Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học 1. Các quan điểm về thoái hóa đất Thoái hóa đất đai là vấn đề toàn cầu quan trọng của thế kỷ 21 bởi vì tác động có hại của nó đến khả năng sản xuất nông nghiệp, môi trường và ảnh hưởng của nó đến an ninh lương thực và chất lượng cuộc sống. Thoái hóa đất đai tác động đến khả năng sản xuất do sự suy giảm của chất lượng diễn ra ở nơi sự thoái hóa xuất hiện (ví dụ xói mòn) và mất đi ở những nơi phù sa được bồi tụ.
Khả năng sản xuất của đất đai đã bị giảm khoảng 50% do sói mòn đất và sa mạc hóa. Chỉ có khoảng 3% bề mặt đất đai toàn cầu có thể được coi là loại đất tốt nhất hoặc đất loại I, loại đất này không có ở vùng nhiệt đới, 8% khác của đất đai thuộc loại II và loại III. Hiện nay, 11% này phải nuôi sống 6 tỷ và dự kiến 7,6 tỷ người vào năm 2020. Sự sa mạc hóa diễn ra trên 33% bề mặt đất toàn cầu và có ảnh hưởng đến hơn một tỷ người, một nửa trong số họ sống ở châu Phi.
Thoái hóa đất đai, giảm chất lượng đất do các hoạt động của con người gây ra đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng có tính toàn cầu trong thế kỷ 20, sẽ vẫn tồn tại ở mức độ cao trong các chương trình nghị sự quốc tế của thế kỷ 21. Tầm quan trọng của sự thoái hóa đất đai trong các vấn đề toàn cầu tăng lên do ảnh hưởng của nó đến sự an toàn lương thực của thế giới và chất lượng môi trường. Mật độ dân số cao không nhất thiết liên quan đến sự thoái hóa đất mà là cái mà hoạt động tiêu cực của con người trên đất quyết định mức độ thoái hóa. Con người có thể làm đảo ngược xu hướng thoái hóa đất.
Vì vậy, họ cần phải được động viên về sức khỏe, chính trị và kinh tế có thể liên quan đến đất, sự nghèo đói và thất học có thể là các nguyên nhân quan trọng của thoái hóa đất đai và môi trường, c 4 Thoái hóa đất đai có thể được xem là sự mất khả năng hiện tại hoặc tiềm tàng của đất do tác động của tác nhân tự nhiên hoặc con người; đó là sự giảm chất lượng đất hoặc giảm khả năng sản xuất của nó. Các cơ chế của sự thoái hóa đất bao gồm các quá trình vật lý, hóa học và sinh học. Một trong những quá trình vật lý quan trọng là sự suy giảm cấu trúc của đất có ảnh hưởng đến lớp vỏ trái đất, độ chặt, xói mòn, sa mặc hóa, sinh vật kỵ khí, ô nhiễm môi trường, và việc sử dụng không bền vững các nguồn tài nguyên. Các quá trình hóa học quan trọng bao gồm quá trình chua hóa,rửa trôi,mặn hóa,sự giảm khả năng hóa giữ cation và sự suy giảm độ phì nhiêu.
Các quá trình sinh học bao gồm sự suy giảm tổng số các bon hữu cơ và sự giảm tính đa dạng sinh học. Các quá trình sinh học cũng có mối liên quan chặt chẽ với sự phú dưỡng của nước mặt, sự ô nhiễm của nước ngầm,và sự bay hơi của một số khí (CO2, CH4, N2O, NOX) từ các hệ sinh thái sống trên cạn/sống dưới nước ra khí quyển. Lịch sử đã chứng kiến sự suy thoái đất trên mô lớn toàn cầu từ 5000 năm qua. Tuy nhiên việc đánh giá suy thoái đất toàn cầu dựa vào kết quả nghiên cứu chính thức của các chuyên gia khu vực.
