Luận văn
Nghiên cứu thành phần vật
chất xói mòn ở rừng cao su
tại Hương Khê – Hà Tĩnh
1
Mục Lục
Luận văn 1
Nghiên cứu thành phần vật chất xói mòn ở rừng cao su tại Hương Khê –
Hà Tĩnh 1
Mục Lục 2
CHƯƠNG 2 13
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU 13
2
ĐẶT VẤN ĐỀ
Xói mòn đất là hiện tượng bào mòn lớp đất mặt, làm mất dinh dưỡng
đất ở những vùng đất dốc, gây ảnh hưởng lớn đến mọi hoạt động sản xuất của
con người. Đây là vấn đề đã và đang được quan tâm, tranh luận nhiều trong
sản xuất Nông - Lâm nghiệp, đặc biệt với đối tượng cây cao su (Hevea
brasiliensis Muell) mới được đưa vào canh tác trên đất Lâm nghiệp. Với đặc
tính sinh trưởng nhanh và dễ trồng, hiện nay cây cao su đã và đang được phát
triển nhanh chóng ở Việt Nam. Tổng diện tích trồng cao su đến nay đã đạt
trên 500.000 ha. Những nơi trồng nhiều nhất là miền Đông Nam Bộ, Tây
nguyên và một số tỉnh miền Trung như Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh. Hiện
nay, người ta đang nghiên cứu mở rộng diện tích trồng cao su ra cả các tỉnh
miền núi phía Bắc với các mô hình trồng rừng Cao su thử nghiệm tại Lai
Châu, Sơn La. Cây Cao su hứa hẹn là cây góp phần phủ xanh đất trống đồi
núi trọc, là một trong những loài cây chủ đạo làm thay đổi những vùng đất
nghèo khó, phát triển kinh tế miền núi và là “cây vàng” trong thời kỳ kinh tế
thị trường. Tuy nhiên, trước sự gia tăng nhanh chóng diện tích trồng cao su đã
xuất hiện nhiều ý kiến trái ngược nhau về tác động của rừng trồng cao su trên

về lương thực, thực phẩm, lâm sản…. Đồng thời, nhịp độ phát triển nhanh
chóng của các cuộc cách mạng về kinh tế - kỹ thuật đã góp phần quan trọng
trong việc tàn phá môi trường tự nhiên, khai thác triệt để các nguồn tài
nguyên, đặc biệt là tài nguyên đất đai, tài nguyên rừng. Giữa thế kỷ XVIII,
nhiều khu rừng trên thế giới đã bị chặt bỏ, thay thế vào đó là những diện tích
canh tác nông nghiệp. Hiện tượng xói mòn do canh tác liên tục dẫn đến làm
suy giảm độ phì và năng suất cây trồng. Trước thực tiễn này đã thúc đẩy
những nghiên cứu về đất, xói mòn đất, biện pháp phòng chống xói mòn, bảo
vệ đất… của các nhà khoa học trên thế giới.
Trong lĩnh vực đất rừng, các nhà khoa học tập trung nghiên cứu về tính
chất của đất ở các khu vực khác nhau, ở các trạng thái khác nhau và đã rút ra
kết luận: Nhìn chung độ phì của đất dưới rừng trồng đã được cải thiện đáng
kể và sự cải thiện tăng dần theo tuổi (Shosh,1878; Iha.M.N, Pande.P và
Rathore, 1984; Basu.P.K và Aparajita Mandi, 1987; Chakraborty.R.N và
Chakraborty.D, 1989; Ohta, 1993). Các loài cây khác nhau có ảnh hưởng rất
khác nhau đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự phân hủy thảm mục và chu
trình dinh dưỡng khoáng (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm Lâm nghiệp
quốc tế (CIFOR), 1998; Chandran.P, Dutta.D.R, Gupta.S.K và Banerjee.S.K,
1998).
Công trình nghiên cứu đầu tiên về xói mòn đất và dòng chảy được thực
hiện bởi nhà bác học Volni người Đức trong thời kỳ 1877 đến 1885 ( Hudson,
1981)[11]. Những ô thí nghiệm được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của
nhiều nhân tố như thực bì, lượng mưa tới dòng chảy và xói mòn đất trong
5
công trình này. Tác giả cũng nghiên cứu ảnh hưởng của loại đất và độ dốc
mặt đất tới dòng chảy và xói mòn đất. Tuy nhiên, phần lớn các kết luận chưa
được định lượng một cách rõ ràng.
Sau đó, những nghiên cứu về xói mòn đất được thực hiện ngày một
nhiều ở Mỹ, Liên Xô và một số nước phát triển khác.
Bằng các thí nghiệm trong phòng, Ellsion (Hudson, 1981)[11] thấy

