1 Giai đoạn trước năm 1954
Trong giai đoạn này, Việt Nam bị thực dân Pháp đô hộ, hầu nhƣ khơng
có cơng trình nào nghiên cứu về xói mịn đất. Tuy nhiên, thực tế vẫn có hàng
loạt các cơng trình chống xói mịn đất đƣợc xây dựng từ kinh nghiệm sản xuất
của ngƣời nông dân nhƣ dựng các cơng trình trên đất dốc bằng gỗ chắn, xây
dựng ruộng bậc thang của cộng đồng dân cƣ dân tộc H'Mông, Dao,... ở vùng
Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam.
1.2.2.2 Giai đoạn từ 1954 - 1975
Các cơng trình nghiên cứu về xói mịn đất bắt đầu vào những năm

1960, thời kỳ miền Bắc xây dựng Xã hội chủ nghĩa.
Năm 1962, có các cơng trình của Nguyễn Ngọc Bình, Nguyễn Q
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.
Năm 1963, nghiên cứu xói mịn khu vực đƣợc tiến hành, một số nhà
khoa học mà đứng đầu là Tôn Gia Hun đã cơng bố các nghiên cứu xói mịn
đất trên nƣơng lúa ở Tây Bắc. Chu Đình Hồng (1962, 1963) đã tiến hành
nghiên cứu ảnh hƣởng của lƣợng mƣa đến xói mịn và chống xói mịn đất
bằng biện pháp canh tác [14].
Trong thời kỳ này, một số cơng trình của một số tác giả (dẫn theo
Nguyễn Quang Mỹ, 2005 ) đã đƣợc công bố nhƣ: Nguyễn Quý Khải (1962,
1963), Nguyễn Ngọc Bình (1962), Cao Văn Bính (1962), Nguyễn Xn Kỳ
(1962), Tôn Gia Huyên (1964, 1965), Tạ Quang Bửu (1963, 1964, 1965),
Nguyễn Xn Qt (1963, 1964), Chu Đình Hồng (1963), Trần Ích Châm
(1964), Hồ Sỹ Chúc (1964), Bùi Văn Chi (1964), Bùi Quang Toản (1965),
Bùi Ngọc Toản (1965), Nguyễn Văn Hảo (1965), Phƣơng Chí Phạm (1965),


18

Phạm Văn Ca (1966), Vũ Thanh Huyên (1967), Nguyễn Văn Tƣờng (1967),
Trần Tri Phƣơng (1970), Hà Học Ngô (1971), Trần An Phong (1973) [27].
Nhìn chung, các cơng trình nghiên cứu trên đã giải quyết đƣợc nhiều
vấn đề về xói mịn đất và đề xuất đƣợc các biện pháp chống xói mịn đất. Tuy
nhiên, các kết quả nghiên cứu có tính định lƣợng chƣa cao.
1.2.2.3. Giai đoạn từ sau năm 1975
Sau năm 1975 đến nay, có nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu về xói
mịn đất và các biện pháp hạn chế xói mịn đất ở nhiều nơi trong nƣớc, nhiều
phƣơng pháp nghiên cứu xói mịn hiện đại hơn đã đƣợc áp dụng.
Trong giai đoạn này, một số trạm quan trắc xói mịn đất đã đƣợc xây

dựng nhƣ: Trạm nghiên cứu xói mịn đất ở vùng Tây Ngun đặt tại Hàm
Rồng, Pleiku (Gia Lai) xây dựng năm 1976; trạm nghiên cứu xói mịn đất tại
tỉnh Thái Ngun; trạm nghiên cứu xói mòn đất tại huyện Hữu Lũng (Lạng
Sơn); trạm nghiên cứu xói mịn đất Ekmat, Bn Mê Thuột (Đắk Lắk) [27].
Các trạm quan trắc trên cùng với các Chƣơng trình nghiên cứu tổng
hợp Tây Nguyên I (1976 - 1980) và Tây Nguyên II (1980 - 1985), Chƣơng
trình nghiên cứu Tây Bắc đã thu thập đƣợc bộ số liệu thực tế hết sức có ý
nghĩa và giá trị để mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu xói mịn đất định lƣợng, từ
đó đƣa ra một số biện pháp chống xói mịn đất thích hợp [27]. Việc quan trắc
một loạt các yếu tố tự nhiên và tác động của con ngƣời qua các biện pháp
canh tác và cơ cấu cây trồng cũng đã đem lại nhiều kết quả khả quan.
Nghiên cứu xói mịn đất Tây Nguyên đã đƣợc tác giả Nguyễn Quang
Mỹ tiến hành từ năm những 1977 trong “Chương trình điều tra tổng h p Tây
Nguyên” bằng phƣơng pháp dựng trạm, trại, bãi - bể quan trắc; đóng cọc kết
hợp với khảo sát thực địa; tổng hợp trên bản đồ đã phản ánh khách quan tình
hình xói mịn đất Tây Ngun thời kỳ đó ở từng khu vực có độ dốc, chiều dài
sƣờn và lớp phủ thực vật khác nhau [9].


