Vũ Thị Thu Hòa

I. Giới thiệu cầu xói mòn

Năm 1978, Gerald E. Ranger và Franklin F. Frank thuộc Bộ Lâm nghiệp California đã phát triển công cụ cầu xói mòn thông qua chương trình “Range Improvement Studies” [3]. Cầu xói mòn có tên là “ The 3 – F Erosion Bidge” lần đầu tiên được sử dụng tại Oregon để xác định xói mòn kiểu bóc trôi bề mặt (sheet erosion). Quan trắc lượng đất mất bằng cầu xói mòn đã được Hà Quang Hải áp dụng cho khu vực Đồng Xoài, Bù Đăng tỉnh Bình Phước [1].

1) Cấu trúc cầu xói mòn

Trong nghiên cứu này, cầu xói mòn là thanh nhôm dài 1.2m gồm 37 lỗ, mỗi lỗ có đường kính 6mm, khoảng cách giữa các lỗ là 2.5 cm. Để thuận tiện cho việc đo đạc và tránh nhầm lẫn khi đo, các lỗ được ghi số thứ tự từ 1 đến 37. Khi đo, cầu sẽ được đặt trên 2 đinh thép cố định trên mặt đất.

2) Các phụ kiện cần thiết kèm theo cầu xói mòn

– Các đinh thép đỡ cầu có đường kính 1.5cm, dài 30 cm, một đầu có gắn thanh ngang để giữ thăng bằng cho cầu.

– Thước bọt nước và dây dọi

– Búa đóng

– Đũa inox dài 30 cm, có đường kính 4mm vừa lọt lỗ khoan trên cầu xói mòn

– Bìa kẹp hồ sơ và bảng dữ liệu có định dạng phù hợp để ghi chép

– Thước đo chia milimet

3) Lắp đặt và vận hành

– Các vị trí đặt cầu xói mòn được định vị bằng GPS, ghi số hiệu điểm quan trắc trong hồ sơ và đánh dấu trên bản đồ.

– Sau khi lựa chọn vị trí thích hợp (theo loại hình đất, độ dốc, thảm phủ…), cầu sẽ được đặt vuông góc với hướng sườn). Một đinh đỡ cầu được cắm xuống đất, sử dụng bọt nước đứng hoặc quả dọi để đảm bảo đinh cắm thẳng. Đinh cắm vào đất khoảng 10 cm.

– Sau khi đinh đỡ 1 đã được định vị, cầu được dùng để xác định vị trí của đinh đỡ 2 (dựa vào vị trí đinh đỡ 1 và chiều dài của thước). Đinh đỡ 2 cũng được lắp đặt như đinh 1, dùng thước bọt có độ cao bằng đinh 1 bằng việc sử dụng thước bọt nước nằm ngang.

Khi thước đã sẵn sàng để vận hành, việc đo đạc được thực hiện như sau:

– Người đo phải ngồi ở phần sườn dốc phía dưới cầu (Hình 2) để tránh làm lăn đất từ phần địa hình cao xuống mặt cắt đo đạc.

– Luồn đũa inox qua lỗ khoan trên cầu xói mòn. Lưu ý khi đo phải thả đũa nhẹ nhàng qua lỗ, tránh thả mạnh làm đũa cắm xuống đất gây sai số. Việc đo được thực hiện lần lượt qua từng lỗ.

– Khi đũa đã tiếp xúc mặt đất, dùng thước chia độ milimet đo độ dài phần đũa inox nhô trên mặt thước và đọc số đo cho người khác ghi vào hồ sơ.

Việc đo đạc được thực hiện theo các khoảng thời gian: 1 tháng, 1/2 tháng, hoặc sau mỗi trận mưa. Trong nghiên cứu này, thiết bị quan trắc mưa cũng được lắp đặt tại các mô hình để đánh giá mối quan hệ giữa lượng đất mất và lượng mưa.

4) Ghi nhận và xử lý dữ liệu

Hình 3 là bảng dữ liệu sử dụng ngoài thực địa. Mỗi lần đo đạc người thực hiện phải ghi rõ ràng, ngày, giờ và điều kiện môi trường tại mỗi cầu như: thực vật (độ phủ), sự biến đổi bề mặt như sỏi lăn, lá và cành cây rơi mục…

Xác định sự thay đổi mặt đất giữa 2 lần bằng cách lấy số đo lần trước (t) trừ đi số đo lần sau (t+ Δt). Kết quả thu nhận A’ = A = bồi tụ, và B’ = B = Xói mòn (Hình 4). Tức là nếu số đo lần sau nhỏ hơn, điều đó có nghĩa là lượng đất đã mất và xói mòn đã xảy ra tại điểm đo. Ngược lại, số đo lần sau lớn hơn nghĩa là tích tụ xảy ra.