Chương trình đánh giá suy thoái đất toàn cầu đưa ra những dẫn liệu về quy mô thoái hóa đất từ sau đại chiến thế giới thứ 2 đến 1990. Thế nào là thoái hóa đất Là những loại đất do những nguyên nhân tác động nhất định theo thời gian đã và đang mất đi những đặc tính và tính chất vốn có ban đầu trở thành các loại đất mang đặc tính và tính chất không có lợi cho sinh trưởng và phát triển của các loại cây trồng nông, lâm nghiệp. Một số đất bị thoái hóa nghĩa là bị suy giảm hoặc mất đi: - Độ phì đất: Các chất dinh dưỡng, cấu trúc đất; màu sắc ban đầu của đất; tầng dày đất, thay đổi độ pH đất,… - Khả năng sản xuất: Các loại cây trồng. các loại vật nuôi, các loại cây lâm nghiệp.
c 5 - Cảnh quan sinh thái: Rừng tự nhiên, rừng trồng, hệ thống cây. - Hệ sinh vật: Thực vật, động vật, vi sinh vật. - Môi trường sống của con người: Cây xanh, nguồn nước, không khí trong lành, nhiệt độ ôn hòa, ổn định,… Sự thoái hóa đất là hậu quả của các tác động khác nhau từ bên ngoài và bên trong của quá trình sử dụng đất: + Thiên tai: Khô - hạn - bão - lũ lụt - nóng - rét - lốc xoáy. + Hoạt động sản xuất không hợp lý của con người: • Các hoạt động sản xuất và kinh tế khác nhau • Từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp trực tiếp đến đất.
Thoái hóa đất được FAO (1999) xác định là khả năng sản xuất và mang lại lợi nhuận của một loại sử dụng đất đặc trưng trong điều kiện quản lý đất đai nhất định. Các quá trịnh thoái hóa đất bao gồm xói mòn, đất rắn chặt, chua hóa, thoái hóa hữu cơ, suy kiệt độ phì, suy thoái sinh học và ô nhiễm Stewart. Các phương pháp đánh giá thoái hóa đất Đánh giá thoái hóa đất trên phạm vi toàn cầu không phải là nhiệm vụ dễ dàng và nhiều phương pháp đã được sử dụng (H. Vì vậy, số liệu được đưa ra bởi các phương pháp khác nhau không thể so sánh với nhau.
Hơn nữa các số liệu thống kê nói đến các rủi ro của thoái hóa hoặc sa mạc hóa hơn là tính trạng thực tế của đất đai. Thoái hóa đất thực tế có thể không xuất hiện do sử dụng đất đai đúng và các công nghệ quản lý đất đai được nâng cao. Việc so sánh các số liệu dựa trên các ước tính khác nhau cho thấy sự biến động rất rộng do các phương pháp và tiêu chuẩn khác nhau được sử dụng và làm nổi bật tầm quan trọng của việc sử dụng các tiêu chuẩn thống nhất và chuẩn hóa các phương pháp thoái hóa đất đai. Các quá trình thoái hóa đất Các quá trình thoái hóa đất đai khác nhau cũng làm rắc rối thêm các số liệu thống kê về thoái hóa đất hặc đất đai.
Các quá trình đất đai chủ yếu bao gồm: xói mòn do nước và do gió, thoái hóa hóa học (bao gồm chua hóa, mặn c 6 hóa, rửa trôi,. Một số đất đai hoặc đơn vị cảnh quan bị ảnh hưởng bởi một vài quá trình như xói mòn do gió và do nước, mặn hóa, chặt hóa.1: Thoái hóa đất trên đất canh tác ở Australia Loại Diện tích (1000 km2) Tổng số 443 Không bị thoái hóa 142 Bị thoái hóa 301 Xói mòn do nước 206 Xói mòn do gió 52 Xói mòn do cả nước và gió 42 Do mặn và xói mòn do nước 0,9 Khác 0,5 Nguồn: (H. Mối quan hệ đất đai - thảm thực vật Vấn đề trở nên rắc rối hơn do định nghĩa thuật ngữ “Thoái hóa thảm thực vật”. Nó có thể ngụ ý là sự giảm sinh khối, giảm tính đa dạng của các loài hoặc giảm chất lượng dưới dạng giá trị dinh dưỡng đối với vật nuôi và thú hoang dã.
