mở đầu bằng công trình nghiên cứu của Ellison năm 1944 [14].Bằng các thí nghiệm trong phòng, lần đầu tiên ông đã phát hiện ra nhân tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng tới xói mòn đất đó là hạt LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.Động năng của hạt mưa, sức bắn phá của nó trên bề mặt đất có vai trò quan trọng nhất, quyết định đến xói mòn. Việc giảm động năng của hạt mưa bằng các dàn che nhân tạo hoặc tán lá của lớp phủ thực vật có thể làm giảm xói mòn đến hàng trăm lần. Phát hiện của Ellison đã làm thay đổi quan điểm nghiên cứu về xói mòn và khả năng bảo vệ đất của các thảm thực vật.Nó đã mở ra phương hướng sử dụng cấu trúc thảm thực vật trong các biện pháp chống xói mòn nhằm bảo vệ độ phì của đất. Các nghiên cứu xói mòn bắt đầu chuyển sang nghiên cứu định lượng, xác định cơ chế xói mòn, tìm công thức toán học đê mô phỏng quá trình xói mòn.
Các nhà nghiên cứu nổi tiếng trong giai đoạn này là: Ellison, Delixop, Mikhovic, Wischmeier W. Xói mòn đất đã được các nhà khoa học thế kỷ XX nghiên cứu thực nghiệm và khái quát hoá thành công thức toán học như: Phương trình xói mòn mặt đất của Horton (1945), Phương trình mất đất của Musgave (1947), Phương trình phá huỷ kết cấu của hạt mưa (bằng nghiên cứu trong phòng thí nghiệm) của Ellison (1945), Phương trình mất đất phổ dụng của Wischmeier và Smith (1958, 1978),… hoặc nghiên cứu thông qua xây dựng mô hình mô phỏng như: Mô hình bồi lắng của Megev (1967), Mô hình mô phỏng quá trình bồi lắng của Fleming và Fhamy (1973), Mô hình xói mòn đất dốc của Foster và Meyer (1975), Mô hình mất đất do dòng chảy của Fleming và Walker (1977),… Hudson (1971, 1981), Zakharop (1973) và nhiều tác giả khác đã nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước hạt mưa, cường độ mưa và phân bố mưa tới xói mòn và dòng chảy mặt. Bên cạnh đó, các nhân tố khác ảnh hưởng đến xói mòn như: chiều dài sườn dốc, loại đất, lớp phủ thực vật,…cũng được nghiên cứu sâu và rộng. Điển hình là các nghiên cứu của tác giả Wischmeier (1966, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.Những kết quả nghiên cứu này đã góp phần tìm ra cơ chế của quá trình xói mòn cũng như đề xuất các biện pháp phòng chống xói mòn thích hợp.
Kết quản quan trọng của nghiên cứu xói mòn và khả năng bảo vệ đất trong giai đoạn này là xây dựng được phương trình mất đất phổ dụng (USLE) ở trường Đại học tổng hợp Pardin (Mỹ) vào cuối năm 1950 [25]. Các yếu tố gây xói mòn được quy lại thành 7 yếu tố chính và biểu thị bằng phương trình có dạng tổng quát: A = R.1) Trong đó: A: Lượng đất xói mòn trung bình (tấn/acre/năm) R: Hệ số xói mòn do mưa K : Hệ số xói mòn đất L: Hệ số độ dài sườn dốc (lượng đất mất trên thửa đất quan trắc so với trên thửa đất tiêu chuẩn dài 22. S: Hệ số độ dốc (lượng đất mất trên thửa đất quan trắc so với trên thửa đất tiêu chuẩn có độ dốc 9%). C: Hệ số canh tác (lượng đất mất trên thửa đất quan trắc so với trên thửa đất tiêu chuẩn được làm đất theo tiêu chuẩn) P: Hệ số bảo vệ đất (lượng đất mất trên thửa đất có bảo vệ so với trên thửa đất không được bảo vệ).