Để có số do trung bình tại vị trí đặt cầu, sự chênh lệch số đo tại tất cả các điểm được cộng đại số và chia cho 37 điểm. Việc này được tiến hành tại văn phòng, sử dụng phần mềm Microsoft Exel để tính toán cho toàn bộ số cầu của đề tài.

5) Những điểm cần lưu ý

Các đinh đỡ cầu có thể bị dịch chuyển do tác động của động vật, do sơ ý trong lúc canh tác của con người hoặc do sự trương nở của đất. Vì vậy mỗi lần đo phải dùng thước thủy chuẩn kiểm tra. Nếu có sự sai lệch phải tiến hành thiết đặt lại cầu.

Độ chính xác của số đo phụ thuộc vào sự căn chỉnh cầu, kỹ thuật thao tác và thước chia milimet. Sai số phép đo được xác định là ± 0,5 mm [3].

Mặc dù dữ liệu thu được có độ chính xác, tuy nhiên phải cẩn thận trong việc giải thích dữ liệu và kết luận từ dữ liệu này.

II. Lựa chọn mô hình quan trắc

Trên cơ sở khảo sát, điều tra về đặc điểm tự nhiên (địa hình, thổ nhưỡng), kỹ thuật canh tác (bậc thang, kè đá kiểm soát xói mòn) và thói quen canh tác của người dân (để cỏ, thảm mục, dọn sạch mặt vườn…), tác giả lựa chọn 5 mô hình canh tác tại khu phố 3, thị trấn Trảng Bom (mô hình 1), Ấp 8, xã Sông Trầu (mô hình 2 và 3), Ấp Hòa Bình, xã Đông Hòa (mô hình 4 và 5) thuộc huyện Trảng Bom để quan trắc xói mòn.

III. Kết quả

Mô hình 1

Mô hình 2

Mô hình 3

Mô hình 4

Mô hình 5

Nhận xét:

Số liệu quan trắc cho thấy lượng đất mất đáng kể vào các tháng có lượng mưa lớn (tháng 6, 7 và 8). Xói mòn xảy ra mạnh trên trên các mô hình 1, mô hình 3 và mô hình 4. Đây là các mô hình không có công trình kiểm soát xói mòn, kỹ thuật canh tác không hợp lý.

Xói mòn cấp trung bình và yếu xảy ra ở mô hình 2, nơi có công trình kiểm soát xói mòn và canh tác hợp lý (tạo bậc thang, để cỏ) và mô hình 5 (để thảm mục). Tuy vậy, để kiểm soát triệt để cần phải bổ sung thêm lớp phủ che chắn bề mặt.

IV. Kết luận

Cầu xói mòn là công cụ: 1) không đắt tiền; 2) đơn giản, dễ chế tạo; 3) dễ vận hành; 4) dễ dàng vận chuyển ngoài thực địa; 5) cho kết quả nhanh và 6) bộ dữ liệu có giá trị cho nghiên cứu.

Cầu xói mòn cho phép người nghiên cứu chủ động lắp đặt tại các vị trí để quan trắc xói mòn do mưa (bóc trôi bề mặt) theo các yếu tố khác nhau như: 1) theo tính chất các loại đất; 2) theo độ dốc; 2) theo loại và độ che phủ thực vật hoặc 4) theo kiểu canh tác. Có thể quan trắc xói mòn theo thời gian khác nhau, từ một trận mưa, một mùa mưa hoặc nhiều năm.

Kết quả quan trắc xói mòn tại 5 mô hình ở Trảng Bom cho thấy việc áp dụng các giải pháp canh tác trên đất dốc đơn giản như làm bậc thang (cắt ngắn sườn dốc), để cỏ mọc hoặc để thảm mục sẽ kiểm soát được xói mòn đất do mưa. Các kỹ thuật này cần được phổ biến rộng rãi cho các chủ hộ đang trồng tiêu và điều ở Trảng Bom cũng như các khu vực khác ở Đông Nam Bộ.

Tài liệu tham khảo

1] Hà Quang Hải và nnk (2001), Báo cáo nghiên cứu xói mòn, đề xuất các giải pháp phục hồi sinh thái vùng đất trống, đồi trọc tỉnh Bình Phước, Sở KH-CN& MT Tỉnh Bình Phước.

[2] Lê Văn Khoa và nnk (2000), Đất và Môi trường. Nhà xuất bản giáo dục.

[3] Gerald E. Ranger và Franklin F. Frank (1978), The 3-F Erosion Bridge – A New tool for measuring Soil Erosion, State of California, The Resources Agency Department of Forestry