Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THOÁI HÓA ĐẤT 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THOÁI HÓA ĐẤT 1. Nghiên cứu thoái hóa đất trên thế giới Thoái hóa đất đai đã trở thành dạng thiên tai phổ biến trên thế giới trong những thập niên gần đây. Trong Chương trình nghiên cứu, đánh giá suy thoái đất của FAO từ năm 1976 đã khẳng định: 25% diện tích đất trên thế giới đang “thoái hóa nghiêm trọng”, 8% diện tích đất bị thoái hóa ở mức trung bình, 36% bị thoái hóa nhẹ.
Trong khi đó, diện tích đất được cải thiện chất lượng chỉ chiếm 10%. Đồng thời, báo cáo của FAO cũng cho biết các biện pháp canh tác hiện nay của con người thường dẫn tới tình trạng xói mòn đất và lãng phí nước khiến năng suất cây trồng giảm [35]. Theo nhiều nghiên cứu khác [6], trung bình hàng năm có khoảng 21 triệu ha đất bị khô hạn biến thành đất không có năng suất kinh tế. Trong gần 1/4 thế kỷ vừa qua, số dân gặp rủi ro vì THĐ ở những vùng đất khô hạn đã tăng hơn 80%, hơn 1/3 đất đai thế giới bị khô cằn, làm ảnh hưởng đến 17,7% dân số thế giới đang sinh sống tại vùng đó.
Đồng hành với thoái hóa, sa mạc hóa trên thế giới cũng ngày càng lan rộng từ các vùng đất khô hạn, bán khô hạn đến cả một số vùng bán ẩm ướt. Diện tích hoang mạc hóa đã lên đến 39,4 triệu km2, chiếm 26,3% đất tự nhiên thế giới và trên 100 quốc gia chịu ảnh hưởng. Kể từ nghiên cứu của FAO, rất nhiều công trình nghiên cứu, đánh giá suy thoái đất được thực hiện nhằm phục vụ công tác quản lý tài nguyên đất. Từ năm 1987 - 1990, dự án quốc tế - Đánh giá suy thoái đất toàn cầu (GLASOD), do Trung tâm nghiên cứu và thông tin quốc tế (ISRIC) dưới sự bảo trợ của UNEP đã được thực hiện hết sức nỗ lực.
Kết quả nghiên cứu xác định: Có 6 dạng THĐ chính và đưa ra bản đồ mức độ nghiêm trọng của sự suy thoái đất trên phạm vi toàn thế giới, cũng như các ảnh hưởng suy thoái đất do con người gây ra, trên cơ sở phân tích các đặc trưng tự nhiên, kết hợp với kinh nghiệm của các chuyên e 10 gia. Đây là một cơ sở khoa học rất quan trọng cho các kế hoạch phục hồi tài nguyên đất và quản lý đất đai [37]. Năm 1992, Văn kiện Công ước chống sa mạc hoá của Liên hợp quốc được thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh của Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển tại Riode Janeiro cho rằng: sự suy thoái đất tại các vùng khô hạn, bán khô hạn, vùng ẩm nửa khô hạn do các nguyên nhân khác nhau, trong đó có biến đổi khí hậu và các hoạt động của con người gây ra. Đồng thời, kêu gọi các nghiên cứu ngăn ngừa thoái hoá ở mỗi quốc gia cũng như trên phạm vi toàn thế giới.
Chương trình hành động nhiều năm của Hội nghị Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển (UNCED) đã khẳng định: Suy thoái đất ở vùng ẩm ướt hay khô hạn, bán khô hạn đều do nhiều nguyên nhân khác nhau, kể cả BĐKH và các hoạt động của con người. Do vậy, chủ đề chính được đặt ra trong Chương trình Nghị sự 21 về Môi trường và Phát triển là: Lập kế hoạch đánh giá đất đai và quản lý liên ngành trong tài nguyên đất nhằm phát triển bền vững đất đai [26]. Những nghiên cứu của Quỹ Quốc tế bảo vệ thiên nhiên (WWF) về suy thoái đất cũng đã khẳng định: Một nửa lớp đất mặt trên trái đất đã bị mất trong vòng 150 năm qua đều được gây ra bởi các dạng thoái hóa như: xói mòn đất, rửa trôi, mất cấu trúc, suy thoái chất dinh dưỡng, mặn hóa đất đai,… Đây cũng chính là nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm, bồi lắng các sông suối, tắc nghẽn các tuyến đường thủy và gây ra sự sụt giảm các loài sinh vật thủy sinh. Đồng thời, những vùng đất bị suy thoái rất ít có khả năng giữ nước nên có thể làm trầm trọng thêm lũ lụt, … [38].