mòn và nghiên cứu các mô hình canh tác bền vững ở các khu vực có điều kiện
địa lý khác nhau.
Vào những năm 70 của thế kỷ XX, phương trình mất đất phổ dụng
được cải tiến để áp dụng cho đất rừng và một số loại đất phi nông nghiệp
khác, được gọi là phương trình mất đất biến đổi:
A= R.K.LS.MV (1 – 2)
Trong đó:
A: Lượng đất xói mòn (tấn/ acre/ năm)
R: Hệ số xói mòn do mưa
K: Hệ số xói mòn của đất
LS: Hệ số xói mòn do độ dốc và chiều dài dốc
MV: Hệ số về biện pháp quản lý thực bì
Trong phương trình mất đất biến đổi, tính phức tạp của phương trình
mất đất phổ dụng đã được giảm bớt trên cơ sở ghép các nhân tố lớp phủ thực
vật và nhân tố bảo vệ đất thành nhân tố thực bì. Việc áp dụng phương trình
mất đất biến đổi trở nên đơn giản hơn. Tuy nhiên, mục tiêu sử dụng phương
trình chủ yếu vần là đất nông nghiệp. Khi áp dụng cho các loại rừng thì kết
quả có độ chính xác không cao. Vì thế, tùy vào điều kiện cụ thể mà có những
điều chỉnh phù hợp.
- Nghiên cứu tác động của rừng cây cao su đến môi trường đất.
Cây cao su có tên gốc gọi là cây Hê vê (Hévéa), mọc dọc theo sông A-
ma-zôn ở Nam Mỹ. Đây là một trong những cây công nghiệp quan trọng về
7
kinh tế nên được phát triển ở nhiều quốc gia, là nguồn nguyên liệu chiến lược
cho nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống.
Ở Trung Quốc từ đầu những năm 1950 đã có nhiều ha rừng tự nhiên
được thay thế bởi các đồn điền cao su. Chúng không chỉ được phát triển trên
đất đỏ bazan màu mỡ, ở những nơi bằng phẳng với khí hậu ấm áp mà còn
được phát triển trên cả những loại đất có độ phì kém hơn ở những vùng dốc
với khí hậu lạnh hơn. Kết quả nghiên cứu của WANG Xianpu cho thấy rừng