Phương trình này đã làm sáng tỏ vai trò của từng nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn ở các khu vực có điều kiện địa lý khác nhau. Giai đoạn 1980 đến nay Con người đã nhận thức được rằng xói mòn đất không chỉ làm thu hẹp diện tích đất canh tác nhanh chóng mà còn là nguyên nhân dẫn đến biến đổi tính chất của nhiều thành phần môi trường như: nguồn nước, thực vật, động vật. Vì vậy, bảo vệ đất đã trở thành mục tiêu chiến lược vì sự tồn tại của con LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 người. Khả năng chống xói mòn là một chỉ tiêu quan trọng là một tiêu chuẩn để xây dựng các biện pháp kỹ thuật bảo vệ và là cơ sở cho việc phối hợp các loài cây, các phương thức canh tác.
Kết quả nghiên cứu cơ bản ở giai đoạn này thể hiện ở hai mặt sau: - Phát triển các mô hình toán học để dự báo xói mòn. Phương trình được áp dụng chủ yếu là phương trình mất đất phổ dụng cải tiến (RUSLE) của Wischmeier W. Tuy nhiên các công trình vẫn tập trung nghiên cứu chủ yếu với đất canh tác nông nghiệp. Nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam Lịch sử nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam theo Võ Đại Hải (1996) có thể chia thành 3 giai đoạn như sau [6]: a.
Giai đoạn trước năm 1954 Xói mòn đất hầu như chưa được nghiên cứu, tuy thế trong giai đoạn này đã xuất hiện một vài biện pháp công trình phòng chống xói mòn của người dân như làm ruộng bậc thang, xây kè cống… b. Giai đoạn từ năm 1954 đến năm 1975 Các công trình nghiên cứu xói mòn đất đầu tiên xuất hiện vào những năm 1960-1964 như công trình của Nguyễn Ngọc Bình, Cao Văn Vinh về ảnh hưởng của độ dốc tới xói mòn đất, góp phần đề ra các chỉ tiêu và qui chế bảo vệ, sử dụng và khai thác đất dốc. Cũng trong thời gian này các tác giả như Tôn Gia LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 11 Huyên, Chu Đình Hoàng, Nguyễn Xuân Quát – Bùi Ngạnh (1963) , … đã tập trung nghiên cứu ở Tây Bắc, Bắc Thái, Sơn La, Phú Thọ, Lào Cai về biện pháp công trình và trồng cây phân xanh che phủ đất. Những kết quả nghiên cứu này, đã góp phần xây dựng nên qui phạm tạm thời thiết kế trên đồi của Bộ Nông Nghiệp.
Mười năm tiếp theo (1965-1975) công tác nghiên cứu xói mòn đất tuy có ít đi nhưng thực chất đã có hướng phát triển theo chiều rộng và chiều sâu, đã có phân vùng xói mòn, xây dựng các trạm quan trắc xói mòn định vị lâu dài, … Nổi bật nhất là công trình của Chu Đình Hoàng (1976, 1977) và Đào Khương (1970) về những nét đặc trưng chủ yếu cảu xói mòn vùng khí hậu nhiệt đới Việt Nam; (Võ Đại Hải, 1996) [15], Bùi Quang Toản và cộng tác viên (1968). đã khẳng định yêu cầu đánh giá định tính, định lượng cũng như áp dụng các biện pháp chống xói mòn đất. Các nghiên cứu đã đánh giá xói mòn đất và hiệu quả phòng chống của một số biện pháp trên những khu vực đất dốc cụ thể. Công trình của bộ môn khí tượng thủy văn (Viện nghiên cứu lâm nghiệp) về ảnh hưởng của rừng tới xói mòn; công trình của Hà Ngọc Ngô (1971) và của Ngô Đức Thiều về biện pháp công trình phân cấp dòng chảy (dẫn theo Võ Đại Hải, 1996) [6].