19

Trên cơ sở xem xét mối tƣơng quan quan giữa các yếu tố ảnh hƣởng tới
xói mịn đất, tác giả Vi Văn Vị (1983) [14] đã xây dựng lý thuyết thành lập
chỉ tiêu tiềm lực xói mịn thuộc vùng mƣa rào dòng chảy. Tác giả đã thiết lập
đƣợc một số cơng thức tính lƣợng xói mịn sƣờn dốc và modun dịng chảy cát
bùn trong sơng thuộc miền Bắc Việt Nam.
Nguyễn Quang Mỹ và Hồng Xn Cơ (1983) [14] đã tính mối tƣơng
quan giữa chỉ số mƣa và xói mịn ở Tây Ngun bằng cơng thức của các tác
giả nƣớc ngồi cho thấy, giữa chỉ số mƣa và lƣợng đất 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.
Tác giả Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (1995) đã nghiên cứu, tính tốn
lƣợng dịng chảy khác nhau, tùy thuộc vào tính chất đất, độ dốc địa hình, độ
che phủ của cây trồng và đƣa ra các biện pháp kỹ thuật sinh học có thể hạn
chế dịng chảy bề mặt nhằm hạn chế xói mịn đất do nƣớc mƣa.
Biện pháp sinh học bảo vệ và cải thiện độ phì nhiêu đất dốc (1996) của
Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, Trần Đức Tồn với các biện pháp chống xói
mịn trên đất phù sa cổ Ba Vì; đất phát triển trên đá bazan Đắk Lắk và đất
phát triển trên phiến thạch sét ở Lƣơng Sơn, Hịa Bình nhƣ tạo băng cây xanh
theo đƣờng đồng mức, mƣơng bờ, tạo bồn, trồng cây phủ đất,... đều cho kết
quả tốt, giảm lƣợng đất bị xói mịn 50% so với đối chứng.
Tống Đức Khang và Nguyễn Đức Quý (2008) [15] đã nêu cơ bản về
các ngun nhân gây xói mịn đất ở Việt Nam, đồng thời đƣa ra các biện pháp
tổng hợp để bảo vệ đất, chống xói mịn vùng đồi núi Việt Nam.
Đặc biệt, từ năm 1990 đến nay, với sự phát triển vƣợt bậc công nghệ
thông tin, các tƣ liệu ảnh Viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) kết
hợp với các mơ hình tốn đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về
xói mịn đất và đã đem lại nhiều kết quả khả quan trong công tác chống xói


20

mòn, bảo vệ đất. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là cho kết quả có độ chính
xác cao, tiết kiệm thời gian, tiết kiệm chi phí và có thể áp dụng đối với các
vùng lãnh thổ rộng lớn. Một số nghiên cứu xói mịn đất ứng dụng Viễn thám
và GIS có thể kể đến nhƣ: Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Tứ Dần (1998),
Nguyễn Xuân Đạo, Phạm Văn Cự (1993, 1995), Nguyễn Quang Mỹ (1996),
Lại Vĩnh Cẩm (1999), Cao Đăng Dƣ (2000), Trần Văn Ý (2000) và Vũ Anh
Tuân (2004) (dẫn theo Nguyễn Quan Mỹ, 2005) [27]. Tiếp theo có một số tác
giả tiếp tục ứng dụng Viễn thám và GIS để nghiên cứu xói mịn đất nhƣ:

Đánh giá xói mịn đất huyện Tam Nông tỉnh Phú Thọ (Trần Quốc Vinh,
2012); ứng dụng phƣơng trình mất đất phổ dụng (USLE) và GIS đánh giá xói
mịn tiềm năng đất Tây Ngun và đề xuất giải pháp giảm thiểu xói mịn
(Nguyễn Mạnh Hà và nnk, 2013); ứng dụng phƣơng trình mất đất phổ dụng
và kỹ thuật GIS trong đánh giá lƣợng xói mịn đất tỉnh Kon Tum (Lƣu Thế
Anh và Nguyễn Ngọc Thành, 2015).
Nhìn chung các cơng trình nghiên cứu về xói mịn đất ở Việt Nam
trong hơn 30 năm qua có thể tóm tắc theo các hƣớng sau:
- Nhóm nghiên cứu về những nhân tố hoạt động của xói mịn đất.
- Nhóm nghiên cứu về xói mịn đất theo vùng lãnh thổ.
- Nhóm nghiên cứu các biện pháp chống xói mịn đất.
- Nhóm nghiên cứu định lƣợng xói mịn đất bằng mơ hình tốn.
- Nhóm nghiên cứu về phân vùng xói mịn đất.
- Nhóm nghiên cứu định lƣợng xói mịn đất bằng Viễn thám và GIS.
1.2.3. Một số mơ hình chuẩn đốn và đánh giá xói mịn
Trên thế giới có nhiều nghiên cứu về các mơ hình đánh giá xói mịn đã
đƣợc nghiên cứu và đƣa vào sử dụng nhƣ:
- Mơ hình đ nh gi xói mịn đất tr n cơ sở phương trình mất đất phổ
dụng (Universal Soil Los Equation – USLE) [27]