phân vùng xói mòn, xây dựng các trạm quan trắc xói mòn định vị lâu dài.
Điển hình một số công trình được nói đến trong giai đoạn này như công trình
của Chu Đình Hoàng (1976, 1977), Đào Khương (1970) về những nét đặc
trưng chủ yếu của xói mòn vùng khí hậu nhiệt đới Việt Nam; 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 Học Ngô( 1971) và Ngô Đức Thiều về
biện pháp công trình phân cắt dòng chảy; Công trình của Bùi Quang Toản
(1974) về kỹ thuật canh tác trên nương đã định canh [10]…Những nghiên cứu
này đã bước đầu đề ra được một số biện pháp chống xói mòn đất thích hợp.
Sau khi chiến tranh kết thúc (1975), các công trình nghiên cứu xói mòn
đất đã được xúc tiến với nhiều phương pháp nghiên cứu hiện đại được ứng
dụng, hàng loạt các khu quan trắc được xây dựng.
Công trình nghiên cứu xói mòn đất ở Thanh Hòa ( Vĩnh Phú), Nguyễn
Quang Mỹ và Đào Đình Bắc (1985) đã đưa ra nhận xét về đặc điểm xói mòn
đất ở Việt Nam như sau ( dẫn theo Phạm Văn Điển, 2006 [3]):
+ Quá trình xói mòn đất ở Việt Nam có những đặc điểm khác biệt so
với các miền ôn đới, hàn đới. Ở nước ta, hiện tượng xói mòn theo bề mặt gây
tác hại to lớn hơn cả, tiếp sau 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 vậy, hướng nghiên cứu và các biện pháp
chống xói mòn đất ở nước ta chủ yếu nhằm vào quá trình xói mòn bề mặt.
9
+ Việc chống xói mòn ở Việt Nam phải mang đặc điểm riêng của miền
nhiệt đới ẩm, chứ không theo khuôn mẫu của các nước Âu, Mỹ.
+ Cường độ xói mòn đất Nông nghiệp 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. Nhận định này của tác giả cơ lẽ hơi phiến diện, vì lượng
đất xói mòn 150 - 200 tấn/ ha/ năm chỉ xảy ra ở một số nơi có độ dốc lớn, đất
có kết cấu không tốt, nghèo mùn, thảm thực vật trơ trụi, chứ không thể là
lượng đất xói mòn bình quân ở nước ta.

loài cây bảo vệ môi trường rất tốt, có khả năng chống xói mòn và không làm
hủy hoại đất.
Theo nghiên cứu của Trương Đình Trọng, 2005 về “ Thực trạng thoái
hóa đất bazan ở tỉnh Quảng Trị và các giải pháp bảo vệ môi trường đất”: Ở
một số vùng sau khi lớp phủ rừng bị lột bỏ và đã được trồng cây công nghiệp
dài ngày như Cà phê, Cao su, Chè thì đất có biểu hiện thoái hóa nhẹ, tạo ra
một tầng đất chặt dưới tầng canh tác.
Như vậy vẫn còn nhiều ý kiến trái ngược nhau về tác động của rừng
đến môi trường đất. Các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc so sánh ảnh
hưởng của rừng Cao su đến một số tính chất của đất với các loại hình canh tác
khác, chưa đánh giá được ảnh hưởng của nó ở các độ dốc và các cấp tuổi khác
nhau, khả năng bảo vệ đất chống xòi mòn.
1.3. Nhận xét, đánh giá chung
Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước liên
quan đến đề tài nghiên cứu, ta có thể rút ra một số nhận xét sau đây:
- Trên thế giới, việc nghiên cứu tác động của rừng trồng nói chung và
rừng Cao su nói riêng tới môi trường đất đã có lịch sử lâu dài. Nhưng các kết
quả nghiên cứu đều cho thấy chưa có sự khác biệt rõ ràng giữa rừng trồng
Cao su với các loại rừng khác đối với đất.
- Ở Việt Nam, cây Cao su có đặc điểm sinh thái tương đối phù hợp, là
cây có triển vọng phát triển kinh tế cao. Tuy nhiên, những tác động đến môi
11
trường của rừng trồng Cao su, đặc biệt là môi trường đất còn chưa được làm
rõ và có nhiều tranh luận đưa ra: Một số người cho rằng rừng trồng Cao su có
hiệu quả tích cực với môi trường, nhưng một số khác lại khẳng định rừng Cao
su có khả năng bảo vệ đất, cải thiện độ phì đất và giữ nước kém, Vì vậy,
phát triển cây Cao su một cách ồ ạt ở nước ta có thể dẫn đến những tác động
xấu cho môi trường đất đai trên địa bàn canh tác. Đây chính là yêu cầu, đòi
hỏi cấp thiết của thực tiễn trong kinh doanh, trồng rừng Cao su trên địa bàn
nhiều tỉnh. Đề tài: “Nghiên cứu thành phần vật chất xói mòn ở rừng cao su