Bên cạnh đó, những công trình đánh giá toàn cầu về suy thoái đất rừng, thành lập các bản đồ chuyên đề, được tiến hành bởi Trung tâm Kiểm soát hoạt động Chương trình sa mạc hóa của UNEP (DC/PAC); Chương trình Cơ sở dữ liệu thông tin tài nguyên toàn cầu (GRID) đã thành lập cơ sở dữ liệu về THĐ, e 11 bao gồm các chỉ số và tương tác của các chỉ số THĐ với các biến khác. Đây chính là một cở khoa học rất quan trọng, hỗ trợ việc đánh giá THĐ và các khu vực khác nhau trên thế giới [38]. Các dự án liên quan đến đánh giá suy thoái đất do tác nhân con người cũng đã được tiến hành rộng rãi, đặc biệt là dự án GLASOD do UNEP tài trợ. Dự án nghiên cứu này được thực hiện với một số lượng lớn các nhà khoa học đất trên toàn thế giới và đã đưa ra các hướng dẫn đánh giá THĐ với các chỉ tiêu quốc tế.
Đồng thời các thông tin về phạm vi, mức độ, tốc độ và nguyên nhân chính của sự THĐ được in trên bản đồ suy thoái đất toàn cầu, ở tỉ lệ 1:10. Ngoài ra, để cụ thể hóa các tiêu chí đánh giá của GLASOD trong phạm vi khu vực, các chương trình nghiên cứu và đánh giá THĐ theo vùng cũng đã được chú trọng thực hiện như: Chương trình đánh giá tình trạng THĐ khu vực Nam và Đông Nam Á (ASSOD), khu vực Trung và Đông Âu (Sauveur); Chương trình đánh giá đất rừng suy thoái ở vùng khô cằn (LADA) dưới sự tài trợ của UNEP/FAO. ISRIC và WUR [39]. Ngoài những nghiên cứu mang tính chất quy mô toàn cầu, THĐ còn được nghiên cứu chi tiết cho các khu vực, quốc gia và vùng lãnh thổ, có thể kể đến một số công trình tiêu biểu sau: Dự án đánh giá thực trạng THĐ vùng Nam và Đông Nam Á (ASSOD) (FAO và ISRIC, 1994 - 1997); Dự án đánh giá THĐ vùng Trung và Đông Âu (SOVEUR) (FAO và ISRIC, 1997-2000); Dự án đánh giá THĐ các vùng khô hạn (LADA) ở 6 nước: Argentina, Trung Quốc, Cuba, Senegal, Nam Phi và Tunisia (FAO và GEF, 2002-2008); Đánh giá THĐ ở Togo (ORSTOM, 1991 – 1994); Nghiên cứu thoái hóa đất ở Ấn Độ (NBSS, 1992); Lập bản đồ thoái hóa đất thế giới (Gibbs H.
Đồng thời, nhiều tác giả cũng đã đưa ra các phương pháp nghiên cứu cụ thể, phân tích các nguyên nhân gây THĐ, làm cơ sở cho đề xuất các biện pháp phục hồi, bảo vệ e 12 tài nguyên đất. Điển hình là tuyển tập các công trình nghiên cứu của 72 tác giả khác nhau công bố trên Springer Science Business Media New York (2013) về Đánh giá và lựa chọn các chỉ số cho giám sát xuống cấp và sa mạc hóa đất đai cho theo dõi suy thoái đất từ quy mô toàn cầu đến quy mô rất địa phương. Trong đó, nhiều quá trình suy thoái đất đã được phân tích tại 17 địa điểm trên khắp thế giới, bằng cách phân tích các chỉ số điều kiện tự nhiên (ĐKTN) và KT-XH. Phân tích này đã chỉ ra các chỉ số quan trọng nhất là: (i) thời tiết mưa ảnh hưởng đến xói mòn nước, áp lực nước và cháy rừng, (ii) độ dốc ảnh hưởng đến xói mòn nước, xói mòn đất và áp lực nước, và (iii) khan hiếm nước mặn, căng thẳng về nước và cháy rừng.