Cần thiết thiết lập tiêu chuẩn riêng biệt để đánh giá sự thoái hóa thảm thực vật.2: Thoái hóa thảm thực vật ở các vùng đồng cỏ của Australia Loại Diện tích (1000 km2) Tổng số 3,4 Không bị thoái hóa 1,5 Bị thoái hóa 1,9 i.Thoái hóa thảm thực vật do xói mòn yếu 1,0 ii. Thoái hóa thảm thực vật do xói mòn trung bình 0,5 iii. Thoái hóa thảm thực vật do xói mòn mạnh 0,3 iv. Thoái hóa thảm thực vật do xói mòn rất mạnh 0,1 v.
Mặn vùng khô hạn 0,001 Nguồn: (H.2 chỉ ra một ví dụ về thoái hóa thảm thực vật ở Australia kết hợp với xói mòn đất. Số lượng và chất lượng của thảm thực vật không được tính đến. Xói mòn đất Xói mòn đất là hiện tượng các cấp hạt đất, cục đất, có khi cả lớp đất bề mặt bị xói mòn, cuốn trôi do sức gió, sức nước và một số hoạt động khác của con người. Xói mòn đất được biểu hiện bằng hai hình thức chủ yếu là xói mòn bề mặt và xói mòn rãnh.
Có hai tác nhân chủ yếu gây xói mòn đất là xói mòn do nước và xói mòn do gió dưới tác động của các yếu tố tự nhiên, xã hội và con người. Đất bị xói mòn có nhiều tác động, căn cứ vào tác nhân gây xói mòn đất mà con người có thể phân loại các dạng xói mòn sau: Xói mòn do gió Hiện tượng xói mòn đất do gió thường xảy ra ở những vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ: như những vùng đất cát ven biển, đất vùng đồi bán khô hạn. Tuy nhiên nguy cơ mất đất do hiện tượng do gió cũng rất nghiêm trọng. Ở nước ta đất cát nằm dọc theo bờ biển từ Móng Cái đến Mũi Cà Mau.
Đất cát ven biển tạo thành khi đá mẹ ở gần bờ biển bị phá hủy do sóng và sau đó đưa vào bờ, gió bào sẽ cuốn vào các vùng đất ven biển tạo thành các bãi cát, cồn cát. Nếu sử dụng không hợp lý cát sẽ di động từ vùng này sang vùng khác, làm ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất và đời sống. Mức độ xói mòn do gió mạnh hay yếu phụ thuộc vào những yếu tố sau: (I) Tốc độ gió, (II) Thành phần cơ giới của đất, (III) Độ ẩm đất, (IV) Độ che phủ của thảm thực vật. Xói mòn do nước Xói mòn do nước là loại xói mòn do sự công phá của những giọt mưa đối với lớp đất mặt và sức cuốn trôi của dòng chảy trên bề mặt đất.
Đây là loại xói mòn nguy hiểm cho vùng đất dốc khi không có lớp phủ thực vật, gây ra các hiện tượng xói mặt, xói rãnh, xói khe. c 8 Các nhân tố tác động đến xói mòn nước: - Mưa: Mưa ở nước ta là một trong những nhân tố ảnh hưởng lớn và trực tiếp đến xói mòn đất. Lượng mưa hàng năm lớn (1500 - 3000 mm/năm). Lượng mưa phân bố không đều, tập trung vào mùa mưa.
Chỉ cần lượng mưa trên 10mm, ở nhũng nơi có độ dốc trên 100 là có thể gây ra hiện tượng xói mòn đất, giọt mưa công phá trực tiếp gây ra xói mòn đất, giọt mưa càng lớn, sức công phá càng mạnh. - Đất: Một số yếu tố trong xói mòn đất nữa là đặc tính bản thân của đất.