2.3.2. Lượng đất xói mòn
2.3.3. Lượng thành phần vật chất xói mòn
- Hàm lượng mùn trong vật chất xói mòn
- Hàm lượng các chất dinh dưỡng khoáng trong vật chất xói mòn
- Thành phần cơ giới
13
2.3.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu lượng chất dinh
dưỡng bị mất và bổ sung dinh dưỡng cho rừng Cao su
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu tại hiện trường( kế thừa)
a. Thu thập, kế thừa có chọn lọc các tài liệu có liên quan đã được nghiên
cứu và xác định trước đó.
b. Nguồn số liệu về đặc điểm rừng Cao su và sản phẩm xói mòn được thu
thập từ Nông trường Hương Long và Nông trường Phan Đình Phùng ở Hương
Khê, Hà Tĩnh.
c. Nguồn số liệu về chế độ mưa được thu thập từ:
+ Trạm quan trắc thủy văn của huyện.
+ Nông trường Hương Long và Nông trường Phan Đình Phùng: đo bằng
bình đo mưa ở vị trí lân cận khu thí nghiệm
d. Phương pháp bố trí thí nghiệm ( bãi đo đếm xói mòn)
Từ thực tiễn phân tích các đặc điểm khí hậu thủy văn và điều kiện địa
hình của khu vực trồng Cao su, đề tài đã lựa chọn phương án nghiên cứu thiết
lập các bãi đo xói mòn như sau:
Bãi đo đếm hình chữ nhật có diện tích 240m
2
với kích thước :
+ Chiều rộng: 12m theo đường đồng mức, chứa đủ 4 hàng cây.
+ Chiều dài: 20m vuông góc với đường đồng mức.
Đường viền cô lập bãi đo đến được làm bằng chất dẻo.
Máng được làm bằng tôn với kích thước là: 1200×20×20 cm, trên mỗi

máng
7.5cm
Hình 2.2. Máng thu nước trong ô thí nghiệm và mặt cắt
e. Điều tra đặc điểm của bãi đo đếm.
* Độ dốc:
Độ dốc mặt đất tại các bãi đo được xác định bằng địa bàn cầm tay, mỗi
bãi đo ta đo tại 10 vị trí khác nhau rồi lấy trị số trung bình.
* Độ dốc bậc thang (nếu có): Xác định bằng thước dây.
* Phương thức làm đất: Xác định bằng cách phỏng vấn cán bộ cơ quan
của nông trường.
* Thảm thực vật: Tầng cây cao, cây bụi, thảm tươi
+ Chiều cao vút ngọn (H
vn
): Được đo bằng thước Blume – leiss có độ
chính xác đến cm.
+ Đường kính tán ( D
t
): Được xác định bằng thước dây, ta tiến hành đo
theo 2 hướng Đông - Tây (ĐT) và Nam - Bắc (NB) rồi tính đường kính
tán trung bình .
+ Độ tàn che của tầng cây cao (TC) được xác định theo phương pháp 100
điểm trên các tuyến điều tra.
+ Cây bụi, thảm tươi:
Độ che phủ, chiều cao trung bình của cây bụi thảm tươi (CP %) ở các
bãi đo được xác định thông qua điều tra ô dạng bản 4m
2
, tổng diện tích ô dạng
bản chiếm 10% diện tích bãi đo.
Phương pháp điều tra độ tàn che và độ che phủ của cây bụi thảm tươi
được trình bày cụ thể trong phụ lục 03 và 04.