Việc thực hiện các quy định hoặc chính sách hiện hành liên quan đến phát triển tài nguyên và bền vững môi trường được xác định là chỉ số quan trọng nhất của bảo vệ đất [34]. Thời gian gần đây, nghiên cứu định lượng các ảnh hưởng của THĐ đến sản xuất nông nghiệp bắt đầu được chú trọng. Các nhà nghiên cứu trên thế giới sử dụng các mô hình và phần mềm tính toán để mô phỏng diễn biến năng suất, sản lượng cây trồng trong bối cảnh tác động của các yếu tố khí tượng khác nhau. Điển hình, mô hình thực nghiệm, tính toán hồi quy, ảnh hưởng của hạn hán đến sản lượng của 3 loại cây trồng chính (ngô, kê, lúa) đã được ước tính thông qua các chỉ số của kịch bản nhiệt độ ngày, cường độ mưa và chỉ số mưa chuẩn hóa (SPI) ở 8 quốc gia thuộc vùng Sahel.
Với các mô hình giả định và các kịch bản dự tính suy thoái tài nguyên đất do xói mòn đất, những ảnh hưởng của THĐ đến an ninh lương thực ở Nam châu Phi đã được phân tích [22]. Có thể nhận thấy, trước sự biến đổi mạnh mẽ của ĐKTN theo chiều hướng bất lợi do tác động từ các hoạt động dân sinh và các tai biến thiên nhiên, việc nghiên cứu, đánh giá tình trạng và các dạng THĐ phục vụ cho công tác quản lý và SDHL tài nguyên đất luôn là một yêu cầu bức thiết của mỗi quốc gia. Ở Việt Nam Ở nước ta, các công trình nghiên cứu THĐ bắt đầu khá sớm, từ cuối những năm 1960 và dần trở thành một hướng nghiên cứu của khoa học đất. Đến nay, có khá nhiều công trình nghiên cứu THĐ và đề xuất các biện pháp sử dụng, cải tạo và phục hồi đất thoái hóa.
Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu này chủ yếu tập trung vào một số hướng chính: - Hướng nghiên cứu theo phân loại thoái hóa nhằm tìm ra bản chất, điều kiện phát sinh, đặc điểm của mỗi loại thoái hóa, từ đó đưa ra biện pháp sử dụng, cải tạo và phục hồi đất. Trong đó, xói mòn đất là một hướng nghiên cứu được chú trọng thực hiện, đặc biệt ở những khu vực đồi núi. Từ năm 1961 - 1967, bằng phương pháp đóng cọc, dây dọi, một số tác giả đã có những nghiên cứu định tính và bán định lượng trong đánh giá xói mòn đất, trong đó đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Nguyễn Quý Khải (1962), Nguyễn Xuân Khoát (1963), Tôn Gia Huyên (1963, 1964) [17]. Từ năm 1977 đến nay, các đề tài nghiên cứu THĐ do xói mòn bắt đầu được triển khai trong nhiều chương trình khoa học cấp Nhà nước như chương trình Tây Nguyên, Tây Bắc, v.
Những công trình này đã bắt đầu đi sâu nghiên cứu ảnh hưởng của nhiều yếu tố tự nhiên đến xói mòn với phương pháp nghiên cứu định lượng và có sức thuyết phục hơn, do quan trắc, cân đo chính xác. Đáng chú ý là công trình của Vũ Văn Mễ (1972), Bùi Quang Toản (1985), Đỗ Hưng Thành (1982), Nguyễn Quang Mỹ và nnk (1985, 1987), Nguyễn Trọng Hà (1996), Nguyễn Văn Nhưng (1997), Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại Hải (1992, 1997, 1998). Nhiều phương pháp mới từ nước ngoài cũng bắt đầu được áp dụng cho lãnh thổ Việt Nam như công trình của D.