Giai đoạn từ 1975 đến nay Sau năm 1975 nhiều công trình nghiên cứu áp dụng phương pháp hiện đại đã được áp dụng. Nhiều khu nghiên cứu quan trắc định vị đã được xây dựng kiên cố bằng gạch và xi măng, gỗ, kim loại,… như trạm nghiên cứu xói mòn An Châu (Hữu Lũng), trạm Êkmat (Buôn Ma Thuột), trạm nghiên cứu xói mòn đất Tây Nguyên. Trong thời gian này, các công trình nghiên cứu chủ yếu trung vào xói mòn đất và khả năng giữ nước của một số cây trồng nông nghiệp và công nghiệp, đặc biệt là ở các vùng Tây Nguyên. Hàng loạt các công trình mang nhiều sắc thái và LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 12 đi vào định lượng một cách vững chắc như công trình nghiên cứu của Nguyễn Quang Mỹ, Lê Thạc Cán (1983) [10], của Nguyễn Quang Mỹ, Quách Cao Yêm, Hoàng Xuân Cơ (1984).
Những công trình nghiên cứu này đã làm rõ ảnh hưởng của nhân tố địa hình tới xói mòn, vai trò phòng hộ về chống xói mòn của một số thảm thực vật nông nghiệp, đã chú ý tới độ che phủ gắn liền với các giai đoạn phát triển của cây trồng, định hướng cho việc xây dựng các giải pháp phòng chống xói mòn trên đất dốc. - Công tác nghiên cứu xói mòn đất của Viện nghiên cứu Khoa học Thủy lợi đã thu được nhiều kết quả khả quan. Trong đó, Đào Khương, Vũ Hữu Giao (1985), ngoài việc xác định lượng đất bị xói mòn còn nghiên cứu quan hệ giữa cường độ mưa và sự phát sinh dòng chảy mặt trên đất trồng lạc và trồng chè (ở độ dốc 10o). Kết quả cho thấy, khi cường độ mưa lớn hơn 0,08mm/phút mới có khả năng tạo dòng chảy mặt (phụ thuộc vào độ che phủ và độ ẩm đất) và khi cường độ mưa lớn hơn 0,275 mm/phút thì chắc chắn phát sinh dòng chảy mặt.
Trong công trình nghiên cứu xói mòn đất ở Thanh Hòa (Vĩnh Phúc), Nguyễn Quang Mỹ và Đào Đình Bắc (1985) (dẫn theo Phạm Văn Điển, 2009) [4] đã đưa ra một số đặc điểm xói mòn đất ở Việt Nam như sau: - Quá trình xói mòn đất ở Việt Nam có những đặc điểm khác biệt so với các nước ở miền ôn đới, hàn đới. Ở nước ta, hiện tượng xói mòn theo bề mặt gây tác động to lớn hơn cả, tiếp theo là xói mòn theo dòng, còn xói mòn do gió chỉ hoạt động ở một số nơi có điều kiện thích hợp như ở Tây Nguyên và dải đồng bằng hẹp ven biển miền Trung. Do đó, hướng nghiên cứu và các biện pháp chống xói mòn đất ở nước ta chủ yếu phải nhằm vào quá trình xói mòn bề mặt. - Cường độ xói mồn đất ở Việt Nam rất mạnh (150 – 200 tấn/ha/năm), song các biện pháp chống xói mòn còn rất thô sơ và chưa được triển khai rộng rãi.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 13 Từ đầu những năm 1990, với sự hòa nhập vào mạng lưới Nghiên cứu Quản lý Đất Quốc tế (IBSRAM), nhiều nghiên cứu định vị đã được triển khai ở các tỉnh phía Bắc và Tây Nguyên. Các tác giả phải kể đến là: Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên (1990-1997), Võ Đại Hải và Ngô Đình Quế (1982, 1992 và 2002), Lê Văn Lanh (1991), Bùi Quang Toản (1991), Vương Văn Quỳnh và cộng sự (1994 đến 1999), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1996, 1997), Nguyễn Văn Dũng và Trần Đức Viên (2003), Phạm Văn Điển (2006), Công trình của Phạm Ngọc Dũng (1991) [2] về các biện pháp chống xói mòn trên đất đỏ bazan cũng như việc ứng dụng phương trình mất đất của Wischmeier W.D vào dự báo xói mòn cho các tỉnh Tây Nguyên. Công trình này lần đầu tiên đã đã xác định được các tham số của phương trình Wischmeier W.D, tác giả cho biết: trong điều kiện thực tiễn ở Tây Nguyên phải đưa thêm hệ số điều chỉnh (ký hiệu là Hc) vào phương trình để giảm bởt sai số.