21

Phƣơng trình mất đất phổ dụng – USLE đƣợc Wischmeier và Smith và
những ngƣời khác hoàn thành năm 1978, đƣợc chấp nhận rộng rãi và trở
thành một công cụ đánh giá xói mịn đƣợc sử dụng phổ biến tại Mỹ và các
nƣớc khác trên tồn thế giới.
Năm yếu tố chính đƣợc sử dụng để tính tốn lƣợng đất mất trên một
khu vực cụ thể, đó là: mƣa, đất, thực vật, địa hình, biện pháp canh tác và biện
pháp bảo vệ đất. Các giá trị xói mịn phản ánh bởi các yếu tố đó có thể thay

đổi đáng kể do sự biến đổi của các điều kiện thời tiết. Phƣơng trình mất đất
phổ dụng có dạng nhƣ sau:
A =R x K x LS x C x P
A - Lƣợng đất mất bình qn bị xói mịn trong năm (tấn/ha/năm).
R - Hệ số xói mịn do mƣa. Yếu tố lƣợng mƣa và dịng chảy mặt theo
vị trí địa lý. Cƣờng độ và thời gian mƣa bão càng lớn thì tiềm năng xói mịn
càng cao.
K - Hệ số kháng xói của đất. Đó là lƣợng đất mất trung bình theo đơn
vị diện tích cho một loại đất cụ thể. K là đơn vị đo độ nhạy của các hạt đất
tách rời và vận chuyển bởi mƣa và dòng chảy mặt. Kết cấu là yếu tố chính
ảnh hƣởng đến K, chứ khơng phải là cấu trúc, vật chất hữu cơ và cũng nhƣ
tính chất thấm.
LS - Hệ số ảnh hƣởng của địa hình đến xói mịn đất. Hệ số LS thể hiện
tỷ số đất mất dƣới các điều kiện cụ thể mà tại một địa bàn với độ dốc sƣờn
“chuẩn” và độ dài sƣờn xác định. Sƣờn càng dài và càng dốc, thì nguy cơ xói
mịn càng cao.
C - Hệ số ảnh hƣởng của lớp phủ thực vật đến xói mịn đất. Hệ số này
đƣợc sử dụng để xác định ảnh hƣởng tƣơng đối của độ che phủ đất trong sự
ngăn ngừa mất đất. Hệ số C là một tỷ số so sánh lƣợng đất mất từ đồng ruộng


22

với lƣợng đất mất tƣơng ứng của đất bỏ hóa cách năm. Hệ số C có thể xác
định bởi việc lựa chọn kiểu canh tác và phƣơng pháp canh tác .
P - Hệ số ảnh hƣởng của các biện pháp canh tác đến xói mịn đất. Hệ số
này phản ánh ảnh hƣởng của các hoạt động con ngƣời sẽ làm giảm khối lƣợng
và tốc độ của nƣớc bề mặt và do vậy làm giảm khối lƣợng xói mịn. Hệ số P
thể hiện tỷ số của lƣợng đất mất đi bởi các biện pháp canh tác.
- Phương trình mất đất phổ dụng hiệu chỉnh (Revised Universal Soil

Loss Equation - RUSLE): RUSLE là mơ hình tính tốn định lƣợng xói mịn
đất do mƣa trên cơ sở nền tảng của mơ hình USLE đƣợc Renard hồn thiện và
phát triển năm 1997. Mơ hình RUSLE cập nhật thông tin của dữ liệu đầu vào
và kết hợp với một số q trình của xói mịn đất. Phƣơng trình tƣơng quan để
tính tốn lƣợng đất xói mịn của mơ hình RUSLE cũng tƣơng tự nhƣ phƣơng
trình mất đất phổ dụng USLE. [27]
Tuy nhiên, nguyên tắc để hiệu chỉnh chỉ số xói mịn do mƣa R là dựa
vào lƣợng mƣa, khả năng gây xói mịn của dịng chảy mặt hình thành do nƣớc
mƣa hoặc tuyết tan. Chỉ số C cũng đƣợc hiệu chỉnh và thay đổi so với mơ
hình USLE, cụ thể C đƣợc tính tốn dựa trên chỉ số phụ về tỷ số tổn thất đất
SLR (Soil loss ratios). Chỉ số SLR phụ thuộc vào độ ẩm đất, độ nhám của bề
mặt, lớp phủ bề mặt, độ dày tán lá, kiểu sử dụng đất chính,… (Renard, 1997).
- Mơ hình WEPP [27]
Mơ hình WEPP là kết quả của dự án dự báo xói mịn đất do nƣớc
(Water Erosion Prediction Project) của Phòng Nghiên cứu Quốc gia về Xói
mịn đất của Mỹ (National (USA) Soil Erosion Research Laboratory).
"WEPP à một qu trình, mơ phỏng một c ch i n tục và à một mơ
hình d b o xói mòn đư c sử dụng cho c c m y tính c nhân. Nó có th ứng
dụng cho c c qu trình xói mịn sườn đồi (xói mịn dạng phẳng và xói mịn