5
, % K
2
O)
- Xác định đạm tổng số theo phương pháp Kenđan.
- Xác định kali tổng số bằng quang kế ngọn lửa.
- Xác định lân tổng số theo phương pháp so màu.
d. Phân tích các chỉ tiêu chủ yếu( Ca
2+
, Mg
2+
; NH
4
+
, P
2
O
5
, K
2
O dễ tiêu)
trong dung dịch nước đã lọc của sản phẩm xói mòn rừng trồng Cao su tại
Nông trường Hương Long, Hà Tĩnh.
- Xác định Canxi, Magie trao đổi bằng Trilon B (EDTA).
- Đạm, lân, kali dễ tiêu ( NH
4
+
, P
2
O

18
CHƯƠNG 3
ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Vị trí địa lý
Nông trường Hương Long và nông trường Phan Đình Phùng là hai
nông trường nằm trên địa bàn huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh.
Huyện Hương Khê phía Tây giáp Lào, phía Nam giáp tỉnh Quảng
Bình, phía Đông giáp huyện Cẩm Xuyên và Thạch Hà, phía Bắc giáp hai
huyện Vũ Quang và Can Lộc. Tổng diện tích của huyện là: 127809,09 ha.
3.2. Địa hình
Theo tài liệu điều tra, khảo sát của huyện cung cấp, địa hình của huyện
Hương Khê thuộc kiểu địa hình đồi và núi thấp với các dạng như sau:
- Dạng địa hình tương đối bằng phẳng, có độ dốc từ 0

- 8
o
, ít bị chia
cắt.
- Dạng địa hình sườn thoải có độ dốc từ 8 – 15
o
, địa hình này chủ yếu
được khai thác để trồng cây công nghiệp, cây ăn quả, cây hoa màu.
- Dạng địa hình sườn dốc với các dãy đồi có độ dốc từ 15 – 25
o
, được
sử dụng để trồng cây công nghiệp lâu năm, phát triển mô hình nông lâm kết
hợp.
- Dạng địa hình dốc với các dãy đồi cao và núi thấp, có độ dốc trên 25
o
,

- Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 01: 17,6
o
C.
- Nhiệt độ cao nhất vào tháng 06: 39,9
o
C.
- Tổng lượng nhiệt cả năm: 8842
o
C.
Như vậy khu vực có tổng lượng nhiệt cả năm lớn, nhiệt độ thích hợp
cho cây chịu nóng như Cao su.
b. Lượng mưa
- Lượng mưa bình quân năm: 2600 mm.
- Tháng có lượng mưa cao nhất ( tháng 10): 840 mm.
- Tháng có lượng mưa thấp nhất ( tháng 1): 37 mm.
Lượng mưa lớn, số ngày mưa trong năm nhiều nhưng lượng mưa phân
bố không đều trong năm, tập trung chủ yếu vào các tháng mùa thu và thường
kết thúc muộn, tổng lượng mưa của ba tháng 08, 09, 10 rất lớn, nó thường
chiếm gần một nửa tổng lượng mưa cả năm, nhiều năm có thể còn vượt quá
50% tổng lượng mưa cả năm. Mưa tập trung vào một giai đoạn, cường độ
mưa lớn, lượng mưa nhiều sẽ có ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình xói mòn
đất. Mưa nhiều sẽ làm cho độ ẩm của đất tăng, do đó sẽ làm giảm khả năng
20
hút nước của đất. Mưa càng lớn thì dòng chảy mặt càng lớn và khả năng bào
mòn bề mặt đất của dòng nước càng mạnh.
c. Lượng bốc hơi bình quân năm
- Lượng bốc hơi bình quân trên năm: 899 mm.
- Lượng bốc hơi lớn nhất/ tháng: 106 mm.
- Lượng bốc hơi nhỏ nhất/ tháng: 46 mm.
d. Độ ẩm không khí

3.5. Thực vật
a. Thảm thực vật tự nhiên
Rừng có vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế, bảo vệ nguồn nước
cho hệ thống sông trong vùng, cải tạo môi trường sinh thái của địa phương.
Tuy nhiên, do các hoạt động khai thác trái phép, diện tích rừng tự nhiên ngày
càng bị suy giảm rõ rệt. Diện tích rừng tự nhiên còn khá nhiều với đa dạng
các loài cây, chủ yếu ở khu vực tại biên giới Việt – Lào, cây gỗ có kích thước
lớn, gỗ quý vẫn còn khá nhiều: Lim, Táu… (Lâm trường Chúc A).
b. Thảm thực vật trồng
Cây trồng ở đây chủ yếu gồm cây Chè, cây ăn trái…, các loại cây ngắn
ngày khác như Ngô, Khoai, Sắn, Đậu các loại…, còn lại là diện tích rừng
trồng.
Khoảng 12 năm trở lại đây, cây Cao su đã được trồng tại nông trường
Phan Đình Phùng. Và 3 năm gần đây, cây Cao su đã được trồng tại nông
trường Hương Long. Trong tương lai, nó sẽ được trồng rộng rãi hơn với diện
tích: Nông trường Hương Long với tổng diện tích rừng trồng Cao su là gần
2000ha, nông trường Phan Đình Phùng là 2700ha.
c. Kỹ thuật trồng và chăm sóc rừng Cao su
Căn cứ quy trình kỹ thuật cây Cao su của Tổng công ty Cao su Việt
Nam ban hành năm 2004; Tham khảo quy trình trồng cây Cao su vùng Miền
22
núi phía Bắc của Tập đoàn công nghiệp Cao su Việt Nam ban hành năm 2010
các nông trường đã áp dụng kỹ thuật trồng và chăm sóc rừng Cao su như sau:
- Thiết kế hàng trồng: Đất dốc < 8% , trồng thẳng hàng theo hướng Bắc
Nam. Đất dốc ≥ 8%, trồng theo đường đồng mức, tạo bậc thềm 1m và trồng
cây Cao su ở giữa bậc thềm.
- Mật độ và khoảng cách trồng: 555 cây/ha (6 x 3m).
- Thời vụ trồng: từ 15/9 đến 31/10.
- Kỹ thuật trồng: Trồng rừng Cao su bằng tum bầu 2 - 3 tầng lá ổn định.
Tiêu chuẩn của tum bầu có tầng lá: chồi ghép có ít nhất 2 tầng lá ổn định,

615kg/ha/năm.
+ Năm thứ 2: Đối với cây chưa khép tán, đào hai rãnh ngay trên
băng hai bên tán cây Cao su, đối với những cây đã khép tán chỉ đào 1 rãnh,
kích thước rãnh dài 50cm, rộng 15cm, sâu 20cm, rãnh hơi lệch về taluy
dương. Bón phân rải đều vào rãnh sau đó lấp đất kín lên trên. Tổng lượng
phân bón 615kg/ha/năm.
+ Năm thứ 3: Đào rãnh 2 bên tán lá, rãnh dài 40cm, rộng 15 -
20cm, sâu 20cm, rãnh hơi lệch về phái taluy dương nhiều hơn, vị trí của rãnh
tùy thuộc vào độ lớn của tán lá và cây. Sau khi đào rãnh rải đều phân xuống
và lấp đầy đất. Tổng lượng phân bón 510kg/ha/năm.
+ Từ năm thứ 4 trở đi: Đào 3 hố quanh gốc cây, khoảng cách tùy
thuộc chiều rộng tán lá và độ lớn của cây, 2 hố 2 bên, hố còn lại ở phía taluy
dương. Sau đó rải phân xuống và lấp đầy đất. Tổng lượng phân bón
170kg/ha/năm.
24
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Một số đặc điểm của các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất do mưa
trong khu vực nghiên cứu
4.1.1. Chế độ mưa
a. Lượng mưa và cường độ mưa
Nguồn nước của đất là do mưa. Mưa là một trong những nhân tố có tác
động trực tiếp đến quá trình xói mòn; đồng thời ảnh hưởng đến cấu trúc,
ngoại mạo và động thái phát triển của lớp thảm thực vật. Lượng mưa là chỉ
tiêu dùng để biểu thị mưa nhiều hay ít, là chiều cao của lớp nước mưa đo
được ở ống đong mưa theo quy định chung sau mỗi trận mưa trong một đơn
vị thời gian, nó phản ánh mưa lớn hay nhỏ.
Do cường độ mưa thay đổi và khó xác định, nên cần sử dụng chỉ tiêu
cường độ mưa bình quân (I
bq